Проектирование ребер жесткости.

Устойчивость вертикального листа будет обеспечена, если при наличии сосредоточенных сил, перемещающихся по балке, будет выполняться соотношение:

.

В нашем случае это соотношение не выполняется:

.

Чтобы обеспечить устойчивость вертикального листа, следует приварить к нему ребра жесткости (рис.7). Зададимся расстоянием между ними:

Ширина ребра bр=hв/30+40=145/30+40=45 мм, толщена Sр=bр/15=45/15=3 мм. Так как сечение балки коробчатое, то ребра с шириной 45/2 будут привариваться с двух сторон балки.

Нормальное напряжение в верхнем волокне вертикального листа

Среднее касательное напряжение τ от поперечной силы в середине пролета:

.

Местное напряжение σм под сосредоточенной силой (рис.5) находим по формуле:

Для определения z подсчитаем Jп – момент инерции верхнего пояса с приваренным к нему рельсом . Примем сечение рельса 50х50 мм (рис.6). Ордината центра тяжести пояса и рельса относительно верхней кромки пояса:

.

Положительное значение указывает на то, что центр тяжести расположен выше верхней кромки пояса.

Определим момент инерции относительно оси, совпадающей с верхней кромкой пояса (эта ось параллельна центральной оси):

Найдем момент инерции относительно оси х0, проходящей через центр тяжести сечения пояса с рельсом (А=25+18=43 ):

Вычислим условную длину:

Находим σм:

Проверка ребер жесткости:

D для подкранных балок ровно 0,9.

Неравенство выполняется.

5.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

Катет верхних и нижних поясных швов примем равным К=10 мм. В нижних поясных швах действуют касательные напряжения:

где Q=214,54 кН; ;

J=570454,875 .

Отсюда:

В верхних поясных швах, при определении напряжений с учетом приваренного рельса, следует вычислить:

Момент инерции будем считать неизменившимся, как и положение центра тяжести балки. При этом:

В верхних поясных швах к вычисленным напряжениям добавляются τр от сосредоточенной силы Р. Как уже было установлено, длина зоны распределения сосредоточенной силы в вертикальном листе z=15,72 см.

Таким образом, местное напряжение в шве (n=0,4) при К=10 мм:

Находим условное результирующее напряжение:

Катеты швов, приваривающих ребра жесткости к поясам и стенкам, принимаем равными Кр=3 мм. Эти швы не передают рабочих напряжений и расчету на прочность не подлежат.

6.РАСЧЕТ ОПОРНЫХ БАЛОК МОСТА.

Опорные части балок сконструируем в форме балок коробчатого сечения, выполненного из спаренных швеллеров . На одной из опор балка имеет продольную подвижность, на другой - она закреплена болтами. Длина опорной (концевой) балки b0 должна быть равной а с учетом того, что у нас две балки на расстоянии D друг от друга, то

. Ширина концевой балки .

Таким образом, концевые балки выполнены из швеллеров №24П (240х90х5,6) по ГОСТ 8240-97.