Г л а в а 3

3. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

ГЛАВНОЙ БАЛКИ ПРОЛЁТНОГО СТРОЕНИЯ

3.1. Расчёт главной балки

е формы и размеров поперечного сечения балок,

подбор площади арматуры и конструирование арматурного каркаса

С

в значительной степени регламентируе-

составляют

ный процесс,

мый техн ческ ми условиями проектирования мостов.

3.1.1.

постоянных нагрузок,

Определение

действующих на расчётную балку

За расчётный элемент принимается крайняя балка как наиболее

загруженная. Конструкция поперечного сечения рассчитываемого

пролётного строения представлена на рис. 3.1.

0,2м Т

с = 0,3…0,4м

Г

с = 0,3…0,4м

Т

0,2м

бА

0,75м

0,75м

а

S1

а

S2

Д

Рис. 3.1. Поперечное сечение рассчитываемого

пролётного строения

Сбор постоянных нагрузок на 1 п.м длины пролётного строения

выполняют в табличной форме (табл. 3.1).

И

Учтены постоянные нагрузки от покрытия ездового полотна

q1

и тротуаров q2, а также нагрузка от веса защитного слоя q3, гидроизо-

ляции q4

и выравнивающего слоя q5 , ограждения проезжей части q6,

веса тротуаров q7, перил q8, веса плиты проезжей части q9 и собствен-

ного веса балок пролётного строения q10.

q р

q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 q8 q9 q10

,

1п.м балки

n

где n – число балок в поперечном сечении.

Таблица 3.1

нагрузки

Определен е постоянных нагрузок на 1 п.м длины пролётного строения

С

В д

Удель-

Нормативная

Коэф. на-

Расчётная

ный вес

нагрузка

дёжности

нагрузка

, кН/м3

qн, кН/м

f

qр, кН/м

бА

Асфальтобетон:

23,0

Г 1 1

1,5

q1

на пр.части, 1=9 см

на тротуарах, 2=4 см

Т 2 1 2

q2

Защитный слой, 3

25,0

Г 3 1

1,3

q3

Гидро золяц я, 4

15,0

(Г+2а) 4 1

1,3

q4

Выравнивающий слой, 5

21,0

(Г+2а) 5 1

1,3

q5

Барьерное ограждение

25,0

(0,75+ 1+ 3+ 4+

1,1

q6

+ 5) с 1 2

Тротуарная плита

25,0

(Т+0,2) 0,1 1 2

1,1

q7

Перильное ограждение

Д

q8

0,50

1,1

Плита пр. части

25,0

S1 1

1,1

q9

Собств. вес балки

25,0

S2 1 n

1,1

q10

Из различных методов учёта пространственной работы пролёт-

ного строения в инженерной практике наибольшее применение нашёл

метод коэффициента поперечной установки (к.п.у.) – Р.

Коэффициент поперечной установки показывает, какая доля

временной нагрузки, стоящая на мосту определённым образом, при-

ходится на рассчитываемую балку.

Для определения коэффициентов поперечной установки

необ-

ходимо постро ть л н ю влияния давления на рассчитываемую бал-

ку. Используем метод «внецентренного сжатия», суть которого за-

ключается в предположении абсолютной жёсткости, т.е. поперечное

сечение пролётного строения не деформируется от воздействия на-

С

. Вв ду прямол нейности линий влияния давления достаточно

для построен я каждой из них найти лишь две ординаты для положе-

ния груза Р = 1 над крайними

алками.

Орд наты л н й влияния под крайними балками определяют по

следующ м выражен ям:

грузки

1

a2

для крайней

алки

Y

;

1

1,2

n

2 a2

i

для второй

алки

Y

1

a1 a2

,

1, 2

n

2 a2

i

где

n – число балок в поперечном сечении; a1, a2, …, аi – расстояния

между осями балок (рис. 3.2).

бА

1

2

3 аi

4

5

6

R1

R2

а2

Д

а1

Y2

Y1

л.в. R1

И

Y2

Y1

л.в. R2

Рис. 3.2. Линии влияния давления на крайнюю балку R1

и вторую балку R2

по методу «внецентренного сжатия»

Данный график показывает, как изменяется давление на рассчи-

тываемую балку в зависимости от положения единичной силы.

Любая ордината графика – это давление на рассчитываемую

балку от единичной силы, стоящей над этой ординатой.

читают наиболее загруженной крайнюю балку и в дальнейшем

определяют усилия и проводят армирование для этой балки, а конст-

рукцию других балок принимают аналогично.

Построен е л н й влияния давления поперёк оси моста позво-

ляет найти поперечное распределение временной вертикальной на-

грузки между главными балками, определяемое значением коэффи-

циентов поперечной установки Т, , Р, Н14

соответственно для на-

С

на тротуарах Т, для полосовой нагрузки , а также для осевых

давлен й от тележки Р

колёсной нагрузки Н14.

При этом расчёт пролётного строения сводится к расчёту от-

дельной балки.

Коэфф ц енты поперечной установки нагрузки АК для двухос-

грузки

нагрузки определяют с

ных тележек

равномерно распределённой

учётом коэфф ц ента полосности s = 0,6 для нагрузки на второй и

последующих полосах движения [1, п. 6.14].

Коэффициент поперечной установки определяют:

для тележки

Р = 0,5[y1 +y2 +0,6(y3 +y4)];

для полосы

= 0,5[y1 +y2 +0,6(y3 +y4)];

для пешеходов

Т = 0,5(yA +yВ) Т,

где y1, y2, yбА3, y4, yА, yВ – ординаты линии влияния давления под осями

нагрузки; Т – ширина тротуара (рис. 3.3).

T

Д

1

2

3

4

5

6

R1

Y2

yA

yB

y

y3

y4

Ил.в. R1

y1

2

Y1

Рис. 3.3. Схема для определения коэффициентов

поперечной установки для главной балки

влияния с отрицательными ординатами правым колесом, тогда если:

пр

л

– при расчёте вся колонна не учитывается;

|у

| > |у |

пр

л

– всю колонну оставляем при расчёте.

|у

| < |у |

учитывается расположение этой нагрузки.

СПри определен

коэффициентов поперечной установки вре-

менная верт кальная нагрузка на мосту располагается в самом невы-

годном положен . СНиПом предусматривается две схемы загруже-

ния.

I схема

– нагрузку 14 располагают при загру-

загружения

женных тротуарах не

лиже 1,5 м от кромки проезжей части (от поло-

сы безопасности П) до оси нагрузки. Размер полосы безопасности за-

висит от

проезжей части [1, прил. 1].

Расстояние между осями соседних полос нагрузки должно быть

габарита

не менее 3,0 м (рис. 3.4). Число полос нагрузки не должно превышать

числа

полос движения

для заданного

габарита проезжей части

[1, прил. 1].

П

1,5 м

3,0 м

Т

А

Д

1

2

3

4

5

6

R1

Y2

л.в. R1

yA

yB

y4

И

y1

y

2

y3

Y1