Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Додаток 1: Приклади розрахунків елементів шляхопроводу.

ПРИКЛАД 1. Розрахунок коефіцієнта поперечного розподілу (КПР) для балкового шляхопроводу моста.

Для наведеної на Рис.1. схеми перерізу прогонової будови балкового шляхопроводу потрібно визначити КПР відносно балки №1. Дано: n-7,

а3 =5м., а2=10м., а1=15м., t=2,5м.

 

Рис. 1. Переріз заданої прогонової будови шляхопроводу та лінії впливу для визначення КПР.

Розв’язок.

1.Для наведеної на Рис.3 схеми перерізу прогонової будови балкового шляхопроводу будуємо лінію впливу.

1. Визначаємо величину ексцентриситету прикладення одиничних сил Р1 и Р2 в точках навантаження німі оси коліс екіпажу відносно осі симетрії перерізу - х1 і х2:

х1=a1/ 2 –t/ 2 = 15/ 2 – 2,5 /2 = 6,25м., х2=a1/ 2 –( t -t/ 2)= 15 /2 -

( 2,5+ 2,5 /2) = 3,75м.

2. Визначаємо значення ординат на лініях впливу, що разтошовани під точками прикладення одиничних сил Р1 и Р2 - у1 і у2 за формулою:

yi =1/n+ ( xi ai ) / sum ai2

 
В результаті отрімуем:

у1 =1/n + (x1 a1) / сум аі2,так як сум аі2 = а12 + а22+ а32=152 +102 + 52=350 м2 маемо у1= 1/7 +(6,25 .15) / а12 + а22+ а32=152 +102 + 52= 0,411; у2 =1/n + (x2 a1) / сум аі2 =1/7 +(3,75 .15) / 350= 0,304.

 

Рис. 1.1. Розрахункові параметри лінії впливу при дії сили Р.

 

 

3.Визначаемо значення КПР –К за формулою :

К =1/2(у1 + у2) = 1/2 (0,411 + 0,304)=о,357.

4.При навантаженні шляхопроводу типу АК потрібно визначити КПР від рівномірно розподіляного навантаження ігнтенсивностю ὺ за формулою:

К=1/2(у1 + у2+0,6 ∑уi )

Та від екіпажу АК ὺ за формулою:

Кр=1/2(у1 + у2+ у 3+..+ уп )

 

ПРИКЛАД 2. Визначення розрахункових значень згинального моменту Мр

та поперечної сили Qp для сталевої балки.

Сталева розрізна головна балка шляхопроводу підтримує залізобетонну плиту товщиною ϴп =14см.,яка покрита асфальтобетоннім шаром товщиною ϴа=8см. , шаром гідроізоляції товщиною ϴг =4см. та виравнюваючим шаром товщиною ϴв=4см.,двотаврова головна балка має наступні геометричні параметри:довжина l=18м.,висота h = l /15 = 18/15= 120cм., висота пояса hп =3см.,висота стінки hс = h - 2hп = 120-2 .3= 114см.,товщина стінки ϴ = 1см,



ширина пояса в =25см. Коефіцієнту надійності по навантаженню : γf 1=1,1; γf 2 =1,5; γf 3 =1,1; γf =1,1

На Рис. наведена схема перерізів сталевої балки і покриття проізної частині та об означені всі необхідні для розрахунків розмірі,відстань поміж балками t = 250см.

Потрібно визначити Мр та Qp для розрахункового перерізу балки.

 

Розв’язок.

1. Значення Мр та Qp знаходимо за формулою:

 

Мр ( Qp) =qω +PHK γf K (1+µ) sum yi

2. Знаходимо необхідні для розрахунків параметри: q, ω,PHK, γf , K, (1+µ), sum yi. Для цього використовуемо лінії впливу, що наведено на Рис1. та Рис 2.

2.1.Розрохункове навантаження q складається від ваги одного погонного метра сталевої балки (ρб = 7,8 т/ м3 ) – qб, такої ваги залізобетонної плити (ρп = =2,5 т/ м3 ) – qп ,такої ваги всіх елементів покриття ( асфальтобетону, гідроізоляції та виравнюваючого шара ,у якіх ρпч = 2 т/ м3 – qпч; тобто

q = qб + qп + qпч

Тут qб = Аб ρб γf 1 , qп = Ап ρп γf 1 , qпч = Апч ρпч γf 2

Аб – площа перерізу балки, Аб= ϴ hс + 2hп в = 1 .114 +2 . 3 .25 = 264см2:

Ап - площа перерізу частині плити, що діє на балку, Ап= ϴп t =14 .250 =3,5 103 см2;

 

Рис.2. Лінії впливу для визначення параметрів ω,та sum yi.

 

Апч- площа перерізу частині покриття, що діє на балку, Апч = (ϴа + ϴг + ϴв) t =( 8+4 +4 ) 250 =4 .103 см2.

В результаті отримаємо:

q = 264 .7,8 .10 -4 .1,1+ 3,5 . 103 . 2,5. 10 -4 1,1 + 4 . 103. 2 . 10 -4 .1,5=2,38 т.

2.2. Сумарна площа лінії впливу Мр- ω(M) =1/2 . l . l /4 = l2/8, лінії впливу Qp –ω(Q)=2 . l/2 .1/4 = l /4

В результаті отримаємо: ω(M) =182/8 =40,5м2, ω(Q)=18/4 =4,5м.

2.3. Навантаження на ось екіпажу НК -80 складає 20т.

2.4. Динамічні коефіцієнт (1+µ)=1,1 для навантаження НК -80

2.5. КПР =0,357- схеми перерізу прогонової будови балкового шляхопроводу, що розглядається, наведена в прикладі 3 ( на Рис.3.).

2.6.Сума значень ординат sum yi на лініях впливу М ( Q), що розташовані під точками прикладення сил від ваги НК -80 на осі, коли екіпаж розташовано по середини прогону визначається з урахуванням кожної уі. Останні визначаються з подібності відповідних трикутників з

урахуванням звісної відстані поміж осями НК-80 – d l = 120см. та максимальними значеннями ординат на лініях впливу М ( Q) – l /4 (1/2)

В результаті отримаємо:

 
l /4 : y(M)1 = l/2 :( l/2 – 1,5 d l), l /4 : y(M)2 = l/2 :( l/2 – 0,5 d l), y(M)1 = y(M)4, y(M)2 = y(M)3; y(M)1=l /4( l/2 – 1,5 d l) : l/2 =18/4 ( 18 /2 -1,5.1,2): 18/2 =3.6м.= y(M)4; y(M)2 = l /4 ( l/2 – 0,5 d l) : l/2 =18/4( 18/2-0,5 .1,2) : 18/2 =4.2м. = y(M)3

Аналогічно отрiмаемо: y(Q)1 = y(Q))))))))1 =1 /2( l/2 – 1,5 d l) : l/2 =1/2(18/2 -1,5. 1,2): 18/2 =0,4; y(Q)2 = y(Q)3 =1/2 (l/ 2 –0,5 d l) : l/2=1/2(18/2-0,5 1,2):18/2=0,46 .

Тоді маємо: sum yi (М) = y(M)1 + y(M)2 + y(M)3 + y(M)4 =3,6+4,2+4,2+3,6= 15,6м.,

sum yi(Q) = y(Q)1 + y(Q)2+ y(Q)3 + y(Q)4 =0,4+0,46+0,46+0,4 =1,72.

3. Виконуемо розрахунок значень Мр та Qp .

Мр= ω(M) q + PHK γf K (1+µ) sum y(M)i=40,5 .2,38 +20 .1,1 .0,357 .1,1.15,5 =230,3т/м

Qp = ω(Q) q + PHK γf K (1+µ) sum y(Q)i =4,5 .2,38 +20 .1,1 .0,357 .1,1 .1,72 =24,74т.

Кончатково маємо: Мр= 230,3т/м , Qp =24,74т.

.

ПРИКЛАД 3.Визначення розрахункових значень згинального моменту Мр та поперечної сили Qp для залізобетонної балки.

Залізобетонна таврова розрізна головна балка шляхопроводу підтримує залізобетонну плиту товщиною ϴп =14см.,яка покрита асфальтобетоннім шаром товщиною ϴа=8см. , шаром гідроізоляції товщиною ϴг =4см. та виравнюваючим шаром товщиною ϴв=4см.Таврова головна балка має наступні геометричні параметри:довжина l=18м.,висота h = l /17 = 18/17= 106cм., висота пояса hп =13см.,висота стінки hс = h - hп = 106- 13= 93см.,товщина стінки ϴ = 18см,ширина пояса в = t -d в. Тут відстань поміж балками t = 250см.,ширина стика сміжних поясів dв=28см.; в =250 – 28 =222см. Коефіцієнту надійності по навантаженню : γf 1=1,1; γf 2 =1,5; γf 3 =1,1; γf =1,1

На Рис. наведена схема перерізів залізобетонної таврової балки і покриття проізної частині та об означені всі необхідні для розрахунків розмірі.

Потрібно визначити Мр та Qp для розрахункового перерізу балки.

 

Розв’язок.

1. Значення Мр та Qp знаходимо за формулою:

 

Мр ( Qp) =qω +PHK γf K (1+µ) sum yi

2. Знаходимо необхідні для розрахунків параметри: q, ω,PHK, γf , K, (1+µ), sum yi.В розглядаємом прикладі всі ці параметри однакові з параметрами приклада 2, окрім q , де інше значення навантаження qб за рахунок інших значень параметрів Аб та ρб.

2.1, Знаходимо навантаження qб де інше значення навантаження qб за рахунок інших значень параметрів Аб та ρб ; тут ρб =2,5 т/ м3, Аб =в hп+ + ϴ hс =222 .13+18 .93 = 4560 см2 . Тоді qбб ρб γf 1 = 4560 .2,5 .1,1 .10-4 = 1,254т/м., сумарне навантаження q = qб + qп + qпч=1,254 + 3,5 . 103 . 2,5. 10 -4 1,1 + 4 . 103. 2 . 10 -4 .1,5= 3,417 т./м .

2.2. Знаходимо значення ωм q = 40,5 .3,417 =138,9тм, ωQ q = 4,5. 3,417 =15,38т.

3. Виконуемо розрахунок значень Мр та Qp .

Мр= ωм q + PHK γf K (1+µ) sum yiм=138,9 +20 .1,1 .0,357 .1,1.15,5 =272,8тм.

Qp = ωQ q + PHK γf K (1+µ) sum yiQ =15,38 +20 .1,1 .0,357 .1,1 .0,86 =22,81т.

Кончатково маємо: Мр= 272,8тм , Qp =22,81т.

ПРИКЛАД 4. Розрахунок міцності сталевої балки.

Сталева двотаврова балка шляхопроводу,переріз та його геометричні разміри наведено на Рис. та в прикладі 2 , навантажена розрахунковими зусиллями: Мр= 230,3т/м , Qp =18,4т. Матеріал балки - сталь 15 ХСНД для якої розрахункові = 2800 кг / см2, = 1700 кг / см2.

Потрібно виконати перевірку міцності балки.

Розв’язок.

1. Міцность балки провадиться на основі формул:

та тобто по нормальним Ϭ та дотичнім τ напруженням.

 

Рис. Переріз сталевої двотаврової балки та його розрахункові геометричні розмірі: а) – для визначення геометричних параметрів балки; б)-одяга полотна (покриття)

 

2.Знаходимо необхідні для розрахунків геометричні параметри перерізу: W, J, S, .

2.1.Осьові момент інерції J за формулою:(2),

= 1.1143 /12 + 2[ 25 .33 / 12 +25 .3( 114/2 +3 /2)2 ] =123462 +2 ( 56,2 + 256668) =636912 см4.

2.2. Момент опору W за формулою: = 636912 / (120/2) =10615 см3 .

2.3.Максимальні статичні момент за формулою:

=25 .3.1/2( 114 + 3 ) = 4387,5 см3

1. Виконуемо розрахунок значень Ϭ та τ за формулами

 

, Ϭ =230,3 .105 / 10615 = 2169 кг/см2 < = 2800 кг / см2

 

, τ = 18,4 .103 .4387,5 / 6,36912 .105.1 = 126 кг / см2 <

= 1700 кг / см2.

