книги из ГПНТБ / Кабулов В.К. Автоматизированная система проектирования мостовых переходов на ЭЦВМ

3

Вход

П А. Выход;

здесь

А1

— вычисление

горизонтальных сил [St]

{і— 12,13

);

А2

— вычисление

моментов

jTW^

J;

А,

— вычисление

сейсмических сил

yS

„

и

УМ.

от

соб-

ственного веса грунта;

25) оператор В32,

вычисляющий

сейсмические

силы

и

ѴУИ^

от

собственного

веса устоя, —

3

Вход

П Aj

Выход;

7=1

здесь

А1

— вычисление

горизонтальных

сил

[St] ( г = 1 , 1 1 ) ;

А2

— вычисление

моментов

j M ^ J ;

А3

— вычисление

сейсмических сил yjSy

и ^М8

от

собст­

венного

веса устоя;

26) оператор ВЗГ,

вычисляющий

расчетные

нагрузки

РВР

и мо­

менты

МПР от

временной нагрузки, —

'Вход АгА2

Выход;

здесь

At

— вычисление

расчетных

усилий,

действующих

на фун­

дамент;

А2

— вычисление

моментов

от

этих

усилий;

27) оператор ВЗІ,

производящий

сочетание

нормативных

на­

грузок Ц Р ^ Ц Л І "

и

2 / Л

-

Вход

П А. Выход;

здесь

А1

— вычисление

нормативных

вертикальных

сил

|P"J

[і=

ІТГЗ);

А2

— вычисление

моментов

|УИ" |;

А3

— вычисление

горизонтальных

сил j / / " J ;

28) оператор ВЗВ,

производящий

сочетание

расчетных

нагру­

зок Ц р , 2 Ж

И У,Н,

-

3

Вход

П А.

Выход;

/ - i

А2

— вычисление

моментов

А3

— вычисление

горизонтальных

сил

{//,).

Блок-схема и результаты

численного

примера приведены в

главе V, а код-программа — в

приложении.

§ 3. Проектирование промежуточных опор мостов

Промежуточная

опора является одной

из

составных

частей

мостового

перехода.

Затраты

средств

на

ее

возведение

иногда

Цель настоящего параграфа заключается в

алгоритмизации

на ЭЦВМ проектирования промежуточной опоры

в комплексе с

Пролетные строения нижними опорными плитами

опираются

на подферменники,

толщина

Ігп которых должна быть

не менее

0,40 м или определяется расчетом, приводимым

в § 2 главы I I I .

Если на опору опираются

пролетные

строения разной высоты,

например с ездою

поверху и

понизу, то

под

балки

пролетного

бы (тумбы) высотой hT.

начинать

Предварительное назначение размеров опоры следует

с подферменной площадки. Ширина опоры

по фасаду моста

(рис. 19) определяется размерами концевых

участков

пролетных

строений и

размерами нижних плит опорных частей. Наименьшая

ширина В'

под каждое

пролетное

строение определяется

по фор­

муле

В' =

тз + n +

~ + t{ + с ,

(111.22)

I

4

Су,

А

А.

Су

2

2

I f

^ OSßea фундамента

%

и — длина

от торца пролетного

строения

до

оси опорной

части,

равная

ѣ — ( / п — / р

):2;

b — длина

нижней

плиты

опорной части;

tt

— расстояние

от

грани

нижней

плиты

опорной части до

края опорной

подушки,

равное 0,15—0,20 м.

При опирании на опору разных пролетных строений

суммарная

ширина

опоры

будет

слагаться

из двух частей:

ВЛ=В

пр

4- В

,

1

1

л »

где 5 п р

и Вл — ширина

опоры

под

правое и

левое

пролетные

строения, определяемые по формуле (III.22).

Зазор пі3 для свободного перемещения пролетных

строений у

неподвижной опорной части

может быть принят равным 2,5—5 см,

а у подвижной —

m 3

= a t ° l p

+ 8>

где а' — коэффициент линейного

расширения,

равный

для стали

; !

0,000012, для железобетона

0,000001;

t°

— колебания

температуры,

принимаемые

равными

для

стальных

пролетных

строений

40° и для железобетона 20°;

Ір

— расчетный пролет главных

балок или ферм;

3— минимальный зазор, равный

2,5—5 см.

Размер с (уширение тела опоры)

в зависимости

от длины

про­

летного строения

принимается:

а) при пролетах до 30 м е ^

0,15 м;

б) при пролетах от 30 до 100 м с ^

0,25 м;

в) --при пролетах

более 100 м с ^

0,35 м.

