Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Грузоподъёмность является одним из самых важных эксплуатационных показателей элементов пролётных строений. Учитывая, что пролётное строение состоит из различных конструктивных элементов, его грузоподъёмность в целом определяют несущей способностью наиболее слабого элемента.

Грузоподъёмность металлических пролётных строений железнодорожных мостов определяется методом классификаций по предельным состояниям первой группы: на прочность, устойчивость формы и выносливость.

Расчёт грузоподъёмности включает в себя: классификацию по грузоподъёмности пролётных строений, подвижного состава по воздействию на пролётное строение, определение условий эксплуатации мостов [7].

В соответствии с требованиями все мосты классифицируют по грузоподъёмности с целью выработки эффективных и безопасных режимов их эксплуатации, решения вопросов об усилении, ремонте или замене сооружений.

Для эксплуатирующихся мостов характерно большое разнообразие конструкций пролётных строений, которые отличаются не только материалами, но и техническими нормами, по которым в разные года проектировали и строили железнодорожные мосты. За прошедшие годы эксплуатации произошли значительные изменения, связанные с увеличением веса поездов, скорости их движения, грузонапряжённости линии, техническим состоянием конструктивных элементов и пролётных строений в целом.

Происходящие изменения в условиях эксплуатации мостов обуславливают необходимость расчёта их по грузоподъёмности, оценки возможности и условий безопасного пропуска по ним поездных нагрузок, существенно отличающихся от тех, которые в своё время учитывались при проектировании.

2.1. Классификация по грузоподьъемности пролётных строений.

Классификация по грузоподъёмности металлических пролётных строений железнодорожных мостов, подвижного состава и определение условий эксплуатации мостов осуществляется на основании Руководства [7] и Указаний по определению условий пропуска поездов по железнодорожным мостам.

Грузоподъёмность металлических пролётных строений железнодорожных мостов методом классификации определяется по предельным состояниям первой группы (на прочность, устойчивость формы и выносливость).

Рассчитывается грузоподъёмность каждого элемента пролётного строения с учётом геометрических характеристик поперечных сечений механических характеристик металла.

Для каждого элемента пролётного строения определяется максимальная интенсивность временной вертикальной равномерно распределённой нагрузки, которая не вызывает наступления предельного состояния при нормальной эксплуатации моста. Рассчитанная таким образом допускаемая временная нагрузка.

Допускаемую временную нагрузку k выражают в единицах эталонной нагрузки kн с учётом соответствующего динамического коэффициента (1+μ). Число единиц эталонной нагрузки является классом элемента пролётного строения К:

(2.1)

Значения k и kн определяются для одной и той же линии влияния. В качестве эталонной нагрузки kн принимается временная вертикальная нагрузка по схеме.

2.1.1. Общие расчётные данные.

1. Род езды – на деревянных поперечинах (перспектива на безбалластное мостовое полотно).

2. Нормы проектирования пролётного строения – 1935 г.

3. Металл пролётного строения – литое железо.

4. Вид заводских соединений – заклёпочное.

5. Вид монтажных соединений – заклёпочное.

6. Металл заклёпок – литое железо.

2.1.2. Определение геометрических характеристик расчётных сечений.

Геометрические характеристики определяются для сечений 1-1, 2-2, 3-3, 4-4 (см. рисунок 2.1) относительно нейтральной оси балки.

Рисунок 2.1.- Схема пролетного строения.

Поперечное сечение. Расположение расчётных сечений.

а). Сечение 1-1.

Схема сечения 1-1 приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. - Схема сечения 1-1.

Момент инерции брутто сечения 1-1 определяется по формуле:

; (2.1.1)

где - момент инерции брутто вертикального листа;

- момент инерции уголка;

- момент инерции брутто горизонтального листа, определяется по формуле:

; (2.1.2)

где - площадь горизонтального листа;

; (2.1.3)

Момент инерции брутто поясного уголка определится:

; (2.1.4)

где - момент инерции относительно оси Х одного

уголка, - площадь одного уголка (100х100х12);

Момент инерции брутто рассматриваемого сечения равен:

(2.1.5)

Средняя глубина развития коррозии в поясах балки, (см. рисунок 2.3.) которая определяется в зависимости от скорости коррозии v_k , определяемой по таблице 4.2 [7] и срока эксплуатации Т_э пролётного строения из условия: ; (2.1.6)

где: v_k для сельского типа равно 0,013;

Т_э= 2016-1935=81 года.

