Расчет элементов ортотропной плиты по устойчивости

10. Местная устойчивость листа настила между продольными ребрами, продольных полосовых ребер, свесов поясов тавровых продольных и поперечных ребер должна быть обеспечена согласно пп. 4.45* и 4.47, а стенки тавровых ребер - согласно обязательному приложению 16*. При этом следует выбирать наиболее невыгодную комбинацию напряжений от изгиба ортотропной плиты между главными балками и совместной ее работы с главными балками пролетного строения.

11. Общая устойчивость листа настила, подкрепленного продольными ребрами, должна быть обеспечена поперечными ребрами.

Момент инерции поперечных ребер J_s (см. п. 3) сжатой (сжато-изогнутой) ортотропной плиты следует определять по формуле

, (11)*

где a - коэффициент, определяемый по табл. 2, а*;

y - коэффициент, принимаемый равным: 0,055 при k = 1; 0,15 при k = 2; 0,20 при k ³ 3;

k - число продольных ребер рассчитываемой ортотропной плиты;

L - расстояние между стенками главных балок или центрами узлов геометрически неизменяемых поперечных связей;

l - расстояние между поперечными ребрами;

J_sl - момент инерции полного сечения продольного ребра (см. п. 3);

s_xc - действующие напряжения в листе настила от совместной работы ортотропной плиты с главными балками пролетного строения, вычисленные в предположении упругих деформаций стали;

s_x,cr,ef - напряжение, вычисленное по табл. 68* по значению s_x,cr = s_xc.

Таблица 2а*

w		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,95
a		0,016	0,053	0,115	0,205	0,320	0,462	0,646	0,872	1,192	1,470	2,025

Допускается также определять s_x,cr,ef по следующей формуле

s_x,cr,ef = .

Примечание. Коэффициент w определяется по формуле , где j₀ следует находить по табл. 3* п. 12 при l_ef = l.

Для сжатой ортотропной плиты, не воспринимающей местной нагрузки, в формуле (11)* коэффициент a следует принимать равным 2,025, что обеспечивает равенство расчетной длины l_ef продольных ребер расстоянию между поперечными ребрами l.

12*. Расчет по общей устойчивости ортотропной плиты в целом (сжатой и сжато-изогнутой) при обеспечении условия (11)* следует выполнять по формуле

s_xc £ j₀ R_y m, (12)*

где s_xc - см. п. 11*;

j₀ - коэффициент продольного изгиба, принимаемый по табл. 3* в зависимости от гибкости l₀;

m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60* п. 4.19*.

Таблица 3*

Гибкость l0, l1	Коэффициент j0 для стали марок
16Д	15ХСНД	10ХСНД, 390-14Г2АФД, 390-15Г2АФДпс
	1,00	1,00	1,00
	1,00	1,00	1,00
	1,00	1,00	0,96
	1,00	0,92	0,88
	1,00	0,87	0,83
	0,95	0,76	0,72
	0,83	0,64	0,59
	0,73	0,56	0,49
	0,64	0,50	0,43
	0,59	0,44	0,38
	0,53	0,39	0,33
	0,47	0,34	0,28
	0,41	0,30	0,25
	0,36	0,26	0,22
	0,32	0,23	0,20
	0,29	0,21	0,17
	0,26	0,19	0,16
	0,23	0,17	0,14
	0,21	0,15	0,13
	0,20	0,14	0,11

Гибкость следует определять по формуле

, (13)*

где l_ef - расчетная (свободная) длина продольных ребер, определяемая из выражения l_ef = l . Коэффициент w находят из табл. 2а* по значению

;

J_s, J_sl и l - см. п. 3;

a - расстояние между продольными ребрами;

l_h - толщина листа настила;

x - коэффициент, принимаемый равным 1,0 -для ортотропной плиты нижнего пояса и по табл. 4* - для плиты верхнего пояса коробчатых главных балок;

A - площадь полного сечения продольного ребра;

- (здесь J_t - момент инерции полного сечения продольного ребра при чистом кручении).

Таблица 4*

f/i	Коэффициент x
	1,00
0,01	0,75
0,05	0,70
0,10	0,66

f - прогиб продольного ребра между поперечными ребрами;

i - радиус инерции полного сечения продольного ребра.

Сжато-изогнутую ортотропную плиту железнодорожных мостов на общую устойчивость следует проверять по формуле (167), принимая гибкость по формуле (13)* при x = 1,0.

13. Тавровые продольные ребра (см. чертежи, в, г) сжатой ортотропной плиты нижнего пояса коробчатых главных балок при изгибно-крутильной форме потери устойчивости следует рассчитывать по формуле (12)*, принимая коэффициент продольного изгиба j₀ в зависимости от гибкости l₁.

Гибкость l₁ следует определять по формуле

, (14)

где I_p = I_y + I_z + A (h_w - e)²;

l - см. п. 3;

h_w - высота стенки ребра толщиной t_w (см. чертеж, г);

е - расстояние от центра тяжести полки шириной b_f, толщиной t_f до центра тяжести таврового продольного ребра (см. чертеж, г);

I_y, I_z - соответственно момент инерции сечения таврового продольного ребра относительно горизонтальной оси у и вертикальной оси z;

;

;

A = b_f t_f + h_w t_w.

Для обеспечения местной устойчивости элементов таврового сечения продольного ребра толщина полки и стенки должна удовлетворять требованиям п. 4.45*:

при b_f > 0,3 h_w продольное ребро полного сечения следует считать двутавром, при b_f = 0 - тавром;

при 0 < b_f £ 0,3 h_w требования к толщине стенки определяются по линейной интерполяции между нормами для двутавра и тавра (b_f = 0).

ПРИЛОЖЕНИЕ 19
Обязательное