
- •1.2. Определение изгибающих моментов и поперечных сил в плите от собственного веса.
- •1.3.Определение изгибающих моментов и поперечных сил в плите от временных нагрузок.
- •2. В пролете плиты размещаются две колеи нагрузки а-14.
- •1.4. Расчет плиты на прочность на стадии эксплуатации по изгибающему моменту.
- •1.5.Проверка принятого армирования в середине пролета.
- •1.6.Расчет плиты на прочность при действии поперечной силы.
- •1.7.Расчет плиты на трещиностойкости.
- •2. Расчет главной балки пролетного строения
- •2.1 Определение внутренних усилий в главных балках.
- •Постоянные нагрузки на 1м длины пролетного строения.
- •2.2 Определение коэффициента поперечной установки.
- •Результаты вычислений сведены в таблицу:
- •2.3. Подбор наибольших усилий для однотипных балок пролетных строений.
- •2.4 Расчет балки на прочность на стадии эксплуатации по изгибающему моменту.
- •2.5. Геометрические характеристики приведенного сечения в середине пролета.
- •2.6 Потери сил предварительного напряжения.
- •2.7. Проверка принятого армирования.
- •2.9 Расчет балки по трещиностойкости.
- •2). Расчет на стадии эксплуатации.
- •2.10. Проверка образования продольных трещин под постоянной и временной нагрузками.
- •Список литературы
Исходные данные
Мост проектируется на автомобильной дороге II технической категории. Согласно СНиП II-Д.5-72 габарит моста Г-11,5+2*2,0 две полосы движения по 3,75м, две полосы безопасности по 2м и два тротуара по 2,0м.
Пролетное строение компонуется из семи бездиафрагменных балок длиной 33м (рис.1.1). В поперечном направлении на монтаже балки объединяются монолитными стыками на петлевых выпусках.
Тротуары устраивают на плите балок, отделяя их от проезжей части барьерным ограждением высотой 0,75м, а снаружи перильным ограждением, крепящимся к специальному сборному железобетонному уголковому элементу.
Сборные балки приняты из бетона класса В40, арматура предварительно напряженная пучковая из стали класса B-II, обычная, класса A-II.
Поперечный уклон i=0,02 проезжей части достигается установкой балок на подферменники разной высоты.
Конструкция дорожной одежды:
Временная нагрузка – А14 и Н14.
1.Расчет плиты пролетного строения.
1.1. Определение усилий в плите проезжей части.
Плиту
пролетного строения рассматриваем
поперек пролета моста как неразрезную
многопролетную балку, опирающуюся на
упругие опоры. Изгибающие моменты в
пролетах и на опорах этой балки определяем
по моменту М
однопролетной балки с помощью поправочных
коэффициентов, учитывающих снижение
момента за счет влияния защемления
плиты в ребрах и податливости последних
(табл. 1.1).
Поправочные коэффициенты для расчета неразрезных плит. (Табл.1.1)
Расчетное сечение |
Расчетный момент при |
||
|
|
|
|
У балок |
|
|
|
В середине пролета |
|
|
|
Обозначения, принятые в таблице 1-1:
изгибающий
момент в однопролетной балке.
Где:
цилиндрическая
жесткость плиты.
Где;
-
толщина плиты;
-
расчетный пролет плиты.
-
момент инерции балки на кручение.
-
модуль упругости бетона.
-
коэффициент Пуассона.
модуль
сдвиг бетона.
Плиту проезжей части железобетонного пролетного строения рассчитывают на постоянные и временные нагрузки. Постоянные нагрузки слагается из веса самой плиты, выравнивающего, изоляционного и защитного слоев , а также покрытия проезжей части. В качестве временные нагрузки рассматриваются нагрузки от автотранспортных средств в виде А14, Н14.
Постоянная
нагрузка на
плиты состоит из веса слоев дорожной
одежды и собственного веса. (табл.1.2)
Наименование нагрузки и её подсчет |
Нормативное значение кН/м |
Коэф- надежности f |
Расчетное значение кН/м |
Асфальтобетон проезжей части толщиной 7 см ( = 2.3 т/м3) 0.07*1*1*2.3*10 =1,61 |
1,61 |
1.5 |
2,415 |
Защитный слой толщиной 4 см ( = 2.4 т/м3) 1*1*0.04*2.4*10 =0,96 |
0,96 |
1.3 |
1,248 |
Гидроизоляция толщиной 1 см ( = 1.5 т/м3) 1*1*0.01*1.5*10 = 0.075 |
0,15 |
1.3 |
0,195 |
Выравнивающий слой толщиной 3 см ( = 2.4 т/м3) 1*1*0.03*2.4*10 = 0,72 |
0,72 |
1.3 |
0,936 |
Железобетонная плита толщиной 18 см ( = 2.5 т/м3) 1*1*0.18*2.5*10 = 4,5 |
4,5 |
1.1 |
4,95 |
И Т О Г О |
7,94 |
|
9,74 |
1.2. Определение изгибающих моментов и поперечных сил в плите от собственного веса.
