2.Навесной монтаж

Навесным называется монтаж прол. стр. наращиванием консолей от опор моста без подмостей и временных опор с передачей нагрузки от веса монтируемой части на уже смонтированную.

Целесообразен для консольных систем: рамно-консольные, балочно-консольные, балочно-неразрезные.(в них возникают усилия одного знака)

Ж/б консоли монтируются из отдельных блоков, объединяемых между собой напрягаемыми арматурными элементами.

Стыки между блоками- мокрые, сухие и клеевые.

Достоинство- монтаж блоков летом и зимой не имеет разницы.

Недостаток- необходимость точного совпадения торцевых поверхностей стыкуемых блоков во избежание концентрации напряжений в бетоне торцов, что приводит к трещинам.

Балочно-консольные системы не чувствительны к осадкам опор. Имеют перелом линии прогиба, что усложняет их эксплуатацию. Консольные сис-мы статически определимы, применяются для средних и больших мостов. Наиболее часто назначают тавровые, двутавровые и коробчатые поперечные сечения. Длину консолей назначают примерно равной 0,3l.

В рамных системах основной конструкции служат Т-образные рамы, ригели которых монтируются навесным способом. Если концы консолей в пролете соедин. шарнирами, допускающими продольные перемещения, то получается рамно-консольная система.

В рамно-подвесной системе на концы ригелей соседних рам устанавливаются подвесные балки.

В ригелях рамно-подвесной сис-мы при монтаже и в стадии эксплуатации возникают только отрицательные изгиб моменты, поэтому напряженную арматуру размещают здесь в верхней зоне.

Высота ригеля назначается 1/8- 1/16 пролета.

В качестве основной арматуры применяют стержни периодического профиля. По высоте ригеля рабочую арматуру размещают в соответствии с огибающей эпюрой моментов( у верхнего волокна- в местах действия отрицат. моментов, в нижней части сечения – на участках с положительными моментами).

Армирование концов консолей рамно-подвесных мостов имеет конструктивные особенности. Начало выступа работает на изгибающий момент от опорного давления подвесной балки и собственного веса консоли и соответствующую поперечную силу. Верхнюю (растянутую) зону выступа армируют горизонтальной арматурой. Поперечная сила воспринимается наклонными стержнями, которые пересекают наиболее опасные сечение. Выступ допол-но армируют хомутами и продольными стержнями. Верхний выступ подвесной балки армируется аналогично, причем гориз. арматура выступа размещается у нижней грани.

21.Методика определения усилий в главных балках железобетонных балочных пролетных строений. Подбор сечения рабочей арматуры главных балок из обычного и предварительно напряженного железобетона

Постоянная нагрузка на пролетное строение складывается из собственного веса конструкции и веса мостового полотна.

Коэффициенты надежности по нагрузке γ_f для постоянных нагрузок при расчете на прочность принимаются:

для собственного веса конструкции γ_f1 =1,1 (0,9);

для веса мостового полотна с ездой на балласте - γ_f2 =1,3 (0,9).

Из двух указанных значений коэффициентов надежности по нагрузке принимается то, которое создает наиболее невыгодное суммарное воздействие постоянной и временной нагрузок.

При расчете на прочность нормативная временная нагрузка по схеме СК используется в виде:

эквивалентной нагрузки VK, кН/м, соответствующей наиболее тяжелой нагрузке от состава с локомотивом;

распределенной нагрузки 9,81К, кН/м, от веса груженых вагонов состава,

СК используется в виде:

эквивалентной нагрузки v К, кН/м, соответствующей наиболее тяжелой нагрузке от состава с локомотивом;

нагрузки 13,7 кН/м от порожнего подвижного состава.

Однозначные линии влияния и отдельные участки двузначных линий влияния загружаются эквивалентной нагрузкой V К. Нормативная времен­ная вертикальная нагрузка на одну главную балку принимается равной P_υ=υК/n

где υ - эквивалентная нагрузка класса К = 1 (см. прил. 1); К - класс заданной нагрузки. Интенсивность эквивалентной нагрузки υ зависит от параметров α и λ,, определяющих положение вершины и длину загружаемого участка линии влияния (рис. 2.1). При устройстве пути на балласте значение v принимается соответствующим α = 0,5 независимо от положения вершины линии влияния при λ < 10 м.

В общем случае при расчете на прочность загружение линий влияния, состоящих из нескольких участков с разными знаками, производится с целью определения отрицательных усилии

от временной нагрузки. Для этого одновременно загружаются все участки одного знака, а затем другого. При общей длине загружения L < 80 м каждый участок загружается своей эквивалентной нагрузкой VK, при

L > 80 м эквивалентная нагрузка vK ставится на наибольший по площади участок, остальные загружаются нагрузкой 9,81 К кН/м.

Разделяющие уча­стки другого знака длиной более 20 м загружаются нагрузкой 13,7 кН/м.

Рис. 2.1. Линии влияния усилий в разрезной балке Нормативная временная нагрузка умножается при расчете на прочность умножается на коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным λ, м 0 50 150 и более γfυ 1,30 1,15 1,10 J где λ - длина загружения линии влияния (за вычетом длин участков, гружаемых порожним подвижным составом). Коэффициент надежности по нагрузке для порожнего подвижного состава принимается γfυ=1.

