Расчет простых и сложных прогонов

где M_Bp - изгибающий момент от расчетной нагрузки, тс-м;

М_пост - изгибающий момент от постоянной нагрузки, тс-м;

К_н - коэффициент неравномерности в работе прогонов;

n - количество прогонов в поперечном сечении моста; 1 + гп - динамический коэффициент, применяемый для деревянных прогонов равным 1, для металлических -1,15.

Изгибающий момент (тс-м) от расчетной гусеничной нагрузки определяют в зависимости от величины S и 1_р.

Коэффициент неравномерности определяется по формуле

где а - коэффициент, принимаемый для деревянных колейных блоков 0,8;

при n<7 а = 0.95,

при 8 < n < 11 а = 0.9,

при n >12 а = 0.95.

b_o - расстояние между осями крайних прогонов, м;

n - количество прогонов в поперечном сечении моста;

е - эксцентриситет (смещение центра тяжести нагрузки относи­тельно оси моста), м,

В_н - полная ширина нагрузки по ходовой части, м.

где В_п - ширина проезжей части, м;

Изгибающий момент (тс-м) от постоянной нагрузки определяется по формуле

где g - нагрузка от массы пролетного строения (определяется по п. 16.5 руководства "Военные мосты на жестких опорах").

Требуемый момент сопротивления прогона (см³) определяется по формуле

Диаметр прогона в тонком конце равен

где L - полная длина прогона, м.

Пример расчета прогона пролетного строения низководного моста приведен в прил. 2.

Расчет плавучей опоры в составе моста

Расчет плавучей опоры складывается из расчета грузоподъемности (плавучести), остойчивости и прочности.

1. Расчет плавучести

Полезной грузоподъемностью, или подъемной силой плавучей опоры, называется вес полезной нагрузки, воспринимаемой этой опорой без опасности ее погружения.

Под действием нагрузки опора погружается в воду и претерпевает давление, равное весу опоры и полезной нагрузки (закон Архимеда). Давление воды направлено нормально к поверхности опоры в каждой погруженной точке и равно весу столба воды высотой, равной глубине погружения данной точки (закон Паскаля).

На расчетной схеме приведены следующие обозначения:

t— осадка опоры; q - вес опоры; р - полезная нагрузка; ц.т. - центр тяжести; ц.в. - центр водоизмещения; д - равнодействующая давления воды - полная грузоподъемность судна, весовое водоизмещение.

Для равновесия опоры необходимо, чтобы вертикальные силы, действующие на опору, были равны по величине (р + q = д) и лежали на одной вертикали, называемой осью плавания.

где V - объем погруженной части опоры;

у- вес единицы объема.

Отсюда полезная нагрузка:

у -1,0 т/м³ - для пресной воды,

у -1,025 т/м³ - для морской воды

Полностью использовать весь объем опоры невозможно, так как необходимо

иметь известный запас плавучести на случай неравномерной осадки опоры и

волнения. Этот запас плавучести обеспечивается величиной свободного борта.

Ватерлиния - замкнутая линия, по которой поверхность воды соприкасается с внешней поверхностью опоры (очертания опоры в плане).

Площадь ватерлинии - площадь, заключенная внутри этой линии.

Для прямостенных бортов суцна V = F-1, где F - площадь ватерли­нии.

Если борта суцна не прямостенные, то вводится коэффициент

полноты ватерлинии ,где l – длинна судна, b – ширина судна (см схему).

Для речных судов ; для понтонов . Борта большинства судов в носовой (кормовой) части имеют очертания не вертикальные, поэтому вводится коэффициент уменьшения ф = 0,88 – 0,92.

Тогда площадь ватерлинии

где F₀ – площадь грузовой ватерлинии(т.е .максимальная грузоподъемность)

Водоизмещение плавучей опоры с известной наибольшей осадкой Т определяется по формуле V = φ β LBT = δ LBT;

Здесь δ = φ β - коэффициент полноты водоизмещения для понтонов δ = 0,85, для судов δ = 0,75.

Осадка плавучей опоры от нагрузок определяется по формуле

РасстояниеZ от днища плавучей опоры до центра водоизмещения может быть определено по формулам: для прямостенной опоры

для опоры криволинейного очертания

При проверке плавучести опоры определяется полная осадка опоры от собственного веса и от центрально расположенной заданной полезной нагрузки и сравнивается с допустимой осадкой для данной опоры или при заданной расчетной осадке определяется возможная полезная нагрузка.