1. Проектирование схемы моста

Схема моста влияет на его технико-экономические показатели, надежность и долговечность сооружения (пропуск ледохода и паводковых вод, условия эксплуатации и содержания), технологию строительства сооружения.

Мост имеет береговые опоры без заборных стенок, длина моста складывается из отверстия моста (L₀=24м) и суммарной толщины промежуточных и береговых опор :

(1.1)

.

2. Конструирование и расчет пролетного строения со сближенными прогонами

   1. Конструирование пролетного строения

Конструирование пролетного строения заключается в назначении числа прогонов (n) и расстояний между ними (d). Количество прогонов определяют, исходя из ширины моста.

Количество прогонов вычисляют по формуле:

; (2.1)

Округлив количество прогонов (n) до ближайшего целого числа, уточняем расстояние между прогонами (d):

(2.2)

2. Расчет элементов проезжей части моста

Доски верхнего настила распределяют сосредоточенную нагрузку от давления колеса автомобиля на доски нижнего настила и защищают их от истирания. Размеры досок продольного верхнего настила назначаются конструктивно. Толщину досок верхнего настила принимают _в = 7см, ширина досок 17см.

Учитывая упругое распределение нагрузки досками верхнего настила, усилие на одну доску принимаем равным половине усилия от давления колеса тележки нагрузки А11 или НК-80, т. е.

; (2.3)

кН - усилие от давления колеса тележки нагрузки А11;

Нкг - усилие от давления 1 колеса тележки нагрузки НК-80.

Расчетный изгибающий момент в доске нижнего настила от воздействия колеса автомобильной нагрузки, пренебрегая собственным весом настила, будет:

, (2.4)

где - коэффициент надёжности по нагрузке для тележки равный 1,5.

Расчетный изгибающий момент в доске нижнего настила от воздействия колеса нагрузки НК-80, пренебрегая собственным весом настила, будет:

, (2.5)

где коэффициент надёжности по нагрузке для нагрузки НК-80 равный 1.

Необходимый момент сопротивления доски вычисляют по формуле:

; (2.6)

где - изгибающий момент от временной нагрузки;𝑅_𝑑𝑏- расчетное сопротивление доски на изгиб.

³

Задавая ширину доски нижнего настила b_H=20см, определяют ее толщину δ_Н:

(2.7)

На скалывание доски не рассчитываю, т.к. скалывающие напряжения незначительны.

3. Расчет сближенных прогонов

Так как сближенные прогоны укладываются на небольших расстояниях друг от друга (0,6-1,0м), то при расчете пролетных строений учитывают упругое распределение нагрузки досками нижнего настила на прогоны, которое зависит от вида нагрузки (сосредоточенная или распределенная) и соотношения жесткостей нижнего настила и прогонов.

Нагрузка А11 состоит из равномерно распределенной нагрузки интенсивностью υ=10,8кН/м (1,1т/м) и двухосной тележки с давлением на каждую ось Р_тел = 108кН (11,0т).

Коэффициент упругого распределения вычисляют по формуле:

; (2.8)

^.

где J_пр= (0,0485+0,0479)d⁴=0,096435⁴=144660,25см⁴- момент инерции сечения прогона; J_н - момент инер­ции двух досок нижнего настила; l_r=700см - расчетный пролет прогона.

В упругом распределении нагрузки участвуют две доски нижнего настила, и момент инерции вычисляют по формуле:

. (2.9)

см⁴.

Если , то нагрузка распределяется на 5 прогона.

Упругое распределение нагрузки учитывается коэффициентом α_i, и в общем виде усилие, действующее на прогон:

(2.10)

(2.11)

(2.12)

Полное давление от колес тележки нагрузки А11 с учетом упругого распределения нагрузки будет равно:

(2.13)

.

Вычисляем момент от действия тележки по формуле:

; (2.14)

где - коэффициент надежности по нагрузке; Y₁ и Y₂ - ординаты линии влияния момента и вычисляются они по формуле:

(2.15)

(2.16)

.

Так как равномерно распределенная полосовая составляющая нагрузки А11 распределяется по всей длине прогона, то в упругом распределении этой нагрузки участвуют все доски нижнего настила, и коэффициент упругого распределения необходимо вычислить заново, учитывая изменение момента инерции нижнего настила:

; (2.17)

см⁴;

Изгибающий момент от равномерно распределенной полосовой нагрузки ν вычисляется по формуле:

; (2.18)

где – коэффициент надёжности нагрузке, ν = 10,8 кН/м (1,1 т/м) - равномерно распределенная полосовая нагрузка от А11.

кНсм.

Полный изгибающий момент от нагрузки А11 равен:

; (2.19)

кНсм

При продольной установке тележки нагрузки НК-80 в середине пролета изгибающий момент определяется по формуле:

; (2.20)

(2.21)

.

(2.22)

(2.23)

м=145 см,

м=85см,

Изгибающий момент от постоянной нагрузки вычисляют по формуле:

; (2.24)

где ;- коэффициенты надежности по нагрузке для верхнего настила и для остальной части постоянной нагрузки;

- нагрузка от массы досок верхнего настила;

=/м - нагрузка от массы нижнего настила;

кН/м - нагрузка от массы прогона.

где А_пр=(0,7827+0,7801)35² =0,191433=1914,43- площадь поперечного сечения прогона; _д - удельная плотность древесины;

Расчетный изгибающий момент в сечении вычисляется по формуле:

; (2.25)

где М_{вр =} max.

м

По принятым размерам поперечного сечения прогона вычисляют момент сопротивления (W_пр=) и выполняют проверку прочности прогона на изгиб:

σ =≤R_db; R_db=15,7МПа,

σ ==2489,79кН/м²=2,49МПа.

Разница между значениями превышает 4%, это допустимо в связи с погрешностями в проектировании. Условие прочности выполняется. Из этого следует, что в заданном сечении перенапряжение.

Если прогоны одноярусные, то вычисляем диаметр бревна прогона в отрубе:

d_от = d_пр – 0.01; (2.26)

d_от =26-0,01см.