разработкаа вариантов мостового перехода. Разработка
 Скачать 0.68 Mb.
|
Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор варианта для дальнейшей разработкиСопоставление капитальных затрат по вариантам приведено в табл. 6. Таблица 6. Капитальные варианты по затратам.
Сопоставление капитальных затрат по вариантам приведено в табл. 6 в ценах 1984 г. на основании данных приложения из методических указаний. В варианте 1 3 пролётных строения из преднапряженного железобетона и одно с ненапрягаемой арматурой, 3 опоры. В варианте 2 3 пролетных строения с ненапрягаемой арматурой и 1 из предварительно напряженного железобетона, 4 опоры. В варианте 3 3 пролетных строения с ненапрягаемой арматурой и 1 из предварительно напряженного железобетона, 3 опоры. В результате экономических расчетов можно сделать вывод, что самым оптимальным вариантом является вариант 3. Принимаем его к расчету. Расчет пролетного строенияРасчет плиты проезжей частиК расчету принимается балка из обычного железобетона длиной 16,5 м. Определение расчётных усилий в плите проезжей части производится с учётом особенностей конструкции пролётного строения. Плита проезжей части работает под нагрузкой на изгиб в поперечном направлении. В зависимости от способа объединения главных балок выбирается соответствующая расчётная схема плиты. Расчётная схема для плиты сборных двухблочных пролётных строений без омоноличивания продольного шва показана на рис. 1.   ; ;  ; ;Наружная и внутренняя плиты работают под вертикальной нагрузкой как консоли, защемлённые одной стороной в ребре балки. На внутренней консоли нагрузки считают равномерно распределёнными по всей длине, а на наружной консоли учитывают распределение нагрузок на участках разной длины и действие сосредоточенных сил от веса перил и тротуаров. Нормативные постоянные нагрузки при расчётной ширине участка плиты вдоль пролёта 1,0 м от собственного веса: односторонних металлических перил  ;железобетонной плиты тротуара  плиты балластного корыта  балласта с частями пути  где,  = 0,1 м – средняя толщина тротуарной плиты, = 0,2 м – средняя толщина плиты балластного корыта, = 0,5 м – толщина балластного слоя, – ширина тротуара, м; = 24,5 кН/ и  = 19,6 кН/ - удельный вес соответственно железобетона и балласта с частями пути.Нормативная временная нагрузка от подвижного состава принимается интенсивностью  кН/м пути. Эта величина нагрузки распределяется шпалами и балластом поперёк оси пролётного строения на ширину:Для наружной консоли:   где  - толщина балластного слоя под шпалой;Для внутренней консоли:   Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянных нагрузок  ,  ,  принимается равным  , постоянной нагрузки  Коэффициент надёжности по нагрузке к временной нагрузке от подвижного состава принимают равным f=1,30. Динамический коэффициент при расчёте плиты на прочность принимается равным  .Усилия при расчёте на прочность: для наружной консоли в сечении 1:     для внутренней консоли в сечении 2:   Усилия при расчёте на выносливость  и  определяем аналогично усилиям при расчёте на прочность по вышеприведённым формулам при коэффициентах надёжности по нагрузке  и динамическом коэффициенте  :для наружной консоли в сечении 1:     для внутренней консоли в сечении 2:   Расчёт по раскрытию трещин производится по наибольшему значению изгибающего момента, определённого по вышеприведённым формулам от нормативных нагрузок при  :   Подбор сечения плиты проезжей части.Расчёт плиты производится на прочность, выносливость и трещиностойкость. Сечения плиты рассчитываются на усилия  и   Рисунок 2. Схема поперечного сечения плиты Расчет на прочность. Прямоугольное сечение плиты имеет расчётную ширину  (Рис. 2). Толщина плиты принимается в середине пролёта  , в опорном сечении  Выбранное мной балочное двухблочное пролётное строение железно- дорожного моста из предварительно напряжённого железобетона. Задаёмся рабочей арматурой периодического профиля класса А-II диаметром  . Класс бетона плиты принимается  .