3.1.Определение расчетных усилий в элементах опор.

• Вес пролетных строений для определения нормативной нагрузки на опору взят из расчета главной балки.

p_пр.ст. =2 27,02=54,04 кН/м.

• Нормативная нагрузка от веса мостового полотна определяется также из расчета главной балки:

р_{мост.пол.} = 217,64 = 35,34 кН/м.

• Тогда величина вертикальной силы от постоянных нагрузок может быть определена по формуле:

R = 0,5(γ_f1 p_пр.ст. + γ_f2 р_{мост.пол}) l_p

где γ_f1, γ_f2 – коэффициенты надежности по нагрузке, соответственно равные 1,1 и 1,3;

l_p - расчетный пролет, l_p = 15,8 м;

R = 0,5(1,1 54,04 + 1,335,34)15,8 = 832,5 кН

При определении нагрузки от собственного веса опоры использовались размеры ее элементов, назначенные предварительно (при составлении варианта моста).

Q_оп = γ_fp V_оп γ_б

где V_оп – объем опоры;

γ_б – удельный вес бетона, равный 24 кН/м³

Q_оп = 1,1 40,524 = 1069,2 кН

• Вертикальное давление, оказываемое на опору при загружении поездом двух пролетов, определяется по формуле:

N_ν2 = γ_f (1 + μ) ν K ω₂

где ν – эквивалентная равномерно распределенная временная вертикальная нагрузка класса К = 1, принятая в зависимости от α = 0,5 и λ = l_p1+l_p2+c =32,35; ν = 11,22 кН/м.

γ_f - коэффициент надежности к временным нагрузкам

(1 + μ) - динамический коэффициент, в соответствии с п. 2.22 СниП 2.05.03 – 84 (1+μ)=1, поскольку опора бетонная массивная;

К – класс временной вертикальной нагрузки, К = 14;

₂ – площадь линии влияния опорной реакции, ω₂ = 15,8 0,5 м;

N_ν2 = 1,2 ∙ 1 ∙ 11,22 ∙14  15,8 0,5 = 1489,1 кН.

• Вертикальное давление, оказываемое на опору при загружении поездом одного пролета, определяется по формуле:

N_ν1 = γ_f  (1 + μ) ν K ω₁

где ν – эквивалентная равномерно распределенная временная вертикальная нагрузка класса К = 1, принятая в зависимости от α = 0 и λ = l_p1+ (l_п1 - l_p1)/2 = 16,15 м;

ν = 15,6 кН/м

тогда:

N_ν1 = 1,25 ∙ 1  15,6 ∙ 14 ∙ 15.8 0.5 = 2156.7 кН.

• Продольная горизонтальная нагрузка от торможения или силы тяги подвижного состава железных дорог принимается равной 10% от веса временной вертикальной подвижной нагрузки :

Т = 0,1 ∙ γ_f ∙ (1 + μ) ∙ν ∙K ∙(l_p2 + c/2),

• при загружении поездом двух пролетов:

Т₂ = 0,1 ∙ 1,2 ∙ 1 ∙11,22  14 ∙ (15.8 + 0,75/2) = 304,9 кН;

• при загружении поездом одного пролета:

Т₁ = 0,1 ∙ 1,25 ∙ 1 ∙15,6 ∙14 (15.8 + 0,75/2) = 441,5кН;

• Горизонтальная поперечная ветровая нагрузка от:

• от подвижного состава:

F_п.с. = ω ∙ l_п ∙ h_пс ∙ γ_f

где ω – нормативная интенсивность горизонтальной ветровой нагрузки,

ω =q₀ ∙ k_h ∙ c_ω

где q₀ – скоростной напор ветра на высоте 10м, q₀ = 0,7 кН/м²;

k_h – коэффициент, учитывающий для открытой местности изменение скоростного напора по высоте, k_h =1,45;

c_ω – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, для подвижного состава c_ω =1,8;

ω = 0,7 ∙ 1,45 ∙ 1,8 =1,827 кН/м²

l_п – полная длина пролетного строения, l_п = 16,5 м;

h_пс – высота подвижного состава, h_пс = 3 м;

γ_f - коэффициент надежности, γ_f =1,5;

F_п.с. = 1,82716,5 ∙3 ∙1,5 = 135,7 кН;

• от пролетного строения:

F_пр.ст. = ω ∙ l_п ∙ h_пр.ст. ∙ γ_f

где ω =0,7 ∙ 1,45 ∙ 1,9 =1,9 кН/м²;

l_п = 16,5 м;

h_пр.ст. = 1,4 м;

F_пр.ст. = 1,9 ∙16,5∙1,4 ∙1,5 = 65,8 кН;

• от опоры:

F_оп = ω ∙ b ∙ h ∙ γ_f

где ω =0,7 ∙ 1,45 ∙ 1,75 =1,78 кН/м²;

b = 2 м;

h = 5 м;

F_оп. = 1,78 ∙ 2 ∙ 5 ∙ 1,5 = 26,7 кН;

• Горизонтальная продольная ветровая нагрузка от:

• от пролетного строения ,для сплошностенчатых балок принимается равной 20% от поперечной ветровой нагрузки:

F^пр_пр.ст. = 0,2 ∙ F_пр.ст. = 0,2 ∙ 65,8= 13,16 кН;

• от опоры

F^пр_оп = ω ∙ b ∙ h ∙ γ_f

где ω =70 ∙ 1,45 ∙ 1,75 =1,78 кН/м²;

b = 4,8 м;

h = 5 м;

F^пр_оп. = 1,78 ∙4,8 ∙5 ∙1,5 = 64,08 кН;

Продольные ветровые нагрузки, действующие на пролетные строения, следует принимать передающимися на опоры в уровне центров опорных частей, на опоры – в центре тяжести наветренной площади.

Продольное ветровое воздействие на подвижной состав на мосту не учитывается.

• Ледовая нагрузка, действующая на опоры моста из условия прорезания опоры льдом, определяется следующим образом:

Н_л = ψ ∙ R_л ∙ b ∙t ∙ γ_f,

где ψ – коэффициент формы, для опоры с треугольной носовой частью ψ = 0,57;

R_л – сопротивление льда раздроблению, R_л = 450 кН/м²;

b – толщина опоры на уровне действия льда, b = 2м;

t – толщина льда, t = 0,6 м;

γ_f - коэффициент надежности, γ_f =1,2;

Н_л = 0,57 ∙ 450 ∙ 2 ∙0,6 ∙ 1,2 = 369,4 кН;