Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364139
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21319)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8692)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Проект автодорожного моста

Название: Проект автодорожного моста
Раздел: Рефераты по транспорту
Тип: реферат Добавлен 02:46:01 15 июля 2011 Похожие работы
Просмотров: 553 Комментариев: 11 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Марийский государственный технический университет

Кафедра "Автомобильные дороги"

Курсовой проект

на тему:

"Проект автодорожного моста"

Выполнил: студент группы АДз-5 Волков С.

Проверил: ст. преподаватель

Васюнин С.А.

Йошкар-Ола

2010


Содержание

Введение. 3

Глава 1. Вариантное проектирование схем моста. 4

1.1 Описание вариантов схем моста. Чертеж вариантов моста. 4

1.2. Сравнение вариантов моста. 11

Глава 2. Расчет плиты проезжей части. 16

2.1 Определение усилий в плите проезжей части. 16

2.2 Подбор арматуры плиты проезжей части. 24

2.2.1 Нижний ряд (по сеч. I-I). 24

2.2.2 Верхний ряд (по сеч. III-III). 25

2.3.1 Проверка на изгибающий момент по нормальному сечению. 26

2.3.2 Проверка на поперечную силу по наклонным сечениям. 27

2.4 Проверка плиты по второй группе предельных состояний. 28

2.4.1 Расчет на образование продольных трещин. 28

2.4.2 Расчет на ограничение раскрытия трещин. 29

Глава 3. Расчет пролетного строения моста. 30

3.1 Определение усилий в главных балках пролетного строения. 30

3.1.1 Нахождение коэффициентов поперечной установки. 30

3.1.2 Нахождение усилий в главных балках. 36

3.2 Определение количества рабочей арматуры. 40

3.3. Расчет по предельным состояниям первой группы.. 41

3.3.1. Расчет по прочности нормального сечения на действие изгибающего момента. 41

3.3.2. Расчет по прочности наклонного сечения на действие поперечной силы.. 42

3.4 Расчет по предельным состояниям второй группы.. 44

3.4.1. На стадии создания предварительного напряжения. 44

3.4.2. На стадии эксплуатации. 46

Список литературы. 51

Введение

Мостовой переход является составной часть дороги, поэтому при его проектировании необходимо, прежде всего, учитывать основное требование – наилучшее обслуживание перевозок по дороге. Выбор места перехода реки должен быть подчинён этому требованию. Однако мостовой переход представляет собой комплекс сложных и дорогостоящих сооружений, затраты на постройку которых существенно зависят от места расположения перехода на реке. При выборе наилучшего места перехода необходимо учитывать весь комплекс характеристик того или иного участка реки, влияющих на стоимость строительства и эксплуатации сооружений. К таким характеристикам относят: геологические условия, определяющие тип и глубину заложения мостовых опор; топографические условия, определяющие объёмы работ по устройству подходов к мосту; гидрологические условия, в частности ширина разлива и русла, изменчивость берегов русла, амплитуда изменения уровня и скорость течения воды, определяющие длину моста и объёмы работ по регулированию реки и защите пойменных насыпей; ледовый режим, т.е. интенсивность ледохода, возможность образования ледяных заторов и зажоров шуги, навала на сооружения больших массивов льда, грозящих им повреждениями, особенно при прорыве заторов и т.д.

Для достижения основной цели – наилучшего обслуживания перевозок- необходимо прежде всего обеспечить непрерывность движения по дороге. Поэтому сооружения мостового перехода должны быть запроектированы и построены таким образом, чтобы оставаться устойчивыми и выполнять свои функции при любых условиях, которые могут за длительный срок их службы. Иначе говоря, сооружения перехода должны прочно противостоять действию текущей воды и русловым деформациям, предвычисленным в прогнозах.

Глава 1. Вариантное проектирование схем моста.

На начальной стадии проектирования разрабатываются три варианта схемы моста, различающимися пролетными строениями, опорами и т.д. Затем путем сравнения из трех вариантов выбирается лучший, для которого ведутся дальнейшие расчеты.

Длина моста: 68 м.

Габарит моста: 11,5 м.

1.1 Описание вариантов схем моста. Чертеж вариантов моста

Вариант № 1.

Мост запроектирован по схеме: 15×2+21×2.

Конструкция дорожного полотна:

– выравнивающий слой – 3 см

– слой гидроизоляции – 1 см

– защитный слой – 4 см

– асфальтобетон – 7 см

Полная длина моста Lм складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.

– расстояние между торцами балок разрезной системы 50мм

– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой 50мм

– ширина шкафной стенки 200 мм

Lмоста =15×2+21×2+2×0,4+5×0,05=73,05 м.

Вариант № 2.

Мост запроектирован по схеме: 5×15.

Конструкция дорожного полотна:

– выравнивающий слой – 3 см

– слой гидроизоляции – 1 см

– защитный слой – 4 см

– асфальтобетон – 7 см

Полная длина моста Lм складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.

– расстояние между торцами балок разрезной системы 50мм

– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой 50мм

– ширина шкафной стенки 200 мм

Lмоста =5×15+2×0,40+4×0,05=76,10 м.


Габарит -11,5м

Соответственно сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением будет выглядеть следующим образом.

Рис.1.8 Сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением.

Таблица 1.2

Количество балок

Ширина тротуара

Ширина ПЧ

Ширина ПБ

Расстояние между балками

Расстояние между крайними балками

Расстояние между осью балок и габаритом

Ширины стыка

Т

ПР

ПБ

а

А

g

b

5

0,75

7,5

2

2,4

12

0,25

1.0

Барьерные ограждения

Барьерные ограждения металлические по ГОСТ 26804–86. Конструкция барьерного ограждения:

17 – цоколь ЦМа;

18 – стойка мостовая СМ;

20 – консоль амортизатор КА;

22 – секция балки СБК–2;

23 – секция балки СБ–2;

24 – секция балки СБ–4;

26,29,32 – блок водоотвода;

27 – уголок 100×63×7, l=6000;

28 – уголок 100×63×7, l=9000;

33 – лист 4×50, l=20;

35 – болт М20–6д×70,58;

36 – болт М16×15–8д×30,58;

37 – болт М16×45,58;

38 –гайка II М16;

39 –гайка М16;

40 – шайба 16.

Рис.1.9. Барьерное ограждение

Деформационные швы

Деформационные швы привязываются при конкретном проектировании и назначаются при компоновке схемы сооружения в зависимости от величины перемещений.

Закрытый деформационный шов с заполнением резинобитумной мастикой и пеньковым канатом. Перемещения до 15 мм.

Рис.1.10. Конструкция деформационного шва.

1 – асфальтобетонное покрытие;

2 – защитный слой с металлической сеткой;

3 – резинобитумная мастика;

4 – гидроизоляция из стеклосетки, пропитанная битумной мастикой;

5 – выравнивающий слой первой очереди (цементная смазка);

6 – выравнивающий слой второй очереди;

7 – пеньковый канат d=29–33 мм;

8 – латунный компенсатор d=2 мм, промазан 2-мя слоями битумного лака;

9 – анкерная латунная пластина;

10 – анкерный стержень d=12 мм;

11 – закладная деталь, устраиваемая в балках. ЗД–1;

Опорные части

Опорные части служат для передачи усилий с пролётных строений на опоры, фиксируя при этом положения реакций, а так же для обеспечения свободы деформаций пролётных строений.

Неподвижная опорная часть:

1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,9 кг).

Рис.1.11 Конструкция неподвижной опорной части.

