148489 (692371), страница 2
Текст из файла (страница 2)
-считать, что укосины, диагональные связи и раскосы не участвуют в восприятии вертикальных усилий, передаваемых насадками на стойки.
3 Расчет основных несущих элементов пролетного строения (составного пакета)
3.1 Экскиз
Рис. 3.1 Эскиз
3.2. Расчет на прочность при нормальном и касательном напряжении при изгибе
3.2.1 Расчетная схема
Рис. 3.2 Расчетная схема
3.2.2 Сбор нагрузок
Из постоянных нагрузок учитывают: 
- нагрузку от веса мостового полотна: 
- нагрузку от тротуаров и перил - нагрузку от веса пакетов:
4,6354
где 
- удельный вес древесины, кН/м3; 
0,036 м2 - площадь сечения одного бруса в пакете, м2; 
- количество пакетов в поперечном сечении моста; 
- количество брусьев в одном пакете; 1,05 – коэффициент, учитывающий вес элементов, скрепляющих пакеты.
Нормативная временная вертикальная эквивалентная нагрузка от подвижного состава – С9.
158,7931
181,4800
3.2.3 Определение расчетных усилий
Расчетные усилия в пакете 
, кНм, и 
,кН определяют с использованием линий влияния этих усилий по формулам:
,
.
где 
– коэффициент надежности по нагрузке к весу деревянных конструкций 
; 
- коэффициент надежности по временной вертикальной нагрузке [1, п. 2.23*]; - количество пакетов в поперечном сечении моста; 
- динамический коэффициент [1, п. 2.22*]; 
– нормативная временная вертикальная нагрузка от подвижного состава железных дорог СК, кН/м: 
; 
; 
и 
- площади линий влияния 
и .
3.2.4 Расчет на прочность по нормальному напряжению
Геометрические характеристики сечения составной балки пакета.
Принятые размеры бруса пакета: 
; 
Принятые размеры колодки: 
Схемы к определению геометрических характеристик составной балки пакета с соединением на металлических шпонках приведены на рисунке 2.2
Рис. 3.3 Расчетные схемы к определению геометрических характеристик: а – схема соединения; б – сечение балки брутто; в – сечение балки нетто
Сечение нетто.
Положение центра тяжести сечения нетто составной балки:
,
где 
– моменты инерции сечений соответственно первого, второго и третьего брусьев относительно осей, проходящих через их центры тяжести; 
– площади сечений брусьев, соответственно первого и третьего сечений,
; 
- расстояния от оси, проходящей через центр тяжести среднего бруса, соответственно до оси, проходящей через центр нижнего и верхнего брусьев, м.
;
;
;
;
,
где 
- расстояние от кромки сечения балки, наиболее удаленной от нейтральной оси, м.
Сечение брутто.
Sbr=0.0009+0.0002+0.0357*0.25+0,0179*0.0525=0,011м3
где 
- момент инерции составного сечения брутто; 
- определяют как статический момент площади сечения, лежащей выше нейтральной оси сечения;
;
0,8*1*15,7
Условие выполняется
Анализ результатов:
;
где -расчетные усилия в одном составном пакете соответственно, МН*м. 
, Int – геометрические характеристики одной составной балки, определенные как для целого сечения; 
– коэффициент условия работы [1, п. 6.33]; 
- коэффициент перехода для расчетных сопротивлений древесины; 
- расчетное сопротивление сосны при изгибе; 
– количество составных балок в одном составном пакете; 
– коэффициент сплошности при трех ярусах бревен в составной балке;
3.2.5 По скалывающим напряжениям:
;
;
;
Условие выполняется
Анализ результатов:
;
где – расчетные усилия в одном составном пакете соответственно, кН; – количество составных балок в одном составном пакете; – коэффициент сплошности при трех ярусах бревен в составной балке; , , 
– геометрические характеристики одной составной балки, определенные как для целого сечения; – коэффициент условия работы [1, п. 6.33]; - коэффициент перехода для расчетных сопротивлений древесины;; 
- расчетное сопротивление сосны скалыванию вдоль волокон при изгибе
Вывод: Принятое сечение бруса 0,21×0,17 м2 удовлетворяет условиям прочности но нормальным и скалывающим напряжениям, уменьшение размеров которого приведет к невыполнению условия прочности но нормальным напряжениям
3.2.6 Расчет на прочность по смятию в местах опирания на насадки
3.2.7 Расчетная схема
Схема к расчету на прочность по смятию в местах опирания на насадки приведена на рисунке 2.3
Рис. 2.3 Расчетная схема
3.2.8 Расчетное давление
Расчетное давление в месте опирания пакета на насадку определяют по формуле:
где - количество пакетов в пролетном строении;
- динамический коэффициент [1, п. 2.22*];
- коэффициент сочетаний для временной вертикальной нагрузки от подвижного состава железных дорог [1, п. 2.2];
- нормативная временная вертикальная нагрузка СК соответственно при расчете пакетов, кН/м;
- площадь линии влияния соответственно при расчете пакета, м; – коэффициент надежности по нагрузке к весу деревянных конструкций ; 
- коэффициент надежности по временной вертикальной нагрузке.
3.2.9 Условие прочности пакета по смятию в местах его опирания на насадку
где 
- площадь смятия между брусом пакета и насадкой опоры, ; 
– количество площадок смятия в одном пакете; 
- расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон на части длины элемента.
;
где 
– ширина бруса понизу составной балки, м; 
– ширина насадки поверху.
,
где 
- сжатие и смятие всей поверхности поперек волокон,
; 
- длина площадки смятия вдоль волокон древесины, см.
;
;
Условие выполняется
Анализ результатов:
;
Вывод: Две насадки сечением 0.22*0.22 удовлетворяют условие прочности
3.3 Проверка составного пакета по ограничению продольного прогиба
Проверку прогиба в середине пролета составного пакета на колодках 
, производят по формуле:
где – количество составных пакетов в поперечном сечении пролетного строения; 
– количество составных балок в одном составном пакете; 
– момент инерции брутто сечения составной балки относительно её нейтральной оси, 
;
– модуль упругости для определения деформаций от временных нагрузок [1, п. 6.15]; 
– коэффициент условий работы, учитывающий влияние податливости соединений на шпонках [1, п. 6.33]; 
– коэффициент условия для деревянных балочных пролетных строений мостов [1, п. 1.43].
,
;
Условие выполняется
Анализ результатов
;
Вывод: Уменьшить сечение бруса нельзя, так как не пройдет расчет нормального соединения
3.4 Расчет соединения на колодках
3.4.1 Расчет расчетной сдвигающей силой.
3.1 Схема к расчету соединения бревен в составных пакетах с соединением на колодках
Геометрические характеристики сечения составной балки пакета.
Принятые размеры бруса пакета: 
;
Принятые размеры колодки: 
hk=0,1
La=0.21м; а=0.28 bk=0.1
=(1,5*406,2515*0,011)/(3*0.0049*9)=15.1553 МН
где: М0.5-изгибающий момент в середине пролета составного пакета, МН*м; -статический момент площади сечения составной балки брутто, лежащей за рассматриваемым рядом колодок, относительно нейтральной оси.м3;nb-количество составных балок в пакете;Ibr-момент инерции брутто всего сечения составной балки пакета относительно нейтральной оси м4;nk-количество колодок в рассматриваемом ряду на длине полу пролета балки.
3.4.2 Расчет соединения по прочности на смятие по площади упора колодки в элемент
Где: 
-расчетное усилие смятия, МН; Аq-площадь смятия, м2.Аq=b*hвр; mq- коэффициент условий работы, принимаемый в данном слч. равным 1.
-расчетное сопротивление на смятие вдоль волокон, мПа
=10.03мПа
14.7мПа
Аq=0.17*0,03=0.0051 м2
;
Вывод: Условие удовлетворяется ,уменьшить сечение нельзя.
3.4.3 Расчет соединения по прочности на смятие скалывания колодки
Где: -расчетное скалывающее усилие, МН; Аq-площадь скалывания, м2.Аа1=la*bk ; mа- коэффициент условий работы, принимаемый в данном слч. равным 0.8 .
-расчетное сопротивление на скалывание колодок мПа
2
;
Вывод: Условие удовлетворяется .
3.4.3 Расчет соединения по прочности на скалывания соединяемых элементов по площадке между колодками
Где: -расчетное скалывающее усилие, МН; Аq-площадь скалывания, м2.Аа1=а*b ; mа- коэффициент условий работы, принимаемый в данном слч. равным 0.7 . -расчетное сопротивление на скалывание колодок мПа
2
;
Вывод: Условие удовлетворяется .
3.4.4 Расчет на прочность сжатых болтов
=(3*51.1553*0,07)/(2*0.21)=25.57 МН
Где: -расчетное скалывающее усилие, МН; z- расстояние между центрами тяжести площадок упора колодок в соединяемые элементы. м; la-длинна колодки, м.
Где:
-растягивающие напряжение в болте, мПа; Ant-площадь нетто поперечного сечения одного болта, м2;
-расчетное сопротивление материала болта, МПа.
Аnt=0.83*0.19=0.15
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
