Расчет пролетного строения. Эскизный расчет ортотропной плиты

3. Расчет пролетного строения.

3.1. Эскизный расчет ортотропной плиты.

Расчет продольного ребра на местную нагрузку.

Шаг поперечных балок:

Шаг продольных рёбер(стрингеров):

Нагрузка от дорожной одежды:

толщина дорожной одежды:

объемный вес дорожной одежды:

Нагрузка от дорожной одежды:

Нагрузка от собственного веса:

Нагрузка от собственного веса стрингера:

В эскизном расчете слогаемое Рсв можно считать равным 0 (т.к. вес продольного ребра мал).

Нагрузка от веса дорожной одежды:

Нагрузка от собственного веса:

Временная нагрузка:

Класс нагрузки:

Участок покрывающего листа с которого осуществляется сбор нагрузок:

Ширина колеса тележки:

Временная нагрузка от веса тележки:

Временная распределённая нагрузка:

3.1.1. Определение изгибающего момента в стрингере.

Коэффициенты надежности для:

-нагрузки дорожного покрытия:

(т.к. городской мост)

-временной распр. нагрузки:

(не зависят от длины линии влияния)

-нагрузки от тележки:

Коэффициенты динамичности:

Зависит от длины линии влияния момента:

Положение осей тележек:

(максимальный момент будет когда одна из осей тележки попадает в середину)

Площадь линии влияния:

Зная необходимые данные мы можем определить момент в середине пролёта по следующей фоормуле:

Если мы будем производить дальнейший расчет по обычной эпюре (для неразрезных балок), то это привидёт к большим запасам, т.к. наша система является неразрезной, поэтому при помощи коэффициентов приведём нашу эпюру к эпюре для неразрезной балки.

Момент в опорном сечение:

Момент в середине пролета:

3.1.2. Определение поперечной силы в стрингере.

Положение осей тележек:

(максимальная поперечная сила будет когда одна из осей тележки попадает в опорное сечение)

Ширина тележки:

Площадь линии влияния:

Остальные обозначения такие  же, как и формуле для определения изгибающего момента.

Зная необходимые данные мы можем определить поперечную силу в опорном сечение по следующей фоормуле:

3.1.3. Подбор сечения стрингера.

Будем расчитывать полосовые продольные ребра.

Геометрические характеристики стрингера:

Высота стрингера:

Толщина покрывающего листа:

Толщина вертикала:

Ширина покрывающего листа:

Высота вертикала:

Проверка прочности по нормальным напряжениям:

Найдем центр тяжести сечения:

Растояние от оси а-а до центра тяжести покрывающего листа:

Растояние от оси а-а до центра тяжести вертикального листа:

Площадь покрывающего листа:

Площадь вертикального листа:

Тогда центр тяжести сечения равен:

Момент инерции брутто сечния:

Момент инерции покрывающего листа:

Момент инерции вертикала:

Расстояние от ц.т. до оси покрывающего листа:

Расстояние от ц.т. до оси вертикала:

Тогда момент инерции сечения брутто равен:

Момент сопротивления брутто сечния:

Момент инерции сечения брутто:

Максимальная ордината до центра тяжести:

Тогда момент сопротивления брутто сечения равен:

Переход от момента сопротивления брутто к моменту сопротивления нетто осуществляется по средством введения коэффициента 0.95.

Таким образом момент сопротивления нетто сечения равен:

Производим проверку по нормальным напряжениям:

Коэффициент  учета ограниченного развития пластических деформаций:

Момент сопротивления сечения нетто:

Изгибающий момент с вередине пролета:

Таким образом нормальные напряжения равны:

Расчетное сопротивление(сталь 15ХСНД),т\м2:

Коэффициент условия работы:

Проверка выполняется

Производим проверку по кассательным напряжениям:

Поперечная сила в опроном участке:

Толщина вертикала:

Коэффициент  учета ограниченного развития пластических деформаций:

Момент сопротивления сечения стрингера относительно оси x-x:

Статический момент отсеченной части:

Растояние от н.о. до центра тяжести покрывающего листа:

Растояние от оси н.о. до центра тяжести отсеченной части вертикала:

Площадь покрывающего листа:

Площадь отсеченной части вертикала:

Тогда центр тяжести отсечённой части сечения равен:

Тогда статический момент отсеченной части равен:

Таким образом кассательные напряжения равны:

Расчетное сопротивление на сдвиг(сталь 15ХСНД),т\м2:

Коэффициент условия работы:

Проверка выполняется

Проверка главных (приведенных) напряжений:

Среднее касательное напряжение в стенке:

нормальное напряжениие в месте сопряжения стенки с наиболее напряженным поясом:

Таким образом главные напрядения равны:

Расчетное сопротивление(сталь 15ХСНД),т\м2:

Коэффициент условия работы:

Проверка выполняется

3.1.4. Рассчет стыка продольныых ребер.

Расчет стыка ведется по максимальной продольной силе.

Продольная сила определяется из выражения:

Необходимое количество болтов:

Коэффициент условия работы:

Количество плоскостей трения:

Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом(для d=22мм и кол-ва не более 4 штук):

Дополнительный коэффициент условия работы:

Таким образом необходимое количество болтоа равно:

По конструктивным соображениям (по СНиП 2.05.03-84* min колличество ВПБ 2 штуки) принимаем 2 болта.