Евгений Бондаренко. Составление вариантов моста

• Название: Составление вариантов моста
• Дата: 15.11.2022
• Размер: 2.44 Mb.
• Имя файла: Евгений Бондаренко.docx
• Тип: Документы; #789626
• страница: 3 из 3

2.2.1 Расчетная схема

Для упрощения расчетов сложное реальное сечение балки (рис. 2.5) заменяется тавровым.

Рисунок 2.5 – Общий вид

главной балки

Расчеты производятся по расчетной схеме представленной на рис.2.6.



Рисунок 2.6 - Расчетная схема
где , - площади поперечного сечения соответственно растянутой и сжатой арматуры;

, - соответственно приведенная толщина и ширина верхней полки;

- рабочая высота сечения главной балки;

- плечо внутренней пары сил;

, - соответственно расстояния от центра тяжести рабочей арматуры до растянутой грани сечения и от центра тяжести сжатой арматуры до сжатой грани сечения;

- расчетная высота балки.

Приведенная толщина верхней полки h_f определяется как

, (2.8)

где А_i – площадь верхней полки с учетом вутов.









.

Расчетная высота балки определяется по формуле

(2.9)

h= 1,9 – 0,5 = 1,4 м.

Рабочая высота сечения балки h₀ определяется как

(2.10)

где а_s - расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до растянутой грани сечения. Для приближенного расчета можно принять а_s =0,20 м.

h₀ = 1,4 – 0,2 = 1,2 м.
2.2.2 Расчет на прочность по нормальным сечениям
Требуемую площадь рабочей арматуры А_s посередине пролета главной балки можно найти из расчетов по прочности на действие изгибающего момента , принимая высоту сжатой зоны бетона х = h_f
, (2.11)
где - расчетное сопротивление растяжению продольной арматуры балки, определяется по [2, табл. 7.16, с 74].

Класс арматуры подбираем в зависимости от температуры наружного воздуха самой холодной пятидневки с вероятностью Р=0,92 t˚= - 54˚С. Так как район проектирования относится к северной строительно-климатической зоне сварка арматуры не допускается. В связи с этим принимаем арматуру класса А400, диаметром d_s = 38 мм, марка стали - 25Г2С.
.
Число стержней рабочей арматуры балки n_s определяется с учетом предварительного назначения её диаметра по выражению
, (2.12)
где - площадь поперечного сечения одного стержня арматуры.

Принимаем Тогда для дальнейших расчетов принимаем
.
Расстановка стержней арматуры главной балки осуществляется в соответствии с [2, п.п.3.119 – 3.123, стр.63 – 64], в виде одиночных стержней. В данном случае, условия размещения стержней можно считать нестесненными и допускается располагать стержни ненапрягаемой арматуры в несколько рядов.

Рисунок 2.7 – Схема размещения арматуры балки

Расстояние до центра рабочей арматуры определяется по выражению
, (2.13)
где – количество стержней арматуры в iом горизонтальном ряду; – расстояние от растянутой грани до центра рассматриваемого горизонтального ряда рабочей арматуры.
.
Корректируем рабочую высоту сечения балки h₀
h₀ = 1,4 – 0,18 = 1,22 м.
Высота сжатой зоны бетона х может быть больше или меньше приведенной высоты балки h_f.
Для прямоугольных сечений высота сжатой зоны определяется по выражению

, (2.14)
где - расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии, определяемое по [2, табл. 23, с. 35]; - расчетное сопротивление сжатой арматуры, определяемое по [2, табл. 31, с. 41] для гладкой стержневой арматуры класса А240 (А-I); - площадь сжатой арматуры, количество которой принимаем диаметром d_s = 10 мм.

для бетона класса В40.

Для данного класса бетона применяем марку по морозостойкости F400.

Если граница сжатой зоны проходит в ребре [2, п.3.63, с. 48], высота сжатой зоны бетона определяется
, (2.15)
Высота сжатой зоны для прямоугольного сечения




Для таврового сечения
.
.
При определении высоты сжатой зоны для таврового сечения получили отрицательные значения, следовательно, принимаем границу сжатой зоны в пределах прямоугольного сечения.

