В заключение при обосновании выбора варианта необходимо изложить аргументы для принятия решения в целом, а если требуется, то и по отдельным частям сооружения. К окончательной разработке может быть принят вариант, в котором используются некоторые конструктивные элементы, примененные в других вариантах.
4 РАСЧЕТ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ
В курсовом проекте необходимо рассчитать и разработать конструкцию одного стального пролетного строения с ездой понизу (или поверху, если это оговорено). Расчет конструкций необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы /2/. Выполнить этот расчет в полном объеме, с учетом всех требований норм в курсовом проекте не представляется возможным. На стадии изучения конструкции проезжей части и освоения методики ее расчета студентам предлагается выполнить несколько уменьшенный объем работы. Уменьшение объема сделано за счет отказа от повторяющихся расчетов, упрощения некоторых расчетных схем. Более полная и строгая реализация требовании норм проектирования возможна при выполнении дипломного проекта, при использовании для определения расчетных усилий в сложных пространственных статических схемах пролетных строений специализированных конечно-элементных программ для ЭВМ.
Принятое к расчету пролетное строение вычерчивают на листе форматной бумаги в масштабе 1:400 или 1:500. На этой схеме изображают фасад главной фермы, план балок проезжей части со связями, верхние и нижние продольные связи между главными фермами, поперечные связи и портальную раму. Расчетный пролет принимают в соответствии с разработанным вариантом моста, число панелей в главной ферме и ее высоту в соответствии с данными Приложения Б. На схеме пролетного строения указывают его основные размеры (Рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 – Схема стального пролетного строения
Для расчета пространственную конструкцию пролетного строения допускается расчленять на отдельные плоские системы: продольные и поперечные балки проезжей части, главные фермы, продольные верхние и нижние связи, портальные рамы и поперечные связи.
В курсовом проекте балки проезжей части разрешается рассчитывать без учета их совместной работы с поясами главных ферм на основное сочетание нагрузок, включающее постоянные и временную вертикальную подвижную нагрузки.
Продольную балку следует рассчитывать по прочности и на выносливость основного металла, по прочности соединения пояса со стенкой. Поперечную балку следует рассчитать только прочности металла. Кроме этого следует выполнить расчет сопряжений балок.
4.1 РАСЧЕТ ПРОДОЛЬНОЙ БАЛКИ
Расчетная схема продольных балок определяется по указаниям /2, пп. 4.71* - 4.78/. В курсовом проекте рекомендуется принимать продольные балки не включенными в совместную работу с главными фермами. В расчетах на прочность и выносливость (рисунок 4.2) расчетная схема принимается в виде разрезной балки на двух опорах с пролетом, равным длине панели главной фермы.
Рисунок 4.2 – Линии влияния внутренних усилий в продольной балке
Продольные балки загружаются нагрузками от собственного веса, от веса мостового полотна и временной вертикальной нагрузкой. Учитывая, что сечение балок по длине будет постоянным, для их расчета достаточно определить изгибающие моменты в сечении посередине пролета и поперечную силу в опорном сечении по следующим формулам:
(4.1)
(4.2)
(4.3)
где М0,5 и M'0,5 — максимальные изгибающие моменты в сечении посередине пролета при расчете на прочность и выносливость соответственно; Q0 —поперечная сила в опорном сечении при расчете на прочность; 1/2 - коэффициент, учитывающий количество продольных балок; γfgi и γfv —коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые по пп. 2.10* и 2.23* /2/ соответственно (см. Приложение И); gi - постоянные нагрузки по данным Приложения К (от веса продольных балок g1, от веса мостового полотна g2 ).
(1 + μ) и (1 + 2/3μ) – динамические коэффициенты для расчетов на прочность и выносливость по п. 2.22* /2/ соответственно (см. Приложение И); vαλ — интенсивность эквивалентной нагрузки в кН/м по табл. 1 прил. 5 /2/ в зависимости от длины загружения λ (λ = lт) и положения вершины линии влияния α (см. Приложение Е); ε — коэффициент к временной нагрузке по табл. 9 /2/, учитывающий наличие в поездах только перспективных вагонов и локомотивов, а также отсутствие тяжелых транспортеров (см. Приложение И).
4.1.1 Подбор сечения и расчет на прочность
и выносливость по нормальным напряжениям
Сечение продольных балок может определяться из расчета на прочность или выносливость. Для этого необходимо вычислить коэффициент усталости материала γω по формуле (189) п. 4.57* /2/:
(4.4)
где z — коэффициент, равный 1,0 для железнодорожных мостов;
u — коэффициент, зависящий от длины загружения l линии влияния при определении smax (см. формулу 192 /2/);
a, d — коэффициенты, учитывающие марку стали и нестационарность режима нагруженности по табл. 78* /2/;
b — эффективный коэффициент концентрации напряжений, принимаемый по табл. 1* обязательного приложения 17* /2/;
r — коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений.
В формуле (4.4) верхние знаки в скобках следует принимать при расчете на выносливость по нормальным напряжениям, если smax > 0 (для нижнего растянутого пояса), и всегда при расчете на выносливость по касательным напряжениям.
Коэффициенты a и d следует принимать в зависимости от марки стали. Так, для стали марки 16Д - a = 0,64 и d = 0,20; для стали 15ХСНД - a = 0,72 и d = 0,24; для стали 10ХСНД - a = 0,81 и d = 0,20.
Коэффициент u, учитывая длину панелей типовых и близких к ним пролетным строениям, следует принимать по формуле
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.