2. Классификация по грузоподъемности железобетонных пролетных строений

   1. Расчет плиты балластного корыта

      1. Эквивалентная временная эталонная нагрузка

Плита балластного корыта рассчитывается на местную нагрузку от одной оси подвижного состава и постоянных нагрузок от собственного веса железобетона и веса балласта с частями пути. Расчетная схема – консольная балка с податливым защемлением по концам. Ширина вдоль оси пролета – 1м.

Значение эквивалентной временной эталонной нагрузки определяется по формуле:

где – давление на ось эталонного поезда;

– длина распределения временной нагрузки в направлении вдоль оси пролета, принимаемая по графику 7.1 /2/ в зависимости от минимального расстояния между осями в схеме эталонной нагрузки и толщины слоя балласта h_б=45 см.

2. Интенсивность постоянных нагрузок

При расчете внешней консоли плиты балластного корыта интенсивность постоянных нагрузок включает:

• вес железобетонного борта балластного корыта:

• вес железобетонной консоли:

• вес балласта:

В этих формулах:

– удельный вес железобетона;

– удельный вес балласта;

– площадь сечения балластной призмы над внешней консолью.

Сечение консоли со всеми размерами приведено на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Определение внутренних усилий от постоянных нагрузок

По формулам (2.2)-(2.4) получается:

3. Допускаемая временная нагрузка при расчете на прочность по изгибающему моменту

В курсовом проекте расчет выполнен только для сечения в корне внешней консоли. Допускаемая временная нагрузка определяется по формуле:

где – предельный изгибающий момент (несущая способность сечения), кНм;

– изгибающий момент от постоянной нагрузки, кНм:

где – длина консоли;

– расстояние от корня консоли до расчетного сечения;

– коэффициент надежности по нагрузке от веса ж/б элементов;

– коэффициент надежности по нагрузке от веса балласта;

– коэффициент надежности по временной нагрузке /2, п.3.5/;

– длина распределения временной нагрузки поперек пролета:

где - расстояние между наружными гранями ребер;

( ) - длина распределения давления от временной нагрузки на левой (правой) внешней консоли:

где – длина шпалы;

– максимальный эксцентриситет пути на пролетном строении;

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления от временной нагрузки по плите балластного корыта, принимаемый по таблице 4.1 /2/;

– расчетная ширина плиты.

Предельный изгибающий момент определяется в предположении прямоугольной эпюры напряжений в бетоне сжатой зоны с ординатой, равной расчетному сопротивлению бетона, и напряжением в растянутой арматуре, равным ее расчетному сопротивлению (рисунок 2.2), по формуле:

Рисунок 2.2 – Расчетная схема для определения предельного момента М

где – расчетное сопротивление бетона сжатию, определяемое в зависимости от фактической прочности бетона (20МПа) по таблице 2.1 /2/;

– расчетное сопротивление гладкой арматуры /2, п.2.2/;

– высота сжатой зоны бетона;

– рабочая высота сечения:

где – высота расчетного сечения;

– расстояние от сжатой грани сечения до оси сжатой арматуры;

– коэффициент, учитывающий степень включения в работу сжатой арматуры и зависящий от высоты сжатой зоны;

– расстояние от растянутой грани сечения до оси растянутой арматуры.

Высота сжатой зоны с учетом сжатой арматуры ( ):

где – площадь сжатой арматуры с учетом 5% степени поражения рабочей арматуры;

– площадь растянутой арматуры .

Высота сжатой зоны без учета сжатой арматуры ( ):

При таких соотношениях , и сжатая арматура учитывается с коэффициентом:

Относительная высота сжатой зоны бетона ограничивается предельным значением:

По формуле 2.9:

Класс элемента определяется по формуле (1.6) при /2, п.3.4/: