Diplom_ГОТОВ (Проект моста через реку Подхоренок под железнодорожную нагрузку дв), страница 6

где: - момент сопротивления (см.таблицу);

, (2.9)

, (2.10)

А= (м²) – площадь поперечного сечения по подошве фундамента;

- суммарный момент в сечении, от постоянных нагрузок;

(2.11)

где: - горизонтальные расстояния (плечи) от центра тяжести сечения, до соответствующих нагрузок;

,

- продольные ветровые нагрузки на пролётное строение и на опору;

, (2.12)

- рабочая площадь пролётного строения;

, (2.13)

- рабочая площадь промежуточной опоры;

- интенсивность нормативной ветровой нагрузки;

, (2.14)

где - средняя составляющая;

- пульсационная составляющая;

, (2.15)

, (2.16)

где: а) для пролётного строения

- нормативное ветровое давление;

- коэффициент, учитывающий давление ветра на различной высоте;

- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления;

- коэффициент динамичности (для разрезных конструкций);

- произведение коэффициентов пульсации и корреляции;

, (2.17)

длина пролёта, или высота опоры;

;

Подставляя численные значения в формулу 2.14, 2.15 и 2.16, получим:

Подставляя численные значения в формулу 2.12, получим:

;

б) для промежуточной опоры

нормативное ветровое давление;

- коэффициент, учитывающий давление ветра на различной высоте;

- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления;

- коэффициент динамичности (для разрезных конструкций);

- произведение коэффициентов пульсации и корреляции;

- длина пролёта, или высота опоры;

;

Подставляя численные значения в формулу 2.14, 2.15 и 2.6 получим:

Подставляя численные значения в формулу 2.13, получим:

;

- расстояние (плечо) до усилий ;

- расстояние (плечо) до усилия , ;

- коэффициент передачи продольного усилия через опорные части;

- коэффициент надёжности по нагрузке, по таблице 3.3 [6];

- коэффициент сочетания временных нагрузок, п.3.1.2. [6];

- ледовая нагрузка, определяется по формуле:

s_l=ψ R_mn t²∙tgβ=1,31∙55,13∙1,4² ∙tg45^о =141,55 тс,

где: ψ = 0,9 – коэффициент формы, находится по приложению Н [6];

R_mn= 0,7 – предел прочности льда на изгиб, находится по формуле (Н.2) [6];

t = 0,6 (м) – толщина льда;

β = 45 ^о – угол наклона к горизонту режущего ребра опоры.

- коэффициент надёжности по нагрузке, по таблице 3.3 [6];

- коэффициент сочетания временных нагрузок п.3.1.3. [6];

Подставляя численные значения в формулу 2.11, получим:

,

- площадь линии влияния усилий;

- площадь линии влияния моментов;

(м) - полная длина пролётного строения;

Подставляя численные значения в формулу 2.8, получим:

;

2.1.2.2.Расчёт промежуточной опоры по максимальному давлению по подошве фундамента в поперечном направлении

Схема загружения промежуточной опоры на максимальную нагрузку в поперечном направлении показана на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3. – Схема загружения промежуточной опоры на максимальную нагрузку в поперечном направлении

Суммарный момент в сечении от постоянных нагрузок:

, (2.19)

где: - сумма собственных весов частей тела опоры, расположенных выше рассматриваемого сечения;

n_Qi,n_p, , ,n_l - коэффициент надежности по нагрузкам, находится по таблице 3.3 [6];

е_к = 0 (м) - горизонтальное расстояние (плечо) от центра тяжести сечения, до соответствующей нагрузке;

- продольная ветровая нагрузка на подвижной состав;

- продольная ветровая нагрузка на пролётное строение;

- продольная ветровая нагрузка на опору;

- ледовая нагрузка;

- расстояние (плечо) до усилия ;

- расстояние (плечо) до усилия ;

- расстояние (плечо) до усилия ;

η_v= 0,5 - коэффициент сочетания для ветровой нагрузки.

Для классифицируемой опоры ветровые нагрузки составляют:

на пролёты: ;

на подвижной состав: ;

на опору: .

- расстояние (плечо) до усилия ;

- расстояние (плечо) до усилия ;

- расстояние (плечо) до усилия ;

Подставляя численные значения в формулу 2.39., получим:

- площадь линии влияния усилий;

- площадь линии влияния моментов;

Подставляя численные значения в формулу 2.8, получим:

2.1.2.3. Расчёт промежуточной опоры по максимальному давлению по обрезу фундамента в продольном направлении

Расчетная схема загружения промежуточной опоры на максимальную нагрузку в продольном направлении приведена на рисунке 2.2.

