Розрахунок сталевих поперечин

Поперечні балки як правило прикріплюють до головних балок за допомогою кутників або накладок, які об`єднують лише вертикальні стінки. Тому розрахунки поперечних балок ведуть з урахуванням поступливості закріплень як в розрізних конструкціях. Якщо балки мають консолі, то за опорні моменти приймають моменти при завантаженні консолей.

Поперечні балки розраховують на:

Постійне навантаження на 1 пог. метр поперечної балки:

· від ваги полотна проїжджої частини .

· від ваги несучої конструкції настилу та ваги поздовжніх та поперечних балок ,

де - навантаження на 1м² від ваги полотна проїжджої частини і ваги несучої конструкції настилу;

- навантаження на 1 м² балкової клітини (0,4-0,6 КПа);

- відстань між поперечними балками (панель).

· Тимчасове зосереджене навантаження від ряду коліс

Повинні бути визначені максимальний момент та мінімальний момент від розрахункових та нормативних навантажень посередині прольоту та поперечна сила на опорі і в середині прольоту. За наявності тротуарних консолей з моменту від постійного навантаження в середині прольоту слід відняти опорний момент від постійного навантаження на консолях.

Постійне навантаження на 1 пог м консолі тротуару;

- від ваги полотна тротуару;

- від ваги конструкції настилу та ваги балкової клітини тротуарів;

- зосереджений вантаж від ваги перил.

За цими навантаженнями визначаються зусилля і в корні консолі.

Розподіл зосередженого навантаження залежить від коефіцієнта (К) – відносної жорсткості.

де b – крок поперечин;

l _попер – довжина поперечини;

І_попер - момент інерції поперечини;

І_наст – момент інерції настилу;

Визначаємо погонне навантаження на 1м поперечини нормативне:

Визначаємо розрахункове навантаження:

Визначаємо нормативний момент:

Визначаємо розрахунковий момент:

Визначаємо зусилля у поперечній балці:

Підбираємо переріз поперечної балки:

де γ_с – коефіцієнт умов роботи, залежить від призначення конструкції і визначається за таблицею 6 першого додатку СНіП.

R_y - розрахунковий опір за межею плинності.

де Е = 2,1·10⁴ кН/см² – модуль пружності матеріалу балки

[f/l]- нормативний відносний прогин.

Приймаємо двотавр № 20

Геометричні характеристики поперечної балки:

Wx = 184 см³ – момент опору перерізу;

Ix = 1840 см⁴ – момент інерції перерізу.

Перевіряємо міцність прийнятої поперечної балки:

Перевіряємо відносний прогин поперечної балки:

Перевіряємо дотичні напруження:

Встановлюємо недонапруження в поперечній балці:

Перевіряємо поперечний переріз балки на дію навантаження НГ-60

Розрахунковий тиск на одну поперечину:

Розрахункова схема поперечини при дії навантаження НГ-60

1 - прогон (головна балка); 2 - гусениця; 3 – поперечини

де Т=588кН (вага трактора); m=5,0/b.

Найбільший згинальний момент у поперечній балці від НГ-60:

Момент від постійного навантаження:

Сумарний момент:

Перевіряємо міцність балки:

де n– кількість балок.

Балка задовольняє вимоги.

6. Визначення коефіцієнта поперечного розміщення (КПР)

Встановимо КПР для крайньої головної балки, як найбільш навантаженої. КПР для тимчасового навантаження в середині прольоту головної балки визначаємо методом позацентрового стиснення.

Для побудови лінії впливу реакції визначаємо ординати лінії впливу під крайніми балками:

а_і – відстань між головними балками (а_і =2,67м);

а_max – відстань між повздовжньою віссю мосту і відповідної крайньої балки;а_max =Г/2=8/2=4м.

Для лівої балки:

Будуємо лінію впливу і визначаємо ординати лінії впливу для кожного окремого тимчасового навантаження. При цьому коефіцієнт поперечного розміщення:

S_i – коефіцієнт, що вводиться в розрахунок конструкцій мостів для рухомого складу при русі по декількох смугах.

При русі по одній смузі S_i =1, для інших:

1,0 – для візків;

0,6 – для рівномірно розподіленого навантаження.

Z₁ - ординати лінії впливу КПР під колесами тимчасового навантаження.

6.1 Визначення КПР для А-8

Для однієї смуги руху, S_i = 1:

Для другої смуги S₁ = 1; S₂ = 0.6, тобто враховується дві смуги руху:

а) Для зосередженого навантаження:

;

б) Для смугового навантаження:

;

6.2 Визначення КПР для НГ-60

Значення коефіцієнта S_i = 1, тобто враховується одне навантаження НГ-60:

;

6.3 Визначення КПР для натовпу

.