Главная страница
Навигация по странице:

  • 2. РАСЧЁТ ПРОЛЁТНОГО СТРОЕНИЯ С ПРОЛЁТОМ 16,2М. 2.1. Характеристика пролётного строения.

  • 2.2. Расчёт плит проезжей части.

  • 2.3. Расчёт главных балок (прогонов) по первому предельному состоянию.

  • 2.4. Расчёт главной балки по второму предельному состоянию (по общим деформациям).

  • 2.5. Расчёт главной балки по третьему предельному состоянию (по трещиностойкости).

    		•

    Инженерные сооружения в транспортном строительстве. Записка (1). 1. Задание на проектирование мостового перехода 3 Расчёт главных балок пролётного строения 4


    Скачать 360.5 Kb.
    Название1. Задание на проектирование мостового перехода 3 Расчёт главных балок пролётного строения 4
    АнкорИнженерные сооружения в транспортном строительстве
    Дата05.03.2023
    Размер360.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЗаписка (1).doc
    ТипДокументы
    #969350





    СОДЕРЖАНИЕ

    1. Задание на проектирование мостового перехода 3

    2. Расчёт главных балок пролётного строения 4

    2.1. Характеристика пролётного строения 4

    2.2. Расчёт плит балок 4

    2.2.1. Действие постоянной нагрузки 4

    2.2.2. Действие местной временной нагрузки 5

    2.2.3. Подбор сечения плит 7

    2.3. Расчёт главных балок 8

    2.3.1 Действие постоянной нагрузки 8

    2.3.2. Действие временной нагрузки 9

    2.3.3. Подбор сечения продольных балок 12

    2.4. Расчёт главной балки по второму предельному состоянию 17

    2.5. Расчёт главной балки по третьему предельному состоянию 18

    Список используемой литературы 20

    2. РАСЧЁТ ПРОЛЁТНОГО СТРОЕНИЯ С ПРОЛЁТОМ 16,2М.

    2.1. Характеристика пролётного строения.
    Бездиафрагменное пролётное строение имеет расчётный пролёт 19,0м, габарит проезда Г-9 и два тротуара по 1м.

    Несущая конструкция пролётного строения составлена из 6 блоков Т-образного сечения без диафрагм, объединенных между собой, для образования пролётного строения, путём петлевого стыка и взаимного бетонирования концов консольных плит. Расстояние между осями блоков 1,92м. Блоки пролётного строения изготовляются из бетона марки М300. Рабочая арматура плит и рёбер изготовляется из горячей стали II класса. Основное расчётное сопротивление бетона 150 кг/см2, арматуры 3000 кг/см2. Нормативная нагрузка НК-80.
    2.2. Расчёт плит проезжей части.
    Расчёт плит проезжей части производим на постоянную нагрузку (от собственного веса), и временную (от автомобилей) нагрузку.
    2.1.1. Расчёт на действие временной нагрузки.

    Нагрузка на плиту от всех слоёв покрытия, сточного треугольника и её собственного веса составляет:

    Асфальтобетон-5 см. 0,05м*2,3т/м3=0,115 т/м2;

    Асфальтобетон-6 см. 0,06м*2,3т/м3=0,138 т/м2;

    Цементобетон-6 см. 0,06м*2,4т/м3=0,144 т/м2;

    3 слоя гидроизолыции-0,01м. 0,01м*1,5т/м3=0,015 т/м2;

    Сточный треугольник-0,045м. 0,045см*2,2т/м3=0,099 т/м2;

    Итого g1=0,115+0,138+0,144+0,015+0,099=0,511 т/м2;

    Железобетонная плита средней толщины-0,175м. 17,5см*2,5т/м3=0,438 т/м2;

    Итого g2=0,438 т/м2;

    Полная расчётная нагрузка на плиту шириной 1 метр:


    где: -коэффициенты перегрузки;

    Определяем изгибающий момент как в простой балке:
    ,
    где:l -расчётный пролёт плиты, l=1,92м;

    2.2.2. Расчёт на действие временной нагрузки.

