Разработка вариантов металлического моста под автодорогу. Расчет проезжей части

нормальное напряжение в месте сопряжения стенки с наиболее напряженным поясом

Касательные напряжения:

Статический момент инерции сечения, находящегося выше точки 1, относительно оси 1.

 - среднее касательное напряжение в стенке

Проверка ВЫПОЛНЕНА

                             2.1.3.   Расчет на выносливость продольного ребра

М0,5=γf1*pдпωm+γfν*(1+2/3μ)*ν*ωm+γfk*(1+2/3μ)*Pk*(y1+y2)=1*0,15*1,125+1*1,25*0,54*1,125+ +1*1,25*2,16*(0,75+0)=3,03 т*м

Qоп=γf1*pдпωq+γfν*(1+2/3μ)*ν*ωq+γfk*(1+2/3μ)*Pk*(y3+y4)=1*0,15*1,5+1*1,25*0,54*1,5+1* *1,25*2,16*(1+0,5)=5,245 т

Проверка на выносливость производиться по следующей формуле:

 - коэфф. ассиметрии цикла переменных напряжений

 - динамический коэфф. временной вертикальной нагрузке

 и  - коэфф., зависящие от марки стали; ,
      - эффективный коэфф. концентрации напряжений

 - коэфф., зависящий от длины загружения л.в.

Проверка ВЫПОЛНЕНА - сечение удовлетворяет всем проверкам.

2.1.4.  Расчёт фрикционных соединений

,где

n - количество болтов в соединении при действии продольной силы N, равной

m=0.9- коэффициент условий работы

 - усилие, воспринимаемое одним «болтоконтактом», при числе 4 болтов во  фрикционном соединении

 шт.

Принимаем 4 болта.

2.2.  Расчёт поперечных ребер

Расстояние между главными балками арочного пролётного строения составляет 9 м., соответственно, длину поперечных  рёбер ортотропной плиты примем равной 9 м. В расчёте не учитывается собственный вес поперечных и продольных балок, ввиду их малости.

                                            2.2.1. Усилия в поперечных рёбрах

Линия влияния давления на поперечное ребро приведена на рисунке.

Величина давления на поперечное ребро определится по формуле:

Величинаравномерно распределённой нагрузки будет равна:

Вес дорожного покрытия, передаваемый на поперечное ребро равен:

Линии влияния момента и перерезывающей силы для поперечного ребра и схемы их загружения показаны на рисунке.

Загружая линию влияния для изгибающего момента в середине пролёта по соответствующей схеме, получаем следующее выражение:

Динамический коэффициент определяется по формуле:

Выражение для перерезывающей силы в опорном сечении записывается в следующем виде:

2.2.2. Геометрические характеристики сечения

Ширина верхнего листа поперечного ребра принимается равной величине расстояния между поперечными рёбрами, либо 0,2 от своей длины (выбирается меньшее). В нашем случае эта величина равна 2,4 м. Все остальные размеры поперечного сечения ребра представлены на рисунке.

Габариты сечения 1800 x 900 мм

Расчёт по касательным напряжениям ведём по максимальному значению статического момента полусечения.

                      2.2.3. Проверка прочности поперечного ребра

Максимальное нормальное напряжение в середине пролёта ребра:

где χ – принимаем равным 1.05

m – принимаем равным  1, для автодорожных мостов.

Ry – расчётное сопротивление стали растяжению (15ХСНД – 30000  )

Касательные напряжения по нейтральной оси в надпорном сечении:

где Rs – расчётное сопротивление стали сдвигу.

2.2.4. Проверка выносливости поперечного ребра

Проверка на выносливость осуществляется по той же методике, что и расчёт по прочности, но все коэффициенты γ в формулах для определения изгибающих моментов и перерезывающих сил, принимаются равными 1, значение динамического коэффициента определяется по формуле:

Проверка на выносливость производиться по следующей формуле:

 - коэфф. ассиметрии цикла переменных напряжений

 - динамический коэфф. временной вертикальной нагрузке

 и  - коэфф., зависящие от марки стали; ,
      - эффективный коэфф. концентрации напряжений

 - коэфф., зависящий от длины загружения л.в.

где ξ – коэффициент равный 0,7 для автодорожных и городских мостов;

- коэффициент, зависящий от длины загружения λ линии влияния и равный 1,61 

α и δ – коэффициенты, зависящие от марки стали и равные соответственно 0,72 и 0,24.

 - эффективный коэфф. концентрации напряжений   

ρ – характеристика цикла переменных напряжений.

Проверка ВЫПОЛНЕНА - сечение удовлетворяет всем проверкам.

2.1.4.  Расчёт фрикционных соединений

,где

n - количество болтов в соединении при действии продольной силы N, равной                                                     

m=0.9- коэффициент условий работы

 - усилие, воспринимаемое одним «болтоконтактом», при числе 4 болтов