Расчет пролетного строения под однопутную железную дорогу L = 55 м.
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.
|
||||
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
|
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’=Д’*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 |
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) Н0-Н2 – элемент нижнего пояса:
2) Н2-Н4 – элемент нижнего пояса:
3) В1-В3 – 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. |
Н0-В1 |
389.88 |
10.85 |
36 |
В1-Н2 |
362.34 |
10.85 |
34 |
Н2-В3 |
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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.