Готовый проект Мосты / Расчёт моста
.docРасчёт стального пролётного строения.
Расчёт стального пролётного строения производится после выбора расчётной схемы, которой назначены основные параметры: пролёт, очертания ферм, тип решетки, основные размеры (высота ферм, длина панели, расстояния между осями ферм).
Исходные данные:
Расчётный пролёт l = 88м;
Класс нагрузки С11
Панель d = 11м;
Число панелей n = 8;
Ширина фермы B = 5,7м;
Высота фермы H = 13м;
Марка стали: 16Д;
Высота продольной балки hб = 1,65м.
Расчёт продольной балки
Продольная балка представляет собой многопролетную неразрезную балку на упругоподатливых опорах, как правило, с одинаковыми пролетами, равными величине панели. В соответствии с нормами при расчете необходимо учитывать совместную работу продольных балок с главными фермами.
Если продольные балки не включены в совместную работу с главными фермами, то их допускается рассматривать как разрезные при определении внутренних усилий, а то обстоятельство, что продольная балка является неразрезной, учитывают лишь при расчете прикреплений продольных балок к поперечным балкам. При этом вводят для опорного сечения изгибающий момент, равный 60% момента в середине пролета продольной балки.
В курсовом проекте допускается продольные балки рассчитывать во всех случаях как разрезные.
При расчете продольной балки железнодорожного пролетного строения внутренние усилия определяются по формулам:
- для расчетов на прочность и устойчивость:
,
- для расчетов на выносливость:
,
где
собственный вес продольной балки в
расчете на погонный метр (принимается
из опыта проектирования 0,2…0,3 т/м в
зависимости от пролета балки);
собственный вес
мостового полотна в расчете на погонный
метр (принимается в зависимости от
конструкции (п.2.4 норм);
V – эквивалентная нагрузка, интенсивность которой принимается по приложению 5 норм в зависимости от длины загружения линии влияния λ, положения ее вершины, а также заданного в проекте класса нагрузки С;
- коэффициенты
надежности по нагрузке соответственно
для собственного веса балки, веса
мостового полотна и временной подвижной
нагрузки при пролетах менее 50 м (п.п.2.10*,
табл.8*; 2,23*, табл.13 норм);
где λ – длина загружения линии влияния;
- коэффициенты,
вводимые к временной подвижной нагрузке
и учитывающие соответственно отсутствие
тяжелых транспортеров в расчетной
подвижной нагрузке (п. 2.11, табл. 9 норм)
и долю временной нагрузки, приходящуюся
на одну балку;
динамический
коэффициент (п. 2.22 норм),
где λ – расчетный пролет продольной балки;
Ωi – площадь загружаемой линии влияния.
Приведенные формулы для определения усилий справедливы для однозначных линий влияния. Для двузначных линий влияния интенсивность постоянных нагрузок умножается на суммарную площадь линии влияния ΩiΣ = Ωi(+) + Ωi(-) , а интенсивность временной нагрузки на площадь загружаемой части линии влияния Ωi(+) или Ωi(-) .
|
Эквивалентная нагрузка |
|||
|
|
0 |
0,44 |
0,5 |
|
10,00 |
19,59 |
17,44 |
17,14 |
|
11,00 |
19,21 |
17,10 |
16,80 |
|
12,00 |
18,82 |
16,76 |
16,47 |
|
|
0 |
0,31 |
0,5 |
|
10,00 |
19,59 |
18,06 |
17,14 |
|
11,00 |
19,21 |
17,70 |
16,80 |
|
12,00 |
18,82 |
17,35 |
16,47 |
|
|
0 |
0,19 |
0,5 |
|
10,00 |
19,59 |
18,67 |
17,14 |
|
11,00 |
19,21 |
18,30 |
16,80 |
|
12,00 |
18,82 |
17,94 |
16,47 |
|
|
0 |
0,06 |
0,5 |
|
10,00 |
19,59 |
19,28 |
17,14 |
|
11,00 |
19,21 |
18,91 |
16,80 |
|
12,00 |
18,82 |
18,53 |
16,47 |
|
Параметры линий влияния и коэффициенты для расчета продольной балки. Изгибающие моменты. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
||
|
Усилие |
Расчетный пролет l , м |
Меньшее расстояние до вершины а , м |
Большее расстояние до вершины в , м |
Ордината линии влияния y, м |
Площадь линии влияния Ω , м2 |
Относительное положение вершины линии влияния α = а / l |
v, т / м |
Длина загружения линии влияния λ , м |
γfv |
( 1 + μ ) |
( 1 + 2*μ/3 ) |
ε |
|
М 0,5 |
11,00 |
5,500 |
5,500 |
2,750 |
15,13 |
0,50 |
16,80 |
11,00 |
1,267 |
1,439 |
1,293 |
0,850 |
|
М 4 |
11,00 |
4,813 |
6,188 |
2,707 |
14,89 |
0,44 |
17,10 |
11,00 |
1,267 |
1,439 |
1,293 |
0,850 |
|
М 3 |
11,00 |
3,438 |
7,563 |
2,363 |
13,00 |
0,31 |
17,70 |
11,00 |
1,267 |
1,439 |
1,293 |
0,850 |
|
М 2 |
11,00 |
2,063 |
8,938 |
1,676 |
9,22 |
0,19 |
18,30 |
11,00 |
1,267 |
1,439 |
1,293 |
0,850 |
|
М 1 |
11,00 |
0,688 |
10,313 |
0,645 |
3,54 |
0,06 |
18,91 |
11,00 |
1,267 |
1,439 |
1,293 |
0,850 |
М1 - М4 - изгибающие моменты для расчета на местную устойчивость при максимальном моменте.
