Разработка четырех вариантов деревянного моста

Рассмотрение вариантов.

При выполнении курсового проекта рассмотрено 4 варианта мостового перехода.

Вариант 1.

Два пролета по 24 метра перекрыты фермами Гау-Журавского с ездой поверху. Центральный пролет 42 метра перекрыт комбинированной системой, состоящей из трех-шарнирной арки и фермы Гау-Журавского.

Проезжая часть выполнена в виде двойного дощатого настила. Габарит проезжей части Г6+2х1.0.

Вариант 2.

Два пролета по 14 и 16 метров перекрыты фермами Гау-Журавского с ездой поверху. Центральный пролет 60 метров перекрыт комбинированной системой, состоящей из гибкой арки с затяжкой в виде фермы Гау-Журавского с ездой поверху.

Проезжая часть выполнена в виде двойного дощатого настила. Габарит проезжей части Г6+2х1.0.

Вариант 3.

Два пролета по 28 метров и центральный пролет в 40 метров перекрыты фермой Гау-Журавского с ездой понизу.

Проезжая часть выполнена в виде двойного дощатого настила. Габарит проезжей части Г6+2х1.0.

Вариант 4.

Пролет в 92 метра перекрыт висячей системой с затяжкой в виде фермы Гау-Журавского с ездой понизу.

Проезжая часть выполнена в виде двойного дощатого настила. Габарит проезжей части Г6+2х1.0.

К проектированию принят Вариант 1.

Расчет элементов проезжей части.

I. Расчет двойного дощатого настила.

При расчете двойного дощатого настила защитный настил не рассчитывается. Размеры досок настила принимаются из условия износа.

Примем размер досок настила 7x15 см.

Рабочий настил проверяется на нагрузки:

·  11 тонн на ось.

·  НГ – 60

Допущения при расчете настила:

1.  Собственный вес конструкции не учитывается.

2.  Усилие от 1 колеса передается на 1 поперечину.

3.  Защитный настил распреледяет нагрузку под углом 45°.

·  Расчет на нагрузку 11 т.

временная нагрузка создаваемая силой в 11 тонн на ось.

коэффициент надежности по нагрузке (СНиП 2.05.03–84* «Мосты и трубы»)

Где - расчетное значение изгибающего момента.

c – расстояние между поперечными балками, равное 0.6 м

По найденным усилиям производим проверку прочности сечения рабочего настила. (СНиП 2.05.03 – 84* «Мосты и трубы», раздел 6, табл. 104, ф-ла №264 – изгиб в одной из главных плоскостей).

расчетное значение изгибающего момента

 расчетное сопротивление древесины (СНиП 2.05.03 – 84* «Мосты и трубы», табл. 97 – изгиб досок настила, влажность 25%, равно 140кгс/м²=1400т/м²).

 момент сопротивления сечения.

 момент инерции сечения.

Так как в распределении участвуют 3 доски настила, то

Условие прочности

Условие прочности выполняется. Запас прочности 13.5%

·  Расчет на нагрузку НГ-60

Ширина гусеницы танка 0.7 метров. Распределение нагрузки идет под углом 45°

Под распределение попадает 5 досок настила.

Так как в распределении участвуют 5 досок настила, то

Условие прочности

Условие прочности выполняется. Запас прочности 77%

Вывод: Принятые размеры досок рабочего настила удовлетворяют всем условиям прочности.

II. Расчет поперечного настила (поперечин)

Расчет производится на действие сил:

·  Постоянной (собственный вес и вес раб. и защ. настилов)

·  Временной 11 тонн на ось

·  НГ-60

Задаемся размерами поперечин:

Брус с размерами 0.2х0.2 м, расстояние между пролетными строениями 1.5 м, расстояние между поперечинами в осях 0.6м.

Определим Коэффициент упругого распределения.

Где с – расстояние между поперечинами в осях,

Iп – момент инерции поперечины,

Iн – момент инерции досок раб. настила,

l – расстояние между конструкциями пролетного строения.

Т.к. К.У.Р.=2.27, следовательно в распределении участвуют 3 поперечины

Где  Pi - сила, приходящаяся на 1 поперечину

Где l – расстояние между конструкциями пролетных строений.

V – объем древесины настила

 - плотность древесины 0.7 т/м3

I.  Временные нагрузки

II.  Постоянные нагрузки.

1.  Защитный настил

2.  Рабочий настил

3.  Поперечина

Определим расчетные усилия.

Условие прочности

Где  W – момент сопротивления поперечины

Условие прочности выполняется.

Проверим поперечины на изгиб от нагрузки НГ-60.

Танк длинной 5 метров останавливается на мосту. Нагрузку от танка воспринимают 9 поперечин (в интервал 5 метров попадает 9 поперечин сечением 0.2х0.2 с шагом 0.6м) Каждая из 9-и поперечин воспринимает нагрузку равную 0.11P

 

(см. выше)

Определим расчетные усилия.

Условие прочности

Где  W – момент сопротивления поперечины

Условие прочности выполняется.

Вывод: Принятые размеры поперечин удовлетворяют всем условиям прочности.

Расчет несущих конструкций.

I.  Расчет элементов фермы Гау-Журавского.

Замечание:

Данная ферма по своей работе не является именно фермой Гау-Журавского. Она выполняет роль связей, воспринимающих усилия от торможения автотранспорта. Поэтому меаллический тяж был заменен деревянной стойкой.

I.a.

Расчет верхнего пояса Фермы Гау-Журавского.

Так как ферма выполняет роль связи, верхний пояс проверяется на местный изгиб.

·  Длина секции фермы – 3 м

·  высота – 3м

·  Пояса – 2 окантовыных бревна, диаметром 0.3 м

·  Сечение раскосов и стоек – Брусья 0.17х0.17 м

На верхний пояс действует 2 нагрузки:

1.  Собственный вес и вес конструкций над поясом

2.  Половина нагрузки А8

3.  Половина нагрузки НГ-60

1.Собственный вес + вес конструкций над поясом.

1.  Защитный настил

2.  Рабочий настил

                         

3.  Поперечина

 (Так как в 3 метра попадает 4 поперечины)

4.  Собственный вес пояса.

 

·  Момент сопротивления сечения пояса.

2. Определение усилий от нагрузок.

Выбираем самое опасное сочетание:

·  Собственный вес + нагрузка НГ – 60

Условие прочности

Условие прочности выполняется.