Руководство по определению грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов (часть 6)

6. РАСЧЕТ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ

 

При определении грузоподъемности элементов опорных частей (балансиров, плит, катков и шарниров) учитываются нагрузки: постоянная, вертикальная от подвижного состава, от поперечного ветра с соответствующими коэффициентами сочетания.

Балансиры рассчитываются в предположении работы их на изгиб от нагрузки, равной опорной реакции фермы (балки). Для балансиров неподвижных опорных частей и верхнего балансира подвижных опорных частей давление пролетного строения принимается равномерно распределенным по основанию балансира. Для нижнего балансира и плиты подвижных опорных частей давление пролетного строения принимается в виде одинаковых сосредоточенных сил, приложенных к балансиру или плите в местах расположения катков.

Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), по условию прочности элементов опорных частей:

а) при учете нагрузок постоянных и вертикальной от подвижного состава для:

балансиров и опорных плит

; (6.1)

катков

; (6.2)

шарниров

; (6.3)

б) при учете нагрузок постоянных, вертикальной от подвижного состава и от поперечного ветра для:

балансиров и опорных плит

; (6.4)

катков

; (6.5)

шарниров

; (6.6)

В формулах (6.1) – (6.6) приняты обозначения и переходные числовые коэффициенты:

- доля вертикальной нагрузки от подвижного состава, приходящаяся на одну ферму или балку (см. п. 2.15);

- коэффициент надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава, принимается согласно п. 2.8;

, - коэффициенты размерности (см. п. 2.16), принимаемые соответственно при расчетах в системе СИ-0,1 и 0,001, в СГС – 1,0 и 0,01;

m – коэффициент условий работы (см. п. 2.11);

R – основное расчетное сопротивление металла элементов опорных частей, МПа (тс/см²), принимаемое по табл. 2.1;

W – момент сопротивления поперечного сечения балансира или опорной плиты, см³;

- площадь линии влияния изгибающего момента в рассматриваемом сечении балансира или плиты, м²;

- доля постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму (см. п. 2.2);

- расчетная постоянная нагрузка ( - коэффициенты надежности к постоянным нагрузкам; p_i – интенсивность каждой нормативной постоянной нагрузки, принимаемые согласно пп. 2.2 и 2.7, кН/м пути (тс/м пути));

0,04 – коэффициент перехода от основных расчетных сопротивлений металла к расчетным сопротивлениям по диаметральному сжатию катков при свободном касании (см. п. 2.1);

n₀ – число катков подвижной опорной части;

d₀ – диаметр катков, см;

l_КТ – длина катка, см;

- площадь линии влияния опорной реакции главной фермы (балки) пролетного строения, м;

0,75 – коэффициент перехода от основных расчетных сопротивлений к расчетному сопротивлению по местному смятию в шарнирах при плотном касании (см. п. 2.1);

r_Ш – радиус шарнира, см;

l_Ш – длина шарнира, см;

- коэффициент сочетания к вертикальной нагрузке от подвижного состава, равный 0,95 (см. п. 2.10);

- коэффициент надежности к ветровой нагрузке, равный 1,5 (см. п. 2.9);

- коэффициент сочетания к ветровой нагрузке, равный 0,5 (см. п. 2.10);

- изгибающий момент в балансирах или в опорной плите от опорной реакции фермы, вызванной ветровой нагрузкой, кНм (тсм);

- продольная сила в ноге портальной рамы от ветровой нагрузки, кН (тс), определяется по формуле (5.3);

- угол наклона ноги портальной рамы к горизонту, град.

Площадь линии влияния изгибающего момента в рассматриваемом сечении балансира или опорной плиты, м², определяется по формулам:

для балансиров неподвижных опорных частей и верхнего балансира подвижных опорных частей

;

для нижнего балансира подвижных опорных частей

;

для плиты подвижных опорных частей:

;

- в сечении под первым катком от края плиты;

;

- в сечении под вторым катком от края плиты ¹,

где x₀ – расстояние от края балансира до рассматриваемого сечения, м; a_б – длина балансира по фасаду моста, м; - сумма расстояний от рассматриваемого сечения балансира до оси каждого из катков, расположенных между рассматриваемым сечением и ближайшим концом балансира, м (i=1, 2 или 3); , - расстояние от осей первого и второго катка до края плиты, м; остальные обозначения те же, что в формулах (6.1) – (6.6).

Изгибающий момент в балансирах и опорной плите от опорной реакции фермы, вызванной ветровой нагрузкой, кНм (тсм), для:

балансиров неподвижных опорных частей и верхних балансиров подвижных опорных частей

;

нижнего балансира подвижных опорных частей

;

плиты подвижных опорных частей:

;

- в сечении под первым катком от края плиты;

;

- в сечении под вторым катком от края плиты.

Обозначения в формулах те же, что и в предыдущих для расчета опорных частей.