588

спараллельной решетчатой главной фермой и проезжей частью

сдвумя «рыбками».

Данные для расчета металлического пролетного строения предоставляются каждому студенту с указанием кода пролетного строения с соответствующими характеристиками.

В качестве исходных данных, для выполнения расчета по грузоподъемности железобетонного пролетного строения, студентполучает арматурныеи опалубочныечертежи и параметры, характеризующие состояние мостового полотна (толщина слоя балласта под шпалой, смещение оси пути относительно оси пролетного строения) и бетона (фактическая прочность бетона).

7.1. Расчет грузоподъемности балок проезжей части металлического пролетного строения

С использованием программного комплекса LARGO «Расчет грузоподъемности балок проезжей части металлического пролетного строения железнодорожного моста» можно проконтролироватьрасчетпродольнойипоперечнойклепаныхбалок.Типы сечения балок, предлагаемых в задании, приведены на рис. 3.1.

При работе с LARGO вводят следующие исходные данные:

1)балка проезжей части;

2)тип балки проезжей части;

3)интенсивностьпостоянных нагрузок, кН/м;

4)длинупанели, м;

5)размеры элементов, попадающих в сечение балки, высота балки, см. Если горизонтальные листы отсутствуют в сечении, размеры его не указывают (по умолчанию нули).

При этом студент, заполняя поля, предназначенные для размеров сечения балки, контролирует правильность заданного сечения балки, так как параллельно с расстановкой размеров сечения программным комплексом создаются все элементы сечения в специальном окне (рис. 7.2).

Следующий этап проверки ручного расчета – геометрические характеристики сечения: момент инерции сечения, расчетный момент сопротивления, статический момент половины сечения относительно нейтральной оси. При этом, если, например, моментинерции всегосеченияподсчитан правильно,дополнительно не требуется вводить момент инерции отдельных элементов сечения.

41

Рис. 7.2. Определение геометрических характеристик сечения

Для проверки балки понормальным и касательным напряжениям следует ввести следующие дополнительные данные:

1.Расчетное сопротивление металла, МПа. Определяют по табл. 2.1 [2] в зависимости от вида металла, указанного в задании.

2.Для поперечной балки дополнительно вводят расстояние между осями главных ферм и расстояние между осями продольных балок, м.

После ввода этих данных выполняют проверку по нормальным и касательным напряжениям и переходят к расчету прикреплений.

По аналогии с проверкой геометрических характеристик при правильномопределенииклассапонормальнымилипокасательнымнапряжениямпромежуточныезначениянеконтролируются. Если жекласс определен неверно, проверяются всепромежуточныезначения, вслучаенахождения ошибки и послеее исправленияопятьконтролируетсякласспонормальнымилипокасательным напряжениям (рис. 7.3).

42

Рис. 7.3. Расчет на прочность по нормальным напряжениям

Дляпродольной балкивыполняютпроверкиклассов:попрочностизаклепок,соединяющихуголкиприкрепленияспродольной балкой по двойному срезу и смятию; по прочности заклепок, соединяющихуголки прикрепленияспоперечнойбалкой наодиночныйсрез исмятие;поприкреплениюнапрочность заклепокв заклепочных отверстиях поперечной балки; по прочности прикрепленияилисечения«рыбки».Конструкцияприкрепленияпродольных балок к поперечным приведена на рис. 3.4.

Для проверки расчетов поприкреплению продольной балки к поперечнойнеобходимоввестиследующиедополнительныеданные:

1.Диаметр заклепок, мм.

2.Количество заклепок, установленных по рискам «а» и «б»

(см. рис. 3.4).

3.Толщинастенкипоперечнойбалки,мм.Вкурсовомпроекте толщинастенкипоперечнойбалкипринятаравнойтолщинестенкипродольнойбалки.

Заданное количество заклепок в исходных данных тут же отражается на чертеже постановкой заклепок в цвете в зависимости от рисок (рис. 7.4).

Для расчета «рыбки» необходимо ввести дополнительные данные:

1.Количество заклепок в «полурыбке», шт.

2.Толщина «рыбки», мм.

3.Ширина «рыбки», мм. В курсовом проекте назначают равной сумме размеров двух полок уголков и толщине вертикального листа продольной балки.

4.Количество заклепок в ближайшем к поперечной балке ряду, шт. В курсовом проекте у всех студентов это количество равно двум.

43

Проверкой расчета «рыбки» завершается расчет продольной балки (рис. 7.5).

Рис. 7.4. Расчет по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой

Конструкцияприкрепленияпоперечнойбалки кфермеприведена на рис. 3.6.

Проверку правильности расчета поперечной балки по ее прикреплению к ферме начинают с ввода следующих данных:

1.Количествозаклепок,прикрепляющихуголкиприкрепления

кглавной ферме, по рискам «б», шт. (см. рис. 3.6).

2.Количествозаклепок,прикрепляющихуголкиприкрепления

кпоперечной балке, по рискам «а», шт. (см. рис. 3.6).

3.Диаметр заклепок, мм.

4.Толщина фасонки, см.

Проверку прикрепления поперечной балки осуществляют по заклепкам, работающим в стенке балки на смятие или двойной срез(порискам«а»), и позаклепкам, работающимна смятиеили одиночный срез (по рискам «б») (рис. 7.6). При определении количества заклепок, учитываемых в расчетах, следует учитывать, что в первом случае в расчет включают только заклепки, расположенныевпределахстенки поперечнойбалки,а вовтором– заклепки, расположенные выше вертикального листа нижнего пояса.

