2.3. Сравнение вариантов.

По варианту 1 капитальные затраты составят 139,7 тыс. руб., по варианту 2 - 105,6 тыс. руб.

При переходе от трехпролетной схемы к двухпролетной общая стоимость снизилась на 34,1 тыс. руб. (24 %). Но двухпролетная схема является менее эстетически пригодной, чем трехпролетная. Применение пролетных строений длиной 23,6 и 27,6 м по варианту 2 потребует использования кранов большей грузоподъемности, чем по варианту 1.

К расчету принимается вариант 2.

3. Расчет пролетного строения.

Расчет выполняется для типового балочного двухблочного пролетного строения длиной 23,6 м из предварительно напряженного бетона с ездой на балласте (Рис 3.1, а).

3.1. Расчет проезжей части пролетного строения.

3.1.1. Определение расчетных усилий.

Рис. 3.1. Расчетная схема плиты проезжей части.

Наружная и внутренняя плита работает под вертикальной нагрузкой как консоль защемленная одной стороной в ребре балки (рис. 3.1). На внутренней консоли нагрузки считается равномерно распределенными по всей длине, а на наружной консоли учитывают распределение нагрузок на участках разной длины и действие сосредоточенных сил от массы перил и тротуаров.

l_к = 0,9 - 0,13 = 0,77 м;

l₁ = 1,7 - 0,9 - 0,13 = 0,67 м; l₂ = 1,99 - 0,9 - 0,13 = 0,96 м;

l₃ = 2,09 - 0,9 - 0,13 = 1,06 м; l₄ = 2,66 - 0,9 - 0,13 = 1,63 м;

0,5b_т = 0,285 м.

Нормативные постоянные нагрузки при расчетной ширине участка плиты вдоль пролета от собственной массы:

односторонних металлических перил Р_п = 0,07 тс/м;

железобетонной плиты тротуара Р_т = h_тb_тγ_жб = 0,1·0,57·2,5 = 1,4 тс/м;

плиты балластного корыта q_пл = h_плγ_жб = 0,2·2,5 = 0,5 тс/м²;

балласта с частями пути q_б = h_бγ_б = 0,5·2,0 = 1,0 тс/м².

Нормативная временная нагрузка от подвижного состава

Временная равномерно распределенная нагрузка от массы материалов пути и балласта, сложенных на тротуаре при ремонте пути, принимается p_б = 1,0 тс/м². Эту нагрузку не учитывают совместно с временной нагрузкой от подвижного состава.

Коэффициент перегрузки постоянных нагрузок Р_п, Р_т, q_пл и временной нагрузки p_б принимается n₁ = 1,1, постоянной нагрузки q_б - n₂ = 1,3. Коэффициент перегрузки временной нагрузки от подвижного состава и динамический коэффициент 1 + μ вычисляется по формулам:

n_вр = 1,3 - 0,003λ = 1,3 - 0 = 1,3;

1. Усилия при расчете на прочность:

для наружной консоли в сечении 1 при действии временной нагрузки от подвижного состава

Q₁ = n₁(P_п + P_т + q_плl₃) + n₂q_бl₂ + n_вр(1 + μ)pl₁ = 1,1(0,07 + 1,4 + 0,51·1,06) + 1,3·1,0·0,96 + + 1,3·1,5·7,65·0,67 = 13,4 тс/м.

для наружной консоли в сечении 1 при действии временной нагрузки от массы материалов пути и балласта временно сложенных на тротуаре

Q₁ = n₁(P_п + P_т + q_плl₃) + n₂q_бl₂ + n₁p_бb_т = 1,1(0,07 + 1,4 + 0,5) + 1,3·1,0·0,96 + 1,1·1,0·0,57 = = 4,04 тс/м.

для внутренней консоли в сечении 2

Q₂ = [n₁q_пл + n₂q_б + n_вр(1 + μ)p]l_к = [1,1·0,5 + 1,3·1,0 + 1,3·1,5·7,65]·0,77 = 12,91 тс/м.

Расчет производится по наибольшим значениям M и Q.

M = 6,45 тс·м/м;

Q = 13,4 тс/м.

2. Усилия при расчете на выносливость и по раскрытию трещин.

Рассчитываются при коэффициентам перегрузки n₁ = n₂ = n_вр = 1,0 и динамическом коэффициенте :

для наружной консоли в сечении 1

Q'₁ = P_п + P_т + q_плl₃ + q_бl₂ + (1 + μ)pl₁ = 0,07 + 1,4 + 0,5·1,06 + 1,0·0,96 + + 1,33·7,65·0,67 = 9,78 тс/м.

для внутренней консоли в сечении 2

Q'₂ = [q_пл + q_б + (1 + μ)p]l_к = [0,5 + 1,0 + 1,33·7,65]·0,77 = 8,99 тс/м.