Макет контрольной работы. Введение Исходные данные
![]()
|
СодержаниеВведение……………………………………………………………………... 1. Исходные данные………………………………………………….. 2. Расчет главных балок……………………………………………… 2.1. Определение геометрических параметров расчётных сечений……………………………………………………… 2.2. Определение эквивалентной нагрузки из расчёта на прочность по нормальным напряжениям………… 2.3. Расчёт балок на прочность по касательным напряжениям 2.4. Расчёт балок на прочность поясных заклёпок…………… 2.5. Расчёт балок на общую устойчивость…………………….. 2.6. Расчёт устойчивости опорных стоек……………………… 2.7. Расчёт местной устойчивости стенки балки……………… 2.8. Расчёт балок на выносливость…………………………….. 3. Сравнение классов пролётного строения с классами нагрузки... 4. Выводы по результатам классификации пролетного строения… ВведениеВ соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации железных дорог РФ» все мосты железнодорожной сети классифицируются по грузоподъёмности с целью определения условий пропуска различных поездных нагрузок и решения вопросов об усилении, ремонте и реконструкции их. В настоящее время разработана и широко применяется единая методика расчёта грузоподъёмности металлических пролётных строений, основанная на принципе классификации грузоподъёмности по методу предельных состояний. Для автоматизации расчётов грузоподъёмности и усиления пролётных строений со сплошными главными балками разработаны пакеты прикладных программ для использования на персональных компьютерах. 1 Исходные данные. В соответствии с заданием на контрольную работу по дисциплине «Содержание и реконструкция мостов и тоннелей» необходимо рассчитать класс нагрузки, для заданного пролётного строения. При реконструкции моста под 1 железнодорожный путь с ездой на деревянных поперечинах, необходимо произвести замену деревянных поперечин на плиты БМП. Нормы проектирования пролётного строения – 1925 г. Год изготовления пролётного строения – 1930 г. Материал пролётного строения – сталь Ст3. Обращающаяся и перспективная нагрузка – по классу 2. Пролётное строение находится в хорошем состоянии, т.е. отсутствуют следы механических повреждений, деформации. Также отсутствуют следы коррозии. 2.1 Определение геометрических параметров расчётных сечений. Общий момент инерции (брутто) сечений 1-1, 2-2, 3-3 относительно нейтральной оси балки определяется по формуле: ![]() где ![]() 1.2; ![]() формуле 1.3; ![]() Момент инерции вертикального листа равен: ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Момент инерции горизонтального листа равен: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Момент инерции уголка равен: ![]() где ![]() сортаменту, ![]() ![]() ![]() сортаменту, ![]() ![]() ![]() ![]() Момент сопротивления (нетто) ![]() ![]() где ![]() формуле: ![]() где ![]() верхнего горизонтального листа сечения см.рис. .,см. ![]() ![]() Момент сопротивления (нетто) сечения 4-4 определяется по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Площадь поперечного сечения полностью прикреплённых накладок равна: ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Число заклёпок ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() Число заклёпок ![]() ![]() где ![]() ![]() Сумма моментов инерции накладок ![]() ![]() ![]() Величина ![]() ![]() Расстояние от нейтральной оси балки до заклёпок равно; ![]() ![]() Тогда момент сопротивления равен: ![]() Для дальнейших расчётов принимаем самую невыгодную ситуацию, т.е. момент сопротивления конструкции, когда она работает на срез. 2.2 Определение эквивалентной нагрузки из расчёта на прочность по нормальным напряжениям. Схема пролетного строения к расчету на прочность по нормальным напряжениям приведена на рис.1.1. ![]() Рис.1.1. Эквивалентная нагрузка ![]() ![]() где ![]() постоянной нагрузки на пролётное строение, ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() определяются по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Площадь линий влияния для сечений 1-1, 1-2, 3-3 равна: 1. Сечение 1-1: ![]() 2. Сечение 2-2: ![]() 3. Сечение 3-3; ![]() Эквивалентная нагрузка во всех расчётных сечениях равна: 1. Сечение 1-1: ![]() 2. Сечение 2-2: ![]() 3. Сечение 3-3: ![]() Класс элемента пролётного строения равен: 1. Сечение 1-1: ![]() 2. Сечение 2-2: ![]() 3. Сечение 3-3: ![]() 2.3 Расчёт балок на прочность по касательным напряжениям Расчёт главных балок по касательным напряжениям определяется на уровне нейтральной оси балки у опоры в местах наибольших ослаблений и других опасных сечениях. Расчетная схема балки при расчете на прочность по касательным напряжениям приведена на рис.1.2. ![]() Рис.1.2. Допускаемая временная нагрузка ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() постоянной нагрузки на пролётное строение, ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() следующей формуле: где ![]() ![]() ![]() ![]() Класс элемента пролётного строения равен: ![]() 2.4 Расчёт балок на прочность поясных заклёпок Грузоподъёмность балки на прочность поясных заклёпок определяется на участке пояса, длиной 1000 мм у опор, а также в начале участков с увеличенным шагом заклёпок или с уменьшенной толщиной сварных швов и, при необходимости, в других местах. Расчетная схема балки при расчете на прочность поясных заклёпок приведена на рис.1.3. ![]() Рис.1.3. Допускаемая временная нагрузка ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() непосредственного опирания мостовых брусьев на верхний пояс балки, определяется по табл. 2.2 (1) и равен ![]() ![]() ![]() ![]() Класс элемента пролётного строения равен: ![]() 2.5 Расчёт балок на общую устойчивость Грузоподъёмность балок по общей устойчивости проверяется при свободной длине сжатого пояса, превышающей пятнадцатикратную его ширину. Значение свободной длины ![]() ![]() ![]() Проверка условия: ![]() ![]() ![]() Следовательно расчет можно не выполнять. 2.6 Расчёт устойчивости опорных стоек Расчёт устойчивости опорных стоек при действии опорной реакции балки производится для сечения стойки, которая состоит из уголков жесткости, а также полосы стенки балки шириной с каждой стороны от стойки ![]() ![]() Допускаемая временная ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() расположенных в плоскости опорных стоек; ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() Отсюда: ![]() Класс элемента пролётного строения равен: ![]() 2.7 Расчёт местной устойчивости стенки балки Расчёт местной устойчивости стенки балки состоит из проверки устойчивости отдельных прямоугольных пластинок шириной ![]() ![]() ![]() Рис.1.4. Допускаемая временная нагрузка ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() нормальное и касательное напряжения, которые определяются по прил. 5 (1) и соответственно равны: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() После определения допускаемой временной нагрузки определим класс пролётного строения: ![]() 2.8 Расчёт балок на выносливость Расчёт балок на выносливость производят по наиболее опасным сечениям, характеризующимся высокими концентрациями напряжений, т.е. для тех же опасных сечений, что и при расчёте на прочность по нормальным напряжениям. Допускаемая временная нагрузка ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() После определения допускаемой временной нагрузки определим класс пролётного строения: ![]() 3 Сравнение классов пролётного строения с классами нагрузки Сравнение классов пролётного строения с классами нагрузки производится в табличной форме. (Таблица 1.2.) Таблица 1.2.
|