Подвижная опорная часть:

1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,3 кг).

Рис.1.12 Конструкция подвижной опорной части.

Водоотвод

Для обеспечения отвода воды с проезжей части, мосты следует располагать на продольном уклоне не менее 5 ‰. Поперечный уклон проезжей части должен быть не менее 20 ‰.

При привязке пролётного строения необходимо предусмотреть отвод воды с проезжей части: вдоль ограждения или через водоотводные устройства.

Тип водоотвода и места установки водоотводных устройств назначаются при привязке пролётных строений. Водоотводные устройства необходимо располагать в пределах полос безопасности в монолитных участках пролётного строения.

Рис.1.13 Схема водоотводного устройства.

Таблица 1.3

Наименование

Кол–во

Обозначение документа

Масса ед. кг

Масса, кг

1

Водоотводная трубка dвн =150 мм, l=450–1000 мм

1

3.503.1-81.3-1-19

13,5–24,0

42,0–52,5

2

Воронка

1

3.503.1-81.3-1-20

12,5

3

Решетка

1

3.503.1-81.3-1-21

16,0

1.2. Сравнение вариантов моста

Таблица 1.4

Наименование показателей

Ед. изм

Варианты

I

II

Полная длина моста

м

73,05

73,10

Наибольший пролет

м

21

15

Расход материалов: бетона

м3

1880

1419

Сметная стоимость

тыс.руб.

23483

23816

Соотношение стоимости

%

87,6

100

Эксплуатационные показатели:

а) количество дефор-х швов

шт

5

6

б) жесткость пролетных строений

баллы

в) удобство тех.осмотров и ремонтов

+/-

г) эстетические качества

баллы

Расчет расхода ж/б и сметной стоимости:

Таблица 1.5

Исходные данные

Балка Б1800.174.123-ТВ.АII-5: крайняя

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

2020

В35

11,91

504

1173

90

29,8

Балка Б1800.140.123-ТВ.АII-5 (6.7): промежуточная

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

1960

В35

10,81

475

1420

62

27,0

Балка Б2100.174.123-ТВ.АII-5: крайняя

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

2020

В35

15,76

590

1519

97

34,60

Балка Б2100.140.123-ТВ.АII-5 (6.7): промежуточная

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

1960

В35

12,55

567

1684

65

31,38

Балка Б2400.174.123-ТК7.АII-5: крайняя

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

2020

В35

15,78

682

1750

124

39,4

Балка Б2400.140.123-ТВ.АII-5 (6.7): промежуточная

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

1960

В35

14,29

654

1942

88

35,73

Балка Б3300.174.153-ТВ.АII-5: крайняя

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

2020

В40

23,93

998

2438

148

59,8

Балка Б3300.140.153-ТВ.АII-5 (6.7): промежуточная

Размеры, мм

Марка бетона

Расход материала на изделие

Масса ед., т

е

b

бетон, м3

А–I, кг

А–II, кг

Прокат, кг

700

1960

В40

21,9

954

2703

102

54,77

Вариант №1

Объем железобетона:

Vж/б = Vкозл.устоя +Vпр б. +Vкр б. +ΣVопор

Vкозл. устоя – объём козлового устоя

Vпр б. – объём промежуточных балок

Vкр б. – объём крайних балок

Vопор – объём опор

Vкозл.устоя =10*28,1=281м3 ;

10 – количество козловых устоев на мосту (5шт*2стороны)

28,1 – расход материала на один козловой устой (табл.2.11. – Катцын)

Vпр б. 21м = 4*4*12,55=200,8м3 ;

Vкр б.21м = 4*2*15,78=126,2м3 ;

Vпр б. 15м = 4*8*14,29=457,3м3 ;

Vкр б.15м = 4*4*15,78=252,5м3 ;

Vопор = 20*28,1=562м3 (табл.2.15. – Катцын);

Vж/б = 281+1037+562=1880м3

Сметная стоимость:

K=ΣEi *Vi

Ei -укрупненная расценка

Vi -объем материала

К = 393,4*14,5+21,0*(200.40+123.04) +19,5*(82.96+42.28)+604.26*12,5 = 23483,01 тыс.руб.

K=281*14,5+658,1*21+378,7*19,5+562*12,5=32304,22 тыс.руб.;

Стоимость работ – фундамента, опор и пролетного строения (табл.2.4)

К1 =ΣKi *Vi ;

К1 =281*11,25+37,5*1037+9,5*562=47380,25 тыс.руб.;

Стоимость мостового полотна (табл.2.4)

К2 =ΣKi *Vi ;

К2 =73,05*11,5*1,4=1176 тыс.руб.;

Полная стоимость

С = К+К12 =32304,22+47380,25+1176,105=80860,575 тыс.руб.;

Вариант №2

Объем железобетона:

Vж/б = Vкозл.устоя +Vпр б. +Vкр б. +ΣVопор

Vкозл. устоя – объём козлового устоя

Vпр б. – объём промежуточных балок

Vкр б. – объём крайних балок

Vопор – объём опор

Vкозл.устоя =10*28,1=281м3 ;

10 – количество козловых устоев на мосту (5шт*2стороны)

28,1 – расход материала на один козловой устой (табл.2.11. – Катцын)

Vпр б. 15м = 4*8*14,29=457,3м3 ;

Vкр б.15м = 4*4*15,78=252,5м3 ;

Vопор = 15*28,1=421,5м3 (табл.2.15. – Катцын);

Vж/б = 281+709,8+421,5=1412м3

Сметная стоимость:

K=ΣEi *Vi

Ei -укрупненная расценка

Vi -объем материала

К = 393,4*14,5+21,0*(200.40+123.04) +19,5*(82.96+42.28)+604.26*12,5 = 23483,01 тыс.руб.

K=281*14,5+457,3*21+252,5*19,5+421,5*12,5=23869,49 тыс.руб.;

Стоимость работ – фундамента, опор и пролетного строения (табл.2.4)

К1 =ΣKi *Vi ;

К1 =281*11,25+37,5*709,8+9,5*421,5=33781,5 тыс.руб.;

Стоимость мостового полотна (табл.2.4)

К2 =ΣKi *Vi ;

К2 =76,1*11,5*1,4=1225 тыс.руб.;

Полная стоимость

С = К+К12 =23869,49+33781,5+1225,21=58876,2 тыс.руб.;

На основании данных по табл. 1.4. делаем вывод, что наиболее экономичным является первый вариант.

Глава 2. Расчет плиты проезжей части

1этап Определяется изгибающий момент и поперечная сила в сечениях плиты в середине пролета и на опоре от временной нагрузки (местное приложение временной нагрузки). Постоянная нагрузка здесь не учитывается.

2этап Определяются усилия в тех же сечениях плиты только от пространственной работы пролетного строения. При этом учитываются постоянная и временная нагрузки. При этом усилия определяются путем загружения линии влияния изгибающего момента и поперечной силы.

3этап Усилия, найденные из предыдущих этапов расчета, складываются и являются расчетными для дальнейшего расчета и конструирования плиты.

2.1 Определение усилий в плите проезжей части.

При расчете по методу, в котором плиту рассматривают как неразрезную балку на упругих опорах, усилия в плитах без диафрагменных пролетных строений определяют с некоторым запасом исходя из двух случаев загружения:

1. От местной нагрузки, как для плит, опертых двумя сторонами.

2. От участи плит всего пролетного строения в целом.

В соответствии с ТП 3.503.1-81.0-4 стр.8 т.2 применим следующую схему омоноличивания балок пролетного строения моста.

