М.В. Ломоносова» В.П. Стуков ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАСЧЕТА ДЕРЕВОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ БАЛОЧНЫХ МОСТОВ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ Монография Архангельск ИД САФУ 2014 1 УДК 624.21.011:624.93 ББК 38.53+38.55 С 88 Рецензенты: кафедра мостов Петербургского государственного университета путей сообщения; ГКУ Архангельской области «Дорожное агентство «Архангельскавтодор» Стуков В.П. <...> С 88 Основы теории расчета деревожелезобетонных пролетных строений балочных мостов на автомобильных дорогах: монография / В.П. Стуков. <...> Предложены теория расчета нагеля в древесине, жесткости соединения ветвей деревожелезобетонной балки и балки в целом; метод пространственного расчета «упругооседающих и упругоповорачиващихся опор» балочных пролетных строений мостов и разработанная на его основе программа «Расмос». <...> В современное деревянное мостостроение древесина вошла как клееная древесина, что революционно изменило отношение к ее использованию в мостовых конструкциях. <...> В США, Канаде и европейских странах, как правило, используется клееная древесина. <...> Вполне очевидно, что часть этих мостов требует замены, и здесь древесина, в частности клееная древесина, должна сыграть решающую роль как современный конструкционный материал. <...> В настоящее время программа продлена относительно исследований усталости нагельных соединений. <...> Здесь велись основные исследования работы мостовых балок комбинированного сечения, составленных из древесины и железобетона, клееных балок, армированных стеклопластиковой арматурой. <...> Для обеспечения совместной работы деревянных балок и железобетонной плиты по длине балки с расчетным шагом установлены стальные нагели, заделанные одним концом в древесину балки, другим – в железобетон плиты. <...> СНиП 2.03.05–84 «Мосты и трубы» не разрешал строительство деревянных мостов на автодорогах III технической категории и выше; – клееная древесина отечественного производства отличалась низким качеством при стоимости <...>
Основы_теории_расчета_деревожелезобетонных_пролетных_строений_балочных_мостов_на_автомобильных_дорогах_монография.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Северный (Арктический) федеральный университет
им. М.В. Ломоносова»
В.П. Стуков
ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАСЧЕТА
ДЕРЕВОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ БАЛОЧНЫХ МОСТОВ
НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ
Монография
Архангельск
ИД САФУ
2014
1
Стр.1
УДК 624.21.011:624.93
ББК 38.53+38.55
С 88
Рецензенты: кафедра мостов Петербургского государственного
университета путей сообщения;
ГКУ Архангельской области «Дорожное агентство
«Архангельскавтодор»
Стуков В.П.
С 88 Основы теории расчета деревожелезобетонных пролетных строений
балочных мостов на автомобильных дорогах: монография / В.П. Стуков.
– 2-е изд. испр. и доп. – Архангельск: ИД САФУ, 2014. – 170 с.
ISBN 978-5-261-00872-9
Монография посвящена теории расчета деревожелезобетонных
пролетных строений. Предложены теория расчета нагеля в древесине,
жесткости соединения ветвей деревожелезобетонной балки и балки в
целом; метод пространственного расчета «упругооседающих и упругоповорачиващихся
опор» балочных пролетных строений мостов и
разработанная на его основе программа «Расмос». Приведены структурные
схемы алгоритмов программ расчета.
Предназначена для научных работников, проектировщиков, аспирантов,
студентов старших курсов строительных специальностей.
УДК 624.21.011:624.93
ББК 38.53+38.55
ISBN 978-5-261-00872-9
© Стуков В.П., 2014
© Северный (Арктический)
федеральный университет, 2014
2
Стр.2
Оглавление
1. СОСТОЯНИЕ ЗАРУБЕЖНОГО И ОТЕЧЕСТВЕННОГО МОСТОСТРОЕНИЯ
ИЗ КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ .............................................................
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕРЕВОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
БАЛОК ..............................................................................................................
2.1. Особенности напряженного состояния деревожелезобетонной балки
................................................................................................................
2.2. Древесина ребра и бетон плиты как упругое основание в нагельном
соединении ................................................................................................
2.3. Пролетное строение с балками комбинированного сечения как пространственная
конструкция со специфическими особенностями работы
и расчета ...........................................................................................
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА НАГЕЛЯ В ДРЕВЕСИНЕ .......
4. ТЕОРИЯ РАСЧЕТА ДЕРЕВОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ ....................................................................................
4.1. Теоретические основы расчета жесткости нагельного соединения
ветвей деревожелезобетонной балки ......................................................
4.2. Теория расчета деревожелезобетонных балок как составных балок
комбинированного сечения с упругоподатливыми связями между
ветвями балки ...........................................................................................
4.2.1. Обоснование расчетной схемы. Нагельные соединения как
упругоподатливые связи между ребром из древесины и железобетонной
плитой .........................................................................
4.2.2. Теоретические основы расчета ......................................................
4.2.2.1. Расчеты первого этапа ......................................................
4.2.2.2. Расчеты второго этапа ......................................................
3
14
14
21
23
25
49
51
67
67
73
76
91
4.2.3. Особенности расчета при воздействии колебаний температуры
.....................................................................................................
4.2.3.1. Обоснование метода расчета ..........................................
4.2.3.2. Эпюры деформаций и усилий y, , М, Q ....................... 103
5. МЕТОД ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСЧЕТА БАЛОЧНЫХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ МОСТОВ ........................................................................ 112
5.1. Особенности напряженного состояния пролетного строения ............. 112
5.2. Обоснование метода пространственного расчета ................................. 117
5.3. Теоретические основы расчета ............................................................... 119
5.4. Матрица начальных параметров y0 для i-й опоры ................................ 123
5.5. Линии влияния y, М, φ, Q, Мкр для главных балок пролетного строения
.............................................................................................................. 125
5.6. Определение ординат линий влияния М и Q для поперечной конструкции
пролетного строения ............................................................... 132
169
96
96
Стр.169
5.6.1. Изгибающие моменты и поперечные силы в сечениях плиты
или диафрагмы ............................................................................... 132
5.6.2. Изгибающие моменты и поперечные силы в середине пролета
плиты или диафрагма на опорах .................................................. 134
5.7. Ординаты St на консолях линий влияния y, φ, М, Q, Mкр,Mоп,
Md, Qоп,Qd ................................................................................................... 136
5.8. Общие сведения о программах расчета «Расмос», «ПД-1»,
«ПД-2» ....................................................................................................... 140
5.9. Сравнение результатов расчета ............................................................... 142
ВЫВОДЫ ............................................................................................................. 145
Библиографический список ............................................................................... 146
Приложение 1 ...................................................................................................... 150
Приложение 2 ...................................................................................................... 159
170
Стр.170