Введение

В области строительства искусственных сооружений одним из главных направлений является дальнейшее повышение индустриализации путем ускорения комплексной механизации, организации поточного производства элементов конструкций и их монтажа. В настоящее время стальные мосты наиболее полно удовлетворяют этим условиям.

Строительные стали обладают высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью. Поэтому стальные мосты имеют наибольшие пролеты и надежно работают под тяжелыми динамическими нагрузками.

Стальные пролетные строения имеют различные статические системы и разнообразные конструктивные формы. Они легко расчленяются на крупные блоки или элементы, удобные для изготовления, перевозки и монтажа. Масса стальных пролетных строений значительно меньше соответственных железобетонных, что снижает нагрузку на опоры мостов, уменьшает транспортные и другие расходы.

Большим преимуществом стальных мостов является максимальная индустриализация их изготовления на специальных заводах, применение автоматической электросварки, высокое качество и степень заводской готовности комплексной механизации и малая трудоемкость монтажа различными способами, в любое время года и очень короткие сроки.

Стальные пролетные строения имеют длительный срок службы. Они могут быть сравнительно просто усилены при увеличении временной подвижной нагрузки.

Стальные мосты сооружают на различных дорогах в районах с любыми климатическими условиями. На железных дорогах нашей страны они составляют более 50% протяженности всех мостов.

1. Исходные данные.

1. Описание пролетного строения и исходных условий проектирования.

В соответствии с заданием на разработку курсовой работы требуется составить проект стального пролетного строения со сплошной главной балкой под нормативную временную нагрузку от железнодорожного подвижного состава С14.

Габарит приближения строения «С». Ширина габарита 4900 мм.

Заданный тип исполнения: Обычное . По таблице 47 [2]. Принимаем сталь 16Д. Расчетный пролет: 18,2 м. Тип сечения главной балки: двутавровое. Вид мостового полотна: безбалластная железобетонная плита. Тип соединения: фрикционно-сварное.

Характеристики принятой марки стали приведены в таблице 1.1., составленной по данным таблиц 48, 50 [2].

Таблица 1.1.

Прочностные характеристики стали марки 16д

Нормативное сопротивление, МПа		Расчетное сопротивление, МПа			Модуль упругости Е, МПа
По пределу текучести Ryn	По временному сопротивлению Run	По пределу текучести Rу	По временному сопротивлению Ru	Сдвигу Rs
Толщина проката до 20 мм					2,06*105
235	370	215	340	125,04

2. Расчет балки пролетного строения.

2.1. Сбор нагрузок и определение расчетных усилий.

Расчетные усилия (изгибающие моменты в середине и четверти пролета и перерезывающей силы в опорном сечении и в четверти пролета) определяются от воздействия постоянных и временных нагрузок распределенных по длине пролета. Расчетная схема балки пролетного строения и схема ее загружения приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1. Расчетная схема балки пролетного строения

Постоянная нагрузка складывается из нагрузок от веса пролетного строения g₁=12(кНм) , от веса мостового полотна g₂=20(кНм) .

Нагрузка от веса тротуаров в курсовой работе не учитывается.

Временная нагрузка от подвижного состава железных дорог ^_;к определим по таблице 1.прил.5.[2] в зависимости от характеристик линий влияния (;). Соответствующие линии влияния приведены на рисунке 2.2.

Расчетные усилия по методу предельных состояний для расчетов на прочность определяются по формуле:

; (2.1.)

где: S_р – расчетное усилие;

_fgi и _fg - коэффициенты надежности по нагрузке (постоянной и временной соответственно), определяемые по таблице 8, таблице 13 [2];

Рисунок 2.2. Линии влияния изгибающих моментов и

перерезывающих сил в балке

1+ - динамический коэффициент, для железнодорожных мостов вычисляемый по формуле (18)[2]:

; (2.2.)

_fgi = 1,1;  _f (при  = 18,2м) = 1,25;

(кНм);

(кНм);

(кН);

_f (при  =12,1м) = 1,26; ;

(кН)

Расчетные усилия для расчетов на выносливость определяют по формулам:

; (2.3.)

где: Е – коэффициент, исключающий из временной подвижной нагрузки влияние транспортера, определенный по таблице 9 [2].

Е (при  = 18,2м) =0,85;

(кНм);

(кНм)

Вычисленные величины расчетных усилий сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

Расчетное усилие	Для расчетов по прочности	Для расчетов на выносливость
М0,5 (кНм)	7387,4	4739,1
М0,25(кНм)	5890	3770,9
Q0 (кН)	1830,9
Q0,25 (кН)	1047,1