СБОР НАГРУЗОК НА БАЛКУ
Для балочных пролетных строений нагрузку от собственного веса допускается принимать равномерно распределенной по длине пролета, если величина ее на отдельных участках отклоняется от средней величины не более чем на 10 % (СП МиТ п. 6.4).
Всю нагрузку делим на 2, поскольку расчет ведется для одного блока пролетного строения.
1. Расчетная распределенная нагрузка от собственного веса блока пролетного строения:
(1.1)
где 
- коэффициент надежности по нагрузке; 
- собственный вес блока; 
- длина пролетного строения; 
- удельный вес железобетона; 
- объем пролетного строения; 
- площадь поперечного сечения пролетного строения.
2. Расчетная распределенная нагрузка от веса мостового полотна при деревянных поперечинах и при двух тротуарах с металлическими консолями и железобетонными плитами настила (СП МиТ п. 6.4):
(1.2)
где 
.
3. Временные нагрузки:
- Для определения изгибающего момента в центре балки:
(1.3)
- Для определения изгибающего момента в четверти балки:
(1.4)
- Для определения поперечной силы в центре балки:
(1.5)
- Для определения поперечной силы на опоре:
(1.6)
где 
- длина участка загружения линии влияния; 
- коэффициент, характеризующий положение вершины линии влияния; 
- проекция наименьшего расстояния от вершины до конца линии влияния.
4. Коэффициенты к временным нагрузкам:
- Динамический коэффициент (СП МиТ п. 6.22):
(1.7)
- Коэффициент надежности по нагрузке (СП МиТ п. 6.23):
(1.8)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ
1. Для расчета на прочность:
- Изгибающий момент в центре балки:
(2.1)
- Изгибающий момент в четверти балки:
(2.2)
- Поперечная сила в центре балки:
(2.3)
- Поперечная сила на опоре:
(2.4)
где 
- площадь линии влияния со знаком минус; 
- площадь линии влияния со знаком плюс.
2. Для расчета на выносливость:
- Изгибающий момент в центре балки:
(2.5)
- Изгибающий момент в четверти балки:
(2.6)
- Поперечная сила в центре балки:
(2.7)
- Поперечная сила на опоре:
(2.8)
где 
= 0.85 - коэффициент, учитывающий наличие в поездах только перспективных локомотивов и вагонов, а также отсутствие тяжелых транспортеров.
3. Для расчета на трещиностойкость:
- Изгибающий момент в центре балки:
(2.9)
- Изгибающий момент в четверти балки:
(2.10)
- Поперечная сила в центре балки:
(2.11)
- Поперечная сила на опоре:
(2.12)
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЧЕНИЯ БАЛКИ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ
(3.1)
(3.2)
ПОДБОР ПАРАМЕТРОВ НАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ
1. Назначаем предварительные параметры преднапрягаемой арматуры:
- Расстояние от растянутой грани балки до центра тяжести преднапрягаемой арматуры в растянутой зоне:
(4.1)
- Рабочая высота сечения балки:
(4.2)
где 
- высота балки.
- Плечо внутренней пары сил:
(4.3)
- Суммарная площадь преднапрягаемой арматуры в растянутой зоне:
(4.4)
где 
- расчетное сопротивление преднапрягаемой арматуры (СП МиТ табл. 7.16).
2. Назначаем окончательные параметры преднапрягаемой арматуры:
- Принимаем, что в один пучок преднапрягаемой арматуры состоит из 24 проволок диаметром 5мм. Тогда площадь одного пучка составляет:
(4.5)
- Определяем требуемое число пучков арматуры в растянутой зоне бетона:
(4.6)
Полученное значение округляем до ближайшего целого.
- Производим перерасчет площади арматуры:
(4.7)
- Производим расстановку пучков арматуры исходя из следующих требований (СП МиТ табл. 7.29 и табл. 7.30):
a) Наименьшая толщина защитного слоя – 
b) Наименьшее расстояние между пучками из параллельных высокопрочных проволок – 
c) При расстановке пучков, минимальное расстояние между ними равняется
(4.8)
где 
- диаметр одного пучка из 24 проволок.
d) Положение пучков арматуры должно быть симметричным относительно оси симметрии нижнего пояса.
- Производим перерасчет величины расстояния от растянутой грани балки до центра тяжести преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе:
(4.9)
где 
- число пучков преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе в i-м ряду; i – число рядов пучков преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе; 
- расстояние от растянутой грани балки до центра тяжести i-го ряда преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе.
3. Определяем высоту сжатой зоны бетона:
(4.10)
4. Определяем положение сжатой зоны бетона исходя из следующих условий:
- 
(4.11)
В случае выполнения данного условия, справедливо уравнение (4.10).
- 
(4.12)
В случае выполнения данного условия, вместо уравнения (4.10) необходимо использовать следующее уравнение:
(4.13)
5. Проверка относительной высоты сжатой зоны:
- Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от значения относительной высоты сжатой зоны (СП МиТ п. 7.61):
(4.14)
- Значение 
при расчете конструкций, как правило, не должно превышать относительной высоты сжатой зоны бетона 
, при которой предельное состояние бетона сжатой зоны наступает не ранее достижения в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs или Rp с учетом соответствующих коэффициентов условий работы для арматуры:
(4.15)
где 
для элементов с обычным (не косвенным) армированием; 
; 
- напряжения в преднапрягаемой арматуре с учетом первых и вторых потерь (СП МиТ приложение Р, в курсовом можно условно принять 
); 
.
- В том случае, если выполняется условие 
, следует ограничивать высоту сжатой зоны, определяя ее окончательное значение из условия 
.
6. Определяем несущую способность сечения на действие изгибающего момента и проводим проверку:
(4.16)
Данная проверка проводится для сечения расположенного в центре балки.