Ширина подферменника по фасаду моста равна

Я п о д = * і + 2 л ; .

где Кц—величина

свеса

подферменной

площадки.

В поперечном направлении моста длина опоры А\ определяется

по формуле

At = А0

+ а + 2с',

где А0

— расстояние

между

осями

крайних ферм или балок

про­

летного

строения;

а —ширина нижней плиты

опорной части;

с'—расстояние

от края

подферменника

до боковой

грани

опоры,

равное

не менее чем

tt + 0,30 м.

Ширина подферменника

поперек

оси моста

равна

\ 0 ,

= АХ

+2КП.

Если

на

опору

опираются пролетные строения разной высоты,

то за минимальную ширину опоры

принимается наибольшее из

значений

А\.

айв

Размеры

принимаются из

типового проекта пролетных

строений.

бивая

ее

боковые грани

ступенчато

на

величину

2%.

Обрез

фун­

дамента

промежуточной

опоры располагается

на

уровне

дневной

поверхности земли.

Ширина обреза промежуточной опоры су назначается в зависи­

мости

от ее конструкции,

но она должна быть не менее 0,25

м.

Общая высота опоры

определяется

по

формуле

ЛопоРы =

ПР -

Ас т р -

Ао ч -

земля,

где

ПР — отметка подошвы

рельса;

hcrp

— строительная

высота пролетного

строения;

Ао ч — высота опорных частей

пролетного

строения;

земля — отметка дна реки.

При опирании на опору разных пролетных строений

за

вели­

чины Астр и Аоч принимаются

их максимальные

значения.

При

проектировании

промежуточной

опоры

предполагается,

что размеры ее по фасаду и поперек

оси

моста,

найденные из

тела опоры.

Объемный вес кладки у для

бетона тела

опоры

принимается

равным уб = 2,40 т/м3, а для

железобетона

подферменника —

Ѵжб = 2,50 TJM3. При симметричном очертании тела опоры собствен­

ный вес ее кладки действует центрально, не вызывая

изгибающих

моментов.

вому проекту пролетных

строений. Зная

общий

вес

пролетных

строений Лтс и балласта мостового полотна Рбал

на

1 пог. м их

длины, нормативные

опорные давления

с левого

и правого

пролетов определяем

по

формуле

где ln — полная длина пролетного строения.

В случае езды на поперечинах вес балласта

мостового полотна'

не учитывается. Зная расположение опорных

частей, определяем

моменты этих сил относительно оси опоры.

ниях

следует рассмотреть следующие нагружения моста времен­

ной

нагрузкой:

"Àrrrrrrrr/ rhrrt

) 17)

г

—J

t

Рис. 20.

Схема

сил, действующих на промежуточную опору.

1)

при опирании на

опору разных пролетных

строений —

А — загружен левый пролет,

Б — загружен правый пролет,

В — загружены оба пролета;

2)

при опирании на

опору одинаковых пролетных строений —

А, Б — загружен

либо левый, либо правый

пролет,

Ниже излагаются принятые расчетные схемы загружения.

Первая

схема

загружения. Временная

вертикальная

нагрузка

находится

на одном

из пролетных строений (рис. 21).

С л у ч а й

1. Путь

на балласте. Длина

загружаемого

пролета

Я не более 25 м. Нормативные

эквивалетные

нагрузки k и k' вы­

числяются по формуле из [74] пр'и следующих значениях Я и а:

а)

k при Я = Яі или Яг и а = 0,50;

б)

k при Я = Яі или Яг и а = 0.

Значения

k и k' не должны

быть

более 2К т/м пути. Норматив­

ное опорное давление от временной нагрузки,

расположенной на*

пролетном строении, определяется по формуле.

.„

_

k\

(111.23)

Нормативная

тормозная си­

3

в

I t t I I

I I I I П ) I I I 1

I I I I и и

И I

ла

с пролета

вычисляется

К

йг

по

формуле

1,5

I I И

П I I Ч І І I 1 П

I I I I И

I N И

I

7Н

0,1

k'\.

(111.24)

пр

С л у ч а й

2. Путь на по­

перечинах

или на

балласте

(кроме случая

1). Норматив­

Лераая схема

ное

эквивалентное

значение

загружения

нагрузки

k

вычисляется по

формуле из

[74]

при

Я=Яі

или Яо и а = 0 , но оно должно

быть

не

более

2,50 К т/м

Вторая схема

пути.

загружены

Нормативное

опорное

давление

от

временной на­

грузки определяется по фор­

муле

( I I I . 23), а

норматив­

ная

тормозная

сила — по

формуле

( I I I . 24)

но при Рис. 21. Линии

влияния опорных

давлений.

