6. Визначення коефіцієнта поперечного розміщення ( кпр )

Встановимо КПР для крайньої головної балки, як найбільш навантаженої. КПР для тимчасового навантаження в середині прольоту головної балки визначаємо методом позацентрового стиснення.

Для побудови лінії впливу реакції визначаємо ординати лінії впливу під крайніми балками:

n – кількість балок у поперечному перерізі (n=4);

а_і – відстань між головними балками (а_і =2,67м);

а_max – відстань між повздовжньою віссю мосту і відповідної крайньої балки;а_max =Г/2=8/2=4м.

Для лівої балки:

Будуємо лінію впливу і визначаємо ординати лінії впливу для кожного окремого тимчасового навантаження. При цьому коефіцієнт поперечного розміщення:

S_i – коефіцієнт, що вводиться в розрахунок конструкцій мостів для рухомого складу при русі по декількох смугах.

При русі по одній смузі S_i =1, для інших:

1,0 – для візків;

0,6 – для рівномірно розподіленого навантаження.

Z₁ - ординати лінії впливу КПР під колесами тимчасового навантаження.

6.1 Визначення кпр для а-8

Для однієї смуги руху, S_i = 1:

Для другої смуги S₁ = 1; S₂ = 0.6, тобто враховується дві смуги руху:

а) Для зосередженого навантаження:

;

б) Для смугового навантаження:

;

6.2 Визначення кпр для нг-60

Значення коефіцієнта S_i = 1, тобто враховується одне навантаження НГ-60:

;

6.3 Визначення кпр для натовпу

.

7. Визначення моментів та поперечних сил від навантажень в балках настилу і в головних балках

Для визначення нормативних та розрахункових значень внутрішніх зусиль, будуємо лінії впливу у вздовж головної балки, та визначаємо ординати (Yi) для зосередженого навантаження від візків та площі (Wi) для розподіленого навантаження

д. балки g = 0,4

настил g =1,1

покриття g = 2,5

l = 21 м

Q

Розрахункова схема головної балки при дії навантаження

Визначаємо нормативне розподілене навантаження:

Визначаємо розрахункове розподілене навантаження:

Обчислюємо величину діючих зусиль в поперечному перерізу головної балки:

А) для випадку завантаження на 2 смуги:

Б) Для навантаження НГ-60:

Розрахункові сполучення для М та Q

Таблиця

	А-8	НГ-60
Мн, кНм	6777	7123
М, кНм	7678	7623
QH,кН	2637.55	2041
QP, кН	2950.16	2621

Висновок: Приймаємо в подальші розрахунки Навантаження від А-8 на 2 смуги.

8. Добір складеного перерізу головної балки

8.1. Підбір перерізу балок із суцільною стінкою

Обчисливши найбільший згинальний момент у балці M_max=1269,2 кНм та призначивши марку матеріалу (сталь Д-16) і його розрахунковий опір R_у=230 МПа, визначаємо потрібний момент опору:

М - розрахунковий згинальний момент у балці

R y –23 кН/см² – розрахунковий опір

- коефіцієнт умов роботи

Товщина стінки головної балки:

t_w = 7 + 3/10000 * L = 7 + 3/10000 * 23 = 13,9 = 14 мм.

Проектуючи будь яку конструкцію, у тому числі й балку, крім вимог достатньої несучої здатності та жорсткості необхідно задовольнити також вимогу щонайменшої її матеріаломісткості.

Оптимальна висота балки визначаєтся за формулою:

W – статичний момент опору перерізу балки

К- загальний конструктивний коеф. К=1,2

t_w – товщина стінки

Найменьша висота перерізу балки зумовлена вимогою забеспечення необхідної жорсткості. Розглянемо статично визначену балку на двох опорах прольотом l, завантажену рівномірно розподіленим навантаженням g. Прогин такої балки під дією нормативного навантаження g_nстановить 1/400

Остаточно приймаємо висоту стінки h = 185 см

Перевірка стінки балки на зрізання:

Обчислюємо площу поясу:

Розміри полиць повинні задовольняти умови :

Перевіряємо стійкість поясу:

де b_ef = 0,5 * b_f = 0,5 * 37= 19

Геометричні характеристики перерізу:

• I – момент інерції перерізу ( см ⁴ )

• W – момент опору перерізу ( см ³ )

Оскільки найчастіше переріз приймають симетричним, то можливе обчислення потрібного моменту інерції перерізу.Момент інерції всього перерізу складається з моментів інерції поличок та стінки :

Перевіряємо міцність і жорсткість балки.

міцність по нормальним напруженням

Для перевірки жорсткості необхідно обчислити прогин балки і порівняти його з граничним значенням ;

де Е = 2,06*10⁴ кН/см2 – модуль пружності матеріалу балки:

I_х - момент інерції перерізу, відносно центральної осі.