3.3. Расчёт подвижной тангенциальной опорной части
Опорные части служат для обеспечения фиксированной переда-
чи вертикальных нагрузок и горизонтальных воздействий, передаваемых пролётным строением на опоры. Опорные части должны обеспечивать свободу линейных и угловых перемещений, а также устойчивость пролётного строения на опорах.
Сувел чен ем пролёта возникает проблема, связанная с необходимостью обеспечен я свободы угловых деформаций пролётного строен я в опорных сечениях. Такую свободу может обеспечить придание ц ндр ческой поверхности одному из металлических элементов опорной части. С учётом специфики работы этих элементов приход тся увел ч вать их толщину, вследствие чего они получили
альными.
назван е «подушки». Опорные части такого типа называют тангенци-
Тангенц альные опорные части бывают двух типов – со штыревыми пласт нчатыми ограничителями.
По назначению опорные части подразделяются на две группы: подвижные и неподвижные. Расстояние между осями неподвижной и подвижной опорных частей определяет величину расчётного пролёта.
В неподвижных опорных частях отверстие в верхней подушке
соответствует диаметру штыря (рис. 3.29,а), а паз ширине пластины. |
|||||||||||||
В подвижной опорной части отверстие под штырь (рис. 3.29,б) и паз |
|||||||||||||
|
бА |
||||||||||||
под пластину немного удлиняют вдоль оси пролётного строения. |
|||||||||||||
a |
б |
||||||||||||
|
dотв= dшт |
|
|
lотв>dщт |
|||||||||
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Штырь |
|
|
|
|
|
Штырь |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
dшт |
|
|
|
|
|
dшт |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.29. Конструкция тангенциальной опорной части: а – неподвижная и б – подвижная
72
3.3.1.Проверка прочности бетона по контакту верхней подушки
снижней частью ребра балки пролётного строения
Обычно ширина ребра балки в месте опирания вр бывает задана, |
||||||
тогда размер а вдоль пролёта следует подбирать из условия прочно- |
||||||
сти бетона под подушкой на местное смятие. |
|
|
||||
Первоначально задаются минимальным размером аmin= 20 см. |
||||||
|
огласно указан ям [1, п. 7.89] проверяется местное смятие бе- |
|||||
тона балки пролётного строения верхней подушкой (рис. 3.30). |
||||||
С |
Q pmax,3-3 |
|
|
|
||
а |
I |
1 |
вр |
|||
I |
|
|||||
|
|
|||||
и1 |
2 |
2 |
в |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
I-I |
Ad |
1 – верхняя подушка |
||
|
|
|
|
2 – нижняя подушка |
||
|
|
|
в |
|
|
|
Aloc |
бА |
|
||||
в |
а |
в |
|
|
||
|
|
|
||||
|
Рис. 3.30. Схема к определению размеров подушек в плане |
|||||
|
|
|
Д |
|||
При этом должно выполняться условие |
|
|
||||
|
|
Q рmax,3-3 loс Rb,loс Aloс , |
|
|||
где Aloс – площадь смятия (см. рис. 3.30), равная а вр, проверку перво- |
||||||
начально выполняют при аmin= 20 см, если проверка не проходит, то |
||||||
увеличивают размер а; Q рmax,3-3 – максимальноеИдавление на подушку, |
||||||
численно равное значению поперечной силы от действующих нагру- |
||||||
зок в опорном сечении; loс – коэффициент, принимаемый равным 1,0 |
||||||
при равномерном распределении местной нагрузки на площади смя- |
||||||
тия (по контакту верхней подушки с балкой); Rb,loс – расчётное сопро- |
||||||
тивление бетона смятию, определяемое как Rb,loс = 13,5 loc1 Rbt , |
||||||
|
|
|
73 |
|
|
|
где loc1 – коэффициент, учитывающий увеличение расчётного сопротивления бетона сжатию за счёт прилегающего с двух сторон бетона:
loc1 3
Аd 2,0 ; Aloc
Rbt – расчётное сопротивление бетона растяжению для бетонных конструкций (см. прил. 6); Аd – расчётная площадь, симметричная по отношению к площади смятия в соответствии со схемами, приведённы-
ми на р с. 3.30, |
