2.2.Определение усилий в плите проезжей части

2.2.1.Расчётная схема плиты проезжей части

СПлита представляет собой многопролётную неразрезную конст-

рукцию на упруго проседающих опорах. Однако в инженерной практике расчёт ведут обычно по схеме однопролётной плиты, упруго за-

щемлённой по двум сторонам в непроседающих главных балках

(факт ческая расчётная схема) (рис. 2.1,а).

этом на первом этапе расчёта наибольший изгибающий мо-

Рис. 2.1. Схемы для расчёта плиты проезжей части:

а– фактическая расчётная схема;

б– условная расчётная схема

15

Переход от условной эпюры моментов к фактической осуществляем с помощью поправочных коэффициентов, учитывающих влияние защемления плиты:

М0,5l = k1 Мmax ; Моп = k2 Мmax .

Поправочные коэффициенты k1 и k2 получены на основе обработки данных точных методов расчёта плит проезжей части (в середине пролёта пл ты поправочный коэффициент k1 = 0,5, а в опорном

В зависимостибАот материала плиты проезжей части конструкцию дорожной одежды принимают состоящей из нескольких слоёв, каждый из которых имеет своё функциональноеДназначение.

Все слои дорожной одежды должны иметь сцепление между собой и с плитой проезжей части, а верхний слой покрытия также обладать необходимой шероховатостью.

Дорожная одежда на пролётных строениях с железобетонной плитой проезжей части может быть выполненаИмногослойной, включающей выравнивающий слой (при необходимости), гидроизоляцию, защитный слой, асфальтобетонное покрытие [1, п. 5.64].

Выравнивающий слой под гидроизоляцию в многослойной конструкции дорожной одежды выполняют на плите проезжей части сборных пролётных строений минимальной толщиной 30 мм из мелкозернистого бетона класса по прочности на сжатие не ниже В25, морозостойкостью F200…F300 и маркой по водонепроницаемости не ниже W8 [1, п. 5.65].

Важная роль защитного гидроизолирующего слоя заключается в максимальном противодействии проникновению влаги на нижележащие несущие конструкции пролётного строения.

16

Гидроизоляцию на железобетонной плите проезжей части проектируют исходя из требований обеспечения их эксплуатационной надёжности при воздействии обращающихся нагрузок в интервале температуры наружного воздуха от абсолютной максимальной до

температуры наиболее холодных суток (по СНиП 23-01). СДля гидроизоляции применяют мастичные, рулонные битумно-

Г дро золяц онные материалы должны быть водостойкими, водонепрон цаемыми, о ладать устойчивостью к действию кислых,

полимерные, полимерные гидроизолирующие материалы, обладающие работоспособностью в интервале указанных температур в районе строительства, необходимыми прочностью, адгезией к основанию, противляютсятеплостойкостью.

щелочных, солевых растворов, микроорганизмов [1, п. 5.68].

ОднакобАматер алы, используемые для гидроизоляции, слабо со-

механ ческим воздействиям, поэтому их защищают

дополн тельным, сла о армированным защитным слоем бетона.

Защ тный слой г дроизоляции выполняют толщиной не менее 40 мм з мелкозерн стого етона с водоцементным отношением не выше 0,42, прочностью на сжатие не ниже В 30, морозостойкостью F200…F300 при испытаниях в хлористых солях, маркой по водоне-

проницаемости не ниже W8.

Защитный слой армируют плоскими сварными сетками по ГОСТ 23279, укладка которых непосредственно на гидроизоляцию не

двухслойным на пролётных строенияхДс железобетонной плитой проезжей части минимальной толщиной 90 мм при укладке его на защитный бетонный слой [1, п. 5.66].

допускается [1, п. 5.65].

На дорогах федерального значения защитный слой выполняется

толщиной 60 мм.

На тротуарах покрытие выполняют толщиной 30…40 мм из асфальтобетонов не ниже II марки по ГОСТ 9128 либо из литого ас-

фальтобетона [1, п. 5.67].

Асфальтобетонное покрытие на проезжей части выполняют И

Из условия жёсткости толщина балочных плит должна быть не менее 1/25 пролёта.

Минимальная толщина плит проезжей части на участках между рёбрами балок должна быть не менее 18 см [1, п. 7.117].

17

Конструкция дорожной одежды принимается состоящей из нескольких слоёв согласно [1, п.5.64…п. 5.68, п. 7.117] и показана на рис. 2.2.

18

В соответствии с принятой условной расчётной схемой расчётный максимальный изгибающий момент в середине пролёта плиты М q и расчётная максимальная перерезывающая сила Q q в опорном сечении от постоянной нагрузки равны:

При расчётном пролёте плиты проезда lp 2 м, с учётом распределения давления ездовым полотном, могут разместиться две колеи смежных полос движения нагрузки А14 с расстоянием между осями колёс соседних тележек с = 1,1 м.

20

На уровне поверхности железобетонной плиты она действует уже на площадку со сторонами:

вдоль движения а1 = а + 2Н ; поперёк движения в1 = в + 2Н , где Н – толщина слоёв дорожной одежды, м.

При расчёте плиты необходимо учитывать то обстоятельство, что от давления колеса в работу включается некоторый участок плиты, называемый «эпюра рабочих ширин».

Для построен я этой эпюры необходимо определить два рабо-

Если Рmax превышает 1,5 м, то аРmax корректируют и в расчёт вводят аРmax = 0,5(аРmax + 1,5 м) .

Для расчёта пл ты выделяют полосу вдоль моста шириной 1 м.

са на 1 м плиты; в1 – длина, на которуюДраспределяется давление колеса; (1+ ) – динамический коэффициент (п. 1.4.2); f,Р – коэффициент надёжности для тележки (см. табл. 1.2); f, – коэффициент надёжности для полосовой нагрузки (см. табл. 1.2).

Максимальный изгибающий момент в середине пролёта плиты

Суммарный условный момент от постоянной и временной на-

грузок

М = М q + М р .

22

23

24

Принимаем общую площадку распределения давления

б) Для определения максимальной поперечной силы Q нагрузку ставят так, чтобы край площадки распределения давления совпадал с

Суммарная поперечная сила от постоянной и временной на-

грузок

Q = Q q + Q p .

25

26

Отпечаток колеса нагрузки Н14: а = 0,20 м и в = 0,80 м. При распределении давления от него под углом 45о получаем

а3 = а + 2Н ,

в3 = в +2H .

27

Ширина площадки распределения давления вдоль движения:

равным (1+ ) = 1,0.

Коэфф ц ент надёжности по нагрузке согласно п. 1.4.1 следу-

ет прин мать f Н14 = 1,10.

Суммарный изги ающий момент от постоянной и временной

нагрузок

М = М q + М p .

Суммарная поперечная сила от постоянной и временной нагру-

зок

Q = Q q + Q p .

В качестве расчётных усилий (Мmax и Qmax) принимаем наибольшие их значения, полученные при загружении плиты нагрузками А14

и Н14.

28

Р=9К

Рис. 2.9. Схема загружения плиты нагрузкой Н14 для определения максимальной поперечной силы

При этом следует помнить, что максимальный момент (Мmax) был рассчитан по условной расчётной схеме п.2.2.1, поэтому далее следует перейти к фактической расчётной схеме.

Максимальные изгибающие моменты в середине пролёта плиты и в опорном сечении с учётом поправочных коэффициентов, учитывающих влияние защемления плиты, будут равны:

в середине пролёта плиты М0,5l = 0,5 Мmax ; в опорном сечении Моп= – 0,8 Мmax .

29