Строительство и архитектура \ Реконструкция, усиление и ремонт мостов и труб

Реконструкция и усиление моста. Усиление продольной балки. Усиление элементов верхнего пояса В2’-3’ и нижнего пояса Н2-3, страница 2

Площадь усиленного элемента

F_ус= F_бр(нов) = F_бр + F_бр,н =264,42 + 2·38·1=340,42 см²

F_бр, F_бр,н – площадь брутто сечения до усиления и площадь брутто добавляемых накладок соответственно

λ_о=445/16,79 = 26,5 => φ = 0,88

Коэффициент усиления

Класс элемента В2’-3’ по устойчивости после усиления

Усиление элемента нижнего пояса Н2-3

Класс по прочности составляет К = 9,01 < К = 10, класс по выносливости К = 6,11 < К = 10.

Для усиления элемента Н2-3 добавляем две вертикальных полосы 190×10 мм, прикрепляемые к вертикальным листам пояса при помощи высокопрочных болтов Ø 22 мм. Для усиления используется сталь 16Д.

Вертикальные полосы с заранее просверленными отверстиями устанавливают поверх накладок. В месте прикрепления полосы к стенке пояса через накладку, заклепки в накладке заменяют высокопрочными болтами. Между полосой и стенкой пояса устанавливают прокладку.

Определение класса элемента верхнего пояса Н2-3 на прочность после усиления.

При прикреплении накладок высокопрочными болтами без очистки соприкасающихся поверхностей μ_б= μ_о= 0,301 1/см².

Расчетная площадь полос F_нт,н = 2 · 19 · 1 – 3 · 2,3 · 1 = 31,1 см².

Приведенная расчетная площадь болтов, прикрепляющих полосы:

Расчетная площадь элемента до усиления F_нт= 243,2 см². Коэффициент эффективности усиления
ρ_о = 1. Поскольку F_нт,н < F_o^β, получаем расчетную площадь усиленного элемента

F_у= F_нт+ ρ_оmF_нт,н= 243,2 + 1 · 1 · 31,1 =274,3 см²

Коэффициент усиления

Определяем допускаемую нагрузку при расчетах на прочность:

Класс элемента Н2-3 после усиления

Определение класса элемента верхнего пояса Н2-3 на выносливость после усиления.

Эффективный коэффициент концентрации напряжений β при данном способе усиления равен 1,4. При величине коэффициента режима ε = 1,0 β/ε = 1,4. Коэффициент γ_в определяем по (2, табл. 9.4 прил. 9) при
35 < l < 50 м:

γ_в = 1-(1-0,62)·0,4/1 = 0,85

Допускаемая временная нагрузка

Оцениваем необходимость корректировки исходного значения γ_в.

Коэффициент асимметрии цикла

Расчетное значение

не отличается от исходного, γ_в принимается равным 0,85.

Класс элемента Н2-3 на выносливость:

Усиление раскоса Р1’-2

Класс по прочности составляет К = 9,47 < К_о=10,67, класс по прочности прикрепления К = 6,14 < К_о = 6,5, класс по выносливости К = 5,38 < К_о = 6,5.

Усиление раскоса производится путем постановки двух дополнительных вертикальных накладок 200×10 мм, прикрепляемых к вертикальным листам пояса при помощи высокопрочных болтов Ø 22 мм. Для усиления используется сталь 16Д.

Для усиления элемента расклепывают накладки и под наружную накладку устанавливают листы усиления с заранее просверленными отверстиями. Расклепаные соединения заменяют на высокопрочные болты. Между узлами прикрепления листы крепятся к вертикальным листам раскоса высокопрочными болтами с максимальным шагом.

Определение класса элемента Р1’-2 на прочность после усиления.

Расчетная площадь накладок F_нт,н = 2 · 20 · 1 – 3· 2,3 · 1 = 33,1 см².

При прикреплении накладок высокопрочными болтами без очистки соприкасающихся поверхностей μ_б= μ_о= 0,151 1/см². Приведенная расчетная площадь болтов, прикрепляющих накладки:

Расчетная площадь элемента до усиления F_нт= 139,64 см². Коэффициент эффективности усиления
ρ_о = 1. Поскольку F_нт,н < F_o^β, получаем расчетную площадь усиленного элемента

F_у= F_нт+ ρ_оmF_нт,н= 139,64 + 1 · 1 · 33,1 =172,74 см²

Коэффициент усиления

Определяем допускаемую нагрузку при расчетах на прочность:

Класс элемента Р1’-2 после усиления

Определение класса элемента Р1’-2 на прочность по прикреплению после усиления.

Прикрепление осуществляется восемнадцатью высокопрочными болтами с двумя плоскостями трения (μ_б= μ_о= 0,151 1/см²), шестнадцатью двусрезными заклепками и шестью односрезными заклепками (μ_о= 0,301 1/см²).

Определяем поправочный коэффициент для величины μ_б (при расчете стыков и прикреплений, усиленных без разгрузки от собственного веса)

где σ_р – напряжение в рассчитываемом элементе от постоянной нагрузки, МПа

Приведенная расчетная площадь болтов и заклепок

Площадь брутто элемента после усиления

Площадь ослабления ΔF = 71,28+2,3·1·4 = 80,48 см²

Расчетная площадь элемента F_нт = 210,92 – 80,48 = 130,44 см²

Поскольку F_нт < F_o^β, расчетная площадь прикрепления после усиления составит

F_у=130,44 см²

Коэффициент усиления

Допускаемую нагрузку

Класс элемента Р1’-2 после усиления

Определение класса элемента раскоса Р1’-2 на выносливость после усиления.

Эффективный коэффициент концентрации напряжений клепано-болтового соединения β = 1,6.

При β/ε = 1,6 и λ_min/l = 0,11 = > по (2, табл. П. 9.2) γ_в = 0,759

Допускаемая временная нагрузка

Класс элемента Р1’-2 на выносливость

Усиление раскоса Р2-3’

Класс по прочности прикрепления К = 7,08 < К_о = 9,0.

Усиление раскоса производится путем постановки двух дополнительных вертикальных накладок 180×10 мм, прикрепляемых к вертикальным листам пояса при помощи высокопрочных болтов Ø 22 мм. Для усиления используется сталь 16Д.

Определение класса элемента Р2-3’ на прочность по прикреплению после усиления.

Прикрепление осуществляется четырнадцатью высокопрочными болтами с двумя плоскостями трения (μ_б= μ_о= 0,151 1/см²), двенадцатью двусрезными заклепками и шестью односрезными заклепками (μ_о= 0,301 1/см²).