- сумма собственных весов частей тела опоры, расположенных выше рассматриваемого сечения;

- расстояние (плечо) до усилия ;

- расстояние (плечо) до усилия ;

Остальные значения, при вычислении суммарного момента в сечении по обрезу фундамента от постоянных нагрузок, принимаются те же, что и в расчёте промежуточной опоры по максимальному давлению по подошве фундамента в продольном направлении.

Подставляя численные значения в формулу 2.11., получим:

;

- площадь линии влияния усилий;

- площадь линии влияния моментов;

- полная длина пролётного строения;

Подставляя численные значения в формулу 2.8., получим:

;

2.1.2.4. Расчёт промежуточной опоры по максимальному давлению по обрезу фундамента в поперечном направлении

Расчетная схема загружения промежуточной опоры на максимальную нагрузку в поперечном направлении та же, что и на рисунке 2.3.

- расстояние (плечо) до усилия ;

- расстояние (плечо) до усилия ;

Подставляя численные значения в формулу 2.19., получим:

- площадь линии влияния усилий;

- площадь линии влияния моментов;

Подставляя численные значения в формулу 2.8., получим:

;

2.1.2.5. Загружение временной нагрузкой обоих пролётов в продольном направлении, в сечении по подошве фундамента

;

;

Подставляя численные значения в формулу 2.8., получим:

;

2.1.2.6. Загружение временной нагрузкой обоих пролётов в продольном направлении, в сечении по обрезу фундамента

;

;

Подставляя численные значения в формулу 2.8., получим:

;

2.1.3. Проверка эксцентриситета равнодействующей по подошве фундамента

Проверка положения равнодействующей постоянных и временных нагрузок производится с целью выяснения попадания равнодействующей в ядро сечения.

Фактический эксцентриситет положения равнодействующей определяется только в сечении по подошве фундамента, в продольном и поперечном направлении. Величина эксцентриситета определяется по общей формуле (2.20).

, (2.20)

где: – радиус ядра сечения, для наименее загруженной грани;

– допускаемая нагрузка, рассчитанная по максимальному давлению.

Все остальные значения, определены в расчётах по максимальному давлению.

Эксцентриситет положения равнодействующей всех нагрузок в продольном направлении находится по следующей формуле:

Эксцентриситет положения равнодействующей всех нагрузок в поперечном направлении находится по той же формуле:

2.1.4. Расчёт устойчивости против опрокидывания в продольном направлении

Расчётная схема загружения промежуточной опоры для расчёта устойчивости против опрокидывания в продольном направлении приведена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4. – Расчётная схема загружения промежуточной опоры на опрокидывание в продольном направлении

Эквивалентная нагрузка для оценки устойчивости опоры против опрокидывания подсчитывается по следующей формуле:

, (2.23)

где: – коэффициент условий работы, принимаемый по п. 3.2.4[6] для не скальных грунтов;

- коэффициент надёжности по назначению, по п. 3.2.1 [6];

- сумма опрокидывающих моментов, определяется по следующей формуле:

, (2.24)

(тс м)

- сумма удерживающих моментов, определяется по следующей формуле:

, (2.25)

(тс м).

Разность площадей линий влияния опрокидывающих и удерживающих моментов от временной нагрузок, определяется по следующей формуле:

, (2.26)

;

.

Полученные значения подставляются в формулу 2.23:

69,47 (тс/м);

2.1.5. Расчёт на опрокидывание в поперечном направлении

Эквивалентная нагрузка для оценки устойчивости опоры против опрокидывания в поперечном направлении подсчитывается по той же формуле (2.23), что и в продольном направлении.

Расчётная схема загружения промежуточной опоры на опрокидывание в поперечном направлении показана на рисунке 2.5.

Сумма опрокидывающих моментов от постоянных нагрузок подсчитывается по следующей формуле:

;

Сумма удерживающих моментов от постоянных нагрузок подсчитывается по следующей формуле:

, (2.27)

Рисунок 2.5. – Расчётная схема загружения промежуточной опоры на опрокидывание в поперечном направлении

Подставляя численные значения в формулу 2.27, получим:

(тс м).