Грунтовый поток изменённый. Расчетные характеристики материалов. Нагрузки

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения.

2. Расчетные характеристики материалов. Нагрузки.

3. Обвязочная балка.

3.1. Подбор площади поперечного сечения обвязочной балки.

3.2. Расчет железобетонных стенок лотка на отрыв.

4. Расчет металлоконструкций силовой рамы испытательного стенда.

4.1. Конструктивный расчет силовой балки.

4.2. Расчет стоек силовой рамы.

4.2.1. Статический расчет стоек силовой рамы.

4.2.2. Конструктивный расчет стоек силовой рамы.

4.2.3. Конструктивный расчет верхнего ригеля.

4.2.4. Конструктивный расчет нижнего ригеля.

4.3. Расчет анкерной консоли.

4.3.1. Статический расчет анкерной консоли.

4.3.2. Конструктивный расчет анкерной консоли.

4.4. Расчет балки – переходника.

4.5. Расчет фиксирующих стержней.

4.6. Расчет монтажной балки направляющей рамы.

4.7. Расчет силовой плиты.

4.7.1. Расчет полки плиты.

4.7.2. Расчет ребер силовой плиты.

Приложение 1.

Приложение 2.

Приложение 3.

Приложение 4.

Приложение 5.

Приложение 6.

Приложение 7.

Библиографический список.

1.  Общие положения.

Настоящий отчет выполнен согласно договора на выполнение научно-исследовательских работ по теме «Разработка параметров измерительной системы для регистрации деформаций моделей насыпи в грунтовом лотке».

Цель работы  - разработка конструкций и определение параметров измерительной системы, предназначенной для регистрации деформаций моделей железнодорожных и автомобильных насыпей с использованием существующих конструкций грунтового лотка.

Испытательную нагрузку предполагается создавать с помощью домкрата F₁=60 тс. Также предполагается, наряду со статическим приложением испытательной нагрузки, осуществлять динамические режимы загружения.

Железобетонные конструкции грунтового лотка осуществлены при строительстве лабораторного корпуса кафедры. Однако, в связи с более высоким уровнем испытательной нагрузки, а также в связи с необходимостью крепления конструкции силовой рамы с использованием закладных деталей, конструкции грунтового лотка требуют усиления в верхней своей части обвязочной балкой, устанавливаемой по периметру грунтового лотка и монолитно-связанной с нижерасположенной существующей железобетонной частью.

В связи с необходимостью закрепления стоек силовой рамы к стенкам грунтового лотка с передачей на них значительных по величине усилий, предполагается использовать анкерные консоли в виде сварных металлических деталей, заведенных в подготовленные ниши в стенках грунтового лотка с последующим заполнением ниш бетоном.

Остальные металлоконструкции установки включают в себя три основные части, а именно:

1)  Силовую раму, предназначенную для восприятия испытательной нагрузки и включающую в себя две трехветвевые стойки, закрепленных к анкерным консолям, а также силовую балку, опирающуюся на упомянутые стойки силовой рамы. При этом силовая балка снабжена “переходником”, позволяющим использовать с целью создания испытательной нагрузки два домкрата по 30 тс каждый.

2)  Силовую плиту, предназначенную для распределения и передачи сосредоточенного давления от закрепленного между ней и силовой балкой домкрата (домкратов) на грунтовый массив модели.

3)  Направляющую раму для силовой плиты, предназначенную для фиксации перемещения и положения силовой плиты в период приложения испытательной нагрузки.

К направляющей раме, в верхней ее части, предусмотрены перекрестно расположенные балки, предназначенные для крепления к ним грузоподъемных механизмов  для перемещения по вертикальным направлениям силовой плиты и силовой балки при изменении отметок их стоянок.

Компоновочная схема приводится на рис. 1, 2.

2.  Расчетные характеристики материалов.

Нагрузки.

Железобетонные конструкции существующего грунтового лотка:

– бетон – в соответствии с данными технического задания применен бетон марки М200, что по терминологии [2] соответствует бетону класса В15 со следующими расчетными сопротивлениями при коэффициенте условий работы _в2 = 1,0:

R_в = 86,7 кгс/см² (на сжатие);

R_вt = 7,65 кгс/см² (на растяжение);

– арматура стержневая периодического профиля класса А- с расчетными сопротивлениями R_s = R_sc = 2850 кгс/см²; R_sw = 2300 кгс/см²;

– арматура стержневая гладкая класса А- с расчетными сопротивлениями    R_s = R_sc = 2300 кгс/см²; R_sw = 1800 кгс/см².

Железобетонные конструкции обвязочной балки:

– бетон класса В20 ( что соответствует марке бетона М300 ) с расчетными сопротивлениями  R_в = 128 кгс/см²;  R_вt = 10,2 кгс/см² при _в2 = 1,1;

– арматура стержневая периодического профиля класса А- с расчетными сопротивлениями R_s = R_sc = 3750 кгс/см²; R_sw = 3000 кгс/см²;

–  арматура      класса      А-      с      расчетными     сопротивлениями

R_s = R_sc = 2300 кгс/см²; R_sw = 1800 кгс/см².

При проектировании стальных элементов используются прокатные листы и фасонный прокат из стали класса В ст.3 пс 6-1 со следующими значениями расчетных сопротивлений [1]: