2. Расчет плиты проезжей части

Цель расчёта – произвести армирование плиты проезжей части по величине расчётного изгибающего момента и проверить прочность принятого сечения.

Плиту проезжей части рассматриваем на нагрузку от постоянной нагрузки (собственный вес плиты с вес дорожной одежды) и временной нагрузки атотранспорта.

Обоснование расчетной схемы

Плита проезжей части – это цельный элемент, неразрезная балка на упруго подстилающих опорах. В целом это пространственная конструкция, в которой балки объединяются для совместной работы с плитой проезжей части.

Рассмотрим плиту проезжей части, которая как бы опирается на вертикальные рёбра, то есть опорные упруго-проседающие части. Рисуем опорные части упругодеформирующиеся.

Отбросим упруго перемещающиеся опорные части. Заменим неразрезную конструкцию разрезной и к дальнейшему расчету принимаем разрезную статически определимую балку. М_оп=0,7 М₀ М_пр=0,5·М₀

Упрощая расчётную схему реального пролётного строения к расчёту плиты проезжей части, принимаем разрезную статически определимую балку с расчётным пролётом, равным расстоянию между внутренними гранями главных балок. Рассчитывая простейшую статически определимую систему, мы определяем усилия в ней от постоянных и временных нагрузок, а затем с помощью принятых коэффициентов переходим к результатам для более сложной неразрезной системы.

1. Расчет плиты проезжей части на постоянную нагрузку

Постоянные нагрузки для расчета проезжей части – это нагрузка от веса самой плиты и от веса дорожной одежды.

К расчету принимаем сегмент плиты длиной, равной длине расчетного пролета l_пл=1,46_­, высотой, равной толщине плиты и слоя дорожной одежды на ней 0,15+0,16=0,31 м, шириной 1 м. Все вычисления сводим в таблицу 5.

Таблица 5. Таблица постоянных нагрузок на 1 м плиты.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	γf	Расчётная нагрузка, кН/м
Асфальтобетон; δ=7 см, γ=23 кН/м3 Защитный слой из армированного бетона; δ=4 см, γ=25 кН/м3 Гидроизоляция; δ=1 см, γ=15 кН/м3 Выравнивающий слой; δ=4 см, γ=20кН/м3 Ж/б плита; δ=15 см, γ=25 кН/м3	1,61 1,00 0,15 0,8 3,75	1,5 1,3 1,3 1,3 1,1	2,42 1,3 0,2 1,04 4,13
	Σqн=7,31		Σqр=9,09

Расчётный момент в середине плиты проезжей части от действия постоянных нагрузок определяем по формуле:

Нормативныймомент в середине плиты проезжей части от действия постоянных нагрузок определяем по формуле:

2. Расчет плиты проезжей части на временную нагрузку

Плита проезжей части рассчитывается на воздействие колеса от нагрузки НК-80, от воздействия колеса А-11 и от воздействия двух колес А-11.

I Нагрузка нк-80

Поставим одно колесо в самое невыгодное положение - в середину пролета

Плита проезжей части рассчитывается на воздействие колеса от нагрузки НК-80. Давление от колес временной нагрузки считают передающимся через покрытие проезжей части под углом 45 градусов.

На поверхность ж/б плиты давление передается на прямоугольную площадку размером a₁ х b_1.

Определяем размеры площадки:

вдоль

поперек

Значение распределенной нагрузки определяется по формуле:

Определяем площадь эпюры моментов по формуле:

Определим величину изгибающего момента в середине пролёта плиты от нагрузки НК-80. Для расчётного момента необходимо принять динамический коэффициент и коэффициент надёжности по нагрузке для НК-80.

Динамический коэффициент принимается согласно СНиП 2.05.03-84 (“Мосты и трубы” п 2.22 3) при l_пл >5,0 м: (1+μ)^нк=1,3; где l_пл=1,46- длина расчетного пролета.

Коэффициент надежности принимается согласно СНиП 2.05.03-84 “Мосты и трубы” п 2.22 в) для нагрузки НК-80 γ_f^нк=1.

Вычислим расчётную нагрузку в середине пролёта от НК-80:

Вычислим нормативную нагрузку в середине пролёта от НК-80: