В соответствии со СНиП 2.05.03-84* для балочных пролетных строений нагрузку от собственного веса допускается принимать равномерно распределенной по длине пролета, если значение ее на отдельных участках отклоняется от среднего значения не более чем на 10%:
, (2.26)
где Vжб – объем железобетонного пролетного строения, равный 46,18 м3;
- удельный вес железобетона, равный 24,5 кН/м3;
- длина пролетного строения, равная 18,7 м.
кН/м;
Нормативная нагрузка от веса балласта:
, (2.27)
где 
- удельный вес балласта, равный 19,6 кН/м3;
B 1- ширина балластного корыта, равная 4,18 м;
d 3- толщина балласта, равная 0,5 м.
кН/м;
Вес двух тротуаров принимают в зависимости от их конструкции и размеров:
(2.28)
gf– нагрузка от веса железобетонных тротуаров с коммуникациями gf=4кН/м;
кН/м.
g4 – вес перил;
(2.29)
где G4 – вес одной перилины; G4=0,7кН;
g4=0,7·2=1,4кН/м.
2.2.2 Построение линий влияния изгибающих моментов и поперечных сил
Нормативная временная вертикальная нагрузка принимается в соответствии с длинами загружений линий влияния (рисунок 2.3) и данными СНиП 2.05.03-84*.
Рисунок 2.3 – Линии влияния внутренних усилий в главной балке
Рассчитаем площади нагружаемого пролета l=18,0 м.
.
.
.
.
.
.
2.2.3. Определение расчетных внутренних усилий для расчетов на прочность, выносливость и трещиностойкость
Определим коэффициенты для нагрузок, которые понадобятся для дальнейших расчетов:
-коэффициенты надежности по нагрузкам (прил. М);
- коэффициент, учитывающий влияние транспорта (прил. М).
Все постоянные нагрузки, кроме нагрузки от веса мостового полотна, введены в расчеты по прочности с коэффициентами надежности 
. К нагрузке от веса МП введен коэффициент 
, для временных нагрузок 
, 
;
λ=18,0м, λ=9м, λ=13,5м;
ε=0,85, ε=0,865, ε=0,85
Динамические коэффициенты 
для расчетов на прочность и 
для расчетов на выносливость определены в зависимости от длины загружения 
по формуле [прил. М]:
(2.30)
Подставим числовые значения в формулу (2.30):
;
Эквивалентные нагрузки равны:
Они введены в расчет с коэффициентами надежности:
Расчетные усилия могут быть определены по формулам:
а) для расчетов по прочности:
; (2.31)
; (2.32)
Подставим числовые значения в формулы (2.32-2.32):
кН/м
кН/м
соответственно поперечные силы
Q 
(2.33)
Q 
(2.34)
Q 
(2.35)
(2.36)
Подставим числовые данные в формулы (2.33-2.26):
Q 
Q 
кН
Q 
кН
б) для расчетов на выносливость:
(2.37)
(2.38)
кН/м
кН/м
в) для расчетов по трещиностойкости:
- по образованию продольных трещин
(2.39)
кН/м
- по раскрытию нормальных трещин
(2.40)
кН/м
- по ограничению касательных напряжений
(2.41)
кН
- по раскрытию наклонных трещин
(2.42)
кН
2.2.4 Назначение расчетного сечения балки и подбор рабочей арматуры в середине пролета.
Основные размеры сечения главной балки заданы преподавателем и дополнены, исходя из принятых на практике и рекомендуемых в приложении Б. Сечение главной балки чаще принимаем тавровым. Расстояние между осями балок принимаем равным 1800 мм. Для расчета в курсовом проекте фактическое
поперечное сечение пролетного строения заменяем на сечение упрощенной формы.
При расчете главных балок допускается вместо действительного сечения использовать упрощенное расчетное, размеры которого определяются bf=b1=2,08 м.
Рабочая высота сечения принята:
где 
высота балки по заданию, равная 1,7 м.
