Методичка Новосибирск. Методические указания к курсовой работе по мостам для студентов специальности 290900
 Скачать 0.83 Mb.
|
|
3.1.1. Нормативные вертикальные нагрузки от веса пролетного строения и балласта с частями пути определяют по фактическим размерам элементов пролетного строения и балластной призмы (рис. 3.1). Для внешней консоли плиты балластного корыта величины указанных нагрузок могут быть определены по следующим формулам: от веса нарощенного железобетонного борта
от веса железобетона консоли
от веса балласта с частями верхнего строения пути
где p = 25 кН/м — удельный вес железобетона; b = 20 кН/м — удельный вес балласта с частями верхнего строения пути; Ab— площадь поперечного сечения балластной призмы, м2.  Рис. 3.1. Схема для определения внутренних усилий от постоянных нагрузок Кроме этого, сосредоточенная нагрузка от веса перил может бытъ принята равной P0 = 0,7 кН, равномерно распределенная от железобетонных плит тротуаров и металлических консолей Pt= 5,8 кН/м. 3.1.2. Допускаемую временную нагрузку при расчете па прочность но изгибающему моменту следует определять по формуле:
где l0 = B+ ' + " — длина распределения давления от временной нагрузки поперек оси моста; М — предельный изгибающий момент в расчетном сечении (корень внешней консоли), кНм; Мр— изгибающий момент от постоянной нагрузки, кНм; M — коэффициент, учитывающий неравномерное распределение давления на плиту балластного корыта и принимаемый по табл. 4.1 [8]; nk = 1,15 — коэффициент надежности по нагрузке для временной нагрузки; b= 1,0 м — расчетная ширина плиты; — длина распределения временной нагрузки на внешних консолях, м (для левой консоли = ', а для правой = ", но не более lb'). Кроме этого, принято: B— расстояние между наружными гранями ребер; ' = 0,5 (ls - В) + е + hb— длина распределения давления от временной нагрузки па левой консоли; " = 0,5 (ls - В) - е + hb — то же, на правой консоли. В двух последних формулах ls = 2,70 м — длина шпалы; е — осредненная по длине пролета величина эксцентриситета оси пути относительно оси пролетного строении. Предельный изгибающий момент определяют в соответствии с предпосылками, принимаемыми при проверке прочности изгибаемых элементов из обычного железобетона. По этой причине
где Rb — расчетное сопротивление бетона сжатию, кПа; x— высота сжатой зоны бетона, м; h0— рабочая высота сечения, м; Rsc — расчетное сопротивление арматуры сжатию, кПа;  — площадь поперечного сечения сжатой арматуры, м2;  — расстояние от центра тяжести сжатой арматуры до ближайшей грани сечения, м.Высота сжатой зоны бетона определяется из условия:
где Rs— расчетное сопротивление арматуры растяжению, кПа; As — площадь поперечного сечения растянутой арматуры, м2. Отметим, что величину xопределяют по формуле (3.16) дважды: с учетом и без учета сжатой арматуры (величины x1и x2соответственно). Если  , а  , то в формуле (3.15) принимают х = x2 , а площадь учитывают полностью. Если ,  , то учитывают в формулах (3.15), (3.16) с коэффициентом  . В случае, если < 0, предельный изгибающий момент определяют без учета работы бетона на сжатие по формуле:
При х < as' в формулах (3.15), (3.16) принимают As' = 0. Кроме того, величина высоты сжатой зоны не должна превышать полезной высоты сечения, т. е. xyh0. Значение y определяют по формуле:
где Rb и Rs принимают в мегапаскалях (МПа). Изгибающий момент от постоянных нагрузок для внешней консоли плиты балластного корыта определяют следующим образом:
где пр= 1,1, nр'= 1,2 — коэффициенты надежности по нагрузке соответственно для собственного веса железобетонных элементов и балласта с частями верхнего строения пути. 3.1.3. Допускаемая временная нагрузка по условию прочности при расчете на поперечную силу может быть вычислена по формуле
где  — поперечная сила от постоянных нагрузок;  — предельная поперечная сила; Q — коэффициент, учитывающий неравномерное распределение давления от временной нагрузки на плиту при расчетах по поперечной силе и принимаемый по табл. 4.2 [8]; Rbt — расчетное сопротивление бетона растяжению, кПа.3.2. Расчет главной балки В курсовой работе достаточно выполнить проверку прочности нормального сечения в середине пролета по изгабающему моменту наиболее нагруженной балки. 3.2.1. Допускаемая временная нагрузка при расчете на прочность по изгибающему моменту может быть определена как
