5 Расчёт плиты проезжей части без диафрагменных пролётных строений

Работа плиты без диафрагменных пролётных строений под действием временной под­вижной колёсной нагрузки может рассматриваться в составе работы всего пролётного строе­ния как пространственная система, для расчёта которой используется специальный метод с применением вычислительной техники. Часто при проектировании плит используют при­ближённые методы расчёта, которые дают возможность достаточно простым способом полу­чить удовлетворительные результаты.

При расположении на проезжей части автомобильной нагрузки A14 или колёсной НК80, когда колёса находятся в середине пролёта плиты (между рёбрами главных балок), плита работает на местное действие нагрузки по схеме «плита, опёртая двумя сторонами», при этом такая схема работы соответствует только для участков пролётного строения вблизи опор, где прогибы балок отсутствуют или незначительны. При расположении нагрузки в средней части пролёта плита дополнительно работает на изгиб в составе всего пролётного строения, так как средние балки прогибаются больше, чем крайние, и изгибающие усилия, вызванные местным действием колеса, над рёбрами главных балок незначительно уменьша­ются, а в сечениях между рёбрами увеличиваются.

При местном действии колеса плита рассматривается как балка, свободно опёртая двумя сторонами на рёбра, а влияние упругого защемления учитывают специальны­ми коэффициентами, зависящими от соотношения размеров плиты и ребер балок, выражен­ных через отношение цилиндрической жёсткости плиты и жёсткости при кручении балок. Для типовых конструкций можно принять в расчётах для середины пролета коэффициент, равный 10,5, а для сечения над рёбрами балок - (-0,65).

Расчётная постоянная нагрузка на 1 м² состоит из веса плиты и веса-конструктивных слоёв проезжей части.

где -коэффициенты надежности; -толщина каждого слоя, м; –удельный вес материала, кН/м³.

Временная нагрузка должна рассматриваться двух видов: давление колеса от оси те­лежки автомобильной нагрузки A14с коэффициентом надёжности (у_f= 1,5) и давление коле­са автомобильной нагрузки НК80. Наибольшее значение из этих нагрузок следует принимать за расчётное усилие.

Расчетное давление колеса тележки, нагрузки А14 равняется:

где - коэффициент надежности при расчете плиты от А14; нормативное давление колеса, кН; - динамический коэффициент, определяемый по формуле:

Колесо шириной b_k=0,6 м и длиной следа a_k=0,2 м через слои покрытия оказывает давление на плиту с размерами площадки:

– поперек моста, м; (5,4)

- вдоль моста, м, (5,5)

где H≈0,32 м – суммарная толщина всех слоев проезжей части.

Расчетный пролет плиты принимается равным:

где -расстояние между ребрами балок в свету, м; – толщина плиты, м.

Участок плиты вдоль моста, работающий на изгиб от давления колеса, по опытным данным принимается равным:

Постоянная распределенная нагрузка на участке :

где -расчетная постоянная нагрузка на 1 м² плиты.

Изгибающий момент от расчетных постоянных и временной нагрузки в середине пролета плиты- как в свободно лежащей балке на двух опорах.

Фактические расчетные изгибающие моменты в сечениях плиты в середине пролета в опорном сечении над ребрами балок равняются:

Поперечная сила в опорном сечении плиты находится без учета защемления, как в свободно опертой балке. При этом колесо располагается на краю плиты у ребра балки.

Расчетное давление от колеса нагрузки НК80 и изгибающие моменты находятся аналогичным образом. При этом: