Проектирование железобетонного моста средней длины предназначенного для пропуска однопутной железной дороги колеи 1520мм через водоток, страница 12

Номер п/п	Наименование нагрузки	Обозначение	Нормативная величина , кН	Коэффици- енты надежности		Плечи сил , м	Коэф- фици- енты сочетания	Расчетные усилия
								,кН	кНм
1	Опорное давление от собственного веса пролетного строения и мостового полотна		1138,28 526,76	1,1 и 1,3	-	3,45 3,45	1	1252,1 684,8	4319,7 2362,6
2	Собственный вес опоры		5647,55	1,1	-	-0,35	1	6212,3	-2174,3
3	Горизонтальное давление грунта		371,92	1,4	-	2,13	1	520,7	1109,1
4	Опорное давление от временной нагрузки на пролетном строении		402,29	-	1,244	3,45	0,8	500,4	1401,1
5	Горизонтальное давление грунта от подвижного состава на призме обрушения		79,96 242	-	1,2 1,2	5,85 3,03	0,8	96 290,4	449,3 703,9
6	Тормозная нагрузка		320,93	-	1,163	7,73	0,7	373,2	2019,4
7	Ветровая нагрузка		12,02	-	1,4	4,95	0,5	16,8	41,6

5.2 Расчеты по прочности и устойчивости.

В общем случае расчет опор проводят по двум группам предельных состояний:

по первой группе – по прочности и устойчивости формы элементов конструкции;

по второй группе – по трещиностойкости и по ограничению деформаций.

В курсовом проекте применяются массивные бетонные опоры, которые достаточно рассчитать по прочности, устойчивости формы и положения. При этом  рассматривается работа внецентренно сжатого бетонного элемента.

В уровне обреза фундамента форма поперечного сечения устоя представляет собой прямоугольник (см. рисунок 9) высотой  b , равной ширине устоя в плоскости задних граней (b = 3,8м), и длиной h^*, равной длине сечения опоры по обрезу фундамента в направлении вдоль оси моста (h^* = 7,84м).

Определим необходимые геометрические характеристики:

А = 29,79м² – площадь поперечного сечения,

W = 9,43м³ – момент сопротивления,

J = 35,85м⁴ – момент инерции.

Ядровое расстояние: .

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

e_c = e_c,ст + e_c,сл,                                            (5.19)

где e_c,ст = / - эксцентриситет, определяемый из статического расчета; e_c,сл = l₀ / 400 – случайный эксцентриситет, l₀ расчетная длина опоры, равная удвоенному  расстоянию от обреза фундамента до центра тяжести опорных частей.

l₀ = 9,12м

Так как , то расчет производим только на прочность.

Основная расчетная формула: 

                                                        ∑N_{i, расч}  ≤  R_b bx,                                        (5.20)

где  R_b  = 22МПа - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию; x=h^* -2e_cη– высота сжатой зоны бетона, м.

Величина η учитывает влияние прогиба элемента на его прочность и определяется по формуле:

                                                                                                       (5.21)

где N_cr  – критическая сила, определяемая по формуле:

                                                                                            (5.22)

где E_b = 37500МПа – модуль упругости бетона; δ = е_с/h^*, но не менее δ_min= 0,5 – 0,01l₀ /h^* - 0,01R_b; φ_l - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на эксцентриситет, определяемый по формуле:

                                                                                                    (5.23)

где ∑M_l = 5617,1кН*м – сумма моментов от постоянных нагрузок.

δ < δ_min поэтому δ = δ_min = 0,184

Необходимо выполнить условие .

Условие прочности выполняется, следовательно устой выдержит расчетную нагрузку.

5.3 Проверка устойчивости положения.

Расчет выполняется по формуле:

                                                           ,                                               (5.24)

где  = 4323кН*м - момент опрокидывающих сил относительно точки К (рисунок 10);

=0,8 – коэффициент условий работы;

 - коэффициент надежности по назначению;

 = 20184,5кН*м - удерживающий момент.

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

Условие выполняется, следовательно, устой устойчив против опрокидывания относительно точки К.

5.4 Расчет устойчивости конструкции устоя против сдвига.

Расчет устойчивости конструкции устоя против сдвига по плоскости обреза фундамента выполняется по формуле:

                                                             ,                                             (5.25)

где  = 1297,1кН - сдвигающая сила;  - удерживающая сила; =0,9 – коэффициент условий работы;  - коэффициент надежности.

Значение удерживающей силы определим по формуле:

                                                           = f                                            (5.26)

где f = 0.55 – коэффициент трения.

Условие выполняется, следовательно, устой устойчив против сдвига в плоскости подошвы фундамента.

Список литературы.

1. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы/Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985 г-200с.

2. Расчет железобетонных мостов/Г. М. Власов, В. П. Устинов – М.; Транспорт 1992 г – 256 с

3. Мосты и тоннели на железных дорогах. / Под ред. В.О. Осипова - М.: Транспорт, 1988.

4. Искусственные сооружения /Под ред. Н. М. Колоколова – М.; Транспорт, 1988г – 440 с.

5. Проектирование железобетонного моста: Методические указания к курсовому проекту. – Новосибирск: Издательство СГУПСа, 2005. – 84с.

6. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов мостов/В. М. Круглов, А. Н. Донец – Новосибирск 2002г – 76 с