Курсовая работа (т): Розрахунок залізобетонного моста

Розрахунок залізобетонного моста

Зміст

I.       Розрахунок головної балки моста коробчастого перетину

.1 Вихідні дані

.2 Навантаження і їх сполучення

.3 Визначення навантаження і місць їх прикладання

.4 Вибір марки сталі і напруг що допускаються

.5 Вибір поперечного перерізу балки

.6 Перевірка балки на статичну і динамічну жорсткість

.7 Перевірка балки на стійкість

.8 Розрахунок звареного з'єднання пояса зі стінкою.        Розрахунок моста решітчастої головної ферми

.1 Дані для проектування головної ферми

.2 Навантаження та їх складової

.3 Вибір марки сталі допустимих навантажень

.4 Визначення зусиль в елементах головної ферми

.4.1 Визначення навантаження і місць їх прикладання

.4.2 Визначення зусиль від навантажень діючих в горизонтальній площині

.5 Вибір перерізу головної ферми

.5.1 Вибір перерізу верхнього пояса

.5.2 Вибір перерізу нижнього пояса

.5.3 Вибір перерізу розкосів і стойок

.6 Розрахунок зварних швів

Список використаної літератури

I.       Розрахунок головної балки моста коробчастого перетину

.1 Вихідні дані

балка навантаження шов міст

Вантажопідйомність Q = 100кН.

Проліт  = 32 м.

Швидкість переміщення крану U= 70 м/хв.

Час зупинки крану t = 2,2с.

База візка

Колія візка

Вага візка

Режим роботи - важкий.

Розрахункова температура 30 С.

Висота ферми

Н = (1/12  1/16)  = 1,17 м.

Висота ферми в місці кріплення кінцевих  = 0,95 м.

Ширина горизонтальних ферм В =

Довжина панелі верхнього поясу а( 0,81,2) Н = 1,2м

При виборі Hі а необхідно робити так, щоб кут нахилу розкосів був як можна ближчим до або рівним 45̊.

.2 Навантаження і їх сполучення

Розрахунок балки проводиться відповідно до методу напруг, що допускаються. Згідно з цим методом навантаження поділяються на основні і додаткові. До основних навантажень відносять постійні (власна вага балки, вага площадки, механізми пересування, кабіни та ін.). Додаткові навантаження - це динамічні навантаження, що виникають при пуску - гальмуванні моста.

Розрахунок балки проводиться для двох сполучень навантажень. Сполучення (кран нерухомий, різкий підйом вантажу) включаю:

GБ + GТ + Q.

Сполучення ǁ ( кран пересувається, різке гальмування)

(GБ +GТ +Q)+ 2 (q'+ P')

У наведених виразах GБ- вага балки і площадки обслуговування; GТ- вага навантаженого візка, - коефіцієнт, який враховує поштовхи, що виникають через нерівність шляху при пересуванні крана; q', P' - відповідно динамічні навантаження від маси балки і маси візка з вантажем.

Визначення коефіцієнта  пов'язано з параметрами механізму підйому. Орієнтовно значення  можна призначити залежно від режиму роботи: при легкому - 1,2; при середньому - 1,3; при важкому - 1,4.

Коефіцієнт К вибирається залежно від швидкості пересування крана v: при v до 60 м/хв, К = 1; при v = 60…90 м/хв, К = 1.1; при v = 90…180м/хв. К = 1,2. У нашому випадку  К = 1,1.

.3 Визначення навантаження і місць їх прикладання

Постійні навантаження від власної ваги балки і площадки обслуговування приймаються рівномірно розподіленими по довжині балки:

Мал.1.1. Вага балки від прогону і вантажопідйомності.

Значення  приймається за графіком (мал.1) залежно від прогону і вантажопідйомності.

Рухоме навантаження P визначається з умови, що вага візка з вантажем рівномірно розподілена на всі чотири ходові колеса:

Динамічні горизонтальні навантаження від маси балки і площадки розподілені рівномірно по прогону і прикладені до центру ваги перетину балки:

де g = 9, 81 м/c2 - прискорення сили ваги.

Швидкість пересування v і час гальмуваннявстановленовідповідно до завдання.

Динамічнігоризонтальнінавантженняq, від маси візка з вантажем передаються на головну балку у місці контакту ходового колеса з головкою рейки (мал.1.2).

Сили P' можна переводити до центру ваги перетину балки (мал.1.2); тоді сили P', перекресленні один раз, створюють додатковий обертовий момент, який необхідно врахувати при розрахунку балки.

.4 Вибір марки сталі і напруг що допускаються

Для виготовлення головних балок використовуються маловуглецеві сталі звичайної якості за ГОСТ 380 - 71 і низьколеговані сталі за ГОСТ 19281 і ГОСТ 19 282 - 73.

Застосування тієї чи іншої марки сталі обумовлено головним чином температурою зовнішнього повітря, при якій експлуатується кран.

При температур - 30ºС або вище застосовуються сталі звичайної якості марок В Ст3 пс 6, В Ст3 сп 5 таін.

При температурі - 40 ºС або вище - В Ст3 пс 6, В Ст3 сп 5 і низьколеговані сталі марок 09Г2, 14Г2, 10Г2С та ін.

При температурі - 40 ºС до - 65 ºС - 09Г2С, 10ХСНД та ін.

В нашому випадку кран експлуатується при температур від -30º до +30ºС.При виборі марки сталі варто пам’ятати, що низькі температури збільшують крихкість сталі. При температурах нижче - 10 ºС пластичність сталі помітно починає падати. Тому ми вибираємо матеріал для виготовлення балок сталь звичайної якості марок В Ст3 пс 6.

Напруження, що допускаються, для першого і другого сполучень навантажень.

де - межа текучості, для деяких марок сталей наведена у табл.1.; n1,n2 - коефіцієнти запасу міцності, вибираються залежно від режиму роботи (при легкому і середньому режимі n1 = 1,5, n2 = 1,33; при важкому режимі - n1 = 1,7, n2 = 1,4).

Табл. 1. - Межа текучості для деяких марок сталей

.5 Вибір поперечного перерізу баки

Головна балка (мал.2.) містить у собі два вертикальних листи 1 (стінки), верхній поясний лист 2 і нижній поясний лист 6.

Для додавання просторової жорсткості у середину балки вварюються великі балки діафрагми 5; для місцевої стійкості стінок - поздовжні ребра жорсткості 3.

З умови міцності висота балки визначається за формулою

де  - момент опору перетину балки щодо нейтральної осі х - х;  - товщина стінки.

Мал.1.2Переріз головної балки

Товщину стінки балки невеликих прогонів (до 23…25м) і вантажопідйомності 50 …. 150кН можна прийняти рівною 5 мм; при вантажопідйомності 200..300 кН і великих прогонів - 6….7 мм.

Приймаємо Н = 1,17. В =0,39.

Осьовий момент опору знаходиться згідно з виразом

де  - відповідно максимальні згинальні моменти від постійних і рухомих навантажень.

Величина  визначається за формулою

Рухоме навантаження визначається з урахуванням коефіцієнта :

Максимальний згинальний момент від нього навантаження буде під лівим колесом, що відстоїть від лівої опори на відстані 0,5L - 0,25аТ (мал.1.3);

Ширина балки Вможе бути прийнята

Приймаємо В =0.3м, ширина балки повинна бути не менше 300м (для зручності зварювання внутрішніх діафрагм).

Товщина поясних листів  вибирається з умови місцевої стійкості (більше значення застосовується для низьколегованої сталі, менше - для вуглецевої сталі):

Приймаємо

Післявиборугеометричнихрозмірів поперечного перерізу балки визначаєтьсявактичнезначення:

де  - момент інерції поперечного перерізу балка відносно нейтральної осі х-х.

При симетричному перетині, коли товщина верхнього і нижнього поясу однакова,

Де  - момент інерції поясу відносно осі х1-х2:

 -площа пояса:

 - момент інерції стінки відносно осі х - х:

При симетричному перетині, коли товщина верхнього і нижнього поясу однакова, h і - визначаються за мал.1.2;

 = B + 2· 15 = 400 + 2 · 15 = 430 мм,= H - (2·) =1,17 - (2· 0, 01) = 1,15м

де 15 - відстань, необхідна для зручності зварювання, мм.

Напруження в крайніх волокнах на рівні точки А(мал.1.2) становитиме:

Підставивши значення отримаємо:

Перевірку перетину на дію основних і додаткових навантажень (друге сполучення навантажень) виконуємо за формулою:

де  - згинальний момент від дії постійних навантажень:

Згинальний момент від рухомого навантаження:

 - згинальні моменти від динамічних навантажень q' іp', щодіють на балку в горизонтальнійплощині;

де  - момент опору перетину балки щодо осі у - у;  - момент інерції поперечного перерізу балки щодо нейтральної осі у - у, визначається аналогічно :