Розрахунок залізобетонної шпали типу ШC-ly, страница 3

/п == 12480- 104 + 6,15 • 8-7,06[(91,4 —45)2 + (91,4 —60)2 + (91,4 —75)2-0,5 + + (91,4 —90)2 +(91,4 —105)2+ (91,4—120) 2] = 12 480 • 10* + 149 - 10* = = 12 629-104 мм*;

Ті ж характеристики при п' = 10: Fn = 424,2-102+ 10-311 =455,3 • 102 мм2;

3893,2-Ю3 + 10-311-83,2 = 4152-Ю3 мм3;

4152-103

 =91-2мм;

ДО455,3-10»

.,,,,  -91,2 — 83,2 = 8,0 мм;

„ = 177+ (274-177) „ = (2-177+ 228)-^U

 = 228 мм;

/п   . 12 480-10* + 575 149'104= 12721Л°4 193 — 91,2

193 = 1005-103 мм3;

 = 1005-103 + 10-8-7,061(105 —91,2)2 +(120 —91,2)2] = 1063-103 мм3.

Попередня напруга арматури і його втрати

У проекті шпали прийнято ат = 1170 МПа  (11700 кгс/см2);

э         П70     „

А'.

 0,76 > 0,65 > 0,21.

ill

Таким чином, величина Сто знаходиться в тих, що допускаються після СНіП П-21-75 Меж.

Втрати напруги по формулах (3.49) — (3.51) загальні для всіх перетинів

= (о,27 1800"~

= 88,4 МПа;

,||0 _ v VilF,, потоково-агрегатної технології); / =1,25 + 0,15-3 = 1,70 мм;

/ -= 13 580 мм — довжина шпальної форми між натягачами; 1,70-200 000

 13 580

 =25 МПа;

сп. =30 МПа;

сан = 1170 — (88,4+ 25+ 30) = 1026,6 МПа;

Лгон = 311-1026,6 =319270 Н.

Втрати напруги арматури після обтискання бетону:

319270       319270-8,22

+

+

443,3-102

12 629-10"*""

 = 7,37 МПа;

~п— = оь—г = 0,191 < 0,6 — умова виконана;
/\о        оо,о
J

сп6 = 42,5-0,191 =8,1 МПа;

40 МПа;

 = 170-0,191 =32,5 МПа;

oQ2= 1026,6 —(8,1+40+ 32,5)= 946,0 МПа; N02 = 311 -946,0 = 294 210 Н.

Сталі попередні напруги в бетоні по формулі (3.54) будуть

294 210        294 210.8,0 62 = 455,3-102 +    12 721-10*   у = М6 + °~^85У-

По нижньому краю перетину (розтягнута зона) у = 0;  _у  = 91,2 мм; а    =6,46 + 0,0185-91,2 = 8,15 МПа.

По формулі (3.60)

12 72Ы0* Р~        91,2

5,15+0,75-2)= 1346-10* Н-мм = 13,46 кН-м (1,35 тим).

По верхньому краю перетину (стисла зона)

у — 193 мм;

УСЖ = УП — У =91,2— 193 = — 101,8 мм; а62 = 6,46— 0,0185-101,8 = 4,58 МПа;

4,58 рб = 0,83-21,5 = °>26-

По табл. 3.5 величині ягб2 = 0,83  теж  відповідає рб=0,2б. По формулі (3.56)

12 721-Ю4
jQj-g  (0,83-21,5—4,58)=1657,6-10* Н-мм=16,58 кН-м (1,66 тс-м).

Мсж=

На рівні нижнього, найбільш розтягнутого, ряду арматури у = 45 мм;   уа = 91,2 — 45 = 46,2 мм; аб2 = 6,46 + 0,0185-46,2 = 7,31 МПа.

По формулі (3.55) аа2 = 946,0— 10-7,31 = 872,9 МПа;

872,9 ра = 0,89.1160 = 0-84-

По табл. 3.6 величині яга1 = 0,89 відповідає | ра = 0,84. По формулі (3.58)

1 12 721-10* М* = Ю      46 2      (0,89-1160—872,9) = 4392-10* Н-мм=43,92 кН-м (4,39 тс-м).

По формулі (3.61) з урахуванням того, що 0,75 ЯРП =0,75-2= 1,5 МПа. 12 721'10^^-У 1,52+ 1,5-6,46 = 94 300 Н = 94,3 кН (9,43 тс).

Розрахунок перетину по    середині шпали (мал. 3.14, би) проводиться аналогічно розрахунку по підрейковому перетину.

I Ьлучснниє результати розрахунку будуть наступними:

По середині

підрейкової

майданчики

шпали

Що граничний вигинає   момент,   кН-м (тс-м) по

\ 1 in |Пию:

 16,6(1,66)  43,9(4,39)  13,5(1,35)

витривалості бетону в стислій зоні Витривалості найбільш розтягнутої арматури трещиностойкости бетону в розтягнутій зоні

Гранична поперечна  сила,   кН   (тс),    по усло-

 94,0(9,4)

iiiii" трещиностойкости  на   нейтральній   осі приве-ого перетину шпали

4. Аналіз   отриманих   результатів

Умножаючи по формулі (3.45) питомі значення вигинаючих моментів в р " парних перетинах на величину розрахункових експлуатаційних навантажень при за-Вшшых параметрах шляху і рухомого складу, одержимо найбільші эксплуа-I.in що іонні   вигинають   моменти   в   шпалі:

у перетині по середині підрейкового майданчика

•II     (1,0968-101,82 —0,277То\18"= 8,144 кН-м<13,5 кН-м;

і    перетині    по    середині шпали М     —0,0615-101,82 — 0,288-6,18 = — 8,042 кН-м<9,0 кН-м.

Зіставлення найбільших експлуатаційних моментів з найменшими пре-№ п.пыми моментами по витривалості і трещиностойкости бетону в розрахункових (i чениях шпали показує, що при даних характеристиках шляху і рухомого СО' гава застосування залізобетонних шпал типу ШС-ly може бути допущено.

Таким же чином знайдемо напруги в баласті під шпалой^^пользуясь
формулою (3.47);          *        '

кінець шпали

0,328 • 10~2 • 101,82 + 0,784• 10~2• 6,18=0,382 МПа (3,82 кгс/см2)>0,325 МПа • кгс/см2); перетин по середині підрейкового майданчика

0,300-10~2-101,82—0,65-10~2-6,18=0,265 МПа (2,65 кгс/см2)<0,325 МПа

i   КГС/СМ2).

Зіставлення показує, що напруги в баласті в підрейковому се-'|< пні не перевищують тих, що допускаються на щебеневий баласт від вагонних нагру-Юк. Напруги в баласті під кінцем шпали тих, що вище допускаються. Це не мо-.1 Ei служити забороною для застосування шпал ШС-ly в цих умовах, але вы-|ОВСт залишкові деформації баластного шару під кінцями шпал.