- •Инструкция по применению и проектированию безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах на металлических пролетных строениях железнодорожных мостов
- •Содержание
- •1.Общие положения
- •2.Конструкция безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах
- •Примечание. На виде сверху шпильки не показаны
- •3.Основные положения проектирования безбалластного мостового полотна
- •4.Проектирование замены мостового полотна на эксплуатируемых мостах
- •5.Требования к материалам
- •6.Изготовление плит мостового полотна
- •7. Маркировка, приемка, хранение и транспортировка плит
- •8.Укладка безбалластного мостового полотна
- •9.Особенности укладки мостового полотна на эксплуатируемых мостах
- •Спецификация деталей крепления плиты к верхнему поясу балки (на одно крепление)
- •Спецификация деталей крепления рельсов и контруголков к плите
- •Крепления контруголка
- •Рекомендации по расчету плит безбалдастного мостового полотна и элементов сопряжении с балками проезжей части моста
- •5. Пример расчета пииты безбалластного мостового полотна по пространственной расчетной схеме.
- •Детали и материалы на 1 м мостового полотна
Рекомендации по расчету плит безбалдастного мостового полотна и элементов сопряжении с балками проезжей части моста
1. При расчете плиты рекомендуется пользоваться пространственной расчетной схемой в виде пластины на упругом основании по схеме Винклера с коэффициентом постели (жесткостью) С. Плита моделируется с использованием метода конечных элементов. При этом конечный элемент принимается равным не более 0,1 от размера плиты в соответствующем направлении с соотношением сторон не более трех.
1.1. В расчетах на временную нагрузку коэффициент С назначается в зависимости от жесткостных характеристик элементов сопряжения и верхних поясов балок проезжей части.
При индивидуальном проектировании коэффициент С следует определять в зависимости от физико-механических характеристик балок пролетного строения и элементов сопряжения по формуле:
(1)
где
—
угол закручивания поперек оси моста
верхнего пояса балки по оси подрельсовой
площадки от единичного момента,
приложенного к поясу в этом поперечном
сечении, определяемый обычными методами
строительной
механики;
b
—
поперечный размер (ширина) сопряжения;
E
и
—
модуль упругости и толщина сопряжения.
Размер упругого основания в плане следует принимать соответственно размещению сопряжения между плитой и верхним поясом балки.
При
неподатливой балочной конструкции (
)
коэффициент С определяется только
деформативностью сопряжения.
При типовом проектировании расчеты следует проводить при двух значениях коэффициента С:
;
(2)
;
(3)
При этом
,
где
L
—
расстояние между ребрами жесткости на
балках проезжей части (рис.
1);
а
—
размер
сопряжения вдоль верхнего пояса балки;
В
—
полуширина полки балки проезжей части;
d
— расстояние
от оси балки до ближайшего к оси моста
края сопряжения; значение d
берется со знаком "+", если сопряжение
расположено снаружи вертикальной
стенки балки проезжей
части, и со
знаком
"—"
если с внутренней стороны;
1 —
расстояние между осями балок проезжей
части;
—
среднее значение прогиба плиты над
сопряжением.
В свою очередь,

где
D
- цилиндрическая
жесткость плиты.
В свою очередь,
,
где
Е
-
модуль упругости плиты;
-
толщина элемента плиты;
-
коэффициент
Пуассона.
В расчетах на натяжение шпилек коэффициент С назначается по формуле (2).
2. В пространственных схемах расчета следует принимать воздействие на плиту от временной нагрузки в виде равномерно распределенной нагрузки по прямоугольной площади.
Площадка приложения нагрузки определяется положением и размером подрельсовой подкладки плюс половина толщины плиты в каждую сторону.
Нагрузка определяется по формуле:
![]()
,
где
—
эквивалентная нагрузка, определяемая
в соответствии с п.
2
приложения
5
СНиП 2.05.03-84;
F-
площадь приложения нагрузки;
F
=
0,15
м2;
-
площадь линии влияния реакции; для
расчета положительного момента
=
0,4
м и отрицательного —
=
—0,04
м.

Рис.1. План размещения сопряжения на верхнем поясе балки
1 —верхний пояс балки; 2 —ось балки; 3 —ребро жесткости; 4 сопряжение; 5—шпилька крепления плиты
3. Для определения усилий в плите в направлении поперек оси моста допускается использовать рамные расчетные схемы, представленные на рис. 2.
3.1. Расчетная нагрузка, распределенная поперек оси моста, определяется по формуле:
,
(4)
где
а
— размер
площадки приложения нагрузки вдоль
оси пути.
3.2. Жесткость шпильки
,
где
l
-
длина шпильки; E
F
-
жесткость шпильки;
-
податливость полки балки проезжей
части в месте крепления плиты.
При
расчете минимального момента в плите
коэффициент
=0.
При расчете максимального момента
,
где
b
—
расстояние от оси балки до шпильки; а'
—
расстояние от оси симметрии отсека
(пространства между соседними ребрами
жесткости главной
или
продольной балки) до шпильки.

Рис. 2. Рамные расчетные схемы связей (а) и усилий (б) в плите:
I —балка; 2 —сопряжение; 3 —плита

Рис.
3, Зависимость
значений К
от
![]()
3.3.
Жесткости опорных стержней С
,
приравниваются к жесткостям элементов
сопряжения и определяются то формуле:
,
где
E
— модуль
упругости i-го
элементе сопряжения; n
- число элементов, на которые разбивается
сопряжение (число опорных стержней);
рекомендуется принимать
n = 5;
—толщина
сопряжения;
—
расчетная ширина сопряжения.
3.4. Все размеры, кроме условной высоты балки проезжей части h, принимаются в соответствии с реальными размерами конструкции.
Условная высота h определяется в зависимости от соотношения сторон верхнего отсека стенки балки а и b(a— длина, b— высота отсека) по формуле
,
где
;
;
;
;
.
Значение
К
допускается определять по графику (рис.
3) в
зависимости от
.
4. Усилия в плите допускается определять по балочной расчетной схеме (рис. 4). При этом воздействие на балку нагрузки q определяется то формуле (4).
,
,
где
=0,4.
,
(5)

Рис. 4. Балочная расчетная схема:
1- балка; 2- сопряжение; 3-плита; 4- рельс

Рис. 5. Расчетная схема к формуле (б):
1 —балка проезжей части; 2 —сопряжение; 3 —ось пути;N —усилие в шпильке;R —опорная реакция
![]()
,
(6)
;
;
;
.
где
-
расстояние от оси пути до ближайшего
края опорной детали (рис.
5); E
J
-
продольная
жесткость плиты;
C
—
определяется по формуле
(3).
.