44

Рис. 7.5. Класс балки по прочности сечения или прикрепления «рыбки»

Контроль ручного расчета при помощи программного комплекса LARGO «Расчет грузоподъемности балок проезжей части металлического пролетного строения железнодорожного моста» подтверждается протоколом с полной расшифровкой всего расчета.

45

Рис. 7.6. Класс балки по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления

7.2. Расчет грузоподъемности элементов главных ферм металлического пролетного строения

С помощью программного комплекса LARGO «Расчет грузоподъемности балок проезжей части металлического пролетного строения железнодорожногомоста»можновыполнить проверки правильности расчета раскоса, элементов верхнегоили нижнего поясов пролетного строения с треугольной решеткой и параллельными поясами. Растянутые и преимущественно растянутые элементы рассчитывают на прочность и выносливость, сжатые

ипреимущественно сжатые – на устойчивость и прочность. На первом этапе определяют характеристики линии влияния

заданного к расчету элемента. Для этого вводят следующие исходные данные (рис. 7.7):

1.Число панелей, шт.

2.Диаметр заклепок, см.

3.Весметалла элементовглавныхфермпролетногостроения, кН/м. Определяют по прил. 4 [2].

4.Вес мостового полотна, кН/м. Определяют по прил. 5 [2].

5.Смещение оси пути, м. В курсовом проекте смещение оси пути относительно оси пролетного строения не всегда задается, его следует принимать равным нулю.

6.Расчетное сопротивление металла, МПа (принимают по табл. 2.1 [2]).

46

Рис. 7.7. Ввод общих данных о конструкции фермы

7. Предлагается определить элемент фермы, который будет проверяться, и задать нижний и верхний узлы этого элемента.

Остальные размеры фермы задаются на схеме в специальном окне (рис. 7.8):

1.Расчетный пролет, м.

2.Высота фермы, м.

3.Расстояние между осями ферм, м.

Следующий этап расчета – проверка характеристик линий влияния, которые необходимы для определения геометрических характеристик поперечных сечений рассчитываемых элементов.

Дополнительные данные, необходимые для определения геометрических характеристик:

1.Количество вертикальных листов, шт.

2.Количество заклепок в вертикальном листе, шт.

3.Расстояние в свету между вертикальными листами, размеры элементов, входящих в сечение, задаются непосредственно в окне, где расположены элементы выбранного сечения, см (см.

рис. 7.8).

47

прил. 9 [2], в зависимости от продолжительности эксплуатации пролетного строения и грузонапряженности участка железной дороги (рис. 7.9).

Рис. 7.9. Расчет элементов фермы на выносливость

48

Результаты расчета выбранного элемента фермы приводятся в протоколе отчета со всеми исходными данными и результатами расчета.

7.3. Расчет грузоподъемности плиты балластного корыта железобетонного пролетного строения

Плита балластного корыта в совместной работе с главной балкой испытывает изгиб в поперечном по отношению к оси моста направлении от действия собственного веса, от веса балласта с частями пути и временной нагрузки от подвижного состава. По программному комплексу LARGO «Расчет грузоподъемности плиты балластного корыта железобетонного пролетногостроенияжелезнодорожногомоста»проверяютправильность определения классов элемента на прочность по изгибающему моменту и на прочность по поперечной силе (в обоих случаях рассматривается сечение в корне наружной консоли). При вводе исходных данных по выданным арматурным чертежам задают армирование плиты балластного корыта:

1.Фактическая прочность бетона, МПа. При определении предельного изгибающего момента следует учитывать, что в расчете используется не фактическая прочность бетона, приведеннаявзадании (илипроектная прочностьбетона, приведенная на арматурном чертеже), а расчетное сопротивление бетона сжатию при расчетах на прочность (см. табл. 2.1 [3]).

2.Количество стержней растянутой арматуры, шт. Расчетное количестворастянутых стержней для наружной консоли определяют на один погонный метр балки и учитывают только те стержни, которые расположены в верхней части плиты и проходят поперек оси балки, шт.

3.Количество стержней сжатой арматуры, шт. Так же как и для растянутой арматуры определяют количество стержней сжатойарматуры,ноучитывают толькоту,котораярасположена

внижней части плиты.

4.Диаметр стержней растянутой арматуры, мм.

5.Диаметр стержней сжатой арматуры, мм.

6.Защитный слой бетона, м.

7.Внешний вут есть, Y/N. Признак наличия внешнего вута у внешней консоли. Если вут есть, нужно ввести ‘Y’es, если нет – вводят ‘N’o.

49

8. Тип арматуры.

Исходные данные по размерам плиты балластного корыта определяют по опалубочным чертежам и заполняют на схеме плиты балластного корыта в специальном окне (рис. 7.10):

1.Толщина борта балластного корыта, м.

2.Высота борта балластного корыта, м.

3.Толщина плиты, м.

4.Толщина слоя балласта под шпалой, м.

5.Размеры балластной призмы, м.

6.Расстояние между главными балками, м.

7.Длина внешней консоли, м.

8.Смещение оси пути, м, или отклонение оси пути от оси пролетного строения. Для расчета наружной консоли из двух значений эксцентриситета, приведенных в задании, нужно выбрать максимальное.

Рис. 7.10. Основные данные расчета плиты балластного корыта

После ввода исходных данных проверяют значения сосредоточенных и распределенных нагрузок, действующих на внешнюю консоль. Постоянную нагрузку от веса балласта и железобетона определяют по фактическим размерам, приведенным в задании. Геометрические характеристики плиты и параметры балластной призмы можно определить по рис. 7.11 и 7.12 или вычертить по заданным опалубочным размерам в AutoCAD плиту и балластную призму и определить все необходимые площади поперечного сечения.

50