Так как 0,153 < 0,18, не учитывается.

Принимаем х = 0,153 м.

Определяем значение относительной высоты сжатой зоны ξ
, (2.16)

Значение определяется по формуле [3, ф-ла 7.18, с. 85]:

	(2.17)
где - для элементов с обычным армированием; – напряжение в арматуре, следует принимать равным для ненапрягаемой арматуры,; - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны и должно приниматься равным 500 МПа.

Тогда

ω=0,85 – 0,008 * 20 = 0,69;

- условие выполняется.
Так как х = 0,153 0,265, то прочность сечения, нормального к продольной оси балки (посередине пролета) определяют из условия
, (2.18)

< 7278,15
– условие выполняется.
Проверка расчетов с помощью MOST.


Рисунок 2.8 – Ввод исходных данных.



Рисунок 2.9 – Схема расположения арматуры балки.




Рисунок 2.10 – Результаты расчета нормальных сечений.
2.2.3 Расчет по прочности по наклонным сечениям
Расчет по прочности по наклонным сечениям производим с помощью программы MOST_RNS.

Несущая способность каждого стержня арматуры определяется
, (2.19)
.


Рисунок 2.11 – Исходные данные для расчета по прочности наклонных сечений.


Рисунок 2.12 – Расположение

рабочей арматуры



Рисунок 2.13 – Распределение отгибов арматуры.


Рисунок 2.14 – Результаты расчетов.


Рисунок 2.15 – Исходные данные для расчета по прочности наклонных сечений.


Рисунок 2.16 – Распределение отгибов арматуры.


Рисунок 2.17 – Результаты расчетов.

2.3 Конструирование

2.3.1 Определение требуемой длины сетки
Длину сетки принимаем 3 м.

Тогда

, (2.21)

где – количество сеток; - длина сетки.



Принимаем количество сеток Пересчитываем длину сетки

.
Распределение отгибов главной балки построено по рисунку 2.13.

2.3.2 Формирование сеток

1) Сетка верхняя СВ

Количество стержней рабочей арматуры должно находиться в пределах

<sub>ст./пог.м.

Первоночально принимаем nsр.а.=10 ст./пог.м.

nш=2,75*10=28 ст.

Шаг стержней

l’ст = 2,75/28 = 0,098 м.</sub>



Рисунок 2.18 – сетка верхняя.

1. 
   _{Сетка нижняя - СН1 и СН2}
   

,

_{l’ст = 2,75/14 = 0,196 м.}



Рисунок 2.19 – а)сетка нижняя 1; б) сетка нижняя 2.
3) Сетки бортика, вута - СБВ и СВТ:

,

_{l’ст = 2,75/7 = 0,393 м.}


Рисунок 2.20 – а) сетка вута; б) сетка бортика.

Заключение
В данной курсовой работе были запроектированы два варианта моста. Так же были подобраны опоры моста. Произведены расчеты по проверке на прочность, трещиностойкость, выносливость пролетных строений с применением специализированных программ. Приведены основные конструктивные особенности пролетных строений.


Список литературы

1. 
   Боровик, Г.М. Проектирование железобетонного железнодорожного моста : метод. пособие / Г.М. Боровик. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2002.- 80 с.
   
2. 
   СП 35.13330.2011. Мосты и трубы / Госстрой России. – М.: ГП ЦПП, 2011. - 236 c.
   
3. 
   Указания по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах / ЦП МПС. – М.:Транспорт, 1989. – 120 с.
   
4. 
   Смышляев, Б.Н. Особенности проектирования искусственных сооружений в суровых условиях дальневосточного региона : Учеб. пособие. / Б.Н. Смышляев, Г.М. Боровик. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2008. – 89 с.
   
5. 
   СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1999. - 214 c.
   
6. 
   СНиП 2.02.04-88. – Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах / / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП, 1990. - 56 c.