3.06.04-91» по табл. Ф.1.,Ф.2.,Ф.3.;
– расчетное сопротивление стали, МПа;
m – коэффициент условий работы (m=0,85÷0,87);
-сжимающее усилие в траверсе, Н:
= 
∙tg α,(9)
где: Q-нагрузка, действующая на траверсу, согласно (6), Н;
n-количество ветвей на траверсе;
α - угол наклона ветви траверсы к вертикали (в градусах);
Условие устойчивости траверсы:
λ= 
< 
,(10)
где: λ-гибкость траверсы;
l - расчетный длина между закреплениями канатов, Н;
J-радиус инерции сечения траверсы;
- максимально допустимая гибкость элемента (для траверс 
.
Последовательность практического расчета подбора.
1. Согласно (9) находим сжимающее усилие 
в балке траверсы, Н.
2. Согласно условию устойчивости (10) найдем предельно-необходимой радиус инерции относительно предельной гибкости, см.
,(11)
3. Из условия прочности (8) определим необходимую величину площади поперечного сечения траверсы, 
∙φ∙m∙ 
,(12)
4. Согласно сортаменту по Приложению 1,2,3 выбираем для траверсы сплошного сечения одиночный швеллер, двутавр или стальную трубу по значению радиуса инерции и площади поперечного сечения ближайшего большего чем 
F. В случае невозможности изготовления траверсы сплошного сечения при больших значениях F балки траверсы изготавливаются либо сквозного сечения из парных швеллеров или двутавров, а также из труб, усиленных элементами жёсткости, либо, наконец, решётчатой конструкции.
Пример расчета №1.
Подобрать ветвь стропа в зависимости от следующих исходных данных:
Дано: Материал стропа – Канат
Масса груза – 10000 кг.
Количество ветвей – n=4
Угол наклона к вертикали - ɑ=45°
1. Определяем нагрузку (3) приходящуюся на каждую ветвь стропа S, Н:
S 
,
Согласно таблице 1, при α=45°, m=1,414.
|
|
2. По условию прочности (1), определяем необходимый предел прочности ветви стропа N, Н:
N 
6=251764,8 Н,
3. Вывод: Таким образом согласно табл.1 по ГОСТ 25573-82 «Стропы грузовые канатные для строительства. Технические условия», по разрывному усилию [N], принимаем ветвь стропаВК-5.0, с разрывным усилием 294000 Н.
Пример расчета №2.
Подобрать поперечное сечение балки траверсы, работающей на изгиб, в зависимости от следующих исходных данных:
Дано:Балка траверсы - Двутавр
Масса груза – 10000 кг.
Марка стали – 16Д
Расстояния между канатными подвесками L=4м.
1. Определяем нагрузку 
приходящуюся на траверсу(6):
2. Изгибающий момент 
от действующих нагрузок (5):
,
3. Из условия прочности (4) находим минимальное предельное значение момента сопротивления 
,
4. Согласно сортаменту по Приложению 1,2,3 выбираем для траверсы сплошного сечения одиночный двутавр № 36 с Wx = 743 
,
что удовлетворяет условию прочности расчётного сечения траверсы.
Пример расчета №3.
Подобрать поперечное сечение балки траверсы, работающей на сжатие, в зависимости от следующих исходных данных:
Дано:Балка траверсы - Двутавр
Масса груза – 10000 кг.
Марка стали – 16Д
Расстояния между канатными подвесками L=4м.
Количество ветвей – n=2
Угол наклона к вертикали - ɑ=45°
1. Определяем нагрузку приходящуюся на траверсу(6):
2. Определяем сжимающее усилие 
в балке траверсы (9):
= 
∙tg (45)=29,67 кН,
3. Согласно условию устойчивости (10) найдем предельно-необходимой радиус инерции относительно предельной гибкости, см.
,
4. Из условия прочности (8) определим необходимую величину площади поперечного сечения траверсы,
|
|
= 
=5,24 
φ =0,984 - коэффициент продольного изгиба, определяем согласно СП46.13330.2012 «Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП3.06.04-91» по табл. Ф.1.для стали класса С235, путём интерполяции для λ=150, т.к. массу траверсы не учитываем, эксцентраситет считаем равным е=0 и φ =0,31;
5. Согласно сортаменту по Приложению 1,2,3 выбираем для траверсы сплошного сечения одиночный двутавр № 10 с
, 
12 
12 
что удовлетворяет условию устойчивости и прочности расчётного сечения траверсы.
Расчет якорных закреплений.
1. Расчет закреплений наплавных мостов производят на следующие сочетания нагрузок.
1.1. Продольные закрепления концов речной части за береговые якоря рассчитывают на восприятие половины тормозного усилия или половины продольного давления ветра на конструкции речной части (для каждого берега). Передача этих усилий на берега через конструкции пролетных строений переходных и береговых частей недопустима, если они не проверены расчетом на продольно-поперечный изгиб.
