Расчёт металлического моста (ферма)

1163 > 516 =>

392154 кгс

1.238

0.83

                          =>Условие выполнено 

Условие прочности по касательным напряжениям:

   Условие прочности: 

                        =>Условие выполнено

1.2.4 Расчёт прочности  прикрепления поясов  к стенке.

В сварных  балках делается проверка прочности  угловых швов прикрепления к стенке:

 
 
 
 
 

     1) по границе сплавления;

      2) по металлу шва; 
 
 
 

   - по металлу шва:                                                                            (Рис. 3)

   

   - по металлу границы сплавления:

    , где

    число швов

    , расчётная высота сечения шва по металлу шва и по границе сплавления

    ,

, коэффициенты, которые для автоматической сварки при положении шва «в лодочку» соответственно равны 1.1 и 1.15;

   Расчётная высота сечения шва должна быть не менее 4 мм.

    , расчётное сопротивление шва;

    расчётная поперечная сила;

    статический момент пояса относительно нейтральной оси сечения;

    момент инерции брутто всего  сечения;

   S= (38∙2.5) ∙68.75=6531.25 см³, m= 0.9

    кН/м = 0 кг/см

   (по  СНиП 2.05.03-84*, таб. 50*, таб. 53 и СНиП II-23-81*, таб. 4*)

    3080(1804) кг/см², 2430 кг/см²

   - по металлу шва:                                                                           

      => = 0.37 см

   - по металлу границы сплавления:

     => = 0.27 см

   Принимаем шов с расчётной высотой сечения  в 4 мм.

5. Расчёт  поперечной балки  на выносливость.

Проверка выносливости балки по нормальным напряжениям  определяется по формуле:

, где

при определении  , и при определении и ;

   m=0.9; R_y=3550 кг/см²

      Коэффициент асимметрии цикла при этом ;

Кроме того, в  сварных балках нужно проверять  выносливость поясных швов (по металлу  шва):

Коэффициент асимметрии цикла при этом ;

1536 кг/см²

     тс∙м

109 кг/см²

Коэффициент асимметрии цикла 

Значение  определяется по формуле:

(для ж.д. мостов)

 при м

Для стали 10ХСНД: ;

0.84

           => условие выполнено 

1514 кг/см²

 тс

 тс

=0.071

0.839

    => условие выполнено

6. Проверка  балки на общую  устойчивость.

За свободную  длину l₀ принимаем расстояние между продольными балками.

, где

 

      (38∙2.5)+(1.4∙12∙1.4)=119 см²

11436 см⁴

9.8 см

 =>

16.13 см

 см

                                                                        

=>Условие выполнено.

7. Проверка  по приведённым напряжениям.

2532 кг/см²

859 кг/см²

2937<3674  =>Условие выполнено.

3. Расчёт  болтовых креплений.

1.3.1 Расчёт прикрепления  продольных балок  к поперечным.

Прикрепление  продольных балок к поперечным осуществляется с помощью уголков и высокопрочных  болтов (фракционная часть соединения), а также с помощью накладок «рыбок». 

Количество  фрикционных болтов, прикрепляющих  уголки к стене продольной балки (заводские болты).

Q_bh- несущая способность одного болта – контакт

 

P – усилие натяжения высокопрочного болта  

   см²

А_bn – площадь сечения болта нетто

μ– коэффициент трения (СНиП 2.05.03.-84* табл.57)

- для пескоструйной обработки

 кг

 кг

Окончательно  принимаем:

Фрикционные болты, прикрепляющие уголки к стенке поперечной балки (монтажные), при загружении одной продольной балки работают по одному контакту, а при загружении двух смежных балок - по двум контактам.

Более невыгодным является первый вариант.

Окончательно принимаем:

1.3.2 Расчет поперечного  сечения накладок  «рыбок» и числа     болтов прикрепляющих «рыбку» к полкам продольной балки.

Опорный изгибаемый момент, воспринимаемый «рыбками», можно  принимать равным 0.6∙М_0.5. Усилие в «рыбке»

h – расчетное расстояние между «рыбками».

толщина рыбки (принимается предварительно 2-3 см.)

см 

кг

А_p,n – площадь сечения «рыбки» нетто;

n₃ – число болтов прикрепляющих «рыбку» к одной полке одной балки.

кг/см²

Пусть 42 см

Получается 2 ряда по 8 болтов 

кг/см² 
 

кг/см²

Примем толщину  «рыбки» 2 см:

1.3.3 Расчет «рыбки»  на выносливость.

А_р – площадь сечения рыбки брутто

см²

кг

 кг/см²

      кг/см²

 кг/см²

1.3.4 Расчет крепления  поперечных балок к узлам главных ферм.

Крепления производятся с помощью уголков и фрикционных  болтов. Расчет производится по наибольшей поперечной силе в опорном сечении  поперечной балки.

кг

Число заводских  болтов имеющих, по 2 плоскости контакта

(СНИП 2.05.03-84* табл.84)

Число монтажных  болтов, имеющих по одной плоскости  контакта:

(СНИП 2.05.03-84* табл.84)

Берем 2 ряда по 14 болтов. Итого получаем 28 болтов. 
 
 

2. Расчёт  главной фермы.

2.1 Определение нагрузок, действующих на ферму.

2.1.1 Нагрузка от собственного  веса конструкций.

Нагрузка на одну ферму от собственного веса конструкции складывается из веса мостового полотна, главных ферм, проезжей части и связей:

тс/м

 тс/м

 тс/м

   2.1.2 Эквивалентная временная  нагрузка.

Эквивалентная временная нагрузка  определяется в зависимости от длины загружения и положения вершины л.в. усилия в элементе по СНИП 2.05.03-84* прил. 6

2.1.3 Ветровая и тормозная  нагрузка.

Нормативная погонная ветровая нагрузка на главные  фермы определяется по формуле

 q_o – скоростной напор ветра;

 k_h – коэффициент учитывающий изменение скоростного напора по высоте;

C_w,ф – аэродинамический коэффициент;

H_ф – высота главной фермы;

тс/м

Нормативная погонная нагрузка от ветра на ж/д состав определяется по формуле

 

 тс/м

Нормативная погонная нагрузка от ветра на проезжую часть принимается как на сплошную полосу высотой, равной высоте продольных балок с учетом мостового полотна за вычетом высоты пояса фермы:

 тс/м

Определяемые  нагрузки распределяются между  ветровыми фермами следующим образом:

 тс/м

 тс/м

Нормативная горизонтальная продольная нагрузка от торможения принимается равной:

 тс/м

где м;

2.1.4 Нагрузка от поперечных ударов подвижного состава.

Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка от ударов подвижного состава согласно СНиП 2.05.03-84* п.2.19 принимается равной:

 тс/м

 тс/м

 тс/м

2. Определение усилий.