Аd = (в+а+в) в. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
условия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
С3.3.2. Проверка прочности верхней подушки |
|||||||||||||||||||
Верхняя подушка, вминаясь в более податливый материал – бе- |
|||||||||||||||||||
|
бt в |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
тон, подвержена |
зг у. Толщина верхней подушки tв определяется из |
||||||||||||||||||
на зг |
. Расчётная схема представлена на рис. 3.31. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
Q рmax,3-3 /2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
t |
|
|
|
|
|
|
dщт |
х |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
а/2 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tв= tн |
|||||
|
|
|
|
АМmax |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tmin=40 мм |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Эп. М |
|
|
|
И |
||||||||
Рис. 3.31. Схема к определению толщины верхней подушки
Расчёт по прочности элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, можно выполнять по формуле [1, п. 8.26]
max Mmax Ry m ,
Wx
где Мmax – изгибающий момент в наиболее напряжённом сечении,
Мmax |
|
Qmax,р |
3 3 |
|
a |
Qmax,р 3 3 |
a |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
4 |
8 |
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
Wx – момент сопротивления верхней подушки с учётом её ослабления отверстием под штырь,
74
|
в d |
шт |
t2 |
|
Wx |
|
в |
, |
|
|
6 |
|
||
|
|
|
|
|
где dшт – диаметр штыря (dшт = 50 мм с учётом возможности неточ-
ной установки), Ry – расчётное сопротивление стали на изгиб в зависимости от принятой марки стали (прил. 7) (в курсовом проекте при- Снимаем сталь марки 25Л); m – коэффициент условий работы, m = 1
[1, табл. 8.15]; tв – толщина верхней подушки, первоначально следует
задать её м н мальный размер tв = 40 мм. Если проверка не прошла – увелич ваем толщ ну подушки, пока не выполнится проверка.
тивного3.3.3. Расчёт на диаметральное сжатие подушек
Расчёт свод тся к определению радиуса цилиндрической поверхности подушки r (рис. 3.32), гарантирующий сохранение норма-
коэфф ц ента трения.
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
r |
|
|
|
|||
А |
|||||||
Рис. 3.32. Схема к определению радиуса кривизны |
|||||||
|
поверхности нижней подушки |
||||||
Расчёт на диаметральное сжатие следует выполнять согласно |
|||||||
|
|
|
Qр |
|
|
И |
|
|
|
|
ДR m , |
||||
[1, п. 8.112]: |
|
|
|
max,3 3 |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2rl |
|
cd |
|
где Q рmax,3-3 |
|
|
|
|
|
|
|
– расчётная поперечная сила в опорном сечении балки; |
|||||||
l – длина свободного касания, l = (в – dшт); Rcd – расчётное сопротивление стали марки 25Л диаметральному сжатию при свободном касании (см. прил. 7); m – коэффициент условий работы, m = 1 [1, табл. 8.15]; r – радиус кривизны поверхности подушки,
|
Qp |
|
r |
max,3 3 |
. |
|
||
|
2l Rcd m |
|
В курсовом проекте расчёт подферменной плиты не выполняет-
ся.
75
Контрольные задания
1. Определение постоянных нагрузок, действующих на балку.
2. Определение коэффициентов поперечной установки.
3. Определение усилий в главной балке.
4. Армирование главной балки и проверка её на прочность. 5. Построение эпюры материалов.
6. Расчёт наклонного сечения на действие поперечной силы.
7. Расчёт подв жной тангенциальной опорной части.
Проектирование |
|
|
С |
Б лиографический список |
|
1. П 35.13330.2011. Мосты трубы. Актуализированная редакция СНиП |
||
б |
||
2.05.03.–84* – М., 2011. – 340 с. |
|
|
2. Еф мов, П.П. |
|
мостов. Часть I. Мостовые железобетон- |
ные конструкц с ненапрягаемой арматурой / П.П. Ефимов. – 2-е изд., испр. и |
||
доп. – Омск : ООО Т пография «Тиса», 2013. – 144 с. |
||
|
А |
|
|
Д |
|
|
|
И |
76