Проектирование деревянного моста

Пояснительная записка.docx

Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Мосты тоннели и подземные сооружения»
МОСТЫ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ
на тему: Проектирование деревянного моста
КР 23.05.06 – 43Цм ПЗ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ВАРИАНТУ МОСТА5
2.ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА МОСТА5
2.1.Система и схема моста5
2.2.Основные размеры моста5
2.3.Основные уровни моста5
3.ОБЪЕМЫ И СТОИМОСТИ РАБОТ ПО ВАРИАНТУ МОСТА6
3.1.Спецификация лесоматериалов на конструкции6
3.2.Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста7
4.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВАРИАНТА МОСТА9
1.1.Пролетное строение заданное к расчету10
1.2.Основные положения расчета11
2.РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ (СОСТАВНОГО ПАКЕТА)12
2.1.Расчетная схема12
2.3 Определение расчетных усилий13
2.3.Расчет составного пакета по изгибу и смятию14
2.4.Условия прочности составного пакета при изгибе16
2.5.Расчет на прочность по смятию в местах опирания на насадки17
2.5.1. Расчетная схема 17
2.5.2. Расчетное давление . ..27
2.5.3. Проверка составного пакета по ограничению
продольного прогиба . . 29
3.РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЯ БРУСЬЕВ В ПАКЕТЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ШПОНКАМИ20
3.1.Несущая способность металлической шпонки20
3.2.Определение количества металлических шпонок. Проверка соединения на скалывание21
3.3.Проверка шпоночного соединения на скалывание23
4.1.Общие положения25
4.2.Расчет свайной опоры балочного моста на вертикальные нагрузки25
4.3.Расчет на прочность насадки по местному смятию поперек волокон в местах ее опирания на стойки25
4.4.Расчет насадки на изгиб26
4.4.1. Расчетная схема . . 27
2.5.2. Расчетные усилия .. ..27
4.5.Расчет стойки по прочности на сжатие вдоль волокон и устойчивости28
5.РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ОПОР НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ И СОВМЕСТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАГРУЗОК31
5.1.Определение давлений на элементы моста и подвижной состав железных дорог от горизонтальной поперечной ветровой нагрузки.31
5.2.Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания33
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК37
Мост — искусственное сооружение возведенное через реку озеро овраг пролив или любое другое физическое препятствие.
Мосты относятся к наиболее ответственным и дорогим сооружениям возведения которых могут быть использованы различные строительные материалы; дерево камень бетон железобетон сталь и др. Дерево – хороший естественный строительный материал широко распространённый на территории России и вполне пригодный для строительства мостов а также является строительным материалом который самовосстанавливается в природе. Деревянные мосты требуют тщательного эксплуатационного ухода так как их элементы легко подвергаются загниванию и применимы только для перекрытия сравнительно небольших пролётов. Поэтому в современных условиях такие мосты целесообразны на дорогах низких категорий в лесных районах при обязательной защите дерева антисептиками.
Выполнение студентами курсовой работы по проектированию деревянного моста имеет своей целью закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине «Проектирование мостов и труб» приобретение практических навыков проектирования деревянных мостовых сооружений развитие творческих способностей.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ВАРИАНТУ МОСТА
Проектируемый деревянный мост в районе г. Хабаровск. Глубина промерзания грунта в районе проектирования – 25 м. Однопутный мост для пропуска железнодорожной нагрузки. Продольный профиль представляет собой прямой горизонтальный участок дороги пересекаемой водотоком. Мост долгосрочный. Грунт в районе мостового перехода представляет собой песок мелкий. Имеется наличие судоходства 4х5.2х4 Отверстие моста: 53.7 м. Габарит проезда – С. Мост – долгосрочный.
2.ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА МОСТА
2.1.Система и схема моста
В настоящей курсовой работе представлен деревянный мост имеющий конструкцию из бруса. На прогоны укладывают поперечины к которым прикрепляют рельсы.
Схема моста:10х3+10х3+4х2+52
2.2.Основные размеры моста
Определим полную длину моста
Lп = 2*0.5 + 2*ny*l(пролет) + no*l(пролет) +nпр*l(пролет) + nпз*l( межпакетное заполнение) + nс*L (cуд. полное)+*2= 2*0.5 + 2*1*3 + 10*3 + 10*3 + 2*2 + (4.6 + 5.9 + 4.6) + 0.05*2 = 86.2м
Определим фактическое отверстие моста
lo факт =Lп = - 2*0.5 - 2*ny*1.5*Н - nпр*0.6*l(пролет) - nпз*0.6*l( межпакетное заполнение) = 86.2 - 2*0.5 - 2*1*1.5*3.6 - 10*0.6*3 - 2*0.6*2 = 54м
Проверка условия Lф-L0L0
2.3.Основные уровни моста
) Подошва рельса (Пр) = Увв + Но + hстр = 546м
) Бровка рельса (Бр) = Пр -07 = 539м
) Низ конструкции = Пр – hстр =535м
3.ОБЪЕМЫ И СТОИМОСТИ РАБОТ ПО ВАРИАНТУ МОСТА
3.1.Спецификация лесоматериалов на конструкции
Пространственные опоры
Наименование элементов опоры
Поперечные горизонтальные схватки
Поперечные диагональные схватки
Продольные горизонтальные схватки
Продольные диагональные схватки
Итого по над фундаментной части опоры
Пространственные опоры под пакет
Пространственная сближенная опора
3.2.Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста
Ведомость подсчета стоимости моста представлена
Наименование работ и конструктивных элементов
1 Изготовление и забивка свай с земли
2 Пространственные опоры из бруса с заборными стенками
Промежуточные опоры ( шт)
1 Пространственные опоры
1.1 Изготовление и забивка свай с земли
2 Пространственные опоры под пакет
2.1 Установка и забивка свай с подмостей
3 Пространственная сближенная опора
3.1 Установка и забивка свай с подмостей
Итого по промежуточным опорам
Итого по пролетному строению
Накладные расходы (23%)
Плановые накопления (6%)
и прочие затраты (31%)
4.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВАРИАНТА МОСТА
Стоимость одного погонного метра
886.68886.2 = 381.52руб
Расход лесоматериала на один погонный метр моста
Коэффициент сборности – отношение объема сборных конструкций к общему объему моста.
Технико-экономические показатели варианта моста
Строительная стоимость
Расход лесоматериала
Коэффициент сборности
Трудоемкость работ на строительной площадке
1.1. Пролетное строение заданное к расчету
К расчету назначено пакетное пролетное строение с расчетной длиной =52 м. В пролетном строении 2 пакета. В каждом пакете – 9 брусьев сечением 022х022м. Расположение брусьев трехъярусное. Для совместной работы на восприятие изгибающего момента бревна объединены в составной пакет металлическими нагелями (шпонками).
Пакет рассчитывают на воздействие постоянных и временной нагрузок.
Из постоянных нагрузок учитывают:
- нагрузку от веса мостового полотна
- нагрузку от тротуаров и перил
- нагрузку от веса пакетов:
Нормативную временную вертикальную эквивалентную нагрузку от подвижного состава железных дорог (СК) принимают в зависимости от характеристик линии влияния: длины загруженния и от относительного положения вершины линии влияния на длине загружаемого участка соответствующего усилия и класса временной нагрузки К.
В курсовой работе задан класс нагрузки – СК-10.
Габарит проезда «С» - предельное перпендикулярное оси очертание внутрь которого не должны заходить никакие сооружения. Ширина габарита «С» равна 4900 мм высота – 6300-6500мм.
Порода дерева – сосна. Расчетные характеристики сосны первого сорта приведены в таблице 2.1
Расчетные характеристики сосны первого сорта
Напряжённое состояние и характеристика элементов
Расчётные сопротивления кНм2 при влажности %
Изгиб элементов из брусьев
Сжатие и смятие вдоль волокон
Сжатие и смятие всей поверхности поперёк волокон
Сжатие и смятие местное поперёк волокон
Скалывание вдоль волокон при изгибе
Скалывание в соединениях на врубках вдоль волокон
Расчётное сопротивление местному смятию поперек волокон определяется по формуле 2.1.
где - длина площадки смятия вдоль волокон древесины см.
1.2.Основные положения расчета
Расчёт моста ведётся по так называемому «методу предельных состояний». Предельное состояние – это такое состояние когда сооружение или его основание под влиянием силовых воздействий перестаёт удовлетворять условиям эксплуатации или затрудняется его эксплуатация. Существует две группы предельных состояний [2]:
группа - предельное состояние при котором эксплуатация сооружения должна быть прекращена. Соответствующие этой группе расчёты деревянного моста:
- расчёт на прочность ( - M N Q) – расчёт на однократное воздействие нагрузки
- расчёт на общую устойчивость формы
- расчёт на местную устойчивость формы
- расчёт на устойчивость положения конструкции – против опрокидывания или сдвига
группа - предельное состояние при котором эксплуатация возможна но с ограничениями (скорости веса и др.). К ней относят (для деревянных мостов):
- расчёты по величине продольного прогиба
Определение усилий и моментов.
При расчёте конструкций деревянных мостов допускается:
- усилия в элементах и соединениях определять предполагая упругую работу материала;
- пространственную конструкцию расчленять на отдельные плоские системы и рассчитывать их на прочность без учёта податливости элементов;
- узловые соединения элементов сквозных конструкций принимать при расчётах шарнирные;
- не учитывать напряжения и деформации от изменения температуры а также возникающие при усушке и разбухании древесины;
- считать что укосины диагональные связи и раскосы не участвуют в восприятии вертикальных усилий передаваемых насадками на стойки.
2.РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ (СОСТАВНОГО ПАКЕТА)
Работа составного пакета под временной нагрузкой принципиально не отличается от работы простого пакета - брусья пакета на длине расчетного пролета работают на изгиб а в местах опирания на насадку – на смятие. Особенности расчета составного пакета связаны во-первых с тем что за счет соединения в нем бревен между собой шпонками составляющие пакет балки рассматриваются как целое сечение.
- нагрузку от веса мостового полотна = 07981 = 687кНм;
- нагрузку от тротуаров и перил = 2 137кНм;
– нагрузка от веса мостового полотна в тоннах на погонный метр;
7 – нагрузка от веса односторонних тротуаров;
- нагрузку от веса пакетов
где - это удельный вес древесины кНм3;
- площадь сечения одного бруса в пакете м2;
= 2 – количество пакетов в поперечном сечении моста;
=9 - количество брусьев в одном пакете;
5 – коэффициент учитывающий вес элементов скрепляющих пакеты.
Нормативная временная вертикальная эквивалентная нагрузка от подвижного состава – С8.
2.3 Определение расчетных усилий
Расчетные усилия в пакете кНм и кН определяют с использованием линий влияния этих усилий по формулам
где = 2 - количество пакетов в пролетном строении;
- коэффициенты надежности по нагрузке к весу деревянных конструкций .
- коэффициент надежности по временной вертикальной нагрузке;
- динамический коэффициент;
- нормативная временная вертикальная нагрузка от подвижного состава железных дорог СК кНм
и - площади линий влияния и
Определим расчетные усилия:
2.3.Расчет составного пакета по изгибу и смятию
Составной пакет содержит три ряда составных балок объединенных между собой связями. Каждая составная балка состоит из бревен уложенных в два яруса и соединенных между собой шпонками и болтами. При расчете такой составной балки на изгиб момент инерции и момент сопротивления сечения определяют как для целого сечения а действительную податливость соединения учитывают введением коэффициента условия работы - называемого коэффициентом сплошности.
Момент сопротивления сечения нетто составной балки определяют в месте расположения шпонки при этом в одном поперечном сечении совмещают все ослабления имеющиеся на расстояниях 20 см от этого сечения. Такое сечение относительно нейтральной оси может быть несимметричным.
Рис.2 Схема к определению геометрических характеристик составной балки пакета соединением на шпонках: а-схема соединения; б-сечение балки нетто; в-сечение балки брутто.
Положение центра тяжести – центр тяжести составной балки пройдет через ось y2 поэтому y0=0 геометрические характеристики для верхнего и нижнего брусьев (А1;3) будут одинаковы:
Расчет для площади А2:
Момент инерции составного сечения нетто балки относительно нейтральной оси определяют по формуле:
где - моменты инерции сечений соответственно первого второго и третьего брусьев относительно осей проходящих через их центры тяжести.
Момент сопротивления составного сечения нетто балки определяют по формуле:
где - расстояние от кромки сечения балки наиболее удаленной от нейтральной оси м.
Рассмотрим сечение брутто (рис.2б).
Определим следующие значения: .
- момент инерции составного сечения брутто;
- определяют как статический момент площади сечения лежащей выше нейтральной оси сечения;
2.4.Условия прочности составного пакета при изгибе
- по нормальным напряжениям:
- по скалывающим напряжениям:
где и - расчетные усилия в одном составном пакете соответственно - количество составных балок в одном составном пакете; - геометрические характеристики одной составной балки определенные как для целого сечения; - коэффициент сплошности при трех ярусах бревен в составной балке; - расчетное сопротивление дерева при изгибе; - расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон при изгибе; - коэффициент перехода для расчетных сопротивлений древесины; – коэффициент условий работы.
- количество составных балок в одном составном пакете;
- так как расположение брусьев трехъярусное;
- так как порода дерева – сосна;
так как изгибаемый из брусьев;
Проверка по нормальным напряжениям:
Условие выполняется.
Проверка по скалывающим напряжениям:
Запас прочности 244%
Запас прочности 5595%
Вывод: при меньшем размере бруса условие прочности по нормальным напряжениям не выполняется.
2.5.Расчет на прочность по смятию в местах опирания на насадки
2.5.1.Расчетная схема
Расчетная схема приведена на рис.3
Рис.3 Схема к расчету на прочность по смятию в местах опирания пакета на насадки.
2.5.2.Расчетное давление
Расчетное давление в месте опирания пакета на насадку определяют по формуле:
где - количество пакетов в пролетном строении;
- коэффициент сочетаний для временной вертикальной нагрузки от подвижного состава железных дорог;
- нормативная временная вертикальная нагрузка СК соответственно при расчете пакетов кНм;
- площадь линии влияния соответственно при расчете пакета м.
Прочность пакета по смятию в местах его опирания на насадку проверяют по формуле
где - площадь смятия между бревном пакета и насадкой опоры;
- расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон на части длины элемента
где - сжатие и смятие всей поверхности поперек волокон
- длина площадки смятия вдоль волокон древесины см.
где и - поперечное сечение пролета и насадки соответственно
- количество площадок смятия в одном пакете.
Вывод: при меньшем размере насадки условие прочности пакета по смятию в местах его опирания на насадку не выполняется.
2.5.3.Проверка составного пакета по ограничению продольного прогиба
Проверку прогиба в середине пролета составного пакета на колодках производят по формуле:
где - количество составных пакетов в поперечном сечении пролетного строения;
- расчетная длина пролета;
- модуль упругости древесины для определения деформаций от временных нагрузок;
- момент инерции брутто сечения составной балки относительно нейтральной оси;
- коэффициент условий работы учитывающий влияние податливости соединений на колодках;
- коэффициент условия работы для деревянных балочных пролетных строений.
Запас составляет 4264
3.РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЯ БРУСЬЕВ В ПАКЕТЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ШПОНКАМИ
Под действием временной вертикальной нагрузки в местах установки металлических шпонок возникают сдвигающие усилия T. Эти усилия обусловливают возникновение напряжений смятия древесины в местах врезки шпонок напряжений скалывания её на участках между шпонками и напряжений изгиба в самой металлической шпонке. Расчет соединения сводится к проверке допустимых напряжений.
Рис. 2.4. Схема к расчету соединения брусьев в пакете гибкими пластинчатыми металлическими нагелями (металлическими шпонками).
3.1.Несущая способность металлической шпонки
Для принятых размеров шпонки и прочностных характеристик древесины и металла определяем минимальную несущую способность шпонки:
- по смятию древесины
где и – расчетные сопротивления соответственно смятия древесины вдоль волокон и металла шпонки изгибу;
b h - размеры металлической шпонки.
К дальнейшему расчету соединения принимается минимальная несущая способность шпонки – меньшее из значений полученных при расчете.
3.2.Определение количества металлических шпонок. Проверка соединения на скалывание
Разбиваем пакет на один участок длиной 1м и 2 участка длиной 0.8м расчет расстояния между шпонками выполняют для каждого участка а затем на участках шпонки размещают с постоянным шагом.
