- •Министерство путей сообщения Российской Федерации Дальневосточный государственный университет путей сообщения
- •Хабаровск 1999
- •Введение
- •Общие положения расчета грузоподъемности
- •2. Определение грузоподъемности главных балок
- •2.1. Расчет балок на прочность по нормальным напряжениям
- •2.2. Расчет балок на прочность по касательным напряжениям
- •2.3. Расчет балок на прочность поясных заклепок (болтов)
- •2.5. Расчет устойчивости опорных стоек
- •2.4. Расчет балок на общую устойчивость
- •2.6. Расчет местной устойчивости стенки балки
- •2.7. Расчет балок на выносливость
- •2.8. Оценка усталостной долговечности главных балок пролетных строений
- •3. Классификация подвижного состава
- •3.1. Определение класса подвижного состава
- •3.2. Установление режимов безопасной эксплуатации моста
- •Расчет и конструирование усиления
- •Учет влияния повреждений элементов
- •Усиление пролетного строения добавлением металла
- •Усиление пролетного строения из расчета
- •4.3.1. Без изменения статической работы балки
- •4.3.2. C учетом изменения статической работы балки
- •4.4. Усиление пролетного строения из расчета на прочность по касательным напряжениям
- •4.5. Усиление пролетного строения из расчета на прочность поясных заклепок
- •4.6. Усиление пролетного строения из расчета на устойчивость опорных стоек
- •4.7. Усиление пролетных строений из расчета на общую устойчивость
- •4.8. Усиление пролетного строения из расчета на местную устойчивость стенки балки
- •4.9. Применение пакетов прикладных программ для расчетов грузоподъемности и усиления пролетного строения
- •5. Экономическая оценка усиления или замены пролетных строений
- •Приложение 2 Коэффициенты для расчета заклепочных и болтовых соединений
- •Приложение 3 коэффициент для расчета сварных швов
- •К оэффициент продольного изгиба
- •Данные для проверки местной устойчивости стенки балки
- •Переходный коэффициент
- •Эффективный коэффициент концентрации напряжений в сечениях элементов по основному металлу
- •10 КН/м пути (1тс/м пути) эталонная нагрузка
- •Эквивалентные нагрузки и классы эталонной нагрузки по категория м грузоподъмности мостов
- •II категории
- •III категории
- •IV категории
Приложение 2 Коэффициенты для расчета заклепочных и болтовых соединений
При расчете
заклепочных, болтовых и клепано - болтовых
соединений коэффициенты
определяются по формулам:
на срез заклепок и болтов повышенной точности (точеных):
одиночный
;
двойной
;
на смятие металла заклепочных (болтовых) отверстий
;
на сдвиг во фрикционных соединениях на высокопрочных болтах по одной плоскости трения
;
на отрыв головок заклепок (болтов) и высокопрочных болтов
;
,
где
- диаметр заклепки или болта повышенной
точности;
- диаметр высокопрочного болта;
- коэффициенты перехода от основных
расчетных сопротивлений металла
конструкции к расчетным сопротивлениям
заклепок или болтов по срезу, смятию и
отрыву головок, принимаемых: при срезе
в заклепках и болтах повышенной точности
=0.80;
при отрыве головок заклепок, болтов
повышенной точности и высокопрочных
болтов
=0.60.
При расчете на смятие заклепочных
(болтовых) отверстий
относится к основному расчетному
сопротивлению металла конструкции и
принимается равным 2.5;
- наименьшая суммарная толщина пакета,
сминаемого с одной стороны заклепочного
(болтового) стержня;
- основное расчетное сопротивление
металла соединяемых элементов;
- нормативное усилие натяжения
высокопрочных болтов; если нет данных
для болтов с номинальным диаметром 18,
22, 24 мм, принимается соответственно
равным 130, 200 и 240 кН;
- нормативный коэффициент трения по
контактным поверхностям соединяемых
элементов, определяемых в зависимости
от способа очистки поверхностей по
табл. П.2.1.
Таблица П.2.1.
Коэффициент трения
по контактным поверхностям
в соединениях на высокопрочных болтах
Нормативный коэффициент трения |
Обработка контактных поверхностей |
|||
пескоструйная или дробест- руйная |
пескоструйная очистка с последующим нанесением фрикционного грунта |
газопламенная |
металлическими щетками |
|
|
0.58 |
0.50 |
0.42 |
0.35 |
-
коэффициент надежности по материалу,
определяемый по табл. П.2.2.
Таблица П.2.2.
Коэффициент надежности по материалу
Число болтов в соединении
|
Обработка контактных поверхностей |
|||
пескоструйная или дробест- руйная |
пескоструйная очистка с последующим нанесением фрикционного грунта |
газопламенная |
металлическими щетками |
|
до 20 более 20 |
0.66 0.76 |
0.78 0.84 |
0.57 0.70 |
0.51 0.65 |
- коэффициенты,
определяемые по табл. П.2.3. – П.2.8.
