3.2 Подбор арматуры в верхней зоне плиты

Толщину защитного слоя бетона принимаем по п.3.119 табл.44 СНиП[1] (для ненапрягаемой верхней рабочей арматуры в плите проезжей части автодорожных и городских мостов наименьшая толщина защитного слоя бетона 5 см)

принимаем a=6см;

h_o= h–a = 15–6 = 9 см

ξ=^x/h_o

ξ_y=0,58

_{Основное условие прочности для изгибающих элементов это момент от внешнего воздействия не должен превышать сумму моментов внутренних} усилий:

^М  R_b∙b ∙x ∙(h_o– 0,5x)= R_b∙b ∙ξ∙ h_o∙(h_o– 0,5∙ξ∙ h_o)=α_m R_b∙b∙ h_o^²

Дополнительное уравнение:

R_b∙A_b=σ_s∙A_s

Определяем αm:

α_m= ^М/ _{Rb∙b∙ ho²} = ^29,23/ _16∙10³_∙1∙0,09² = 0,225

по табл.3.1 Байкова (таблица для расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения,армирования одиночной арматурой) определяем ξ,

при α_m≈0,225

ξ=0,26≤ ξ_y=0,58;

значит σ_s=R_s

Определим общую необходимую площадь поперечного сечения арматуры:

A_s= ^Rb∙Ab /_Rs = ^{Rb∙ b ∙ξ∙ ho} /_Rs = ^{16∙ 100 ∙0,26∙ 9} /₃₅₀ = 10,7 см²

Выбираем диаметр 14 мм ненапрягаемой арматуры А-III, A_s^14мм=1,539 см²

n=A_s/ A_s^14мм=10,7/1,539=6,95

n=7

A^общ_s=7∙ 1,539=10,77 см²

С учетом толщины защитного слоя бетона по п.3.119 табл.44 СНиП[1] и расстояний в свету между отдельными продольными рабочими стержнями ненапрягаемой арматуры по п.3.122 СНиП[1] размещаем арматуру в плите проезжей части автодрожного моста:

Рис. 1 Армирование плиты.

4.Определение усилий в главных балках пролетных строений от постоянных и временных нагрузок

Главные балки разрезных пролетных строений рассчитываются по наибольшим изгибающим моментам и поперечным силам, возникающим в них от постоянной и временной нагрузок. Нагрузку, приходящуюся на главные балки от собственного веса конструкции, можно считать передающейся на них поровну.

При расчетах конструкций мостов по прочности и устойчивости следует рассматривать два случая воздействия нагрузки АК:

первый — предусматривающий невыгодное размещение на проезжей части (в которую не входят полосы безопасности) числа полос нагрузки, не превышающего числа полос движения с загруженными тротуарами;

второй — предусматривающий при незагруженных тротуарах невыгодное размещение на всей ширине ездового полотна (в которое входят полосы безопасности) двух полос нагрузки (на однополосных мостах — одной полосы нагрузки).

При этом оси крайних полос нагрузки АК должны быть расположены не ближе 1,5 м от кромки проезжей части — в первом и от ограждения ездового полотна — во втором случаях, расстояния между осями смежных полос нагрузки должны быть не менее 3,0 м.

третий - тяжелая одиночная нагрузка НК-100, на всей ширине ездового полотна (в которое входят полосы безопасности).

Для получения расчетной временной нагрузки на одну главную балку необходимо определить ее коэффициент поперечной установки. Этот коэффициент показывает, какая часть от расчетных колонн временной нагрузки, находящихся на проезжей части, передается на главную балку Как правило, наиболее загруженными оказываются крайние балки, которые и рассчитывают, а все остальные балки принимают такой же конструкции.

Для определения коэффициентов поперечной установки необходимо построить линию влияния, показывающая какая часть поперечной нагрузки приходится на балку.

l_р= l – 2∙0,3 = 21 – 2∙0,3 = 20,4 м – расчетный пролет балки

a₁= В_полн – 2∙1,04 = 15,8 – 2∙1,04 = 13,72 м

Данные для построения линии влияния приведены в таблице:

параметр Значение, мм n 8 а4 1960 а3 5880 а2 9800 а1 13720 Табл.2. Значения параметра a.

где n – количество балок, а_i – расстояние между рассматриваемыми симметричными балками.

^lр/_a1= ^20,4/_13,72 = 1,49<2 – расчитываем вторую балку с левого края

а₁^² = а₁∙ а₂= 13,72∙9,8 = 134,46 м^²

_0,334

^-0,084

Таблица 3. Значения ординат для всех видов загружения.

I случай		II нагрузка
ордината	Значение	ордината	значение
У11	0,23	У11	0,261
У12	0,172	У12	0,203
У21	0,139	У21	0,169
У22	0,081	У22	0,111
Тротуарная нагрузка		III нагрузка
ордината	значение	ордината	значение
Ут1	0,336	Ус1	0,262
Ут2	0,307	Ус2	0,18

Коэффициент сочетания: для сосредоточной нагрузки –

_р=0,5(у_1.1+у_1.2+…+у_nm).

для интенсивной колесной нагрузки – _=0,5(у_1.1+у_1.2 +0,6∙у_i)

для тротуарной нагрузки – _т=0,5(у_а+у_b)∙с, где с – ширина тротуара

для загружения тяжелой одиночной техники – _нк=0,5(у_1.1+у_1.2)

Для первого случая загружения: _р=0,5(0,23+0,172+0,139+0,081)=0,311;

_=0,5∙[0,23+0,172+0,6∙(0,139+0,081)]=0,267;

_т =0,5(0,336+0,307)∙1,5=0,482

Для второго случая загружения:

_р=0,5(0,261+0,203+0,169+0,111)=0,372;

_=0,5[0,261+0,203+0,6∙(0,169+0,111)] =0,316

Для третьего случая загружения:

_нк=0,5(0,262+0,18)=0,221