Файл: Кулиш В.И. Современные конструктивные формы клееных деревянных мостов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.08.2024

Просмотров: 57

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РС*СР

хабаровский политехнический институт

В. И. !(У Л IIШ

СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ

КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫ Х МОСТОВ

(теория н расчет)

г.Хабаріаск

П!73 г.

Министерство высмго к вредного спеціальнаго

обраэоіания РСФСР

Хабаровск»! полятехвяческ*# «иствтут

В.И. Култа

г

современные конструктивные юрмы клееных

а ЕРЕВАНtu X ‘ОСТОВ

Учібта* пособие

X 8 б € р о в е н

- 1973 -

Гфс. публичная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

научно - техническая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

библиотек»

СоОР

rU

/

4 f

 

 

 

 

 

ЭКЗЕМПЛЯР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А Н Н О Т А Ц И Я

 

 

 

 

 

Щ і -

чебное

пособие

поовящено вопросам исследования обла -

гороженной древесины в пролетных строениях автодорожных

мостов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В главе I собраны материалы

, характеризующие развитие

конструктивных форм деревянных мостов, вскрыты преимущества

конструкций

из клееной

древесины

и определена область при -

ненения мостов из древесины,

 

 

 

 

 

 

В силу того, что

древесина о новых позиций раооматри -

■ается как

билинейный

анизотропный

авуиодулькый материал,в

главе

П приводятся

соображения

по расчету

 

элементов воо -

принимающих

растяжение

, сжатие

, изгиб и кручение . В заклю­

чении

 

главы даны

рекомендации

по оценке

общей деформатнв-

ноетж клееинх деревянных прогонов.

 

 

 

 

 

В

последней

главе

 

рассмотрены

вопросы

расчеты

клееных

деревянных

балок

,

объединенных о железобетонной плитой.

Особое внимание

уделено

характеристике

жеоткости

связую-

ких элементов деревобетэнных мостов. Дана их классификация.

Разработан алгоритм расчета комбинированных сечеийй при воз­

действии постоянных

и временных

нагрузок и оценено

действие

усадки

, ползучести и температурных

перепадов.

 

 

Пособие

обобщает

 

исследования клееных деревянных

конструкций

 

, проводимые на кафедре

" 'Аосты и тоннеля" о

1962 года,

и

предназначается для студентов

специальностей

1211,1212,

 

инженеров

н аспирантов.

 

 

 

 


В В Е Д Е Н И Е

Освоение природных богатств и развитие ішродяого хозяй­

ства в восточных районах страны тесно связано с ростом тран-

/

спортной сети, а это ставит перед дорол з-строительнымк ор­ ганизациями большие задачи по расширению объемов строитель-

но-монтахных работ, совершенствованию технологии строитель­ ства, повышению производительности труда. В комплексе меро­ приятий по строительству и эксплуатации транспортной сети особое место прииадлекмт наиболее сложным и трудоемким эле­ ментам дорог - мостам.

Во веек многообразии искусственных сооружений на авто­ мобильных дорогах Севера европейской части, Урала, Сибири н Дальнего Востока основным типом являются мосты малых и сред­ них пролетов, большее количество из которых - это деревянные мосты традиционных конструктивных форм. Трудоемкое.неяяяуотрк альное изготовление и монтаж, небольшой срок службы (10 - 15

лет), необходимость квалифицированной рабочей силы явилось причиной недооценки древесины как конструкционного материала для мостов. Но древесина продолжает оставаться наиболее рас­ пространенным Местным материалом> доступным для быстрого ос­ воения и дающим наибольший народнохозяйственный эффект, поэ­ тому разрешение проблемы автодорожного мостостроения нужно искать во всемерном внедрении деревянных клееных конструкций,

индустриальное изготовление которых позволит в. короткий срок обеспечить дорожные организации строительными элементами и деталями, необходимыми для во: ндеикя искусственных сооруже­ ний. Деревянные клееные пролетные строения не требуют боль­ ших затрат в процессе строительстве, обладают хорошими экс­ плуатационными ;:ачества.ми, долговечностью и при этом .в эяа-

-I* -

«тельной степени »веноыятой дорогостояща« строительные мате-

равлы; цеиеит и сталь*

Оші прлмеыеннл клееных конструкций а ОША наилучвиѵ *<3-

равеы всдгаерадает целесообразность а зффеитиенот нспояь-

ееаамл ехонстой древесам а мостостроении (1}.

ОДиефмеа сояераваетаовамв а внедрение а првлтаау отреательотеа хлееих пролетных строевая домне адта по прев уяуевеяал качества вхеванх tueв, пршмаекм эффевтнммх антя-

емтарувяңх матеріюлов, нопольэоаамив цедефнцнтіых пород ле­ ва а раеумвш еочеТаннеи на е меоаопрочаоя деемежноі, пре» віімв* Шеаінрованжоі фанеры а полимерных катарйадоя.


- 5 -

ГЛАВА I. РЕТРОСПЕКТИВА ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ

I. Опоха и ее роль в формировании рабочих гипотез.

"Первый'исторический акт,- писали К.Маркс и Ф»Энгельс в

"Ненецкой идеологии", - человекообразных индивидов, благода­ ри которому они отличаются от животных, состоя* не в- теи,что они шалят, а в том, что они начинают производить себе сред­ ства к существоваииюл .

Вот почему История развития общества се свойственной еядг сменой общественно-экономических укладов отражает в остав­ ленных конструктивных формах сооружений уровень рагвитИя тех­ ники, экономическое отношение, эстетические взгляды людей я принципы теорий расчета.

В настоящее время появилось очень интересное направле­ ние, которое должно заинтересовать каждого - футурологіи« Появление этой науки, связанной с вопросами оценки будущего,

требует обоснованной базы для ее использования. Естественно,

такой базой должна быть методологическая основа естествозна­ ния, покоящаяся на двух принципах: принципе взаимной связи ж обусловленности процессов к явлений окружающего мира к прин­ ципе движения, Изменения, развития. Логическое заверкенке отмеченных принципов навяо отражение в трех всеобщих заколах диалектики, открытых Гегелем: закон отрицания отрицания {за­ кон перехода количественных изменений в качественные; закон единства и борьбы противоположностей.

Идея познания диалектического материализма сфэрмулкраиа-

»

на В.И.Лениным: "От живого созерцания к абстрактному мыжлеиня и ОТ него к практике - таков диалектический путь поэиакхя ис­ тины, познания объективной реальности*.[ з ] .

-6 -

В"Набросках к критике политической экономии" Ф,Энгельс

выразил сли^ющую интересную мысль, касающуюся скорости раз­ витая: "Наука движения вперед пропорционе ,яа массе знаний,

унаследованных ею от прздэе<"вующего поколения” [2].

Если математизировать эту мысль

н решить

это дифференциальное уравнение,

то получим уравне­

ние, характеризующее развитие

 

 

 

 

 

(2)

В

уравнении (2) смысл

константы А

раскрывается при

времени

t = О.

 

 

Таким образом развитие

характеризуется, эвепотенциальннм

законом изменения во времени. В уравнении (2) неизвестен коэф­ фициент пропорциональности " к ", характеризуемый развитием

производительных сил дайной

эпохи я уровнем

знаний. Естест­

венно,этот коэффициент будет

непостоянным на протяжении раз­

личных эпох и уравнение •) поэтому следует

рассматривать

как приближенное.

 

 

Проследим формирование мировоззрения человечества на при­ мере становления конструктивных форм пролетных строений мос­ тов.

Естественно предположить, что первым мостом, созерцаемым человеком н используемым им для переправы через водные пре­ пятствия^ были: поваленное дерево или бревно,случайно перебро-

веннос с берега на берег.

В дальнейшем зарождение торговли способствовало возник­ новению рабовладельческого строя и. образованию государств.

Это создало наряду с излишками продуктов труда наличие бес-

піатной рабочей силы. Необходимость пропуска войск и повышен­

и и их маневренность, »месте с развитием торговли,трсбова-


-7 -

да возведения постоянных кортов на яавбчлеѳ оживленных мв~

правлениях, в этот нокент и появляется тенденции для аоаваха­

ния крупных капитальных сооружений из камня. К т о строг ап >

ства - Рим, время - второй век до н.э. замечательным приме­ ром этому служит иост в Варове (Италия) и мост Трояна вАль-

кантаре (Испания),построенный в 106 г, н.а.

