Расчет составного пакета на колодках.

2.2.1 Определение усилий

Прогоны балочного моста рассчитываются как простые разрезные балки. За расчетный пролет принимается расстояние между осями насадок или центрами опорных брусьев.

Нормативные постоянные нагрузки на 1 п.м. длины прогона равны:

-от собственного веса деревянных конструкций, включая вес двух тротуаров с перилами:

-нагрузка от веса дорожного покрытия определяется:

- V = 25 м³ – объем древесины прогона;

- В = 11м. – ширина моста

- = 6,9 кН/м³ – удельный вес непропитанной древесины;

- = 22,6 кН/м³ - удельный вес дорожного покрытия;

- l = 6 м – длина прогона;

- n = 7 – кол-во бревен в пакете;

-

В общем случае расчет КПУ для нагрузки АК для любого прогона определяется:

Для тележки

Для распределенной нагрузки

а = 1,6 м.

у1 = 0,31

у2 = 1

у3 = 0,41

кН/м

кН/м

K=0.98*8

1)

у1 = 1.625

у2 = 0.75

2)

y1 = 1

y2 = 0.77

l = 6.5

Максимальный момент в середине пролета прогона:

Максимальная поперечная сила в опорном сечении:

2.2.2 Подбор сечения

В составных пакетах на колодках работа сечения, как единого целого достигается постановкой колодок между бревнами пакета по высоте

Требуемый момент сопротивления одного составного вертикального ряда при общем числе вертикальных рядов np, равен:

− = , где

- m₁=0,9 - коэф. условий работы;

- m₂=0,85 - коэф. сплошности для трехъярусных пакетов;

- n_p=2 - кол-во вертикальных рядов;

Момент сопротивления Wnt одного вертикального ряда бревен определяется

−

Задаваясь диметром и количеством бревен по высоте определяем момент инерции Int бревен одного ряда:

= − , где

- I1, I2 – собственные моменты инерции соответственно крайнего и среднего бревен;

- A1 – площадь сечения нетто крайнего бревна;

- y1 – расстояние от нейтральной оси до центра тяжести крайнего бревна;

-

Геометрические характеристики сечений бревен вычисляются по формулам:

(С учетом колодок)

− I1=(b1h2 )/12

− I2=(b2h2 )/12

− A1=>бруса с учетом колодки

Расстояние от центра тяжести сечения с односторонней врубкой до центра окружности бревна равно:

− y=> с учетом колодок

Длина колодки lк должна быть не меньше 20см, а так же удовлетворять условию

− =5(2+4.4)=32 см

Предполагаемая глубина врезки t=4.4см

Удовлетворяет условию (h)

Несущая способность колодки из условия прочности на смятие древесины в месте врезки колодки:

− , где

- Aq – площадь смятия колодки

− Аq= b(бруса) х tк(колодки)

Несущая способность колодки на складывание:

− , где

- bk – ширина колодки;

- ma=0,8 – коэф. Условий работы;

За расчетную несущую способность колодки Tк берут меньшую из величин Tсм и Tск.

Необходимое кол-во колодок, устанавливаемое на половине длины пролета lр:

− =2, где

- n_p=2 - кол-во вертикальных рядов;

Статический момент двухъярусного ряда бревен:

− , где

а расстояние от нейтральной оси до центра тяжести полусечения среднего бревна:

− y2=>без учета колодок

Расстояние между колодками λ должно удовлетворять условию

Проверка прочности древесины на складывание на участке между колодками производится по формуле:

На каждую колодку действует пара сил, создающих момент, выворачивающий колодку из гнезда и раздвигающий бревна с усилием Z, равным:

− , где

- h_к - высота колодки;

Эти усилия воспринимаются парой вертикальных стяжных болтов, диаметр которых выбирается из условия прочности болта:

−

Расчетное сопротивление Rbt для болтов из стали ВСт3сп4 равно Rbt = 155МПа

По итогам подбора имеем:

Древесина основных элементов моста – сосна:

- Rdb = 15,2 МПа –для бревен естественной коничности;

- Rdb = 13,7 МПа –для окантованных бревен;

- Rdam = 1,47 МПа;

- Rdqs = 11,8 МПа;

- Rdс = 11,8 МПа;

- Rdq = 1,47 МПа;

Требуемый момент сопротивления Wтр = 7349 см³

Бревно в пакете диаметром 22 см

Глубина врезки колодок t = 4.4 см

Момент инерции крайнего бревна J1 = 6980 см⁴

Площадь сечения крайнего бревна A1 = 771 см²

Расстояние от центра тяжести крайнего бруса до центра бруса окружности бревна y = 2 см

Расстояние между бревнами δ = 2 см

Момент инерции бревен одного ряда Int = 1396296,1 см⁴

Момент сопротивления бревен одного ряда Wnt = 31661,22 см³

Проверка по условию прочности: Wnt ≥ Wтр (17274> 7394)

Длина колодки lк = 32 см

Площадь смятия Aq = 54.1см²

Несущая способность древесины из условия прочности на смятие

Tсм = 63.838 кН

Ширина колодки bк = 10 см

Несущая способность древесины из условия прочности на скалывание Tск = 66.232 кН

Необходимое количество колодок, устанавливаемое на половине длины пролета nк = 2

Дата добавления: 2015-11-14