4.3Перевірка перерізу балки на міцність за нормальними напруженнями

Коефіцієнтом  враховується часткове допущення в балках пластичних деформацій. Він залежить від відношень та ,

де Аf та Аw – площі відповідно стінки та полки;

А – загальна площа перерізу балки;

A=

 = 1,0846

Умова виконана

4.4. Перевірка перерізу балки за нормальними напруженнями на витривалість

Ця перевірка виконується за формулою

,

де Мmaxв – максимальний згинальний момент в поздовжній балці для розрахунку на витривалість; Мmaxв = 1261,49кН м;

Wнт – момент опору нетто перерізу балки; Wнт = 0,0077 м3;

3 – коефіцієнт, який приймається рівним 1,05;

w – коефіцієнт зменшення розрахункового опору сталі при розрахунках на витривалість, який визначається формулою

,

 - коефіцієнт, який приймається рівним 1 для залізничних мостів;

 - коефіцієнт, що залежить від довжини завантаження лінії впливу(при <22м

 =  -  ;

 = 1,79;  = 0,0355;

 = 0,72;  = 0,24;

 = 1,79-0,03558,5 = 1,49;

 - ефективний коефіцієнт концентрації напружень у металі, який при розрахунках поздовжньої балки із салі 10ХСНД приймають рівним  =1,3;

 - коефіцієнт асиметрії циклу змінних напружень, що визначається за формулою

Враховуємо результат – 0,61.

умова виконується

4.5. Перевірка перерізу балки за дотичними напруженнями.

Максимальні дотичні напруження виникають в опорних перерізах балки, де діє найбільша поперечна сила.

Величина дотичних напружень повинна відповідати умові

,

де Qmaxм – поперечна сила для опорного перерізу балки;

Qmaxм = 998,92 кН;

Sвідс – статичний момент половини перерізу балки відносно нейтральної осі:

Iбр – момент інерції брутто перерізу балки відносно нейтральної осі;

Ібр =0,0056м4;

2 – коефіцієнт, що визначається за формулою

- умова виконана.

4.6. Перевірка стінки балки при сумісній дії нормальних та дотичних напружень.

,

де x – нормальні напруження, паралельні осі балки;

у – нормальні напруження в тій же точці стінки балки, перпендикулярні осі балки;

хуm - середні дотичні напруження в стінці балки;

 - коефіцієнт, який приймається рівним 1,10 при у  0

р – місцевий тиск на одну балку від коліс, який визначається за формулою

- умова виконана.

4.7. Розрахунок поясних швів поздовжньої балки

Поясні шви, що прикріплюють листи поясів балок до стінки треба розраховувати на міцність при дії зсувних зусиль, які виникають в результаті згинання балки та місцевого тиску від тимчасового навантаження.

Розрахунок треба виконувати для металу шва та металу зони сплавлення відповідно за формулами:

- перевірка по металу шва

• перевірка по металу зони сплавлення

де n – кількість поясних кутових швів (n = 2);

tf та tz – розрахункові висоти зварного шва, які визначаються формулами

; ;

f та z – коефіцієнти розрахункових перерізів кутових швів;

f = 1.1; z = 1.15;

kf – величина меншого з катетів кутового шва (Кfmin = 8мм);

Т – зсувна сила, що визначається за формулою

=0,35

q – місцевий тиск від тимчасового навантаження,

Rwf та Rwz – розрахунковий опір кутових швів умовному зсуву відповідно по металу шва та по металу зони сплавлення;

• для умовного зсуву по металу шва

• для металу зони сплавлення

де Rwun – нормативний опір для металу зварних швів; Rwun = 410МПа;

Run – нормативний опір по металу основної конструкції;

Run = 470 МПа;

wn – коефіцієнт надійності по металу шва; wn = 1,25;

- умова виконується