4.1.4. Перевірка перерізу балки за нормальними напруженнями на витривалість

Ця перевірка виконується згідно з п.4.55 норм [2] за формулою:

(66)

де – абсолютне найбільше нормальне напруження (розтягувальне – додатне);

– максимальний згинальний момент в поздовжній балці для розрахунку на витривалість;

– момент опору нетто перерізу балки;

– коефіцієнт, який приймається рівним 1,05;

– коефіцієнт зменшення розрахункового опору сталі при розрахунках на витривалість, який визначається за формулою:

(67)

В даній формулі використовуються наступні позначення

– коефіцієнт, що дорівнює 1,0 для залізничних мостів;

– коефіцієнт, що залежить від довжини завантаження лінії впливу при визначенні (при а при

величини приймаються за таблицею 4.31 норм [2] або за даними Додатку 38 даних Методичних вказівок;

– коефіцієнти, які залежать від марки сталі (таблиця 4.30 норм [2] або за даними Додатку 39 даних Методичних вказівок

– ефективний коефіцієнт концентрації напружень, прийнятий відповідно до таблиці 1 обов'язкового Додатку Я норм [2], який в курсовій роботі при розрахунках поздовжньої балки із сталей, що мають нормативну міцність за границею текучості менше ніж 300 МПа можна прийняти а із сталей, що мають нормативну міцність за границею текучості 300 і більше МПа - ;

– коефіцієнт асиметрії циклу змінних напружень, що визначається за формулою

(68)

Величини при розрахунках на витривалість приймаються такими ж, як при розрахунках на міцність.

В окремих випадках перевірка на витривалість може виявитися вирішальною, так якщо не виконується нерівність, то треба збільшувати розміри поперечного перерізу балки.

4.1.5. Перевірка перерізу балки на міцність за дотичними напруженнями

Максимальні дотичні напруження виникають в опорних перерізах балки [8] де діє найбільша поперечна сила .

Величина дотичних напружень згідно з п. 4.28 норм [2] має задовольняти умову

(69)

де – поперечна сила для опорного перерізу балки;

– статичний момент половини перерізу балки відносно нейтральної осі

(70)

– момент інерції брутто перерізу балки відповідно нейтральної осі;

– товщина стінки балки; при наявності послаблення стінки отворами болтових з’єднань замість у формулу слід поставити значення

(71)

де a – шаг болтів, d – діаметр отворів;

– коефіцієнт, що визначається за формулою

(72)

(73)

(74)

– розрахунковий опір сталі на зсув;

– коефіцієнт умов роботи.

4.1.6. Перевірка стінки балки при сумісній дії нормальних та дотичних напружень

Згідно з п. 4.29 норм [2] для стінок балок повинні виконуватися умови:

(75)

де – нормальні (додатні при стисканні) напруження в точці, що перевіряється, (х, у) серединної площини стінки, паралельні до осі балки;

– такі ж напруження, перпендикулярні до осі балки, вирахувані відповідно до обов'язкового додатка Ю норм [2];

– середнє дотичне напруження в точці стінки балки, що перевіряється;

– коефіцієнт, рівний 1,15 при і 1,10 при ;

– розрахунковий опір сталі та коефіцієнт умов роботи.

Зазначені нормальні та дотичні напруження в стінці балки визначаються за формулами [8]:

(76)

В останніх формулах:

та – величини згинального моменту та поперечної сили для перерізу балки, що перевіряється (для поздовжньої балки, як перше наближення можна взяти переріз балки в чверті прольоту);

– момент інерції перерізу брутто відносно осі х-х;

– товщина стінки ( )

– максимальна відстань від нейтральної осі;

– тиск на одну балку від коліс рухомого складу, який визначається за формулою [8]

(кН/см) (77)

де – клас тимчасового навантаження згідно завдання.

Величини при цьому визначаються з урахуванням довжини завантаження м.