Нагрузки. На арку действуют собственный вес покрытия арки и транспортерной галереи, снеговая нагрузка, вес временной нагрузки галереи

На арку действуют собственный вес покрытия арки и транспортерной галереи, снеговая нагрузка, вес временной нагрузки галереи, вес нагрузочной тележки и снеговая нагрузка. Схема загружения арки приведена на рис. 50.

Постоянные равномерно распределенные нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции покрытия определяем с введением коэффициента перегрузки n (СНиП II-6-74, п. 2.2) и коэффициента k = S /(0, 5 l) = 20, 26/12 = 1, 69, учитывающего разницу между длиной дуги полуарки и ее горизонтальной проекцией. Сбор постоянных нагрузок от веса покрытия приведен в табл. 29.

Рис. 50. Схема нагрузок, действующих на арку

Сосредоточенные нагрузки от технологического оборудования (транспортерной галереи), приложенные в точках подвески ее на расстоянии 2 м по обе стороны конькового шарнира, слагаются из постоянной (собственного веса) - 4, 1 кН/м, временной распределенной на 1 м галереи - 0, 4 кН/м и временной нагрузки от давления нагрузочной тележки - 48 кН. Постоянные и временные нагрузки, передаваемые на арку, приведены в табл. 30.

Таблица 29

Элементы	Вес 1 м2 покрытия, кН	Коэффициент к	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент перегрузки, n	Расчетная нагрузка, кН/м2
Асбестоцементные листы УВ-1750	0, 167	1, 69	0, 282	1, 1	0, 310
Прогоны сечением 0, 15 ´ 0, 13 м через 1, 5 м	0, 043	1, 69	0, 073	1, 1	0, 081
Итого	0, 210		0, 355		0, 391

Таблица 30

Вид нагрузки	Нормативная, кН	Коэффициент перегрузки, n	Расчетная, кН
Постоянная от веса галереи	9, 23	1, 2	11, 07
Временная от:
нагрузочной тележки		1, 2	28, 8
равномерной нагрузки на галерею	0, 9	1, 4	1, 26
Суммарная временная нагрузка	24, 9	30, 06	-

Интенсивность равномерно распределенной по всему пролету арки нагрузки, эквивалентной сосредоточенной нагрузке от собственного веса галереи, определяем из условия равенства моментов по середине пролета простой балки пролетом l = 24 м от обоих видов загружения:

P _экв = 4 Pa / l ²= 4× 4, 1× 10/24² = 0, 285 кН/м,

где P = 4, 1 кН сосредоточенная нагрузка; a - расстояние от опоры до сосредоточенного груза, равное 10 м.

Для заданного района строительства нормативная снеговая нагрузка с учетом коэффициента формы c = 0, 53

P ^н_сн = 1× 0, 53 = 0, 53 кН/м².

Собственный вес арки в зависимости от нормативного веса покрытия, снега и транспортерной галереи определим по формуле прил. 2.

g _св = (g ^н_п+ P ^н_сн + P ^н_экв)/[1000/(K _св l) - 1] = (0, 356 + 0, 53 + 0, 285)/[1000/(4× 24) - 1] = 0, 124 кН/м²

принимаем K _св = 4.

Постоянная равномерно распределенная нормативная нагрузка равна:

q ^н_п = g ^н_п+ P ^н_экв + g ^н_св= 0, 356 + 0, 285 + 0, 124 = 0, 765 кН/м².

Отношение ее к нормативному весу снегового покрова (СНиП II-6-74, п. 5.7)

q ^н_п/ p ₀ = 0, 765/1 = 0, 765,

чему соответствуют коэффициент перегрузки n = 1, 5 и расчетная снеговая нагрузка на 1 м² горизонтальной проекции покрытия

q ^р_сн = 0, 53× 1, 5 = 0, 8 кН/м².

Равномерно распределенные расчетные нагрузки на 1 м горизонтальной проекции арки:

постоянная нагрузка от собственного веса покрытия и арки

q ^р_п= (0, 391 + 0, 124× 1, 1)4, 5 = 2, 37 кН/м;

временная (снеговая нагрузка)

q ^р_сн = 0, 8× 4, 5 = 3, 6 кН/м.

Расчетную ветровую нагрузку, нормальную к поверхности сооружения, определяем по СНиП II-6-74

p ^р_в = kcp ^в₀ n,

где k - коэффициент, зависящий от высоты сооружения, определяется по табл. 7, п. 6.5. (при высоте до 10 м k = 0, 65, а при высоте более 10 м - k = 0, 9); c - аэродинамический коэффициент, принимаемый при f / l = 0, 67 с наветренной стороны на участке активного давления c ₁ = 0, 7; на участке отрицательного давления c ₂ = -1, 2; с заветренной стороны для верхней части сооружения c ₃ = -1, 2, а для нижней части c ₄ = -0, 4 (см. схему 3 табл. 8); p ^в₀ - нормативный скоростной напор, принимаемый для I ветрового района равным 0, 27 кН/м² (см. табл. 6, п. 6.4); n = 1, 2 - коэффициент перегрузки (см. п. 6.18).

Боковые зоны ветрового давления ограничены точками, имеющими ординату y = 0, 7 f = 0, 7× 16 = 11, 2 м, между точками 3 и 4 с ординатами 10, 44 и 13, 39 м соответственно. Расчетная ветровая нагрузка на 1 м арки по участкам:

p ₁ = 0, 65× 0, 7× 0, 27× 1, 2× 4, 5 = 0, 66 кН/м;

p ₂ = p ₃= -0, 9× 1, 2× 0, 27× 1, 2× 4, 5 = -1, 575 кН/м;

p ₄ = -0, 65× 0, 4× 0, 27× 1, 2× 4, 5 = -0, 38 кН/м.

Определим равнодействующие ветрового давления на каждом из участков, считая их приложенными посередине соответствующих дуг:

P ₁= p ₁× 3, 265₁ = 0, 66× 3, 26× 4, 05 = 8, 714 кН;

P ₂ = P ₃ = p ₂× 1, 745₁ = -1, 575× 1, 74× 4, 05 = 11, 1 кН;

P ₄ = p ₄× 3, 265₁ = 38× 3, 26× 4, 05 = 5, 02 кН.