    Расчёт производим на давление заднего колеса НК-30. Вдоль пролёта давление заднего колеса передаётся на ширину:
    b1=b2+2H, м,
    b1=0,6+2*0,2=1м.
    Поперёк пролёта плиты давление колеса передаётся на длину:
    a1=a2+2H+l/3, м,
    a1=0,2+2*0,2+1,92/3=1,24м.

    1,24<1,28м.
    Давление колеса автомобиля на ширину плиты в 1метр:
    Р1=Рз.к./a1, т,
    где: Pз.к. -давление от заднего колеса, т;
    Р1=6,0/1,24=4,84 т.
    Изгибающий момент от расчётной нагрузки определяется по формуле:

    где: (1+M) -коэффициент динамического действия, (1+M)=1,3;

    na -коэффициент перегрузки, na=1,4;

    Суммарный момент от постоянной и временной нагрузок:

    Расчётные изгибающие моменты в пролёте и на опорах:




    Поперечные силы на опоре:



    2.2.3. Подбор сечений плит.

    Подбираем сечение бетона и арматуры плиты. На опоре действует момент Моп=-2,597т*м. При толщине плиты в корне консоли 20 см.

    Рабочая толщина армированной плиты стержнями d=14мм:
    h0=h-d/2-δ=20-14/2-2=17,3 см.

    По таблице находим коэффициенты:

    α0=0,042;

    γ0=0,983;

    А0=0,041;
    Необходимое количество арматуры:


    Принимаем арматуру из 5тистержней d=14мм:

    Производим проверку главных напряжений в корне консоли от нормативных нагрузок:



    σгл=Q/b*z=4720/175*17,15=1,57 кг/см2г.р.о.=32кг/см2
    где:z=h0-x/2=h0(1-α/2)=17,3*(1-0,042)=17,15см.
    2.3. Расчёт главных балок (прогонов) по первому предельному состоянию.
    После окончания сборки и взаимного соединения блоков пролётного строения оно будет представлять собой ребристую конструкцию с шестью главными балками (прогонами). Каждая главная балка пролётного строения имеет тавровое поперечное сечение.

    Расчётный пролёт прогона 19,0 метра, расстояние между осями 1,92м. Высота главной балки h=130см.
    2.3.1. Расчёт на действие постоянной нагрузки.

    На 1м.п. каждой из главных балок приходится равномерно распределённая нагрузка:

    от веса покрытия 1/3*0,412*4,5=0,618 т/м;

    от сточного треугольника 1/3*1/2*2,2*0,099*4,5=0,16 т/м;

    Итого: 0,778 т/м;

    от веса тротуаров и перил 1/3*0,75=0,25 т/м;

    от веса балки (1,4*0,175+0,905*0,2)=0,426*2,5=1,065 т/м;

    Итого: 1,315 т/м:

    Полная расчётная нагрузка на 1м.п. главной балки:

    Изгибающий момент в середине пролёта каждой из главных балок от действия расчётной постоянной нагрузки:

    Поперечные силы у опор(опорные реакции):

    2.3.2. Расчёт на действие временной нагрузки.

    Определение коэффициентов поперечной установки:

    где: n -число прогонов в поперечном сечении моста;

    е -эксцентриситет равнодействующей подвижной нагрузки;




    Для грузов, устанавливаемых над опорами пролётного строения, коэффициенты поперечной установки определяются по методу рычага:



    Эквивалентная колёсная нагрузка НК-80 для пролёта длинной 19,0 метра равна 7,37 т/м, а её расчётная величина с учётом коэффициента перегружения:




    Величина изгибающего момента в середине пролёта от любой равномерно распределенной по пролёту нагрузки может быть определена по формуле:

    Поперечные силы на опоре Qоп и в середине пролёта Ql/2 вычисляются по соответствующим линиям влияния от эквивалентной нагрузки:


    Результаты расчётов для первого прогона:


    Класс

    нагрузки
    kрыч
    kвн
    Ml/2
    Qоп
    Ql/2

    Постоянная
    -
    -
    117,93
    24,83
    -

    НК-80
    0,33
    0,228
    115,2
    52,07
    4,55

    Суммарная






    233,13
    76,9
    4,55


    2.3.3. Подбор сечений продольных балок.



