Проектирование железобетонного однопутного моста под железную дорогу через реку в Новосибирской области, страница 7

Таким образом:

    

    

    

    

Расчет на действие поперечной силы:

     ,                           (2.28)

-расчетное сопротивление арматуры, с учетом коэффициента m_a4=0,8 [1, п.3.40],

   -поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения. В курсовом проекте

    Наклонное сечение пересекает 12 рядов хомутов диаметром 8 мм и 14 отогнутых стержней диаметром 32 мм (см. чертеж в Приложении  2).

Таким образом:

             

           

         

            (запас 6,86%)

2.5.10. Расчет на прочность наклонного сечения у концевой опоры.

    Ввиду аналогичности данных (как для сечения в среднем пролете (см. 2.5.9)), проверку прочности сжатого бетона между наклонными трещинами представляется возможным на производить.

Расчет на действие поперечной силы:

    Наклонное сечение пересекает 12 рядов хомутов диаметром 8 мм и 14 отогнутых стержней диаметром 32 мм (см. чертеж в Приложении  2).

Таким образом:

              

           

         

              (запас 25,4%)

    2.2.11. Расчет на выносливость сечения у промежуточной опоры

    Сечение E-E расположено в 0,75 длины первого пролета от устоя. Расчет на выносливость представился необходимым ввиду симметричного цикла работы этого сечения на изгиб.

    В этом сечении располагается 28 стержней арматуры в верхнем поясе и 21 стержень в нижнем поясе.   Расстояния от крайних фибр до центров тяжести площадей арматуры соответственно:

     и .

Высота сжатой зоны бетона:    .

Полезная высота сечения: .

 Коэффициент асимметрии цикла .

Соответствующие коэффициенты условий работы по п.п.3.26 и 3.39 [1] для бетона и арматуры:  и .

Высота сжатой зоны:

         

         

         

  Приведенный момент инерции:

     

Таким образом:

    По бетону:   (запас 65,3%)

    По арматуре:

              (запас 18,6%)

2.2.12. Определение прогибов

    Расчет по прогибам главных балок выполнен на ЭВМ при помощи программы Poluprom. Полученная распечатка таблицы прогибов приведена в приложении 3 к курсовому проекту.

    Максимальный прогиб получен в середине пролета длиной 33 м при загружении его распределенной эквивалентной нагрузкой 156,12 кН/м.

    f_max=-0,0102 м.

     Предельный прогиб определен по формуле:

    

В курсовом проекте принят к расчету обсыпной бетонный устой массивного типа, запроектированный по первому варианту моста. Это узкий устой с тротуарами, вынесенными на консоли, поэтому по всей высоте он имеет ширину 3100 мм. Его схема с  размерами показана на рисунке 2.9.

     2.3.1. Определение нагрузок

Схема загружения устоя показана на рис. 2.10.

Нагрузка от собственного веса устоя:

     ,           (2.30)

где  - объем соответствующего сегмента (см. рис. 2.9),  - удельный вес бетона.

Положение центра тяжести относительно оси О определяется по формуле:

,          (2.31)

где x_i – координата центра тяжести отдельного сегмента.

  Рис.2.9. Схема устоя

     Таким образом:

           

           

; ;

;

           

         

     Нагрузка от веса пролетного строения:

На устой опирается ПС длиной 16,5 м весом блока 680 кН c тротуарами 4,56 кН/м и перилами 1,4 кН/м. Тогда нагрузка от веса ПС определится как:

Нагрузка от веса мостового полотна:

Эта нагрузка определяется по формуле:

, где - распределенная нагрузка от веса балластной призмы; l-длина ПС. Таким образом:

 

Рис.2.10 Схема загружения устоя

Временные нагрузки

     Эквивалентная нагрузка о подвижного состава на ПС определена по п.5 [1] при положении линии влияния  и длине загружения  (П.5, п.6, [1]): . Тогда на устой действует:

    

     Длина загружения призмы обрушения:

Следовательно, эквивалентная нагрузка на призме обрушения при  и  (П.5, п.6, [1]):

Горизонтальное давление от подвижного состава на призме обрушения:

                        (2.31)

плечи сил:

  

где - давление распределенной на длине шпал (2,7 м) временной нагрузки;

h₁=0,4 м – высота, в пределах которой площадь давления имеет переменную ширину;

 - коэффициент нормативного бокового давления грунта насыпи;

b=3,1 м – ширина устоя;

Коэффициенты в зависимости от высот h, h₁ определены по табл.1 [П.8, 1]:

   

     Подставляя указанные значения в (2.31) получаем:

Ветровая нагрузка:

,                                (2.32)

где - высота балки;

     -толщина мостового полотна;

     -скоростной напор ветра для 5-го региона;

- коэффициент, учитывающий ветровое давление на определенной высоте;

- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ПС.

Следовательно:

    

     Нагрузка от торможения подвижного состава:

                                   (2.33)

     Давление грунта на заднюю стенку устоя:

Напряжения в грунте на расчетном уровне:

     ,                                            (2.34)

     где - удельный вес грунта насыпи;

z=10,33 м - глубина расчетного уровня (расстояние от БЗП до ОФ).

Сила давления равна площади эпюры давления и приложена на 1/3 z от обреза фундамента:

2.3.2. Варианты загружения

В курсовом проекте рассматривается два варианта действия указанных выше нагрузок. Первый вариант соответствует загружению, показанному на рис.2.10 (вариант «в пролет»). Второй вариант отличается тем, что ветровая и тормозная нагрузки действуют по направлению к насыпи, а подвижная нагрузка на призме обрушения отсутствует.

Расчет производится на опрокидывание относительно точек z и z’, а также на прочность, трещиностойкость и устойчивость формы с подсчетом нагрузок относительно центра тяжести сечения тела устоя по ОФ.

Нагрузки вводятся в расчет с соответствующими коэффициентами сочетания нагрузок и с коэффициентами надежности, определенными согласно пп.2.10, 2.23, 1.40, 2.2 [1]. Нагрузки по вариантам загружения приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Нагрузки и их сочетания