Расчет балок проезжей части

3.33. Расчет балок проезжей части на прочность по нормальным напряжениям

Таблица П.22.38. Расчетные моменты сопротивления рассматриваемых сечений

Условное обозначение балки	Местоположение сечения	Схема сечения, мм	Состав сечения, мм	, см^2	, см^4	, см^3	, см^4	, см^4	, см^4	, см	, см^3
Б	На опоре		2898910 ВЛ8129,5 2898910	32,00 77,14 32,00	46591 42385 46591
				141,14	135567	3339	-	-	-	40,60	2738
	В середине и в четверти		2898910 (6) ВЛ8129,5 2898910 (8)	24,88 77,14 28,84
				130,86	118768	2839	-	-	-	41,83	2328
П	1-1 4-4		ГЛ2169,5 2898910 ВЛ10669,5 2898910 ГЛ2169,5	20,52 32,00 101,27 32,00 20,52	59340 82688 95899 82688 59340
				206,31	379955	7004	-	-	-	54,25	56,03
	2-2		2898910 ВЛ10669,5 2898910	32,00 101,27 32,00	82688 95899 82688
				165,27	261275	4902	-	-	-	53,30	4020
	3-3		2898910 2Н8809,5 2898910	32,00 158,40 32,00
				222,40	-	-	144175	86568	46383	53,30	3575

Примечание. В результате коррозии у продольных балок в середине и четверти пролета толщина горизонтальных полок верхних поясных уголков уменьшилась до 6 мм, нижних – до 8 мм (цифры в скобках).

Таблица П.22.39. Площади линий влияния изгибающих моментов

Условное обозначение	Местоположение сечения	, м	, м	, м		, м^2
Б	В середине пролета	2,37	-	4,725	0,5	2,79
	В четверти пролета	1,18	-	4,725	0,25	2,09
П	1-1	-	1,855	9,45	0,5	8,76
	3-3	-	1,08	9,45	0,5	5,10

Таблица П.22.40. Классы балок

; МПа; ; кН/м пути – Б; кН/м пути – П;

Условное обозначение балки	Местоположение сечения	m	c	W0, см^3	, м^2		, кН/м пути	, кН/м пути
Б	В середине пролета	1,0	1,1	2328	2,79	1,15	279,22	24,2	1,78	6,48
	В четверти пролета	1,0	1,1	2328	2,09	1,15	378,13	24,5	1,78	8,67
П	1-1	1,0	1,0	5603	8,76	1,14	189,61	22,0	1,68	5,13
	3-3	1,0	1,0	3575	5,10	1,14	209,53	22,0	1,68	5,67

3.34. Расчет балок на прочность по касательным напряжениям

Таблица П.22.41. Расчетные геометрические характеристики рассматриваемых сечений

Условное обозначение балки	Местоположение сечения	Вид сечения	Состав сечения, мм	, см^3	, см^4	, см^3
Б	На опоре		2898910 ВЛ8129,5 2898910	1218 783		1218
				2001	135567	1218
П	4-4		ГЛ2169,5 2898910 ВЛ10669,5 2898910 ГЛ2169,5	1103 1624 1349		1103 1624
				4076	379955	2727

Таблица П.22.42. Площади линий влияния поперечной силы

Условное обозначение балки	Местоположение сечения	,м	, м		, м^2
Б	На опоре	4,725	2,36	0,0	2,36
П	4-4	9,45	-	0,5	4,725

Таблица П.22.43. Классы балок

; МПа; ; кН/м пути – Б; кН/м пути – П;

Условное обозначение балки	Местоположение сечения	m		, м^2	, см^4	, см^3	, м	, кН/м пути	, кН/м пути
Б	На опоре	1,0	1,15	2,36	135567	2001	0,95	642,00	29,8	1,78	12,10
П	4-4	1,0	1,14	4,725	379955	4076	0,95	438,24	22,0	1,68	11,86

3.35. Расчет балок на прочность поясных заклепок

Таблица П.22.44. Классы балок

; R=185 МПа;

Условное обозначение балки	Местоположение сечения	m		, 1/см^2	, см^2			, см^3	, м	, см^4	Aз	, кН/м пути	, кН/м пути
Б	На опоре	1,0	8,7	0,184	47,26	1,15	1,10	1218	2,36	135567	1,61	553,17	29,8	1,78	10,43
П	4-4	1,0	10,0	0,184	54,35	1,14	1,10	2727	4,725	379955	3,33	452,32	22,00	1,68	12,23

3.36. Расчет балок на устойчивость

Таблица П.22.45. Классы балок при расчете на общую устойчивость

; МПа; ; кН/м пути – Б; кН/м пути – П;

