3. Розрахунок сталевого настилу

В якості настилу балочної клітки використовуються плоскі сталеві листи. Лист вкладають на верхні полиці балок настилу та приварюють до них. Робочий проліт настилу приймають рівним відстані між балками в світу, шарнірно-нерухомим. В цих умовах настил працює на розтяг зі згином та розраховується по другому граничному стану.

Товщину листу настилу отримаємо за формулою

,

де  ‑ відстань між балками настилу, ;

 ‑ максимальний тиск на лист настилу від зосередженого навантаження, ;

 – коефіцієнт конструкції ортотропної плити;

 ‑ модуль пружності сталі.

Приймаємо настил .

Максимально допустиме відношення прольоту настилу до того товщини обчислюється за формулою:

,

.

Тоді .

4. Розрахунок сталевих поперечин

Розрахункова схема поперечин при дії навантаження АК.

Розподіл зосередженого навантаження залежить від коефіцієнта K відносної жорсткості:

,

де  ‑ відстань між осями поперечин;

 ‑ довжина поперечної балки;

 – момент інерції поперечини;

 ‑ момент інерції настилу.

Встановлюємо прольоти поперечних балок. Кількість кроків між поперечинами

,

де  ‑ проліт головної балки;

 ‑ попередня відстань між поперечними балками.

Приймаємо .

Тоді , приймаємо .

Відстань між крайніми поперечними балками

м.

Кількість кроків в балках настилу

,

де  ‑ габарит;

 ‑ попередня відстань між балками настилу.

Приймаємо .

Тоді , приймаємо .

Відстань між крайніми балками настилу

м.

Приймаємо значення коефіцієнту , тоді зусилля P розподіляється на 5 поперечин

;

;

.

;

;

.

Визначаємо погонне навантаження на поперечину:

‑ нормативне

;

‑ розрахункове

.

Визначаємо нормативний момент:

.

Визначаємо розрахунковий момент:

.

Визначаємо поперечне зусилля в поперечній балці:

.

Підбираємо переріз поперечної балки за формулою:

,

де  – коефіцієнт умов роботи, залежить від призначення конструкції і визначається за табл.6, [2];

 ‑ розрахунковий опір матеріалу балки за межею плинності.

,

де  ‑ модуль пружності матеріалу балки;

 ‑ нормативний відносний прогин.

Приймаємо двотавр № 30а.

Геометричні характеристики поперечної балки:

;

.

Перевіряємо міцність прийнятої поперечної балки:

.

Перевіряємо відносний прогин поперечної балки:

.

Перевіряємо дотичні напруження:

,

де  ‑ висота стінки, см;

 ‑ товщина стінки, см.

Встановлюємо недонапруження в поперечній балці:

;

,

де  ‑ розрахунковий опір зрізанню матеріалу балки, ;

;

Перевірка перерізу поперечної балки на дію навантаження НГ-60

Розрахунковий тиск на одну поперечину:

,

де  ‑ загальна вага навантаження НГ-60;

‑ кількість поперечин.

Найбільший згинальний момент у поперечній балці від дії гусеничного навантаження:

.

Момент від постійного навантаження:

.

Сумарний згинальний момент:

.

Перевіряємо міцність поперечної балки:

5. Визначення коефіцієнта поперечного розміщення (кпр)

Встановимо КПР для Крайньої головної балки, як найбільш навантаженої. КПР для тимчасового навантаження в середині прольоту крайньої балки визначаємо методом позацентрового стиснення. Для побудови лінії впливу реакції визначаємо ординати лінії впливу під крайніми балками:

,

де  – кількість балок у поперечному перерізі, ;

 ‑ відстань між головними балками;

 ‑ відстань між поздовжніми осями мосту і відповідної крайньої балки.

Для лівої балки:

.

Для правої балки

Тоді отримуємо таку лінійну лінію впливу:

Встановлюємо ординати лінії впливу для кожного окремого тимчасового навантаження. При цьому коефіцієнт поперечного розміщення:

,

де  ‑ коефіцієнт, який вводиться у розрахунках конструкцій мостів від рухомого складу при русі по декількох смугах руху. При русі по одній смузі , для інших: навантаження АК: 1,0 – для візків; 0,6 – для рівномірно розподіленого навантаження;

 ‑ ординати лінії впливу КПР під колесами тимчасового навантаження.

Визначення КПР для А-8.

Для однієї смуги руху ( ).

А) Зосереджене навантаження А-8:

.

Б) Смугове навантаження А-8:

.

Для другої смуги руху ( , ).

А) Зосереджене навантаження А-8:

.

Б) Смугове навантаження А-8:

.

Визначення КПР для НГ-60

Значення коефіцієнту .

Для навантаження НГ-60:

.

Визначення КПР для натовпу:

.