Расчет балок на выносливость

11. Грузоподъемность главных балок и балок проезжей части по выносливости определяется в местах обрывов горизонтальных листов, вблизи поперечных сварных швов, а также в других местах с высоким коэффициентом концентрации напряжений (приложение 11).

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

, (3.9)

где - переходный коэффициент (см. п. 2.6 и приложение 7); , - площади линий влияния изгибающего момента в рассматриваемом поперечном сечении балки, м² (п. 3.6); - коэффициент размерности, равный 0,001 при расчетах в системе СИ или 0,01 – при расчетах в системе СГС (п. 2.16); - коэффициент понижения расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (приложение 9); W₀ – расчетный момент сопротивления рассматриваемого поперечного сечения балки, см³ (пп. 1.8 и 3.3); - суммарная нормативная интенсивность постоянных нагрузок, кН/м пути (тс/м пути); здесь p_i – интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок (без учета коэффициента надежности); остальные обозначения те же, что в формуле (3.1).

Расчет консолей продольных балок

11. Грузоподъемность консолей продольных балок в отличие от большинства других расчетов определяется путем непосредственного вычисления класса без предварительного подсчета допускаемой временной нагрузки. Полученные классы консолей сравниваются с классами поездной нагрузки, определяемыми по формуле (3.18).

Класс консоли на прочность по нормальным напряжениям

, (3.10)

где - коэффициент размерности, равный 0,01 при расчете в системе СИ или 1,0 – в СГС; W_нт – момент сопротивления нетто поперечного сечения консоли в опорном сечении с учетом сечения «рыбки» (при ее наличии) и без учета сечения горизонтальных листов и поясных уголков, см³; a_кп – коэффициент, зависящий от числа поперечин на консоли, принимается равным 0,6 – при одной поперечине, 0,8 – при двух или трех поперечинах; l₁ – расстояние от оси поперечной балки до оси поперечины, расположенной на конце консоли, см. Остальные обозначения те же, что в формуле (3.1).

Класс консоли на прочность по касательным напряжениям

, (3.11)

где h_ВЛ – высота стенки консоли в сечении под поперечиной, ближайшей к поперечной балке, см; - толщина вертикального листа консоли, см.

Класс консоли по прочности верхней «рыбки» и ее прикрепления

, (3.12)

где F_p – расчетная площадь нетто поперечного сечения «рыбки» F_нт или приведенная расчетная площадь заклепок, прикрепляющих «полурыбку» , см² (п. 1.8); в формулу (3.12) подставляется меньшее значение.

Класс прикрепления консоли к поперечной балке при наличии верхней «рыбки» (по прочности заклепок, поставленных в стенке поперечной балки)

, (3.13)

где - приведенная расчетная площадь заклепок, прикрепляющих уголки прикрепления к поперечной балке, см² (п. 1.8 и приложение 2).

Класс прикрепления консоли к поперечной балке, если нет верхней «рыбки» (по прочности заклепок, поставленных в стенке поперечной балки), определяется по формулам при расчете на:

прочность

; (3.14)

выносливость

, (3.15)

где - приведенная расчетная площадь заклепок на отрыв головок, см², определяется по указаниям п. 1.8 и приложению 2; h_К – расстояние между крайними заклепками в поперечной балке в пределах высоты консоли, см; - переходный коэффициент (приложение 7) при .

Класс консоли по прочности заклепок, поставленных в стенке консоли:

при наличии верхней «рыбки»

; (3.16)

при отсутствии верхней «рыбки»

, (3.17)

где - приведенная расчетная площадь заклепок в вертикальном листе консоли, принимаемая в зависимости от работы заклепок на двойной срез или смятие, см² (п. 1.8); - расстояние между крайними заклепками в стенке консоли, см.

Классы консолей, определенные по формулам (3.10) – (3.17), сравниваются с классом нагрузки

, (3.18)

где P₀ – нагрузка от наиболее тяжелой оси подвижного состава на рельсы, кН (тс); - динамический коэффициент этой нагрузки, определяемый согласно п. 2.6, при .