Рис.2.5. Схема к расчету количества и шага металлических шпонок в составном пакете и эпюра Q от вертикальной нагрузки
Поперечная сила в сечении посредине пролета пакета определяется:
Рассчитываем шаг между металлическими шпонками на участке №1
- Определяем суммарное сдвигающее усилие на участке:
- Определяем необходимое количество шпонок на участке исходя из минимальной несущей способности шпонки:
- Определяем расстояние между шпонками:
Рассчитываем шаг между металлическими шпонками на участке №2
Рассчитываем шаг между металлическими шпонками на участке №3
3.3.Проверка шпоночного соединения на скалывание
Проверку на скалывание древесины выполняем по участкам.
Определяем фактическое сдвигающее усилие приходящееся на одну шпонку участка №1
Проверяем выполнение условия прочности по скалыванию древесины между шпонками участка №1
=07 - коэффициент условий работы;
=157МПа – расчетное сопротивление на скалывание соединяемых элементов.
Запас составляет 020%
Аналогично на участках № 2 и №3:
Запас составляет 1313%
Запас составляет 2332%
Опоры деревянных железнодорожных мостов состоят из отдельных элементов – свай стоек насадок связей. При проектировании деревянного моста рассчитывают как опору в целом так и ее отдельные элементы. Опору в целом проверяют на устойчивость положения против опрокидывания а элементы опоры рассчитывают на прочности и устойчивости.
Расчеты элементов опор по прочности и устойчивости ведут на расчетные нагрузки. При этом отдельно выполняют расчеты:
- на воздействие только вертикальных нагрузок (постоянных и временных);
- на воздействие только горизонтальных нагрузок или совместное воздействие нагрузок вертикальных (с поездом или без него) и горизонтальных (поперечный ветер поперечные удары колес подвижного состава продольные силы торможения центробежная сила).
Виды расчетов выполняемых для того или иного элемента опоры назначают исходя из характера работы этого элемента под нагрузками.
4.2.Расчет свайной опоры балочного моста на вертикальные нагрузки
При проектировании свайной опоры моста выполняют следующие расчеты;
) расчет на прочность насадки по местному смятию поперек волокон в местах ее опирания на стойки;
) расчет насадки на изгиб;
) расчет стойки по прочности на сжатие вдоль волокон и устойчивости;
4.3.Расчет на прочность насадки по местному смятию поперек волокон в местах ее опирания на стойки
Рис.4 Схема опирания насадки на опору
Определяем расчетное давление от постоянных и временных нагрузок на опору моста в уровне верха насадки по формуле:
где – расчетное давление от вертикальных нагрузок передаваемое с пакета на опору ;
- коэффициенты надежности по нагрузке;
- нормативный собственный вес насадки;
Прочность насадки на смятие обеспечена при выполнении условия:
где – площадь смятия в месте сопряжения насадки с одной стойкой размер стоек 032х032м;
- количество площадок сопряжения насадки со стойками(под одой ниткой рельсов) ;
– коэффициент условий работы;
- расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон;
Запас составляет 850%
Вывод: при меньшем размере стойки условие прочности не выполняется.
4.4.Расчет насадки на изгиб
В балочных мостах с пакетами в которых бревна (составные балки) расположены со смещением относительно центра свай необходим расчет насадки на изгиб.
4.4.1.Расчетная схема
Рис.5 Схема к расчету насадки на изгиб
4.4.2.Расчетные усилия
Насадка опоры представляет собой трехпролётную неразрезную балку опирающуюся на стойки на которую кроме собственного веса действуют сосредоточенные силы приложенные в местах опирания на нее брчёевен пакета. Однако приближенно насадку можно рассчитывать как разрезную балку с пролетом равным расстоянию между осями стоек.
Проверка условий прочности.
где - момент сопротивления нетто для насадки;
где – статический момент отсеченной части сечения насадки;
– момент сопротивления нетто;
Запас составляет 8546%
Запас составляет 1539%
4.5.Расчет стойки по прочности на сжатие вдоль волокон и устойчивости
При выполнении расчетов стойки по прочности на сжатие вдоль волокон и устойчивости допускается не учитывать совместную работу стоек с диагональными связями. Проверки выполняют для нижних участков свай где сечение ослаблено врубками и отверстиями под болты т.е. места в зоне стыков стоек.
Расчетное давление на стойки от постоянных и временных нагрузок в уровне стыка стоек кН определяется по формуле:
где – расчетное давление действующее с пакета на насадку опоры;
- нормативное значение собственного веса соответственно стоек (выше уровня расположения стыка) и горизонтальных и диагональных связей опоры ;
Условия прочности и устойчивости.
