Определяем опорные реакции, возникающие от загружения поперечной балки подвижными нагрузками

Значения перерезывающей силы, возникающей от данных нагрузок в опорном сечении, определяется по формулам:

где ω – площадь линии влияния, q_св – вес поперечной балки с учётом покрытия.

Рис. 5.6. Схема к определению перерезывающей силы в стыке

поперечной балки автодорожного моста

Изгибающий момент M_d и перерезывающую силу Q_d принимаем, учитывая наиболее невыгодное сочетание нагрузок.

Определяем и по формулам:

где W^В, W^Н – статические моменты инерции верхней и нижней частей поперечной балки относительно нейтральной оси, м³; J_{п б.} – момент инерции поперечной балки, м⁴.

Изгибающий момент M_d распределяется между поясами и стенкой пропорционально их моментам инерции.

где A_w – площадь сечения стенки балки, м²; Δ² – расстояние между моментом инерции поперечной балки и моментом инерции стенки балки.

Момент, действующий в сечении, определяется по формуле:

кНм. (35)

Усилие натяжения болта определяется по формуле:

где R_вh = 0,7·R_вип – усилие болта растяжению, МПа; R_вип – наименьшее временное сопротивление ВПБ разрыву (1100 Мпа); А_вh – площадь сечения болта Ø22 мм – 254 мм²; М_вh – коэффициент условия работы (0,95).

Усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом, определяется по формуле:

где μ – коэффициент трения для стали при пескоструйной обработке, μ = 0,58 (таблица 57 [1]); i_вh = 1,068 –коэффициент надёжности, принимаемый по таблице 83 [1].

Усилие от перерезывающей силы определяется по формуле:

где n-число болтов в полунакладке.

Усилие от изгибающего момента определяется по формуле:

где y_max – расстояние от нейтральной оси балки до наиболее удалённого ряда болтов, м; Σy_i – расстояние от каждого ряда болтов до нейтральной оси поперечной балки.

Общее усилие от действия момента M_w и перерезывающей силы Q_d определяется по формуле:

Проверка прочности монтажного стыка производится по формуле:

где n – число площадок трения, 2шт.

5.7.2. Расчёт нижнего пояса монтажного стыка

Усилие, возникающее в нижнем поясе поперечной балки, определяется по формуле:

где y_f – расстояние от центра тяжести нижнего листа поперечной балки до нейтральной оси, м; A_f – площадь сечения листа пояса, м².

Количество болтов в полунакладке нижнего пояса определяется по формуле:

6. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ

В проекте необходима разработка конструкции и проверка расчётом опорных частей: подвижной и неподвижной. При расчёте подвижной опорной части необходимо определить радиус цилиндрической поверхности катков (секторов) при касании их с плоскими поверхностями опорных плит, высоту катков (секторов) по диаметральному сжатию, определить из расчёта на смятие диаметр цапфы, найти размеры опорных плит. При расчёте неподвижной опорной части достаточно определить размеры опорной площадки нижнего балансира.

Продольную нагрузку на неподвижные опорные части от торможения или сил тяги подвижного состава следует принимать согласно п. 2.20 [1], продольное усилие в подвижных опорных частях от трения оценивают по п. 2.28 [1], расчёт опорных частей осуществляют в соответствии с пп. 4.109…4.111 [1], а их конструирование ─ по пп. 4.187…4.190 [1]. В частности, балочные пролётные строения металлических мостов с пролётами более 25 м должны иметь подвижные опорные части шарнирно-каткового или секторного типа, а при расстоянии между крайними балками свыше 15 м необходимо обеспечивать поперечную подвижность опорных частей.