3 Расчёт плиты проезжей части

3.1Исходные данные

Метод расчёта – по предельным состояниям

Нормы проектирования –

Полная длина пролётного строения – l_п=27,6 м

Расчётный пролёт – l_р=26,9 м

Класс временной подвижной нагрузки – К=14

Класс бетона по прочности на сжатие – В25

Класс рабочей арматуры – АII

3.2 Эскиз поперечного сечения

Балочно-разрезное железобетонное пролётное строение состоит из двух Т – образных блоков, включающих плиту и ребро (рисунок 3.1). Плиты двух блоков с наружными бортиками высотой 35 см образуют балластное корыто, на котором размещено мостовое полотно. Основные размеры поперечного сечения назначены применительно к типовому проекту № 557.

Рисунок 3.1 -

4 Расчёт плиты проезжей части (плиты балластного корыта)

4.1 Расчётная схема плиты

Плита рассчитывается как самостоятельный элемент, работающий на изгиб в поперечном направлении и плита вводится в расчётное сечение главной балки, изгибаемой в продольном направлении. Наружная и внутренняя части плиты заделаны одной стороной в главную балку, поэтому в качестве их расчётной схемы принята консольная пластинка шириной 100 см. Консольные части плиты работают на изгиб. Наибольшие усилия (момент и поперечная сила) действуют в местах заделки плит в главную балку (сечения 1-1 и 2-2 на рисунке 4.1).

Рисунок 4.1 -

4.2 Нормативные нагрузки

Постоянными нагрузками являются:

- собственный вес плиты (определяется по данным эскиза на рисунке 4.1 при удельном нормативном весе железобетона

- вес типовых тротуаров (1,3 кН/м);

- вес перил (1 кН/м);

- вес балласта с частями пути (при усреднённом удельном весе

_{Подсчёт постоянных нагрузок выполнен в табличной форме (таблица 4.1).}

_{Временная вертикальная подвижная нагрузка вычисляется по формуле}

_(4.1)

где К – класс нагрузки (К=14);

В – ширина распределения нагрузки поперёк пути

_(4.2)

где l_ш – длина шпалы;

Н – толщина балласта под шпалой.

4.3 Расчётные усилия

Заменив распределённые нагрузки равнодействующими силами, вычисляем усилия в табличной форме (таблица 4.1).

При этом коэффициент надёжности по нагрузке

- для нагрузок от плиты, тротуаров и перил – 1,1;

- для балласта – 1,3;

- для временной нагрузки 1,3 (при  = 0).

Коэффициент динамики принят 1 + µ = 1,5 (при =0).

4.4 Подбор арматуры

Расчётное сечение плиты показано на рисунке 4.2.

Воспользовавшись условием прочности плиты при изгибе и приняв плечо внутренней пары сил , определяем требуемую площадь сечения арматуры по формуле

_(4.3)

где М – наибольший (из сравнения по сечениям 1-1 и 2-2) изгибающий момент;

R_s – расчётное сопротивление арматуры (для класса А2 – 250 МПа);

h₀ – рабочая высота сечения, определяемая при толщине защитного слоя с = 20 мм и выбранном диаметре арматуры d = 12 мм;

h₀ = h – ( c + 0,5·d); h₀ = 25 – ( 2+ 0,5·1,2) = 22,4 см.

Число арматурных стержней

_(4.4)

где А₁ – площадь поперечного сечения одного стержня (у принятого стержня диаметром 12 мм А₁ = 1,131 см²);