1.1.5.Расчет продольной балки на выносливость

1) По нормальным напряжениям

условие расчета на выносливость.

æ₂=1,05;

γ_w – коэффициент снижения расчетных сопротивлений материала;

;

ζ=1 – для железнодорожных мостов;

β = 1.3 – эффективный коэффициент концентрации напряжений;

– коэффициент зависящий от длины загружения линии влияния при определении .

, при м.

ξ и ν – коэффициенты, зависящие от марки стали и от β (СНиП ,табл .79);

ξ=0,0345; ν= 1,76.

=1,76 - 0,0345 8,25=1,4754.

α и δ – коэффициенты, учитывающие марку стали и нестационарность режима нагружения (по табл. 78 СниП ,с.91)

α=0,72; δ=0,24 – для марки стали 15ХСНД.

= ;– коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений.

кг/см

2) По касательным напряжениям

;

= ;

= 1,4 1,3=1,82;

= 20,77 т/м;

2.Расчет поперечной балки

2.1.Определение внутренних усилий

Расчетная схема и линия влияния для определения давления продольных балок

Vc14 = f( =2d ;  =0.5) =19,41 (т/м);

=1,25;

= 1,39.

D – давление передающееся с двух продольных балок на поперечную.

;

т.

;

т.

M = = 106,68 1,9 = 303,68 т м.

3.Расчет прикрепления продольных балок к поперечным и поперечных – к главной ферме

3.1.Определение несущей способности болтоконтакта

;

Q_bh – несущая способность болтоконтакта;

μ = 0,50 – коэффициент трения;

n – количество болтов;

γ_bh – коэффициент надежности

, при ;

, при .

Р – усилие натяжения высокопрочного болта.

= 20 т;

R_bun– наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву;

A_bh – площадь сечения болта нетто;

кг, при ;

кг, при .

3.2.Прикрепление продольной балки к поперечной

3.2.1.Подбор количества заводских болтов

;

n₁ – количество заводских болтов;

m_b = 0,9 – коэффициент условий работы.

шт.

Принимаем n₁=7 штук.

3.2.2.Подбор количества монтажных болтов.

;

n₂ – количество монтажных болтов.

шт.

Принимаем n₂=14 штук.

3.2.3.Расчет поперечного сечения накладок – “рыбок”

;

N_р – усилие в “рыбке”;

h – высота продольной балки;

т.

R_y m

кг/см²

2000,74 кг/см² < 2700 кг/см² – условие выполнено

шт.

Принимаем n₃=14 шт.

Число заводских болтов, имеющих по две плоскости контакта

шт.

Принимаем n₄=11 шт.

Число монтажных болтов, имеющих по одной плоскости контакта

Принимаем n₅=20 шт. для четности.

4.Расчет элементов главной фермы.

Неверно высота и длина панели на чертеже

м ;

м ;

м ;

м ;

м .

Нормативная и расчетная постоянные нагрузки на одну ферму:

g₁= 1.7 т/м – нормативная нагрузка от веса мостового полотна при ж.б. безбалластных плитах без тротуаров;

g₂ - нормативная нагрузка от веса конструкции.

g = g₁+g₂ = ;

g₁_f1+g₂_f1= .

При определении расчетных минимальных (по абсолютной величине) усилий в элементах с двухзначными линиями влияния коэффициент надежности к постоянной нагрузке следует принимать равным 0,9

g₁_f1+g₂_f1= .

Определение усилий в элементах главных ферм от ветровых нагрузок:

h_пч = 1.57 м; h_п = 0.55 м; q₀ k_h = 0.102 тс/м²;

C_w,ф= 2.15; C_w,пч= 1.85; C_w,пс= 1.50.

Нормативная погонная нагрузка на главные фермы

, где

q₀ – скоростной напор ветра;

k_H – коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте;

C_wф – аэродинамический коэффициент для сквозных главных ферм;

H_ф – высота главной фермы.

Нормативная погонная нагрузка от ветра на железнодорожный подвижной состав

, где

C_w,пс – аэродинамический коэффициент для подвижного состава.

Нормативная погонная нагрузка от ветра на проезжую часть

, где

C_w,пч – аэродинамический коэффициент для балочной клетки и мостового полотна;

h_пч – высота проезжей части;

h_п – высота пояса фермы.

Для типовых конструкций .

;

;

.

Нормативная погонная ветровая нагрузка на нижнюю и верхнюю ветровые фермы:

;

.

Нормативное продольное усилие от ветровой нагрузки в –й панели:

, где

B – расстояние между осями главных ферм;

W – ветровая нагрузка на пояса фермы;

a – расстояние от конца фермы до середины расчетной панели;

– пролет ветровой фермы.

.

Дополнительные усилия передаваемые с ног портальной рамы:

длину раскоса исправить

– нагрузка от портальной рамы, где

= – расстояние от нулевой точки эпюры M до заделки (см. рис. выше);

– горизонтальное усилие, передающееся в верхние узлы портальной рамы от ветровой нагрузки;

– пролет фермы верхних связей;

W_в– распределенная ветровая нагрузка;

;

;

.

Определение усилий в элементе N₁

В раскосе отсутствуют N_w и мы не определяем величину второго сочетания нагрузок N_II.

Усилия от нормативных нагрузок:

N_g = g  – (от постоянной нагрузки);

N_g = ;

N_v = 0,5 Vc14 – (от временной нагрузки);

N_v– = – ;

N_v+ = .

При первом сочетании нагрузок:

,

т;

т.

;

;

;

.

Определение усилий в элементе N₂

В раскосе отсутствуют N_w и мы не определяем величину второго сочетания нагрузок N_II.

Усилия от нормативных нагрузок:

N_g = ;

N_v– = ;

N_v+ = ;

При первом сочетании нагрузок:

,

т;

т.

;

;

.

Определение усилий в элементе N₃

Усилия от нормативных нагрузок:

N_g = ;

N_v = .

N_w = (от ветровой нагрузки).

- нормативное продольное усилие в -ой панели, где

V – эквивалентная нагрузка;

d – панель фермы;

n – число панелей.

т. (от тормозной нагрузки);

При первом сочетании нагрузок:

;

При втором сочетании нагрузок:

;

Расчет на выносливость:

.

.

;

.