Усиление металлического пролетного строение ж\д моста, страница 2

-динамический коэффициент.

-эталонная временная вертикальная эквивалентная нагрузка по схеме Н1 для треугольных линий влияния.

Таким образом:

Класс обеспечен.

Усиление по выносливости.

Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), для элемента после его усиления при расчете на выносливость определяется по формуле:

Суммарная расчетная интенсивность постоянных нагрузок при расчете на выносливость:

 - переходный коэффициент;

 - коэффициент понижения расчетного сопротивления при расчетах на выносливость;

Примечание. Для продольной балки первоначальное значение коэффициента  полученное (2 по табл. П.9.7 прил.9), равно 0.857. В соответствии с методикой, изложенной в Руководстве (2), величина корректировалась. Окончательное значение  приведено в данной таблице. Для поперечной балки корректировка величины  не требуется, поскольку табличное значение отличается от уточненного менее чем на 5%.

Тогда класс равен:

Класс обеспечен.

Усиление по прикреплению продольных балок к поперечным балкам.

Усиление решаем произвести путём постановки верхней «рыбки», а также увеличением количества болтов прикрепления. Рыбка будет выполнена в виде двух стержней пропущенных через стенку поперечной балки, в которой для этого будут просверлены необходимые отверстия. Концы стержней привариваются к накладкам, а накладки в свою очередь на болтах крепятся к поясам уголков.

При наличии только верхней «рыбки» допускаемая временная нагрузка определяется:

1. по прочности болтов, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой:

Для получения необходимо класса добавляем дополнительные болты в прикрепление поперечной балки к продольной.

Тогда класс равен:

Класс обеспечен.

2. По прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой:

Тогда класс равен:

Класс обеспечен.

3. по прочности сечения или прикрепления «рыбки»:

 - площадь нетто сечения «рыбки».

Т. к. в качестве рыбки у нас будут два стержня, то площадь поперечного сечения «рыбки» находиться следующим образом:

r – радиус стержня;

 - высота продольной балки.

При  площадь л.в. изгибающего момента равна:

Тогда класс равен:

Класс обеспечен.

4. по выносливости «рыбки»:

Тогда класс равен:

Класс обеспечен.

Усиление элементов главных ферм.

Усиление элемента верхнего пояса В3’-5’.

Класс по прочности составляет К = 9,13< К = 11,2; класс по стыку (прикреплению)  К = 9,87< К = 11,2; класс по устойчивости К = 9,08 < К = 11,2.

Усиление элемента верхнего пояса будем производить путем постановки двух дополнительных вертикальных листов 380×10 мм, прикрепляемых к вертикальным листам пояса со внутренней стороны сечения при помощи высокопрочных болтов Ø 18 мм. Для усиления используется сталь 16Д.

Для установки листов усиления расклепывают старые накладки и просовывают листы под них. Вместо заклепок устанавливают высокопрочные болты.

Определение класса элемента верхнего пояса В3’-5’ на прочность после усиления.

Площадь нетто сечения добавляемых вертикальных листов:

Расчетная площадь усиленного элемента определяется по формуле:

Коэффициент усиления:

Допускаемая нагрузка при расчетах на прочность определяется следующим образом:

Класс элемента В3’-5’ после усиления:

Класс обеспечен.

Определение класса элемента верхнего пояса В3’-5’ на устойчивость после усиления.

Допускаемая временная нагрузка при расчетах на устойчивость определяется по формуле:

где φ – коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента λ_о:

l – свободная длина элемента, см;

r – радиус инерции, см;

I_бр(нов), F_бр(нов) – момент инерции и площадь сечения брутто с учетом добавленного металла соответственно;

Площадь брутто металла усиления:

Площадь брутто усиленного элемента:

F_бр, F_бр,н – площадь брутто сечения до усиления и площадь брутто добавляемых листов соответственно.

Тогда радиус инерции равен:

Коэффициент усиления  равен:

Допускаемая нагрузка:

Класс элемента В2’-3’ по устойчивости после усиления равен:

Класс обеспечен.

Определение класса элемента В2’-3’ на прочность по прикреплению после усиления.

Прикрепление осуществляется 22мя высокопрочными болтами (с предварительной пескоструйной обработкой поверхностей трения) с двумя плоскостями трения (μ_б = μ_о = 0,133 1/см²), 76 односрезными заклепками (μ_о = 0,398 1/см²).

Определяем поправочный коэффициент для величины μ_б (при расчете стыков и прикреплений, усиленных без разгрузки от собственного веса):

где σ_р – напряжение в рассчитываемом элементе от постоянной нагрузки, МПа:

Приведенная расчетная площадь болтов и заклепок

Площадь нетто сечения стыка после усиления:

Поскольку , то расчетная площадь прикрепления после усиления принимается равной:

Коэффициент усиления равен:

Допускаемую нагрузка определяется по формуле:

Класс элемента В3’-5’ после усиления:

Класс обеспечен.

Усиление элемента нижнего пояса Н 4-6.

Класс по прочности составляет К = 7,91< К = 11,1; класс по стыку (прикреплению)  К = 9,61< К = 11,29; класс по выносливости К = 6,6 < К = 11,2.

Усиление элемента нижнего пояса будем производить путем постановки двух дополнительных вертикальных листов 460×12 мм, прикрепляемых к вертикальным листам пояса со внутренней стороны сечения при помощи высокопрочных болтов Ø 18 мм. Для усиления используется сталь 16Д.

Для установки листов усиления расклепывают старые накладки и просовывают листы под них. Вместо заклепок устанавливают высокопрочные болты.

Определение класса элемента нижнего пояса Н 4-6 на прочность после усиления.

Площадь нетто сечения добавляемых вертикальных листов:

Расчетная площадь усиленного элемента определяется по формуле:

Коэффициент усиления:

Допускаемая нагрузка при расчетах на прочность определяется следующим образом:

Класс элемента Н 4-6 после усиления:

Класс обеспечен.

Определение класса элемента нижнего пояса Н 4-6 на выносливость после усиления.

Эффективный коэффициент концентрации напряжений β при данном способе усиления равен 1,1. При величине коэффициента режима ε = 1,0 β/ε = 1,1. Коэффициент  определяем по (2, табл. 9.4 прил. 9):