 

Тобто умови міцності виконуються.

 

ПРИКЛАД 5. Розрахунок залізобетонної балки.

 

Таврова залізобетонна головна балка армована пучками попередньо напруженої арматури має наступні геометричні параметри:довжину l=18м.,висоту h = l /17 = 18/17= 106cм., висоту пояса hп =13см.,висоту стінки hс = h - hп = 106- 13= 93см.,товщину стінки (ребра) ϴ = 18см,ширину пояса в = t -d в. Тут відстань поміж балками t = 250см.,ширина стика сміжних поясів dв=28см.; в =250 – 28 =222см. Балка навантажена розрахунковим згинальнім моментом Мр= 272,8тм. і мае розрахункові міцності бетону = 205 (215) кг/см2 і арматури = 9800 кг/см2.

Потрібно виконать розрахунок цієї балки на дію згинального моменту.

Розв’язок.

1.Розрахунок проводиться на основі формули , де Мн – несуча здатність балки на дію цього моменту.

2. Значення Мн визначається за формулою :

, де -– висота стиснутої зони бетону,

b – ширина стиснутої зони бетону, – площа розтягнутої арматури

– корисна висота перерізу балки (відстань від центру ваги розтягнутої арматури до стиснутої грані балки).

2. Знаходимо необхідні для розрахунків за зазначеними вище формулами параметри: b, h0, x .

2.3. Корисна висота перерізу h0 = h –с, де с = , якщо використуемо два пряди арматури а а –товщина захисного слою бетону на арматури, при а=3см.

маемо:h0=106-2 .3=100см.

2.2 В розрахунках використовують значення b = bf ≤ 12hп + ϴ =12 .13+18.=174см.

2.3 Знаходимо висоту стиснутої зони бетону x поетапнім вибіром значення

параметра 0 = п d2 / 4. На першому етапі беремо кількість пучків дроту n =6 діаметр якого біля 1см. Тоді 1= n 0 = n. п d2 / 4=6 . 3,14 .12/ 4 =28,2 см2.

и = 9800 .28,2 / ( 210 .174) =7,56см.

3. Знаходимо =210 .174 .7,56( 100 – 7,56 / 2 ) =266тм.

4. Перевіряем нерівність , де повинна бути більше за , але не більш як на 20 ¸ 30 %. У нашому випадку менше , тобто необхідно збільшити n.

4.1.Беремо n =7 , тоді 2 = 7 . 0 = 7 . 3,14 .12/ 4 =32,9см2. и x = 9800 .

32,9 / (210 .174) =8,82см., = 210 .174 .8,82( 100 – 8,82/ 2) = 311тм.

Маємо / = 311/ 272,8 = 1,14, що відповідає оптимальному результату, коли » (1,1¸1,15) .

 

 

Додаток 2. СКЛАД ГРАФІЧНОЇ ЧАСТИНИ РОБОТИ

 

1. Фасад шляхопроводу - основні складові частини та їх розміри ( зразок на Рис.1.).

2. Поперечні розріз металевого та залізобетонного шляхопроводів ( по стояну та проміжної опори )– габаритні розміри шляхопроводу складових частин ( зразок на Рис.2., Рис.3.).

3. Конструкція металевої та залізобетонної балок (Рис.3. та Рис.4.)

 

Рис.1 Фасад шляхороводу

 

Рис.2. Поперечній розріз стояна залізобетонного шляхопроводу.

Рис.3. Поперечній розріз шляхопроводу по опори.

 

Примітка.Після розробки графічної частини роботи згідно варіантів на міліметрівці , їх треба перенести на лист ватману формату А – 1.

 

Рис.2. Поперечній розріз стояна залізобетонного шляхопроводу.

Рис.3 Конструкція металевої балки

 

Рис.4 Конструкція залізобетонної балки

 

 

 

Рис. 3. Розрахункова схема перерізу таврової балки.

 

Розв’язок.

 

 

 

Сталева балка

(креслити без масштабу)

 
 

 

 


Рис.1.

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2019 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.