4.5 Проверка прочности

Условие прочности сечения изгибаемого элемента имеет вид

_(4.5)

где R_b – расчётное сопротивление бетона осевому сжатию (для бетона класса В25 R_b = 13 МПа)

b – расчётная ширина сечения (100 см);

х – высота сжатой зоны бетона, определённая по формуле

_(4.6)

_{Имеем, М = 3629000 Нсм < 1300100·1,523(22,4 – 0,51,523) = 4282849,59 Нсм, следовательно, прочность обеспечена.}

5 Расчёт главной балки

5.1Расчётная схема

В качестве расчётной схемы принята балка на двух шарнирных опорах с расчётным пролётом l_р = 26,9 м, равным расстоянию между центрами опорных частей. Опасными сечениями являются сечения в середине пролёта, где действует наибольший изгибающий момент М_0,5, и сечение на опоре, где действует максимальная поперечная сила Q₀. Расчётные усилия в опасных сечениях получаем загружением соответствующих линий влияния (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 -

5.2 Нормативные нагрузки на главную балку

Постоянная равномерно распределённая нагрузка от собственного веса пролётного строения с тротуарами и перилами

_(5.1)

где V_ж.б. – объём пролётного строения;

γ _ж.б. – удельный вес железобетона (24,5 кН/м³);

Р_тр – вес одного погонного метра двух тротуарных плит с перилами (4,9 кН/м).

Нагрузка от веса балласта с частями пути

_(5.2)

где А_бал – площадь сечения балластной призмы (1,88 м²);

γ_бал – удельный вес балласта с частями пути (19,4 кН/м³).

Временная вертикальная нагрузка от подвижного состава принимается равномерно – распределённой

_(5.3)

где К – класс устанавливаемой нагрузки (К = 14);

_(,) – интенсивность эквивалентной нагрузки при К = 1, принимается при значении длины линии влияния  и положении её вершины .

При загружении линий влияния нагрузкой q учтено, что при езде на балласте значения _(,) принимаются по графе  = 0,5 независимо от положения вершины линии влиянии.

5.3 Расчётные усилия

Расчётный изгибающий момент в середине пролёта,приходящийся на главную балку одного из двух блоков

_(5.4)

где γ_f – коэффициент надёжности по нагрузке (1,1 – для собственного веса; 1,3 – для балласта; 1,219 – для подвижной нагрузки);

1 + µ - коэффициент динамики (1,213);

_м – площадь линии влияния.

Момент в четверти пролёта

Расчётная поперечная сила

5.4 Уточнение размеров расчётного поперечного сечения главной балки

Имея ширину полки блока 208 см, в расчёт принимаем ширину полки , что не превышает расстояния между осями балок. Задавшись расстоянием от центра тяжести арматуры до низа балки а = 16 см и приняв высоту сжатой зоны бетона находим требуемую величину плеча внутренней пары сил

_(5.5)

где A_b – площадь сжатой зоны бетона;

R_b – расчётное сопротивление бетона класса В25 (R_b = 13 МПа).

_{Тогда требуемая высота балки будет равна}

_{Следовательно, высоту балки следует принять 390 см (против 120 см, принятых по эскизу на рисунке 4.1).}

_{Уточняем ширину ребра балки из условия}

_{Оставляем ранее назначенную ширину ребра b = 50 см (смотри рисунок 4.1).}