Файлы по мостам / расчет жб / Расчет гл.балок а.д. мостов

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания составлены в помощь студентам, выполняющим курсовой проект по определению расчетных усилий в главных балках. Проект выполняется студентами специальностей 2910, 2911 в соответствии с типовой программой дисциплины «Проектирование мостов и тоннелей».

В методических указаниях отражены основные этапы выполнения проекта с необходимыми пояснениями, дающими возможность студенту самостоятельно разработать этот проект.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Ознакомление с начальными подходами к учету пространственной работы пролетных строений городских мостов, выявление наиболее нагруженных главных балок и определению расчетных усилий в двух из них – применительно к мостам разрезной системы.

2. СОСТАВ ЗАДАНИЯ

Задание на расчет выдается в виде индивидуальной карточки – варианта поперечного сечения пролетного строения городского моста с указанием длинны пролета балок (L) и весовой (массовой) характеристики ребра главной балки (в т/м).

Карточки – варианты размножаются способом ксерокопирования и в настоящие указания не входят.

К заданию выдаются настоящее указания, содержащие порядок выполнения расчетов с использованием СНиП, основные поясняющие схемы и варианты итогового представления расчетной информации.

Схематическое изображение городского моста – объекта вычислений по настоящим указанием приведено на рис. 1. Рис. 1,а – упрощенное изображение фасада моста, рис 1,в – аксонометрия разреза А-А. На рис. 1,в

цифрами выделены основные элементы моста и приведены их названия, используемые в дальнейших в разделах указаний.

3. ПЕРЕЧЕНЬ РАЗРЕШАЕМЫХ В РАБОТЕ ЗАДАЧ

1)Определение расчетных величин постоянных нагрузок, действующих на 1 м2 плит проезжей части и тротуаров (с учетом собственного веса этих плит).

2)Определение расчетных величин постоянных нагрузок на 1 пог. м. длины главных балок (крайней и смежной с ней).

3)Вычисление коэффициентов поперечной установки для крайней и смежной с ней главных балок пролетного строения от временных подвижных колесных нагрузок АК-11 и НК-80 и пешеходной нагрузки на тротуарах – по методам “рычага” и “внецентренного сжатия”.

4)Определение расчетных величин временных подвижных нагрузок на 1 пог. м. длины главных балок.

5)Определение (с использования линий влияния изгибающих моментов) расчетных величин изгибающих моментов в серединах пролетов главных балок (крайней и смежной с ней) отдельно от постоянных и временных нагрузок, а также полная (суммарная) величина этого момента.

4.ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ

Расчетно-графическая оформляется в виде пояснительной записки, содержащей подробные вычисления по всем пунктам решаемых задач и чертежи, поясняющие достоверность проведенных вычислений.

Чертежи выполняются тушью на листах чертежной бумаги (итоговый формат пояснительной записки – А 4), пояснительная записка – черной пастой на листах писчей бумаги формата А 4.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ГЛАВНЫЕ БАЛКИ

Все нагрузки подразделяются на два типа: постоянные и временные. Определение расчетных усилий производится независимо для каждого типа нагрузки.

5.1. Постоянные нагрузки

Последовательность определения влияния постоянных нагрузок включает определение расчетных значений всех нагрузок и их последующий “сбор” на главные балки пролетного строения.

В перечень постоянных нагрузок входят:

а) нагрузка от собственного веса ребер главных балок (g), задается карточкой – заданием в зависимости от длины пролета L; в случае формирования поперечного сечения из “Т” – или “П” – образных балок величина ”g” включает суммарную весовую (массовую) характеристику плиты и ребра;

б) нагрузка от собственного веса слоев покрытия проезжей части (далее обозначается g1);

в) нагрузка от собственного веса слоев покрытия тротуаров (g2);

г) нагрузка от собственного веса плиты проезжей части моста (g3) и плиты тротуаров (в настоящей расчетно-графической работе также принята g3);

д) нагрузка от собственного веса перильных ограждений тротуаров, устройство безопасности на проезжей части, водоотводящих устройств и т.п.; в настоящей расчетно-графической работе назначается интегрально, обозначение – g4.

5.2. Определение величин постоянных нагрузок

Все нагрузки (независимо от типа) по Строительным Нормам и Правилам (СНиП) имеют нормативное и расчетное значение.

Нормативным значением учитывается идеализированное (проектное) значение нагрузки.

Расчетное значение получается с помощью домножения нормативного значения на так называемый коэффициент надежности (γ) , учитывающий возможность изменение проектных величин в процессе эксплуатации сооружения.

Применительно к мостам все коэффициентыγ определяются по СНиП

2.06.03. – 84 “Мосты и трубы”. Издание СССР. М., 1988. [1] (в дальнейшем именуется просто СНиП).

