- •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
Приложение 13 определение коэффициента для расчета прикрепления продольных балок
Коэффициент определяется по графику в зависимости от параметров B3 и D3. Параметр B3 определяется по формуле
,
где lc – длина подвески или стойки, работающей на местную нагрузку, см; IБ – момент инерции брутто поперечного сечения продольной балки при ее изгибе в вертикальной плоскости, см4; - площадь брутто поперечного сечения подвески (стойки), см2; d – длина панели проезжей части, см.
Длина подвески (стойки) принимается равной расстоянию между центрами прикрепления. В фермах с полигональным очертанием поясов в расчет вводится наибольшее значение lc. В фермах со шпренгельной решеткой длина lc определяется для подвески, являющейся элементом шпренгеля. В двухраскосных фермах, имеющих по одной подвеске на каждом приопорном участке, длина подвески условно уменьшается вдвое.
Если главные фермы не содержат элементов, работающих на местную нагрузку, то принимается .
Параметр D3 определяется по формуле
,
где - коэффициент размерности, равный 0,01 при расчете в системе СИ или 1,0 – в системе СГС; - характеристика угловой податливости прикрепления продольной балки; E – модуль упругости металла, МПа (тс/см2).
Рис. Коэффициент для расчета прикреплений продольных балок.
Значения берутся из таблицы в зависимости от конструкции прикрепления и высоты опорного сечения продольной балки.
Высота опорного сечения продольной балки определяется без учета «рыбок», а при наличии – без учета высоты столика. Для прикрепления балок, выполненных из сварочного железа, значение принимается с коэффициентом . При наличии верхней и нижней «рыбок», прикрепленных полностью высокопрочными болтами, табличные значения умножаются на коэффициент .
Таблица. Значения для клепаного прикрепления
Высота опорного сечения балки, см. |
|||
Без «рыбок» |
С одной «рыбкой» |
С двумя «рыбками» |
|
50 |
19,25 |
6,41 |
4,20 |
60 |
16,00 |
5,33 |
3,60 |
70 |
13,71 |
4,56 |
2,63 |
80 |
12,00 |
4,00 |
2,01 |
90 |
10,70 |
3,56 |
1,59 |
100 |
9,60 |
3,20 |
1,29 |
110 |
8,72 |
2,90 |
1,06 |
120 |
8,00 |
2,66 |
0,89 |
Примечание. Для промежуточных высот продольной балки значения определяются по интерполяции.
Приложение 14 линии влияния и правила их загружения
Формы с треугольной решеткой. Площади , длины загружения , положение вершин и ординаты у линий влияния усилий в элементах ферм с треугольной решеткой вычисляются по формулам, аналогичным приведенным в табл. П.14.1 – П.14.4.
В табл. П.14.1 – П.14.4 приняты следующие обозначения:
l – расчетный пролет фермы, м;
ap – расстояние от левой опоры до левого узла рассматриваемой панели, м;
bp – расстояние от правой опоры до правого узла рассматриваемой панели, м;
a0 – расстояние от вершины линии влияния усилия в элементе пояса до ближайшего конца линии влияния, м;
b0 – то же до удаленного конца линии влияния, м;
lm – расчетная длина раскоса в рассматриваемой панели (m=1,2…), м;
dm – длина панели, м;
- угол, образованный элементом криволинейного пояса и горизонталью;
hm – нормаль, опущенная из моментной точки на элемент верхнего пояса, м;
- параметр линии влияния;
Hk и Hk+1 – соответственно высота меньшей и большей стоек рассматриваемой панели, м;
- длина загружения линии влияния, м;
у(улев, упр) – ординаты линии влияния;
- площадь линии влияния, м;
- величина, характеризующая положение вершины линии влияния.
Для ферм с равными панелями принято: n – число панелей в ферме: n=l/d, m0 – число панелей от правой опоры до рассматриваемой панели: m0=bp/d; s0 – то же от левой опоры; Fбр – площадь (брутто) сечения элемента, см2.
Таблица П.14.1. Линии влияния для ферм с параллельными поясами и треугольной решеткой
Элементы фермы |
Схема фермы, линии влияния |
, м |
у |
, м |
|
|
l |
||||
Н2-4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|||||
|
2d |
1 |
d |
||
Опорная реакция |
|
0 |
l |
1 |
Фермы многорешетчатые, многораскосные и с крестовой решеткой. Для расчета многорешетчатых, многораскосных ферм и ферм с крестовой решеткой линии влияния строятся приближенно: сложная система разлагается на ряд простейших систем. При расчете ферм с крестовой решеткой (рис. П.14.1) линии влияния строят упрощенно, как для статически определимых систем.
