13 Баллов

4. Усилие в подвеске можно получить по приближенной формуле N_пд = (P+V) d, принимая длину загружения (= 2d = 2*20= 40 м).

Величина Р= 73,15 кН/м найдена в п.1.

Величину V следует пересчитать с учетом того, что нагрузка от тележек АК

(v_т ) будет распределяться на длине 2d = 40 м. Величина (1+ ) не изменится т.к. она зависит от длины пролета. Тогда:

v_т = 2*220/ 40 =11 кН/м;

(1+ )= 1,09; _fv=_fvт=1,2 ( больше 30 м);

V=1,2*1,09*11*(1,0 + 0,6) + 1,2*1,09*11*(1,0+1,0) = 51,8 кН/м.

Усилие в подвеске N_пд = ( 73,15 + 51,8 ) * 20,0 = 2499 кН.

12 Баллов

Основное задание Г - II на 50 баллов

Выполнить эскизное проектирование висячего моста повышенной жесткости (рис.1) при следующих исходных данных: нагрузка А11; габарит Г-(9,5-С-9,5) - (принять С=2 П); балка жесткости - металлическая; главный пролет l = 500 м;

На 1 квадратный метр проезжей части приходится следующая нормативная нагрузка от собственного веса: одежды ездового полотна p^н_дп = 1,5 кН/м², балки жесткости с ортотропной плитой p^н_б = 4,0 кН/м². Угол наклона кабеля в месте примыкания к пилону =40⁰, углы наклона подвесок =60⁰. Шаг подвесок d = 20 м.

Выполните необходимые расчеты и ответьте на поставленные вопросы:

1. Подберите размеры поперечных сечений кабеля и наклонных подвесок из витых канатов по прочности , определив усилия в них по приближенным формулам вариантного проектирования (расчетное сопротивление каната примите 450 МПа).

Примите ряд допущений: не учитывать собственный вес тротуаров, ограждений, перил; не учитывать пешеходную нагрузку на тротуарах; считать, что на одну плоскость кабелей передается нагрузка от половины полос движения АК заданного габарита без определения коэффициента поперечной установки, но с учетом коэффициента полосности S₁.

25 баллов

2. Как изменится технология монтажа висячего пролетного строения, если применить вместо безраспорной системы (см.рис.1) трехпролетную схему с анкерными опорами?

5 баллов

3. Запишите формулу для проверки полученного поперечного сечения кабеля на

выносливость с расшифровкой всех величин. Определите усилие и напряжение в кабеле для данного расчета, приняв отмеченные выше допущения (см.вопрос 1).

20 баллов

-----------------------------

Всего 50 баллов

Эталонный ответ Основного задания Г - II на 50 баллов

1. Величина распора в кабеле вычисляется по приближенной формуле:

H = (P+V)* l² /(8*f),

где Р и V - соответственно расчетные интенсивности постоянной и временной нагрузок, приходящихся на 1 п.м одной плоскости кабелей, т.е. на половину ширины моста: (В/2)= (7,5 м*2 +2 м*4) / 2 = 11,5 м.

Величина Р= (_fg1 p^н_дп +_fg p^н_б)* (В/2) = (1,5*1,5 + 1,1*4,0)*11,5 = 76,48 кН/м

(_fg1=1,5 для одежды ездового полотна автодорожных мостов, _fg = 1,1 для остальных конструкций).

Величина V получается от загружения двух полос движения нагрузки А11 интенсивностью К = 11 кН/м с учетом коэффициентов s₁ =1,0 для первой полосы и s₁ =0,6 для второй полосы. Двухосные тележки А11 весом 2*10*11= 220 кН можно учесть равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью v_т = 2*220/ 500 =0,88 кН/м. Тогда расчетная нагрузка V равна:

V=(_fv (1+ ) K s₁ + _fvт (1+ ) v_т),

где _fv=_fvт=1,2 ( больше 30 м); (1+ )= 1 + 50/(70+500)= 1,09;

V=1,2*1,09*11*(1,0 + 0,6) + 1,2*1,09*0,88*(1,0+1,0) = 25,32 кН/м.

Подставим найденные величины: H = (76,48+25,32)* 500² /(8*50) = 63 625 кН.

Усилие в оттяжке кабеля составит N_к =H/cos  = 52 906 / (2/2) = 89 993 кН.

По найденному усилию N_к подберем поперечное сечение кабеля: А_к = N_к / R_к =

89 993 / (450*10³) = 0,200 м²

Усилие в наклонной подвеске можно получить по приближенной формуле

N_пд = (P+V) d / (2*sin ) (усилие примерно равномерно распределяется между двумя наклоннвми подвесками с длины панели – 20 м).

Величина Р= 76,48 кН/м найдена выше.

Величину V следует пересчитать с учетом того, что нагрузка от тележек АК будет распределяться на длине 40 м, принимая длину загружения (= 2d = 2*20= 40 м). Величина (1+ ) не изменится т.к. она зависит от длины пролета. Тогда:

v_т = 2*220/ 40 =11 кН/м;

(1+ )= 1,09; _fv=_fvт=1,2 ( больше 30 м);

V=1,2*1,09*11*(1,0 + 0,6) + 1,2*1,09*11*(1,0+1,0) = 51,8 кН/м.

Усилие в подвеске N_пд = ( 76,48 + 51,8 ) * 20,0 / (2*sin 60⁰) = 1483 кН.