VІ. Розрахунок опорних частин

Навантаження від прогонових споруд з фермами на опори передається через рухомі та нерухомі опорні частини із стального лиття.

Розміри опорної плити та розміри нижнього балансира в плані, для нерухомих опорних частин, визначаються в залежності від розрахункового опору бетону підферменної подушки, яка виконується із бетону не нижче класу В30, за формулами:

; ; ;

де R_в – розрахунковий опір бетону підферменної подушки;

R_в = 15,5 Мпа = 1,55кН/см²;

а_п та в_п – розміри опорної плити в поздовжньому та поперечному напрямках;

Р_І – навантаження на одну опорну частину;

при двох фермах це навантаження визначається за формулою

;

де l=57 м – величина прольоту прогонової споруди;

q_св^н=0,706 кН/м²– інтенсивність нормативного постійного навантаження на 1 п.м. прогонової споруди;

nК – інтенсивність еквівалентного тимчасового навантаження;

К – клас розрахункового тимчасового вертикального навантаження, який для капітальних мостів дорівнює 13,4;

Приймаємо розміри плити з типового проекту плиту 102х75 см.

Розрахунок верхнього балансира проводиться на зминання під торцями опорних фасонок та на згинання. Довжина верхнього балансира визначається за умовами:

; ;

St – товщина всіх фасонок у вузлі;

R_p – розрахунковий опір для стального лиття опорних частин;

R_p = 315Мпа;

Приймаємо 44х44(см)

Перевірка верхнього балансира за нормальними напруженнями при дії згинальних моментів проводиться для небезпечних перерізів;

Величини згинальних моментів визначаються за формулами:

для перерізу І – І

для перерізу ІІ – ІІ

для перерізу ІІІ – ІІІ

Перевірка нормальних напружень проводиться за формулою

,

де - коефіцєнт, яким враховуються пластичні деформації

W_i – моменти опору для розрахункових перерізів балансира;

R_y – розрахунковий опір для матеріалу опорних частин; R_y = 205 Мпа;

для перерізу І – І

для перерізу ІІ – ІІ

для перерізу ІІІ – ІІІ

Розрахунок на зминання в місці опирання верхнього балансира на нижній проводиться за формулою діаметрального стискання

де в – довжина лінії впливу в опиранні верхнього балансира не нижній;

R_cd – розрахунковий опір при діаметральному стисканні; R_cd = 8 Мпа;

Приймаємо

Величина переміщення кінця прогонової споруди від зазначених факторів визначається за формулою

де s_f – нормальне напруження в поясі ферми від тимчасового навантаження;

l – розрахунковий проліт прогонової споруди;

Е – модуль пружності сталі;

a - коефіцієнт лінійного розширення сталі (a = 0,000012);

t – різниця температур, яка при розробці типових конструкцій приймається для теплої та холодної пори року +40°С та -40°С;

Згинальний момент для перерізу І – І з урахуванням переміщення котків визначається за формулою

,

де n_k – кількість котків опорної частини;

у₁ – відстань від осі нижнього балансира до першого котка з урахуванням його переміщення на величину D/2, яка визначаються за формулою ;

Розрахунок діаметра котків на міцність проводиться за формулою діаметрального зжимання:

звідки

,

де F₁ – тиск на один найбільш навантажений коток;

l_k – довжина лінії дотику в опиранні нижнього балансира на коток;

Розрахункова величина навантаження F₁ на коток визначається за формулою:

,

де e_max = 1,5c₀;

с₀ – відстань між осями котків, м

Приймаємо d=320мм

Товщина плити визначається за формулою:

,

де R_y – розрахунковий опір для матеріалу плити;

в_n – ширина плити;

M_max – максимальний згинальний момент в плиті – більша із величин

та

с – відстань від осі крайнього котка до кінця плити при симетричному положенні котків.

Товщину плити допускається приймати не менше 5... 7 см.

Приймаємо товщину плити 5 (см).