Ревшвруя этот ранний этап развития мостостроения, необ­ ходимо,прежде всего,отметить ограниченность строителей того времени в конструкционных материалах (древесина, камень) и

второе, касаюцеесд того момента, что деревянным мостам сужде­ но будет пройти через все эпохи с прогресеярумвй эволюцией,

не закончившейся я в настоящее время. Каменные же мости рва-

него периода Практически навека остались непревзойденными не-

деврамм строительного искусства, поражающими наше иоображеімй и сейчас.

ЕЯв оО одном явлении необходимо упомянуть здесь, до на­ чала П Х века в мостостроении руководствовалась в основяоа только Традициями « рецептами,накоплениями ранее. Как нм раз­ нообразными били архитектурные формы вооружений, o n с жвЖе-

яеркой точки зрения ливъ подражали прекша,. онравдавнм себя в практике сооружениям.

Нельзя сказать, что не было попыток создать теорию рас­ чета, напротив, в 1638 году:на уединенную виллу ДрчВтрм бяіз Флоренции уже ослепшему к Тому временя Галлмлѳю (I564-I64£ri0 .

доставшим "Беседы н ѵатематичеекме доказательства, касавщме-

ся двух новых отраслей науки*, в этбй книге Галлилей залехкл

основы учения о прочности я динамике, интересно, что первой исследование прочности.исходило Из предельного состояния) .

стержня. Для сравнительной оценки прочности изгибаемого ■

~ я _

стержня < к тоиѵ времена неизвестны Онли характеристики абсо­ лютно! ярочаости материала) Галлилей принял, что усилие в жеряе консоли изгибаемого стертая растягисамцее и равномер­ но распределено по сечеяиіі; иэл* а консоли происходит путем раскрытия трещин сверху и вращения вокруг нижнего ребра сече­ ния (рио.ц).

Составляя условия равенства моментов относительно этого ребра*он нанел, что прочность стержня прямоугольного сечения пропорціональна ияркне и квадрату высоты, а круглого сечеяня-

-кубу диаметра. Оба вывода верны, но оьиНочная предпосылка

ораспределении усилий привела его У. следующим значениям мо­

ментов сопротивления.

Для прямоугольного сечения

W =

ЬЬ‘

(3 )

Для круглого сечения

я л 3

- w '= —

00

Для дальнейшего анализа небезынтересно отметить следую­

щую очень сильную теорему Парана,

сформулированную ям в

І7ІЗ ГОДУ.

Теорема Каков бы Ия был закон распределения напряжений в сочетая С? °j\ y ) а где бы ни проходила нейтральная яняия, мо­


. я

мент сопротивления прямоугольного vsPJ лого) профиля вмр&зит-

ся w-wf/m ; w = 3ic(J/n , причем число

m

(п ) будет фуициона-

лом от j (у ),нѳ зависящим от размеров

сечевнл.

История сопротивления материалов

знала несколько зако­

нов распределения напряжений по поперечному сечений. Иариотт н Лейбниц считали начало координат расположенным на крав се­ чения ; Паран помещал начало координат посредине высоты |

Навье располагал начало координат в центре тяжести сечения.

Положение нейтральной линия сечеакя в центре тякэсга счита­ лось правильный до недавнего временен лишь в последнее хра­ ня в связи с появлением расчета для материалов,работами* на сжатие с различными модулями упругости (древесина, Нотой,

пластмасса),это положение оказалось неверным.

 

В этой связи функционалами приведения ■ m я л

дик

прямоугольного и круглого сечения принимали еялдумде ииаЧо-

ния:

 

 

 

 

 

 

Таблица I

 

 

Галлилей

Мариотт-

Парам

Навьа

Пластически*

 

 

 

Дейбинц

 

 

стадии работы

m !

2

Э

6

6

и

п

L

i ____

12,6

32

32

18,64

 

Заканчивая характеристику работ прямоугольных сечей*!,

хочется подчеркнуть, что о такой сильной теореме яспомяхяк лииь спустя четверть тысячелетий.

Для изгибаемых элементов наряду с оценкой прочности нормальных напряжен« особое значение приобретает и провер­ ка прочности по касательный напряжениям,- честь открытия ко­ торых в 1855 г. принадлежит осяойоположнику русской «колы мостовиков Д.Я. Яуравсному (1821-18'Я іг.).

•Заканчивая вопрос теоретического становлеяи* инженер-