6Расчетиконструкция плитыбалки

Исходнаяинформациядлярасчѐтаплитыбалкипредставленакомпоновкойпролѐтногостроения:расстояниемеждуосямиглавныхбалок,толщинойплитыпроезжейчасти,дорожнойодеждой,толщинойстенкибалки.Расчѐтнаясхемаплиты–плоская,однопролѐтнаяразрезная,поперечнаяпоотношениюкпродольнойосимоста.Расчѐтнаясхемазагружения:постояннаянагрузкаотвесасамойплитыидорожнойодежды;временнаянагрузкаотвоздействиеколѐстележкиАКиНК.

Подсчѐтпостояннойнормативнойирасчѐтнойнагрузкивыполняетсяна

1М2плитыпроезжейчасти.Прирасчѐтеплиты временныенормативные

нагрузки АКи НКпри

К14

представленыввидедвухоснойтележки

нагрузки

А14

сдавлениемнаось

140кН

(наколесо

70кН)ичетырѐхосной

тележкинагрузки

Н14

сдавлениемнаось

252кН

(наколесо126кН).

Продольнаяарматураплитыпринятаконструктивносогласносхеме(рис.6.2).Поперечнаяарматураобразуетдвесетки(верхнююинижнюю)плиты,причемвыпускипоперечнойарматуры(рис.6.1)предназначеныдляобъединениябалокмеждусобойпродольнымишвамиомоноличивания,атакжеомоноличиванияконсольныхучастковкрайнихбалок.Нарисунке6.1приведенаконструкциясреднего(УМС)иконсольного(УМК)монолитныхучастковплитытиповойкомпоновкипролетногостроения.Расстояниевсветуотверхнейинижнейгранейплитыдо,соответственно,верхнейинижней

арматурыпринято 20 и

30мм

[п.7.120,11].Шагпоперечнойарматуры

принимаетсяобычно100...200мм

[п.7.136,11],диаметрарматурыопределяется

расчетомплитыприизгибемеждустыкамибалокотместнойнагрузки.Местнойнагрузкойприрасчетеплитыобычнопринимаетсядавлениенаплитуодногоилинесколькихколесвременнойподвижнойнагрузки.

Нарисунке6.2изображенысхемыустановкиколесавдольипоперекпролетабалки,схемаармированияплитыисхемараспределениядавленияотколеса.Отпечаткиколесаа_1иb_1напокрытииездовогополотнапринимаются,

соответственно,дляНК-

0,20ми

0,80м,дляАК–0,20м

и0,60м.

Размерыплощадкиа_2иb_{2передачи}усилийотколесанаповерхностьплиты:

a_2a_12H,

b_2b_12H.

(77)

Толщина конструктивныхслоѐвнадплитойпроезжейчасти:

Ht_a

• t_3t_Г

• t_в.

(78)

При этом, расчетная ширина плиты, воспринимающая изгибающиймоментотдавленияколеса:

l_aa₂

• l_b

3,нонеменее

2 3l_b, (79)

где

l_b-расчѐтнаядлиннаплитыравнаярасстояниюмеждустенкамисмежных

рѐбербалок.

Таккакреальнаярасчѐтнаясхемаплитыбалкипредставляетсобойнеразрезнуюбалкунаупругозащемлѐнныхпроседающихопорах,однаковинженернойпрактикесначаланаходятизгибающиемоментывсерединепролѐта,каквразрезнойбалкинадвухопорах,азатемспомощьюпоправочныхкоэффициентовопределяютискомыемоментывсерединепролѐтаи уопоркакуупругозащемлѐннойбалки.

Изгибающиемоментывсечениях1-1и2-2(М_1иМ₂)определяютсячерезбалочныймоментМ₀,которыйопределяетсядляразрезнойбалкипролетомl_b(рис.6.2):

M_1_1M_0,

(80)

2 0

2

M M.

