- •1 Составление вариантов
- •1.1 Составление первого варианта
- •1.2 Проектирование второго варианта
- •1.3 Составление и подсчет стоимости третьего варианта
- •1.4 Анализ вариантов и выбор решения
- •2 Расчет плиты проезжей части Нагрузки а14 и нк14
- •2.1 Определение расчетных значений внутренних усилий
- •2.1.1 Определение нормативных значений постоянных и временных нагрузок
- •2.1.2 Определение расчетных значений внутренних усилий
- •Назначение размеров расчетных сечений
- •Расчет сечений плиты по прочности
- •2.4 Расчет сечений плиты на выносливость
- •Расчет нормального сечения плиты на трещиностойкости
- •3 Расчет главной балки
- •3.1 Расчетные положения
- •3.2 Расчет внутренних усилий по мкэ в программно-вычислительном комплексе midas Civil
- •3.2.1 Внутренние усилия
- •Поэтапные проверки характерных сечений
- •Расчет промежуточной опоры моста
- •4.1 Сбор нагрузок
- •4.2 Расчет сжатой стойки по устойчивости формы и прочности
- •4.3 Расчет внецентренно-сжатого сечения по трещиностойкости
- •4.4 Расчет ригеля опоры по прочности на местное сжатие
- •Конструирование
- •Приложения
4.2 Расчет сжатой стойки по устойчивости формы и прочности
В ЖБ элементах учитывают случайный эксцентриситет: где l0 – свободная длина элемента, принимаемая при двухсторонней заделке равной 0,5h=0,5*12,821=6,41м;
Для статически неопределимых конструкций величину расчетного экс-та определяют из статического расчета, но не менее ecл; Поперечное сечение стойки представляет собой поперечный круг диаметром 1м. Определим гибкость такого бетонного сечения: Арматуры для сечения при 17<λ<104 д.б. не менее
Допущения расчета: Равнодействующая внешних усилий проходит в плоскости симметрии сечения, кручение не учитывается. Армировать опору будем ненапрягаемой
арматурой, равномерно распределенной по окружности радиусом rs=r1-as-0,5d;где r1 – радиус сечения; as – защитный слой бетона, принимаемый равным 7см – для опор, подверженных действию ледохода; Защитный слой для хомутов в таком случае принимается равным 3см; d – диаметр рабочей арматуры; Число стержней д.б. более 6шт. Во всех расчетах арматура учитывается как равномерно распределенная по окружности rs.
Бетон растянутой зоны выключился из работы, сжатая зона достигла расчетного сопротивления, напряжения в арматуре растянутой зоны зависят от ее положения и величины экс-та приложения силы. Принимаем к расчету арматуру A400, Rs=350МПа, Еs=2*105МПа, B40 – Rb=20МПа,Eb=36000МПа.
В первом приближении зададимся dарм=20мм и определим As,tot из условия устойчивости формы: где φ – коэффициент продольного изгиба; Аb – площадь сечения элемента; Аs,tot – площадь сечения всей арматуры. где Nl – расчетное продольное усилие от постоянных нагрузок, по расчету Midas Nl=77,8кН; Nm=2703,7кН; - продольное усилие от временных нагрузок; Значения коэффициентов φm и φl определяем по СП в зависимости от отношений l0/ired и ec/rred.
Вычислим значения:
В первом приближении возьмем в качестве As,tot,min=0,004712м2. Тогда
2781,5 кН<21165,86кН; - проверка проходит с большим запасом;
- очевидно, что бетон сам способен с огромным запасом выдержать сжимающее усилие; Прежде чем менять геометрические характеристики столба, убедимся, что в случае “больших” эксцентриситетов будет также чрезмерный запас прочности.
Расчетная схема сечения для расчета по прочности
Прочность сечения будет обеспечена при выполнении условия: M – момент внешних сил относительно оси, проходящей через центр сечения; Mb, Ms, M’s – соответственно моменты усилий в сжатом бетоне, сжатой арматуре, растянутой арматуре относительно той же оси; Момент внешних сил с учетом случайного эксцентриситета и гибкости элемента: Площадь сжатого бетона: Расстояние от центра тяжести сжатого бетона до центра сечения: ; - угол ограничивающий сжатую зону бетона; - относительная площадь сжатой зоны; Тогда - момент в сжатой арматуре; - момент в растянутой арматуре; - коэффициент, учитывающий работу растянутой арматуры; ; где Rs – в МПа; Если условие не выполняется, растянутую арматуру не учитываем. То есть <0,585;
Таким образом условие прочности принимает вид:
Самым неблагоприятным будет случай, когда растянутая арматура не учитывается, и велики продольная сила и эксцентриситет.
Значение ξcir определится при выполнении условия из решения уравнения а) при невыполнении условия из решения уравнения б)
- очевидно, что такое условие будет выполняться при любых схемах загружения для данных геометрических характеристик сечения.