1  Продольное ребро

4.43. Шпангоуты  кольцевые ребра  служат для передачи местных сосредоточенных и распределенных вдоль дуги нагрузок, в том числе — опорных реакций, на оболочку пролетного строения.

В общем случае расчетная схема шпангоута представляет собой кольцевую раму радиусом r_k (рис. 18) с затяжкой, загруженную в своей плоскости активными силами Р и q и реактивными силами q_o, заменяющими действие оболочки на шпангоут и представляющими собой поток касательных усилий.

Расчетные схемы промежуточных шпангоутов в зависимости от конструкции узла присоединения затяжки принимаются с жестко или шарнирно прикрепленной затяжкой (см. рис. 18).

Рис. 18. Конструктивная и расчетная схема промежуточного шпангоута

а — конструктивная и расчетная схема; б  расчетная схема; 1  оболочка; 2 — шпангоут; 3  поперечная балка-затяжка; 4  монорельс

4.44. Конструктивные и расчетные схемы опорных шпангоутов показаны на рис. 19.

Рис. 19. Конструктивная и расчетная схема опорного шпангоута

4.45. Статический расчет кольцевых рам шпангоутов должен выполняться на ЭВМ.

При расчете на ЭВМ рама, очерченная по окружности r_k, заменяется правильным многоугольником, вписанным в эту окружность. Достаточную точность расчета дает заменяющий многоугольник с центральным углом 6  10°. При этом необходимо обеспечить равновесие внешней нагрузки и реактивных касательных усилий.

В исключительных случаях при расчете кольцевых рам шпангоутов без использования ЭВМ следует руководствоваться соответствующими таблицами для расчета кольцевых рам.

4.46. При расположении опорных шпангоутов в вертикальной плоскости (при наклонных галереях) следует учесть в расчете их очертание по эллипсу.

4.47. Нормальные напряжения в шпангоутах определяются с учетом одновременного действия в рассматриваемом сечении изгибающего момента М_х и осевой силы N:

(34)

где I_x, A  собственный момент инерции и площадь поперечного сечения шпангоута с присоединенной оболочкой; y  расстояние от нейтральной оси шпангоута до наружной или внутренней кромки шпангоута.

Правило знаков: положительный момент увеличивает кривизну шпангоута.

В зависимости от принятого конструктивного решения шпангоут с присоединенным участком оболочки может образовывать одностенчатое или двухстенчатое сечение.

Ширина (общая) присоединенной части оболочки определяется по формуле

(35)

где b — расстояние между стенками двухстенчатого шпангоута; для одностенчатого шпангоута b = 0; t — толщина оболочки.

Наибольшие касательные напряжения в стенке (стенках) шпангоута

(36)

где t_i  толщина стенки шпангоута (i = 1,2).

4.48. Поясные швы шпангоутов рассчитываются по правилам расчета поясных швов балок с учетом касательных усилий q_o, действующих между шпангоутом и оболочкой.

5. Конструктивные решения галерей

5.1. Традиционными решениями несущих конструкций пролетных строений галерей на протяжении многих лет являлись фермы с сечениями из парных уголков.

Требования индустриализации строительства привели к необходимости создания пролетных строений более совершенных конструктивных форм, из которых в настоящее время получили распространение пролетные строения из сварных двутавровых балок, а также из круглых цилиндрических и прямоугольных оболочек.

Три группы компоновочных и конструктивных решений пролетных строений галерей, используемые в настоящее время, приведены в п. 2.3.

В зависимости от производственных возможностей завода-изготовителя, монтажной организации и условий строительства проектная организация производит выбор типа конструкций для конкретного объекта.

5.2. При разработке проекта галереи рекомендуется, в зависимости от типа несущих конструкций, следующая номенклатура величин пролетов, приведенная в табл. 10.

Таблица 10

Тип несущей конструкции	Пролет, м
	18	24	30	36	42	48
Фермы Балки Прямоугольные оболочки Круглые цилиндрические оболочки	+ +	+ + (+) (+)	+ + + +	+ (+) + +	+ +	+ +

Примечание. В скобках указаны величины пролетов, которые могут применяться в порядке исключения.

5.3. Марки стали для конструкций галерей принимаются, в соответствии со СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» и Рекомендациями по применению сокращенного сортамента металлопроката в строительных стальных конструкциях (М.: ЦНИИПроектстальконструкция, 1987).