КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ БАЛКИ ПРОЛЁТНОГО СТРОЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 270201 Мосты и транспортные тоннели
 Скачать 5.93 Mb.
|
|
5.4 Расчет балки на прочность по нормальному сечению.  Расчетный изгибающий момент в сечении 3 (середина пролета) (см.табл 6):  кН*мПринимаем 9 пучков напрягаемой арматуры класса B-II, диаметр проволоки 5 мм. Положение центра тяжести напрягаемой арматуры:  м;Рабочая высота сечения:  м;Необходимую площадь напрягаемой арматуры определяем по формуле:  ;Rр = 1055МПа – расчетное сопротивление на растяжение высокопрочной проволоки диаметром 5 мм, класса B-II.  Количество проволок в каждом пучке:  , (24 проволоки, кратно γ)0,196 – площадь сечения одной проволоки в см2. Действительная площадь напрягаемой арматуры: Ар=9х24х0.196=42.34(см2) Сечение 2:  Количество пучков в сечении 2:  (6 пучков)Сечение 1:  Количество пучков в сечении 1:  (2 пучка).Проверка: Определяем границу сжатой зоны сечения:      Условие прочности:   3907<4654.20 Условие прочности выполняется. Расчет наклонного сечения.    – усилие воспринимаемое хомутами; - коэффициент условия работы; – усилие воспринимаемое отогнутой арматурой; ; - для стержневой арматуры; - для напрягаемых пучков.В принятом числовом примере  , т.к. нет отогнутой арматуры.С – длина проекции наклонного сечения;   ; ; ; ; – поперечное усилие, восприимаемое бетоном сжатой зоны сечения. ; ; – коэффициент условия работы. Принимаем  .  – усилие воспринимаемое горизонтальной арматурой. ; – площадь горизонтальной арматуры в см2. – условие прочности выполняется.5.5 Расчет наклонных сечений на действие поперечных сил. А. Проверка прочности сжатой полосы между наклонными трещинами:  Q=601 кН – максимальная поперечная сила в сечении 1 (см.таблицу 6)  ;ES = 2.06х105 – модуль упругости стали A-II; Eb = 34.5х103 – модуль упругости бетона класса В35; b = 0,26м – ширина ребра (стенки) на опоре; SW = 0,20м – расстояние между хомутами, что меньше 0,41м; SW ≤ Н/3 = 1,23/3 = 0,41м АW – площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости. Задаемся диаметром хомутов 12 мм.  м2; ; ; 0,3х1,26х0,82х17,5х103х0,26х1,094=1543 кН 1543 > 601 – условие прочности выполняется. Б. Расчет прочности наклонного сечения. Условия прочности наклонного сечения: Q ≤ Qb + QSW + QSW,inc Qb – поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны сечения.  ; кНm – коэффициент условия работы. Принимаем m=1,30. 1,30х1,15х103х0,126х1,094=425>342 кН; Qb = 342кН < Q = 675 кН QSW = m04·qSW·c - усилие воспринимаемое поперечной арматуры;  RSW - расчётное сопротивление растянутой поперечной арматуры (225МПа) m04 = 0.8 - коэффициент условия работы; с - проекция наклонной трещины на продольную ось балки: h0 ≤ c ≤ 2h0 Принимаем наименьшее значение "с": с = h0 = 109,4 см QSW = 0,8*5,09*109,4 = 445кН Qb + QSW = 342+445=787кН, что больше Q = 675кН Прочность наклонного сечения обеспечена без устройства отгибов QSW, inc: QSW, inc - усилие, воспринимаемое отогнутой напряжённой арматурой;  ; sinγ = sin300 = 0.5m04 = 0.7 - для напряжённых хомутов При наличии одного огиба напряжённой арматуры (B-II Rpw=?? по СНИПу): QSW, inc = 0,7*1*24*0,196*940(100)*0,5 = 155кН Qb + QSW + QSW, inc = 342+445+155 = 942кН, что больше Q = 675кН 5.6. Определение геометрических характеристик приведённого сечения балки. Геометрические характеристики вычисляют с учетом стадийности работы балок. Балки с натяжением до бетонирования (стендового изготовления) работают в одну стадию. Балки с натяжением на бетон работают в две стадии: первая стадия – работает балка ослабленная каналами (стадия изготовления); вторая стадия – работает балка с приведенной площадью сечения (стадия эксплуатации). Балка с натяжением на упоры (стендовое изготовление). С  ередина пролета: ;  ;  ; ;  ;  ;  .Площадь приведенного сечения:  ; Статический момент сечения относительно нижней грани сечения балки:  Расстояние от низа балки до центра тяжести сечения:  ; ;Момент инерции приведенного сечения относительно оси проходящей через центр тяжести сечения:  ; Сечение на расстоянии h = 1.50 от опорного сечения.      Балка с натяжением на бетон (вариант) Середина пролета:  Стадия работы Площадь сечения ослабленного каналами:  Ак – площадь сечения каналов. Статистический момент относительно низа балки:  ;Расстояние от низа балки до центра тяжести ослабленного сечения:   Момент инерции приведенного сечения ослабленного каналами:  Стадия работы Площадь приведенного сечения:  ;Статический момент сечения относительно оси 0-0:  ; Расстояние от оси 0-0 до оси 1-1 приведенного сечения:  ;Расстояние от низа и верха балки от оси 1-1:   ;Момент инерции приведенного сечения:  5.7. Определение потерь предварительного напряжения в арматуре. Напряжение в элементах предварительно напряженных конструкций следует принимать по контролируемому усилию за вычетом: первых потерь – на стадии обжатия бетона, первых и вторых – на стадии эксплуатации. Первые потери: а) в конструкциях с натяжением на упоры: от деформации анкеров, трения об огибающие устройства, 50% потерь от релаксации напряжений в арматуре, температурный перепад, быстронатекающая ползучесть, от деформации форм. б) в конструкциях с натяжением на бетон – от деформации анкеров, трения арматуры о стенки канала, 50% потерь от релаксации напряжений в арматуре. Вторые потери: а) натяжение на упоры – от усадки и ползучести бетона, 50% потерь от релаксации напряжений в арматуре. б) натяжение на бетон – от усадки и ползучести, 50% потерь от релаксации, от деформации стыков между блоками в составных по длине конструкциях. Суммарное значение первых и вторых потерь должно быть не менее 100 МПа. Вычисление потерь предварительного напряжения арматуры:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
;
на каждый анкер
на каждый анкер
на каждый анкер пучков
для К-7
основание натурального логарифма;
; 
– длина участка от натяженного устройства до расчетного сечения 
– суммарный угол поворота оси
при 
- напряжение на уровне центра тяжести продольной арматуры с учетом потерь 
; 
; 
; 
при 
при 