Подбор рабочей арматуры балкиопределяется из условия восприятия момента от внешних воздействий:
, (2.37)
где M0,5 – изгибающий момент для расчета на прочность;
Rs = 330 МПа – расчётное сопротивление арматуры для класса AIII;
h0 – рабочая высота сечения;
h΄f - толщина плиты балки с учётом вутов определяется выражением:
; (2.38)
где Ah - площадь вута, м²
; (2.39)
где R – радиус вута, равный 0,3 м
=188,3см 
В качестве рабочей арматуры примем стержни диаметром d= 36 мм класса AIII. Площадью 
Количество стержней n:
; (2.40)
В расчет принимаем четное количество стержней арматуры 22шт.
Уточненное значение:
Схему размещения арматурных стержней в нижнем поясе балки показана на рисунке 2.4 (данные в см).
Рисунок 2.4 - Схема расположения арматуры в середине пролета
Вычисляем расстояние от центра тяжести сечения растянутой арматуры до нижней грани балки:
(2.41)
где ni – количество стержней в i -м ряду;
аi – расстояние от оси i -го ряда до нижней грани балки:
2.2.5. Расчеты балки на прочность нормального сечения в середине пролета.
Расчет балки на прочность нормального сечения в середине пролета по изгибающему моменту выполняется в соответствии с указаниями норм /2/.пп.3,56*, 3.61*, 3.63.
Проверим следующее условие:
(2.42)
6,7188 
8,488
Условие выполняется, значит нейтральная ось проходит в пределах высоты плиты и сжатая зона сечения балки имеет прямоугольную форму. Высота сжатой зоны бетона:
(2.43)
Проверим условие по эмпирической формуле:
x = х/h0 ≤ xy = (0,85 – 0,008 Rb) / (1 + 0,0001Rs(4,545 – 0,145Rb)).
x = 0,16/1,488=0,10081;
xy = (0,85 – 0,008·20) / (1 + 0,0001·330·(4,545 – 0,145·20))=0,65447.
0,10081<0,65447
Условие выполняется.
Далее проверим прочность нормального сечения по условию:
(2.44)
8471,99˂9,6988МПа
Условие выполняется.
Рисунок 2.6 – Схема к расчёту нормального сечения в середине пролёта
2.2.6. Расчет балки на выносливость нормального сечения в середине пролета
В расчетах на выносливость принимаем, что растянутый бетон полностью выключился из работы сечения и все растягивающее усилие воспринимается арматурой (рисунок 2.7). В этом случае наибольшие напряжения в бетоне и
арматуре балки определим по формулам:
(2.45)
где M f ,max – изгибающий момент для расчетов на выносливость, кНм;
hu – расстояние от крайнего ряда растянутой арматуры до сжатой грани.
В результате расчета на выносливость выясним выполнимость двух условий:
(2.46) 
(2.47)
где 
- высота сжатой зоны;
Ired - приведенный момент инерции;
- отношение модуля упругости арматуры к модулю упругости бетона (для бетона В45 n’=10).
hu=1,7-0,085=1,615 м
Рисунок 2.7. Схема к расчёту балки на выносливость.
Для определения расчётных сопротивлений бетона и арматуры вычислим характеристики цикла повторяющихся напряжений по формуле:
(2.48)
Значит εb=1,2; εps=0,75 (приложение К, методичка]).
mb1=0,6 
mb1 = 0,6·1,24·1,2 = 0,893;
mas1 = 
mas1 = 0,75·0,75 = 0,563.
Высота сжатой зоны х’:
(2.49)
где 
;
;
м
Приведённый момент инерции:
(2.50)
1) Выносливость по бетону:
12,564 < 17,86 МПа
Условие выполняется.
2) Выносливость по арматуре:
371,682>185,79МПа
Условие не выполняется, целесообразно увеличить диаметр арматуры и принять d=40мм.
Площадь арматуры:
В данном курсовом проекте диаметр рабочей арматуры принят равным 0,036 м.
Уточненное значение 
.