а) Нормативная нагрузка от собственного веса ребра главной балки “g” задана карточкой – заданием. При коэффициенте надежности, равным 1,1 (таб.8 СНиП), расчетное значение gp =1,1×g. В дальнейшем следует иметь в виду, что эта величина задана в т/м (в отличие от большинства остальных постоянных нагрузок, определяемых в т/м2).

б) Нагрузка от собственного веса слоев покрытия ”g1” проезжей части определяется на 1 м2 площади проезжей части; определение ведется по обычной методике – объемный вес материала слоя умножается на толщину этого слоя.

В настоящей расчетно-графической работе используется единая для всех заданий конструкция покрытия проезжей части моста; ниже приводится пример определения ”g1” - обоснование вводимой в

дальнейшие расчеты ее величины. При его составлении использованы данные пособий [2], [3].

Величины объемных весов материала слоев определяются по нормативным показателям физических свойств этих материалов.

Итак, рассматривается конструкция проезжей части из следующих слоев (рассмотрение - сверху вниз - к плите проезжей части, первый сомножитель в произведении - объемный вес материала слов в т/мЗ, второй - толщина слоя в м):

Нормативные весовые характеристики конструкции проезжей части:

Коэффициенты надежности γ для постоянных нагрузок принимаются по табл.8 СНиП.

С их учетам расчетная нагрузка от собственного веса слоев проезжей

Эта величина и включается всеми студентами в дальнейшие расчеты по расчетно-графической работе.

в) Нагрузка от собственного веса слоев покрытия тротуаров. Перечень слоев включает в данном случае только асфальтобетон.

Таким образом, расчетная величина g2рт – 0,1495 т/м2.

г) В соответствия с табл.-2 СНиП минимальная толщина плит проезжей части мостов принимается равной 15 см (для тротуаров -12 см, в настоящей расчетно-графической работе принята единая толщина плит

проезжей части и тротуаров - 15 см.). При объемном весе железобетона в 2,5 т/мЗ нормативная постоянная нагрузка g3 = 2,5 × 0,15 = 3,75 т/м2.

Коэффициент надежности (табл.8 СНиП) = 1,1.

Расчетная величина нагрузки от нагрузка от собственного веса плиты проезжей части: g3p = 1,1 × 3,75 = 4,125 т/м2.

И эта величина является одинаковой для всех вариантов расчетнографической работы.

д) Нормативная величина нагрузки g4 от устройств безопасности, водоотведёния и т.п. принимается во всех вариантах расчетно-графической работе равной 0,1 т/м. С учетом коэффициента надежности, равного 1,1 (табл.8 СНиП), расчетная нагрузка g4р равна 1,1× 0,1 = 0,11 т/м.

5.3. "Сбор" постоянных нагрузок на главные балки

Вышеопределенные нагрузки имеют размерность т/м2; на данном этапе вычислений осуществляется "перевод" их в т/м по длине балки.

Предварительно по карточке - заданию определяются расстояния между главными балками пролетного строения (путем деления ширины проезжей части на количество расстояний между балками, ниже эта величина обозначена "b"). Ширина тротуара в нижеприводимых выражениях обозначена "с".

По месту в поперечном сечении моста и действующим на них постоянным нагрузкам главные балки делятся на “крайние” и “средние”. Постоянные нагрузки “собираются” на каждую балку независимо.

С учетом вышеприведенных обозначений на 1 пог. м. “крайней” (левой и правой) балки действует расчетная нагрузка:

5.4. Временная нагрузка

Врасчетах элементов конструкции мостов учитываются различные варианты временных ("не постоянных" в течение всего срока эксплуатации моста) нагрузок. В настоящей расчетно-графической работе определяется расчетное воздействие только от вертикальных нагрузок двух видов:

а) вертикальная от подвижного состава; б) вертикальная от пешеходов на тротуарах.

Всвою очередь, вертикальная нагрузка от подвижного состава рассматривается в двух вариантах;

1) от колонн автотранспортных средств (типа А-11); 2) от тяжелой одиночной колесной нагрузки НК-80.

СНиП в качестве вертикальной нагрузки включает также одиночную гусеничную нагрузку типа НГ-60; в настоящей расчетно-графической работе влияние этой нагрузки не рассматривается.

Схемы нагрузок А-11 и HK-80, нормативные давления на оси, расстояния между "давлениями" и "невыгодное" (расчетное) расположение их в поперечной сечении моста приведены на рис.2.

Нагрузка от пешеходов (толпы) предполагается равномерно распределенной по длине и ширине тротуаров; интенсивность распределения определяется по СНиП в зависимости от длины пролета балки “L”.