- •Министерство образования Российской Федерации Саратовский государственный технический университет
- •1. Исходные данные
- •2. Определение нагрузок на опору
- •2.1. Собственный вес опоры
- •2.2. Гидростатическое давление воды
- •2.3. Опорное давление от веса пролетного строения и мостового полотна
- •2.4. Определение опорной реакции от временной нагрузки на пролетном строении
- •2.5. Горизонтальная продольная нагрузка от торможения а11
- •2.6. Горизонтальная поперечная нагрузка от боковых ударов нагрузки а11
- •2.7. Определение величины давления ветра на пролетное строение и опору в направлении поперек моста
- •2.8. Определение величины давления ветра на пролетное строение и опору в направлении вдоль моста
- •2.9. Определение давления льда на опору в направлении поперек моста
- •2.10. Определение давления льда на опору в направлении вдоль моста
- •2.11. Нагрузка от навала судов
- •3. Расчет сечения опоры
- •3.1. Приведение поперечного сечения опоры
- •3.2. Последовательность расчета прочности приведенного сечения опоры на действие усилий, направленных вдоль моста
- •3.3. Последовательность расчета прочности сечения на действие усилий, направленных поперек моста
- •3.4. Расчет сечения опоры на действие горизонтальных сил
- •4. Расчет подферменника и оголовка опоры
- •4.1. Определение опорной реакции
- •4.2. Расчет подферменника
- •4.3. Расчет оголовка
- •5. Расчет опорной части
- •Литература
3.3. Последовательность расчета прочности сечения на действие усилий, направленных поперек моста
Расчет проводим в следующей последовательности:
- находим момент инерции сечения опоры относительно центральной
оси, направленной вдоль моста (рис. 3.1):;
- определяем момент сопротивления сечения.;
- определяем величину радиуса ядра сечения:и гибкость опоры;
- в зависимости от величины эксцентриситета производим проверку не сущей способности сечения по одному из расчетных случаев, приведенных выше.
3.4. Расчет сечения опоры на действие горизонтальных сил
Расчет сечения производим на наибольшее (из четырех сочетаний) горизонтальное усилие, действующее на опору при комбинации нагрузок.
Выполним проверку достаточности размеров сечения. Так как прочность раствора, на котором укладываются сборные блоки опоры, принимается не ниже прочности бетона самих блоков, коэффициент условий работы как для составной конструкции не вводится.
Необходимое условие: H < 0,3 rb Ab
Так же проверяем соблюдение условия: H < 0,6 Rbt Ab
В случае, если данное условие не соблюдается, необходима установка арматурных каркасов по расчету.
В вышеприведенных выражениях Rb = 10,5 МПа; Rbt = 0,85 МПа – расчетные сопротивления бетона класса В20; Ab – площадь поперечного сечения опоры; Н – наибольшее горизонтальное усилие из четырех сочетаний (табл. 2.2).
4. Расчет подферменника и оголовка опоры
Оголовки опор (ригели) располагаются поверху тела опоры и обеспечивают размещение подферменников с запасами как вдоль, так и поперек оси сооружения не менее 15-50 см в зависимости от размеров пролетов и типов опорных частей (рис. 1.1 - 2.2). Для предотвращения застаивания воды у опорных частей оголовки устраивают с уклоном 1:10. Чтобы уменьшить потеки воды по телу опоры, оголовки выполняют с карнизами, свес которых должен быть не менее 10см, а по нижним граням устраивают канавку (слезник). Армирование оголовка необходимо назначать, исходя из необходимости в процессе эксплуатации моста устанавливать домкраты и поднимать пролетное строение (например, для ремонта или замены опорных частей).
Подферменник представляет собой выступ в виде параллелепипеда, монолитно связанный с опорой (рис. 1.1, рис. 2.2, рис. 4.1, а) и армированный сетками ненапрягаемой арматуры. Сетки усиливают бетон подферменника. Подферменник имеет ровную поверхность для размещения опорной части, способствует распределению опорной реакции на опору и должен выступать из-под нижней плиты опорной части в любом направлении не менее чем на 15 см.
Рис. 4.1. а - схемы к расчету подферменника; б - линия влияния давления и оголовка опоры на опорную часть и схема ее загружения нагрузкой А11
4.1. Определение опорной реакции
В поперечном сечении моста расположены две опорные части – под каждой стенкой балки пролетного строения (рис. 4.1, б). Постоянная нагрузка делится между ними поровну, а распределение временной нагрузки должно быть учтено с помощью коэффициентов поперечной установки. Линия влияния давления на опорную часть, построенная по методу рычага, приведена на рис. 4.1, б. Нагрузка А11 установлена в наиболее невыгодное положение. Соответствующие значения КПУ:
- для нагрузки АК к тележке:;
- то же к полосовой нагрузке:.
Здесь значения ординат с линии влияния равны: η1 = 1,242; η2 = 0,925; η3 = 0,742; η4 = 0,425.
Тогда значение опорной реакции от нагрузки А11:
Р = γf [КПУА qпол ωII + КПУAт PAT (у1 + у2)],
где значения wп, y1, y2 см. в п. 2.3 и п. 2.4.
Полное расчетное значение опорной реакции: N = R/2 + Р,
где R - опорная реакция от постоянных нагрузок (собственный вес пролетного строения с мостовым полотном (табл. 2.2, сочетание 1), причем данная реакция делится пополам в связи с тем, что нагрузка распределяется симметрично и поровну на обе опорные части).