    Определяем положение центра тяжести сечения арматуры от низа балки:

    Рабочая высота прогона:

    Проверяем соблюдение условия для прямоугольного поперечного сечения:


    Следовательно подбираем арматуру как для прямоугольного сечения шириной 140 см.

    Этому значению соответствует γ0=0,9575;

    Определим приведённое расчётное сопротивление многорядной арматуры:

    Необходимая площадь рабочей арматуры:

    Принимаем 2 стержня d=32мм, 10 стержней d=28мм.

    Проверяем несущую способность прогона, предварительно находим коэффициент α:

    Этому значению α соответствует значение А0=0,0822;
    Несущая способность сечения:

    Проверяем достаточность принятого бетонного сечения на опоре из условия ограничивающего трещинообразование:



    Неравенство выполняется, следовательно принятые размеры сечения достаточны.

    Исходя из этого условия в балке необходима постановка поперечной арматуры в виде сточных стержней и хомутов. Принимаем хомуты d=8мм с fx=0,503см2 и шагом а=30 см.

    Погонное усилие воспринимаемое хомутом:

    где:max -коэффициент условий работы хомутов, равен 0,8;
    Предельная поперечная сила воспринимаемая бетоном сжатой зоны и хомутами:

    Определим длину балки, в пределах которой необходима постановка отгибов:

    Расстояние от грани опора до начала первого отгиба рекомендуется принимать 5 см. Через грань опоры проводим наклонное сечение I-I, площадь сечения отогнутых стержней в котором равна:

    Отгибаем 4 стержня d=28мм, с F1=24,63 см2. Находим по чертежу место второго отгиба и определяем величину поперечной силы в этом сечении Q2=67,38т.

    Через начало отгиба проводки наклона сечения II-II и определим площадь отогнутых стержней в этом сечении.


    Считаем возможным отогнуть 2 стержня d=28мм с площадью F2=12,32см2.По чертежу определяем величину поперечной силы в этом сечении Q3=58.57т.

    Требуемая площадь отгибов в наклонном сечении III-III.



    Отгибаем 2 стержня d=28мм с площадью F3=12,32см2
    В наклонном сечении IV-IV конструктивно отгибаем 2 стержня d=28мм с площадью F4=12,32см2.

    Для построения эпюры материалов вычисляем изгибающие моменты, воспринимаемые каждой парой стержней каркаса:

















    2.4. Расчёт главной балки по второму предельному состоянию (по общим деформациям).

    Прогиб прогона в середине пролёта вычисляем графоаналитическим методом.

    Эпюра моментов от грузов Р=1, площадь которой равна полной фиктивной нагрузке на балку:

    Фиктивные опорные реакции:

    Моменты от фиктивной нагрузки в середине пролёта:


    Определим приведённый момент инерции прогона при n=Fa/Fб=6,5;
    Площадь сечения:


    Положение центра тяжести:

    Момент инерции:


    Величина прогиба:



    2.5. Расчёт главной балки по третьему предельному состоянию (по трещиностойкости).
    При армировании балки сварными каркасами из стержней периодического профиля проверка должна быть произведена по формуле:

    Напряжение в растянутой арматуре определяется от статической нормативной нагрузки (моменты от постоянной и колёсной нагрузок):



    Напряжения в растянутой арматуре:

    где: z=h0-x/2=116,34-4,33=112,01см.
    Радиус армирования при многорядном сварном каркасе:


    Подстановка в основную формулу:


    Проверка главных растягивающих напряжений в ребре балки в сечении на опоре от нормативных нагрузок:



    Главные напряжения на опоре:


    где: z=h0-1/2*hпл=116,34-17,5/2=107,59см.

    Список использованной литературы.
    1. Российский В.А. Примеры проектирования сборных железобетонных мостов. М., “Высшая школа”, 1970, 520с.

    2. Гибшман Е.Е. Мосты и сооружения на дорогах. “Транспорт”, 1972, 404с.


    Разраб.

    № докум.

    Подпись

    Дата

    Лист

    Изм

    Лист

    написать администратору сайта