6.3. Расчет опирания прогонов

Проверка прочности балки на смятие в месте опирания на насадку производиться по формуле:

D – давление , передаваемое на насадку погонами;

A_q=0,150,15= 0,225 м² – площадь опирания одного прогона на насадку;

n=4–число прогонов;

m_q=1,0–коэффициент условной работы;

R_dq=1,77 мПа=1770 кН/м² -

l_s=0,16 м–длина площадки смятия вдоль волокон;

λ=l=3 м ; α=0; ν=24,16 кН/м²; Р_v=193,28кНм

кН

кН/м²

кН/м²

5755кН/м² < 14618,1 кН/м²

Проверка выполняется.

6.4. Опоры

6.4.1. Определение усилий

Опоры моста рассчитываются на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок. В курсовом проекте – расчет на прочность элементов опоры только при действии вертикальных нагрузок.

Нормативные нагрузки от веса мостового полотна, тротуаров, прогонов и коэффициенты надежности к ним, а также нормативная временная нагрузка определены при расчете прогонов (см. п. 1.2).

р_ν= νК =21,14*8=169,12 кН/м

Величина расчетного опорного давления вычисляется по формуле:

кН/м²

Вес опоры:

V_оп=5,28 м³–объем древесины опоры (без учета основания).

=6,86 –удельный вес древесины

=1,2

кН

6.4.3. Расчет опирания насадки на стойки

Насадка проверяется на смятие поперек волокон в местах опирания на стойки. На соединение действует давление D’, которое определяется по формуле при динамическом коэффициенте (1+μ)=1,2. Условие прочности записывается в виде:

n_c=4–количество стоек, воспринимающих давление

кН/м²

l_s=0,16 м–длина площадки смятия вдоль волокон;

A_q=0,93*0,28*0,16 = 0,04166 м²–площадь смятия насадки;

Проверка выполнена

6.4.4. Расчет стоек опоры

Стойки опоры рассчитываются на суммарное давление от прогонов D, вычисляемое по формуле, и от веса опоры Q_оп.

Условие прочности сечения стойки на сжатие с учетом продольного изгиба записывается в виде:

A_d=0,062 м²–площадь поперечного сечения одной стойки;

n_c=4–число стоек опоры, воспринимающих давление D;

n_o=4–полное число стоек опоры;

α=14–угол наклона стоек к вертикали;

кН/м²

R_dc=14700 кН/м²–сжатие вдоль волокон;

φ–коэффициент понижения несущей способности сжатого элемента;

Коэффициент φ определяется в зависимости от гибкости стойки:

l_o=2,75 м–свободная длина стоек (расстояние между узлами связей)

i=–радиус инерции круглого сечения, d–поперечный размер сечения стойки;

φR_dc=0,9992814700=14690 кН/м²

3680 кН/м² <14690 кН/м²

Проверка выполняется.

6.5. Проверка устойчивости опоры поперек моста

Устойчивость опоры проверяется при поперечной ветровой нагрузке, действующей на фасадные поверхности прогонов, опоры и временные нагрузки, если она находится на мосту.

Схема действия на мост поперечной ветровой нагрузки.

Интенсивность ветровой нагрузки определяется:

γ_f =1,5 – коэффициент надежности по нагрузке для ветровой нагрузки;

q_o=0,69 кПа – скоростной напор ветра;

k_h – коэффициент учитывающий высоту положения конструкции над поверхностью земли или горизонтом меженной воды;

h, м	5	10	20	30
Kh	0,75	1,0	1,25	1,4

c_w – аэродинамический коэффициент, принимаемый для однорядных и сдвоенных опор c_w=2,5; для башенных опор c_w=3,2; для всех остальных конструкций и временной нагрузки на мосту (приближенно) c_w= 1,85;

Интенсивность ветровой нагрузки для:

w₁=1,50,69 кПа0,9321,85=1,785кПа – временной нагрузки;

w₂=1,50,69 кПа0,7821,85=1,497кПа – пролетного строения;

w₃=1,50,69 кПа0,7652,5=1,941кПа – однорядной опоры;

l₁=l₂=3 м. – расчетные пролеты, справа и слева от рассчитываемой опоры;

с=0,4. – ширина одорядной опоры;

h_стр=0,64м. – строительная высота;

Ветровое давление на фасадную поверхность временной железнодорожной нагрузки на мосту:

кН

Прогонов и проезжей части:

кН

Промежуточной опоры:

А_оп=0,4h_оп– площадь фасадной поверхности опоры, принимаемая с учетом сплошности равной для башенных опор:

h_оп =5м. – высота опоры (по схеме);

А_оп =0,45=2 м²;

кН

От опрокидывания опору удерживает собственный вес прогонов, мостового полотна, опоры и вес временной вертикальной нагрузки, если она находится на мосту.

Вес прогонов и мостового полотна, передающийся на опору, определяется:

n_пр=1 – число прогонов в поперечном сечении моста (для ж.д. мостов);

γ_f=0,9 – коэффициент надежности по нагрузке для постоянных нагрузок;

кН

Вес опоры деревянного моста без свайного основания равен:

кН

В качестве временной вертикальной нагрузки на железнодорожном мосту рассматривается порожний подвижной состав с интенсивностью распределенной нагрузки v=13,7 кН/м. Передающееся на опору давление от подвижного состава:

кН

γ_fv=1 – коэффициент надежности по нагрузке порожнего подвижного состава:

Опрокидывание опоры может произойти относительно крайней точки О опирания ее на основании.

Момент опрокидывающих сил относительно точки О:

η_w – коэффициент сочетания ветровой нагрузке, принимаемый равным; η_w=0,5 – при временной ветровой нагрузке;

η_w=1,0 – при отсутствии временной нагрузке на мосту (в этом случае W₁=0 и Q_v=0).

Момент опрокидывающих сил относительно точки О при временной нагрузке:

кНм

Момент опрокидывающих сил относительно точки О при отсутствии временной нагрузки:

кНм

Момент удерживающих сил:

кНм

кНм

Необходимая по устойчивости ширина опоры B находится из выражения:

В=4,9м–ширина опоры;

m=1,0 – коэффициент условий работы;

γ_n=1,1 – коэффициент надежности по назначению;

Ширина опоры B для железнодорожных мостов определяется при двух случаях действия нагрузок – с учетом временной нагрузки и при ее отсутствии.

Ширина опоры B с учетом временной нагрузки (при моменте ):

Ширина опоры B без учета временной нагрузки (при моменте, Q_v=0):

4,9м>3,15м ;

4,9м>0,87м

Проверка выполнена