2.2.3. Определение временных нагрузок действующих на опору

Исходные данные:

Габарит автодорожного моста: Г-13,0+2х1,0 м. Схема моста 18+33+18м. Пролетные строения длиной 18 м запроектированы из сборных железобетонных балок таврового сечения с ненапрягаемой арматурой, по типовому проекту 3.503.1-73. В поперечном сечении пролетные строения состоят из 9 балок с расстоянием между осями балок 1,74 м, балки объединены между собой продольными швами омоноличивания шириной 0,44 м. Пролётные строения длиной 33 м запроектированы из типовых двутавровых балок с напрягаемой арматурой по типовому проекту № 3.503-81. В поперечном сечении пролетные строения состоят из 7 балок с расстоянием между осями балок 2,23 м, балки объединены между собой продольными швами омоноличивания шириной 0,43 м. Опорные части запроектированы резинометаллические. Промежуточные опоры запроектированы столбчатого типа на сваях-оболочках диаметром 1м в количестве 3 штук на одну опору с расстоянием между осями свай 4,20м. Надфундаментная часть запроектирована из сборных железобетонных стоек диаметром 1,0м длиной - 4,5 м. Расчет выполняем для нагрузки А14.

Нормативная временная нагрузка от автотранспортных средств применяется в виде 2-х полос А14, каждая из которых включает одну двухосную тележку с осевой нагрузкой

Р=9,81К=9,81*14=140кН

и полосную равномерно распределенную нагрузку интенсивностью

v=0.98K=0.98*14=14 kH/м.

Нормативная временная нагрузка на тротуары – равномерно распределенной нагрузки интенсивностью p₁=3.92-0.019 =3.92-0.0196*17.4=3.58 kПа > 2 kПа

p₂=3.92-0.019 =3.92-0.0196*32,2=3.29 kПа > 2 kПа

где =l₁=17.4 м и =l₂=32,2 м – длина линии загружении для пролета длиной 18 и 33 метра.

1. При расчетах вдоль моста длиной пролета 18 метров. (сочетание 1-3).

Y₁=1

Y₂ =y₁*(l₁-1.5)/l₁=1*(17.4-1.5)/17.4=0.91

Нормативное опорное давление от нагрузки А14 и пешеходов на тротуарах:

,

Расчетное опорное давление от нагрузки АК и пешеходов на тротуарах:

,

где:

n=2 число полос движения;

Y₁ и Y₂ – ординаты линии влияния по силам Р:

– площадь линии влияния;

Т – ширина тротуаров;

– количество тротуаров;

- коэффициент полостности для равномерно распределенной нагрузки: для I полосы S₁=1.0; для II полос S₂=0.6; S=S₁+S₂=1+0.6=1.6

– коэффициент сочетаний

 – коэффициент надежности по нагрузке для тележки.

 – коэффициент надежности по нагрузке для равномерно распределенной нагрузки

 – коэффициент надежности по нагрузке для пешеходной нагрузки

 – динамический коэффициент

Для данного примера

Для первого сочетания при загружении пролета 1-2 при

Для 2 и 3-го сочетаний при загружении пролета 1-2 при

Для 2 и 3-го сочетаний при загружении пролета 2-3 при

2. При расчетах поперек моста (сочетание 4-5)

Нагрузка АК максимально приближена к одному из тротуаров (пешеходная нагрузка на тротуар не учитывается)

S₁=1.0; S₂=0.6;

Для первой полосы движения при

Для первой полосы движения при

Для второй полосы движения при

Для второй полосы при

Продольная нагрузка от торможения.

Нормативная горизонтальная продольная нагрузка от торможения:

где v=14 kH/м (для нагрузки А-14)

– длина линии загружения;

– коэффициент сочетаний;

Нормативная горизонтальная нагрузка от торможения без учета коэффициента сочетаний должна удовлетворять условию (в кН): 7,8v≤ ≤25v

109.2≤258,72≤350

Расчетная продольная нагрузка:

– коэффициент надежности.

Ледовая нагрузка

А) Вдоль моста.

Нормативная нагрузка от давления льда:

– коэффициент формы опоры

– климатический коэффициент льда.

– временное сопротивление при раздроблении = 750 кПа при низком уровне ледохода.

– ширина опоры в уровне ледохода.

– толщина льда – 1,0 м.

– коэффициент сочетаний.

Расчетная нагрузка от давления льда:

– коэффициент надежности.

Б) Поперек моста

Нормативное давление льда

Расчетная нагрузка от давления льда:

h_л- расстояние от линии действия ледовой нагрузки до расчетного сечения.

Давление ветра

А) Поперек моста

Нормативное давление ветра:

где – нормативная интенсивность горизонтальной ветровой нагрузки.

– коэффициент заполнения 0,2 для перил и 1,0 для остальных случаев.

- расчетная ветровая поверхность, м²

– коэффициент сочетаний.

Нормативная интенсивность горизонтальной ветровой нагрузки

где %=0,69 – скорость напора ветра.

– коэффициент учитывающий изменения скорости напора.

- аэродинамический коэффициент

– аэродинамический коэффициент.

– аэродинамический коэффициент.

– перильные ограждения.

Ветровая поверхность:

для пролетных строений

для перильного ограждения

-длина 1-го пролетного строения.

– строительная высота первого пролета.

-длина 2-го пролетного строения.

– строительная высота второго пролета.

Для элементов опоры

Нормативное давление

1. для пролетного строения

2. для перильного ограждения

3. для элементов опоры

Расчетное давление

– коэффициент надежности

- Для пролетного строения

- Для перильного ограждения

- Для элементов опоры

Б) Давление ветра на пролетное строение и опору в направлении вдоль моста.

На пролетное строение:

Нормативное давление ветра

– нормативное давление ветра на пролетное строение поперек моста.

Расчетное давление

Расстояние от расчетного сечения до линии действия давления ветра на пролетное строение:

На опору

Ветровая поверхность

Нормативное давление ветра на элементы опоры

- из расчетов поперек моста.

Расчетное давление ветра на элементы опоры

Расстояния от точки приложения равнодействующих сил:

У₁=УМВ-НК+0,5h_оп1=25,5-30+0,5 = - 4,3 м.

У₂=(НО-НК)+ 0,5h_оп2=0,7+0,4=1,1 м.

У₃=(ВО-НК)+ 0,5h_оп3=1,2+0,5*0,2=1,3 м.

m₁=(L₁-l₁)/2+e/2=(18-17.4)/2+0.5/2=0.55 м.

m₂=(L₂-l₂)/2+e/2=(33-32,2)/2+0.5/2=0.65 м.