
- •Содержание
- •Исходные данные.
- •Расшифровка задания.
- •1.2. План и продольный профиль тоннеля.
- •Проектная ситуация.
- •Предварительная конструкция обделки.
- •3.Расчет обделки.
- •3.1.Схема нагрузок на обделку.
- •3.2.Расчетная схема.
- •3.3.Статический расчет обделки.
- •4. Производство работ по сооружению тоннеля.
- •4.1. Обоснование способа строительства.
- •Расчет набрызгбетонной крепи.
- •Расчет арочная крепь.
- •Технические характеристики, описание Sandvik mt 520:
- •АвтобетоносмесительСб-92-1а
- •Самоходная механизированная универсальная установка
- •Реализация принятого способа строительства излагается в соответствии с технологической картой строительства. Это графическая схема строительства работ.
- •4.4.Расчет параметров циклограмм.
- •4.5. Гидроизоляция обделки.
- •Литература
3.3.Статический расчет обделки.
Расчет выполнен с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD.
В основу расчета положен метод конечных элементов с использованием в качестве основных неизвестных перемещений и поворотов узлов расчетной схемы. В связи с этим идеализация конструкции выполнена в форме, приспособленной к использованию этого метода, а именно: система представлена в виде набора тел стандартного типа (стержней, пластин, оболочек и т.д.), называемых конечными элементами и присоединенных к узлам.
Тип конечного элемента определяется его геометрической формой, правилами, определяющими зависимость между перемещениями узлов конечного элемента и узлов системы, физическим законом, определяющим зависимость между внутренними усилиями и внутренними перемещениями, и набором параметров (жесткостей), входящих в описание этого закона и др.
Для расчета используем данные из таблицы 3.3.1:
Рисунок 3.3.1. Расчетная жесткость сечения.
Рисунок 3.3.2. Эпюра момента.
Рисунок 3.3.2. Эпюра продольныхсил.
Таблица 3.3.1. Расчетные данные.
№ |
αn |
Д |
Дх |
Ду |
Q0 |
P |
H |
1 |
|
|
|
|
208 |
1 |
0,7 |
2 |
|
|
|
|
203 |
2 |
0,704 |
3 |
|
|
|
|
193 |
5 |
0,717 |
4 |
|
|
|
|
171 |
7 |
0,737 |
5 |
|
|
|
|
146 |
9 |
0,764 |
6 |
|
|
|
|
126 |
10 |
0,797 |
7 |
70,75 |
357173 |
337204 |
117755 |
107 |
17 |
0,828 |
8 |
85,85 |
460886 |
459680 |
33319,6 |
75 |
22 |
0,887 |
9 |
94,18 |
460886 |
459663 |
-33554,4 |
52 |
22 |
1,049 |
10 |
|
438122 |
|
|
69 |
11 |
1,4 |
Прочность принятой монолитной обделки проверяется в соответствии со СНиП 2.03.01-84. В соответствии с этими нормами напряжения от действующих усилий не должны превышать расчетных сопротивлений бетона: Rb и Rbt.
Для расчета принимаем сечения обделки с наибольшим положительным моментом М и соответствующей нормальной силой N. Сперва, определяем расчетный эксцентриситет приложения силы:
Вычислим расчетную длину элемента для определения гибкости данного элемента:
μ – коэффициент приведения длины, принимается в зависимости от вида обделки;
l – длина элемента вдоль его геометрической оси;
Вычислим гибкость элемента, для выяснения учитываемости коэффициента η
где h – высота расчетного сечения
т.к. λ< 4, то коэффициент η исключается из формулы расчета прочности сечения
Проверяем условие:
–коэффициент
условий работы,
–
расчетное сопротивление
бетона осевому сжатию(для В25Rb=13
МПа);
–
нормальная сила в
сечении обделки.
Значит, предельное состояние обуславливается расчетным сопротивлением бетона растяжению (случай, не допускающий появление трещин):
где m1 – коэффициент, учитывающий возможную неточность при принятии расчетной схемы обделки (m1 = 0,9);
m2 – коэффициент, учитывающий понижение прочности бетона при отсутствии наружной гидроизоляции (m2 = 1);
1,75 – коэффициент повышения несущей способности за счет проявления пластических деформаций;
Rbt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению (для В25Rbt=0,92 МПа);
b, h – ширина и высота расчетного сечения, м.
Условие не соблюдается, т.к. 338,22 кН<592,52 кН
Увеличиваем толщину обделки, и класс бетона (В35, Rb=17,5 Мпа,Rbt=1,15 МПа) и проверяем прочность нового сечения:
Условие соблюдается, т.к. 661,17 кН>592,52кН.
Прочность обделки обеспечена.