- на прочность по сжатию:
где - количество стоек в опоре по одной ниткой рельсов ;
– расчетная площадь поперечного сечения стойки ;
- площадь поперечного сечения нетто стойки
- угол наклона сваи к вертикали ;
– расчетное сопротивление сосны сжатию вдоль волокон для древесины с влажность свыше 25% ;
– коэффициент понижения несущей способности при проверке устойчивости центрально-сжатых элементов;
Коэффициент понижения несущей способности при проверке устойчивости центрально сжатых элементов определяется в зависимости от расчетной гибкости по формулам:
Расчетную гибкость свай определяют по формуле:
где - расчетная длина сжатой стойки т.е. расстояние от насадки до сроста ;
- радиус инерции поперечного сечения брутто стойки ;
следовательно коэффициент понижения несущей способности ;
Проверка условия прочности:
Проверка условия устойчивости:
Запас составляет 6804%
Запас составляет 7775%
5.РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ОПОР НА ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ И СОВМЕСТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
5.1.Определение давлений на элементы моста и подвижной состав железных дорог от горизонтальной поперечной ветровой нагрузки.
Рис.7 Схемы к определению давлений на элементы моста и подвижной состав железных дорог от горизонтальной поперечной ветровой нагрузки
Нормативную ветровую нагрузку на элементы моста и подвижной состав находящийся на мосту (рис. 7) определяем по формулам:
а) при наличии поезда на мосту:
- на подвижной состав ;
- на пролетное строение ;
б) при отсутствии поезда на мосту:
- на пролетное строение ;
где - нормативные интенсивности ветровой нагрузки определяемые по формуле
где - нормативное значение ветрового давления принимаемое в соответствии со СНиП 2.05.03- в зависимости от ветрового района территории РФ;
Для г. Хабаровск т.к. V ветровой район;
- коэффициент учитывающий изменение ветрового давления опоры пролетного строения или подвижного состава от уровня грунта или меженной воды;
- для подвижного состава;
где 2м – высота от головки рельса до центра ветрового давления;
ПР – отметка подошвы рельса;
ВР – высота рельса Р65;
УМВ- отметка уровня меженных вод;
- для пролетного строения;
где - строительная высота пакета;
- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления конструкций мостов и подвижного состава железных дорог (СНиП прил. 9);
- для железнодорожного подвижного состава находящегося на пролетном строении с ездой поверху;
– для пролетного строения;
- для опор башенного типа;
определяем нормативные интенсивности ветровой нагрузки по формулам:
- на подвижной состав
- на пролетное строение
- рабочие ветровые поверхности соответственно подвижного состава пролетного строения и опоры;
на подвижной состав
на пролетное строение
где - учитываемая в расчете опоры длина подвижного состава и пролетных строений; – высота пролетного строения от низа до уровня головки рельса; – площадь проекции тела опоры от уровня грунта или воды на плоскость перпендикулярную направлению ветра; - коэффициенты сплошности соответственно для подвижного состава пролетного строения опоры. Для подвижного состава пролетных строений с пакетами ; для пространственных опор ;– высота полосы железнодорожного подвижного состава [1.п. 2.24*].
Определяем нормативную ветровую нагрузку:
5.2.Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания
Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания выполняется отдельно на нагрузки действующие поперек и вдоль оси моста (рис 8).
Проверку опоры на устойчивость против опрокидывания в поперечном направлении производят на воздействие ветровых нагрузок и горизонтальной нагрузки от ударов подвижного состава которые совместно не учитывают.
Рис.8 Схема к расчету опоры на устойчивость против опрокидывания в поперечном направлении при воздействии ветра
Определение расчетных усилий. При наличии поезда на мосту к опрокидывающему моменту относительно точки О от воздействия ветра на пролетное строение и опору добавляется опрокидывающий момент от ветрового давления на подвижной состав. Также увеличивается удерживающий момент относительно точки О от веса подвижного состава. Расчет на устойчивость выполняют для двух случаев загруженния: с поездом на мосту и без него. Подвижную временную вертикальную нагрузку принимают как порожний подвижной состав воздействие от которого определяют в соответствии с нормами [1 п.211].
Для сочетания 1 где учитываются одновременно постоянные нагрузки подвижной состав ветер получаем:
Для сочетания 2 где учитываются только постоянные нагрузки и ветер получаем:
где - нормативные давления поперечного ветра соответственно на подвижной состав пролетное строение и опору;
- нормативные давления поперечного ветра соответственно на пролетное строение и опору при отсутствии поезда на мосту;
Н1 Н2 Н3 – плечи относительно точки О соответствующих ветровых нагрузок равны соответственно z3.
- интенсивности нормативных нагрузок соответственно от веса мостового полотна тротуаров прогонов;
- временная вертикальная нагрузка от порожнего подвижного состава железных дорог[1 п. 2.11];
- коэффициент надежности по нагрузке для порожнего подвижного состава железных дорог [1 п. 1.40*];
- коэффициент сочетаний для нагрузки от порожнего подвижного состава железных дорог [1 п. 2.3];
- длина загружения пролетного строения постоянными и временной вертикальной нагрузками;
- нормативная нагрузка от веса опоры;
В – расчетная ширина опоры;
- коэффициент надежности по нагрузке к ветровой нагрузке [1 п.2.32*];
- коэффициент надежности по нагрузке к весу деревянных конструкций пролетного строения и опоры [1 п.1.40*];
- коэффициент сочетаний для ветровой нагрузки при наличии поезда на мосту [1 п.2.2];
- коэффициент сочетаний для ветровой нагрузки при отсутствии поезда на мосту [1 п.2.2].
Условие устойчивости. Для опоры (рис.2.13) ветровые воздействия на подвижной состав пролетное строение и опору создают относительно оси возможного поворота (опрокидывания) – точки О – опрокидывающий момент . Удерживающий момент относительно той же точки О создает вертикальное воздействие от подвижного состава нагрузки от веса пролетного строения и веса опоры.
Опора считается устойчивой против опрокидывания если выполняется условие [1 п. 1.40*]:
где - момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) опоры;
- момент удерживающих сил относительно той же оси;
m - коэффициент условий работы для стадии эксплуатации;
- коэффициент надежности по назначению для той же стадии работы.
Для сочетания 1: Для сочетания 2:
Вывод: Опора против опрокидывания устойчива.
В данной курсовой работе был запроектирован долгосрочный деревянный мост под одну железную дорогу в районе г.Хабаровска. В ходе работы были получены навыки расчета пролетных строений и опор деревянных мостов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП 2003. - 214с.
Методические указания к курсовому проекту деревянного моста Топеха А. А. – Хабаровск: ХабИИЖТ 1988 – 78 с.
Расчет деревянных балочных железнодорожных мостов: учеб. пособие А.А. Топеха. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС 2004. -100с.
Проектирование деревянных и железобетонных мостов: учеб. для вузов; под ред. А.А. Петропавловского. – М.: Транспорт 1978. – 359с.
Проектирование деревянных мостов: учеб. для вузов Е.Е. Гибшман. – М.: Транспорт 1976. – 272с.
Деревянные мосты (разработка вариантов): методические указания для курсового проектирования Е.Д. Максарев. – Ленинград: ЛИИЖТ 1979. – 64с.
Мосты и тоннели на железных дорогах: Учеб. пособие Под ред. В.О. Осипова. – М.: Транспорт 1988. – 367с.

Конструирование.dwg

ПЕСОК СРЕДНЕЙ КРУПНОСТИ
КП 230506.-65.000.43M
КП 230506.-405.000.43Ц
и подземные сооружения
Продольные гориз. схватки
Доски тротуарного настила
Поперечная гориз. схватки
Экспликация материалов
Наименование материяла
Перильное заполнение
Продольные диагон. схватки
Доски настила под засыпку
Поперечная диагон. схватки
-Расчётная нагрузка - С10
-Габарит проезда - "С
-Порода древесины - дуб
-Мост запроектирован на основании
КР 23.05.06.405.00.00.43М
ДВГУПС Кафедра "Мосты и тоннели" Хабаровск 2017
Курсовой проект железнодорожного моста под один железнодорожный путь через водоток в районе города Хабаровск
Варианты моста и технико- -экономическое обоснование
Поперечная диагон. схватка
Поперечная горизонт. схватка
План раскладки поперечин
-Расчётная нагрузка - С8
-Порода древесины - сосна
ДВГУПС Кафедра "Мосты и тоннели" Хабаровск 2018