Расчет пролетного строения под однопутную железную дорогу

Страницы работы

Содержание работы

Расчет пролетного строения под однопутную железную дорогу L = 55 м.

Расчетная временная вертикальная накгрузка - С14

Материал ролетного строения – сталб 15ХСНД, Ry=3000кгс/м2

Монтажное соединение из высокопрочных болтов d=22мм из стали 40х ,Rbh=7700кгс/м2

Мостовое полотно- безбалластное на ж/б плитах

2.  Расчет балок проезжей части , не включенных в работу с поясами главных ферм.

2.1  Определение усилий в продольных и поперечных балках при расчете на прочность.

Pпр.б – собственный вес от двух продольных балок с учетом связей между балками.

Pпр.б=0,04хd+0.2=0.04*5.5+0.2=0.42тс/м

d – панель продольной балки

 
 


Расчетная постоянная нагрузка на одну балку равна:

, где

 - коэффициенты надежности

РМП = 2,3тс/м – собственный вес мостового полотна

q -  эквивалентная вертикальная нагрузка

 - коэффициент надежности к временным вертикальным нагрузкам

 - динамический коэффициент

Наибольший изгибающий момент в серелине пролета балки при расчете на прочность равен:

 Наибольший изгибающий момент в серелине пролета балки при расчете на выносливость равен:

, где

- коэффициент, исключающий при расчетах на выносливость влияние тяжелых эпизодических нагрузок

Асчетная схема и эпюры усилий для поперечных балок

 
Наибольшая поперечная сила у опоры находится по формуле:

 


Наибольший изгибающий момент при расчете на прочность:

M=Д*а=112,08*1,8=201,761тс*м

Наибольший изгибающий момент при расчете на выносливость:

М*а=136,27*1,8=245,29тс*м

maxM= 245.29тс*м

minM =0.5(0.42+2.3)*5.5=7.48тс*м

-коэффициент ассиметрии цикла

2.2  Подбор сечений балок.

    Подбор сечения балки начинается с назначения ее высоты. Для уменьшения веса балки толщину ее вертикального листа следует назначать минимальной, так как материал балки вогоднее используется в поясах.

Принимаем продольную балку с параметрами:

2 г.л. 250х24

 в.л. 1452х1,2

Состав сечений и геометрические харрактеристики  балок проезжей части:

Балка

Тип сечения

Размеры составных элем-ов

Площадь сеч, см2

Стат.м-нт,см3

Момент инерции,см4

Мом-т сопр.,см3

S0.5

Sn

Jx

dJ

Jn

Прдольная

2гл240х25

вл1452х1,2

ИТОГО

120

174,2

294,24

4428

3162

7590

4428

-

4428

653630

306125

959755

130725

829030

11053

Поперечная

2гл290х25

вл1452х1,2

ИТОГО

144

174,24

318,24

5314

3162

8476

5314

-

5314

784355

306125

1090480

130725

959755

12797

Расчет на прочность балок проезжей части

Балка

Расчетные усилия

Нормальные напр-я

Касательные нар-я

Приведенные напряжения

М,тсм

Q,тс

mRy

mRS

продольная

Середина

97.08

-

1,09

2584

2700

-

-

-

-

-

-

-

опора

-

155.71

-

-

-

1,1

739

1566

-

-

-

-

Поперечная

201.761

112.08

1,09

2642

2700

1,09

1012

1566

622

2571

5056

   3105

Проверка продольной балки по касательным напряжениям:

MRS=0.58*m*3000=1566кгс/см2

- коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении балки.

Поперечная балка:

2.3 Расчет прикреплений.

Принимаем 2 “рыбки” сечением 250х22 из 2-х накладок толщиной 10 и 12 мм.

Величина  опорного изгибающего момента:

МОП=0,6*М0,5=97,08*0,6=58,248 тс*м

Усилие в “рыбке” равно:

h – высота продольной балки

tP – тодщина “рыбки”

АР=25*2,2=55см2 ;Площадь нетто АН=55-2(1+1,2)2,5=44 см2

Проверяем прочность рыбки с ведением коэффициента работы m=0.9:

Требуемое количество болтов для прикрепления “рыбки”:

M=0.9, N=NP=33.38

Qbh – усилие, воспринимаемое одним болтом=9,45 тс

, принимаем 6 шт.

Требуемое число болтов для воспричтия поперечной силы Q=155.71:

Число высокопрочных болтов в соединении при Q=112.08тс:

Балка

Расположения расчетного сечения

М, тс*м

Коэффициенты

Напряжения

кгс/см2

Продольная

Середина пролета

112,18

  1,7

0,742

1,05

   956,6

  2003

Поперечная

Середина пролета

245,29

  1,7

0,708

1,05

     1825,5

  1912

3.Расчет главной фермы.

3.1 Определение усилий в элементвх фермы.

 - постоянная нормативная нагрузка

Расчетная постоянная нагрузка:

Динамические коэффициенты:

3.3 Подбор сечений главных ферм.

   В современных пролетных строениях элементы главных ферм делаются на заводе сварными, а основными по форме поперечных сечений является коробчатое и Н-образное.

   В современных болтосварных пролетных строений с фасонками-накладками все элементы решетчатых главных ферм должны иметь одинаковую габаритную ширину b. Наименьшая ширина элемента по условиям заводского изготовления механизированными способами сварки принимается равной 420 мм. Высота элементов поясов h назначается обычно постоянной по всей длине пролетного строения , соответсвенно для верхнего и нижнего поясов. Поэтому подбор сечения поясов нужно начинать с элемента, имеющего наибольшое расчетное усилие.

1)  Н02  – элемент нижнего пояса:

 


2)  Н24  – элемент нижнего пояса:

 


3)  В13  – элемент верхнего пояса:

 


3.4 Расчет прикреплений элементов ферм в узле.

   Прикрепление элементов ферм в узле главной фермы осуществляется с помощью высокопрочных болтов диаметром 22 мм. Диаметр отверстий под болты принимается равным 25 мм.

   Расчет количества болтов , необходимое для прикрепления раскосов к узловой фасонке, приведен в таблице:

Элемент

N, тс

Qbh, тс

n, шт.

Н01

389.88

10.85

36

В12

362.34

10.85

34

Н23

258.366

10.85

24

Стыкование элементов поясов осуществляется по центру узла. Стык констуируется таким образом, чтобы каждый лист сечения пояса имел самостоятельное перекрытие накладками.

Похожие материалы

Информация о работе