Нагрузки их сочетания

Расчет мостовых опор выполняется по двум группам предельных состояний [3, стр. 139]

Расчеты по первой группе состояний выполняются с целью обеспечить несущую способность сооружения, они включают в себя проверки:

- прочности элементов конструкции по материалу;

- устойчивости центрально и внецентренно сжатых элементов опор;

- выносливости металлических и сквозных железобетонных конструкций опор железнодорожных мостов;

- устойчивости опор против опрокидывания и сдвига;

- устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения;

- несущей способности грунтового основания.

Расчеты по второй группе выполняются для обеспечения необходимой жесткости и трещиностойкости конструкций опор, в них входят:

- расчет деформаций оснований и фундаментов (осадки, крены, горизонтальные перемещения:

- определения смещений верха опор железнодорожных мостов вдоль и поперек оси пути под действием горизонтальных нагрузок;

- расчет трещиностойкости железобетонных конструкций фундаментов и тела опоры.

Расчетная схема опоры представлена на рис. 3.

Рис. 3. Расчетная схема опоры

Согласно заданию на курсовую работу при расчеты применяется сочетание нагрузок №3 и №7, а именно:

- 3 ожд – временная вертикальная нагрузка на одном пролете, плюс тормозная сила (сила тяги), плюс продольная ветровая нагрузка;

- 7 ожд – поперечная ветровая плюс ледовая нагрузка (без временной подвижной нагрузки).

Вертикальная нагрузка на опору от собственного веса железобетонных пролетных строений:

, кН;

, кН;

Где:

- = 1.1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкций;

- = 1.3 – коэффициент надежности для балласта;

- – нормативная погонная нагрузка от собственного веса пролетного строения длиной 27,6м;

- – нормативная погонная нагрузка от собственного веса пролетного строения длиной 23,6м;

- – нормативная погонная нагрузка от веса балластного мостового полотна с размерами сечения 0,5х3,6 м.

Тогда:

кН;

кН;

Вертикальная нагрузка на подошву ростверка от собственного веса опоры:

, кН;

Где:

- = 1,1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкций;

- = 25 кН/м³ – объемный вес железобетона;

- V_оп – объем железобетона опоры, м³.

Тогда для сечения 1-1:

, кН;

для сечения 2-2:

, кН;

для сечения 3-3:

, кН;

Расчетные нагрузки от временной вертикальной нагрузки вычисляются по формулам:

Левого пролета:

, кН;

Правого пролета:

, кН;

Где:

- = 1,15 – коэффициент надежности для временной нагрузки при длине загружения, равной 51,25 м;

- ;

- = 128,44 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, тс/м, при длине загружения 51,25 м для классов нагрузки С=13 (К=13), =0,45 [2, табл. К1];

- – коэффициент, учитывающий динамику подвижного состава.

Длина загружения линии влияния м.

Учет динамики подвижного состава осуществляется введением к нормативной вертикальной подвижной нагрузке динамического коэффициента:

Таким образом, расчетные нагрузки от временной вертикальной нагрузки составят:

кН;

кН;

Горизонтальная нагрузка на опору от тормозной нагрузки:

, кН;

кН;

Горизонтальная ветровая нагрузка на опору:

вдоль моста:

, кН;

кН;

Поперек моста:

, кН;

кН;

Горизонтальная ветровая нагрузка на поезд:

, кН;

кН;

Горизонтальная ветровая нагрузка на пролетное строение:

, кН;

кН;

Нормативная ледовая нагрузка:

Нормативная ледовая нагрузка, действующая на опору моста, определяется по наименьшему значению силы, найденной:

a) из условия прорезания опоры льдом

b) из условия остановки ледяного поля опорой

Где:

- =0,9 м; =2,4 м – коэффициент формы поперечного сечения опоры [2, табл. П2];

- =2,6 м – толщина опоры;

- =0,9 м – толщина льда;

- =2,2 м/с – скорость движения ледового поля;

- – площадь ледового поля.

, м²

Где:

- =27,6 пролет моста;

Предел прочности льда на раздробление рассчитывается по формуле:

Где:

- – сопротивление льда раздроблению, принимается в начальной стадии ледохода (при первой подвижке) равным при УВЛ – 441 кПа (45 тс/м²).

- =1,75 – климатический коэффициент [2, табл. П1]

Мпа

Мпа

м²

кН

кН

Равнодействующая ледовой нагрузки прикладывается ниже расчетного уровня воды на величину

м