Расчет балки по прочности наклонного сечения
Прочность балки по сжатому бетону между наклонными трещинами будет обеспечена, если будут соблюдаться условие:
, (3,32)
кН
кН
где Q- поперечная сила на расстоянии h0 от оси опоры,
– при хомутах, нормальных к оси сечениям;
площадь сечения хомутов, расположенных в одной плоскости;
расстояние между хомутами;
b= 28,8 толщина стенки (ребра) главной балки;
, здесь 
принимают в МПа;
рабочая высота сечения.
Проверка прочности наклонного сечения на действие поперечной силы следует производить из условия
(3,33)
кН
кН
где Q - поперечная сила, возникающая в конце наклонного сечения;
,
10657.51 кН
- суммы проекций усилий всей пересекающей арматуры на длине проекции С, не превышающей 2h0;
Проекция наклонной трещины 
0 ,
см
- поперечное усилие, передаваемое на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения
(3,34)
МПа
4.8. Определение прогиба балки в середине пролета
Прогиб железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов, при действии подвижной нагрузки вычисляют по формуле:
|
|
|
. (3,35)
м
Величина прогиба не должна превышать значение
. (3,36)
м
м
Расчет промежуточной опоры
Нагрузки, действующие на промежуточные опоры
На опору действуют постоянные вертикальные и временные нагрузки.
Постоянные нагрузки складываются от веса пролетного строения, мостового полотна и веса самой опоры.
Нормальное вертикальное давление на опору от временной подвижной нагрузки составляет:
(4,1)
площадь линии влияния;
интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки определяемая:
- при загружении одного пролета:
м
(если 
кН
- при загружении двух пролетов:
м
175.2869
Кн
|
|
|
где l - расчетный пролет;
– расстояние между осями опорных частей.
ln - полная длина пролетного строения.
ln =11,5 м
К опоре вдоль моста приложены горизонтальные нагрузки от торможения и продольного ветра, а поперечном - нагрузки от поперечных ударов, поперечного ветра (не учитываемые совместно) и ледовая нагрузка.
Нормативная сила торможения, приложенная к опоре в уровне опорных частей:
(4,2)
где интенсивная (эквивалентная) нагрузка, определяемая при длине загружения 
и коэффициенте .
207,625
кН
Нормативная сила от продольной ветровой нагрузки на пролетное строение так же приложена к опоре в уровне центра опорных частей:
(4,3)
кН
нормативная интенсивность ветровой нагрузки;
строительная высота;
высота рельса.
Нормативная сила от продольной ветровой нагрузки, действующей выше уровня воды (УМВ), приложенная в центре тяжести площади проекции Fоп.
|
|
|
кН
где 
площадь опоры.
Нормативная сила от поперечных ударов, приложенная на уровне головки рельса:
(4,5)
кН
где К - класс нормативной временной нагрузки от подвижного состава, равная 14 кН.
Нормативная сила от поперечного ветра:
а) На подвижной состав:
(4,6)
кН
считается приложенной на 2 метра выше головки рельса.
б) На пролетное строение:
(4,7)
кН
приложенная по середине строительной высоты.
в) На опору:
, (4,8)
кН
приложеная в центре тяжести площади проекции 
на уровне УВЛ или УНЛ минус 0,3 толщины льда.
г) - сила давления льда 
:
, кН (4,9)
кН
|
|
|
где А - климатический коэффициент, равный 1,5
h л - толщина льда в метрах;
h л =0,45 м
b - ширина опоры науровне действия льда;
b =2,6 м
предел прочности льда
m - коэффициент ( равный 0,9-0,59).
Определение расчетных усилий
Расчетные вертикальные усилия в горизонтальном сечении опоры от постоянных нагрузок
, (4,10)
кН
вес опоры.
От временной подвижной вертикальной нагрузки, расположенной на одном или на двух пролетах
. (4,11)
кН
Расчетная поперечная сила, направленная вдоль оси моста:
- от продольной ветровой нагрузки:
(4,12)
кН
- от силы торможения:
(4,13)
кН
Расчетный момент в продольной плоскости моста относительно центра тяжести площади сечения:
- от временной вертикальной подвижной нагрузки на одном пролете:
(4,14)
- от продольной ветровой нагрузки:
; (4,15)
=774.288 
- от силы торможения;
Расчетная поперечная сила, направленная поперек оси моста:
- от поперечных ударов временной подвижной нагрузки на двух пролетах:
; (4,17)
- от поперечной ветровой нагрузки:
(4,18)
- от ледовой нагрузки:
. (4,19)
Расчетный момент поперечной плоскости моста относительно центра тяжести площади сечения:
- от поперечных ударов временной подвижной нагрузки на двух пролетах:
; (4,20)
- от поперечной ветровой нагрузки:
; (4,21)
=1136.95
- от ледовой нагрузки
, (4,22)
коэффициент перегрузки для горизонтальных нагрузок от подвижного состава при 
- тоже для вертикальной нагрузки от подвижного состава;
n=1.5 и nл=1,3- тоже соответственно для ветровой и ледовой нагрузки;
Расчетные сочетания усилий
В каждой из плоскостей вдоль и поперек оси моста возможны различные сочетания усилий, установленные нормами по вероятности совпадении их максимальных значений. В каждое сочетание входят усиления от постоянных нагрузок и возможные усиления от временных нагрузок.
Сочетания нагрузок и коэффициенты сочетания 
для расчета промежуточной опоры приведены в таблице 8.
Таблица 8.1
Сочетания усилий и коэффициенты сочетаний 
для промежуточной опоры
| Направле-ния горизон- тальных усилий | № Соче-тания. | Постоян- ные нагрузки
| Усилия от вертикальной подвижной нагрузки. | Усилия: | |||||
| от попереч- ного удара | от торможе- ния
| от ветра
| от льда | ||||||
| на 1 пролет | на 2 проле-та | . 
| |||||||
| Вдоль моста | 1 | 1 | 1 | - | - | - | - | - | |
| 2 | 1 | - | 1 | - | - | - | - | ||
| 3 | 1 | 0,8 | - | - | 0,7 | 0,5 | - | ||
| 4 | 1 | - | 0,8 | - | 0,7 | 0,5 | - | ||
| Поперек моста | 5 | 1 | - | 1 | 1 | - | - | - | |
| 6 | 1 | - | 0,8 | 0,7 | - | - | 0,7 | ||
| 7 | 1 | - | 0,8 | - | - | 0,5 | 0,7 | ||
Таблица 8.2
Сочетания усилий и коэффициенты сочетаний для промежуточной опоры
| Nп | N(1) | M(1) | N(2) | Q | M | Q | M | Q | M | Q | M | ||
| вдоль | 1 | 4603,78 | 1288,924 | 483,3465 | |||||||||
| 2 | 4603,78 | 2564,974 | |||||||||||
| 3 | 4603,78 | 1031,139 | 386,6772 | 196,7216 | 196,7216 | 64,35712 | 568,4747 | ||||||
| 4 | 4603,78 | 2051,979 | 196,7216 | 196,7216 | 64,35712 | 568,4747 | |||||||
| поперек | 5 | 4603,78 | 2564,974 | 11,36982 | 98,38305 | ||||||||
| 6 | 4603,78 | 2051,979 | 7,958874 | 68,86814 | 646,8053 | 355,7429 | |||||||
| 7 | 4603,78 | 2051,979 | 646,8053 | 355,7429 |
| ∑ | ∑N | ∑Q | ∑M | |
| вдоль | 1 | 5892,704 | ||
| 2 | 7168,754 | |||
| 3 | 5634,92 | 261,0787 | 765,1963 | |
| 4 | 6655,759 | 261,0787 | 765,1963 | |
| поперек | 5 | 7168,754 | 11,36982 | 98,38305 |
| 6 | 6655,759 | 654,7641 | 424,611 | |
| 7 | 6655,759 | 646,8053 | 355,7429 |
Выбираем самые неблагоприятные сочетания усилий. Вдоль моста – сочетание 4, поперек моста – сочетание 6
Расчет промежуточной опоры
Промежуточную опору рассчитывают на прочность и устойчивость как бетонный столб под воздействием продольной сжимаемой силы, приложенной с расчетным эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения
. (4.23)
Кроме того, учитывается случайный эксцентриситет ес.сл, принимаемый не менее одного из следующих значений:
, (4,24)
расчетная длина опоры для промежуточной опоры 
;
Н - высота опоры от обреза фундамента до верха подферменной плиты,
, (4,25)
где h- размер сечения опоры вдоль эксцентриситета.
Полный эксцентриситет продольной сжимающей силы относительно центра тяжести площади сечения опоры:
с, сл , (4.26)
где M и N-соответственно изгибающий момент и продольная сила в рассматриваемом сечении.
Для опор статически неопределимых систем 
принимается равным эксцентриситету, полученному из статического расчета, но не менее 
. Расчет сечения опор производят либо только по прочности, либо по прочности и устойчивости в зависимости от величины эксцентриситета . Для установления вида расчета в начале определяют ядровые расстояния:
, (4.27)
где W- момент сопротивления рассчитываемого сечения;
Ab- площадь поперечного сечения опоры.
Для прямоугольного сечения имеем:
Если 
(равнодействующее усилие находится в пределах ядра сечения) выполняется расчет по прочности и устойчивости.
Проверка устойчивости выполняют по формуле
(4.28)
где 
коэффициент продольного изгиба определяемый:
,
здесь 
-коэффициент продольного изгиба, учитывающий временной нагрузкой;
- тоже, постоянных нагрузок;
- расчетное продольное усилие от постоянной нагрузки;
- расчетное продольное усилие от временной нагрузки;
-полное расчетное продольное усилие.
Значения коэффициентов и принимаются по таблице 37 СНиП.
-призменная прочность бетона.
Проверку прочности производят по формуле:
(4.28)
В случае, когда 
, достаточно выполнить только проверку по прочности.
, (4.30)
где 
площадь сжатой зоны сечения.
Положение нейтральной оси сечения определяют по формуле
где: 
расстояние от оси, проходящей от центра тяжести сечения до сжатой грани.
- коэффициент, учитывающий влияние прогиба и определяемый по формуле
здесь 
- условная критическая сила , для бетонных элементов определяется по формуле:
но 
: 
Расчет вдоль моста:
Условие выполняется.
Условие выполняется.
Условие выполняется.
Расчет поперек моста:
Условие выполняется.
Условие выполняется.
Условие выполняется.
Библиографический список
1. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы / Госстрой СССР, 1985.
2. СП 35.13330 – 2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84.
3. Мосты и тоннели на железных дорогах: Учеб. для вузов / В.О. Осипов, В.Г. Храпов, Б.В. Бобриков и др. Под ред. В.О. Осипова.- Транспорт, 1988.
4. Инженерные сооружения в транспортном строительстве. В 2 кн. Учебник для студ. высш. учеб.заведений /под ред. П.М. Саламахина. –М.:Издательский центр «Академия», 2007.
5. Власов Г.М. Расчет железобетонных мостов /Г.В. Власов, В.П. Устинов.-М.:Транспорт, 1992.
6. Бобриков Б.В., Русаков И.М., Царьков А.А. Строительство мостов: Учебник для вузов.- М.: Транспорт, 1987.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 321; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!