Строительство и архитектура \ Проектирование мостов

Проектирование железобетонного моста отверстием 50 м под железную дорогу через постоянный водоток в Красноярском крае, страница 8

где максимальные напряжения, возникающие в арматуре при расчёте на трещиностойкость;  - коэффициент раскрытия трещин для стержневой арматуры периодического профиля, определяемый по формуле:

                          ,        (2.75)

где  - радиус армирования:

                         ,       (2.76)

где – площадь зоны взаимодействия для нормального сечения:              

                       ,     (2.77)

А – расстояние  от нижнего края балки до центра тяжести верхнего полного ряда арматуры; 0,75; 30; 0,040 м.

 м2;

 см;

 см;

2,06·105 МПа.

см,

= 0,00472см < 0,02см.

Условие по раскрытию нормальных трещин выполняется.

Т.к. условие выносливости по арматуре не выполняется, то увеличиваем диаметр арматуры до 40мм.

Последующие расчеты производим с этим диаметром. Данные по расчетам представлены в приложении.

Рисунок 2.6 – Схема расположения арматуры в главной балке

(исправленная)

2.6.8 Построение эпюры материалов с отметкой отгибов рабочей арматуры

Для определения мест отгибов рабочей арматуры строим огибающую эпюру максимальных моментов в балке.

Начало отгибов продольных растянутых стержней арматуры расположено за сечением, в котором стержни учитываются с полным расчетным сопротивлением. Длину заводки за сечение для арматуры стали класса А-II при классе бетона В40 определяем по формуле:

                          ;        (2.78)

 м.

Построение эпюры материалов ведем в соответствии с конструктивными требованиями [1].

 Рисунок 2.7 - Схема для расстановки наклонных стержней

2.6.9 Расчет на прочность наклонных сечений главной балки

Образование наклонных трещин при поперечном изгибе происходит в результате совместного действия изгибающего момента и поперечной силы.

1)  Расчет прочности сжатого бетона между наклонными трещинами.

Прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами обеспечивается исходя из следующего условия:

                     ,   (2.79)

где  - поперечная сила на расстоянии не больше  от оси опоры, кН;

     - определено по формуле:

                        ,      (2.80)

где  = 5 – при хомутах, нормальных к продольной оси элемента;

     - отношение модулей упругости арматуры и бетона, определяемое по [1 ,п.3.48];

                          ,        (2.81)

где  - площадь сечения ветвей хомутов (диаметр арматуры в хомутах принимаем - 0,010м=10мм), расположенных в одной плоскости,

                     3,14·10-4 м2 ;

 м - расстояние между хомутами по нормали к ним;

 м - толщина ребра;

;

;

2,33 м  - рабочая высота сечения;

                           ;                  (2.82)

;

;

1874,53 кН < 4071 кН - Условие выполняется.

2)  Расчет наклонного сечения на действие поперечной силы.

Расчет производим исходя из условия:

                 ,                                (2.83)

где  - максимальное значение поперечной силы от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

    и  - суммы проекций усилий всей пересекаемой арматуры при длине проекции сечения м;

    - расчетное сопротивление арматуры с учетом коэффициента ma4:

Рисунок 2.8 – Схема для расчета прочности наклонного сечения на действие поперечной силы

                         ;        (2.84)

МПа;

2308,78 кН;

942 кН;

 - поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения и определяемое по формуле:

                  ; (2.85)

кН;

1470,33 < 1514,5;

Принимаем кН;

2507,44 кН < 2308,78 + 942 + 1470,5 кН

2507,44 кН < 4721,28 кН - Условие выполняется.

2.6.10 Расчет наклонного сечения по раскрытию трещин

Железобетонные балки с ненапрягаемой арматурой должны удовлетворять категории требований по трещиностойкости. Максимальные растягивающие напряжения  в поперечной и продольной арматуре определяем по формуле:

                          ,        (2.86)

где  -  напряжение в балке, равное касательному напряжению  на уровне центра тяжести сечения:

                         ,       (2.87)

где  - поперечная сила, определяемая по интерполяции на расстоянии (2ho + 0,35);

     - статический момент отсеченной части сечения;

     - приведенный момент инерции сечения;

      - коэффициент армирования стенки на участке наклонной трещины по направлению главных растягивающих напряжений:

                    ,  (2.88)

 - коэффициент, учитывающий перераспределение напряжений в зоне образования наклонных трещин, определяемый по формуле:

                         ,        (2.89)

где   - длина, см, предполагаемой наклонной трещины по направлению, перпендикулярному главным растягивающим напряжениям на участке между вутами поясов.

Произведем вычисления:

;

;

 кПа;

кПа;

По условию (2.73) определяем радиус армирования по формуле:

              ,                                (2.90)

где площадь зоны взаимодействия вычисляем по формуле:

                           ,         (2.91)

 см2;

см;

 см;

см;

0,012 см < 0,02 см.

Условие по раскрытию трещин наклонного сечения выполняется.

Контроль вычислений производим на ЭВМ, результаты отображаем в приложении.

2.7 Расчет  необсыпного устоя

В данном курсовом проекте принимаем к расчету обсыпной массивный бетонный устой, запроектированный по второму варианту. Ширина по высоте устоя остается постоянной (3,8 м), тротуары вынесены на консоли.

2.7.1 Определение нагрузок

Рисунок 2.9 – Схема загружения устоя.

Постоянные нагрузки:

- Нагрузку от собственного веса устоя определяем при помощи ЭВМ с применением программного пакета «AutoCad-2005» по формуле:

                          ,         (2.92)

где V – объем всего устоя, V = 170,5 м3;  = 24 кН/м3 – удельный вес бетона.

кН.

Положение центра тяжести устоя и точка приложения силы Р вычисляем при помощи ЭВМ.

- Нагрузка от веса пролетного строения. На устой опирается пролетное строение длиной 13,5 м, весом блока 373 кН с тротуарами и перилами общим весом 132,3 кН:

                                 (2.93)

 кН.

Скачать файл