Полезная (рабочая) высота сечения при толщине защитного слоя 2 см: для середины пролета:  для опорного сечения:  Определяем в предельном состоянии по прочности (при прямоугольной эпюре напряжений в бетоне) требуемую высоту сжатой зоны бетона: для середины пролета:  где  Мпа ‒ расчётное сопротивление бетона осевому сжатию; расчётная ширина плиты; изгибающий момент в расчётном сечении, кНм; Требуемая площадь арматуры в растянутой зоне плиты:  Отсюда  Примечание. Так как по расчету минимальное количество стержней 7. Принимаем 7 стержней с шагом 15 см. Уточним площадь арматуры  Расстояние между стержнями рабочей арматуры плиты не превышает допустимых 15 см для железнодорожных мостов, минимальное расстояние в свету между отдельными стержнями составляет более 4 см. После уточнения площади арматуры с учётом принятого количества стержней определяем высоту сжатой зоны:  Проверяем прочность сечения по изгибающему моменту:   Для опорного сечения: Определяем в предельном состоянии по прочности (при прямоугольной эпюре напряжений в бетоне) требуемую высоту сжатой зоны бетона:  где Мпа ‒ расчётное сопротивление бетона осевому сжатию; расчётная ширина плиты; изгибающий момент в расчётном сечении, кНм; Требуемая площадь арматуры в растянутой зоне плиты:   Отсюда  Примечание. Так как по расчету минимальное количество стержней 7. Принимаем 7 стержней с шагом 15 см. Уточним площади арматуры: Расстояние между стержнями рабочей арматуры плиты не превышает допустимых 15 см для железнодорожных мостов, минимальное расстояние в свету между отдельными стержнями составляет более 4 см. После уточнения площади арматуры с учётом принятого количества стержней определяем высоту сжатой зоны: Проверяем прочность сечения по изгибающему моменту:   Расчет на выносливость. Для середины пролета: Расчёт на выносливость производят, считая, что материал конструкции работает упруго. Бетон растянутой зоны в расчёте не учитывается (рисунок 2). Максимальные напряжения в сжатой зоне бетона и растянутой арматуре сравниваются с соответствующими расчётными сопротивлениями. Расчётные сопротивления материалов устанавливаются в зависимости от характеристики цикла действующих напряжений.  где max M’i и min M’i – максимальный и минимальный момент от нормативных нагрузок при расчете на выносливость. Высота сжатой зоны приведённого сечения определяется по формуле:  где n’ – условное отношение модулей упругости арматуры и бетона, при котором учитывается виброползучесть бетона, (для бетона класса В35  ).Плечо пары внутренних сил при треугольной эпюре сжимающих напряжений в бетоне:  Проверка напряжений производится по формулам: в бетоне  в арматуре  Для опорного сечения: Расчётные сопротивления материалов устанавливаются в зависимости от характеристики цикла действующих напряжений.  Высота сжатой зоны приведённого сечения определяется по формуле:  Плечо пары внутренних сил при треугольной эпюре сжимающих напряжений в бетоне:  Проверка напряжений производится по формулам: в бетоне  в арматуре  Расчет на трещиностоикость. Расчетом ограничивается ширина раскрытия поперечных трещин. Определение ширины раскрытия поперечных трещин в конструкции с арматурой периодического профиля производится по формуле:  где cr = 0,02 см – предельное значение расчетной ширины раскрытия трещин, Для середины пролёта:  Мi’ – изгибающий момент для расчета на трещиностойкость в расчетном сечении; Еs – модуль упругости ненапрягаемой арматуры = 2,06108 кН/м2; Rr – радиус армирования, определяемый по формуле:  Здесь  – площадь зоны взаимодействия арматуры с бетоном.Тогда  Условие выполняется трещины в растянутой зоне раскрываются меньше допустимой величины. Для опорного сечения:  Напряжение в рабочей арматуре Мi’ – изгибающий момент для расчета на трещиностойкость в расчетном сечении; Еs – модуль упругости ненапрягаемой арматуры = 2,06108 кН/м2; Rr – радиус армирования, определяемый по формуле Здесь – площадь зоны взаимодействия арматуры с бетоном.Тогда  Условие выполняется трещины в растянутой зоне раскрываются меньше допустимой величины. Расчет наклонных сечений. Проверка прочности по поперечной силе наклонных сечений плиты производится из условия, ограничивающего развитие наклонных трещин:  .Поперечная сила в расчётном сечении:  МПа − расчётное сопротивление бетона осевому растяжению; Для середины пролёта:  Условие выполняется, прочность обеспечена. Для опорного сечения:  Условие выполняется, прочность обеспечена. Трещины в растянутой зоне раскрываются меньше допустимой величины. | |||||||||||||||||
