ПЗ-ДИПЛОМ ЧУРИЛОВ (Проект капитального ремонта моста на 8272 км ДВ ж.д), страница 3

2 КЛАССФИКАЦИЯ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ ПРОЛЁТНЫХ СТРОЕНИЙ

Вычисление геометрических характеристик ведется поперечных сечений главной балки в местах обрывов листов, опорном сечении и середине балки пролетного строения. Схема пролетного строения приведена на рисунке 1. Расчетные сечения главной балки приведены на рисунке 2 и 3.

2.1 Определение геометрических характеристик

Определение площади поперечного сечения горизонтального листа производится по формуле[2]:

, (3)

где – ширина горизонтального листа ( );

– толщина горизонтального листа ( );

Определение площади поперечного сечения вертикального листа производится по формуле[2]:

, (4)

где – высота вертикального листа ( );

– толщина вертикального листа ( );

Определение площади и момента уголков производится по приложению 27 [3].

Определение момента инерции горизонтального листа относительно нейтральной оси определяется по формуле[2]:

, (5)

где – расстояние от центра тяжести горизонтального листа до нейтральной оси балки ( );

Определение момента инерции уголка относительно нейтральной оси определяется по формуле[2]:

, (6)

где – момент уголка по сортаменту приложение 27[3];

- расстояние от центра тяжести уголка до нейтральной оси балки ( );

– площадь уголка;

Определение момента инерции вертикального листа относительно нейтральной оси определяется по формуле[2]:

, (7)

Определение статического момента инерции полусечения горизонтального листа определяется по формуле [2]:

(8)

Определение статического момента инерции полусечения уголка определяется по формуле[2]:

(9)

Определение момента сопротивления балки брутто определяется по формуле [2]:

, (10)

где – сумма моментов инерции горизонтальных листов;

– сумма моментов инерции уголков;

– расстояние до наиболее удаленной точки сечения;

Определение момента сопротивления балки нетто определяется по формуле [2]:

(11)

Расчеты геометрических сечений 2-2 и 3-3 производятся аналогично.

При расчете по сечению, расположенному в пределах стыка, за рабочий момент сопротивления балки принимается [2]:

(12)

где - сумма моментов инерции нетто поперечного сечения частей, не имеющих стыков или обрывов в рассматриваемом сечении, относительно нейтральной оси всего сечения балки;

- сумма моментов инерции нетто относительно той же нейтральной оси балки поперечного сечения накладок ( ) или приведенной площади заклепок, прикрепляющих накладки (n_i²/₀);

(13)

Определение момента инерции накладки относительно нейтральной оси балки определяется по формуле[2]:

, (14)

где – количество накладок;

– толщина накладки ( );

– высота накладки;

Для расчета суммы моментов инерции нетто относительно нейтральной оси всего сечения балки необходимо по приведенной площади заклепок, прикрепляющих накладки вычислить коэффициент по формулам (приложение 2[2]):

На срез заклепок:

(15)

На смятие материала заклепок:

(16)

На отрыв головок заклепок:

, (17)

где - диаметр заклепки или болта повышенной точности ( );

- коэффициенты перехода от основных расчетных сопротивлений металла конструкции к расчетным сопротивлениям заклепок по срезу ( );

- коэффициенты перехода от основных расчетных сопротивлений металла конструкции к расчетным сопротивлениям заклепок по смятию ( );

- коэффициенты перехода от основных расчетных сопротивлений металла конструкции к расчетным сопротивлениям заклепок по отрыву ( );

- наименьшая суммарная толщина пакета, сминаемого с одной стороны заклепочного стержня ( );

Сумма моментов инерции нетто по приведенной площади заклепки вычисляется по формуле[2]:

, (18)

где расстояние от нейтральной оси балки до i-й заклепки;

- приведенная площадь заклепки (приложения 2 [2]);

На срез заклепок:

На смятие материала заклепок:

На отрыв головок заклепок:

Из вычисленных суммы моментов инерции нетто относительно нейтральной оси всего сечения балки по приведенной площади заклепок выбирается наименьшее значение .

Все вычисленные значения геометрических характеристик сечения главной балки пролетного строения внесены в таблицу 3 и 4.

Таблица 3 – Геометрические характеристики расчетных сечений 1 – 3

Таблица 4 – Геометрические характеристики расчетное сечения 4 – 4

2.2 Расчет балок на прочность по нормальным напряжениям

Условие прочности изгибаемых балок пролетного строения рассматривается по нормальным напряжениям в сечениях, где происходит изменение геометрического факторов сечения. В этой связи расчет балок на прочность по нормальным напряжениям производится для сечений: в середине пролета, в местах обрывов горизонтальных листов поясов[2].

Допускаемая временная вертикальная из расчета на прочность по нормальным напряжениям определяется[2]:

, (19)