Таблица П.2.3.
Срез |
Метрический
сортамент
|
Дюймовый сортамент , дюймы |
||||||||
17 |
20 |
23 |
26 |
3/4 |
7/8 |
15/16 |
1 |
1 1/8 |
||
Одиночный Двойной |
0.551 0.276 |
0.398 0.199 |
0.301 0.151 |
0.236 0.118 |
0.438 0.219 |
0.323 0.162 |
0.280 0.141 |
0.246 0.123 |
0.195 0.098 |
|
Примечания: 1. Под
диаметром заклепки
и болта повышенной точности (точеных)
подразумевается диаметр заклепочного
(болтового) отверстия. 2. Если материал
заклепок (болтов) отличается от материала
соединяемых частей, то табличные значения
умножаются на коэффициент с1,
принимаемый по табл. П.2.4.
Таблица П.2.4.
Коэффициент с1 при расчете заклепок (болтов)
на срез и отрыв головок
Материал соединяемых частей |
Материал заклепок (болтов) |
||||
сварочное железо
|
литое железо |
стали марок |
|||
Ст2(Ст3) |
09Г2 |
||||
Сварочное железо Литое железо Стали марок Ст3 мост, М16, 16Д Низколегированные стали |
1 1.15
- - |
0.86 1
- - |
0.84 0.97
1 - |
- - -
1 |
|
Примечание: Заклепки, изготовленные из металла различных марок и входящие в состав одного соединения, рассчитываются по максимальному значению коэффициента с1 для данных заклепок и склепываемого металла.
Таблица П.2.5.
Коэффициент
на смятие металла
заклепочных отверстий (при =2.5)
|
|
, мм |
, мм |
||||||
17 |
20 |
23 |
26 |
17 |
20 |
23 |
26 |
||
6 7 8 9 10 |
0.392 0.336 0.294 0.261 0.235 |
0.333 0.286 0.250 0.222 0.200 |
0.290 0.248 0.217 0.193 0.175 |
0.256 0.220 0.192 0.171 0.154 |
11 12 13 14 15 |
0.214 0.196 0.181 0.168 0.167 |
0.182 0.167 0.154 0.143 0.133 |
0.158 0.145 0.134 0.124 0.116 |
0.140 0.128 0.118 0.110 0.102 |
Таблица П.2.6.
Коэффициент
во фрикционных соединениях на
высокопрочных болтах с одной плоскостью трения в пролетных
строениях, изготовленных из литого железа выплавки
после 1906 г. и сталей марок Ст3, М16С, 16Д, ВСт3
Диаметр болта, мм |
Число болтов в соединении |
Очистка контактных поверхностей соединяемых элементов |
|||
пескоструй- ная или дробеструй ная |
пескоструй- ная с пос- ледующим нанесением краски |
газопла- менная |
металли- ческими щетками |
||
18
22
24 |
До 20 более 20 до 20 более 20 до 20 более 20 |
0.365 0.317 0.234 0.202 0.200 0.174 |
0.358 0.333 0.229 0.213 0.196 0.183 |
0.594 0.475 0.372 0.302 0.322 0.260 |
0.792 0.613 0.500 0.396 0.432 0.339 |
Примечания: 1. Для
определения коэффициента
во фрикционных соединениях конструкций
пролетных строений из других материалов
табличные значения нужно умножить на
коэффициент
, равный для конструкций из сварочного
железа – 0.84; литого железа выплавки до
1906 г. – 0.97; низколегированных сталей –
1.37. 2. В соединения с двумя плоскостями
трения коэффициенты, приведенные в табл
П 2.6. уменьшаются в 2 раза. 3. При замене
части заклепок высокопрочными болтами
без разборки соединений коэффициент
принимается равным меньшему по значению
коэффициенту
на срез или смятие заменяемых заклепок
по табл. П.2.3., П.2.4.,П.2.5.
Таблица П.2.7.
Коэффициент
на отрыв головок заклепок при
одинаковой марке металла заклепок и соединяемых частей
|
17
0.735 |
20
0.531 |
23
0.401 |
26
0.314 |
Примечание. Если материал заклепок отличается от материала соединяемых частей, то табличные значения коэффициента умножаются на коэффициент , приведенный в табл. П.2.4.
Таблица П.2.8.
Коэффициент
на отрыв головок высокопрочных
болтов, изготовленных из стали марки 40Х
Диаметр болтов, мм |
|
|||
сварочного железа |
литого железа |
стали марок Ст3 мост М16С, 16Д |
низколеги- рованных сталей |
|
18 22 24 |
0.180 0.114 0.098 |
0.209 0.132 0.011 |
0.214 0.136 0.118 |
0.293 0.186 0.160 |
Примечание. При расчетах расчетное сопротивление металла высокопрочных болтов принято равным 770 МПа.

,
мм