Строительство и архитектура \ Мосты больших пролетов

Разработка вариантов моста больших пролетов (трехпролетный висячий мост, однопилонный вантовый мост и трехпролетный вантовый мост), страница 5

2.3 Расчет главных балок пролетного строения.

            Геометрические характеристики балки жесткости:

Максимальный изгибающий момент в балке, при ее загружении, определяется по формуле:

Значение нагрузки:

q=16,1т/м

p=6,24т/м

Максимальный изгибающий момент в балке:

Максимальная продольная сила в балке:

Общая формула проверки прочности сечений балки жесткости:

Момент инерции балки жесткости;

Момент сопротивления: .

Площадь сечения: Абж = 0,243м2

Проверка прочности:

Проверка выполняется

2.3.2. Расчет пилона

                          

       Рис. 8 Схема поперечного сечения пилона.
 
                                              

Пилон изготовлен из стали марки 15ХСНД Ry = 30000т/м2

Bп=2.5м  Bп=2.5м  tлиста=0,025м

Пилоны вантовых мостов (жесткие, гибкие и шарнирно опертые) работают на:

– сжимающее усилие, величина которого:;

– изгибающие моменты (Мп) в продольной плоскости

– для металлического пилона коробчатого прямоугольного сечения, при толщине листов 2,5см,

Площадь сечения:

 

Момент инерции сечения:      

Емет = 2,1 * 105 мПа

В общем виде формула проверки прочности сечений пилона:

формула проверки устойчивости:

Для металлического пилона: ,

здесь φ – коэффициент продольной устойчивости (равен 0,6…0,7 для мет. пилона), зависящий от λ – гибкости пилона λ = Lo / rп , (Lо – свободная длина,  - радиус инерции сечения).

Наибольшее сжимающее усилие в пилоне: ;

Проверка прочности сечений пилона:

Проверка выполняется.

Проверка устойчивости пилона:

Проверка выполняется.

2.4. Проверочный расчет по программе “Ferma”

2.4.1. Расчет балки жесткости

       На основании результатов расчета в программе «Ferma» выполним проверку несущей способности балки жесткости.

       Пролетное строение изготавливается из мостовой стали 15ХСНД с расчетным сопротивлением – RY= 30000 т/м2.

        Для расчета оно приводится к Н-образному сечению.

Геометрические характеристики балки жесткости:

            Выполним проверку прочности балки жесткости в двух сечениях – в точке опирания на пилоне(элемент №17) и в середине центрального пролета(элемент№32).Усилия, возникающие в балке жесткости:

            Проверка по нормальным напряжениям:

            В этих же сечениях выполним проверку по выносливости:

в середине центрального пролета:

на пилоне:

2.4.2. Расчет пилона

        

Пилон изготовлен из стали марки 15ХСНД Ry = 30000т/м2

Проверим сечение пилона по прочности с учетом совместного действия продольной силы и изгибающего момента по следующей формуле:

Рассчитывается сечение пилона у основания.

Расчет по устойчивости ведем по следующей формуле:

,

 Свободная длина элемента .

Радиус инерции определяем из следующего соотношения:

       .Гибкость элемента равна . По таблицам СНиП 2.05.03-84 “Мосты и трубы” определяем коэффициент.

 Тогда напряжения будут равны:

        .

2.4.3. Расчет числа пучков в ванте.

            Откорректируем количество монострендов в вантах с учетом усилий полученных при расчете в программе «Ferma».

            Ванты формируются по монострендовой технологии из канатов диаметром 1,5см ,  

 состоящие из 7-ми в.пр. проволок диаметром 5,2 мм. Несущая способность каната 22,5 т.

            Количество канатов определяется

Подбор сечения вант

Таблица 5

№ванта

Nвi

кол-во пучков

Aвi факт

В1

415,00

31

0,00465

В2

338,00

25

0,00375

В3

285,00

21

0,00315

В4

241,00

18

0,00270

В5

201,00

15

0,00225

В6

186,00

14

0,00210

В7

168,00

13

0,00195

В8

159,00

12

0,00180

В9

161,00

12

0,00180

В10

145,00

11

0,00165

В11

131,00

10

0,00150

В12

114,00

9

0,00135

В13

91,00

7

0,00105

В14

61,00

5

0,00075

В15

26,00

2

0,00030

№ванта

Nвi

кол-во пучков

Aвi факт

M1

289,00

22

0,00330

M2

271,00

21

0,00315

M3

263,00

20

0,00300

M4

238,00

18

0,00270

M5

227,00

17

0,00255

M6

203,00

15

0,00225

M7

195,00

15

0,00225

M8

175,00

13

0,00195

M9

168,00

13

0,00195

M10

147,00

11

0,00165

M11

131,00

10

0,00150

M12

115,00

9

0,00135

M13

96,00

7

0,00105

M14

71,00

6

0,00090

M15

40,00

3

0,00045

3. Список использованной литературы.

1. “ Мосты больших пролётов” А.А.Барановский. Курс лекций.

2. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию “ Расчет балочных пролетных строений мостов с решетчатыми главными фермами” Ю.Г.Козьмин, А.Г.Дойльницын, В.В.Кондратов. Ленинград 1987 г.

3. “Технико-экономическая характеристика висячих и вантовых мостов” Методические указания. Ленинград 1988 г.

4. СНиП 2.05.03-84.  Мосты и трубы. – М., 1985

5. Учебное пособие “Железобетонные мосты. Разработка вариантов” Г.И.Богданов, В.Н.Смирнов. Санкт Петербург 2005г.

Скачать файл