Сравнение вариантов
Первый вариант моста хорош по архитектуре, также обеспечивает проход судов по всему створу водотока. Недостатком является большое количество промежуточных опор, что в суровых условиях может увеличить сроки строительства. Кроме того, в конструкции пролетных строений использованы металлические балки повышенной заводской готовности, имеющие повышенную металлоемкость. Стоимость моста при этом выше минимальной.
Второй вариант наиболее дешевый, так как балки заменены на более дешевые, при этом габариты расположены под одним решетчатым пролетным строением. По сравнению с первым вариантом снижена стоимость, но количество опор остается большим.
Третий вариант позволяет снизить число опор, используя решетчатые пролетные строения. Применение неразрезных решений снижает металлоемкость моста. Однако, стоимость моста довольно высока, по сравнению с другими вариантами.
Наиболее удачным вариантом моста считаем вариант 2.
Расчет элементов пролетных строений.
В
курсовом проекте производится выборочный
расчет элементов решетчатого пролетного
строения длиной 77,94м.
Расчет продольных балок проезжей части.
Сбор нагрузок.
Балка нагружается постоянной нагрузкой от собственного веса конструкций и временной нагрузкой класса С10. Пролет балки равен длине панели фермы 8,23 м.
Собственный вес конструкции
т/м
Эквивалентная нагрузка q при α=0,5 и λ=8,23 м составит 16,22 тс/м. На одну балку нагрузка 0,5q=8,11 тс/м
Динамический коэффициент
Коэффициент надежности по временной нагрузке
Изгибающий момент в середине пролета при расчете на прочность:
Тм
В опорном сечении
Тм
Перерезывающая сила в опорном сечении
тс
Усилия при расчете на выносливость
Экстремальные усилия:
Тм
Тм.
Подбор сечения
Подбор сечения производится для обеспечения прочности и выносливости с использованием заданного материала - сталь 15ХСНД, с пределом прочности 295 МПа.
Балка составная из 3 листов стали, сваренных в форме двутавра. Толщина вертикального листа 12мм. Высоту назначаем ориентировочно по формуле
Толщина горизонтальных листов 12 мм, а ширина 220 мм.
Момент инерции сечения относительно горизонтальной оси, см4:
Момент инерции отверстий для болтов
см4
Момент инерции нетто для расчета на прочность
см4
Проверка прочности
По нормальным напряжениям
МПа – прочность по нормальным напряжениям
обеспечена.
Проверка по касательным напряжениям
МПа – прочность по касательным напряжениям
обеспечена
Проверка на выносливость
Коэффициенты для стали марки 15ХСНД:
Параметр цикла
Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали
МПа
Расчет поперечных балок проезжей части.
Сбор нагрузок. На поперечную балку опираются с каждой стороны по 2 продольные балки, которые передают вертикальную нагрузку D. Расстояние между продольными балками 1,8м, пролет поперечной балки 5,106м, поэтому момент в центральной части балки равен 1,65D.
Собственный вес конструкции
т/м
Эквивалентная
нагрузка q при α=0,5 и λ=16,46
м составит 13,88 тс/м, на одну продольную
балку 6,94 тс/м.
Динамический коэффициент
Коэффициент надежности по временной нагрузке
Изгибающий момент при расчете на прочность:
Тм
Перерезывающая сила
тс
Усилия при расчете на выносливость
Экстремальные усилия:
Тм
Тм.
Подбор сечения
Высоту балки конструктивно выбираем равной высоте продольных балок 1,25 м.
Толщина горизонтальных листов 16мм, а ширина 300 мм.
Толщина вертикального листа 12 мм.
Момент инерции сечения относительно горизонтальной оси, см4:
Момент инерции отверстий для болтов
см4
Момент инерции нетто для расчета на прочность
см4
Проверка прочности
По нормальным напряжениям
МПа – прочность по нормальным напряжениям
обеспечена.
Проверка по касательным напряжениям
МПа – прочность по касательным напряжениям
обеспечена
Проверка по главным напряжениям в сварном шве
Проверка на выносливость
Параметр цикла
Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали
МПа