Условное обозначение балки	Местоположение сечения	, м	, см^4	, см^2	, см			m	, см^3	, м^2		, кН/м пути	, кН/м пути
Б	В четверти пролета	236	118768	130,86	30,12	7,84	0,93	1,0	2839	2,09	1,15	391,14	24,2	1,78	9,08
П	Между продольными балками	183	379955	206,31	42,91	4,26	0,92	1,0	7004	8,76	1,14	221,55	22,0	1,68	5,99

Таблица П.22.46. Площади линий влияния для сечения посередине отсека, загружаемого временной нагрузкой

Условное обозначение балки	№ отсека	, м	, м		, м	, м	, м	, м
Б	1 (в четверти пролета)	1,18	4,725	0,25	1,18	-	2,09	1,33
П	2 (между продольными балками)	-	4,725	-	-	1,85	8,74	0
	3 (между продольной балкой и стыком вертикального листа)	-	4,725	-	-	1,47	6,94	4,725

Таблица П.22.47. Данные для проверки местной устойчивости стенки балки

№ отсека	, см	, см				, см	, см	, см			, см			МПа	МПа
1	41,84	39,36	1,94	1,19	-	-	72	-	0,95	-	1,4	236	3,28	22,74	1053	20,24
2	54,25	54,25	2	1,2	-	-	96	-	0,95	-	1,4	183	1,91	23,90	622,56	6,90
3	54,25	54,25	2	1,2	-	-	96	-	0,95	-	1,4	74	0,78	24,10	627,77	7,06

Продолжение табл. П.22.47

№ отсека	, МПа			, МПа	, МПа	, МПа			, см	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
1	230	2,96	11,21	102,16	-	92	-	3,28	72	189,87	316,46	-	207	124
2	217	2,88	10,66	157,20	-	138	-	1,91	96	120,29	200,48	-	182	109
3	217	1,63	5,76	286,21	-	204	-	2,28	74	238,08	396,80	-	220	120

Таблица П.22.48. Классы балок при расчете на местную устойчивость стенки

; ; ; кН/м пути – Б; кН/м пути – П;

Условное обозначение балки	№ отсека	, м^2	, см		, см^4	, МПа	АМ		, см	, МПа	, м	, см	, МПа		, кН/м пути	, кН/м пути
Б	1	2,09	36	1,19	118768	230	0,010	1,1	0,95	92	1,33	81,2	124	1,15	469,63	24,5	1,78	10,77
П	2	8,74	48	1,20	379955	217	0,011	1,1	0,95	138	0	106,6	109	1,14	395,77	22,0	1,68	10,71
	3	6,94	48	1,20	379955	217	0,011	1,1	0,95	204	4,725	106,6	120	1,14	328,73	22,0	1,68	8,89

3.37. Расчет балок на выносливость

Таблица П.22.49. Классы балок

; млн.ткм/год; R=185 МПа; ; кН/м пути – Б; кН/м пути – П;

Условное обозначение балки	Сечение	, м^2			W0, см^3					, кН/м пути	, кН/м пути	, кН/м пути
Б	В середине пролета	2,79	0,5	0,88	2328	2,2	1,0	2,2	0,54	16,0	171,27	24,2	1,78	3,97
П	3-3	5,10	0,5	0,88	3575	1,3	1,0	1,3	0,86	17,8	233,24	22,0	1,68	6,31

3.38. Расчет консолей продольных балок

Таблица П.22.50. Классы консолей продольных балок (см. рис. П.22.4)

; R=185 МПа; ; ; см; ; см

Расчет				см^3		см		см		«Рыбка»									Уголки прикрепления
										см^2				1/см^2		см^2					или 1/см^2		см^2
По прочности	Консоли по нормальным напряжениям		640,75		-		-		^-		-		^-		^-		-			^-		^-		7,00
	Консоли по касательным напряжениям «рыбки»		-		0,95		69,0		-		-		-		-		-			-		-		19,10
По прикреплению	По прочности	«Рыбки»	-		-		-		-		-		-		-		-			-		-		-
		Заклепок в стенке П	-		-		-		-		-		-		-		10			0,401		24,94		2,72
		Заклепок в стенке консоли	-		-		-		-		-		-		-		6			0,184		32,61		4,54
	По выносливости	Заклепок в стенке П	-		-		-		-		-		-		-		10			0,401		24,94		3,74

Примечание. Класс нагрузки .

3.39. Расчет прикреплений продольных балок к поперечным.

