Строительство и архитектура \ Проектирование мостов и труб

Определение грузоподъемности железобетонных пролетных строений, страница 3

по таблицам приложения для находим

Высота сжатой зоны бетона вычисляется по формуле:

Момент инерции приведённого сечения вычисляется по формуле:

Допускаемая временная нагрузка определится по формулам:

по выносливости бетона

по выносливости арматуры

Класс главной балки в сечении А-А по выносливости:

бетона

арматуры

1.4. Сравнение классов элементов пролётного строения с классами подвижного состава

Класс подвижного состава, состоящего из транспортера 3997, определяется по формуле:

для плиты балластного корыта

( k₀=8,14 тс/м, );

для главной балки (сечение А-А)

( по табл.1 прил.2 для и α=0,5).

таблица №1.

Основные результаты классификации расчёта

Наименование элемента	Сечение	Классы сечений			Класс нагрузки K₀
		по прочности	по выносливости
			бетона	арматуры
Плита балластного корыта	1-1	25,77	22,7	12,81	3,19
	3-3	38,6	1,97	2,2
Главная балка	А-А	3,99	7,87	9,14	8,83
	А-А (дефект)	3,35	4,23	3,51

Из сравнения данных, приведённых в табл. №1, видно, что

для плиты балластного корыта

- по прочности;

- по выносливости;

для главной балки по прочности

сечение А-А ;

сечение А-А (дефект) ;

для главной балки по выносливости

сечение А-А ;

сечение А-А (дефект) .

Класс главной балки по прочности в сечении А-А (дефект) меньше класса заданной обращающёйся нагрузки, поэтому непосредственный её пропуск по мосту недопустим.

Исследуем возможность прохода по мосту заданной нагрузки с ограничением скорости.

Для пролёта l=15,8 м и толщине балласта под шпалой величина динамической добавки равна:

Найдём отношение классов сечений главной балки К и классов временной нагрузки К₀:

сечение А-А

По графику на рис. 4.1 методических указаний определяем предельно допустимую скорость движения: предельно допустимая скорость движения менее 5 км/ч – считаем движение запрещенным!

Для обоих рассчитанных сечений главной балки класс по выносливости и бетона, и арматуры меньше класса временной нагрузки. Этот факт, а также необходимость снижения скорости движения для пропуска заданной временной нагрузки из расчёта на прочность требуют рассмотрения в плановом порядке вопроса об усилении или замене пролётного строения.

Часть II. Усиление железобетонного пролётного строения

Для дальнейшей эксплуатации пролетного строения необходимо усилить главную балку по середине пролета (в сечении А-А)

Однако, для увеличения класса по выносливости необходимо гораздо большее увеличение высоты консоли, что конструктивно весьма трудно выполнимо, можно не усилять плиту балластного корыта при расчете на выносливость. Это допустимо, т.к. эксплуатация мостов после реконструкции рассчитывается в течении 10-12 лет. За этот срок выносливость сооружения не окажет сильного влияния на его прочность.

2.1. Усиление главной балки

Минимальный класс главной балки по прочности и по выносливости определён в сечении А-А, ослабленном дефектами. После устранения дефектов (обрыва и коррозии арматурных стержней) выполняем усиление балки путём приварки к существующёй арматуре через коротыши одного ряда новой арматуры диаметром 24 мм класса А-II в количестве 16 штук, расположенных в два ряда.

Расчётную грузоподъёмность балки после усиления определяем по вышеприведённым формулам с учётом замены старых геометрических характеристик усиливаемого сечения балки новыми.

2.2.1. Расчёт по прочности.

Расчётные характеристики сечения:

площадь поперечного сечения рабочей арматуры до усиления

площадь поперечного сечения рабочей арматуры с учётом поперечного сечения добавляемой арматуры усиления

статический момент арматуры относительно нижней грани сечения

положение центра тяжести рабочей арматуры относительно нижней грани сечения

рабочая высота сечения балки

высота сжатой зоны бетона

Следовательно, для дальнейших расчётов принимаем

Изгибающий момент от постоянных нагрузок составит:

Предельный изгибающий момент, вычисленный по формуле

Допускаемая временная нагрузка для рассматриваемого сечения определится по формуле:

Класс главной балки в сечении А-А после усиления по условию прочности определится по формуле:

2.2.2. Расчёт по выносливости.

Изгибающий момент от постоянных нагрузок для расчётного сечения вычисляется по формуле

при

Изгибающий момент от временной нагрузки для расчетного сечения вычисляется по формуле:

Коэффициент ассиметрии цикла напряжений:

для бетона

для арматуры

по таблицам приложения для находим

Высота сжатой зоны бетона вычисляется по формуле:

Момент инерции приведённого сечения вычисляется по формуле:

Допускаемая временная нагрузка определится по формулам:

по бетону

по арматуре

Класс главной балки в сечении А-А по выносливости:

бетона

арматуры

Основные результаты классификации расчёта после усиления

Наименование элемента	Сечение	Классы сечений			Класс нагрузки K₀
		по прочности	по выносливости
			бетона	арматуры
Плита балластного корыта	1-1	8,67	1,8	1,77	7,79
	2-2
	3-3
Главная балка	А-А				6,86
	А-А (дефект)	6,94	2,08	3,27

В результате реконструкции балки пролетного строения был повышен класс сооружения. Класс по прочности поднят выше необходимого, однако класс по выносливости сооружения не отвечает требованиям. Сооружение допустимо к эксплуатации, но на ограниченный срок, по истечении данного срока нужно принять решение о дальнейшей реконструкции пролетного строения или о его замене.

Список используемой литературы

1. Осипов В.О., Козьмин Ю.Г. “Содержание, реконструкция, усиление и ремонт мостов и труб”, 1996г.

2. Богданов Г.И., Карапетов Э.С. Методические указания “Оценка грузоподъемности железобетонных пролетных строений мостов”, 1993г.

3. Карапетов Э.С. Методические указания “ Усиление железобетонных балочных пролетных строений мостов”, 2000г.

1 2 3

Скачать файл