8. Расчет продольных связей между балками.

8.1. Основные положения расчета.

Схематический план продольных связей между балками приведен на рис. 8.1.

С целью упрощения расчета вводятся следующие допущения:

1. крестовую решетку ферм связей заменим фермой с треугольной решеткой и шарнирными соединениями в узлах (рис 8.1).

Рисунок 8.1. Расчетная схема и линии влияния.

2. продольные связи рассчитываются как плоская ферма из центрально загруженных стержневых элементов.

Расчет ведется на дополнительное сочетание нагрузок, т.е. в качестве временной нагрузки принимается ветровая нагрузка. Ветровую нагрузку необходимо собирать с учетом нахождения подвижного состава на пролетном строении. Схема воздействия ветровой нагрузки на пролетном строении приведена на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2. Схема воздействия ветровой нагрузки на пролетное строение.

Нагрузка q_w^пс от ветрового воздействия на подвижной состав, находящийся на пролетном строении определяется по формуле:

; (8.1.)

где _n – нормативная интенсивность статической составляющей горизонтальной ветровой нагрузки;

k_A^пс = 1 – коэффициент сплошности;

_n определяется по формуле;

;

где q₀ – скоростной напор ветра на высоте 10м от поверхности земли. В курсовой работе q₀ = 0,69 кН/м²;

C_ - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления конструкции мостов и подвижного состава железных дорог, принимаемый по приложению 9 [2], C_=1,8;

K_h – коэффициент, учитывающий изменения скоростного напора по высоте. В курсовой работе k_h = 1,45

C_ для железнодорожного подвижного состава, находящимся на пролетном строении с ездой поверху равен 1,8.

(кНм²);

>1,77(кНм²),следовательно, принимаем (кНм²);

(кН/м).

Нагрузка q_w^б от ветрового воздействия на пролетное строение и мостовое полотно определим по формуле (8.1.);

Где C_ для сплошностенчатых главных балок равен 1,9;

(кНм²);

(кН/м).

Суммарную ветровую нагрузку на пролётное строение и подвижной состав q_w определим как сумму q_w^пс и q_w^б:

q_w= q_w^пс + q_w^б₌ 5,4027+4,66 = 10,06 (кН/м).

8.2. Определение расчетных усилий в элементах продольных связей.

Расчетное усилие N_d в диагонали определим по формуле:

; (8.2.)

где – площадь л.вл. N_d (рис. 8.1.);

_f = 1,5 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке;

; ( м²);

(кН).

Расчетное усилие в распорке N_р определим по формуле (8.2.) с соответствующими изменениями:

;

где _л.вл.^р – площадь л.вл. N_р (рисунок 8.1.);

( м²);

(кН).

8.3. Назначение размеров сечения и расчетные проверки связей.

При назначении размеров поперечного сечения продольных связей между балками необходимо учитывать следующие ограничения:

1. минимальный размер уголка L 80x80х8;

2. гибкость элементов связей должна быть не более 130.

 принимается как максимальная из _x и_y

; ;

где i_x, i_y – радиусы инерции сечения связей.

Принимаем уголок L 80x80х8. i_x, i_y принимаем из сортамента прокатной стали по ГОСТ 8509 –72*

(м); (м);

(м); (м);

; ;

Выполняем проверку на устойчивость:

; (8.3.)

 (при  = 98,95) = 0,56; (м²) – из сортамента;

(МПа) (МПа);

Условие выполняется.

Сечение диагонали принимается L 80x80х8. Сечение распорки принимается минимальным L 80x80х8.