1.2. Верховое поперечное закрепление рассчитывают на восприятие горизонтального расчетного давления воды на плавучие опоры при наибольшей осадке от собственного веса моста и временной нагрузки на нем, которое суммируется с верховым давлением ветра на конструкции моста и транспортные средства на нем или с половиной горизонтальной нагрузки от поперечных ударов подвижного состава.
1.3. Низовое поперечное закрепление рассчитывают на разность давления воды на плавучие опоры и низового ветра, которые определяются при отсутствии на мосту временной нагрузки.
|
|
2. Расчетные значения горизонтальных усилий от торможения и поперечных ударов подвижного состава определяют в соответствии со СНиП 2.05.03-84.
3. Приходящееся на один трос усилие от ветрового давления определяют по формуле:
R1 = w å fiKci, (1)
где w - нормативная интенсивность поперечной ветровой нагрузки, принимаемая не менее 0,342 кПа (35 кгс/м2); f i - площадь парусных поверхностей пролетного строения, надводных частей опор и подвижного состава, м2; Кс i - их коэффициенты сплошности.
4. Расчетное поперечное усилие от давления воды на одну плавучую опору:
, (2)
где C 0 - коэффициент сопротивления, зависящий от формы и соотношения размеров плавучей опоры и определяемый по табл. 1; С l - коэффициент сопротивления, вызываемого образованием в пролетах волн, расходящихся от носовых обводов, определяется в зависимости от соотношения длины пролета моста и ширины плавучей опоры В:
| l / B … | 1,0-1,1 | 1,5-2,0 | 2,5-3,0 | Более 4 |
| С l … | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,0 |
С h - коэффициент сопротивления, учитывающий влияние мелководья; определяется по табл. 2; r - плотность воды, кг/м3; n - скорость течения, м/с; p - площадь подводного сечения плавучей опоры плоскостью, перпендикулярной течению воды, м2.
5. Подбор якорного закрепления производится по величинам горизонтального сдвигающего усилия R в (рис. 23) и выдергивающей вертикальной силы n ’.
Горизонтальное сдвигающее усилие определяется по формулам (см. пп. 1.1 и 1.2):
для верхнего крепления:
R в = R 1в + R 2в / cos a, (3)
где a - угол между якорным тросом и направлением течения;
для низового закрепления:
R н = R 1н + R 2н. (4)
6. Якоря подбирают таким образом, чтобы вес его был не менее вертикальной выдергивающей силы, а горизонтальная сила - не менее 1,5 горизонтального сдвигающего усилия. Горизонтальная держащая сила определяется умножением веса якоря на коэффициенты, приведенные в табл. 3.
Таблица 3
| Грунт дна | Коэффициент (число весов якоря) для якорей | ||
| Матросова | Холла | Адмиралтейских | |
| Песчаный | 4-8 | 2,0-2,7 | 2,7-3,3 |
| Гравелистый, галечниковый | 2,7-4,7 | 2,0-2,7 | 2,0-5,3 |
| Илистый | 7,3-11,5 | 1,3-2,0 | 1,3-2,7 |
| Каменистый | 6-12 | 2-4 | 2,0-5,3 |
| Глинистый | 3,3-6,0 | 6-9 | 7-10 |
| Растительный | 4-8 | 3-5 | 4-6 |
| Среднее значение для всех грунтов | 4,0-7,3 | 2,0-2,7 | 2-4 |
Примечание. Большее значение коэффициентов принимается для крупнозернистых (кроме валунных) и плотных грунтов дна.
7. Подбор якорных тросов (цепей) производят по наибольшему усилию, возникающему у плавучей опоры (см. рис. 1) и определяемому по формуле:
, (6)
где v ’’ - вертикальная составляющая усилия:
, (7)
Канаты, тросы или цепи подбирают по усилиям, приведенным в соответствующих ГОСТах, со следующими запасами по прочности: канаты и тросы - 3; цепи без распорок - 2; с распорками - 1,5. Длину якорных тросов (цепей) следует принимать не менее 8-10 наибольших глубин на закрепляемом участке.
8. При использовании закреплений косыми оттяжками к берегам усилие Т увеличивается делением на косинус угла между оттяжкой и перпендикуляром к оси моста.
9. При закреплении моста за поперечный трос, натянутый между берегами, усилие в нем определяют по формуле:
, (8)
где å R в - сумма усилий, действующих на плавучие опоры речной части; L M - длина речной (закрепляемой) части; L Т - расстояние между береговыми закреплениями троса; fr - стрелка прогиба троса в горизонтальном направлении; р - погонный вес троса; f в - вертикальная стрелка провиса троса.
10. Канаты (тросы) паромных переправ подбирают по усилию:
, (9)
где R в - усилие, требующееся для удержания парома, определяется как для плавучей опоры моста.
Список использованных источников.
1. ВСН 50-87. Инструкция по ремонту, содержанию и эксплуатации паромных переправ и наплавных мостов. М.: МИНАВТОРДОР РСФСР. 1988г.
2. [Электронный ресур]: https://znaytovar.ru/gost/2/VSN_5087.html
3. ГОСТ 3071-88. Канат стальной двойной свивки типа ТК конструкции. М.: МКС. 1988г.