где М — предельный изгибающий момент, кНм; Мр— изгибающий момент от постоянной нагрузки, кНм; М — доля временной нагрузки, приходящаяся на одну балку, определяемая по рекомендациям пп. 3.7....3.9 [8]; = l2/8 — площадь линии влияния изгабающего момента для сечения в середине пролета. Определение предельного изгибающего момента начинают с выбора расчетного сечения главной балки, в которое не включают внешний и внутренние бортики балластного корыта. Учитываемая в расчете длина консоли плиты не должна превышать шести приведенных толщин плиты hf, считая от начала свеса. Начало свеса принимают от ребра балки или от конца вута, если он имеет уклон 1:3 и более. Со стороны соседней балки длина консоли, вводимая в расчет не должна превышать половины расстояния между внутренними гранями ребер Приведенная толщина плиты балластного корыта определяется как частное от деления ее площади с учетом вутов и стенки главной балки в пределах высоты вутов на ширину bf(см. рис. 3.2).  Рис. 3.2. Определение геометрических характеристик расчетного сечения главной балки Высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле
Заметим, что так же, как и при расчете плиты балластного корыта, высота сжатой зоны ограничена величиной yh0 (см. формулу (3.18)). Предельный изгибающий момент в расчетном сечении главной балки при x>hf
При x hfпредельный изгибающий момент М определяют по формулам (3.15), (3.16) с заменой bна bf. 3.3. Выбор режима эксплуатации сооружения Для определения возможности пропуска временной нагрузки по сооружению следует сопоставить минимальный класс каждого его элемента К с классом обращающейся нагрузки K0. Максимальные классы подвижного состава, обращающегося в настоящее время по сети железных дорог, представлены в «Руководстве ...» [8] и «Указаниях...» [9]. Если классы элементов пролетного строения по прочности и выносливости больше или равны соответствующим классам нагрузки, то эта нагрузка допускается к обращению без всяких ограничений. В противном случае следует проверить возможность пропуска этой нагрузки с ограничением скорости. Если и эта мера не дает желаемого результата — теоретически её пропуск по мосту должен быть запрещен. На практике при исчерпывании расчетной несущей способности конструкций моста предпринимают экстренные меры по обеспечению безопасного и бесперебойного пропуска поездной нагрузки по сооружению (установка разгружающих рельсовых пакетов, временных опор и т. п.) и одновременно проводят интенсивную работу по подготовке и осуществлению их усиления или реконструкции. Решение о замене пролетного строения принимают на основании анализа результатов его классификации по грузоподъемности, данных о физическом состоянии с учетом возможности и технико-экономической целесообразности его ремонта или усиления. Поскольку состояние мостового полотна оказывает непосредственное влияние на грузоподъемность пролетного строения, то первоочередными мерами по обеспечению беспрепятственного пропуска временной нагрузки могут быть: устранение чрезмерных величин эксцентриситетов оси пути относительно оси пролетного строения; уменьшение толщины балласта под шпалой до нормируемой [10] величины путем его вырезки или подъемки пролетного строения; приведение очертания балластной призмы в соответствие с рекомендациями [11]. ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 2 Сведения о пролетных строениях мостов Таблица П. 2.1 Основные строительные показатели пролетных строении железнодорожных мостов из обычного железобетона
В табл. П. 2.1: ln — полная длина, м; l — расчетный пролет, м; Nc — тип сечения; h — высота балки, м; b — толщина стенки, м; hстр оп — строительная высота на опоре, м; hстр — строительная высота в пролете, м; Vб — объем бетона всех блоков, м3; Vт — объем бетона тротуаров, м3; Р — вес блока, кН; dп — толщина плиты, м.  Рис. П.2.1. Пролетные строения ж.-д. мостов из обычного железобетона Пролетами от 2 до 15 м (тип. проект Ленгипротрансмоста, инв. № 557) Таблица П.2.2 Основные строительные показатели пролетных строений железнодорожных мостов из предварительно напряженного железобетона
 Рис. П. 2.2. Пролетные строения из предварительно-напряженного железобетона пол железнодорожную нагрузку (типовой проект Ленгипротрансмоста, инв. № 556) Приложение 3 Опоры железнодорожных мостов (размеры даны в см)  Рис П.2.3. Типы опор Таблица П. 3.1 Основные строительные показатели сборных устоев железнодорожных мостов
В табл. П. 3.1: lп — полная длина опирающегося пролетного строения, см; Ноп— высота опоры, м; Ссв — сечение свай, см2; Fсв — максимальное усилие на сваю, кН 102 ;Db — расход бетона на устой, м3. Таблица П. 3.2 Основные строительные характеристики промежуточных опор железнодорожных мостов
В табл. П. 3.2: lр — расчетный пролет, м; Ноп — высота опоры, м; Vб— объем бетона опоры, м3; Nр — расчетная вертикальная нагрузка по обрезу фундамента, кН102. Таблица П.3.3 Основные строительные характеристики монолитных устоев железнодорожных мостов
В табл. П. 3.3: lp — расчетный пролет, м; Hн — высота насыпи, м; Np — расчетная вертикальная нагрузка по обрезу фундамента, кН 102; Vб — объем бетона, м | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
;
;
,
,
,
,
.
,
,
,
,
.
.