Определение условий пропуска поездов по железнодорожным мостам

    Поскольку y₁ < a_s^/ то принимается, что площадь сжатой арматуры равна нулю.

    Расстояние  от центра тяжести растянутой арматуры до центра тяжести площади ослабления:

    

    Вычисление  предельного значения относительной высоты сжатой зоны:

    

    Сравнение вычисленного значения относительной  высоты сжатой зоны с предельным значением. Если , то нужно принять .

     - оставляем h₀, которое получили по расчетам 
 

    Для характерного сечения относительная  высота сжатой зоны меньше предельной. 

    

    При h_в = 30(см)

    

    При h_в = 60(см)

    

    Предельные  усилия

    

    Допускаемая временная по ограничению прочности  наклонных сечений

      

    При h_в = 30(см)

    

    При h_в = 60(см)

      
 

    2.1.4.Класс плиты балластного корыта  по ограничению прочности и выносливости.

    

    ν_1j = (кН/см) – значение интенсивности допускаемой временной нагрузки по ограничениям первой группы предельных состояний

    ν_1э = 0,271 (кН/см) при h_в = 30(см)

    ν_1э = 0,262 (кН/см) при h_в = 60(см) – значение интенсивности эталонной временной нагрузки для плиты балластного корыта

    j  -  индекс (номер) ограничения

    (1+μ_1э) = 1,486 при h_в = 30(см)

    (1+μ_1э) = 1,39  при h_в = 60(см)

     -  при h_в = 30(см)

     - при h_в = 60(см) 

    2.1.5. Класс плиты балластного корыта.

    Класс плиты балластного корыта равен  наименьшему значению из классов  плиты по ограничениям прочности  и выносливости во всех характерных  сечениях.

    

    Остальные значения, которые не считались в  данном проекте, берутся с курсовых проектов по данному пролетному строению по другим сечениям. 
 
 
 

    2.2.Главная  балка

    2.2.1. Расчетная схема  главной балки.  Характерные сечения.  Линии влияния  изгибающих моментов и поперечных сил.

    В качестве расчетной схемы главной  балки – второй элемент пролетного строения – назначается свободно опертая балка с расчетным пролетом, равным расстоянию между центрами опорных частей. Расчетная схема поперечного сечения главной балки пролетного строения имеет форму тавра.

    Характерными  сечениями считаются:

    - сечение в середине пролета  и над опорной частью;

    - сечения, где имеются отгибы  или обрывы стержней рабочей  арматуры;

    - сечения, где резко меняются  размеры конструкции;

    - сечения, имеющие дефекты, которые  влияют на грузоподъемность конструкции. 

    2.2.2. Нормативные нагрузки и коэффициенты.

    Постоянные  нагрузки:

     - от веса пролетного строения с обустройствами, приходящимися на одну главную балку.

    V_жб = 15,92(м³)=15,92*10⁶(см³)- объем железобетона пролетного строения

    ln = 9,3(м ) = 930(см) – полная длина пролетного строения

    g₀ = 0,007(кН/см) – погонный вес обустройств

     - от веса балласта с частицами  пути

     - площадь поперечного сечения  балластной призмы пролетного строения 

     - объемный вес балласта с  частями пути

    h_Б1 = 35(см) – высота наружного борта над поверхностью плиты

    h_Б2 = 12(см) – высота внутреннего борта над поверхностью плиты

    l_вп = 35 при h_в = 30(см) и l_вп = 12,7(см)  h_в = 60(см) – ширина плеча балластной призмы

    h_ш = 19,5(см) – высота сечения шпалы

    l_в = 76(см) расстояние между внутренней гранью борта и наружной гранью ребра плиты 

     - при h_в = 30(см)

      - при h_в = 60(см)

     - при h_в = 30(см)

     - при h_в = 60(см) 

    Эталонная нагрузка для главных балок определяется в зависимости от длины загружения линии влияния соответствующего усилия и относительной абсциссы положения вершины линии влияния по таблице

    

    Динамический коэффициент к эталонной нагрузке для главной балки определяется в зависимости от толщины слоя балласта под шпалой и расчетного пролета в метрах по формуле:

    

      при h_в = 30(см)

      при h_в = 60(см)

    Доля  временной нагрузки, приходящийся,  на главную балку сборного пролетного строения вычисляется по формуле:

    

    е₁, е₂ - смещения оси пути относительно оси пролетного строения

    с = 180(см)– расстояние между осями главных балок

    Коэффициент унификации результатов классификации главных балок железобетонных пролетных строений

    

    Коэффициент уменьшения динамического воздействия  временной нагрузки на главную балку  для ограничения выносливости:

    

     - при h_в = 30(см)

     - при h_в = 60(см)

    Коэффициенты  надежности постоянных нагрузок, кроме  нагрузки от веса балласта с частицами пути равен γ_f1  = 1,1.

    Коэффициент надежности нагрузки от веса балласта с частицами пути                равен       γ_f2  = 1,2.

    Коэффициент надежности временной нагрузки равен  γ_fυ = 1,15. 

    2.2.3. Допускаемая временная  нагрузка по ограничению поперечных сечений.

    Геометрические  характеристики поперечных сечений

    Расстояние  от растянутой грани сечения балки до центра тяжести растянутой арматуры

    

    A_si – площадь поперечного сечения одного арматурного стержня в i-том горизонтальном ряду

    y_i – расстояние от центра тяжести i-го горизонтального ряда арматуры до растянутой грани сечения

    A_s – площадь поперечного сечения рабочей арматуры главной балки

    n_si – число стержней в i-том горизонтальном ряду

    Площадь поперечного сечения продольной растянутой арматуры в каждом горизонтальном ряду, начиная с верхнего:

    

    

    

    

     - площадь растянутой  арматуры

    

     - площадь сжатой арматуры 
 

    Расстояние  от сжатой грани сечения балки  до центра тяжести сжатой арматуры:

    

    а_зс = 2(см) – толщина защитного слоя арматуры в плите балластного корыта

    d_s1 = 1,2(см²) – диаметр стержней рабочей арматуры плиты балластного корыта

    d_s^/ = 3,2(см²) – диаметр стержней арматуры в жатой  зоне 

    Рабочая высота поперечного сечения главной балки

    

    Приведенная толщина сжатой полки поперечного  сечения главной балки равна:

    

    

     - площадь поперечного сечения  ребра в пределах вута

      

    Определение положения нейтральной линии

    Вычисляются равнодействующие усилия:

     - в сжатой полке

     - в растянутой зоне

    Так как F_b >F_s, то y < h_f и b = b_f – нейтральная линия проходит в сжатой плите 

    Определяем  высоту сжатой зоны

     - без учета сжатой арматуры

     - с учетом сжатой арматуры

    Поскольку y₁ > a_s^/  и y₂ > 2a_s^/ то площадь сжатой арматуры учитывается полностью

    Усилия  от постоянных нагрузок

    Площадь линии влияния изгибающего момента  в характерном сечении с относительной абсциссой равна:

      
 
 

    Вычисляем изгибающий момент в характерном  сечении от постоянных нагрузок:

    

     - при h_в = 30(см)

     - при h_в = 60(см) 

    Предельное  усилие в характерном сечении

    Предельное  значение изгибающего момента в  характерном сечении равно

    

    Допускаемая временная нагрузка по ограничению прочности поперечных сечений

    

    При h_в = 30(см)

    

    При h_в = 60(см)

      
 
 

    2.2.4.Допускаемая  временная нагрузка  по ограничению  прочности наклонных  сечений.