- •Предисловие
- •1. Общие указания основные положения определения грузоподъемности пролетных строений методом классификации
- •Геометрические характеристики сечений элементов, стыков и прикреплений
- •Расчетные сопротивления, нагрузки и коэффициенты
- •Нагрузки и коэффициенты
- •3. Определение грузоподъемности главных балок и балок проезжей части однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути.
- •Расчет балок на прочность по нормальным напряжениям
- •Расчет балок на прочность по касательным напряжениям
- •Расчет балок на прочность поясных заклепок (болтов) или поясных швов.
- •Расчет балок на общую устойчивость
- •Расчет устойчивости опорных стоек.
- •Расчет местной устойчивости стенки балки
- •Расчет балок на выносливость
- •Расчет консолей продольных балок
- •Класс консоли на прочность по нормальным напряжениям
- •Класс консоли по прочности верхней «рыбки» и ее прикрепления
- •Расчетсквозных поперечных балок
- •Расчет прикрепления продольных балок к поперечным
- •Расчет прикрепления поперечных балок к главным фермам
- •Расчетные площади элементов
- •Гибкость элементов
- •Свободные длины элементов
- •Расчет верхних поясов главных ферм при непосредственном опирании на них поперечин
- •Расчет острых опорных узлов
- •При расчете по касательным напряжениям допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),
- •5. Расчет связей и портальных рам расчет связей
- •Расчет портальных рам
- •6. Расчет опорных частей
- •Определение грузоподъемности
- •Определение грузоподъемности элементов двухпутных пролетных строений
- •8. Учет влияния дефектов
- •И повреждений элементов.
- •Расчет усиленных элементов
- •Влияние ослабления элементов коррозией
- •Влияние искривления элементов
- •Влияние пробоин, вмятин и трещин
- •Расчет усиленных элементов
- •9. Классификация подвижного состава
- •10. Указания к расчетам
- •11. Обследование и испытание, пролетных строений обследование пролетных строений
- •Определение смещения оси пути относительно оси пролетного строения
- •Съемка профиля и плана. Проверка габарита приближения строений
- •Определение рода и механических свойств металла
- •Испытание пролетных строений
- •Приложение 1 эталонная нагрузка
- •Приложение 2 коэффициенты , , , для расчета заклепочных и болтовых соединений
- •Метрический сортамент
- •Дюймовый сортамент
- •Примечание. Если материал заклепок отличается от материала соединяемых частей, то табличные значения коэффициента умножаются на коэффициент c1 приведенный в табл. П.2.4.
- •Приложение 3 коэффициенты s для расчета сварных швов
- •Приложение 4
- •Вес металла (без опорных частей
- •И мостового полотна) однопутных балочных
- •Разрезных пролетных строений
- •Приложение 5 вес мостового полотна
- •Приложение 6
- •Расчетные параметры
- •Для определения ветровой нагрузки
- •На пролетные строения
- •Приложение 7 переходный коэффициент
- •Приложение 8 коэффициент продольного изгиба
- •Примечание. Для промежуточных значений в табл. П.9.2 – п.9.7 принимается по интерполяции, при больше 3,0 принимается как для .
- •Для прикреплений, работающих при преимущественном растяжении (при проверке по растяжению), в сечении по первому ряду заклепок
- •Соответственно при преимущественном сжатии (при проверке по сжатию) и для сечений с соединительными заклепками
- •Примечание. B2 – ширина прикрепленного элемента по поверхности контакта в одной плоскости (в составном клепаном элементе – для рассматриваемого элемента сечения); dз – диаметр заклепки.
- •Приложение 12 данные для проверки
- •Приложение 13 определение коэффициента для расчета прикрепления продольных балок
- •Приложение 14 линии влияния и правила их загружения
- •Правила загружения
- •Пример определения класса элемента пролетного строения, имеющего многозначную линию влияния, разделенную одним участком другого знака (рис. П.14.3).
- •I, II и III – участки линии влияния
- •Схемы конструкций проезжей части и эпюры усилий от тормозной нагрузки в элементах грузовых поясов главных ферм пролетных строений:
- •Коэффициент уменьшения рабочей площади сечения при выкалывании
- •Коэффициенты свободной длины стержней с разным числом пересечения
- •Пересечение с плоским элементом; 2 – пересечение с жестким элементом.
- •Приложение 20 определение грузоподъемности сквозных главных ферм однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути, после их усиления.
- •Приложение 21 примеры классификации подвижного состава
- •2. Длина загружения м; (рис. П.21.8).
- •4. Длина загружения м; (рис. П.21.10).