Расчет прикреплений при наличии только верхней или верхней и нижней «рыбок»

Таблица П.22.51. Классы «рыбки»

; R=…МПа; …; p=…кН/м пути; …кН/м пути; …

Расчет

m

Прикрепление

см^2

см

см

м^2

, кН/м пути

, кН/м пути

nз

1/см^2

см^2

На прочность На выносливость

Для расчета классов по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной и поперечной балками, используется табл. П.22.52.

Расчет прикрепления при отсутствии «рыбок»

Таблица П.22.52. Классы прикреплений

R=185 МПа; ; p=18,5 кН/м пути; кН/м пути; .

Заклепки (болты, высокопрочные болты)	Расчет	или				или	или 1/см^2	см^2		м или м^2			, кН/м пути	, кН/м пути
В стенке Б	На прочность	0,1	2,69	7	-	0,75	0,184	38,04	-	2,36	1,15	-	372,86	29,7	1,78	7,05
В стенке П	На прочность	0,001	-	14	-	0,29	0,401	34,91	63	0,69	1,15	-	281,31	24,2	1,78	6,53
	На выносливость	0,001	-	14	-	0,29	0,401	34,91	63	0,69	-	0,88	176,14	24,2	1,78	4,09

К расчету : см; см²; см⁴; см; МПа;

; ; ; ;

.

3.40. Расчет прикреплений поперечных балок к главным фермам

Таблица П.22.53. Классы прикреплений

; R=185 МПа; 0,5; p=20,5 кН/м пути; 0,5

Заклепки	m		или 1/см^2	см^2	м		, кН/м пути	, кН/м пути		K
В стенке П В главной ферме	1,0	36	0,184	195,65	4,725	1,14	1325,94	22,0	1,68	35,88

Таблица П.22.54. Классы стыка «топорика»

; R=185 МПа; 0,5; p=20,5 кН/м пути;0,5; c=1,0

m	W0, см^3	м		, кН/м пути	, кН/м пути		K
1,0	3575	5,10	1,14	209,53	22,0	1,68	5,67

3.41. Сравнение классов элементов с классами нагрузки

Таблица. П.22.55. Элементы главных ферм

Обозначение элемента	№ сечения, стыка, прикрепления			Классы по сечению				Классы по стыку (прикреплению)
				Классы нагрузок				Классы нагрузок
				На прочность	На устойчивость	На выносливость	На прочность		на выносливость

Таблица П.22.56. Балки проезжей части

Обозначение элемента

№ сечения, стыка

Классы балок

По прикреплению поперечной балки к главной ферме

На прочность по нормальным напряжениям

На прочность по касательным напряжениям

На прочность поясных заклепок

На общую устойчивость

На местную устойчивость вертикальной стенки

На выносливость

По прикреплению продольной балки к поперечной

Заклепки в стенках балок

«рыбки»

На прочность

На выносливость

На прочность

На выносливость

Примечание. В числителе указываются классы элементов (стыков, прикреплений), в знаменателе – соответствующие классы нагрузок.

3.42. Расчет связей по гибкости

Таблица П.22.57. Гибкость связей

Обозначение элемента

Сечение

, см^2

Момент инерции

Радиусы инерции

Свободная длина

Гибкости

Вид

Состав, мм

Ix, см^4

Iy, см^4

, см

, см

, см

, см

, см

3.43. Расчет опорных частей

Таблица П.22.58. Классы опорных частей

R=…МПа; …; …; …; …; …

…; p=… кН/м пути; … кН/м пути; …

Опорная часть	Элемент	Характер работы	Сечение	м^2 или м	кН	, кНм	m	, кН/м пути		Данные для расчета
Подвижная	Верхний балансир	Изгиб	По оси балансира На расстоянии от края балансира							W=… см^3 x0=…м аб=…м
	Шарнир	Смятие	По оси шарнира							rш=…см lш=…см
	Нижний балансир	Изгиб	По оси балансира На расстоянии от края балансира							W=… см^3 =…м
	Катки	Диаметральное сжатие	По оси катков							n0=… d0=…см lКТ=…см
Неподвижная	Плита	Изгиб	По оси плиты На расстоянии от края плиты							W=…см^3 x1=…м x2=…м аб=…м n0=…;
	Верхний балансир	Изгиб	По оси балансира На расстоянии от края балансира							W=… см^3 x0=…м аб=…м
	Шарнир	Смятие	По оси шарнира							rш=…см lш=…см
	Нижний балансир	Изгиб	По оси балансира На расстоянии от края балансира							W=… см^3 x0=…м аб=…м

Примечание. В колонках и в числителе указываются значения при расчете на постоянные и временную вертикальную нагрузки, в знаменателе – значения при расчете на сочетание постоянных, временной вертикальной и ветровой нагрузок.