
- •Исходные данные.
- •Описание пролетного строения и исходных условий проектирования.
- •Прочностные характеристики стали марки 16д
- •Расчет балки пролетного строения.
- •2.1. Сбор нагрузок и определение расчетных усилий.
- •Значение расчетных усилий
- •2.2. Подбор сечения главной балки.
- •2.2.1. Определение требуемого момента сопротивления.
- •2.2.2. Определение оптимальной высоты балки исходя из экономических соображений.
- •2.2.3. Определение оптимальной высоты балки из условия жесткости.
- •Требуемый момент сечения балки определяем по формуле:
- •Геометрические характеристики сечения балки в середине пролета
- •2.3. Расчет на прочность по нормальным напряжениям.
- •2.4. Расчет на выносливость.
- •2.5. Изменение поясов балки по длине.
- •Геометрические характеристики приопорного сечения балки
- •2.6. Расчет на прочность по касательным напряжениям.
- •2.7. Расчет на прочность по приведенным напряжениям.
- •2.8. Обеспечение общей устойчивости балок.
- •Расчет прикрепления поясов к стенке балки.
- •Определение расчетных усилий.
- •Расчет на прочность сварного углового шва.
- •Проверка по металлу на границе сплавления.
- •3.2.2. Проверка сварного шва по металлу шва
- •Сечение 0 – 2 по металлу границе сплавления
- •Проектирование и расчет монтажного стыка балок.
- •Проверка необходимости установки компенсаторов.
- •Расчет стыка горизонтальных листов.
- •4.2.1 Определение несущей способности одного болтоконтакта.
- •4.2.1.Определение требуемого количества высокопрочных болтов в полунакладке.
- •Расчет стыка вертикальных листов.
- •Определение максимального усилия в одном болтоконтакте.
- •Проверка достаточности принятых размеров в полунакладке.
- •5.Обеспечение местной устойчивости стенки балки.
- •5.1. Предварительное размещение ребер жесткости.
- •5.2. Проверка местной устойчивости в опорном отсеке.
- •5.3. Проверка местной устойчивости для отсека, расположенного в середине пролета балки.
- •5.4. Назначение размеров ребер жесткости.
- •6. Расчет опорных ребер жесткости.
- •7. Определение вертикального прогиба пролетного строения.
- •8. Расчет продольных связей между балками.
- •8.1. Основные положения расчета.
- •8.2. Определение расчетных усилий в элементах продольных связей.
- •8.3. Назначение размеров сечения и расчетные проверки связей.
- •8.4. Прикрепление уголков связей.
2.3. Расчет на прочность по нормальным напряжениям.
Производится по формуле:
; (2.15.)
где – коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций, определяемый по формуле (143) [2];
Wh – минимальный момент сопротивления сечения нетто
При одновременном действии в сечении момента и поперечной силы коэффициент определяется по формуле:
;
(2.16.)
МПа
– среднее касательное
напряжение в стенке балки;
10,26
МПа ≤ 0,25
125,04=31,26
МПа
Т.к. условие выполняется, то = 1
1 определяется в зависимости от соотношения площадей
и
;
;=1,150
(МПа)
<
(МПа);
Условие выполняется. Запас =2 %.
2.4. Расчет на выносливость.
Производится по формуле 187 [2]:
;
(2.17.)
где max,ef – абсолютное наибольшее нормальное напряжение,
– коэффициент, принимаемый равным 1,05;
w – коэффициент, определяемый по формуле 189 [2]:
(2.18.)
где – коэффициент, равный 1,0 для железнодорожных мостов;
– коэффициент, в К.Р. принимаемый по условию 192 [2];
– коэффициенты, учитывающие марку стали и не стационарность режима загруженности, определяемый по таблице 78 [2];
– эффективный коэффициент концентрации напряжений принимаемый по таблице 1.п.17 [2];
– коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений.
(при
<
22 м)
=
–
18,2=1,09;
для стали 16Д
= 0,64;
– 0,20;
=1,3;
;
1
(МПа)
<
(МПа)
= 28 %
2.5. Изменение поясов балки по длине.
Места обрыва горизонтальных полок балки в курсовой работе происходит по схеме приведенной на рисунке 2.4. с использованием эпюры материала на рисунке 2.5.
Рисунок 2.4. Эпюра материала.
Рисунок 2.5. Изменение сечения балки по длине
МПа;
(2.19.)
МПа;
(2.20.)
;
(2.21.)
МПа;
МПа;
(2.22.)
где
- расчетное усилие
в сечении lр/6;
(кНм)
Рисунок 2.6. Линия влияния
м3;
(2.23.)
м2;
(2.24.)
м
(2.25.)
Из конструктивных особенностей ширину пояса в приопорном сечении bfII принимаем равной 240 мм.
Геометрические характеристики приопорного сечения приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3.
Геометрические характеристики приопорного сечения балки
Схема сечения |
Состав сечения |
А, м2 |
Ix , м4 |
Wx , м3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Вертикальный hw*tw=2,04*0,022 |
0,044880 |
0,016 |
0,030 |
Горизонтальный 2*bf*tf=2*0,24 *0,03 |
0,0144 |
0,015 |
||
|
|
0,05928 |
0,031 |
|