ПЗ-ДИПЛОМ ЧУРИЛОВ (Проект капитального ремонта моста на 8272 км ДВ ж.д), страница 4

где - доля вертикальной временной от подвижного состава и постоянной нагрузки, приходящиеся на одну балку (ось пути совпадает с осью однопутного пролетного строения );

- коэффициент надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава, который принимается равным ;

- площади линии влияния изгибающего момента, загружаемые нагрузкой от подвижного состава или постоянной нагрузкой;

m – коэффициент условий работы (m=0.9);

R – основное расчетное сопротивление металла (R=190МПа);

– рабочий момент сопротивления сечения балки;

p - суммарная расчетная интенсивность постоянных нагрузок;

Рисунок 10 – Схема пролетного строения у расчету на прочность по нормальным напряжениям, общий вид. Расчетные сечения, расчетная схема, линии влияния изгибающих моментов и поперечных сил

Суммарная расчетная интенсивность постоянных нагрузок определяется по формуле[2]:

, (20)

где - коэффициенты надежности к постоянным нагрузкам ( );

- вес однопутного разрезного металлического пролетного строения ( );

– вес мостового полотна на безбалластных железобетонных плитах проезда ( );

Класс пролетного строения по грузоподъемности определяется по формуле [2]:

, (21)

де - допускаемая временная равномерно распределенная нагрузка по рассматриваемому виду расчета;

- эталонная временная вертикальная эквивалентная нагрузка (приложение 9 [2]);

- динамический коэффициент эталонной нагрузки, вычислямый по формуле[2]:

(22)

Класс пролетного строения по расчитанным сечениям меньше класса подвижного состава для II категории по грузоподъемности мостов по расчету балок на прочность по нормальным напряжениям.

2.3 Расчет балок на прочность по касательным напряжениям

Грузоподъемность главных балок по касательным напряжениям определяется на уровне нейтральной оси балки у опоры, в местах наибольших ослаблений и в других опасных сечениях (рисунок 11).

Рисунок 11 – Расчетная схема балки при расчете на прочность по касательным напряжениям, линия влияния перерезывающей силы для опорного сечения, эпюра касательных напряжений балки

Допускаемая временная нагрузка определяется по формуле [2]:

(23)

где отношение может быть принято для клепаных балок в опорном сечении которых нет вертикальных накладок, в расчет принимается сечение только стенки балки ( );

Класс пролетного строения по расчитанному сечению больше класса подвижного состава для II категории по грузоподъемности мостов по расчету балок на прочность по касательным напряжениям.

2.4 Расчет балок на прочность поясных заклепок

Грузоподъемность балок на прочность поясных заклепок определяется на участках пояса длиной 100 см у опор[2].

Рисунок 12 – Расчетная схема балки при расчете на прочность поясных заклепок

Для определения временной допускаемой нагрузки используется формула [2]:

(24)

где - приведенная расчетная площадь поясных заклепок, принимаемая равной[2]:

(25)

где - число заклепок на рассматриваемом участке пояса длиной 100 см[2];

- приведенная расчетная площадь одной заклепки;

- коэффициент, учитывающий собственный вес балки ( ) [2];

- статический момент площади поперечного сечения брутто пояса балки (поясных уголков и горизонтальных листов) относительно нейтральной оси ( );

- площадь линии влияния поперечной силы для сечения балки, расположенного посредине рассматриваемого участка пояса длиной 100 см[2];

- момент инерции брутто поперечного сечения балки относительно нейтральной оси ( );

- параметр, учитывающий сосредоточенное давление от непосредственного опирания мостовых брусьев на верхний пояс балки (табл. 4 [2]);

На участке 100 см 10 заклепок 8 отсутствует по ведомости дефектов (таблица 2), поэтому для расчета принимаем , а приведенную расчетную площадь одной заклепки из расчета по отрыву головок заклепок .

Класс пролетного строения по расчитанным сечениям меньше класса подвижного состава для II категории по грузоподъемности мостов по расчету балок на прочность поясных заклепок.