- •Приложение 22 форма таблиц для определения грузоподъемности пролетных строений с примерами
- •Классификация металлических пролетных строений
- •Общие данные
- •Основные расчетные данные
- •Расчет главных балок
- •3. Классификация металлического пролетного строения со сквозными главными фермами Общие данные
- •Основные расчетные данные
- •Расчет элементов главных ферм
- •Расчет балок проезжей части
- •Приложение 23 условные обозначения элементов пролетных строений
- •Приложение 24
- •1. Основные положения
- •2.1. Оценка ресурса раскосов и подвесок производится по величине пропущенного тоннажа.
- •По всей совокупности конструкций (числитель) и по конструкциям с трещинами (знаменатель), %
- •Следует учитывать, что лидирующим по отказам являются элементы с односрезными прикреплениями, с признаками расстройства заклепочных соединений и имеющие длину линии влияния до 50 м.
- •Карточка регистрации отказа
- •Приложение 25
- •Инструкцией по текущему содержанию искусственных сооружений №цп43/63 установлены следующие категории мостов по грузоподъемности (табл. П.25.1).
- •Эквивалентные нагрузки и классы эталонной нагрузки, соответствующие грузоподъемности мостов IV категории.
- •Приложение 27
- •Сртамент фасонного проката
- •Равнобокое угловое железо
- •Условные обозначения
- •(Гост 8509-57)
- •Неравнобокое угловое железо
- •Двутавры
- •Швеллеры
- •(С параллельными гранями полок)
- •При различных величинах износа
- •Приложение 28 карточка обследования металлического пролетного строения
- •1. Характеристика моста
- •2. Характеристика пролетного строения
- •3. Состояние пролетного строения
- •Подписи
- •Приложение 29 размеры и способ изъятия образцов для испытания металла
- •Приложение 30
- •Гидростатический нивелир
- •Гидростатический нивелир используется при съемке продольного профиля и узлов ферм (балок) на мостах (см. Рисунок).
- •Гидростатический нивелир:
- •Приложение 31 основные буквенные обозначения величин
- •Содержание
- •1. Общие указания……………………………………………………………………….4
- •2. Расчетные сопротивления, нагрузки и коэффициенты………………………….9
- •3. Определение грузоподъемности главных балок и балок проезжей части однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути……………………………………………………………………………………….19
- •4. Определение грузоподъемности сквозных главных ферм однопутных пролетных строений, расположенных на прямых участках пути……………….36
- •Определение грузоподъемности однопутных пролетных строений, расположенных на кривых участках пути………………………………………………………………...59
- •Руководство по определению грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Расчет прикрепления поперечных балок к главным фермам
-
При наличии прикрепления при помощи «топорика» (рис. 3.1, a) допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),
, (3.31)
где - площади линии влияния поперечной силы в сечении поперечной балки, находящемся на участке между продольной балкой и главной фермой, м (п. 3.8); - коэффициент размерности, равный 0,1 при расчетах в системе СИ и 1,0 – в СГС; m=1,0 – коэффициент условий работы (п. 2.11); - приведенная расчетная площадь заклепок nз по срезу или смятию, прикрепляющих «топорик» к обеим ветвям подвески (стойки) главной фермы, см2; коэффициент принимается по приложению 2; остальные обозначения в формуле (3.1), см. п.3.2.
Кроме того, нужно проверить прочность стыка «топорика» с вертикальным листом поперечной балки в соответствии с указаниями п. 3.2 и 3.3 по формуле (3.1) при m=1,0.
3.21. При наличии в соединении поперечной балки с главной фермой уголков прикрепления и консольного листа (рис. 3.1, б) расчет выполняется по формуле (3.31) при коэффициенте m=1,0.
При определении приведенной расчетной площади учитываются заклепки, прикрепляющие уголки прикрепления к главной ферме (без учета заклепок в пределах высоты пояса фермы) или к поперечной балке (без учета заклепок в пределах высоты консольного листа). В расчет учитывается меньшее значение .
-
При наличии «косынок» (рис. 3.1, в), а также при прикреплении поперечной балки уголками только в пределах ее высоты расчет выполняется по формуле (3.31), коэффициент условий работы m=0,85 (см. п. 2.11). Приведенная рабочая площадь заклепок определяется так же, как при расчете соединений с консольным листом.
Значения величин , nk, R, и p в формуле (3.31) те же, что в формуле (3.1), см. п. 3.2.
Рис. 3.1. Конструкция прикрепления поперечных балок к главным фермам: a – «топориком»; б – консольным листом; в – «косынкой»; А – «топорик»; Б – консольный лист; «–» и «+» - заклепки, учитываемые при расчете прикрепления поперечной балки к главной форме.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
СКВОЗНЫХ ГЛАВНЫХ ФЕРМ ОДНОПУТНЫХ
ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ
НА ПРЯМЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
4.1. Грузоподъемность элементов сквозных главных ферм определяется по их сечениям на прочность и выносливость, а по стыкам и прикреплениям – только на прочность. Элементы, работающие на сжатие, кроме того, должны быть классифицированы и по устойчивости. Узловые фасонки проверяются на выкалывание или продавливание.
