Проектирование железобетонного моста средней длины предназначенного для пропуска однопутной железной дороги колеи 1520мм через водоток, страница 10

б) расчет на трещиностойкость по раскрытию нормальных трещин:

                                                                                            (4.67)

где E_s = 2,06*10⁵ МПа – модуль упругости арматуры, принимаемый по приложению К /метода/; σ_s = 167,157МПа – напряжение на трещиностойкость по арматуре; ψ - коэффициент раскрытия трещин, определяемый в зависимости от радиуса армирования (учитывает влияние бетона растянутой зоны, деформации арматуры, ее профиль и условия работы элемента) по формуле:

                                                 ,                                            (4.68)

где R_r – радиус армирования, определяемый по формуле:

                                            ,                                          (4.69)

где n_s= 28шт - количество арматурных элементов с одинаковым номинальным диаметром; β = 0,85 - коэффициент сцепления арматуры с бетоном; A_r - площадь зоны взаимодействия для нормального сечения, м²:

                                         ;                                    (4.70)

где - расстояние от оси арматурных стержней до растянутой грани плиты;  - диаметр арматуры.

см

Условие по раскрытию нормальных трещин выполняется.

4.2.8 Построение эпюры материалов с определением мест отгибов рабочей арматуры.

Поперечные силы в наклонных сечениях воспринимаются хомутами и отогнутыми стержнями, а также бетоном сжатой зоны. При расстановке хомутов и отогнутых стержней следует руководствоваться требованиями СНиП 2.05.03-84* /1/. Отгибы рабочей арматуры образуются отводом в сжатую зону тех стержней, которые становятся ненужными по мере уменьшения изгибающего момента. Места начала отгибов рабочей арматуры определяют, используя огибающую эпюру максимальных изгибающих моментов M_. При назначении фактических мест отгибов или обрывов арматуры необходимо учитывать ряд конструктивных и технологических требований (пп.3.124, 3.125, 3.126, 3.127 /1/).

4.2.9 Расчет балки у опоры по прочности наклонного сечения.

Для железобетонных элементов должно быть соблюдено условие, обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами:

                                                                                          (4.71)

где Q= 1921,5кН - поперечная сила на расстоянии h₀от оси опоры; , при расположении хомутов нормально к продольной оси ≤1,3; η =5 – при хомутах, нормальных к оси элемента; n₁ = 5,5 – отношение модулей упругости арматуры и бетона; A_sw = 0,001727м² – площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости; S_w = 0,1м – расстояние между хомутами по нормали к ним; = 0,6м - толщина стенки (ребра) главной балки; = 1 – 0,01R_b – коэффициент. Здесь R_b принимают  в МПа;  - рабочая высота сечения.

Рисунок 6 – Схема для расчета наклонного сечения.

Расчет наклонного сечения на действие поперечной силы производится из условия:

                                       ,                           (4.72)

где , - суммы проекций усилий всей пересекаемой арматуры на длине проекции с = h₀; Q_b – поперечное усилие, передаваемое на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения, определяемое по формуле:

Q_b = 2R_btbh₀²/ c ≤ m R_bt b h₀,(4.73)

здесь m = 1,3 + 0,4(0,8R_s / τ_q  - 1);  1,3≤ m ≤ 2,5  (в курсовом проекте можно принять m = 2,0);

Оба условия по прочности наклонного сечения выполняются.

4.2.10  Определение прогиба балки в середине пролета.

Вертикальные упругие прогибы железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов, вычисленные при действии подвижной временной вертикальной нагрузки по формуле:

                                                                                 (4.74)

не должны превышать значений, равных 

                                    но не более .                   (4.75)

Прогиб балки в середине пролета не превышает допустимого значения.

5  Объем и порядок расчета опоры моста.

Для расчета принят массивный бетонный необсыпной устой, для пролета 18,7м, примененный при проектировании второго варианта моста. Расчет ведется по первой схеме загружения (рисунок 7). Схема включает в себя загружение пролета и загружение призмы обрушения.

5.1  Расчет устоя по первой схеме загружения.

Схема 1 учитывает влияние следующих нагрузок:

1)  собственный вес устоя;

2)  собственный вес пролётного строения;

3)  боковое давление грунта от подвижного состава расположенного на призме обрушения;

4)  боковое давление грунта от веса насыпи;

5)  временную подвижную нагрузку на пролётном строении;

6)  временную подвижную нагрузку на призме обрушения;

7)  горизонтальную продольную нагрузку от торможения подвижного состава в сторону пролета;

8)  ветровую нагрузку, направленную в сторону пролета.

5.1.1 Нормативные нагрузки.

Постоянные вертикальные нагрузки от собственного веса устоя определяются по формуле:

P_уст = P_бу+P_т+P_г + P_c + P_пф + P_оч + P_ту,                       (5.1)

где P_бу – постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса балласта с частями пути на устое; P_т - постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса тротуаров с перилами на устое; P_г - постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса грунта на устое, располагающегося в пределах мягкого въезда; P_c - постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса шкафной стенки устоя; P_пф  - постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса подферменной плиты устоя; P_оч = 23,54кН - постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса опорных частей ; P_ту - постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса тела устоя, равная  сумме нагрузок от однородных упрощенной формы частей тела устоя за исключением оговоренных выше.

= 18,35м

= 3,2м

Z w = 4,95м

= 7,725м

= 2,13м

= 3,2м

= 1,1м