При определении усилий для расчета на выносливость должно соблюдаться условие:
≥ 1.
|
Параметры линий влияния и коэффициенты для расчета продольной балки. Поперечные силы. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
||||
|
Усилие |
Расчетный пролет l , м |
Левый участок линии влияния а, м |
Правый участок линии влияния в, м |
Ордината линии влияния yлев |
Ордината линии влияния yпр |
а2 |
b2 |
Отрицательная площадь линии влияния Ω ( - ), м2 |
Положительная площадь линии влияния Ω ( + ), м2 |
Суммарная площадь линии влияния Ω( s ) , м2 |
Относительное положение вершины линии влияния α |
v, т / м |
Длина загружения линии влияния λ , м |
γfv |
( 1 + μ ) |
( 1 + 2*μ/3 ) |
ε |
|
Q 0 |
11,00 |
0 |
11 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
121,00 |
0,00 |
5,50 |
5,50 |
0,00 |
19,21 |
11,00 |
|
1,439 |
1,293 |
0,850 |
|
Q 0,5 |
11,00 |
5,500 |
5,5 |
-0,50 |
0,50 |
30,25 |
30,25 |
-1,38 |
1,38 |
0,00 |
0,00 |
22,36 |
5,5 |
1,284 |
1,439 |
1,293 |
0,985 |
|
Q 4 |
11,00 |
4,813 |
6,1875 |
-0,44 |
0,56 |
23,16 |
38,29 |
-1,05 |
1,74 |
0,69 |
0,00 |
21,73 |
6,1875 |
1,281 |
1,439 |
1,293 |
0,964 |
|
Q 3 |
11,00 |
3,438 |
7,5625 |
-0,31 |
0,69 |
11,82 |
57,19 |
-0,54 |
2,60 |
2,06 |
0,00 |
20,80 |
7,5625 |
1,277 |
1,439 |
1,293 |
0,923 |
|
Q 2 |
11,00 |
2,063 |
8,9375 |
-0,19 |
0,81 |
4,25 |
79,88 |
-0,19 |
3,63 |
3,44 |
0,00 |
20,07 |
8,9375 |
1,273 |
1,439 |
1,293 |
0,882 |
|
Q 1 |
11,00 |
0,688 |
10,313 |
-0,06 |
0,94 |
0,47 |
106,35 |
-0,02 |
4,83 |
4,81 |
0,00 |
19,47 |
10,313 |
1,269 |
1,439 |
1,293 |
0,850 |
|
Q1 - Q4 - поперечные силы для расчета на местную устойчивость при максимальной поперечной силе. |
Эквивалентная нагрузка |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутренние усилия в продольной балке |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
||||||
|
Усилие |
Элементы линий влияния |
Нормативные нагрузки |
Усилия от нормативных нагрузок |
Коэффициенты к нагрузкам |
Усилия для расчета на выносливость |
Усилия для расчета на прочность |
||||||||||||||||||||
|
Длина участка l, м |
Положение вершины линии влияния α |
Площади участков |
Суммарная площадь, м2 ( м ) |
g1 , т / м |
g2 , т / м |
β * v , т / м |
Sg1 , тм ( т ) |
Sg2 , тм ( т ) |
Sv , тм ( т ) |
S" , тм ( т ) |
γfg1 |
γfg2 |
γfv |
1 + μ |
1 + 2*μ / 3 |
ε |
(1+2*μ / 3)*ε *Sv, т / м |
Smin , тм ( т ) |
Smax , тм ( т ) |
ρ |
γfg1 * Sg1, тм ( т ) |
γfg2 * Sg2 , тм ( т ) |
