Проектирование железобетонного моста под железную дорогу через постоянный водоток в Новосибирской области, страница 9

  Сила давления равна площади эпюры давления и приложена на  от обреза фундамента:

;                      (2.85)                                                                           

  Согласно (2.85) получим:

кН;

 м.

2.3.2 Расчётные усилия.

  Нагрузки вводятся в расчет с соответствующими коэффициентами сочетания нагрузок и с коэффициентами надежности, определенными согласно пп.2.10, 2.23, 1.40, 2.2 [2]. Нагрузки по вариантам загружения приведены в табл. 2.1.

  В курсовом проекте рассматриваем схему загружения «в пролёт».

  В таблице 2.1 величины коэффициентов надежности к временной подвижной нагрузке и силе торможения или тяги определяем по формулам:

,                     (2.86)                                                             

  Согласно (2.86) получим:

,

.

   Величины расчетных усилий относительно центра тяжести расчетного усилия определяют по формулам:

;

.            (2.87)                                       

  где  - сумма всех вертикальных нагрузок;

   - сумма всех горизонтальных нагрузок.

  Согласно (2.87) получим:

  В «пролет»:

Таблица 2.1

Расчетные усилия по обрезу фундамента

Номер/п	Наименование нагрузки	Обозначение	Нормативная величина Ni; Fi, кН	Коэффициенты надежности		Плечи сил zi, м	Коэффициенты сочетания	Расчетные усилия
1	Собственный вес устоя		2932,5	1,1	-	0,326	1	3225,75	-1051,59
2	Вес пролетного строения		326,85	1,1	-	2,67	1	359,54	959,96
3	Вес мостового полотна		675,84	1,3	-	2,67	1	878,59	2345,84
4	Опорное давление от временной нагрузки на пролётном строении		1580	-	1,35	2,67	0,5	2133	2847,56
5	Горизонтальное давление грунта от подвижного состава на призме обрушения		291,248 31,955 259,293	-	1,2 1,2	5,88 3,35	0,8	-	180,38 833,89
6	Ветровая нагрузка		8,126	-	1,4	3,953	0,5	-	22,49
7	Нагрузка от торможения подвижного состава		314,078	-	1,167	6,255	0,7	-	1604,85
8	Давление грунта на заднюю стенку устоя		64,354	1,4	-	1,727	1	-	155,6
СУММА								6596,88	7898,98

2.3.3 Расчёты по прочности и устойчивости.

  В курсовом проекте расчет устоя проводим по первой группе предельных состояний: по прочности и устойчивости формы элементов конструкции;

  В курсовом проекте рассматриваем  массивные бетонный устой, который рассчитывеются как внецентренносжатый бетонный элемент.

  Рассматриваем прямоугольную  форму сечения устоя по обрезу фундамента (рис. 2.11) высотой , равной ширине устоя в плоскости задних граней (b=3.1м), и шириной =6,01м, равной длине сечения опоры по обрезу фундамента в направлении вдоль оси моста. При этом вычисляют необходимые геометрические характеристики:

– площадь поперечного сечения, равная 18,631м²

– момент инерции, равный 58,062м⁴,

  – момент сопротивления, равный 19,1м³,

  – ядровое расстояние, равное 1,025м,                

Рис. 2.11 Схема сечения устоя по обрезу фундамента.

  Расчет на внецентренное сжатие бетонных элементов производят в зависимости от величины эксцентриситета: 

,                      (2.88)                                                                   

где / - эксцентриситет, определяемый из статического расчета, равный ;

  – случайный эксцентриситет, где l_o – расчётная длина опоры, равная удвоенному расстоянию от обреза фундамента до центра тяжести опорных частей.

Т.к. , то производим расчёт по прочности, расчёт на устойчивость выполнять нет необходимости:

  Основная расчетная формула:

,                      (2.89)                                          

  где   R_b=13МПа - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, мПа;

x = h* - 2e_cη – высота сжатой зоны бетона, м.

  Величина                   ,                      (2.90)

  где  - критическая сила.

  Здесь E_b=30 – модуль упругости бетона, мПа;

  - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на эксцентриситет;

  δ = е_с/h* , но не менее δ_min= 0,5 – 0,01l₀ /h* - 0,01R_b.

  В формулу для φ_l  входит величина ∑M_l – сумма моментов от постоянных нагрузок.

  Кроме этого проверим выполнение условия .

  Произведём вычисления:

  ∑M_l=2409,81кНм

 

  < δ_min, значит принимаем δ=δ_min=0,356

 

 

 

 

 

  Условие выполняется.

2.3.4 Расчёт на опрокидывание.

  Необходимо выполнение условия:

                      (2.90)

  где  - момент опрокидывающих сил;

   - момент удерживающих сил;

   - коэффициент условий работы;

   - коэффициент надежности по назначению.

  Опрокидывающие силы принимаем с . 

 

  Удерживающие силы: постоянные нагрузки с коэффициентами надежности ; временные нагрузки  - с .

 

  Условие выполняется.

 

2.3.5  Расчет устоя на сдвиг.

   Необходимо выполнение условия:

                        (2.91)

  где  - сдвигающая сила;

 

   - удерживающая сила;

 

  где  - коэффициент трения бетона по бетону.

 

Условие выполняется.

  Вывод: В результате проверок все условия выполняются. Расчёт устоя на этом заканчиваем.

3. Конструирование моста.

  Разрезная балка пролетного строения изготовлена из бетона класса В25, повышение класса бетона связанно с неудовлетворительными результатами проверок внутренних усилий в главной балке. Использована арматура класса А-II.