- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
- •Разработка вариантов опоры
- •1.1.Вариант 1
- •1.2.Вариант 2
- •1.3.Технико-экономическое сравнение вариантов
- •Расчет опоры
- •2.1. Нагрузки их сочетания
- •2.2. Сбор нагрузок по сочетанию №3
- •2.3. Сбор нагрузок по сочетанию №7
- •2.4. Проверка прочности бетонного сечения опоры
- •2.5. Расчет фундамента опоры
- •Список использованной литературы
2.2. Сбор нагрузок по сочетанию №3
Вертикальные усилия
,
кН;
Где:
– коэффициенты сочетания нагрузок;
сечение 1-1:
,
кН;
сечение 2-2:
,
кН;
сечение 3-3:
,
кН;
Горизонтальное усилие от ветра, действующего в продольном направлении на пролетные строения:
,
кН;
,
кН;
Момент в плоскости оси моста:
,
кНм;
Где:
– коэффициенты сочетания нагрузок;
сечение 1-1:
сечение 2-2:
сечение 3-3:
Горизонтальные усилия
,
кН;
Где:
– коэффициенты сочетания нагрузок;
кН.
2.3. Сбор нагрузок по сочетанию №7
Вертикальные усилия
, кН;
Где:
– коэффициенты сочетания нагрузок;
сечение 1-1:
,
кН;
сечение 2-2:
,
кН;
сечение 3-3:
,
кН;
Горизонтальное усилие от ветра, действующего в поперечном направлении на пролетные строения:
, кН;
,
кН;
Нормативная ледовая нагрузка:
кН
кН
Равнодействующая ледовой нагрузки прикладывается ниже расчетного уровня воды на величину
Момент в плоскости оси моста:
,
кНм;
Где:
– коэффициенты сочетания нагрузок;
– коэффициент
надежности для ледовой нагрузки;
м – плечо приложения
силы
относительно верха ростверка, с учетом
равнодействующей ледовой нагрузки.
м – высота ростверка.
сечение 1-1:
,
кНм;
сечение 2-2:
,
кНм;
сечение 3-3:
,
кНм;
Горизонтальные усилия
,
кН;
Где:
– коэффициенты сочетания нагрузок;
кН.
2.4. Проверка прочности бетонного сечения опоры
Сечение 3-3. Сочетание нагрузок №3.
Проверим достаточность принятых размеров сечения опоры, выполненной из бетона класса В20.
,
кН;
кНм;
кН.
Высота опоры от обреза фундамента до центра нижнего элемента опорной части составляется 3,5/2=1,75 м.
Эксцентриситет вертикальной силы определяется по формуле:
;
;
Найдем коэффициент
по
формуле:
;
Где:
м – толщина опоры;
;
,
м;
Где:
– определяется в соответствии с [4, стр.
38];
м – радиус закругления поперечного
сечения опоры.
м;
Приведенная ширина опоры определяется по формуле:
,
м;
Где:
м – расстояние между центрами закруглений
сечения опоры
м;
Прочность обеспечивается при соблюдении условия:
Где:
– высота сжатой зоны, определяемая по
формуле:
,
м;
определяется по формуле:
Отсюда высота сжатой зоны составит:
,
м;
Несущая способность бетонного сечения 3-3 составит:
МН;
Таким образом, прочность бетонного сечения 3-3 опоры обеспечена.
Сечение 2-2. Сочетание нагрузок №3.
,
кН;
кН.
Высота опоры от сечения 2-2 до центра среднего элемента составляется 0,5/2=0,25 м.
Эксцентриситет вертикальной силы определяется по формуле:
;
;
Ввиду того, что данный элемент опоры квадратного сечения, то приведенная ширина опоры будет равна фактической.
м;
Прочность обеспечивается при соблюдении условия:
Где:
– высота сжатой зоны, определяемая по формуле:
, м;
определяется по формуле:
Отсюда высота сжатой зоны составит:
,
м;
Несущая способность бетонного сечения 2-2 составит:
МН;
Таким образом, прочность бетонного сечения 2-2 опоры обеспечена.
Сечение 1-1. Сочетание нагрузок №3.
,
кН;
,
кН;
кНм
кН.
Эксцентриситет вертикальной силы определяется по формуле:
;
;
Высота опоры от средней части опоры до центра элемента составляет 1,25 м.
Найдем коэффициент по формуле:
;
Где:
м – толщина опоры;
;
, м;
Где:
– определяется в соответствии с [4, стр.
38];
м – радиус закругления поперечного
сечения опоры.
м;
Приведенная ширина опоры определяется по формуле:
,
м;
Где:
м – расстояние между центрами закруглений
сечения опоры
м;
Прочность обеспечивается при соблюдении условия:
Где:
– высота сжатой зоны, определяемая по формуле:
, м;
определяется по формуле:
Отсюда высота сжатой зоны составит:
,
м;
Несущая способность бетонного сечения 1-1 составит:
МН;
Таким образом, прочность бетонного сечения 1-1 опоры обеспечена.
Сечение 3-3. Сочетание нагрузок №7.
Проверим достаточность принятых размеров сечения опоры, выполненной из бетона класса В20.
сечение 3-3:
,
кН;
,
кНм;
кН.
Высота опоры от обреза фундамента до центра нижнего элемента опорной части составляется 3,5/2=1,75 м.
Эксцентриситет вертикальной силы определяется по формуле:
;
;
Найдем коэффициент по формуле:
;
Где:
м – толщина опоры;
;
, м;
Где:
– определяется в соответствии с [4, стр.
38];м – радиус закругления поперечного сечения опоры.
м;
Приведенная ширина опоры определяется по формуле:
, м;
Где:
м – расстояние между центрами закруглений сечения опоры
м;
Прочность обеспечивается при соблюдении условия:
Где:
– высота сжатой зоны, определяемая по формуле:
, м;
определяется по формуле:
Отсюда высота сжатой зоны составит:
,
м;
Несущая способность бетонного сечения 3-3 составит:
МН;
Таким образом, прочность бетонного сечения 3-3 опоры обеспечена.
Сечение 2-2. Сочетание нагрузок №7.
,
кН;
,
кНм;
кН.
Высота опоры от сечения 2-2 до центра среднего элемента составляется 0,5/2=0,25 м.
Эксцентриситет вертикальной силы определяется по формуле:
;
;
Ввиду того, что данный элемент опоры квадратного сечения, то приведенная ширина опоры будет равна фактической.
м;
Прочность обеспечивается при соблюдении условия:
Где:
– высота сжатой зоны, определяемая по формуле:
, м;
определяется по формуле:
Отсюда высота сжатой зоны составит:
,
м;
Несущая способность бетонного сечения 2-2 составит:
МН;
Таким образом, прочность бетонного сечения 2-2 опоры обеспечена.
Сечение 1-1. Сочетание нагрузок №7.
,
кН;
,
кНм;
кН.
Эксцентриситет вертикальной силы определяется по формуле:
;
;
Высота опоры от средней части опоры до центра элемента составляет 1,25 м.
Найдем коэффициент по формуле:
;
Где:
м – толщина опоры;
;
, м;
Где:
– определяется в соответствии с [4, стр.
38];м – радиус закругления поперечного сечения опоры.
м;
Приведенная ширина опоры определяется по формуле:
, м;
Где:
м – расстояние между центрами закруглений сечения опоры
м;
Прочность обеспечивается при соблюдении условия:
Где:
– высота сжатой зоны, определяемая по формуле:
, м;
определяется по формуле:
Отсюда высота сжатой зоны составит:
,
м;
Несущая способность бетонного сечения 1-1 составит:
МН;
Таким образом, прочность бетонного сечения 1-1 опоры обеспечена.