γfv (1+μ) Sv, тм ( т ) |
S , тм ( т ) |
||
|
положительная, м2 ( м ) |
отрицательная, м2 ( м ) |
|||||||||||||||||||||||||
|
М0,5 |
11,00 |
0,50 |
15,13 |
0,00 |
15,13 |
0,30 |
0,85 |
8,40 |
4,54 |
12,86 |
127,07 |
144,46 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,85 |
139,62 |
17,39 |
157,01 |
0,11 |
4,99 |
14,14 |
231,68 |
250,81 |
|
М4 |
11,00 |
0,44 |
14,89 |
0,00 |
14,89 |
0,30 |
0,85 |
8,55 |
4,47 |
12,66 |
127,32 |
144,44 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,85 |
139,90 |
17,12 |
157,02 |
0,11 |
4,91 |
13,92 |
232,14 |
250,97 |
|
М3 |
11,00 |
0,31 |
13,00 |
0,00 |
13,00 |
0,30 |
0,85 |
8,85 |
3,90 |
11,05 |
115,06 |
130,01 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,85 |
126,42 |
14,95 |
141,37 |
0,11 |
4,29 |
12,15 |
209,78 |
226,22 |
|
М2 |
11,00 |
0,19 |
9,22 |
0,00 |
9,22 |
0,30 |
0,85 |
9,15 |
2,77 |
7,83 |
84,36 |
94,95 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,85 |
126,42 |
10,60 |
137,02 |
0,08 |
3,04 |
8,62 |
209,78 |
221,44 |
|
М2 |
11,00 |
0,06 |
3,54 |
0,00 |
3,54 |
0,30 |
0,85 |
9,45 |
1,06 |
3,01 |
33,51 |
37,59 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,85 |
92,69 |
4,08 |
96,76 |
0,04 |
1,17 |
3,31 |
153,80 |
158,28 |
|
Q0 |
11,00 |
0,00 |
5,50 |
0,00 |
5,50 |
0,30 |
0,85 |
9,60 |
1,65 |
4,68 |
52,82 |
59,14 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,85 |
36,83 |
6,33 |
43,15 |
|
1,82 |
5,14 |
61,09 |
68,05 |
|
Q0,5 |
11,00 |
0,00 |
1,38 |
-1,38 |
0,00 |
0,30 |
0,85 |
11,18 |
0,00 |
0,00 |
15,37 |
15,37 |
1,10 |
1,10 |
1,28 |
1,44 |
1,29 |
0,99 |
67,25 |
0,00 |
67,25 |
|
0,00 |
0,00 |
97,55 |
97,55 |
|
Q4 |
11,00 |
0,00 |
1,74 |
-1,05 |
0,69 |
0,30 |
0,85 |
10,86 |
0,21 |
0,58 |
18,91 |
19,70 |
1,10 |
1,10 |
1,28 |
1,44 |
1,29 |
0,96 |
19,16 |
0,79 |
19,95 |
|
0,23 |
0,64 |
28,34 |
29,21 |
|
Q3 |
11,00 |
0,00 |
2,60 |
-0,54 |
2,06 |
0,30 |
0,85 |
10,40 |
0,62 |
1,75 |
27,04 |
29,41 |
1,10 |
1,10 |
1,28 |
1,44 |
1,29 |
0,92 |
22,56 |
2,37 |
24,93 |
|
0,68 |
1,93 |
34,75 |
37,36 |
|
Q2 |
11,00 |
0,00 |
3,63 |
-0,19 |
3,44 |
0,30 |
0,85 |
10,04 |
1,03 |
2,92 |
36,44 |
40,40 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,88 |
30,83 |
3,95 |
34,78 |
|
1,13 |
3,21 |
49,54 |
53,89 |
|
Q1 |
11,00 |
0,00 |
4,83 |
-0,02 |
4,81 |
0,30 |
0,85 |
9,74 |
1,44 |
4,09 |
47,06 |
52,59 |
1,10 |
1,10 |
1,27 |
1,44 |
1,29 |
0,85 |
40,04 |
5,53 |
45,58 |
|
1,59 |
4,50 |
66,55 |
72,64 |