3. Розрахунок поздовжніх балок проїзної частини

3.1. Вибір розрахункової схеми, визначення навантаження та зусиль

Проїздна частина прогонової споруди із наскрізними фермами складається з поперечних балок, які ставляться між головними фермами в кожному з вузлів їздового поясу, двох ниток поздовжніх балок, які розміщуються симетрично відносно осі прогонової споруди та мостового полотна.

З метою спрощення розрахунку і в запас міцності для поздовжньої балки дозволяється приймати розрахункову схему у вигляді однопрольотної простої балки, проліт якої дорівнює довжині панелі d.

Рис 4.1. Лінії впливу

Для визначення зусиль (М та Q) спочатку треба побудувати лінії впливу зусиль в небезпечних перерізах балки. Для згинального моменту М цей переріз відповідає середині прольоту балки, а для поперечної сили Q – перерізу на опорі.

Зусилля в поздовжній балці виникають від постійного та тимчасового навантаження. До постійного навантаження відносяться вага поздовжньої балки (q_вв) та вага мостового полотна(q_мп), а до тимчасового – вертикальне навантаження від рухомого складу поїздів (q_т). Кожне з цих навантажень приймається у вигляді рівномірно розподіленого навантаження інтенсивністю відповідно з вимогами норм.

Нормативну величину інтенсивності власної ваги балки можна прийняти за формулою

Нормативну величину інтенсивності ваги мостового полотна при залізобетонних безбаластових плитах із двома тротуарами на одну головну балку приймаємо:

Інтенсивність тимчасового вертикального навантаження (q_т^н) на одну поздовжню балку визначається за формулою

,

де  - інтенсивність тимчасового вертикального навантаження при К = 14, яке визначається за дод.5 норм (1) в залежності від довжини завантаження лінії впливу та положення максимальної ординати;

К – клас тимчасового навантаження;

_fт – коефіцієнт надійності для тимчасового навантаження;

1+ - динамічний коефіцієнт, який визначається за формулою

• ;

• ;

• ;

• ;

Розрахункові величини (для розрахунку на міцність та стійкість) максимального згинального моменту та поперечної сили визначаються за формулами

При розрахунках на витривалість враховуються нормативні величини постійних навантажень, а тимчасове навантаження визначається за формулою:

,

де  та К мають для відповідних ліній впливу ті ж значення, що й для розрахунку на міцність, а динамічний коефіцієнт має меншу величину

;

Є – коефіцієнт, що визначається в залежності від довжини лінії впливу ; Є=1;

Максимальний та мінімальний згинальні моменти при розрахунку на витривалість при попередніх розрахунках визначаються наступними формулами:

4.2 . Підбір перерізу поздовжньої балки

Поздовжня балка конструюється у виглядізварногосиметричногодвотавра, поперечнийперерізякогоскладається з двохгоризонтальнихлистів (поясів) та одного вертикального листа (стінки).

Приймаємо такі розміри перерізу поздовжньої балки:

bf = 35 см; tw = 1,0 см; tf = 1,4 см

Після цього знаходяться величини моменту інерції брутто Ібр, момент опору брутто Wбр та момент опору нетто Wнт перерізу балки: