588

Рис. 7.11. Геометрические параметры, определяющие размер балластного корыта

Рис. 7.12. Геометрические параметры, определяющие размер балластной призмы

При нахождении допускаемой нагрузки необходимо определить длину распределения временной нагрузки поперек пролета (L0). На рис 7.13 приведена схема и формулы для определения длины распределения временной нагрузки поперек оси моста.

51

Также можно в масштабе начертить поперечное сечение пролетного строения, очертание заданной балластной призмы и границыраспределениядавления,возникающегоотвоздействия временной нагрузки и приходящегося на плиту балластного корыта.

Рис. 7.13. Схема для определения длины распределения временной нагрузки

Послепроверкиопределениякласса плитыбалластногокорыта на прочность по моменту и по поперечной силе студенты получают полный отчет по расчету грузоподъемности плиты балластного корыта.

7.4. Расчет грузоподъемности главной балки железобетонного пролетного строения

Главная балка железобетонного пролетного строения под действием нагрузок от собственного веса, веса балласта с частямипутиивременнойнагрузкиотподвижногосоставаработает на изгиб. В пакете обучающих прикладных программ LARGO «Расчет грузоподъемности главной балки железобетонного пролетного строения железнодорожного моста» проверяют класс элемента на прочность по изгибающему моменту и на выносливость по бетону и арматуре в середине пролета. При вводе

52

исходных данных по армированию необходимая информация берется с арматурных чертежей главной балки:

1. Количество главных балок, шт. В предлагаемом студенту арматурном чертеже может быть приведено одно-, двухили четырехребристое пролетное строение.

2.Смещения оси пути над опорными сечениями, левым и правым, м. Величину смещения вводят со знаками, указанными

взадании.

3.Полная длина пролетного строения, м.

4.Расстояние в свету между площадками опирания, м. Считается, что все пролетные строения имеют опорные части, выполненные в виде плоских металлических пластин.

5.Фактическая прочность бетона, МПа.

6.Признак, характеризующий вид арматуры. Если использована гладкая арматура, то нужно ввести «1», если периодичес-

кая – «2».

7.Диаметр стержней сжатой (верхней) арматуры, мм.

8.Количество рядов сжатой арматуры, шт.

9.Расстояния от верха главной балки до центра тяжести сжатой арматуры, м.

10.Доля площади коррозированной растянутой арматуры.

11.Количестворядов растянутой арматуры, шт. В программе есть ограничения на количество рядов – их должно быть не больше четырех.

12.Диаметр растянутой арматуры, мм.

13.Количество стержней растянутой арматуры в каждом ряду, шт. (рис. 7.14).

14.Расстояние от низа главной балки до центра тяжести арматуры каждого ряда, м.

Размеры поперечного сечения главной балки задаются в специальном окне с опалубочных чертежей (см. рис. 7.14). Остальные размеры главной балки:

1.Высота балки, м.

2.Ширина балки, м.

3.Длина внешней консоли плиты балластного корыта, м.

4.Расстояние в свету между главными балками, м. Этот параметр вводится для двух ребристых пролетных строений.

53

Рис. 7.14. Ввод размеров поперечного сечения главной балки

5.Ширина плиты балластного корыта, включаемая в расчет главной балки, м.

6.Толщина плиты балластного корыта между главными балками, м. Этот параметр вводится для двух ребристых пролетных строений.

7.Толщина плиты балластногокорыта наружной консоли, м.

8.Высота борта балластного корыта, м.

9.Ширина борта балластного корыта, м.

10.Проекция вута наружной консоли на вертикаль, м.

11.Проекция вута наружной консоли на горизонталь, м.

12.Проекция вута на межреберном участке плиты на вертикаль, м. Этот параметр вводится для двух ребристых пролетных строений.

54

13.Проекциявута намежреберномучасткеплитына горизонталь, м. Этот параметр вводится для двух ребристых пролетных строений.

14.Размеры балластной призмы, м.

15.Толщина балласта под шпалой, м.

Если проверка классов элемента на прочность по изгибающему моменту и на выносливость по бетону и арматуре в середине пролета не требует дополнительных проверок промежуточных значений,расчетзавершен.Есливходепроверкивозниклиошибки, необходимо выполнить пересчет и получить подтверждение правильности окончательного результата. А затем распечатать протоколпорасчету,подтверждающийправильностьвыполненного «ручного» расчета.

Такой способ проверки курсового проекта дает возможность контролировать правильность выполнения «ручного» расчета как самим студентам, так и преподавателю. А созданные в пакете прикладных программ LARGO схемы для каждого вида расчета, на которых непосредственно расставляются размеры, дают наглядное представление о реальных конструкциях.

8.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПАКЕТА

ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ (ARGO)

Промышленный пакетприкладныхпрограммARGOпредназначен для решения задач классификации мостов по грузоподъемности и определения условий пропуска поездных нагрузок по мостам. Пакет состоит из трех приложений:

1.АРГО-М. Классификация по грузоподъемности металлических пролетных строений, реализующее методику Руководства [2].

2.АРГО-ЖБ. Классификация по грузоподъемности железобетонныхпролетныхстроений, реализующееметодикуРуководства [3].

3.АРГО-Н. Классификация и определение условий пропуска нагрузки по мостам, где реализована методика, описанная в нормативных документах [2, 3 и 5].

В настоящее время пакет прикладных программ ARGO внедрен и применяется вовсех мостоиспытательных станциях ОАО «РЖД» и службах пути дорог.

55

Ниже дано краткое описание данного пакета программ в объеме, достаточном для того, чтобы сориентировать студента, желающего применить его с целью выполнения расчетов, перечень которых определен составом курсового проекта. При курсовом проектировании пакет ARGO можно применять для проверки результатов расчетов в случаях, когда задана конструкция,классификациякоторойвучебномкомплексеLARGOневозможна.

Более подробное описание программ студент может найти в соответствующих электронных руководствах пользователя.

8.1. Классификация металлических пролетных строений. АРГО-М

В курсовом проекте производится расчет элементов проезжей части и элементов главных ферм сквозных пролетных строений. Для того, чтобы выполнить эти расчеты в АРГО-М, необходимо запустить программу и в главном меню выбрать пункт «Проект» – «Новый». Проект – это набор исходных данных для классификацииодногопролетногостроения.Проектхранитсяна диске в виде файла с расширением «ARM».

Арго-М классифицирует два типа конструкций – балки со сплошнойстенкойифермы,поэтомуприсозданииновогопроекта нужно выбрать тип рассчитываемой конструкции. В появляющемся при создании нового проекта диалоговом окне выбора типа конструкции следует нажать кнопку «Главные фермы».

Общий порядок расчетов таков:

I. Ввод общих данных. Набор сведений, заносимых в форму «Общие данные», описывает определенные параметры пролетного строения текущего проекта. Это такие данные, как:

год открытия движения по мосту и грузонапряженность участка Q – необходимы для расчетов на выносливость; рас-

четное сопротивление; вес металла пролетных строений и вес мостового полотна; район расположения моста – необ-

ходим для расчета на дополнительное сочетание нагрузок с учетом ветра и выбирается из справочника или через каталог станций (населенных пунктов), близ которых расположен мост. Почти все из требуемых данных вводятся по заданию на выполнение курсового проекта. Те данные, которые в задании на

56

курсовой проект отсутствуют, студент может принимать самостоятельно или по рекомендации преподавателя.

II. Расчет балок проезжей части. К элементам проезжей части относятся: продольные балки, поперечные балки и консоль. Вкурсовомпроекте, если неуказановзадании, консоль не рассчитывается.

Чтобы создать или отредактировать элемент проезжей части, нужно выбрать пункт главного меню «Данные» – «Конструкция проезжей части...».

Рекомендуется следующий порядок занесения данных:

а) Удостовериться, что начальные данные для расчета, отображаемые в верхней части окна, верны. Величина постоянной нагрузки от собственного веса металла задается по данным задания на курсовой проект. Доли постоянной и временной нагрузки на одну балку p и k, коэффициент концентрации напряжений , если иное не указано в задании на курсовой проект, оставляются без изменений.

Посмотреть или изменить некоторые другие начальные данные (которые дублируют «Общие данные») можно, вызвав команду «Балка» – «Прочие начальные данные».

б) В клепаной балке нужно задать уголки верхнего и нижнего пояса, выбрав их из сортамента. По умолчанию установлены равнобокиеуголки 150 15.

в) Описывается сечение в середине пролета. Задаются размеры горизонтальных листов и координаты мест их обрывов.

г) Отображение схемы балки. Визуальная проверка введенныхданныхпоконструкции балки.

д) Принять. Переход к заданию необходимого перечня расчетов (проверок). Если ранееперечень проверок небыл определен, программа переходит в режим мастера назначения проверок (расчетов).

Арго-М рассчитывает классы балок и выполняет все проверки, предусмотренные Руководством [2]. В стандартном курсовом проекте необходимо выполнить три из них:

1) На прочность по нормальным напряжениям. Проверка осуществляется в середине пролета. В поперечных балках проверяется сечение пориске отверстий прикрепления продольных балок.

57

2)На прочность по касательным напряжениям. Расчет выполняется по нейтральной оси балки в сечениях у опоры (для поперечных балок – в сечении по риске отверстий в уголках прикрепленияпродольныхбалок).

3)На прочность прикрепления продольных балок к поперечным и поперечных к главным фермам.

Все проверки объединены в пять обязательных групп расчетов, представленных в мастере:

1. Прочность по нормальным напряжениям.

2. Прочность по касательным напряжениям.

3. Прочность поясных заклепок (сварного шва).

4. Общая устойчивость.

5. Местная устойчивость.

Обязательным условием для успешного завершения работы с мастером назначения проверок является наличие, как минимум, одной проверки для каждой группы расчетов. Иначе говоря, несмотря на то, что в курсовом проекте выполняется лишь ограниченноеколичестворасчетов, проверкинеобходимоназначить во всех группах. В случаях, когда для назначения проверки требуется ввод данных, которых в задании на курсовой проект нет,допускаетсяприниматьихпроизвольно(новрамкахправил, определенных программным обеспечением).

