Проектирование железобетонного однопутного моста под железную дорогу через суходол в Новосибирской области, страница 6

                                       

В качестве рабочей арматуры примем стержни диаметром d= 32 мм класса AII площадью  

           Количество стержней n:

                                                           ;                                                                 (4.57)

                                              » 20 шт.

Уточненное значение:

                               

Схема расположения арматуры составлена с учетом требований изложенных в п.3.122 [1] и представлена на рисунке 2.5:

           Рисунок 2.5. Схема расположения арматуры в середине пролета.

          Расстояние от растянутой грани сечения до центра тяжести растянутой арматуры: м;

                  полезная высота сечения м.

Расчет балки на прочность.

Высота сжатой зоны будет равна:

                                        ;                                                                   (4.58)

где R_s– расчетное сопротивление арматуры, МПа;

A_s – площадь рабочей арматуры, ;

R_b – расчетное сопротивление бетона, МПа;

m_b7 – коэффициент условий работы .

                             м.

Условие прочности:

                                                    ;                                                             (4.60)

где.

11,75××1×2,09×0,164×(1,09-0,5×0,164) =4059.6 кНм

                                     (4634,7>4059.6)

Условие не выполняется.

Расчет балки на выносливость в середине пролета.

Должно выполнятся следующее условие:

а) по бетону            

                                                            ;                                                    (4.63)

где - коэффициент условий работы;

β_b= 1.34 – коэффициент, учитывающий рост прочности бетона во времени;

ε_b= 1– коэффициент, зависящий от ассиметрии цикла повторяющихся напряжений:

 ;

R_b– расчетное сопротивление бетона;

x΄- высота сжатой зоны, находится из условия равенства нулю статического момента всего сечения относительно нейтральной оси :

                                                                                           (4.64)

                               ,                                                             (4.65)                                                                                  

                    ;                                                           (4.66)

где n΄=20 – отношение модулей упругости арматуры и бетона с учетом виброползучести бетона.

                                                ;                                        (4.67)                                                                         

                              м;

                        м;

                                    .

Приведенный момент инерции будет равен:

      ;          (4.68)    

Напряжение в бетоне:

                                     МПа

                                                  9,08< 9.447

Условие  выполняется.

б) по арматуре

                                                       ;                            (4.69)

где  - коэффициент условий работы арматуры;

 β_pw=1 – при контактной сварке по п.3.39 [1];

 ε_ps=0.7 ;

=0.046;

=20 - отношение модулей упругости арматуры и бетона;

=3158 кНм;

= 0.179;

                            

                                             243>175

Условие не выполняется.

Расчет балки на трещиностойкость в середине пролета.

Должно выполнятся следующее условие:

                                                см,                                                     (4.70)

где σ_s- напряжение в арматуре;

Е_s = 2,06×МПа – модуль упругости арматуры;

- коэффициент раскрытия трещин;

R_r- радиус армирования равный

                                                    ;                                                        (4.71)

где А_r- площадь взаимодействия по п 3,110 [1]:

                                                  ;                                                      (4.72)

где А=0.244 – расстояние от нижнего края до центра тяжести верхнего полного ряда арматуры;

b =0.85 – коэффициент, учитывающий степень сцепления арматурных элементов с бетоном по п. 3.110 [1].

h_u=0.99 - расстояние от крайнего ряда растянутой арматуры до сжатой грани.

                          А_r = 0.5×(0.244+6.5×0.032) = 0.226

см

;                                                                                   (4.73)

                                        

Условие выполняется.

На образование продольных трещин:

                                                    ;                                                       (4.74)

                                          МПа

                                                   МПа

                                                        8,95<10.3 МПа

       Условие выполняется.

          Так как условие на прочность и выносливость по арматуре не выполняются, то увеличиваем диаметр арматуры до 40 мм и количество растянутой арматуры до 24 стержней. Тогда:

,

Выполняем счет, из которого видим, что все условия выполняются.

               Окончательная схема расположения арматуры представлена на рис. 4.6.

   

Определение прогиба балки в середине пролета от нормативной временной вертикальной нагрузки.

Должно выполняться условие:

                              ;                                               (4.75)

где - предельная величина прогиба в середине пролета

                               ;                                                   (4.76)

где =28,5- модуль упругости бетона, по п 3.32 [1];

e = 0.85 – коэффициент, исключающий тяжелые транспортеры.

м

м

==2.133м

                         

               Условие выполняется.

                                 4.3 Назначение мест отгибов рабочей арматуры.