Расчетное усилие от постоянных нагрузок определяется как произве­дение суммарной интенсивности всех нагрузок на алгебраическую сумму площадей всех участков линии влияния:

Усилие от временной.вертикальной нагрузки (положительное или отрицательное) определяется как сумма произведений интенсивности нагрузки с учетом динамического воздействия на площадь участка соотве ствующего знака:

Динамический коэффициент к нагрузкам от подвижного состава о ределяется по формуле

где λ - длина пролета / или длина загружения линии влияния L, если она больше длины пролета

Полные усилия в сечениях разрезной балки (см. рис. 2.1) при расче на прочность определяются с учетом всех требований по следующим формулам:

В этих формулах коэффициенты надежности по нагрузке для постоянных нагрузок принимаются >1, динамический коэффициент 1 + μ определяется при значении Х =l. Общий случай определения усилий по линиям влияния, состоящим из нескольких участков с разными знаками, рассмотрим на примере трехпролетнои неразрезной балки (см. рис..2.2):

В формулах (2.7) значения площадей ω_i. участков линий влияния берутся со своими знаками. Аналогично определяются усилия и в других случаях с двузначными линиями влияния.

Усилия при расчете на трещиностойкость определяются от действия на конструкцию нормативных нагрузок. Коэффициенты надежности по нагрузке в формулах (2.6) и (2.7) принимаются =1,0;

динамический коэффициент - (1 + μ) = 1,0.

По результатам вычислений строят эпюры Ми Q (рис. 2.3). В балоч-но-консольных, неразрезных и других статически неопределимых систе­мах в каждом расчетном сечении показывают максимальное и минималь­ное значения М или Q, по которым строят огибающие эпюры действую­щих в конструкции усилий (рис. 2.3, б).)

Расчет балки из обычного железобетона

2.2.1 Расчет на прочность по изгибающему моменту.

Расчету балки предшествует выбор типа поперечного сечения (ребристое, коробчатое) и назначение основных размеров (высота, ширина плиты, толщина ребра). Размеры сечений назначаются по аналогии с разработанными типовыми или индивидуальными конструкциями пролетных строений. Наиболее распространенным типом поперечного сечения глав­ных балок является тавровая форма (рис.- 2.6, а). Действительная форма поперечного сечения приводится к расчетной форме (рис. 2.6, б). Максимальная ширина плиты сжатой зоны тавровых и коробчатых сечений, учитываемая в расчете, ограничена длиной свесов плиты, которая не должна быть больше 6h'f (h’_f - приведенная (средняя) толщина плиты при фактической ширине плиты

зис. 2.6. Расчетные схемы поперечных сечений главной балки.

Расчетная ширина плиты b'_f таврового сечения не должна превышать значения b'_f < b < 12 h'_f,

а длина свесов плиты между соседними балками не должна быть больше 0_, 5(В - b), где В - расстояние между осями главных балок, b - толщина ребра балки.

_: Действительная форма плиты переменной толщины и вутов заменяется в расчетном сечении прямоугольной формой с толщиной h'_f,, и шириной b'_f .

Центр тяжести арматуры ориентировочно назначается на расстоянии - a_s = 0,12...0,18 м от нижней грани пояса балки.

Коробчатое сечение главной балки (рис. 2.6, в) можно привести к двутавровой форме, что позволяет рассчитывать его на изгиб в вертикаль­ной плоскости аналогично тавровому сечению (рис. 2.6, б, г).

Расчет на прочность по изгибающему моменту производим начиная С наиболее нагруженного сечения. Определяем в первом приближении высоту сжатой зоны бетона Х₁ при действии расчетного момента М_i; где i -номер рассматриваемого сечения:

Если х, > h'_f из этого следует, что в сжатую зону, кроме плиты, входит часть ребра главной балки, и сечение рассчитывается как тавровое. Расчетный изгибающий момент М,- можно представить как сумму двух моментов: М_i - воспринимаемый свесами плиты, М" - воспринимаемый

сжатой зоной ребра. М_i= М’_i+ М"_i

Предельный момент, воспринимаемый свесами плиты A'_f и соответ­ствующей частью рабочей арматуры, равен

Диаметр арматуры принимается от 16 до 40 мм, чаще 24.. .32 мм.

Рабочую арматуру в поясе балки можно располагать одиночными стержнями, пучками по два-три стержня, а также в несколько рядов по вы­соте. Варианты размещения арматуры показаны на рис. 2.7. При располо­жении арматуры в каркасах (рис. 2.7, 6) более чем в три ряда по высоте не­обходимо через три стержня предусматривать просвет в один диаметр.

2.3. Расчет балки из предварительно напряженного железобетона

2.3.1. Расчет на прочность по изгибающему моменту.

Расчет на прочность балки из предварительно напряженного железо-бетона

производится так же, как соответствующий расчет балки из обыч-

тезобетона, так как в стадии разрушения их напряженные со-

стояния одинаковы. Расчет производится в соответствии с указаниями 2.2.1

заменой в соответствующих формулах расчетного сопротив-

ia расчетное сопротивление напрягаемой арматуры R_p .

Чаще всего балки армируются пучками высокопрочной проволоки класса В-II или В_Р-II. Для образования особо мощных пучков используют 4-6 арматурных канатов К-7. Стержневая арматура применяется для армирования плитных пролетных строений и в качестве предварительно напряженных хомутов.

Размещение пучков напрягаемой арматуры или закрытых каналов в поясе балки показано на рис 2.9 а.