Часть 3. Расчёт промежуточной опоры.

3.1.Определение расчётных усилий в элементах опор.

Расчётные длины пролётов, примыкающих к промежуточной опоре №2, равны l_р1=l_р2=26,9 м. Расстояние между опорными частями по фасаду моста составит:

м.

Вертикальная нагрузка на опору составит

, где

- величина вертикальной силы от постоянных нагрузок левого пролёта, определяется по формуле:

, где - равномерно распределённая нагрузка от веса конструкции пролётного строения, расположенного слева от опоры;

- равномерно распределённая нагрузка от веса мостового полотна;

=13,45 м –площадь линии влияния опорного давления в сечении по оси опирания пролётного строения с пролётом ;

и - коэффициенты надёжности по нагрузке.

.

- величина вертикальной силы от постоянных нагрузок правого пролёта, определяется по формуле:

,где все значения аналогичны.

- равномерно распределённая нагрузка от веса мостового полотна;

=13,45 м –площадь линии влияния опорного давления в сечении по оси опирания пролётного строения с пролётом ;

и - коэффициенты надёжности по нагрузке.

.

Нагрузка от опоры , действующая в проверяемом сечении, определяется по формуле:

.

Взвешивающее действие воды на опору можно определить по формуле:

Вертикальное давление, оказываемое на опору при загружении поездом левого пролёта, определится по формуле:

.

.

Изгибающий момент определяется по выражению:

,где

- продольная горизонтальная сила от торможения или трогания с места подвижного состава железных дорог;

Н=5,0 м – высота опоры от центра опорных частей до рассматриваемого сечения;

- момент, создаваемый продольной ветровой нагрузкой ;

- ветровое воздействие на опору от пролётных строений;

- нормативная интенсивность горизонтальной ветровой нагрузки;

- ветровое воздействие на опору от опоры;

- нормативная интенсивность горизонтальной ветровой нагрузки;

.

Изгибающий момент равен:

Перерезывающая сила определяется по выражению:

=0,8*644+(37,49+64,05)=616,7 кН.

Нормативная ледовая нагрузка, действующая на опоры моста, определяется по наименьшему значению силы найденной из условия прорезания опоры льдом

, где

- коэффициент формы, для овальной формы равен 0,9;

R_zn- сопротивление льда раздроблению (в начальной стадии ледохода –735кПа.);

b – толщина опоры на уровне действия льда, м;

t – толщина льда, м.

F₁=0,9*735*2,6*0,8=1375,9 кН.

Таким образом, расчетное усилие по VI сочетанию определяется как ,

3.2.Расчёт сечений бетонных опор.

Расчёт сечений бетонных опор ведётся по устойчивости, прочности и трещиностойкости.

Силы, действующие на опору, приводятся к продольной силе N, приложенной с эксцентриситетом e_c относительно центра тяжести сечения, определяемым по формуле:

,

где M и N – соответственно изгибающий момент и продольная сила в сечении при расчётах на прочность, устойчивость и трещиностойкость.

Расчёт сечений опоры производится по приведённому прямоугольному сечению ( см. рис. ).

Ширина приведённого сечения равна:

см,

где см, значение коэффициента берётся из таблицы 5.1. методических указаний.

Площадь приведённого сечения м²;

момент сопротивления сечения м³.

Определим эксцентриситет :

м, так как м,

то имеем центрально сжатый элемент, который необходимо рассчитать по прочности.

Прочность.

В случае прямоугольного сплошного сечения условие прочности имеет вид (рис. ):

,

где х – высота сжатой зоны , определяемая по формуле

м.

Проводим проверку:

, проверка выполняется, прочность обеспечена.

Трещиностойкость.

Определим усилия N и M при расчёте на трещиностойкость.

Вертикальная нагрузка на опору составит

, где

- величина вертикальной силы от постоянных нагрузок левого пролёта, определяется по формуле:

,

где - равномерно распределённая нагрузка от веса конструкции пролётного строения, расположенного слева от опоры;

- равномерно распределённая нагрузка от веса мостового полотна;

=13,45 м –площадь линии влияния опорного давления в сечении по оси опирания пролётного строения с пролётом ;

и - коэффициенты надёжности по нагрузке.

.

- величина вертикальной силы от постоянных нагрузок правого пролёта, определяется аналогично:

.

Нагрузка от опоры , действующая в проверяемом сечении, определяется по формуле:

.

Взвешивающее действие воды на опору можно определить по формуле:

Вертикальное давление, оказываемое на опору при загружении поездом левого пролёта, определится по формуле:

.

.

Изгибающий момент определяется по выражению:

где- продольная горизонтальная сила от торможения или трогания с места подвижного состава железных дорог;

Н=5,0 м – высота опоры от центра опорных частей до рассматриваемого сечения;

- момент, создаваемый продольной ветровой нагрузкой ;

- ветровое воздействие на опору от пролётных строений;

- нормативная интенсивность горизонтальной ветровой нагрузки;

- ветровое воздействие на опору от опоры;

- нормативная интенсивность горизонтальной ветровой нагрузки;

.

Определим эксцентриситет :

м.

При расчёте прямоугольных сечений высота сжатой зоны бетона х определяется по формуле сопротивления упругих материалов:

Наибольшие сжимающие напряжения в бетоне определяются формулой:

.

Проводим проверку:

, условие выполняется, трещиностойкость опоры обеспечена.

Список используемой литературы:

1. “ Мосты и тоннели на железных дорогах ” под редакцией

В. О. Осипова. Москва “ Транспорт ” 1988 г.

2. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию “ Железобетонные мосты (разработка вариантов ) ”, ч1, ч2.

Санкт-Петербург 1986 г.

3. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию “ Проектирование опор мостов ”, ч2. Санкт-Петербург 1990 г.

4. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию “ Расчет балочных пролетных строений железобетонных мостов” . Санкт-Петербург 1988 г.

27