Определение величины вертикальных нагрузок

Для определения расчётных вертикальных нагрузок необходимо найти коэффициент толчков. Для этого находим.

Вес пролётной части моста:

 

, (3.1)

 

где  - распределённая нагрузка, ;

 - пролёт моста, ,

.

Приведённая масса моста и тележки:

 

, (3.2)

 

где  - вес тележки;

 - ускорение свободного падения,

.

Фактический коэффициент жёсткости моста:

 

, (3.3)

 

.

 

Парциальная частота собственных поперечных колебаний моста

 

, (3.4).

 

.

Определяем коэффициент толчков по выражению:

 

, (3.5.)

 

где  - высота ступеньки стыка рельсов;

 - коэффициент, зависимости от скорости движения крана и параллельной частоты

колебаний;

 - коэффициент, зависящий от схемы крана и вида нагрузки.

 по графику рис.6.3. [1, с.118],

, для путей в эксплуатации [1, с.118],

, (3.6)

 

где  - база крана;

 - колея тележки,

.

 

.

 

Коэффициент толчков для веса тележки;

 

.

 

Коэффициент толчков для веса груза;

 

.

 

Тогда вертикальные нагрузки будут равны;

Весовая постоянная распределённая нагрузка:

 

, (3.7).

 

Сосредоточенные нагрузки:

 

, (3.8).

 

Сосредоточенные нагрузки:

 

, (3.9).

 

Определим расчётное давление колеса тележки:

 

, (3.10),

 

.

Находим равнодействующую воздействия тележки на мост:

 

.

 

Определим расстояние, показанное на рис.2.1.

 

 

.

 

Определим суммарный изгибающий момент по формуле 2.8, соответствуя компоновке рис.2.6.

 

 

 

 

Определение величины горизонтальных нагрузок

При , т.е. при  горизонтальные инерционные нагрузки равны:

;

 

;

 

.

 

Горизонтальная нагрузка на одно колесо:

 

, (3.10),

 

.

Равнодействующая воздействия тележки на мост:

 

.

 

Суммарный горизонтальный изгибающий момент:

 

, (3.11).

 

Момент в узле соединения пролётной и концевой балок со стороны колеса:

 

, (3.12)

 

где , (3.13);

 

;

;

.

 

Проверка прочности балки

Коэффициент неполноты расчёта принимаем по формуле (2.9) .

Расчётная зависимость:

 

, (3.14)

 

где  - изгибающий момент в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

 - момент сопротивления балки при изгибе в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

 - расчётное сопротивление материала.

.

;

.

Таким образом, прочность средней части балки при общем изгибе в двух плоскостях обеспечена.

Расчёт шага диафрагм из условия прочности рельса

 

Ребра жёсткости

Фактическая гибкость стенки пролётной балки в её средней части:

.

При  для малоуглеродистых сталей достаточно устанавливать только основные поперечные рёбра жёсткости [1, с.126].

Диафрагмы будем выполнять из листового проката.

Ширину выступающей части ребра определим по условию [1, с.128]:

 

, (3.15).

 

.

Толщина ребра из условия обеспечения его устойчивости [1, с.128].

 

, (3.16).

 

.

(принимаем ).

Момент инерции ребра относительно плоскости стенки в соответствии с формулой [1, с.128].

 

, (3.17)

 

.

Окончательно принимаем: ; .

Тогда момент инерции относительно плоскости стенки:

 

, (3.18).

 

.

Проверку прочности поперечного ребра по условиям работы его верхней кромки на сжатие по формулам [1, с.129].

 

, (3.129)

 

где  - давление колеса тележки;

 - длина линии контакта рельса и пояса под ребром;

 - расчётное сопротивление материала при работе на сжатие;

 - расчётная зона распределения давления колеса по ребру для сварки балок [1, с.129].

 

, (3.20)

 

где  - момент инерции пояса и рельса относительно собственных нейтральных осей;

 

;

 

 (принимаем для кранового рельса КР80 по табл. [1, с.310].

.

Для кранового рельса:

 

, (3.21)

 

где  - ширина подошвы рельса;

 [1, с.310].

.

;

при ; ;

;

,

следовательно прочность верхней кромки диафрагмы обеспечена.

 

Шаг рёбер

Шаг основных поперечных рёбер жёсткости, являющихся опорами для рельса, определяют из условия прочности последнего.

 

, (3.22)

 

где  - наименьший момент сопротивления рельса;

 

, (3.23)

 

где  - предел текучести материала, ;

 - напряжения в рельсе от действия продольных сил, при отсутствии гарантийного прижатия рельса к поясу  пренебрегаем.

 [5, с.326].

.

, [5, с326].

.

Учитывая, что пояс балки достаточно тонкий для обеспечения его прочности при действии местных напряжений от давления колёс тележки, принимаем конструктивно шаг диафрагм .

Для отсеков примыкающих к опорам, шаг основных поперечных рёбер , в последующих отсеках их шаг может увеличиться до , т.е. .