Рис. П.14.1. Фермы с крестовой решеткой:
1 – обратные (сжатые) раскосы; 2 – прямые (растянутые) раскосы
Для усилия в раскосе линию влияния строят как линию влияния поперечной силы, но ординаты делят на ( - угол, образованный раскосом и вертикалью). Раскосы рассчитывают в двух предположениях: 1) прямой и обратный раскосы (см. рис. П.14.1) работают совместно; 2) обратный (сжатый) раскос потерял устойчивость, и вся поперечная сила в данной панели воспринимается прямым (растянутым) раскосом.
При первом предположении площади , линий влияния, загружаемых соответственно временной и постоянной нагрузками, для каждого из раскосов находят из выражений:
для прямого раскоса
;
для обратного раскоса
;
где - площадь линии влияния усилия в раскосе, загружаемая временной нагрузкой, построенная в предположении отсутствия другого раскоса данной панели, м; , - погонные жесткостные характеристики прямого и обратного раскосов, , м;
,
где - площадь линии влияния усилия в раскосе, загружаемой постоянной нагрузкой, построенной в предположении отсутствия другого раскоса данной панели, м
При втором предположении , .
В качестве расчетного класса принимается больший из двух: класс, найденный по сжатию в первом предположении, или класс, найденный по растяжению во втором предположении.
Стойки ферм с крестовой решеткой разрешается рассчитывать, как стойки раскосной системы, т.е. без учета обратных раскосов. Тогда площади линий влияния могут быть определены по табл. П.14.3 и П.14.4.
Для точного расчета, дающего более высокие классы, строятся линии влияния усилий в стойках с учетом совместной работы раскосов.
Шпренгельные фермы. Элементы шпренгельных ферм делятся на четыре категории (рис. П.14.2):
I категория – элементы, образующие основную ферму и не входящие в состав шпренгеля;
II категория – элементы, входящие только в состав шпренгеля;
III категория – элементы, входящие как в состав шпренгеля, так и в состав основной фермы;
IV категория – стойки основной фермы, имеющей двухярусные шпренгели.
Площади, положение вершины и длины загружений линий влияния усилий в элементах I категории находят по табл. П.14.1 – П.14.4 в предположении, что шпренгелей нет.
Площади линий влияния усилия для элементов II категории
,
где d – длина панели, м; - геометрическая длина рассчитываемого шпренгеля, м; - высота более высокой стойки на конце линии влияния усилия в шпренгеле, м.
Площадь линий влияния усилий для элементов III категории. Площадь линии влияния элементов поясов
;
определяется по табл. П.14.1 – П.14.4 в предположении, что шпренгелей нет;
.
Если элемент пояса в данной панели горизонтальный, то . Длина загружения и положение вершины линии влияния определяются без учета шпренгелей, т.е. по табл. П.14.1 – П.14.4.
Р а с к о с ы.
Для той части раскоса, которая является элементом III категории, площадь, положение вершины и длину загружения линий влияния определяют по табл. П.14.1 – П.14.4, принимая за d панель шпренгеля.
Элементы IV категории (стойки фермы с ездой понизу при расположении шпренгелей у верхнего пояса). Площадь, положение вершины и длины загружения отрицательного участка линии влияния определяют по табл. П.14.1 – П.14.4, принимая за d панель шпренгеля.
Площадь положительного участка линии влияния
,
где - площадь линии влияния, найденная по табл. П.14.1 – П.14.4 при d, равном панели шпренгеля, м; .
Положение вершины и длина загружения положительного участка линии влияния принимается по табл. П.14.1 – П.14.4 при d, равном панели шпренгеля.
Площадь линии влияния для средней стойки (стержень IV категории)
,
где - площадь линии влияния, вычисленная для соответствующего элемента по табл. П.14.1 – П.14.4, м;
.
Положение вершины и длину загружения линии влияния принимают по табл. П.14.1 – П.14.4.
Таблица П.14.2. Линии влияния для ферм с полигональным очертанием пояса и треугольной решеткой
Элементы фермы |
Схема фермы, линии влияния |
, м |
у |
, м |
|||
Неравные панели |
Равные панели |
Неравные панели |
Равные панели |
||||
|
l |
|
|||||
Н1-3 |
|
||||||
P1-2, |
|
|
|
||||
|
|||||||
|
|||||||
|
0,5 |
0,5 |
2d |
1 |
1 |
d |
|
Опорная реакция |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
Таблица П.14.3. Линии влияния для ферм с полигональным очертаниям пояса и раскосной решеткой
Элементы фермы |
Схема фермы, линии влияния |
, м |
у |
, м |
||||||
Неравные панели |
Равные панели |
Неравные панели |
Равные панели |
|||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
|
|||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
0,5 |
0,5 |
||||||||
Опорная реакция |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
Таблица П.14.4. Линии влияния для ферм с параллельными поясами и раскосной решеткой
Элементы фермы |
Схема фермы, линии влияния |
, м |
у |
, м |
|
|
|||||
Н1-2 |
|
||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
Опорная реакция |
|
0 |
1 |