Проектирование железобетонного однопутного моста под железную дорогу через суходол в Новосибирской области, страница 3

          где = 0,35 м –толщина балласта под шпалой;

                 b=0.5м –толщина стенки;

                 B₁=4.18м-ширина балластного корыта.

                                                 

                                                   

2.1.1  Определение нормативных постоянных и временных нагрузок.

           Определение значений постоянных нормативных нагрузок:

·  Нагрузка от собственного веса плиты балластного корыта:

                                                    ,                                                         (4.6)

где =24,5 кН/м - удельный вес железобетона.

Таким образом,

                                                    .

·  Нагрузка от веса мостового полотна:

                                                    ,                                                        (4.7)

где =19,6 кН/м - удельный вес балласта с частями пути; = 0,5 м.

Таким образом,

                                                    .

·  Нагрузка от тротуаров: .

·  Нагрузка от перил: .

            Определение значений временных нормативных нагрузок:

·  Нагрузка от подвижного состава, передаваемая на наружную консоль:                                                                                  ,                                                                                             (4.8)

где К =14 - класс нагрузки (из СНиП 2.05.03-84*).         

·  Нагрузка от подвижного состава, передаваемая на правую консоль:        ,                                                                                                (4.9)

где К=14  - класс нагрузки (из СНиП 2.05.03-84*).                     

.

2.1.2  Определение расчетных значений  изгибающих моментов и поперечных сил.

              Расчетные эпюры напряжений в плите:

          Рисунок 2.2 - Расчетные эпюры напряжений в плите балластного корыта

За расчетные сечения принимаем те сечения плиты, где действуют максимальные изгибающие моменты M₁ (на внешней консоли) и М₂ (на внутренней) (рис. 2.1).

            Расчет плиты производится по предельным состояниям первой группы (на прочность  и выносливость) и второй группы (на трещиностойкость).

Таким образом, значения моментов определятся:

1)  для расчета на прочность:

;       (4.10)

      ;                                         (4.11)

;            (4.12)

      ;                                                 (4.13)

2)  для расчета на выносливость:

;                    (4.14)

;                                                                        (4.15)

3)  для расчета на трещиностойкость:

      ;                          (4.16)

      ;                                                                           (4.17)

            где - коэффициенты надежности по постоянным нагрузкам, взятые в соответствии с п.2.10 [1] равными:

               

 - коэффициент надежности по временной нагрузке по п.2.32[1] ;

              (1+μ) – динамический коэффициент, равный 1,5 по п.2.22[1] .

- для расчетов на прочность

        M₁= 36,64 кН•м;

        M₂= 40,23 кН•м;

        Q₁=  106,5 кН;

        Q₂= 125,05 кН. 

   -для расчетов  на выносливость

        M₁= 27,1кН•м; 

        M₂= 28,15кН•м;

   - для расчетов на трещиностойкость

        M₁=23,07 кН•м;

        M₂= 21,87 кН•м.

В дальнейшем расчеты производим на наибольшие значения изгибающих моментов и поперечных сил.

Расчетные значения изгибающих моментов

       -на прочность M₀ = 40,23 кН•м;

       -на выносливость M₀ = 28,15 кН•м;

       -на трещиностойкость М₀ = 23,07 кН•м.

Расчетное значение поперечной силы Q₀= 125,05 кН.

2.1.3 Определение расчетного сечения плиты и назначение площади арматуры.

            Требуемая площадь рабочей арматуры:

                                                     ;                                                                         (4.18)

где - наибольший изгибающий момент при расчетах на прочность кН•м;

z – плечо внутренней пары сил, м;

- расчетное сопротивление арматуры по п 3.37[1], .

Плечо внутренней пары сил определяется по следующей формуле:

                                                                                              (4.19)

где - полезная высота сечения, м;

- принятый диаметр арматуры, = 12 мм;

S = 2см – защитный слой бетона;

h – высота сечения, определяемая по формуле:

                                                                                                                    (4.20)

где R = 0.3м – радиус вута.

                                     h=0.15+0.3×0.3 = 0.24м

                    z = 7/8(0.24-0.5×0.012-0.02) = 0.187 м

                            

Определим количество стержней арматуры по формуле:

                                                                                                                                    (4.21)           

где  - площадь одного стержня арматуры, м². 

                                                                                                                                   (4.22)

                                    

                                       

Уточняем площадь арматуры:

                                     .

2.1.4 Расчет нормального сечения плиты.

 Расчет на прочность.

Производится на максимальное значение изгибающего момента из предположения, что напряжения в сжатой зоне бетона достигли величины расчетного сопротивления бетона на сжатие, и на растяжение бетон не работает. Формулы для расчета на прочность по изгибающим моментам получены из условия равенства нулю суммы проекций внутренних усилий на горизонтальную ось.

Условие прочности № 1:

                                                                                                             (4.23)