Курсовой проект - Железобетонные мосты на автомобильных дорогах - файл n1.doc

Курсовой проект - Железобетонные мосты на автомобильных дорогах
скачать (28543 kb.)
Доступные файлы (77):
n1.doc1457kb.26.04.2008 13:47скачать
n2.xlsxскачать
n3.bak
n4.dwg
n5.htm3kb.25.03.2008 19:46скачать
n6.log
n7.bak
n8.dwg
n9.dwg
n10.log
n11.bak
n12.dwg
n13.doc1233kb.26.12.2009 04:03скачать
n14.log
n15.doc36kb.25.01.2008 21:54скачать
n16.xlsxскачать
n17.bak
n18.dwg
n19.docскачать
n20.doc250kb.02.05.2008 21:51скачать
n21.dwg
n22.rtf5kb.29.04.2008 13:52скачать
n23.doc564kb.25.04.2008 08:55скачать
n24.rtf4kb.03.05.2008 10:13скачать
n25.db
n26.log
n27.doc1215kb.11.01.2008 14:15скачать
n28.doc1822kb.27.03.2008 23:41скачать
n29.bak
n30.dwg
n31.bak
n32.dwg
n33.dwg
n34.xls22kb.08.03.2007 12:11скачать
n35.log
n36.doc1666kb.20.03.2008 09:12скачать
n37.bak
n38.dwg
n39.bak
n40.dwg
n41.dwg
n42.dwg
n43.doc31kb.24.08.2007 07:50скачать
n44.xls40kb.24.08.2007 07:50скачать
n45.doc1949kb.14.01.2007 23:49скачать
n46.bak
n47.dwg
n48.dwg
n49.bak
n50.dwg
n51.doc139kb.18.01.2007 19:17скачать
n52.dwg
n53.doc800kb.19.01.2007 11:46скачать
n54.doc852kb.19.01.2007 11:54скачать
n55.doc1103kb.24.10.2006 15:01скачать
n56.doc21kb.17.01.2007 22:18скачать
n57.doc144kb.26.02.2009 22:14скачать
n58.doc734kb.23.12.2007 21:32скачать
n59.log
n60.bak
n61.dwg
n62.rar
n63.bak
n64.dwg
n65.rar
2_15.dwg
2_15_lstyle.rsc
CHAR_FAST_FONT.shx
OW_2.bak
OW_2.dwg
OW_Sem.bak
OW_Sem.dwg
n73.shx
n74.shx
n75.shx
2_15.dwg
OW_Sem.dwg

n1.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ ГОУ ВПО Тюменский Государственный Архитектурно-Строительный Университет.

Кафедра «строительных

конструкций»

Курсовой проект по дисциплине

«Мосты, транспортные тоннели и путепроводы»

на тему:

«Железобетонные мосты на автомобильных дорогах».

Работу выполнил:

студент гр. АД 04/4

Хабиров Р.Р.

Работу проверил:

Дейнека А.В.

Тюмень – 2007г.
Содержание: стр.


  1. Задание на курсовой проект 2

  2. Оглавление 3

  3. Расчёт балок пролётного строения 6

    1. Усилия от постоянных нагрузок 7

    2. Усилия от временных подвижных вертикальных

нагрузок 10

    1. Суммарные нормативные и расчётные усилия 14

    2. Расчёт нормального сечения балки 17

    3. Определение мест отгиба стержней в ребре балки 20

    4. Расчёт наклонных сечений балки на прочность по

поперечной силе и изгибающему моменту 22

    1. Расчёт и конструкция плиты балки 27

    2. Трещиностойкость бетона балки 32

    3. Жесткость балки 33

4. Список литературы 34



  1. Задание на курсовой проект.


Работа по проектированию железобетонного моста состоит из двух основных этапов:

этап «А» - вариантное проектирование, задача которого в общих случаях состоит в отыскании наиболее экономически выгодной и технически целесообразной схемы моста;

этап «Б» - детальный расчёт и конструирование заданного пролётного строения.


ЗАДАНИЕ № 109

На разработку курсового проекта железобетонного (металлического) моста


студент Хабиров Р.Р. группы АД 04/4

Разработать проект железобетонного (металлического) моста на автомобильной дороге с включением в один из вариантов моста пролетных строений:

а) металлического балочного со сплошной стенкой;

б) металлического балочного в виде сквозной фермы с ездой понизу.

Принять для дальнейшего детального расчета и конструирования железобетонное балочное с каркасной арматурой lр=12 м. Использовать данное пролетное строение хотя бы в одном из вариантов моста в качестве береговых пролетов пойменной части.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ


  1. Профиль перехода № 36 с геологическими даннями №8 и отметками:

а) Г.М.В. 104,1

б) Г.В.В. 109,4

в) Г.С.В.Л. -

г) Г.С.Н.Л. -

д) Расчетного судоходного горизонта 107,8

  1. Отверстие моста 0,9*?L профиля = 234 м

  2. Класс реки 7

  3. Отметка проезжей части

  4. Габарит моста: 2(Г15,25) .

  5. Нормативная нагрузка А11, НК-80

  6. Расчетные нормы СНиП 2.05.03-84

  7. Район строительства Юг Тюменской области


Объемы работ и стоимость вариантов.

Таблица 1.1. Объемы работ и стоимость вариантов.

Наименование работ, единицы измерения

Стоимость единицы, тыс.руб.

Вариант

I

II

Объем работ

Стоимость тыс.руб.

Объем работ

Стоимость тыс.руб.

Монолитные опоры, м3

15

6604,8

99072

7430,4

111456

Металлические пролетные строения со сплошной стенкой пролетом более 33м, т

77

1428,62

110003,7

 

 

Железобетонная плита, м3

45

 

 

210,75

9483,75

Устройство мостового полотна на пролетных строениях, м2

2,1

7284,9

15298,34

7394,7

15528,9

Металлические фермы, т

77

 

 

1557,43

119922,11

Разрезные железобетонные с ненапрягаемой арматурой, м3

50

1152,9

57645

2017,5

100878,75

Устройство буровых свай м3

27

819,2

22118,4

919,8

24834,6

Монолитные железобетонные ростверки опор м3

19

1310,4

24897,6

1474,2

28009,8

ВСЕГО

 

 

329035,04

 

410113,91

( Цены на материалы и работы приняты условные, на уровне 2000г.)
Вывод: исходя из стоимости строительства моста выбираем 1 вариант.

3. Расчёт балок пролётного строения.

Данные по варианту:

Длина балки – 21 м;

Габарит моста – 2(Г15,25);

Толщина а/б покрытия – ;

Толщина защитного слоя –;

Толщина гидроизоляции –;

Толщина выравнивающего слоя –;

Арматура класса – АII;

Класс бетона по прочности – В35.



Характеристики балки:

Полная длина балки lп, м

Расчетная длина балки lр, м

Расст. от торца балки до оси опирания С, м

Высота балки h, м

Высота ребра hp,

м

Объмный вес бетона Vб, м3

Монтажный вес балки Рб, кН

21

20,4

0,3

1,2

1,02

9,45

236


Размеры для схемы компоновки пролётного строения:

Категория дороги



Габарит

Кол-во балок

Ширина тротуара

Ширина проезж.

части

Ширина полосы безопасности

Расстояние между балками

Расст. между кр. балками

Рас.между осью балки и габарит

Ширина стыка

Ширина консоли

Расстояние до заклд. изделия

Г

N

T

ПР

ПБ

a

A

g

b

f

d


2(Г-15,25)


2*10

0,75


11,25


2,00


1,72


15,48


0,24


0,42

0,36


0,37


3.1. Усилия от постоянных нагрузок.



В качестве расчетной принимается крайняя балка пролетного строения (из-за особенностей применяемого далее метода учета пространственной работы сооружения). Схема сбора постоянных нагрузок на балку приведена на рис.1, причем составляющие нормативных постоянных нагрузок от собственного веса элементов на один метр длины определяются согласно следующим выражениям:

G1 = tabaa – вес покрытия проезжей части, где ta - толщина покрытия, ba - ширина покрытия, ; a = 22,56 кН/м3 – объемный вес асфальтобетона,

;

G2 = tз(f + 1,3 + 0,5b) з – вес защитного слоя железобетона, где tз - толщина защитного слоя, з = 24,53кН/м3 – объемный вес железобетона, ;

G3 = tг(f + 0,9 + 0,5b) г – вес гидроизоляции, где tг - толщина гидроизоляции, г = 14,72кН/м3 – объемный вес гидроизоляции, ;