Местоположениерасчетных сечений в каждой проверкезада-

ется координатой – расстоянием от опорного сечения до проверяемого. Это расстояние не может быть больше половины расчетнойдлиныбалки.Прирассмотрениипоперечнойбалкиэта величина не может быть больше, чем расстояние от опорного сечения до продольной балки (для любого из расчетов).

III.Расчет прикреплений балок проезжей части.Ввод данных для расчета осуществляется через «Группы расчетов» – «Расчет прикрепления к поперечной балке». Необходимо описать конструкцию прикреплений, введя требуемые данные. Все необходимое для этого берется из задания на курсовой проект. Однако следует обратить внимание на некоторые особенности исходных данных. Например, требуется:

– ввести такжерасстояниемеждукрайними заклепками (болтами) в стенке продольной балки. Эту величину студент определяет самостоятельно на основе данных задания;

58

–отметить, прикреплены ли продольныесвязи главных ферм

книжним поясам продольных балок. Если прикреплениев задании не оговорено, то студент выбирает условие произвольно;

–указать интервал, в который входит минимальная из величин – расчетный пролет главных ферм или максимальная длина между разрывами в продольных балках. Если не указано в задании, то проезжая часть принимается без разрывов.

IV. Расчет элементов главных ферм. Переход к описанию фермы производится при вызове меню «Данные» – «Конструкцияглавныхферм».Дляописанияконструкцииглавныхферм требуется:

–задать геометрию решетки;

–задать жесткости элементов решетки и поясов и описать их прикрепления.

Задание геометрии ферм со стандартной решеткой не представляет труда – требуется ввести число панелей грузового пояса, расчетный пролет фермы, высоту фермы (расстояние между центрами узлов – геометрическая длина) и тип езды.

Задание геометрии ферм с произвольной решеткой подробно описано в электронном руководстве пользователя АРГО-М. Студенту, владеющему AutoCAD, проще всего воспользоваться функцией импорта схемы фермы из файла формата DXF. Следует помнить, что из DXF-формата программа считывает только линии. При создании схемы в AutoCAD необходимо следить за тем, чтобы координаты Y грузового пояса были равны нулю. Координата X нулевого узла фермы также должна быть равна нулю.Впапке..ArgoM\Examples\имеетсяпримерфайла66,14.dxf. После экспорта фермы необходимо расставить опорные части («Ферма» – «Черчение элементов» – «Установить опоры») и выполнить сортировку (контекстное меню таблицы «Информация об элементах», значок ).

Определение количества типов жесткостей. Для выпол-

нения расчетов по заданию на курсовой проект необходимо и достаточно будет определить столько типов жесткостей, сколько задано элементов к расчету.

Описание типов жесткостей. Прежде чем приступить к формированию сечения, для каждого типа жесткости рекомендуется определить, каким редактором можно задать данное

59

сечение (тип жесткости) – типовым или для произвольных сечений. Кроме того, надо определить основные параметры сечения: количествоэлементовсечения,ихвзаимноерасположение,количество заклепок в каждом элементе сечения, диаметр заклепок, а также свободные длины для сжатых и преимущественно сжатых элементов, состав ветви и свободную длину ветви.

Описание прикреплений элементов главных ферм в общем случае для расчетов по заданию на курсовой проект не требуется (если необходимо выполнить расчет прикреплений, см. электронное руководство пользователя АРГО-М).

Дополнительные данные. Задание условно названных «дополнительными»данных осуществляется через пункт «Данные» главного меню. «Дополнительные» данные необходимы для определения ряда расчетных коэффициентов и для выполнения некоторых расчетов, в том числе и на дополнительное сочетание нагрузок. Если расчетный пролет фермы менее 55 м, расчет на дополнительное сочетание нагрузок не выполняется. К «дополнительным» относятся данные о долях постоянной и временной нагрузки на одну ферму p и k. Для автоматического расчета этихкоэффициентовпредусмотреныстандартныеформы, вызываемые нажатием кнопки соответствующего поля. Эти данные необходимы.

Остальные данные относятся к расчетам ферм на дополнительное сочетание нагрузок (при расчетных пролетах более 55 м):

–номера панелей с разрывами в продольных балках (если не указано в задании, можно принять проезжую часть без разрывов), номера панелей с наличием тормозных связей;

–вертикальныйразмер,равный расстояниюотверханижнего пояса главной фермы до верха головки рельса либо от низа продольной балки до верха головки рельса, если отметка низа продольной балки выше отметки верха пояса;

–тип решетки фермы, тип портального заполнения, данные для расчета ноги портальной рамы.

V. Вывод результатов. Отчетные формы с результатами расчетов осуществляются через главное меню «Результаты по...». Экспортитоговыхрезультатовпроизводитсяв документы

Word, создаваемые в папке ..\ArgoM\Results\ .

60