Нормативные: Расчетные:
м
=
;
м
=
;
Q
=
;
Q
=
Где;
-собственной
вес 1п м плиты и покрытия.
-площадь
линия влияния момента в середине пролета.
=
=
0,6272 м
-площадь
линия влияния поперечной силы.
=
=1,12
м
Нормативные: Расчетные
м
=
0,6272
7,94 = 4,980 Kн.м.
м
=0,6272
9,744= = 6,111 Kн.м.
Q = 1,12 7,94 = 8.893 Kн. Q =1,12 9,744= 10,913 Kн.
1.3.Определение изгибающих моментов и поперечных сил в плите от временных нагрузок.
Усилие
от колеса, действующее на поверхность
покрытия по прямоугольной площадке с
условными размерами
и
,
распределяется покрытием и другими
слоями, расположенными по плите проезжей
части, примерно под углом
.
Рассматриваются следующие случаи загружения;
а) 1. В пролете размещается одна колея нагрузки А-14 (рис. 1,3).
При
ширине колеи
и распределении нагрузки в толще дорожной
одежды
под углом
,ширина
площадки распределения нагрузки вдоль
пролета плиты :
Интенсивность равномерно распределенной полосовой нагрузки вдоль пролета плиты шириной 1м,
полосовая
нагрузка
Давление
одного колеса тележки действует на
длине
Поперек пролета плиты размер площадки
распределения в середине пролета
,но
не менее
Где;
пролет
плиты в свету между балками. (
)
Принимаем,
Интенсивность нагрузки от одного колеса тележки:
нагрузка
на ось
изгибающий момент в середине пролета плиты шириной 1м.
Где:
Коэффициент
надежности для полосовой распределенной
нагрузки (
)
Коэффициент
надежности для тележки (
)
Динамический
коэффициент при длине загружения л.в.
Расчетный:
Нормативный:
2. В пролете плиты размещаются две колеи нагрузки а-14.
Принимаем общую площадку распределения давления от двух колей шириной .
где:
Интенсивность равномерно распределенной полосовой нагрузки вдоль пролета плиты шириной 1м.
Равномерно
распределенная нагрузка от бесконечной
колеи
Равномерно
распределенная нагрузка от колеса
тележки
Тогда:
;
Изгибающий момент в середине пролета плиты шириной 1м
Расчетный:
Нормативный:
Ширина площадки распределения давления колеса тележки у опоры плиты .
,
но не менее:
Так
как
принимаем,
Поперечная сила у опоры.
Где:
коэффициент
надежности для полосовой распределенной
нагрузки (
)
коэффициент
надежности для тележки (
)
Динамический
коэффициент при длине загружения:
координаты
линии влияния.
Расчетный:
Нормативный.
Б) В пролете размещается одна колея нагрузки Н-14 .
При
ширине колеи b
=0.8м
и распределении нагрузки в толще дорожной
одежды
под углом
,ширина
площадки распределения нагрузки вдоль
пролета плиты :
Вдоль движения ширина площадки распределения нагрузки Н-14 совпадает с шириной площадки для колеса тележки А-14 и должна быть принята в середине пролета
Но не более расстояния между колесами 1.2м. Исходя из этого, принимаем
Интенсивность
нагрузки на
:
изгибающий
момент в середине пролета плиты шириной
:
Где:
коэффициент
надежности для полосовой распределенной
нагрузки (
)
Динамический коэффициент при длине загружения:
Расчетный момент:
Нормативный момент:
Поперечная сила у опоры:
ординат
под колесом Н-14 линии влияния поперечной
силы.
Расчетный:
Нормативный:
Вид нагрузки |
|
|
|
|
|
64.73 |
129.40 |
36.25 |
83.67 |
|
79.17 |
125.33 |
44.36 |
77.24 |
В качестве усилий однопролетной плиты для расчетов на прочность применяем наибольшие, полученные при загружении А-14.
Тогда суммарные усилия от постоянной и временной нагрузок как в балке на двух опорах:
Нормативные:
Расчетные:
Момент неразрезной плиты определяем, используя коэффициенты из таблицы для этого сечение балок приводим к прямоугольным приводим к прямоугольным формам.
Привидение толщины :
Верхней плиты:
Нижней плиты при ширине 60см.
Момент инерции на кручение:
Где
и
-Длина и ширина i-ого
прямоугольника, входящего в состав
поперечного сечения:
Цилиндрическая жесткость плиты
При
|
Момент на опоре |
Момент в пролете |
Верхняя зона |
|
|
Нижняя зона |
|
|
Окончательно усилия в неразрезной плите;
Моменты на опорах.
Нормативные:
-для
верхней зоны
-для
нижней зоны
Расчетные:
-для
верхней зоны
-для
нижней зоны
Моменты в середине пролета.
Нормативные:
-для
нижней зоны
-для
верхней зоны
Расчетные:
-для
нижней зоны
-для
верхней зоны