Поправочные коэффициенты

,

учитывают степень защемления

1 2

плитывзависимостиототношенияцилиндрическойжесткостиплитыккрутильнойжѐсткостиподдерживаемогоребра.Врамкахкурсовогопроектакоэффициентыпринимаютсяравными_10,5,_20,8согласно[9].

Балочныймоментопределяетсяотсовместногодействиявременныхипостоянныхнагрузок(вкачествевременнойнагрузкиследуетрассмотретьАКиНКивыбратьизнихтунагрузку,котораявызываетнаибольшийизгибающиймомент):

M_0M_0q

• M_0p.

(81)

Балочныйизгибающиймоментотпостоянныхнагрузок:

^M0q

gl²

b

 ,

8

(82)

П a

гдеg–расчетнаянагрузкасобственноговесаконструкций:

g(t_a_a

t_3₃

• t_г_г

• t_в_в

• T_П

 )l.

(83)

Рисунок6.1-МонолитныеучасткиУМКи УМС

Таблица6.1–Спецификацияэлементов монолитныхучастков

Маркамонолитногоучастка	Поз.	Наименование	Кол-во	Массаед.кг	Массана1участок,кг
УМС	1	ø8АI,L=3200	24	1,27	30,5
		Объембетона,м3	0,78 (0,93)
УМК	1	ø8АI,L=3200	24	1,27	30,5
		Объембетона,м3	0,76 (0,85)

Начертежеданымонолитныеучасткидлядвухразмеров типовыхбалок.

виде:

Балочныйизгибающиймоментотвременнойнагрузкиопределяетсяв

M_op_1q, (84)

где₁

-площадьучасткалиниивлияния M₀

вграницахраспределения

временнойместнойнагрузки.



₁(l_b

0,5b₂

)^b2. (85)

4

УсилияотвременныхнагрузокопределяютсяотНКиАК:

^qНК

(1)

^P, (86)

b₂

гдеq-интенсивностьраспределениянагрузкиНКпри[п.6.22,2.11]дляН14.

Р126кН

и(1)1

^qАК

(^p

T

b₂

q

)(1), (87)

p

p

где

^qАК

-интенсивность распределения

A14

при

P70кН;



_T1,5-коэффициентнадѐжностикнагрузкеоттележки[п.6.23,

табл.6.10,11];



_p1,2

-коэффициент надѐжностикполосовойнагрузке[п.6.23,

табл.6.10,11];

q_p

колеи),

7,0l_a/b₂

кН/м;

-равномернораспределительнаяполосоваянагрузка(наобе

(1)1,3-динамическийкоэффициентктележкенагрузкиАКдля

расчѐтаэлементовжелезобетонныхмостов[п.6.22,п.2,11].

Рисунок6.2–Схема установкиколесавдольипоперекбалки

АК.

ВкачестверасчетнойqследуетпринятьсначалаqдляНК,затемqдля

Поперечнаяарматураплитыпринимаетсясимметричнойдляверхнейи

нижнейсеток(A_S

бетона:

A_S^

),прирасчетнойширинеплитыl_a

высотасжатойзоны

_xR_sA_sR_s^A_s^_{. (88)}

R_bl_a

Приэтом,если

x2a^

тоA_s^

0, гдеa^

-расстояниеоткрайней

S

S

сжатойфибрыбетонадоцентратяжестисжатойарматуры.

Площадь арматурыопределяютизусловия:

M_предR_sA_s(h_0

x

)R_s^A_s^(a^_s

2

^x). (89)

2

Приэтомдолжновыполнятсяследующееусловие:

М_2М_пред1,05М_{2. (90)}

Послеопределениявеличины

A_Sиздвухвышеприведенныхуравнений

следуетзадатьсяшагомстержнейарматурыd:

u100200мм

иопределитьдиаметр

_d 4A_s

^l

. (91)



^

^a1

^u 

Следуетучесть,чтоимеющийсясортаментвключаетвсебяарматурусшагом2мм,диаметром8,10,12,14,16мм.Кромеэтого,площадьарматурыследуетопределятьотмаксимальногосочетанияусилийМ_2отсобственноговесаконструкций илисНКилисАК.