замене значения k' на k.

Вторая

схема

загружения. Временная

вертикальная

нагрузка

находится на двух пролетах

(рис. 21).

С л у ч а й

1.

Путь на

балласте. Общая

длина

загружения

С л у ч а й 2. Путь на поперечинах

или на балласте

(кроме

слу­

чая 1).

нагрузки k и k' вычисляются

Нормативные эквивалентные

по

•формуле из [74] при следующих значениях X и а:

а) k при X = X, - f Х2

и а = ^

;

б) £' при X = X, -(- Х2

и а = 0;

здесь Я' — минимальная

длина загружения (выборка

из Х\ и Л2 ).

Значения k и /г' не должны быть более 2,5(Ж т/л.

Нормативное

опорное давление и тормозная сила

определяются

по формулам

( I I I . 23) и ( I I I . 24) соответственно для левого и правого

пролетов

с длиной загружения X.

(одинаковый для k н k') времен­

Коэффициент перегрузки /гп р

ной нагрузки определяется по формулам:

а) при X «g 50 м —

л в р = 1,30-0,003 X,

б) при X > 50 м —

л в р

= 1,175-0,0005 X.

Далее на основании

этих действующих временных

и постоян­

ных нагрузок следует выявить всевозможные сочетания

сил и мо­

ментов ИР, ИМ, и ИН относительно центра тяжести

обреза фунда­

мента, необходимые для расчета фундаментов опор мостов.

Нагрузки ИР, ИМ, и ИН вычисляются для всевозможных соче­

таний внешних сил, различающихся

по вероятности

одновремен­

ного их совпадения. Различным

комбинациям внешних

сил соот­

вероятности одновременного

их совпадения. Для них следует про­

извести

расчет фундаментов

на прочность по несущей способности

грунта

основания.

В соответствии

с табл. 25 производится 13 наиболее

невыгод-,

ных комбинаций постоянных и временных нагрузок

(табл. 26) :

а) для основного сочетания

нагрузок — 3;

б) для дополнительного сочетания нагрузок — 4;

в) для особого сочетания

нагрузок — 6.

В особые сочетания, кроме строительных, входят сейсмические

нагрузки.

Формализация

алгоритма.

Общая структура

операторов, ис­

пользованных при проектировании промежуточной

опоры

железно-

мов [39, 82], может быть представлена в следующем

виде:

1) оператор

производит

проектирование

промежуточной

опоры и имеет логическую схему:

Вход

/ ? - п ( 0 ( 0 )

t

F~aU)

I { 0 - ^ 2 С П О }

3

2

3

ВВВЫВЫВЮ

I

рх (ѵ, <

ve) t р

t

\ 5 6 2 / ; 2 ( А ф > 1 6 ) f l ß 6 3 5 1 4 ( 0 ) f

I p3(K>6)

f

(0)

f

4 |

Выход;

здесь

/ ^ " ( ^ — восстановление

команд

без

печати

результатов;

) — восстановление

команд

с

печатью

результатов;

5 8

— поиск местоположения

опоры

по живому сечению

В58

реки;

— проектирование

промежуточной

опоры

до

обреза

фундамента;

5 5 9

— определение

глубины

заложения

подошвы

фунда­

мента промежуточной

опоры;

5 6 0

— сочетание

расчетных

нагрузок

2 ^

и

2 ^

о т "

носительно

обреза

фундамента

промежуточной

рх

опоры;

— проверка

шифра

грунта;

р—проба

конца

цикла;

В62

— проектирование

и

расчет

фундамента на

свайном

основании;

•без—

проектирование

и

расчет

фундамента на

опускном

колодце;

Вц — вычисление

объема

работ

и

сметной

стоимости

фундамента

на

опускном

колодце;

р2

— проверка

глубины

забивки

свай

в

грунт;

Р з

— проверка

наличия

прочного грунта;

2)

оператор

Във

производит

проектирование

промежуточной

опоры

до

обреза фундамента

и имеет

логическую

схему:

з

Вход

П AjB6l

Выход;

Аг

;=і

здесь

— поиск

типов

пролетных

строений,

опирающихся

на

А2

опору;

.

— вычисление

размеров

промежуточной

опоры

до

об­

реза фундамента;

А3

— вычисление

опорных

реакций

А в р

и

тормозных

сил

Г п р от

временной

нагрузки;

/ і 6 1

— вычисление

объема

работ

и сметной

стоимости про­

межуточной

опоры

до

обреза

фундамента;