Рис.2.1. Схема омоноличивания балок

Покрытие состоит из следующих слоев дорожной одежды:

– выравнивающий слой – 3 см

– слой гидроизоляции – 1 см

– защитный слой – 4 см

– асфальтобетон – 7 см

Усилия от местных нагрузок

Приложение нагрузки АК (А):

b=0,6м.

c=1,1м.

hдо =0,15м.

hпл =0,18м.

a=0,2м.

P=70 кН.

K=14.

RA =RB =q∙b1

Рис.2.2. Схема приложения нагрузки АК.

Таблица 2.1

Название слоя

Толщина, h, м

Нормативный удельный вес, , кН/м3

Коэффициент надежности по нагрузке,

1

Асфальтобетон

0,07

22,6

1,5

2

Защитный слой

0,04

24,5

1,3

3

Гидроизоляция

0,01

17,8

1,3

4

Выравнивающий слой

0,03

23,5

1,3

5

Плита

0,18

24,5

1,1

Ml/2 =Mп +Mвр

Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:

b1 =b+2∙hдо =0,6+2∙0,15=0,9 м.

Длина распределения колесной нагрузки поперек расчетного пролета плиты:

a1 =a+2∙hдо +LР /3≥2∙LР /3

а – размер площадки опирания колеса с наибольшим давлением (0,2 м).

a1 =0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25<2∙LР /3=1,49 м.

Условие не выполняется. Принимаем

a1 =1,493 м.

Для колесной нагрузки:

qP =P /(a1 ∙b1 )=70,0 /(1,493∙0,9)=52,1кН/м

Для равномерно распределенной нагрузки:

qV =0,5∙K /b1 =0,5∙14,0 /0,9=7,8кН/м

Ml/2,V б =qV ∙b1 ∙(LР -С) /2=7,8∙0,9∙(2,24-1,1) /2=3,99кНм

Ml/2,P б =qP ∙b1 ∙(LР -С) /2=52,1∙0,9∙(2,24-1,1) /2=26,7кНм

Максимальный балочный изгибающий момент в сечении:

Ml/2 б =(1+μ)∙(Ml/2,V б ∙γfv +Ml/2,P б ∙γfp )

Динамический коэффициент:

(1+μ)=1+(45-2,24)/135=1,317

Коэффициенты надежности по нагрузкам согласно СНиП 2.05.03-84∙ по табл.14:

γfv =1,2

γfp =1,5

Ml/2 б =1,317∙(3,99∙1,2+26,719∙1,5)=59,1кНм

Момент от постоянной нагрузки в середине плиты:

Mп =QI ∙Lр 2 /8=9,65∙5,018 /8=6,0499кНм

QI =(0,07∙22,6∙1,5+0,04∙24,5∙1,3+0,01∙17,8∙1,3+0,03∙23,5∙1,3+0,18∙24,5∙1,1)=9,65кНм

Ml/2 =59,08+6,05=65,13 кНм.

Приложение нагрузки НК:

b=0,8м.

c=3,6м.

hдо =0,15м.

hпл =0,18м.

a=0,2м.

P=126 кН.

RA =RB =q∙b1

Рис.2.3. Схема приложения нагрузки НК.

Ml/2 =Mп +Mвр

Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:

b1 =b+2∙hдо =0,8+2∙0,15=1,1 м.

a1 =a+2∙hдо +LР /3≤1,2

а – размер площадки опирания колеса с наибольшим давлением (0,2 м).

a1 =0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25>1,2 м.

Условие не выполняется. Принимаем

a1 =1,2 м.

Для колесной нагрузки:

q=9∙К /(a1 ∙b1 )=9∙14,0 /(1,2∙1,1)=95,5кН/м

Величина балочного момента:

MбfK (1+μ)∙Mб =1∙1,238∙44,4=54,9кНм

Mб =qK ∙b1 ∙(LР -0,5∙b1 ) /4=95,45∙1,1∙(2,24-0,5∙1,1) /4=44,4кНм

Динамический коэффициент:

(1+μ)=1,35-0,05∙2,24=1,238

Ml/2 =54,92+6,05=60,97 кНм.

Расчетное значение изгибающих моментов в сечениях плиты:

Ml/2 P1 ∙Ml/2 б

Mоп P2 ∙Ml/2 б

α1 =0,5

α2 =-0,7 – переменные, определяются в зависимости от коэффициента n

АК:

по I п.с.

Ml/2 P =0,5∙65,13=32,56кНм

Mоп P =-0,7∙65,13=-45,6кНм

по II п.с.

Ml/2 б =1,317∙(3,99+26,72)=40,4кНм

Mп =QII ∙Lр 2 /8=6,84∙5,018 /8=4,2922кНм

QII =(0,07∙22,6+0,04∙24,5+0,01∙17,8+0,03∙23,5+0,18∙24,5)=6,84кНм

Ml/2 =4,29+40,44=44,73 кНм.

Ml/2 P =0,5∙44,73=22,36кНм

Mоп P =-0,7∙44,73=-31,3кНм

НК:

по I п.с.

Ml/2 P =0,5∙60,97=30,49кНм

Mоп P =-0,7∙60,97=-42,68кНм

по II п.с.

Ml/2 =54,92+4,292=59,21 кНм.

Ml/2 P =0,5∙59,21=29,61кНм

Mоп P =-0,7∙59,21=-41,45кНм

Максимальные моменты получились по АК.


Определение поперечной силы ( Q )

Нагрузка АК:

Рис.2.4. Схема приложения нагрузки АК.

Qоп =Qп +Qвр

Поперечную силу в сечениях плиты определяют, как для свободно опертой балки.

a1 ' =0,2+2∙hдо ≥2∙LР /3

a1 ' =0,2+2∙hдо =0,5<LР /3=0,75 м.

Условие не выполняется. Таким образом

a1 ' =0,747 м.

a1 =0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25<2∙LР /3=1,49 м.

Условие не выполняется. Таким образом

a1 =1,493 м.

Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:

b1 =b+2∙hдо =0,6+2∙0,15=0,9 м.

Определим ординаты по линии влияния Qоп по рис.2.4.:

y1 =(2,24-0,9 /2)/2,24=0,8

y2 =(2,24-0,9 /2-1,1)/2,24=0,31

Qвр I =(1+μ)∙[0,05∙K∙(γfv ∙y1fp ∙y2 )+P∙(y1 ∙γfp /aP +y2 ∙γfp /a1 )]

Qвр I =1,317∙[0,05∙14,0∙(1,2∙0,799+1,2∙0,308)+70,0∙(0,799∙1,5/1,493+0,308∙1,5/1,493)]=104 кН

Qвр II =(1+μ)∙[0,05∙K∙(y1 +y2 )+P∙(y1 /aP +y2 /a1 )]

Qвр II =1,317∙[0,05∙14,0∙(0,7991+0,308)+70,0∙(0,7991 /1,493+0,308 /1,493)]=69,4 кН

Qп I =QI ∙Lр /2=9,65∙2,24 /8=2,70кНм

Qп II =Qп II ∙Lр /2=6,84∙2,24 /8=1,92кНмQI =Qп I +Qвр I =106,43 кН (по I .с.).

QII =Qп II +Qвр II =71,27 кН (по II п.с.).
Нагрузка НК:

b=0,8м.

b1 =1,1 м.

a1 =1,493 м.

a1 ' =0,747 м.

P=126 кН.

Рис.2.5. Схема приложения нагрузки НК.

y =(2,24-1,1 /2)/2,24=0,75

Qвр I,II =(1+μ)∙P∙(y∙γfp /a1 )

Qвр I,II =1,238∙126,0∙(0,7545∙1 /1,493)=78,8 кН.

QI =Q п I +Qвр I =81,51 кН (по I п.с.).

QII =Q п II +Qвр II =80,72 кН (по II п.с.).
2.2 Подбор арматуры плиты проезжей части.

Армирование плиты проводится двумя сетками: верхней и нижней.

Для армирования плиты принимаем арматуру класса АII и диаметром 16 мм (в соответствии с табл.29 СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы").

Рис.2.6. Схема рассматриваемых сечений.

Рис.2.7. Схема расположения рабочей арматуры.

м.

hзс – толщина защитного слоя бетона.

d – диаметр арматуры.

2.2.1 Нижний ряд (по сеч. I-I).

Необходимая площадь ненапрягаемой арматуры:

AS =Ml/2 I /(RS ∙z)

RS – расчетное сопротивление арматуры растяжению (т.31 СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы"), для ненапрягаемой арматуры класса АII диаметром 16 мм

RS =265 МПа.

z – плечо внутренней пары сил.

h0 – рабочая высота сечения.

h0 =h-hзс -d /2=0,18-0,03-0,02 /2=0,14 м.

h – толщина плиты (по сеч. I-I).

z=0,875∙h0 =0,875∙0,142=0,12 м.

AS =30,49 /(265∙103 ∙0,12)=0,93∙10-3 м2 =9,26см2

Площадь одного стержня:

acr =П∙d2 /4=3,14∙2,56 /4=2,01 см2

Количество стержней:

n=AS /acr =9,259 /2,01=4,61≈5 шт.

Минимальное количество стержней по ТП 5 шт. Принимаем 5 стержней класса AII площадью всех стержней

AS =5∙2,01=10,05 см2

2.2.2 Верхний ряд (по сеч. III-III).

h0 =h-hзс -d /2=0,28-0,03-0,02 /2=0,24 м.

z=0,875∙h0 =0,875∙0,242=0,21 м.

AS =42,68 /(265∙103 ∙0,21)=0,76∙10-3 м2 =7,61см2

n=AS /acr =7,606 /2,01=3,78≈4 шт.

Минимальное количество стержней по ТП 5 шт. Принимаем 5 стержней класса AII площадью всех стержней

AS =5∙2,01=10,05 см2 .

Рис.2.8. Сетка арматуры
2.3 Проверка плиты по первой группе предельных состояний.

2.3.1 Проверка на изгибающий момент по нормальному сечению.

Условие:

, кН м

– предельный момент.

МПа – сопротивление на осевое сжатие (табл.23 СНиП "МиТ", в зависимости от класса бетона, В40).

x – высота сжатой зоны.

см

Проверка нижнего ряда

Рис.2.8. Сечение I-I.

x=265∙10,048 /(20∙1)=0,01

MP I <20∙1∙0,013∙(0,142-0,01/2)=36,04

30,49<36,04-Условие выполняется.

Проверка верхнего ряда

Рис.2.9. Сечение III-III.

x=265∙10,048 /(20∙1)=0,01

MP I <20∙1∙0,013∙(0,242-0,01/2)=62,67

42,68<62,67

Условие выполняется.

2.3.2 Проверка на поперечную силу по наклонным сечениям.

Условие:

МПа – сопротивление бетона на осевое растяжение (табл. 23 СНиП 2.05.03-84 "МиТ").

С – проекция возможной трещины на горизонтальную ось (не более 2h0 ).

Рис.2.10. Сечение III-III с наклонной трещиной.

Qоп P ≤1,5∙1,15∙1∙0,0586 /0,24

106≤417,5

Условие выполняется.

2.4 Проверка плиты по второй группе предельных состояний.

2.4.1 Расчет на образование продольных трещин.

Рис.2.11. Схема расположения рабочей арматуры.

Арматура класса АII и диаметром 16 мм.

м2

м.

шт (нижний ряд)

шт (верхний ряд)

Условие:

σbx =MP II ∙yв /Ired ≤Rbmc2

σbx – нормальное напряжение в бетоне вдоль продольной оси.

Rbmc2 =19,6 МПа (т. 23 СНиП "МиТ") – расчетное сопротивление на осевое сжатие для расчетов по предотвращению образования в конструкции продольных трещин.

Ired – приведенный момент инерции.

MP II =31,86 кНм – момент по второму предельному состоянию в плите.

nS =ES /Eb =2,06∙105 /36∙103 =5,722

ES =2,06∙105 МПа – модуль упругости напрягаемой арматуры (т.34 СНиП).

Eb =36∙103 МПа – модуль упругости бетона (т.28 СНиП).

Приведенная площадь сечения:

Ared =h∙b +(nS -1)∙(AS +AS ' )=18∙100 +(5,722-1)∙(10,05+10,05)=1895 см2

Статический момент инерции относительно нижней грани: см.

Sred =b∙h∙h /2 +(nS -1)∙(AS ∙aS +AS ' ∙(h-aS ' ))

Sred =100∙18∙18 /2 +(5,722-1)∙(10,05∙3,8+10,05∙(18-3,8))=17054 см3

yнижн =Sred /Ared =17054 /1895=9 см.

yверх =h-yнижн =18-9=9 см.

Момент инерции приведенного сечения:

Ired =b∙h3 /12+b∙h∙(h /2-yн )2 +(nS -1)∙(AS ∙(yн -aS )2 +AS ' ∙(yв -aS ' )2 )

Ired =100∙5832 /12+18∙100∙(18 /2-9)2 +(5,722-1)∙(10,05∙(9-3,8)2 +10,05∙(9-3,8)2 )=51166 см4

Тогда:

σbx =22,36∙9 /51166<19,6

3,934<19,6 МПа

Условие выполняется. Продольные трещины не образуются.

2.4.2 Расчет на ограничение раскрытия трещин.

Условие:

acr =Ψ∙σS /ES ≤Δcr

acr – величина раскрытия трещин.

ES =2,06∙105 МПа – модуль упругости.

σS – напряжение в крайнем ряду растянутой арматуры.

Δcr =0,02 см – допустимая величина раскрытия трещины (табл.39 СНиП).

Ψ – коэффициент раскрытия трещин.

Ψ=1,5∙Rr

Rr – радиус армирования.

Rr =Ar /(Σβ∙n∙d)

n=5 – количество стержней.

d=16мм – диаметр стержня.

β – коэффициент, учитывающий степень сцепления арматурных элементов с бетоном (табл. 41 СНиП "МиТ"), принимаем равным 1.

Ar – площадь зоны взаимодействия для нормальных сечений.

Ar =yн ∙b=9∙100=900 см2

Rr =900 /(1∙5∙1,6)=113 см.

Ψ=15,91

z=h-aS -x /2=18-3,8-1,33 /2=13,5 см.

σS =M∙(h-x-aU )/(AS ∙z∙(h-x-a))

σS =22,36∙(18-1,331-3,8)/(10,05∙13,53∙(18-1,33-3,8))=164 МПа.

x – величина сжатой зоны (из проверки нижнего ряда по нормальным сечениям – I п.с.).

acr =15,91∙164,45 /2,06∙105 <0,02 см.

0,01<0,02 см.

Условие выполняется.

Глава 3. Расчет пролетного строения моста

3.1 Определение усилий в главных балках пролетного строения.

3.1.1 Нахождение коэффициентов поперечной установки.

К расчету принята балка пролетного строения длиной 18 м. Расчетный пролет составляет 20,4 м.

Рис.3.1. Схема расчетного и приведенного сечения.

Определим параметры приведенного сечения:

Определим приведенную толщину плиты:

см2 м2 .

см.

Определим высоту :

см.

см2 .

см2 – площадь треугольника.

см2 – площадь трапеции.

Момент инерции плиты:

м4

Прогиб в середине пролета главной балки от равномерно-распределенной нагрузки, т/м.п.

Е – модуль упругости.

I' – момент инерции плиты.

d – расстояние между балками.

L – расчетная длина пролета.

Площадь приведенного сечения плиты:

м2

Статический момент инерции относительно нижней грани:

м3

м.

м.

Момент инерции главной балки по приведенному сечению:

м4

α=384∙d3 ∙Iб /(30∙I'∙p∙L4 )=0,408

L – расчетная длина пролета.

По полученному значению строим ординаты линий влияния (табл. 5 приложения В.А. Российского).

D=105+1744α+3690α2 +1776α3 =1552

Линия влияния нулевой балки

R0 :

R00 P =(55+1364α+3348α2 +1720α3 )/D=0,829

R01 P =(40+567α+676α2 +127α3 )/D=0,253

R02 P =(25+30α+-283α2 +-90α3 )/D=-0,010

R03 P =(10-172α+-114α2 +24α3 )/D=-0,050

R04 P =(-5-114α83α2 +6α3 )/D=-0,024

R05 P =(20+69α-20α2 +1α3 )/D=0,029

Ординаты консоли:

dконс =1,04

d=2,4

R0,конс левое =R00 P +dконс ∙R00 M /d=1,108

R00 M =(15+847α+3052α2 +1953α3 )/D=0,645

R0,конс правое =R05 P +dконс ∙R50 M /d=0,04

R50 M =(-15+203α-172α2 +27α3 )/D=0,026

Линия влияния первой балки

R1 :

R10 P =(40+567α+676α2 +127α3 )/D=0,253

R11 P =(31+584α+2040α2 +1432α3 )/D=0,455

R12 P =(22+435α+1162α2 +331α3 )/D=0,268

R13 P =(43+228α+5α2 -114α3 )/D=0,083

R14 P =(4+44α-276α2 +36α3 )/D=-0,014

R15 P =(-5+-114α+83α2 -6α3 )/D=-0,025

Ординаты консоли:

dконс =1,04

d=2,4

R0,конс левое =R10 P +dконс ∙R00 M /d=0,122

R10 M =(9-57α-1931α2 -1981α3 )/D=-0,303

R0,конс правое =R15 P +dконс ∙R50 M /d=-0,013

R50 M =(-15+203α-172α2 +27α3 )/D=0,026

Линия влияния второй балки

R2 :

R20 P =(25+30α-283α2 -90α3 )/D=-0,010

R21 P =(22+435α+1162α2 +331α3 )/D=0,268

R22 P =(19+668α+1992α2 +1288α3 )/D=0,458

R23 P =(16+555α+928α2 +367α3 )/D=0,272

R24 P =(13+228α+5α2 -144α3 )/D=0,063

R25 P =(10-172α+-114α2 +24α3 )/D=-0,050

Ординаты консоли:

dконс =1,04

d=2,4

R0,конс левое =R20 P +dконс ∙R00 M /d=-0,13

R20 M =(3-430α-1475α2 -138α3 )/D=-0,275

R0,конс правое =R25 P +dконс ∙R50 M /d=-0,039

R50 M =(-15+203-172α2 +27α3 )/D=0,026



а). Нулевая балка. Определение коэффициента поперечной установки

КТ =Sэпюры =0,5∙(0,874+1,076)=0,975

КP =0,5∙(0,228+0,019+-0,024+-0,046)=0,088

КV =0,5∙(0,228+0,019+0,600∙(-0,024+-0,046)=0,102

б). Первая балка.

КТ =Sэпюры =0,5∙(0,231+0,137)=0,184

КP =0,5∙(0,437+0,289+0,204+0,070)=0,500

КV =0,5∙(0,437+0,289+0,600∙(0,204+0,070)=0,445

в). Вторая балка.

КТ =Sэпюры =0,5∙(-0,030+-0,116)=-0,073

КP =0,5∙(0,286+0,437+0,394+0,243)=0,680

КV =0,5∙(0,286+0,437+0,600∙(0,394+0,243)=0,552

Для расчетов по нагрузке АК принимаем максимальный коэффициент поперечной установки:

КP =0,680

КV =0,552

1. Нагрузка НК:

а). Нулевая балка.

КНК =0,5∙(0,24419+-0,015)=0,115

б). Первая балка.

КНК =0,5∙(0,44893+0,246)=0,348

в). Вторая балка.

КНК =0,5∙(0,2741+0,436)=0,355

Для расчетов по нагрузке НК принимаем максимальный коэффициент поперечной установки:

КНК =0,355

3.1.2 Нахождение усилий в главных балках.

Рис.3.2. Схема нагрузки АК

Нагрузка АК:

Ординаты линий влияния

Lp =17,4

y1 =Lp /4=4,35

y2 =(8,7-1,5)∙4,35 /8,7=3,6

y3 =1

y4 =(17,4-1,5)∙1 /17,4=0,914

y5 =(8,7-1,5)∙0,5 /8,7=0,414

y6 =0,5

ωM =Lр 2 /8=37,85

ωQ оп =Lp /2=8,7

ω=Lр /8=2,175

Таблица 3.1

Таблица 3.1

Название слоя

Толщина, h, м

Нормативный удельный вес, , кН/м3

Коэффициент надежности по нагрузке,

1

Асфальтобетон

0,07

22,6

1,5

2

Защитный слой

0,04

24,5

1,3

3

Гидроизоляция

0,01

17,8

1,3

4

Выравнивающий слой

0,03

23,5

1,3

5

Плита

0,18

24,5

1,1

6

УМС

0,18

24,0

1,1

1. Определение изгибающего момента

Ml/2 =Mп +Mвр

(1+μ)=1+(45-17,4)/135=1,204

γfv =1,2

γfp =1,5-0,01∙17,4=1,326

γf – коэффициент надежности по нагрузке.

Mврff ∙КПУ Т ∙qТ ∙ωM +(1+μ)∙γfv ∙КПУ V ∙qV ∙ωM +(1+μ)∙γfp ∙КПУ P ∙PΣY=

1,204∙1,2∙0,552∙14∙37,845+1,204∙1,326∙0,680∙140∙(4,35+3,6)=

1631 кНм.

Момент от постоянной нагрузки в середине пролета:

Mп =Mсоб.вес +Mпч +Mогр +Mперил

Момент от собственного веса балки:

Mсоб.весf ∙qсв ∙ωM =694,80 кНм.

qсв =16,69 кН/м (Катцын, т.3.1)

qаб =22,6∙0,07∙2,4=3,7968 кН/м

qзс =24,5∙0,04∙2,4=2,352 кН/м

qги =17,8∙0,01∙2,4=0,4272 кН/м

qвс =23,5∙0,03∙2,4=1,692 кН/м

qогр =2∙1,2 /6=0,4 кН/м кН/м (Катцын, т.3.2).

qперил =2∙0,8 /6=0,2667 кН/м (Катцын, т.3.2).

qомон =24∙0,18∙1=4,32 кН/м

Mпч =(1,3(1,692+0,427+2,352)+1,5∙3,797+1,1∙4,32)∙37,85=615,4 кНм.

Mогрf ∙qогр ∙ωM =16,652 кНм.

Mперилf ∙qперил ∙ωM =11,101 кНм.

Mп =694,8+615,35+16,652+11,101=1337,90 кНм.

Ml/2 =1337,90+1631=2969,12 кНм.

2. Определение поперечной силы в опорном сечении от нагрузки АК:

Qоп =Qп +Qвр

Qвр =QV +QP +Qt

Qвр =(1+μ)∙γfv ∙КПУ V ∙qV ∙ωQ +(1+μ)∙γfp ∙КПУ P ∙PΣY+γft ∙КПУ T ∙PТ ∙ωQ =

1,204∙1,2∙0,552∙14∙8,7+1,204∙1,326∙0,680∙140∙(1+0,914)+1,2∙0,975∙3,579∙8,7=

424,5 кН.

PТ =3,92-0,02∙17,4=3,579>1,96

QV - поперечная сила от равномерно-распределенной нагрузки.

QP - поперечная сила от сосредоточенной нагрузки.

Qt - поперечная сила от толпы.

Qп =Qсв +Qпч +Qогр +Qперил

Qсвf ∙qсв ∙ωQ =1,1∙16,69∙8,7=159,7 кН.

Qпч =(1,3(0,427+2,352+1,692)+1,5∙3,797+1,1∙4,32)∙8,7=141,5 кН.

Qперил =1,1∙0,2667∙8,7=2,552 кН.

Qогр =1,1∙0,4∙8,7=3,828 кН.

Qп =159,72+141,5+2,552+3,828=307,56 кН.

Qоп =307,56+424,5=732,10 кН.

2. Определение поперечной силы в среднем сечении от нагрузки АК:

Ql/2 п =Ql/2 п +Ql/2 вр

Ql/2 вр =(1+μ)∙γfv ∙КПУ V ∙qV ∙ωQ +(1+μ)∙γfp ∙КПУ P ∙PΣY=

1,204∙1,2∙0,5524∙14∙2,175+1,204∙1,326∙0,68∙140∙(0,5+0,414)=

163,2 кН

Ql/2 п =Qсв +Qпч +Qогр +Qперил

Qсвf ∙qсв ∙ωQ =1,1∙16,69∙2,175=39,93 кН.

Qпч =(1,3(0,427+2,352+1,692)+1,5∙3,797+1,1∙4,32)∙2,175=35,4 кН.

Qперил =1,1∙0,2667∙2,175=0,638 кН.

Qогр =1,1∙0,4∙2,175=0,957 кН.

Qп =39,931+35,4+0,638+0,957=76,89 кН.

Ql/2 п =76,89+163,2=240,08 кН.

Рис.3.3. Схема нагрузки НК

Нагрузка НК:

Lp =17,4

y1 =y3 =(8,7-1,2)∙4,35 /8,7=3,75

y4 =(8,7-2,4)∙4,35 /8,7=3,15

y1 =1

y2 =(17,4-1,2)∙1 /17,4=0,931

y3 =(17,4-2,4)∙1 /17,4=0,862

y4 =(17,4-3,6)∙1 /17,4=0,793

y1 =0,5

y2 =(8,7-1,2)∙0,5 /8,7=0,431

y3 =(8,7-2,4)∙0,5 /8,7=0,362

y4 =(8,7-3,6)∙0,5 /8,7=0,293

ωM =Lр 2 /8=37,85

ωQ оп =Lp /2=8,7

ω=Lр /8=2,175

1.Ml /2 =Mп +Mвр

Mп =1337,90 кНм.

(1+μ)=1,35-0,05∙17,4=0,48<1,1

Mвр =(1+μ)∙γf ∙КПУ НК ∙PК ΣY=1,1∙1∙0,355∙126,0∙(4,35+2∙3,75+3,15)=

738,5 кНм.

Ml /2 =1337,90+738,5=2076,39 кНм.

2.

Qоп =Qп +Qвр

Qп =307,6 кН.

Mврff ∙КПУ Т ∙qТ ∙ωM +

Qвр =(1+μ)∙γf ∙КПУ НК ∙PК ΣY=1,1∙1∙0,355∙126∙(1+0,931+0,862+0,793)=

176,6 кН.=

Qоп =307,56+176,6=484,12 кН.

3.

Ql /2 п =Ql /2 п +Ql /2 вр

Ql/2 п =76,89 кН.– не учитываем

Ql/2 вр =(1+μ)∙γf ∙КПУ НК ∙PК ΣY=1,1∙1∙0,355∙126∙(0,5+0,431+0,362+0,293)=

78,09 кН.

Ql/2 п =78,09 кН.

Расчетный момент в середине пролета балки принимаем наибольший:

Ml/2 =2969,12 кНм.

3.2 Определение количества рабочей арматуры.

Площадь рабочей арматуры:

AP =Ml/2 /(RP ∙z)

Ml/2 – расчетный изгибающий момент .

RP – расчетное сопротивление рабочей арматуры (табл.31 СНиП "Мосты и трубы"), принимаем высокопрочную гладкую проволоку диаметром 5 мм, B-II, МПа.

RP =1055Мпа

Z=h-hпл /2-ap =1,23-0,18 /2-0,1=1,04 м.

Z– расстояние от более растянутой грани сечения до равнодействующей усилия в рабочей арматуре.

h – полная высота балки.

hпл – толщина плиты.

AP =2969,12 /(1055∙1,04)=27,06 см2

Принимаем пучок из 24проволок диаметром 5 мм.

Диаметр пучка составляет:

AP' =24∙П∙d2 /4=4,71 см2

Тогда, необходимое количество пучков составит:

nP =AP /AP' =27,061 /4,71=5,745=6 пучков.

Принимаем армирование предварительно напряженной арматурой из 6 пучков по 24шт диаметром5 мм с площадью армирования

Aр факт =n∙AP' =6∙4,71=28,26 см2

Расстояние до центра тяжести арматуры (

ap =yцт =(4∙4,71∙8+2∙4,71∙18)/(6∙4,71)=11,33 см.

3.3. Расчет по предельным состояниям первой группы

3.3.1. Расчет по прочности нормального сечения на действие изгибающего момента

Ml/2 Iпс ≤Rб ∙x∙bпл ∙(h0 -x/2)

h0 =hб -ap =1,23-0,1133=1,117м.

bпл =2,4=240 см.

Rб =20 МПа (табл.23 СНиП "М и Т").

x=RP ∙AP /(Rб ∙bпл )=0,062 м =6,211 см.

AP =Aр факт =28,26 см2

Ml/2 Iпс =2969,12 кНм.

2969,12 кНм.≤3237 кНм.

Условие выполняется

3.3.2. Расчет по прочности наклонного сечения на действие поперечной силы

Рис.3.5. Расчетная схема

Расчет наклонных сечений элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы следует производить из условия:

Qоп Р ≤Qпред

Qпред =Qw +Qb

Q≤ΣRsw ∙Asw +Qb

ΣRsw ∙Asw – сумма проекций усилий всей пересекаемой (наклонной и нормальной к продольной оси элемента) арматуры.

Rsw =265 МПа (табл.31 СНиП "Мосты и трубы", для ненапрягаемой арматуры).

При расчете растянутой поперечной арматуры в наклонных сечениях на действие поперечной силы к расчетным сопротивлениям растяжению арматурной стали вводят коэффициент условий работы арматуры.

Qпред =ma 4 ∙Rsw ∙Asw ∙nsw +2∙Rbt ∙b∙h0 2 /c

ma4 =0,8 – коэффициент условий работы сечения (п.3.40 СНиП "МиТ").

nsw =8 – количество хомутов (по ТП 3.503.01-81).

Qb – поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны под концом наклонного сечения.

Asw – площадь ненапрягаемых вертикальных хомутов.

Asw =2∙F=2,2608 см2

b=0,23 м – ширина ребра балки.

Rbt =1,15 МПа – сопротивление бетона на осевое растяжение (табл. 23 СНиП 2.05.03-84 "МиТ")

С – проекция возможной трещины на горизонтальную ось (не более 2h0 ).

c=(h-x/2)/tg60=(1,23-0,031)/1,73=0,693 м.

Qпред =0,8∙265∙2,2608∙8∙ 10 -1 +2∙1,15∙0,23∙1,247 ∙10 3 /0,693=1335 кН.

Qоп Р =Qоп -(Qоп -Ql/2 )/(L/2-0,3)∙(0,15+c)

Qоп Р =732,10-(732,10-240,08)/(9-0,3)∙(0,15+0,693)=684,42 кН

Ql/2 =240,08 кН

Qоп =732,10 кН

Qоп Р ≤Qпред

684,42<1335,24 кН. Условие выполняется.

Рис.3.6. Расчетная схема

3.4 Расчет по предельным состояниям второй группы

3.4.1. На стадии создания предварительного напряжения

1. Определение приведенных геометрических характеристик сечения

Определим приведенную толщину плиты:

hпл ' =S1 /240+hпл

2S1 =2R2 (1-0,25П)=2∙900∙(1-0,25∙3,14)=387 м2 .

Определим высоту

hпл ' =387 /240+18=19,61 см.

h1 =S' /21,5=598,3 /21,5=27,83 см.

S' =Sтреуг +Sтрап =264,5+333,75=598,3 см2 .

Sтреуг =0,5∙23∙23=264,5 см2 – площадь треугольника.

Sтрап =0,5∙(21,5+23)∙15=333,8 см2 – площадь трапеции.

Площадь приведенного сечения плиты

Ared I =0,16∙1,23+(2,4-0,16)∙0,196+(0,59-0,16)∙0,278=0,756 м2 :

np =Ep /Eb – коэффициент приведения площади арматуры к эквивалентной площади бетона.

Ep =1,96 ∙10 5 МПа – модуль упругости для преднапряженной арматуры (т.34 СНиП "МиТ").

Eb =36 ∙10 3 МПа – модуль упругости бетона (т.28 СНиП "МиТ").

np =1,96 ∙10 5 /36 ∙10 3 =5,44

Aр факт =28,26 см2 см2

Статический момент инерции приведенного сечения:

Sred =0,16∙1,23∙0,615+(2,4-0,16)∙0,196∙(1,23-0,196 /2)+

(0,59-0,16)∙0,27826∙0,278 /2=0,635 м3

yнижн цт =S/A=0,63496 /0,756=0,8402 м.

yверх цт =h-yнижн цт =1,23-0,8402=0,39 м.

Момент инерции приведенного сечения:

Ired I =0,16∙0,84015 .3 /3+0,16∙0,39 .3 /3+(2,4-0,16)∙0,196 .3 /12+

(2,4-0,16)∙0,196∙(0,3898-0,098 )2 +(0,59-0,16)∙0,278 .3 /12+

(0,59-0,16)∙0,278∙(0,8402-0,139 )2 +(5,44-1)∙0,003∙(0,84-0,113 )2 =

0,156 м4

2. Определение усилий от предварительного натяжения арматуры

Рис.3.8. Расчетная схема

Сила предварительного напряжения:

NP Iкон ∙AP

σконP -Σσпот

σкон – напряжение в арматуре после её натяжения и анкеровки.

σP =RP =1055 МПа – расчетное сопротивление арматуры на стадии предварительного напряжения (табл.31. СНиП "Мосты и Трубы").

Σσпот – потери напряжений в арматуре первой группы, т.е. потери, проявляющиеся в момент натяжения и закрепления арматуры.

Σσпот =0,5σ13

σ1 – релаксация напряжений арматуры при механическом способе натяжения арматуры.

σ3 – деформация анкеров, расположенных у натяжных устройств при натяжении на упоры.

σ1 =(0,22∙σP /RP , ser -0,1)∙σP =(0,22∙1055 /1335-0,1)∙1055=77,92 МПа.

RP,ser =1335 МПа – нормативное сопротивление растяжению (табл.31. СНиП "МиТ").

σ3 =EP ∙Δl /l=1,96 ∙10 5 ∙2 ∙10 -3 /24=16,33

Δl – сжатие опресованных шайб, принимаемое равным 2 мм на каждый анкер.

l – длина натягиваемого арматурного элемента.

EP – модуль упругости напрягаемой арматуры (1.96∙105 МПа).

Тогда

Σσпот =0,5∙77,92+16,33=55,29 МПа.

σкон =1055-55,29=999,71 МПа.

NP I =999,71 ∙10 3 ∙0,003=2825 Кн

MP =NP ∙zP

zP – расстояние равнодействующих усилий в пучках от ц.т. приведенного сечения.

zP =yнижн цт -aP =0,8402-0,1133=0,727 м.

MP =2825,2∙0,7268=2053,4 кН м.

3. Расчет на образование нормальных трещин

σbv в I =NP I /Ared I -MP I ∙yв /Ired +Mсв ∙yв /Ired ≤0,8*Rbt , ser

Mсв II =mбалки ∙g∙lP 2 /(8∙LБ )=39,83∙9,81∙75,69 /(8∙18)=205,4 кН м.

σbv вI =2825,2 /0,7558-2053,4∙0,3898 /0,156+694,80∙0,39 /0,156=0,352

0,352<2,10 МПа

4. Расчет на образование продольных трещин

σн =NP I /Ared I +MP ∙yн /Ired -Mсв ∙yн /Ired ≤0,8∙Rb мс1

σн – сжимающее напряжение.

Rbмс1 =23 МПа – сопротивление бетона при расчете на появление продольных трещин (табл.23 СНиП "МиТ").

σн =2825,2 /0,7558+2053,4∙0,8402 /0,156-694,80∙0,84 /0,156=11,04

11,04<18,4 МПа

3.4.2. На стадии эксплуатации

1. Определение усилий

Сила предварительного напряжения:

NP II =(σP -Σσпот )∙AP

Σσпот =0,5∙σ178 – потери напряжений в арматуре в процессе эксплуатации сооружения.

σ1 – релаксация напряжений арматуры при механическом способе натяжения арматуры.

σ7 =50 МПа – усадка бетона (прил.11 СНиПа "Мосты и трубы").

σ8 – от ползучести бетона.

Потери предварительного напряжения от ползучести бетона определяются по формуле:

σ8 =150∙α∙σвр /Rвр

при σвр /Rвр ≤0,75

σвр определяется по формуле:

σвр =NP /Ared II +Mp ∙zP /Ired II -Mсв ∙zP /Ired II

Mp =2053,4 кН м.

NP =2825,2 кН.

Mсв =694,80 кН м.

σвр =2053,4 /0,7558+2053,4∙0,7268 /0,156-694,80∙0,727 /694,80=12259 кПа

Rвр =19,6 МПа (по табл.23. СНиП "Мосты и Трубы").

σвр /Rвр =12259 /19600=0,6255<0,75

Таким образом:

σ8 =150∙1∙12259 /19600=93,82 МПа

α=1 - коэффициент, принимающийся для бетона естественного твердения.

