- •Предисловие
- •1. Общие указания основные положения определения грузоподъемности пролетных строений методом классификации
- •Геометрические характеристики сечений элементов, стыков и прикреплений
- •Расчетные сопротивления, нагрузки и коэффициенты
- •Нагрузки и коэффициенты
- •3. Определение грузоподъемности главных балок и балок проезжей части однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути.
- •Расчет балок на прочность по нормальным напряжениям
- •Расчет балок на прочность по касательным напряжениям
- •Расчет балок на прочность поясных заклепок (болтов) или поясных швов.
- •Расчет балок на общую устойчивость
- •Расчет устойчивости опорных стоек.
- •Расчет местной устойчивости стенки балки
- •Расчет балок на выносливость
- •Расчет консолей продольных балок
- •Класс консоли на прочность по нормальным напряжениям
- •Класс консоли по прочности верхней «рыбки» и ее прикрепления
- •Расчетсквозных поперечных балок
- •Расчет прикрепления продольных балок к поперечным
- •Расчет прикрепления поперечных балок к главным фермам
- •Расчетные площади элементов
- •Гибкость элементов
- •Свободные длины элементов
- •Расчет верхних поясов главных ферм при непосредственном опирании на них поперечин
- •Расчет острых опорных узлов
- •При расчете по касательным напряжениям допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),
- •5. Расчет связей и портальных рам расчет связей
- •Расчет портальных рам
- •6. Расчет опорных частей
- •Определение грузоподъемности
- •Определение грузоподъемности элементов двухпутных пролетных строений
- •8. Учет влияния дефектов
- •И повреждений элементов.
- •Расчет усиленных элементов
- •Влияние ослабления элементов коррозией
- •Влияние искривления элементов
- •Влияние пробоин, вмятин и трещин
- •Расчет усиленных элементов
- •9. Классификация подвижного состава
- •10. Указания к расчетам
- •11. Обследование и испытание, пролетных строений обследование пролетных строений
- •Определение смещения оси пути относительно оси пролетного строения
- •Съемка профиля и плана. Проверка габарита приближения строений
- •Определение рода и механических свойств металла
- •Испытание пролетных строений
- •Приложение 1 эталонная нагрузка
- •Приложение 2 коэффициенты , , , для расчета заклепочных и болтовых соединений
- •Метрический сортамент
- •Дюймовый сортамент
- •Примечание. Если материал заклепок отличается от материала соединяемых частей, то табличные значения коэффициента умножаются на коэффициент c1 приведенный в табл. П.2.4.
- •Приложение 3 коэффициенты s для расчета сварных швов
- •Приложение 4
- •Вес металла (без опорных частей
- •И мостового полотна) однопутных балочных
- •Разрезных пролетных строений
- •Приложение 5 вес мостового полотна
- •Приложение 6
- •Расчетные параметры
- •Для определения ветровой нагрузки
- •На пролетные строения
- •Приложение 7 переходный коэффициент
- •Приложение 8 коэффициент продольного изгиба
- •Примечание. Для промежуточных значений в табл. П.9.2 – п.9.7 принимается по интерполяции, при больше 3,0 принимается как для .
- •Для прикреплений, работающих при преимущественном растяжении (при проверке по растяжению), в сечении по первому ряду заклепок
- •Соответственно при преимущественном сжатии (при проверке по сжатию) и для сечений с соединительными заклепками
- •Примечание. B2 – ширина прикрепленного элемента по поверхности контакта в одной плоскости (в составном клепаном элементе – для рассматриваемого элемента сечения); dз – диаметр заклепки.
- •Приложение 12 данные для проверки
- •Приложение 13 определение коэффициента для расчета прикрепления продольных балок
- •Приложение 14 линии влияния и правила их загружения
- •Правила загружения
- •Пример определения класса элемента пролетного строения, имеющего многозначную линию влияния, разделенную одним участком другого знака (рис. П.14.3).
- •I, II и III – участки линии влияния
- •Схемы конструкций проезжей части и эпюры усилий от тормозной нагрузки в элементах грузовых поясов главных ферм пролетных строений:
- •Коэффициент уменьшения рабочей площади сечения при выкалывании
- •Коэффициенты свободной длины стержней с разным числом пересечения
- •Пересечение с плоским элементом; 2 – пересечение с жестким элементом.
- •Приложение 20 определение грузоподъемности сквозных главных ферм однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути, после их усиления.
- •Приложение 21 примеры классификации подвижного состава
- •2. Длина загружения м; (рис. П.21.8).
- •4. Длина загружения м; (рис. П.21.10).
- •Приложение 22 форма таблиц для определения грузоподъемности пролетных строений с примерами
- •Классификация металлических пролетных строений
- •Общие данные
- •Основные расчетные данные
- •Расчет главных балок
- •3. Классификация металлического пролетного строения со сквозными главными фермами Общие данные
- •Основные расчетные данные
- •Расчет элементов главных ферм
- •Расчет балок проезжей части
- •Приложение 23 условные обозначения элементов пролетных строений
- •Приложение 24
- •1. Основные положения
- •2.1. Оценка ресурса раскосов и подвесок производится по величине пропущенного тоннажа.
- •По всей совокупности конструкций (числитель) и по конструкциям с трещинами (знаменатель), %
- •Следует учитывать, что лидирующим по отказам являются элементы с односрезными прикреплениями, с признаками расстройства заклепочных соединений и имеющие длину линии влияния до 50 м.
- •Карточка регистрации отказа
- •Приложение 25
- •Инструкцией по текущему содержанию искусственных сооружений №цп43/63 установлены следующие категории мостов по грузоподъемности (табл. П.25.1).
- •Эквивалентные нагрузки и классы эталонной нагрузки, соответствующие грузоподъемности мостов IV категории.
- •Приложение 27
- •Сртамент фасонного проката
- •Равнобокое угловое железо
- •Условные обозначения
- •(Гост 8509-57)
- •Неравнобокое угловое железо
- •Двутавры
- •Швеллеры
- •(С параллельными гранями полок)
- •При различных величинах износа
- •Приложение 28 карточка обследования металлического пролетного строения
- •1. Характеристика моста
- •2. Характеристика пролетного строения
- •3. Состояние пролетного строения
- •Подписи
- •Приложение 29 размеры и способ изъятия образцов для испытания металла
- •Приложение 30
- •Гидростатический нивелир
- •Гидростатический нивелир используется при съемке продольного профиля и узлов ферм (балок) на мостах (см. Рисунок).
- •Гидростатический нивелир:
- •Приложение 31 основные буквенные обозначения величин
- •Содержание
- •1. Общие указания……………………………………………………………………….4
- •2. Расчетные сопротивления, нагрузки и коэффициенты………………………….9
- •3. Определение грузоподъемности главных балок и балок проезжей части однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути……………………………………………………………………………………….19
- •4. Определение грузоподъемности сквозных главных ферм однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути……………….36
- •Определение грузоподъемности однопутных пролетных строений, расположенных на кривых участках пути………………………………………………………………...59
- •Руководство по определению грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Расчетсквозных поперечных балок
-
Рассчитываются сечения элементов балок, их стыки и прикрепления. Допускаемая временная нагрузка определяется по формулам (4.1) – (4.3). В формулах обозначено: G – расчетная площадь поперечного сечения элемента (F0) или расчетная площадь его прикрепления (Fсп), см2, определяется как при расчете сквозных ферм согласно п. 4.2. При двухстенчатой конструкции сквозной поперечной балки G подсчитывается для обеих ветвей.
Площади линий влияния усилий, м:
в элементе пояса балки
;
в раскосе, расположенном между фермой и ближайшей продольной балкой,
;
где - расстояние по горизонтали от расчетной оси опирания балки до моментной точки 1 рассматриваемого элемента пояса, м; h0 – расчетная высота поперечной балки, м; - угол наклона раскоса поперечной балки к горизонту, град.
1 Моментная точка рассматриваемого элемента пояса принимается в центре узла около продольной балки
При крестовой решетке раскосов сквозной поперечной балки площадь линии влияния каждого раскоса определяется по приведенной выше формуле, но уменьшается в 2 раза.
Класс элемента и класс нагрузки определяются при и .
При расчете элементов верхнего пояса сквозной поперечной балки по прикреплению в узле у продольной балки нужно рассчитывать заклепки, прикрепляющие пояс к наружной части разрезанной фасонки, и заклепки, прикрепляющие верхний пояс поперечной балки к поясу продольной балки. В расчетное число заклепок, прикрепляющих продольную балку к поперечной, при наличии двух раздельных фасонок входят только заклепки, прикрепляющие продольную балку к наружной фасонке.
При двухстенчатой поперечной балке прикрепление продольной балки рассчитывается только по прикреплению к одной ветви с учетом работы заклепок прикрепления в стенке поперечной балки на одиночный срез, при этом ; .
Расчет прикрепления продольных балок к поперечным
-
Классы по прикреплению продольных балок к поперечным устанавливаются по результатам таких расчетов: а) на прочность заклепок 1, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой; б) на прочность заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой; в) на выносливость заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой при отсутствии «рыбок»; г) на прочность и выносливость «рыбок» и на прочность их прикреплений.
Формулы для расчета прикреплений продольных балок к поперечным учитывают неразрезность продольных балок, упругую вертикальную податливость поперечных балок, угловую податливость прикреплений и удлинение подвесок.
Стыки продольных балок этажной проезжей части, выполненные по типу фланцевых соединений, рассчитываются так же, как прикрепления продольных балок к сплошным поперечным.
Клепаные прикрепления, усиленные высокопрочными болтами, рассчитываются с учетом дополнительных указаний п. 1.8 и 3.19, в.
1 При прикреплениях продольных балок к поперечным с помощью болтов (обычных или высокопрочных) расчеты выполняются так же, как на заклепках с учетом соответствующих приведенных расчетных площадей болтов.
Классы по прикреплению продольных балок к поперечным и соответствующие классы нагрузок во всех случаях, кроме оговоренных ниже, определяются при ; .
-
При наличии верхней и нижней «рыбок» допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), определяется:
а) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой,
, (3.19)
где - площади линии влияния поперечной силы в опорном сечении продольной балки, м; - коэффициент размерности, равный 0,1 при расчетах в системе СИ и 1,0 – в СГС (п. 2.16); m=1 – коэффициент условий работы (п. 2.11); - приведенная расчетная площадь заклепок по двойному срезу или смятию, см2; в число заклепок nз входят все заклепки, поставленные по уголку прикрепления в стенке продольной балки (при наличии поддерживающего балку «столика» учитываются заклепки, поставленные по его стенке); - коэффициент принимается по приложению 2;
б) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой по формуле (3.19) – на одиночный срез или смятие заклепочных отверстий в стенке поперечной балки. Приведенная расчетная площадь заклепок, см2,
,
где nз – число заклепок в стенке поперечной балки; - коэффициент, определяемый по приложению 2 соответственно на одиночный срез или смятие в зависимости от диаметра заклепок и толщины стенки поперечной балки.
В расчетах на смятие площадь линии влияния поперечной силы, м, (d – длина панели продольной балки).
Классы по прикреплению продольных балок к поперечным по смятию заклепочных отверстий в стенке поперечной балки и соответственно классы нагрузок определяются при и ;
в) по прочности сечения или прикрепления «рыбок»
, (3.20)
где - площадь линии влияния изгибающего момента в опорном сечении продольной балки, м2: при ; :
, (3.21)
где - коэффициент, учитывающий неразрезность продольных балок и упругую податливость их опорных сечений, принимаемый по приложению 13; - коэффициент размерности, равный 0,001 при расчете в системе СИ и 0,01 – в СГС; m – коэффициент условий работы, принимается в соответствии с п. 2.11 в зависимости от наличия и числа разрывов в продольных балках; FСП – площадь нетто сечения «рыбки» FНТ – или приведенная расчетная площадь заклепок в «полурыбке» (п. 1.8), принимается меньшая из этих величин, см2; hрб – расстояние между центрами тяжести «рыбок», см;
г) по выносливости «рыбок»
, (3.22)
где ; и hрб – см. п. 3.17, в; - коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчете на выносливость (п. 2.6 и приложение 7); m=1 – коэффициент условий работы (п. 2.11); - коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (п. 2.14 и приложение 9); FНТ – площадь нетто сечения «рыбки», см2; - постоянная нагрузка при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), здесь pi – интенсивность каждой постоянной нагрузки (п. 2.2).
Значения , nk, R, и p в формулах (3.19), (3.20) и (3.22) те же, что в формуле (3.1).
-
При наличии только верхней «рыбки» допускаемая временная нагрузка определяется:
а) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой,
, (3.23)
где m1 – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента в опорном сечении балки, определяемый по табл. 3.3 в зависимости от параметров nз и .
Если нет «столика» в прикреплении продольной балки к поперечной,
; (3.24)
Таблица 3.3. Коэффициенты m1
nз |
m1 при , равном |
|||||
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
|
4 |
0,96 |
0,94 |
0,93 |
0,91 |
0,89 |
0,86 |
5 |
0,93 |
0,91 |
0,89 |
0,84 |
0,78 |
0,73 |
6 |
0,91 |
0,89 |
0,83 |
0,77 |
0,70 |
0,65 |
7 |
0,90 |
0,86 |
0,78 |
0,71 |
0,66 |
0,61 |
8 |
0,89 |
0,82 |
0,74 |
0,68 |
0,62 |
0,57 |
9 |
0,88 |
0,79 |
0,71 |
0,65 |
0,60 |
0,55 |
10 |
0,86 |
0,77 |
0,69 |
0,63 |
0,58 |
0,53 |
11 |
0,84 |
0,75 |
0,68 |
0,61 |
0,56 |
0,52 |
12 |
0,83 |
0,74 |
0,66 |
0,60 |
0,55 |
0,51 |
13 |
0,81 |
0,72 |
0,65 |
0,59 |
0,54 |
0,50 |
14 и более |
0,80 |
0,71 |
0,64 |
0,58 |
0,53 |
0,49 |
если есть «столик»
, (3.25)
где hз – расстояние между крайними заклепками в пределах высоты продольной балки, м; mН – коэффициент, учитывающий неразрезность продольных балок и упругую податливость их опорных сечений, принимаемый по приложению 13; nз – суммарное число заклепок в стенке продольной балки и в стенке «столика»; - число заклепок в стенке только продольной балки; остальные обозначения те же, что в формуле (3.19);
б) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой, по формуле (3.19) с учетом всех указаний, приведенных в п. 3.17, б;
в) по прочности сечения или прикрепления «рыбки»
, (3.26)
где hб – высота продольной балки, см. Остальные обозначения те же, что в формуле (3.20);
г) по выносливости «рыбки»
, (3.27)
и - см. формулу (3.22).
-
Если нет «рыбок», допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), определяется:
а) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой, по формуле
, (3.28)
где m1 – коэффициент, определяемый в зависимости от числа заклепок nз, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой, и значения , рассчитываемого по формуле (3.24) или (3.25).
В случае соединения верхних и нижних поясных уголков путем высадки с уголками прикрепления коэффициент m1 определяется по табл. 3.4 (цифры без скобок), а если нет такого соединения – по табл. 3.4 (цифры в скобках). Остальные обозначения те же, что в формуле (3.23);
б) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой (в случае, если верхние пояса продольных и поперечных балок расположены в одном уровне),
, (3.29)
где - площади линии влияния изгибающего момента в опорном сечении продольной балки, м2, определяемый по формуле (3.21); - коэффициент размерности, равный 0,001 при расчете в системе СИ и 0,01 – в СГС (п. 2.16); m2 – коэффициент, зависящий от числа заклепок в стенке поперечной балки, расположенных в пределах высоты продольной балки (табл. 3.5); - приведенная расчетная площадь заклепок по отрыву их головок, прикрепляющих уголки прикрепления к поперечной балке, см2 (п. 1.8 и приложение 2); здесь - число заклепок в стенке поперечной балки, расположенных в пределах высоты продольной балки; - коэффициент, принимается по приложению 2; hз – расстояние между крайними заклепками, поставленными в поперечной балке в пределах высоты продольной балки, см.
Таблица 3.4. Коэффициенты m1
nз* |
m1 при , равном |
||||
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
|
4 |
0,97 (0,93) |
0,95 (0,88) |
0,92 (0,77) |
0,89 (0,67) |
0,82 (0,59) |
5 |
0,96 (0,92) |
0,93 (0,83) |
0,90 (0,71) |
0,83 (0,61) |
0,74 (0,54) |
6 |
0,95 (0,90) |
0,91 (0,80) |
0,87 (0,67) |
0,76 (0,58) |
0,68 (0,51) |
7 |
0,93 (0,90) |
0,89 (0,77) |
0,79 (0,64) |
0,69 (0,55) |
0,61 (0,49) |
8 |
0,92 (0,89) |
0,87 (0,74) |
0,74 (0,62) |
0,64 (0,53) |
0,56 (0,47) |
9 |
0,91 (0,88) |
0,82 (0,73) |
0,70 (0,61) |
0,60 (0,52) |
0,53 (0,45) |
10 и более |
0,90 (0,88) |
0,79 (0,72) |
0,66 (0,60) |
0,57 (0,51) |
0,50 (0,44) |
* nз – число заклепок в стенке продольной балки
Заклепки, поставленные в стенке поперечной балки и работающие на отрыв головок (при отсутствии «рыбок»), не требуют проверки на смятие;
в) по выносливости заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой (в случае, если верхние пояса продольных и поперечных балок расположены в одном уровне),
, (3.30)
где - коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчете на выносливость (см. п. 2.6 и приложение 7); 0,5 – коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость заклепок, работающих на отрыв головок; - постоянная нагрузка при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), здесь pi – интенсивность каждой постоянной нагрузки (см. п. 2.2), остальные обозначения величин в формуле (3.30) те же, что в формуле (3.29).
Таблица 3.5. Коэффициенты m2
* |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 и более |
m2 |
0,35 |
0,31 |
0,29 |
0,27 |
0,26 |
0,25 |
* - число заклепок |
Если в пределах высоты продольной балки верхние заклепки хотя бы в одном горизонтальном ряду уголка прикрепления полностью заменены высокопрочными болтами, то в формуле (3.30) принимается
,
где коэффициент - принимается по приложению 2.
В случае сопряжения балок в пониженном уровне, кроме заклепок в стенке поперечной балки в пределах высоты продольной балки, в формулах (3.29) и (3.30) дополнительно учитываются заклепки в одном горизонтальном ряду, расположенном в уголках прикрепления выше продольной балки. При определении коэффициент m2 этот ряд заклепок в расчет не принимается.