4.2. Статический расчет обделок

Выбор расчетной схемы производится в зависимости от инженерно-геологических условий и конструктивных особенностей обделки.

Если обделка расположена в достаточно устойчивых грунтах, обладающих упругими свойствами, то при расчете ее следует рассматривать как конструкцию в упругой среде и рассчитывать на действие активных вертикальных и горизонтальных нагрузок с учетом взаимодействия с грунтом. Наибольшее распространение для расчета обделок в таких условиях получил метод «Метрогипротранса».

Методика расчета обделок в податливой среде приведена в [1, с. 202–203; 4, с. 58–59]. Методика расчета обделок в упругой среде приведена в [1, с. 202–204; 4, с. 59–64].

При выполнении курсового проекта рекомендуется проводить расчеты с применением метода «Метрогипротранса» на ЭВМ по программе «Obdelka», являющейся учебной версией программы РК-6.

По результатам расчета необходимо построить эпюры изгибающих моментов и нормальных сил в сечениях обделки, а также произвести проверку прочности сечений обделки и стыков по предельным состояниям.

Предельные состояния разделяют на две группы.

Первая группа предельных состояний (по несущей способности) включает расчеты по прочности и устойчивости формы и положения конструкции.

Вторая группа предельных состояний (по деформациям) включает расчеты по прогибу, осадкам, деформациям и местным разрушениям в стыках, по трещиностойкости.

В курсовом проекте допускается расчет по предельным состояниям первой группы только на основные сочетания нагрузок.

При проверке прочности сечений и расчете армирования элементов железобетонных обделок следует руководствоваться указаниями СНиП [10, 11] и рекомендациями, приведенными в [4, с. 73–81].

4.3. Прочностные расчеты сборных круговых обделок . Общие положения

Результатом статических расчетов является определение величины внутренних усилий или напряжений в элементах конструкции. Используя величины этих усилий, рассчитывают прочность сечений конструкции по предельным состояниям. Предельным называется такое состояние конструкции, при котором ее дальнейшая нормальная эксплуатация невозможна. Предельные состояния разделяют на две группы.

Первая группа предельных состояний (по несущей способности) включает расчеты по прочности и устойчивости формы и положения конструкции.

Вторая группа предельных состояний (по деформациям) включает расчеты по прогибу, по осадкам, по деформациям и местным разрушениям в стыках, по трещиностойкости.

Расчеты по предельным состояниям первой группы обязательны для всех конструкций и их следует производить на основные и особые сочетания нагрузок с использованием расчетных значений характеристик материалов обделки и грунтов, а также расчетных нагрузок с учетом коэффициентов надежности и коэффициентов условий работы конструкций (см. табл. 3.2). При расчете тоннельных обделок необходимо учитывать дополнительный коэффициент условий работы конструкции _у = 0,9, отражающий для сборных обделок – деформативность стыков; для монолитных обделок – неточность в назначении расчетной схемы. Все прочностные характеристики материалов обделки необходимо вводить в расчет с учетом этого понижающего коэффициента _у.

Расчеты по предельным состояниям второй группы производятся на основные сочетания нагрузок с использованием нормативных значений нагрузок и характеристик материалов. Расчеты проводят в тех случаях, когда этого требуют условия работы конструкции.