Суммарные потери напряжения в арматуре в процессе эксплуатации сооружения:

Σσпот =0,5∙77,92+50+93,82=182,8 МПа.

σкон =1055-182,78=872,22 МПа.

NP II =872,22 ∙10 3 ∙0,003=2465 Кн

MP II =2464,9∙0,7268=1791,5 кН м.

MII =Mпост +Mвр

(1+μ)=1

γfv =1

γfp =1

γf – коэффициент надежности по нагрузке.

Mврff ∙КПУ Т ∙qТ ∙ωM +(1+μ)∙γfv ∙КПУ V ∙qV ∙ωM +(1+μ)∙γfp ∙КПУ P ∙PΣY=

1∙1∙0,552∙14∙37,845+1∙1∙0,680∙140∙(4,35+3,6)=

1049 кНм.

Момент от постоянной нагрузки в середине пролета:

Mп =Mсоб.вес +Mпч +Mогр +Mперил +MТ

Момент от собственного веса балки:

Mсоб.весf ∙qсв ∙ωM =694,80 кНм.

qсв =16,69 кН/м (Катцын, т.3.1)

qаб =17,8∙0,01∙2,4=0,4272 кН/м

qзс =23,5∙0,03∙2,4=1,692 кН/м

qги =2∙1,2∙2,4=5,76 кН/м

qвс =2∙0,8∙2,4=3,84 кН/м

qогр =24∙1,2 /6=4,8 кН/м кН/м (Катцын, т.3.2).

qперил =2∙0,8 /6=0,2667 кН/м (Катцын, т.3.2).

qомон =24∙0,18∙1=4,32 кН/м

Mпч =(1,692+0,427+2,352+3,797+4,32)∙37,85=476,39 кНм.

Mогрf ∙qогр ∙ωM =181,66 кНм.

Mперилf ∙qперил ∙ωM =10,092 кНм.

Mп =694,8+476,39+181,66+10,092=1362,94 кНм.

MII =1362,94+1049=2412,12 кНм.

2. Расчет на образование продольных трещин в нижней зоне.

σвз II =NP II /Ared II +MP II ∙yн /Ired II -MII ∙yн /Ired II ≤1,4∙Rbt , ser

σbv вI =2464,9 /0,7558+1791,5∙0,8402 /0,156-2412,12∙0,84 /0,156=-0,072

-0,072<2,94 МПа

Условие выполняется.

3. Расчет на образование продольных трещин в верхней зоне.

σнз II =NP II /Ared II -MP II ∙yв /Ired II +MII ∙yв /Ired II ≤Rb , mc 2

σнз II =2464,9 /0,7558+1791,5∙0,3898 /0,156-2412,12∙0,39 /0,156=1,715

Rb,mc2 =19,6 МПа – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (табл.23 СНиП "Мосты и трубы").

1,715<19,6 МПа

Условие выполняется.

3.4.3. Расчет балки по общим деформациям. Определение прогибов.

Прогиб балок пролетного строения необходимо вычислить в стадии изготовления балки и в стадии эксплуатации. При этом, на стадии изготовления прогиб слагается из обратного прогиба (выгиба балки) от действия сил предварительного напряжения и прогиба от собственного веса балки.

1. На стадии изготовления.

Обратный прогиб

на стадии изготовления балки при действии момента от сил предварительного напряжения в арматуре и при отсутствии трещин в зоне, сжатой при эксплуатации:

fв = -NН ∙l0 ∙l2 /(8∙B1 )

NН – равнодействующая нормативных усилий в напрягаемой продольной арматуре.

NНкон ∙AP =2825,2 кН.

l0 – эксцентриситет усилия относительно центра тяжести сечения:

l0 =yнижн цт -aP =0,8402-0,1133=0,727 м.

B1 – жесткость элементов:

B1 =k∙Eб ∙Ired I =0,8∙36 ∙10 6 ∙0,156=4,5042 ∙10 6 кН м2

k=0,8 – коэффициент, принимаемый при вычислении обратного прогиба.

fв =-2825,2∙0,7268∙324 /(8∙4,504)=-0,018 м.

Прогиб в середине пролета от собственного веса балки:

fсв =5∙ MН ∙l2 /(48∙k∙Eб ∙Ired I )=

5∙694,80∙324 /(48∙0,85∙36∙0,1564)=0,005 м.

k=0,85 – коэффициент, учитывающий влияние неупругих деформаций бетона при кратковременном приложении нагрузки (СНиП "Мосты и трубы", прил.13).

MН =694,80 кН м.

Суммарный прогиб на стадии изготовления:

f=fсв +fв =-0,014 м.

Следовательно, балка после её изготовления под влиянием сил предварительного напряжения арматуры и собственного веса получает выгиб вверх.

2. На стадии эксплуатации.

Прогиб балки на стадии эксплуатации должен быть определен от сил предварительного напряжения в арматуре с учетом всех потерь (1-й и 2-й групп) от собственного веса и от дополнительной части постоянной нагрузки.

fв = -NН ∙l0 ∙l2 /(8∙B1 )

NН – равнодействующая нормативных усилий в напрягаемой продольной арматуре.

NНкон ∙AP =2464,9 кН.

l0 – эксцентриситет усилия относительно центра тяжести сечения:

l0 =yнижн цт -aP =0,8402-0,1133=0,727 м.

B1 – жесткость элементов:

B1 =k∙Eб ∙Ired I =0,8∙36 ∙10 6 ∙0,156=4,5042 ∙10 6 кН м2

k=0,8 – коэффициент, принимаемый при вычислении обратного прогиба.

fв =-2464,9∙0,7268∙324 /(8∙4,504)=-0,016 м.

Прогиб от собственного веса балки и от дополнительной части постоянной нагрузки:

fсв =5∙ MН ∙l2 /(48∙k∙Eб ∙Ired I )=

5∙2412,12∙324 /(48∙0,85∙36∙0,1564)=0,017 м.

k=0,85 – коэффициент, учитывающий влияние неупругих деформаций бетона при кратковременном приложении нагрузки (СНиП "Мосты и трубы", прил.13).

MН =2412,12 кН м.

Суммарный прогиб на стадии изготовления:

f=fсв +fв =0,00090 м.

Следовательно балка имеет прогиб 0,09см.

Прогиб балки от временной нагрузки НК:

fвр =5∙ MН ∙l2 /(48∙k∙Eб ∙Ired I )=

5∙1631,22∙324 /(48∙0,85∙36∙0,1564)=0,002 м.

Прогиб от временной нагрузки составляет =1/579,52∙l<1/400∙l

, т.е. требования по общим деформациям выполнено.


Список литературы.

1. СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы".

2. Якобсон К.К. "Расчёт ж/б мостов".

3. Устинов, Власов "Расчёт ж/б мостов".

4. Катцын П.А. "Проектирование и расчёт ж/б балочных пролетных строений автодорожных мостов".

5. "Принципы проектирования сборных ж/б мостов", по ред. Б.А. Российского.

6. ТП 3.503-81 Выпуск 7.

7. ТП 3.503-81 Выпуск 4.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Olya02:51:58 27 августа 2019
.
.02:51:57 27 августа 2019
.
.02:51:56 27 августа 2019
.
.02:51:56 27 августа 2019
.
.02:51:55 27 августа 2019

Смотреть все комментарии (11)
Работы, похожие на Реферат: Проект автодорожного моста

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(260197)
Комментарии (3520)
Copyright © 2005-2020 BestReferat.ru support@bestreferat.ru реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru