3. Определение грузоподъемности главных балок и балок проезжей части однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути.

3.1. Грузоподъемность главных балок и балок проезжей части со сплошной стенкой устанавливается по результатам таких расчетов: а) на прочность по нормальным напряжениям; б) на прочность по касательным напряжениям; в) на прочность поясных заклепок или поясных швов; г) на устойчивость: общую балки, опорных стоек; местную – стенки; д) на выносливость по нормальным напряжениям.

Для балок проезжей части, кроме расчетов, указанных выше, рассчитывается прикрепление продольных балок к поперечным и поперечных балок к главным фермам.

Прочность мостовых брусьев или металлических поперечин мостового полотна проверяется в соответствии с данными приложения 11.

Расчет балок на прочность по нормальным напряжениям

3.2. Грузоподъемность главных балок и балок проезжей части по нормальным напряжениям при изгибе определяется в середине пролета, в местах обрывов горизонтальных листов поясов (по первому ряду заклепок), в стыках элементов балки, в местах наибольших ослаблений и в других опасных сечениях. В поперечных балках, кроме того, проверяется сечение по риске отверстий в уголках прикрепления продольных балок.

Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути)

, (3.1)

где - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава, приходящаяся на одну балку с учетом смещения оси пути относительно оси пролетного строения (п. 2.15); n_k – коэффициент надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава (п. 2.8); , - площадь линии влияния изгибающего момента, загружаемая нагрузкой от подвижного состава или постоянной нагрузкой, м² (п. 3.6); - коэффициент размерности, равный 0,001 при расчете в системе СИ и 0,01 – при расчете в системе СГС (п. 2.16); m – коэффициент условий работы (п. 2.11); R – основное расчетное сопротивление металла, МПа (тс/см²) (п. 2.1); c – поправочный коэффициент к расчетному моменту сопротивления (п. 2.12); W₀ – расчетный момент сопротивления поперечного сечения балки, см³ (п. 3.3); - доля постоянной нагрузки, приходящаяся на одну балку (п. 2.2); p – суммарная расчетная интенсивность постоянных нагрузок, кН/м пути (тс/м пути): ; - интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок с соответствующим коэффициентом надежности (пп. 2.2 и 2.7).

Все расчетные величины в формуле (3.1) принимаются для проверяемого сечения.

3.3. Расчетный момент сопротивления W₀ при расчете по сечению, проходящему вне предела стыка, равен моменту сопротивления нетто поперечного сечения балки W_нт, см³:

W₀=W_нт=I_нт/у_max,

где I_нт – момент инерции нетто поперечного сечения балки относительно нейтральной оси, см⁴; у_max – расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленного волокна рассматриваемого сечения, см.

Для клепаных балок без горизонтальных поясных листов разрешается принимать W_нт=0,82W_бр, а для балок с горизонтальными листами W_нт=0,80W_бр (W_бр – момент сопротивления поперечного сечения брутто, см³). Ослабление стенки допускается принимать равным 15%.

При расчете по сечениям, расположенным в пределах стыка, за рабочий момент сопротивления сечения балки принимается

,

где - сумма моментов инерции нетто поперечного сечения частей, не имеющих стыков или обрывов в рассматриваемом сечении, относительно нейтральной оси всего сечения балки, см⁴; - сумма моментов инерции нетто относительно той же нейтральной оси балки поперечного сечения накладок () или приведенных площадей заклепок (болтов), прикрепляющих полунакладки , см⁴; - приведенная площадь заклепки (болта), см² (см. приложение 2); - расстояния от нейтральной оси балки до оси i-й заклепки (болта), см. Для горизонтальных заклепок (болтов) принимается до оси отверстия, а для вертикальных – до соответствующей плоскости среза.

В сумму подставляется меньшее из значений или .

В случае сварного стыка значение заменяется значением момента инерции относительно нейтральной оси балки расчетных площадей сварных швов, определяемых согласно приложению 3.

3.4. Длина загружения линии влияния принимается для балок:

а) главных (l – расчетный пролет балки, м);

б) продольных проезжей части (d – длина панели проезжей части, м);

в) промежуточных поперечных (при равных панелях проезжей части) ;

г) крайних (опорных) поперечных (l_к – длина консоли продольной балки, м);

3.5. Коэффициент , определяющий положение вершины линии влияния, равен для балок:

а) главных ;

б) продольных проезжей части (a₀ – расстояние от вершины до ближайшего конца линии влияния, м);

в) промежуточных поперечных (при равных пролетах смежных продольных балок) ;

г) крайних поперечных .

3.6. Площади линий влияния изгибающих моментов, м², для балок:

а) главных ;

б) продольных ;

в) промежуточных поперечных , где - расстояние от оси главной фермы до рассматриваемого сечения поперечной балки ( - меньше или равно расстоянию между осью фермы и ближайшей к ней продольной балкой), м;

г) крайних поперечных .