Рисунок 2.3. - Величина поражения коррозией главной балки.

Момент инерции ослаблений сечения отверстиями под заклёпки определяется по формуле:

; (2.1.7)

где h₃ – длина отверстия под заклёпку;

d₃ – диаметр заклёпки, d₃=23(мм).

Момент инерции ослабления сечения коррозией определяется по формуле:

(2.1.8)

где h_кор – глубина коррозии, h_кор=6(мм);

F_кор – площадь коррозии, F_кор=1274(мм²).

Момент инерции нетто сечения определяется по формуле:

; (2.1.9)

Момент сопротивления брутто сечения определяется по формуле:

; (2.1.10)

где - расстояние от центра тяжести сечения балки до наиболее удалённого волокна сечения, ,см.

Момент сопротивления нетто сечения 1-1 определяется по формуле:

; (2.1.11)

б). Сечение 2-2.

Схема сечения 2-2 приведена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4.- Схема сечения 2-2.

Расчетные характеристики для данного сечения определяются аналогично по формулам (2.1.1. - 2.1..11.)

в). Сечение 3-3.

Схема сечения приведена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5. - Схема сечения 3-3, схема расположения заклепок в вертикальной накладке.

За рабочий момент сопротивления балки принимается :

; (2.1.12)

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 ;

- приведенная площадь заклепки, - расстояние от нейтральной оси балки до i-й заклепки.

(2.1.13)

Приведенная площадь заклепок прикрепляющих накладку определяется по формуле: ; (2.1.14)

где: - коэффициент для расчета заклепочных соединений;

По одиночному срезу:

(2.1.15.)

По смятию металла:

(2.1.16)

где R_э = 1850 (кг/см²) – расчетное сопротивление металла элемента;

R_з = 1850 (кг/см²) – расчетное сопротивление металла заклепки;

d=2,3 (см) – диаметр заклепки;

= 1 (см) – толщина элемента, наиболее слабого по смятию.

Учет слабых или отсутствующие заклепок (более 10%) в узлах и прикреплениях: (2.1.17)

Остальные расчетные характеристики для данного сечения определяются аналогично по формулам (2.1.1 - 2.1.11).

г). Сечение 4-4.

Схема сечения приведена на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Схема сечения 4-4.

Расчетные характеристики для данного сечения определяются аналогично по формулам (2.1.1 - 2.1.11).

Расчетные характеристики сведены в таблицу 2.1.

2.1.3. Определение эквивалентной нагрузки из расчёта на прочность по нормальным напряжениям.

Расчетная схема и линии влияния изгибающих моментов и перерезывающих сил приведены на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7. - Расчетная схема линий влияния изгибающих моментов и перерезывающих сил.

Эквивалентная нагрузка для сечений 2-2; 3-3; 4-4 определяется из расчёта на прочность по нормальным напряжениям по формуле:

; (2.1.18)

где - коэффициенты, учитывающие распределение временной и постоянной нагрузки на пролётное строение, ;

- коэффициент надёжности к вертикальной нагрузке от подвижного состава, для , ;

- площади линий влияния изгибающего момента сечений,

определяются по формуле:

; (2.1.19)

где - величина характеризующая положение линии влияния;

- расчётная длина пролётного строения, ;

- коэффициент перехода от старых материалов к новым, ;

- коэффициент, учитывающий упругие свойства материалов, ;

- расчётное сопротивление металла балки =185МПа =1850(кг/см²);

- момент сопротивления сечения балки, (см³)

- собственный вес конструкции, определяется по формуле:

; (2.1.20)

где - коэффициент надёжности, ;

- коэффициент надёжности, ;

- собственный вес мостового полотна, ;

Характеристики

Список файлов ВКР