Проектирование и расчёт металлического моста

 
 
 

 

2.10. Расчет стыка стенки. 

   Эпюра напряжений в стенке носит характер эпюры  при внецентренном сжатии, т.е. вызванная моментом , продольной силой . Из эпюры определим их значение:

,   ;

где   – напряжения поверху и понизу вертикальной стенки.

   Определяем  их аналогично напряжению в поясах.

,

,

,

,

,

,

,

.

   Силы, действующие на каждый болт стыка, от продольной и поперечной сил будут равны:

,   .

   Силы, действующие на каждый болт от момента:

;

где  k – число болтов в полунакладке;

            n – число рядов в полунакладке.

   Равнодействующая  усилий ;

     – наименьшая  из расчетных усилий  для одного болта  из расчета на  срез и смятие:

– на срез: 

 ,   ,   .

,

.

– на смятие:  

,

     – диаметр болта;

    – наименьшая сумма толщин элементов, сминаемых в одном направлении.

.

Следовательно, минимальным будет 

.

   Примем  расстояние между  болтами  , тогда получим:

– число горизонтальных рядов болтов = 56;

– число вертикальных рядов n = 4.

;   ;   .

,    (кгс).

.

– условие не выполняется.

   Перенапряжение  составляет всего 2.8%, что допускается

 

2.11. Расчет прикрепления пояса к стенке главной балки. 

   Прикрепление  пояса к главной  балке рассчитываем в приопорном сечении:

                тс,   ,    .

                тс,   ,    .

   

   Статический момент верхнего пояса  относительно оси  х-х:

.

   Положение центра тяжести:   .

   Статический момент верхнего пояса  относительно оси  s-s:

.

   Приведенная к стали, площадь  объединенного сечения  будет равна:

.

   Положение центра тяжести сталежелезобетонной  балки по отношению  к оси s-s будет определяться по формуле:

.

   Приведенный к стали статический  момент верхнего пояса  и железобетонной плиты относительно оси s-s будет равен:

.

   Приведенный к стали статический  момент верхнего пояса  и железобетонной плиты относительно оси х-х будет  равен:

.

   Моменты инерции:

   Сдвигающие  горизонтальные усилия, приходящиеся на погонный сантиметр балки, будут равны:

(кгс/см).

   Местное вертикальное давление, передающееся на 1 п.см. балки от сосредоточенного давления колеса тележки  А-11 с учетом коэффициента надежности и динамического коэффициента:

,

где   , т.к ;

             .

(кгс/см).

   Расчетная высота сварного шва  , число швов .

   Касательная напряжения в швах:

(кгс/см²).

(кгс/см²).

(кгс/см²)   <   (кгс/см²) – условие соблюдается. 

 

2.12. Расчет объединения железобетонной плиты и главных балок с применением жесткого упора. 

   Расчет  ведем для приопорного  сечения.

   Приведенный к стали статический  момент железобетонной плиты относительно оси х-х (см. предыдущий раздел).

(см³).

   Расстояние  между жесткими упорами примем .

   Сдвигающее  усилие, действующее  на упор:

(кгс/см).

   Упор  показан на листе 3 графической части  курсовой.

   Площадь поверхности смятия рабочего бетона   см².

   Проверка на местное смятие бетона:

.

   Рассчитываем  лобовую пластинку  упора, как двухконсольную балку:

   Изгибающие  моменты будут  равны:

– в заделке консоли:   (кгс∙см);

– в середине пролета:   (кгс∙см).

Принимаем (кгс∙см).

   Момент  сопротивления лобовой  пластинки на погонный сантиметр длины:

(см²).

   Упоры выполняем из стали 10СНД. Проверка лобовой  пластинки на изгиб  будет выполняться по формуле:

.

   Рассчитаем  прикрепление жестких  упоров к верхнему поясу металлической  балки: сварные швы, прикрепляющие жесткий  упор к верхнему поясу, работают на срезающие  усилия и изгибающий момент  .

где   (см).

(кгс∙см).

   Суммарная длина швов:

  (мм).

   Проведем  ось 1-1. Статический  момент сварных швов относительно оси 1-1:

 

   Расстояние  до оси 2-2, проходящей через центр тяжести  площади прикрепляемых швов:

  (см).

   Момент  инерции в сварных  швах относительно оси 2-2 будет равен:

      (см⁴).

  (см³)

(кгс/см²)   <   (кгс/см²) – условие соблюдается.

   Касательное напряжение в сварных  швах от срезывающей  силы S будет равно:

  (кгс/см²)   <   (кгс/см²)

– условие соблюдается.

   Главные нормальные напряжения в сварных швах:

(кгс/см²)   < 

  (кгс/см²) – условие соблюдается.