Расчеты выполняются на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава.
При определении грузоподъемности поясов (при пролетах более 55 м) и ног портальных рам (независимо от пролета), кроме того, учитываются нагрузки от поперечного ветра и торможения (последняя только для грузовых поясов) с соответствующими коэффициентами сочетания.
В расчетах на выносливость давление ветра и торможение не учитываются.
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),для элементов сквозных ферм при расчетах на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава определяется по формулам при расчете на:
прочность
, (4.1)
устойчивость
, (4.2)
выносливость
, (4.3)
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), для элементов поясов сквозных главных ферм при расчетах на сочетание вертикальных (постоянной и временной) и горизонтальных (ветровой и тормозной) нагрузок при расчете на:
прочность
; (4.4)
устойчивость
; (4.5)
В формулах (4.1) – (4.5) обозначено:
, - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава или постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму (см. пп. 2.2 и 2.15);
nk, nv – коэффициенты надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава и ветровой нагрузки (см. пп. 2.8 и 2.9).
, - площади линий влияния осевых усилий в элементах ферм, загружаемые соответственно вертикальной нагрузкой от подвижного состава и постоянной нагрузкой, м (см. приложение 14);
- коэффициент размерности, равный 0,10 при расчетах в системе СИ или 1,00 – в СГС (см. п. 2.16);
m – коэффициент условий работы (см. п. 2.11);
R – основное расчетное сопротивление металла, МПа (тс/см2) (см. п.2.1);
G – расчетная площадь элемента, см2 (см. п. 1.8 и 4.2);
- постоянная нагрузка при расчете на прочность и устойчивость, кН/м пути (тс/м пути), здесь pi – интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок, определяемых по п. 2.2, кН/м пути (тс/м пути); - коэффициент надежности к постоянной нагрузке (см. п.2.7);
- коэффициент продольного изгиба (см. п. 2.13 и приложение 8);
- коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчетах на выносливость (см. п. 2.6 и приложение 7);
- коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (см. п. 2.14 и приложение 9);
- суммарная интенсивность нормативной постоянной нагрузки при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), см. п. 2.2;
, - коэффициенты сочетания к временной вертикальной и ветровой нагрузкам (см. п. 2.10);
- коэффициент, учитывающий влияние тормозной нагрузки в рассчитываемом элементе грузового пояса 1;
Sv – осевое усилие в рассчитываемом элементе пояса фермы от нормативной ветровой нагрузки, кН (тс).
При расчетах негрузовых поясов в формулах (4.4) и (4.5) принимается . В формулы (4.1) – (4.5) подставляются абсолютные значения , и Sv. Знак «минус» в формулах (4.2) и (4.5) принимается в случае, когда и имеют один знак, а «плюс» - при разных знаках. Правила загружения линий влияния приведены в приложении 14.
Коэффициент, учитывающий влияние тормозной нагрузки, в рассчитываемом элементе грузового пояса
,
где - коэффициент сочетания к тормозной нагрузке (см. п.2.10); или - длина участка проезжей части, с которого передается тормозная нагрузка на рассчитываемый элемент грузового пояса главной фермы, м; l – расчетный пролет пролетного строения, м; ai или bj – параметры, определяемые по приложению 15 в зависимости от конструкции проезжей части пролетного строения, м; - динамический коэффициент к эталонной нагрузке (см. п. 2.6).
1 Разрешается значение в элементах пояса определять только для половины фермы, расположенной между неподвижными опорными частями и серединой пролета, и принимать эти величины для соответствующих элементов другой половины фермы.
Осевое усилие в рассчитываемом элементе пояса фермы от нормативной нагрузки Sv, кН (тс), определяется по формулам:
для верхних и нижних поясов пролетных строений с ездой поверху и для верхних и нижних поясов пролетных строений с ездой понизу – при вертикальных порталах, а также для верхних поясов пролетных строений с ездой понизу – при наклонных порталах
;
для нижних поясов пролетных строений с ездой понизу при наклонных порталах
,
где - нормативная погонная интенсивность ветровой нагрузки на грузовой или негрузовой пояс фермы, кН/м пути (тс/м), см. п. 2.5; av – расстояние от левого конца горизонтальной фермы ветровых связей до крайнего (правого) узла рассчитываемого элемента пояса, м; lv – расчетный пролет верхней и нижней ветровой фермы, равный расстоянию между верхними или нижними узлами портальных рам, м; B – расстояние между осями главных ферм, м; - угол наклона рассчитываемого элемента пояса к горизонту, град; - осевое уислие в поясе от горизонтальной составляющей ветрового усилия в наклонной ноге портальной рамы, кН (тс):
;
- продольное усилие в наклонной ноге портальной рамы от ветровой нагрузки, кН (тс), определяется по формуле (5.3); - угол наклона ноги портальной рамы к горизонту, град.