Расчёт балочных пролётных строений моста.

2.1.Расчёт проезжей части пролётных строений.

2.1.1.Определение расчётных усилий.

В данном курсовом проекте необходимо рассчитать плиту сборных двухблочных пролётных строений без омоноличивания продольного шва. Расчётная схема плиты проезжей части пролётных строений с ездой на балласте представлена на рис. 1.

Рис. 1. Расчётная схема плиты проезжей части пролётных строений

с ездой на балласте.

Наружная и внутренняя плиты работают под вертикальной нагрузкой как консоли, защемлённые одной стороной в ребре балки. На внутренней консоли нагрузки считают равномерно распределёнными по всей длине, а на наружной консоли учитывают распределение нагрузок на участках разной длины и действие сосредоточенных сил от веса перил и тротуаров.

Нормативные постоянные нагрузки при расчётной ширине участка плиты вдоль пролёта 1,0 м от собственного веса:

• односторонних металлических перил Р_п=0,687 кН/м;

• железобетонной плиты тротуара Р_т=h_тb_т_жб=0,1*0,57*24,5=1,3965 кН/м;

• плиты балластного корыта Р_пл=h_пл_жб=0,2*24,5=4,9 кПа;

• балласта с частями пути Р_б=h_б_б=0,5*19,6=9,8 кПа.

Нормативная временная нагрузка от подвижного состава принимается интенсивностью =19,62К=19,62*13=255,06 кН/м пути. Эта величина нагрузки распределяется шпалами и балластом поперёк оси пролётного строения на ширину

b_р=2,7+2h=2,7+0,35=3,4 м,

где h=0,35-толщина балласта под шпалой и принимает значение

Р_=/b_р=255,06/3,4=75,02 кН/м.

Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянных нагрузок Р_п, Р_т, Р_пл принимается равным _f1=1,1, постоянной нагрузки Р_б - _f2 =1,3.

Коэффициент надёжности по нагрузке к временной нагрузке от подвижного состава принимают равным _f=1,30.

Динамический коэффициент при расчёте плиты на прочность принимается равным 1+=1,5.

Усилия при расчёте на прочность для наружной консоли в сечении 1:

М₁=_f1Р_пl₄+P_т(l₃+0,5b_т)+Р_пл*l₃²/2+_f2Р_б*l₂²/2+_f(1+)*P_*l₁²/2=1,10,687*1,51+1,397*(0,94+0,5*0,57)+4,9*0,94²/2+1,3*9,8*0,80²/2+1,3*1,5*75,02*0,67²/2=42,31 кНм.

Q₁=_f1(P_п+Р_т+Р_пл*l₃)+_f2Р_б*l₂+_f(1+)*P_*l₁=1,1*(0,687+1,397+4,9*0,94)+1,3*9,8*0,80+1,3*1,5*75,02*0,67=115,56 кН.

-для внутренней консоли в сечении 2:

М₂=_f1Р_пл+_f2Р_б+g_fn(1+m)*P_n*l_к²/2=1,1*4,9+1,3*9,8+1,3*1,5*75,02*0,65²/2=34,73 кНм.

Q₂=_f1Р_пл+_f2Р_б+g_fn(1+m)*P_n*l_к=1,1*4,9+1,3*9,8+1,3*1,5*75,02*0,65=106,87 кН.

Расчёт плиты будем производить по наибольшим значениям М=42,31 кНм и Q=115,56 кН (сечение 1).

Усилия при расчёте на выносливость max M_i и min M_i определяем аналогично усилиям при расчёте на прочность по вышеприведённым формулам при коэффициентах надёжности по нагрузке _f1=_f2=_f=1,0 и динамическом коэффициенте 1+2/3=1,33:

• для наружной консоли в сечении 1:

  • maxM₁==Р_пl₄+P_т(l₃+0,5b_т)+Р_пл*l₃²/2+Р_б*l₂²/2+(1+2/3)*P_*l₁²/2=0,687*1,51

+1,4*(0,94+0,5*0,57)+4,9*0,94²/2+9,8*0,80²/2+1,33*75,02*0,67²/2=30,45 кНм.

• minM₁=Р_пl₄+P_т(l₃+0,5b_т)+Р_пл*l₃²/2+Р_б*l₂²/2=0,687*1,51+1,4*(0,94+0,5*0,57)+ 4,9*0,94²/2+9,8*0,80²/2=8,05 кНм.

• для внутренней консоли в сечении 2:

  • maxM₂=Р_пл+Р_б+(1+2/3m)*P_n*l_к²/2=4,9+9,8+1,33*75,02*0,65²/2=24,18 кНм.

  • minM₂=(Р_пл+Р_б)*l_к²/2=(4,9+9,8)*0,65²/2=3,12 кНм.

Расчёт по раскрытию трещин производится по наибольшему значению изгибающего момента, определённого по вышеприведённым формулам от нормативных нагрузок при (1+)=1,0:

М₁¹¹=_f1Р_пl₄+P_т(l₃+0,5b_т)+Р_пл*l₃²/2+_f2Р_б*l₂²/2+_f(1+)*P_*l₁²/2=1,10,687*1,51+

+1,397*(0,94+0,5*0,57)+4,9*0,94²/2+1,3*9,8*0,80²/2+1,3*1,0*75,02*0,67²/2=31,37 кНм.

М₂¹¹=_f1Р_пл+_f2Р_б+g_fn(1+m)*P_n*l_к²/2=1,1*4,9+1,3*9,8+1,3*1,0*75,02*0,65²/2=24,43 кНм.

Расчёт по раскрытию трещин будем производить по значению изгибающего момента М₁¹¹=31,37 кНм.