7. Характеристика заклепочних з´єднань елементів металевого мосту.

Одним з рішень кріплення елементів ферм було засновано на використанні заклепок, які почали використовуватись з 30-х років 19 століття. Заклепочні з’єднання явились універсальним засобом, яким можна кріпити, як збірні елементи (стрижні або балки), так і стрижні головних ферм у вузлах.

З’єднання елементів ферм у вузлах на заклепках забезпечують можливість центрування елементів, але в них виключається вільне обертання стрижнів і стрижні працюють як пружно защемленні. А тому при завантаженні ферми у стрижні виникають не тільки осьові сили, але і згинаючі моменти. Додаткові напруження від цих моментів біля вузлів досягають 20 – 30% від осьових зусиль. Однак, як показали дослідження, це зазвичай, не знижує несучої здатності ферми, так як внаслідок просторового характеру роботи прогонової будови фактично діючі осьові зусилля, що діють у стрижнях значно менше розрахункових.

Нині заклепочні з’єднання на нових мостах не використовуються, а ті що ще експлуатуються, при виході зі строю, замінюють на високоміцні болти, так як трудомісткість виконання заклепочних з’єднань робить їх нерентабельними, а складність вимагає спеціальних навичок робітників, що також є невигідним сьогодні.

8. Наведіть і детально опишіть розрахункові схеми елементів коткових опорних частин

Всі перевірки на міцність коткових опорних частин проводяться в залежності від максимального переміщення прогонової будови, яке залежить від інтенсивності тимчасового вертикального навантаження, коефіцієнта лінійного розширення, довжини прогонової будови і перепаду температури. І проводяться за формулою:

де -напруження від тимчасового вертикального навантаження з врахуванням динаміки по перерізам брутто, де ;

_V- тимчасове погонне статичне навантаження потяга, з врахуванням коефіцієнта перевантаження;

_{Q свH}- погонне постійне навантаження з вархуванням коефіцієнтів перевантаження;

α t l -переміщення від зміни температур на_t, де _t- різниця між найвищою і найнижчою річними температурами (_t=80), α - коефіцієнт лінійного розширення сталі .(_α=0.000012)

Наступним етапом є розрахунок необхідної площі обпирання прогонової будови на опорну частину, а саме на верхній балансир:

• найбільший тиск від прогонової будови:

де _L - величина прольоту прогонової будови;

_{Q свH} - інтенсивність нормативного постійного навантаження на 1 п. м. прогонової будови;

_{ν K} - інтенсивність еквівалентного тимчасового навантаження;

γ _fnта γ _ft - відповідні коефіцієнти надійності за навантаженнями;

_(1+μ)- динамічний коефіцієнт.

• довжина верхнього балансира:

де _Σt - товщина всих фасонок у вузл і;

_Rp - розрахунковий опір для стального лиття опорних частин;

m – коефіцієнт умов роботи (для залізничних мостів 0.9).

який перевіряють на згин від опорного тиску, що розподіленний по довжині балансира (рис 367, б). Міцність верхнього балансира перевірять у трьох перерізах (рис 367, г), з розрахунком згинаючого моменту для кожного з них (місця де було проведено перерізи наведено на рис 367, а). Перевірка на міцність проводиться за формулою:

де χ – коефіцієнт, яким враховуються пластичні деформації, по даним перерізам для всих трьох випадків рівний 1;

_Wi - моменти опору для розрахункових перерізів балансира;

_Ry - розрахунковий опір для матеріалу опорних частин.

Також розраховують напруження в шарнірі обпирання верхнього балансира на нижній, віднесені до площі діаметрального перерізу (рис 367, а). Тим самим перевіряючи їх на міцність і підбираючи потрібний радіус заокруглення.

де b - довжина лінії дотику в опиранні верхнього балансира на нижній;

_Rcd - розрахунковий опір при діаметральному стисканні.

Кількість котків, звичайно, приймають не більше 4, а потім підбирають їх діаметр у першому наближені, а при цьому діаметрі перевіряють напруження, віднесені до площі діаметрального перерізу. Якщо діаметр не задовольняє вимогам міцності його корегують.

де _F1 - тиск на один найбільш навантаженний коток;

_lk- довжина лінії дотику в опиранні нижнього балансира на коток (довжина котка).

Розрахункова величина навантаження на коток визначається за формулою:

- відстань між осями котків.

Міцність нжнього балансира в характерних перерізах (аналогічно верхньому балансиру) може бути перевірена на згинальний момент, що визначається за відповідною розрахунковою схемою (рис 367, в).

Також розраховується товщина нижньої опорної плити, в залежності від тиску який на неї передається від котків. Після цього перевіряють бетон опорної «подушки» на міцність і підбирають потрібну довжину нижньої опорної плити в залежності від максимального переіщення прогонової будови.

- перевірка на міцність опорної плити:

де _Ry - розрахунковий опір для матеріалу плити;

_bn- ширина плити;

_Mmax- максимальний згинальний момент в плиті – більша із величин:

с – відстань від осі крайнього котка до кінця плити при симетричному положені котків.