Расчет технических и эксплуатационных показателей стального моста

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Расчет проезжей части

1.1 Расчет продольной балки

Определение внутренних усилий.

Рис. 1

Постоянные нагрузки, действующие на пролетное строение:

= Рсв = 0,3 т/м - собственный вес продольной балки;

= Рмп = 2.3/2=1,15 т/м - собственный вес мостового полотна;

Vс14 - временная нагрузка от подвижного состава.

- изгибающий момент для расчета на прочность;

- изгибающий момент для расчета на выносливость;

;

;

Q0.5 и Qo - поперечная сила для расчета на прочность;

- поперечная сила для расчета на выносливость.

; ; ; - коэффициенты надежности по нагрузке;

динамический коэффициент;

е - коэффициент исключающий воздействие тяжелой нагрузки .

Загружение линий влияния.

Рис. 2

т

Подбор сечения продольной балки.

Расчет на прочность по нормальным напряжениям:

условие прочности по нормальным напряжениям,

где

М - максимальный изгибающий момент;

Wn - минимальный момент сопротивления сечения нетто;

;

ж - коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении;

Ry - расчетное сопротивление стали на растяжение, сжатие и изгиб по пределу текучести.

Для стали 15ХСНД:

при толщине проката 8 - 32 мм. Ry=3000 кг/см2;

m = 0.9 - коэффициент условий работы.(по табл.60 СНиП)

- для двутавровых, тавровых и коробчатых сечений, при ()

Аf,min - площадь поперечного сечения минимальной полки.

Аw- площадь поперечного сечения стенки.

А - площадь поперечного сечения балки.

Задаемся сечением продольной балки.

Рис. 3

= 300 мм, = 26 мм, hw = 1500 мм, = 12 мм, h = 1552 мм.

см;

см;

A = 782+180=336 см.

0,43; 0,77 ;

кг/см;

кг/см;

=1,09

см;

проверка выполняется(кг/см).

Проверка по главным напряжениям:

;

(20403200)=2069,2 кг/см < 1,1530000,9=3105 кг/см;

1.2 Расчет на прочность по касательным напряжениям

условие прочности по касательным напряжениям,

где

расчетное сопротивление на сдвиг.

Q = Qo - максимальная поперечная сила; Sотс - статический момент отсеченной части сечения; J - момент инерции сечения поперечной балки; ж2 - коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в стенке.

ж2 = .

tw - толщина стенки в рассматриваемом сечении;

=1,165 -коэф. надежности по материалу.

Рис. 4

кг/см;

кг/см< 1568,24 кг/см

1.3 Расчет прочности прикрепления поясов к стенке балки

В сварных балках делается проверка прочности угловых швов прикрепления пояса к стенке по металлу шва:

;

по металлу границы сплавления:

,

где

n - число швов (n=2);

t, t - расчетная высота сечения шва по металлу шва и металлу границы сплавления t==1,10,6 =0,66 см ;

t==1,50,7=1,05 см.

,- коэффициенты, которые для автоматической сварки при положении шва «в лодочку» соответственно равны 1,1 и 1,15;

- наименьший из катетов шва;

q = - давление от подвижной вертикальной ж.д. нагрузки;

= 1,3-0,0038,25 = 1,267;

R=, R=- расчетное сопротивление шва (СНиП,с.75);

= 1,25 - коэффициент надежности по материалу шва;

Q - расчетная поперечная сила;

S - статический момент пояса относительно нейтральной оси сечения;

J = 1245000 см- момент инерции брутто всего сечения.

т/м;

R = 1804 кг/см;

R= 2250 кг/см.

По металлу шва:

По металлу границы сплавления:

Расчет продольной балки на выносливость

По нормальным напряжениям:

условие расчета на выносливость.

ж2=1,05;

гw - коэффициент снижения расчетных сопротивлений материала;

;

ж=1 - для железнодорожных мостов;

в = 1.3 - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

- коэффициент зависящий от длины загружения линии влияния при определении .

, при м.

о и н - коэффициенты, зависящие от марки стали и от в (СНиП ,табл .79);

о=0,0335; н= 1,76.

=1,76 - 0,033511=1,39.

б и д - коэффициенты, учитывающие марку стали и нестационарность режима нагружения.

б=0,72; д=0,24 - для марки стали 15ХСНД.

=- коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений.

кг/см

2. Расчет поперечной балки

Расчетная схема и линия влияния для определения давления продольных балок.

Рис. 5

Рис. 6

=1,234;

= 1,346.

D - давление передающееся с двух продольных балок на поперечную.

;

т.

M = 369,12 тм.

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

3.1 Определение несущей способности болтоконтакта

;

Qbh - несущая способность болтоконтакта;

м = 0,42 - коэффициент трения;

n - количество болтов;

гbh - коэффициент надежности

, при ;

, при .

Р - усилие натяжения высокопрочного болта.

P=7.84*3*0.95= 22,6 т;

Rbun - наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву;

Abh - площадь сечения болта нетто;

т, при

т, при

3.2 Прикрепление продольной балки к поперечной

Подбор количества заводских болтов:

;

n1 - количество заводских болтов;

mb = 0,9 - коэффициент условий работы.

шт.

Принимаем n1=14 штук.

Подбор количества монтажных болтов.

;

n2 - количество монтажных болтов.

шт.

Принимаем n2=28 штук.

Расчет поперечного сечения накладок - “рыбок”

;

Nр - усилие в “рыбке”;

h - высота продольной балки;

т

Rym

NRm(b-2d)t

см

шт.

Принимаем n3=26 шт.

Число заводских болтов, имеющих по две плоскости контакта

шт.

Принимаем n4=21 шт.

Число монтажных болтов, имеющих по одной плоскости контакта

пролетный высокопрочный болт сварной

шт.

Принимаем n5=36 шт. для четности.

Размещено на Allbest.ru