G4 = tв(f + 1,3 + 0,5b) в – вес выравнивающего слоя бетона, где tв - толщина выравнивающего слоя, в = 23,54кН/м3 – объемный вес выравнивающего слоя,

G5 = 0,36 кН/м – вес перил;

G6 = 0,245 кН/м – вес барьерного ограждения марки 11МО-3Ц;

G7 = 0,613 кН/м – вес бордюрного ограждения;

G8 = tтbтyт - вес тротуарной плиты, где tт - толщина плиты, bт = Т–0,15 – ширина тротуарной плиты, yт = 24,53 кН/м3 – объемный вес железобетонной тротуарной плиты, ;

G9 = tтаbтyа - вес асфальтобетонного покрытия тротуара, где tта - толщина покрытия, bт– ширина покрытия, yа = 22,56 кН/м3 – объемный вес покрытия, ;

G10 = 1,31 кН/м – вес карнизного блока;

G11 = Pб/ln + (b/2 + f) 0,18 б – вес крайней балки и монолитных участков плиты, где б = 24,53 кН/м3, .

Сумма нормативных нагрузок (на один метр длины крайней балки):

Gн = G1+ G2 +G3 +G4 +G5 +G6 +G7 +G8 +G9 +G10 +G11 ,

Сумма расчетных нагрузок:

Gp = f1 ( G1+ G9) + f2 (G2 +G3 +G4) + f3(G5 +G6 +G7 +G8 +G10 +G11), где f1= 1,5(2,0) – коэффициенты надежности для конструкций покрытия ездового полотна и тротуара автодорожных (городских) мостов; f2 = 1,3 – коэффициенты надежности для конструкций выравнивающего, изоляционного и защитного слоев; f3 = 1,1 – коэффициенты надежности для остальных конструкций; .

Согласно расчетной схемы на рис.2 нормативные и расчетные усилия (М и Q) определяются для двух сечений 1-1 и 2-2.





, Qн1 = 0;
, Qр1 = 0;

Мн2 = 0; Мр2 = 0;
;
;

3.2. Усилия от временных подвижных вертикальных нагрузок.
В качестве временных подвижных нагрузок приняты нагрузки АК (К=11) и НК-80. Для нагрузки А11 рассматриваются 2 случая нагружения. Первый случай (без пешеходной на тротуарах) предусматривает установку автомобильной нагрузки в пределах всего габарита ездового полотна (включая полосы безопасности). Второе загружение А11 предусматривает ее расположение в пределах проезжей части (вне полос безопасности) совместно с нагружением тротуаров пешеходной нагрузкой. В обоих случаях количество устанавливаемых нагрузки А11 полос должно соответствовать количеству полос движения (согласно принятой технической категории автодороги). Схема установки одиночной колесной нагрузки НК-80 предполагает ее установку в пределах ширины проезжей части (вне полос безопасности), то есть при ширине ската колеса 0,8м расстояние от границы проезжей части до оси колеса равно 0,4м.
Распределение временной подвижной нагрузки между балками пролетного строения принимается согласно методу «внецентренного сжатия» путем построения линии влияния реакции крайней балки на давление внешней нагрузки (рис.3). Соответствующие ординаты линии влияния R, для положения груза Р=1 над первой и последней балкой определяются выражением:

r1,1(r1,n) =

где a1 – расстояние между осями первой и последней балок, ;
n – количество балок, n=10 балок;

ai – расстояние между осями балок(согласно схеме на рис.3). При этом значение r1.1 вычисляется при сложении двух слагаемых в правой части формулы,

r1,n, соответственно при вычитании этих значений;

.

Определение коэффициентов поперечной установки от временных нагрузок (рис.3) производится путем сложения предварительно найденных ординат yi в виде:

без толпы:



с толпой:


;
,

,

где - ордината линии влияния под центром пешеходной нагрузки на тротуаре;

- ординаты линии влияния под колесами нагрузок АII или НК-80;

;;;-соответственно, коэффициенты поперечной установки для тележки АК, для равномерно-распределенной части нагрузок АК, для нагрузки НК-80, для нагрузки на тротуарах.

Полученные значения КПУ означают долю от общей нагрузки на пролет, приходящуюся на расчетную балку.

Поскольку полученные значения КПУ определяют только часть усилий, приходящихся на расчетную балку, то предварительно необходимо определить эти усилия на все пролетное строение путем загружения л.в. М и Q (рис. 2). Эти усилия возможно определить путем загружения линии влияния эквивалентными равномерно распределенными по длине балки нагрузками.

Определение нормативных и расчетных изгибающих моментов и поперечных сил в расчетных сечениях 1-1 и 2-2 от нагрузки А11 определяются выражениями:

;

;

;

;

;

.
где: , - соответственно, нормативный и расчетный изгибающие моменты в сечении 1-1 от А11;

, - соответственно, нормативная и расчетная поперечные силы в сечении 1-1 от А11;

, - соответственно, нормативная и расчетная поперечные силы в сечении 2-2 от А11;
где:, , - эквивалентные нагрузки от тележки А11, соответственно при загружении л.в. М1, Q1 и Q2;

- КПУ тележки А11;

- КПУ равномерно распределенной части нагрузки А11;

?1, ?2 и ?3 – соответственно, площади л.в. М1, Q1 и Q2;
= 10,78 кН/м – равномерно распределенная часть нагрузки А11 на одну колонну;

= 3,924-0,0196 ? кН/м2 – нагрузка на тротуаре;

? – длина загружения для соответствующей линии влияния, ?=lp для л.в. М1 и Q2, ?= lp/2 для л.в. Q1.

T – ширина тротуара;

- КПУ от нагрузки на тротуаре;

- коэффициент динамичности, который в зависимости от длины загружения ? различается для разных линий влияния;

- коэффициент надежности для нагрузки на тротуарах;

- коэффициент надежности для равномерно распределенной части нагрузки А11;

- коэффициент надежности для тележки А11;

- площадь л.в.М1, ;

- площадь л.в.Q2, ;

- площадь л.в.Q1, .

АК11 без толпы на тротуаре:

Изгибающие моменты:





; ;

Поперечные силы:

;



; ;





АК11 с толпой на тротуаре:

Изгибающие моменты:



;


Поперечные силы:

;






Для дальнейших расчетов принимаются максимальные значения нормативных и расчетных М и Q среди обоих загружений А11.

Определение нормативных и расчетных изгибающих моментов и поперечных сил в расчетных сечениях 1-1 и 2-2 от нагрузки НК-80 определяются выражениями:

;

;

;

;

;

,

где , - соответственно, нормативный и расчетный изгибающие моменты в сечении 1-1 от НК-80;

, - соответственно, нормативная и расчетная поперечные силы в сечении 1-1 от НК-80;

, - соответственно, нормативная и расчетная поперечные силы в сечении 2-2 от НК-80;

, , - эквивалентные нагрузки от НК-80, соответственно, при загружении л.в. М1, Q1 и Q2;

- КПУ НК-80;

?1, ?2 и ?3 – соответственно, площади л.в. М1, Q1 и Q2.

Изгибающие моменты:





Поперечные силы:












3.3. Суммарные нормативные и расчётные усилия.
Суммарные усилия от совместного действия постоянных и временных нагрузок определяются в виде:

;

;

;

;

;

;

где , - соответственно, нормативный и расчетные суммарные (от постоянных и временных нагрузок) изгибающие моменты в сечении 1-1;
, - соответственно, нормативная и расчетные суммарные (от постоянных и временных нагрузок) поперечные силы в сечении 1-1;
, - соответственно, нормативная и расчетные суммарные (от постоянных и временных нагрузок) поперечные силы в сечении 2-2;

- соответственно, нормативные и расчетные изгибающие моменты в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 2-2 от собственного веса конструкций;
,,,,, - соответственно, нормативные и расчетные изгибающие моменты в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 2-2 от временных подвижных нагрузок. Поскольку ранее определялись эти усилия от двух положений АК и одного положения НК-80, то в качестве окончательных усилий принимаются максимальные усилия (среди трех рассмотренных загружений временными нагрузками).






НК - 80


А11



А11 + тротуар




1218,84

1326,51

1408,88



1438,23

1982,19

2081,03



101,48

63,77

104,61



127,86

267,09

283,24



247,104

107,42

177,13



291,58

399,35

441,21













3.4. Расчёт нормального сечения балки.

В качестве расчетного принимается сечении 1-1 посередине пролета. В общем случае возможно два расчетных случая тавровых сечений:

- при положении границы сжатой зоны бетона в плите;

- при положении границы сжатой зоны бетона в ребре.

Наиболее распространенным случаем при расчете типовых железобетонных балок является первый при положении границы сжатой зоны бетона в плите, который и рассмотрим ниже.

Схема поперечного сечения приведена на рис. 4.


Обозначения, принятые на схеме:

х – высота сжатой зоны бетона, х=0,07м;

= 1,3+b/2+f – ширина плиты,

- расчетное сопротивление бетона сжатию, ;

- расчетное сопротивление растянутой арматуры ребра, =265мПа;

h – полная высота балки, h=1,2м;

- расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до крайней фибры ребра;

- расчетная высота сечения, ;

- расстояние от центра тяжести сжатой арматуры до крайней фибры плиты,

- расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до крайней фибры ребра;

- площадь сжатой арматуры плиты;

- площадь растянутой арматуры ребра

Верхняя продольная арматура плиты принята диаметром 8мм класса АI. Нижняя продольная арматура ребра по заданию AII, диаметр арматуры и количество стержней следует подобрать из условия обеспечения прочности сечения балки:

,

При этом предельный изгибающий момент, который может выдержать сечение (Мпред) не должен быть больше суммарного расчетного изгибающего момента () не более, чем на 5% от последнего значения.
;

;
После вычисления АS, , назначаем арматуру диаметром 32 мм. Площадь одного стержня: ;

Определяем соличество стержней:

;

Схема армирования ребра балки представлена на рис. 5.

Площадь растянутой арматуры ребра , высота сжатой зоны бетона Х и расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до крайней фибры ребра определяется повторно:

;

; (диаметр d подставляется с учетом рифления арматуры.)
;

Определяем предельный изгибающий момент, который может выдержать сечение:

;

Проверяем условие:

;



Условие выполняется.


3.5. Определение мест отгиба стержней в ребре балки.

После подбора продольной арматуры в сечении 1-1 посередине пролета необходимо определить места отгибов арматурных стержней ребра по длине балки. Необходимость устройства отгибов связана с уменьшением изгибающих моментов при удалении от середины пролета, необходимостью закрепления в сжатой зоне бетона отгибаемых стержней и конструктивным наличием при отгибах наклонных участков стержней в ребре балки, воспринимающих растягивающие и скалывающие напряжения в ребре балки.

Конструктивно необходимо, чтобы 1/3 всего количества стержней растянутой арматуры было доведено до концов балки. Т.е. 18/3=6 стержня должны быть доведены до конца.

На рис.6 изображена схема определения мест отгиба стержней в ребре балки для случая 18 стержней в ребре (рис.5). Теоретические места отгиба стержней могут быть найдены графически или аналитически как места пересечения горизонтальных линий с эпюрой моментов. Указанные горизонтальные линии проведены с шагом Мпред/6, который определяет долю усилия, которое воспринимает каждая из групп (пар) стержней. В этом случае координаты теоретических обрывов стержней можно вычислить в виде:



где - координаты (абсциссы) теоретических мест отгибов групп стержней (начало координат то есть х=0 в точке оси опирания на левой опоре),

где i – номер группы стержней, для которых определяются места отгибов;

j – место отгиба группы стержней (j=1 - место отгиба у левой опоры, j=2 – место отгиба у правой опоры), причем

,

, - расчетная длина балки, ; - коэффициент, определяющий долю Мпред, воспринимаемую суммарно группами стержней, предшествующими отгибаемыми стержнями.

Поскольку эпюра моментов симметрична относительно середины пролета, то и теоретически места отгибов одной и той же группы стержней будут симметричны относительно середины пролета:

.

;

;

;

;

;

;

;

.

;

.

;

.

Фактические значения мест отгиба стержней определяют с учетом длин заводки (?х) стержней за места теоретических отгибов:

;

.

Длина заводки стержня за место теоретического отгиба для арматурной стали А-II должна составлять не менее 22d – при классе бетона В30 и выше, т.е. .

Для горизонтальных растянутых стержней необходима заводка их за оси опирания балки не менее 8d (1,2 и 3 пара стержней на рис.6). Кроме этого, крайние стержни, примыкающие к боковым поверхностям балки, должны быть отогнуты у торца под углом 90˚ и продолжены вверх до половины высоты балки (3 пара стержней на рис.6).

Остальные отгибаемые стержни должны иметь отгибы под углом ?=30…45˚ к горизонту, причем любое вертикальное сечение в этой области должно пересекать хотя бы один наклонный стержень. Радиусы отгибов стержней R1 не менее 10d=0,4м, а R2 не менее 3d=0,12м (рис. 5). Горизонтальные прямолинейные участки стержней S в сжатой зоне ребра должны быть не менее 10d=0,4м ( от конца закругления).

;

;

;

;

;

;





    1. Расчёт наклонных сечений балки на прочность по поперечной силе и изгибающему моменту.


Определяем длину проекции сечения:

где:

расчётное сопротивление бетона растяжению

(для В35);

b – толщина ребра балки, b=200мм=0,2м;

- расчетная высота сечения, ;

шаг вертикальных хомутов = 0,1 м;

- площадь сечения вертикальных ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости:

- расчетное сопротивление арматуры для вертикальных хомутов



Условие выполняется т.к. .

Проверка шага вертикальных хомутов:
;

;

где:

- расчетная поперечная сила (от суммарного воздействия собственного веса конструкций и временных нагрузок) в сечении, находящимся на расстоянии С=1,68м от опорного сечения 2-2,

;

; принимаем шаг вертикальных хомутов 0,1 м;
1) Условие обеспечения прочности по сжатому бетону между наклонными трещинами имеет вид:
;
- коэффициент условий работы хомутов с бетоном;

- модуль упругости арматуры и бетона, ; ;

;

- коэффициент работы бетона, где - прочность бетона, принимаемая в МПа, ; .
Итак,



Условие выполняется.


2) Условие обеспечения прочности по арматуре:

,

где , - соответственно, суммы проекций, усилий всей пересекаемой наклонной и нормальной к продольной оси элемента арматуры при длине проекции сечения С=1,68м (рис.7),

?i – угол наклона стержней к продольной оси балки, ?i =30 град.;

- расчетное сопротивление арматуры, которое может быть различным для вертикальных хомутов и наклонных отгибов или отдельных стержнем; , где , - коэффициенты условий работы арматуры (применительно к стержням арматурной стали классов A-I, A-II, A-III), (для наклонной арматуры), (для вертикальной арматуры),



где - поперечная сила, передаваемая на бетон сжатой зоны, при этом ;

- толщина ребра и расчетная высота сечения, ; ;

- расчетное сопротивление бетона растяжению (табл. 6 методички) , ;

;

<

,

где - расчетное сопротивление на скалывание при изгибе (табл. 6 методички), ;

- наибольшее скалывающее напряжение от нормативной нагрузки, где - нормативная поперечная сила в сечении 3-3 от совместного действия временных и постоянных нагрузок:

,

;

S – статический момент верхней или нижней части сечения относительно нейтральной оси;

I – момент инерции сечения.

Характеристики S и I определяются по правилам курса сопротивления материалов путем приведения арматуры и бетона к одному из материалов через коэффициент приведения na(nb):





Определяем расстояние от верхней грани до центра тяжести:



Статический момент нижней части:

;

Момент инерции:



.

При проверку на прочность по наклонным сечениям допускается не производить, а при - сечение должно быть перепроектировано с увеличением поперечной или наклонной арматуры;

, условие выполняется.

;

;

, условие выполняется.

- усилие, воспринимаемое горизонтальной арматурой кН, где - площадь горизонтальной арматуры (см2), ;

- коэффициент, определяемый углом наклона сечения 3-3 к продольной оси балки, ;



Проверяем условие, ,

;

;
; - условие выполняется.

Расчет наклонных сечений по изгибающему моменту (рис.8) следует выполнять из условия:

,

где М – момент относительно оси, проходящей через центр сжатой зоны бетона наклонного сечения от расчетных нагрузок, расположенных по одну сторону от сжатого конца сечения, , ;

- соответственно расстояния от усилий в вертикальных хомутах, наклонных стержнях и отгибах, горизонтальных стержнях до конца сжатой зоны бетона в сечении, для которого определяется момент;

;

;

Проверяем условие - условие выполняется


    1. Расчёт и конструкция плиты балки.


На рис.10 изображены схемы установки колеса вдоль. Отпечатки колеса а1 и b1 на покрытии ездового полотна принимаются, соответственно для НК-80 0,2м и 0,8м, для А11 – 0,2м и 0,6м. Усилие Р давления на колесо для НК-80 98кН, для А11 – 54кН.

Размеры площадки а2 и b2 передачи усилий от колеса на поверхность плиты:



При этом, расчетная ширина плиты, воспринимающая изгибающий момент от давления колеса:

, но не менее 2/3 lb.
Для НК-80:

а1=0,2м;

b1=0,8м;

м;

м;



м;

Изгибающие моменты в сечениях 1-1 и 2-2 (М1 и М2) определяются через балочный момент М0, который определяется для разрезной балки пролетом lb :



Балочный момент определяется от совместного действия временных и постоянных нагрузок (в качестве временной нагрузки следует рассмотреть А11 и НК-80 и выбрать из них ту нагрузку, которая вызывает наибольший изгибающий момент):



Балочный изгибающий момент от постоянных нагрузок:



где g – расчетная нагрузка собственного веса конструкций









;

Балочный изгибающий момент от временной нагрузки определяется в виде:

,

Где - площадь участка линии влияния М0 в границах распределения временной местной нагрузки.

м2;

Усилия от временных нагрузок определяются от НК-80:

- интенсивность распределения НК-80 при Р=98кН и для НК-80

кН/м.




Для АК 11:

м;

м;

м;

м.

Интенсивность распределения А11 при Р=54Кн:

;



кН/м;

;

кН/м.

Балочный изгибающий момент от временной нагрузки:,

м2;





Выбраем нагрузку НК-80, т.к. она вызывает наибольший изгибающий момент ().

Изгибающие моменты в сечениях 1-1, 2-2:





В качестве расчётного принимаем:



;

;

Пусть высота сжатой зоны: м;

Примем диаметр d = 10 мм.

тогда м.

м2;

d = 10 мм м2;

стержней.

Определяем площадь для 11 стержней:

м2;

м;



27,11 > 26,25 - условие выполнено.
= 100 мм.

Окончательно принимаем: 1110 АII с шагом 100 мм.



3.8. Трещиностойкость бетона балки.
Проверка трещиностойкости заключается в определении ширины раскрытия трещин:

,

где - раскрытие трещины (см)

- растягивающие напряжения в арматуре в крайних (наиболее растянутых) стержнях балки;

Схема армирования ребра балки на рис. 5.

- расстояние от нижней грани фибры ребра балки до центра крайнего нижнего ряда арматуры ;

Е – модуль упругости арматуры ;

= 0,03см – предельное значение расчетной ширины раскрытия трещин для ребер балок автодорожных мостов категории 3в по трещиностойкости.

МПа.
- коэффициент раскрытия трещин для стержневой арматуры периодического профиля, где:

- радиус армирования (см) для нормальных трещин, при этом: - коэффициент, равный:

0,85 – для вертикальных рядов из двух стержней (без просветов);

n – число арматурных элементов с одинаковым номинальным диаметром d; n=18;

d – диаметр одного стержня (см); d=3,2см;

Ar – площадь зоны взаимодействия, принимаемая ограниченной наружным контуром сечения и радиусом взаимодействия r = 6d.

см2.

см;



см.

Условие выполняется, т.к. .


3.9. Жесткость балки.
Условием обеспечения требуемой жесткости балки является выражение:

м, где:

f - прогибы балки от временной нормативной нагрузки посередине пролета:

,

где: - нормативный изгибающий момент в сечении 1-1 от временной нагрузки;

- жесткость балки с учетом трещин, причем

- модуль упругости бетона;

- момент инерции бетонного сечения.

Поскольку временных нагрузок две (НК-80 и А11) расчет следует выполнить дважды, но исходя из с того, что НК-80 наибольшая из этих нагрузок рассчитываем только её. Для определения момента инерции методами сопротивления материалов необходимо предварительно определить положение центра тяжести сечения (относительно верхней грани плиты):

, где:

- статический момент сечения относительно верхней грани плиты;

- площадь сечения;

м2;

м;

Момент инерции бетонного сечения:

;



;

Условие выполняется, т.к. .

4. Список литературы.

  1. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. Минстрой России-М.: ГПЦПП, 1996.

  2. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Минстрой России-М.: ГПЦПП, 2000.

  3. Поливанов Н.И. Железобетонные мосты на автомобильных дорогах (проектировании и расчёт). Научно-техническое издательство автотранспортной литературы, 1956.

  4. Гибшман Е.Е. Мосты и сооружения на дорогах. Издательство «Транспорт»-М., 1972.


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации