Расчет балок на прочность по касательным напряжениям

3.7. Грузоподъемность главных балок и балок проезжей части по касательным напряжениям определяется по нейтральной оси балки у опоры, в местах наибольших ослаблений (для поперечных балок – в сечении по риске отверстий в уголках прикрепления продольных балок) и в других опасных сечениях.

Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),

, (3.2)

где , - площади линий влияния поперечной силы, загружаемые соответственно вертикальной нагрузкой от подвижного состава и постоянной нагрузкой, м (п. 3.8); 0,75 – коэффициент перехода от основного расчетного сопротивления металла к расчетному сопротивлению на срез (п. 2.1); - коэффициент размерности (п. 2.16), при расчете в системе СИ , а в системе СГС – 1,0; I_бр – момент инерции брутто поперечного сечения балки относительно ее нейтральной оси, см⁴; - толщина стенки балки, см; S_бр – статический момент брутто отсеченной части рассматриваемого поперечного сечения балки относительно ее нейтральной оси, см³.

Остальные обозначения те же, что в формуле (3.1).

Отношение I_бр/S_бр может быть приближенно принято для клепаных балок без горизонтальных листов (с высотой стенки от 350 до 1500 мм) равным 0,835h_вл, для балок с одной парой горизонтальных листов (с высотой стенки от 550 до 1700 мм) равным 0,865h_вл, где h_вл – высота стенки балки, см.

Если в опорном сечении нет вертикальных накладок, в расчет принимается сечение только стенки балки. При этом можно принять I_бр/S_бр=0,667 h_вл.

3.8. Площади линий влияния поперечной силы, м, определяются по формулам.

Для главных балок при загружении линии влияния нагрузкой:

а) постоянной

;

б) временной

, при этом и ;

для опорного сечения , при этом и .

Здесь C₀ – расстояние от середины пролета до рассматриваемого поперечного сечения балки, м.

Для балок проезжей части:

а) продольной

; , при этом и ;

для опорного сечения , при этом и ;

б) промежуточной поперечной

, при этом и ;

в) крайней поперечной

, при этом и .

Расчет балок на прочность поясных заклепок (болтов) или поясных швов.

3.9. Грузоподъемность балок по прочности поясных заклепок (болтов) или сварных швов определяется на участках пояса длиной 100 см (у опор, а также в начале участков с увеличенным шагом заклепок или с уменьшенной толщиной сварных швов и при необходимости в других местах).

Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути):

а) при непосредственном опирании поперечин на верхние пояса балок

; (3.3)

б) если поперечины не непосредственно опираются на верхние пояса

, (3.4)

В формулах (3.3) и (3.4) обозначено: - коэффициент размерности: при расчетах в системе СИ , в СГС – 1,0 (см. п. 2.16); - приведенная расчетная площадь поясных заклепок или поясных швов, см²:

в соединении на заклепках (болтах) ;

для соединения на сварке ,

здесь - приведенная расчетная площадь одной заклепки (болта), см² (см. п. 1.8 и приложение 2); n_з – число заклепок на рассматриваемом участке длиной 100 см; s – коэффициент для расчета сварных швов (приложение 3); F_ш – площадь сварных швов, см², на участке пояса длиной 100 см (п. 1.8 и приложение 3); - коэффициент, учитывающий собственный вес балок, принимаемый равным: 1,10 – при расчете продольных и поперечных балок, а также главных балок длиной менее 20 м; 1,10 – 1,20 – при расчете главных балок пролетом от 20 до 45 м (промежуточные значения принимаются по интерполяции); - статический момент площади поперечного сечения брутто пояса балки (поясных уголков и горизонтальных листов) относительно ее нейтральной оси, см³; - площадь линии влияния поперечной силы для сечения балки расположенного посередине рассчитываемого участка пояса длиной 100 см (п. 3.8), м; I_бр – момент инерций брутто поперечного сечения балки относительно нейтральной оси, см⁴; A_з – параметр, учитывающий сосредоточенное давление от непосредственного опирания мостовых поперечин на верхний пояс балок, м: принимается по табл. 3.1 в зависимости от значений и линии влияния, загружаемой вертикальной нагрузкой от подвижного состава.

Остальные обозначения в формулах (3.3) и (3.4) те же, что в п. 3.2.

Таблица 3.1. Параметры A_з

, м	Aз, м			, м		Aз, м			, м		Aз, м
1	0,26	0,26	7		2,06		2,96	20		5,65		6,59
2	0,74	1,07	8		2,24		2,98	25		6,91		8,57
3	1,16	2,15	9		2,53		3,20	30		7,78		10,09
4	1,40	2,32	10		2,78		3,49	35		8,62		11,69
5	1,69	2,47	11		3,01		3,90	40		9,71		12,75
6	1,88	2,88	15		4,14		5,31	45		10,78		13,47

Примечание. Промежуточные значения параметра A_з принимаются по интерполяции для .