2.5 Расчет устойчивости опорных стоек

Расчет устойчивости опорных стоек при действии опорной реакции балки производится для сечения стойки, которая состоит из уголков, а также полосы стенки балки шириной с каждой стороны от стойки 14, где  - толщина стенки балки 0.012 м (рисунок 13).

Рисунок 13 – Схема расчетного поперечного сечения стойки с четырьмя уголками (размеры в мм)

Для определения временной допускаемой нагрузки используется формула [2]:

(26)

где - коэффициент продольного изгиба (приложение 4 [2]);

- площадь брутто поперечного сечения стойки, определяется:

Класс пролетного строения по расчитанным сечениям больше класса подвижного состава для II категории по грузоподъемности мостов по расчету устойчивости опорных стоек.

2.6 Расчет местной устойчивости стенки балки

Расчет местной устойчивости стенки балки состоит из проверки устойчивости отдельных прямоугольных пластинок (отсеков) шириной a_i, равной расстоянию между осями поперечных уголков (ребер) жесткости, и высотой h, определяемой в зависимости от наличия или отсутствия продольных уголков (ребер) жесткости (рисунок 9).

Временная вертикальная нагрузка определяется по формуле [2]:

(27)

где - площади линий влияния изгибающего момента и перерезывающей силы для сечения посередине проверяемого отсека стенки балки, загружаемые вертикальной нагрузкой от подвижного состава (см. рисунок 14);

- расстояние от нейтральной оси балки до границы отсека стенки в пределах её высоты h (см. рисунок 15);

- момент инерции брутто поперечного сечения балки ( );

- коэффициент, учитывающий собственный вес балок ( );

- критические продольное нормальное, поперечное нормальное и касательное напряжения (приложение 5 [2]);

- коэффициент, характеризующий напряженное состояние стенки (по табл. П5.5 [2]);

- параметр, учитывающий сосредоточенное давление от непосредственного опирания мостовых поперечин на верхний пояс балок (приложение 5 [2]);

Для определения коэффициента необходимо вычислить коэффициент :

(28)

где - расстояние от нейтральной оси балки до верхнего волокна, см;

- расстояние от нейтральной оси балки до нижнего волокна, см;

По таблице П 5.5 приложения 5 [2] определяется .

Рисунок 14 – Фасад балки с поперечными и продольными уголками (ребрами жесткости) и линии влияния изгибающего момента Мх ( для отсеков, расположенных на обрыве 3-го горизонтального листа) и перерезывающей силы Qx

Рисунок 15 – Схема отсека и сечения клепанной балки

Нормальное критическое сжи­мающее напряжение опреде­ляемое по рис. П. 5.1 приложения 5 [2], в зави­симости от нормального крити­ческого сжимающего напряжения , вычисленного в предположе­нии неограниченной упругости, МПа [2]:

, (29)

где - коэффициент размер­ности, равный 0,01;

- коэффициент защемления стенки, принимаемый для клепа­ных изгибаемых балок равным 1,4;

– коэффициент принимаемый по табл. П5.4 приложения 5 [2] в зависимости от значений и , ;

По рисунку П 5.1 приложения 5 [2] определяется .

Местное нормальное сжимающее напряжение, определяемое по рис. П.5.1 приложения 5 [2], в зависимости от местного нормального сжимающего напряжения , вычисленного в предположении неограниченной упругости, МПа[2]:

, (30)

где - коэффициенты, определяемые по табл. П.5.5 приложения 5 [2];

Коэффициент определяется в зависимости от коэффициента по таблице П5.5 приложения 5 [2]:

, (31)

где - коэффициент, характе­ризующий условия работы сжа­того пояса балки; определяется по табл. П.5.3 ( );

- ширина сжатого пояса балки, 28 см;

h – расчетная высота стенки, 209.6см;

- толщина сжатого пояса балки, 26 см;

 – толщина стенки балки, 1.2 см;

По рисунку П 5.1 приложения 5 [2] определяется .

Касательное критическое напряжение вычисляется в предположении неограниченной упругости, МПа:

(32)

где μ_от – отношение большей стороны отсека к меньшей;

- меньшая из сторон отсека, см;