2.2.1 Подбор сечения продольной балки

Высоту балки назначаем h=1400 мм.

Назначаем размеры балки исходя из минимально возможных размеров:

В=0,30 м

t_ст=0,012 м

t_пол=0,02 м

Принимаем высокопрочные болты диаметром d_б=0,022 мм, тогда отверстие под болт принимаем диаметром d=0,025 мм.

Определяем момент инерции балки:

Момент сопротивления балки равен

Проводим проверку балки на прочность из условия (по нормальным напряжениям):

где М - расчетный изгибающий момент

- коэффициент учета ограниченного развития пластических деформаций, =1,05.

проверка выполняется.

Проводим проверку по максимальным касательным напряжениям:

,

где Q – перерезывающая сила

Q=132,14тс;

S_n – статический момент балки

S_n=S_п+S_ст=;

I – момент инерции балки

;

t_ст – толщина листа стенки

t_ст=0,012м;

R_s – расчетное сопротивление на сдвиг по пределу текучести

R_s=0.58R_y;

,

проверка выполнена.

Если в сечении одновременно действует момент М и поперечная сила Q, то прочность стенки проверяется на действие “приведенных напряжений”, определяемых значениями нормальных и касательных напряжений в рассматриваемой точке сечения стенки. Такой точкой сечения является сопряжение стенки балок с ее поясами.

.

Условие выполняется.

Проводим проверку продольной балки на выносливость. Максимальные и минимальные значения усилий выбираем из расчета для опорного сечения и для сечения в середине пролета:

Расчет проводим по следующей формуле:

,

Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали R_у.

< 1.

Где  - коэффициент равный 1.0 для железнодорожных мостов;

 и  - коэффициенты зависящие от марки стали и принимаемые

равными = 0,72 =0,24;

 - эффективный коэффициент концентрации напряжений,

в середине пролета =1.3,

в опорном сечении =1.8;

 - коэффициент, зависящий от длины загружения линии

влияния;

 - коэффициент асимметрии цикла загружения

в опорном сечении.

=ν-ξ*λ , =1,79-0,0355*11=1,40

< 1

,

проверка выполнена.

2.2.2 Подбор сечения поперечной балки

Размеры балки принимаем:

В=0.30 м

t_ст=0.012 м

t_пол=0.02 м.

d_отв=0.025 м

d_б=0.022 м

Определяем момент инерции балки:

Момент сопротивления балки равен

Проводим проверку балки на прочность из условия (по нормальным напряжениям):

где М - расчетный изгибающий момент

- коэффициент учета ограниченного развития пластических деформаций, =1,05.

Проверка выполнена.

Проводим проверку по максимальным касательным напряжениям:

,

где Q – перерезывающая сила

Q=183,26тс;

S_n – статический момент балки

S_n=S_п+S_ст=;

I – момент инерции балки

;

t_ст – толщина листа стенки

t_ст=0,012м;

R_s – расчетное сопротивление на сдвиг по пределу текучести

R_s=0.58R_y;

,

проверка выполнена.

Если в сечении одновременно действует момент М и поперечная сила Q, то прочность стенки проверяется на действие “приведенных напряжений”, определяемых значениями нормальных и касательных напряжений в рассматриваемой точке сечения стенки. Такой точкой сечения является сопряжение стенки балок с ее поясами.

.

Условие выполняется.

Проводим проверку поперечной балки на выносливость. Максимальные и минимальные значения усилий выбираем из расчета для опорного сечения и для сечения в середине пролета:

Расчет проводим по следующей формуле:

,

Коэффициент понижения расчетного сопротивления стали R_у.

< 1.

=ν-ξ*λ , =1,79-0,0355*11=1,40

< 1

,

проверка выполнена.