Схема размещения арматурных стержней в нижнем поясе балки изображена на рисунке 2.8 (размеры в см).
Рисунок 2.8 - Схема расположения арматуры в середине пролета
Вычисляем расстояние от центра тяжести сечения растянутой арматуры до нижней грани балки по формуле (2.41):
Проверим условие из формулы (2.42):
8,2896˂8,8029МПа
Условие выполняется, нейтральная ось проходит в пределах высоты плиты и сжатая зона сечения балки имеет прямоугольную форму.
Из формулы (2.43) получим:
Рассмотрим условие, т.к.:
- площадь арматуры верхнего пояса учитывается полностью,
20см>2·5см,
То учитываем стержни в сжатой зоне, тогда Аs `=0,002512 см2
Тогда пересчитаем х:
Проверим условие по эмпирической формуле:
x = х/h0 ≤ xy = (0,85 – 0,008 Rb) / (1 + 0,0001Rs(4,545 – 0,145Rb)).
x = 0,16/1,58=0,101266;
xy = (0,85 – 0,008·20) / (1 + 0,0001·330·(4,545 – 0,145·20))=0,6544.
0,101266<0,6544
Проверим прочность нормального сечения по формуле (2.44):
7,4606˂11,157МПа
Условие выполнено.
Для определения расчётных сопротивлений бетона и арматуры вычислим характеристики цикла повторяющихся напряжений по формуле (2.48):
Значит εb=1,15; εps=0,70 (приложение К, методичка).
mb1=0,6
mb1 = 0,6·1,26·1,15 = 0,856;
mas1 =
mas1 = 0,75·0,70 = 0,525.
Высота сжатой зоны х’ определяется по формуле (2.49):
Приведённый момент инерции определяется по формуле (2.50):
= 
1) Выносливость по бетону:
7,943 < 18,83 МПа
Условие выполняется.
2) Выносливость по арматуре:
Условие выполняется. Значит в дальнейший расчет принимаем 20 стержней арматуры, диаметром 40мм.
2.2.7. Расчет балки на трещиностойкость нормального сечения в середине пролета.
1)Расчёт по образованию продольных трещин:
(2.51)
где М0 – момент от нормативных постоянных и временных нагрузок в середине пролёта.
Rb,mc2= 21 МПа - расчётное сопротивление бетона класса В40 осевому сжатию на стадии эксплуатации.
12,658 < 21 МПа
Условие выполняется.
2)Расчёт по раскрытию трещин:
(2.52)
где 
10 
Es=1,96·105 МПа - модуль упругости арматуры класса АIII (приложение К);
Ψ – коэффициент раскрытия трещин: при арматуре периодического профиля (формулы пункт 2.1.7.)
Rr = Ar/(βnd)
Где β=1 для арматуры класса АIII.
Rr = 
Ψ = 
- предельное значение расчетной ширины раскрытия трещин принимается не более 0,020 см.
0,005 < 0,02
Условие выполняется.
2.2.8 Построение эпюры материалов с определением мест отгибов рабочей арматуры
Для определения мест отгибов рабочей арматуры строим огибающую эпюру максимальных моментов в балке.
Начало отгибов продольных растянутых стержней арматуры располагаем за сечением, в котором стержни учитываются с полным расчётным сопротивлением.
Длину заводки за сечение для арматуры стали класса АIII и бетона класса В45 определяем по формуле:
(2.53)
где d – диаметр арматуры.
Построение эпюры материалов, а также определение мест отгибов рабочей арматуры ведём в соответствии с требованиями СНиП /2/:
Рисунок 2.9 – Схема для расстановки наклонных стержней
2.2.9 Определение прогиба балки в середине пролёта
Вертикальный упругий прогиб железобетонного пролетного строения железнодорожного моста, вычисленный при действии подвижной временной вертикальной нагрузки, определяется по формуле:
(2.54)
Целью данного расчета является выполнение условия:
,
где 
Условие по ограничению прогиба в середине пролета выполняется.