Полная стоимость моста 532
Сравнение вариантов
Сравнение вариантов приведено в таблице 7
|
№ варианта |
Строительная стоимость моста, тыс. руб. |
|
1 |
484,4 |
|
2 |
1068,6(378,6) |
|
3 |
532 |
Анализируя эти данные, приходим к выводу, что второй и третий варианты оказались экономически невыгодны. В связи с этим наиболее целесообразным представляется остановиться на первом варианте.
Расчет проезжей части пролетного строения
Определение расчетных усилий
Наружная и внутренняя плиты работают под вертикальной нагрузкой как консоли, защемленные одной стороной в ребре балки (рис. 1,b). На внутренней консоли нагрузки считаются равномерно распределенными по всей длине, а на наружной консоли учиты–вается распределение нагрузок на участках разной длины и действие сосредоточенных сил от веса перил и тротуаров.
Нормативные постоянные нагрузки при расчетной ширине участка плиты вдоль пролета 1,0 м от собственного веса:
–– односторонних металлических перил Pп = 0,687 кН/м;
–– железобетонной плиты тротуара Рт = hплbтγжб кН/м;
–– плиты балластного корыта Рпл = hпл ·γжб кПа;
–– балласта с частями пути Рб = hбγб кПа,
где hт = 0,1 м – средняя толщина тротуарной плиты;
hпл = 0,2 м – средняя толщина плиты балластного корыта;
hб = 0,5 – толщина балластного слоя;
bт = 0,57 – ширина тротуара;
γжб = 24,5 кН/м3 и γб = 19,6 кН/м3 – удельный вес соответственно железобетона и балласта с частями пути.
Нормативная временная нагрузка от подвижного состава принимается интен–сивностью ν = 19,62 К кН/м пути, где К – класс заданной нагрузки, в нашем случае это временная расчетная нагрузка С–14. Эта величина нагрузки определяется шпалами и балластом поперек оси пролетного строения на ширину b, м и принимает значение
Pν
= 
, кПа
где для наружной консоли b = 2,7 + 2h, внутренней – b = 2,7 + h, но не более ширины балластного корыта; h = 0,35 – толщины балласта под шпалой/
Коэффициент надежности по нагрузке для постоянных нагрузок Pп, Pт и рпл принимается γf1 = 1,1, постоянной нагрузки рб – γf2 = 1,3.
Коэффициент надежности по нагрузке к временной нагрузке от подвижного соста–ва принимается равным γfν = 1,3.
Динамический коэффициент при расчете плиты на прочность принимается равным 1+μ =1,5
Наружная консоль
Рν = = 
=
80,79 кПа
Усилия при расчете на прочность
М1 = γf1
+ γf2 рб
+ γfν (1+μ) · рν
;
M1 = 1,1[0,687·1,63 + 0,1·0,57·24,5·(1,06 + 0,5·0,57) + 0,2·24,5·1,062/2] + 1,3·0,5·19,6·0,962/2 + + 1,3·1,5·80,79·0,6952/2 = 50,245 кН·м.
Q1 = γf1 (Рп + Pт + рпл · l3) + γf2 · pб · l2 + γfν (1+μ) pνl1;
Q1 = 1,1(0,687 + 0,1·0,57·24,5 + 0,2·24,5·1,06) + 1,3·0,5·19,6·0,96 + 1,3·1,5·80,79·0,695 = = 129,73 кН
Усилия при расчете на выносливость
max M1´ = Pпl4 + Pт (l3 + 0,5 bт) + pпл 
+ рб+ (1 + 2/3μ) рν 
;
max M1΄ = 0,687·1,63 + 0,1·0,57·2,5(1,06 + 0,5·0,57) + 0,2·24,5·1,062/2 + 0,5·19,6·0,962/2 + + 1,33·1,5·80,79·0,6952/2 = 47,51 кН·м
min M1΄
= Pпl4 + Pт (l3 + 0,5 bт) + pпл + рб
;
min M1΄ = 0,687·1,63 + 0,1·0,57·2,5(1,06 + 0,5·0,57) + 0,2·24,5·1,062/2 + 0,5·19,6·0,962/2 = = 8,58 кН·м
Внутренняя консоль
Рν = = 
=
90,06 кПа
Усилия при расчете на прочность
М2 = [γf1рпл + γf2 рб + γfν (1+μ) · рν] ;
М2 = [1,1·0,2·24,5 + 1,3·0,5·19,6 + 1,3·1,5·90,06] · 0,772/2 = 57,44 кН·м
Q2 = [γf1pпл + γf2рб + γfν (1+μ) рν] · lк ;
Q2 = [1,1·0,2·24,5 + 1,3·0,5·19,6 + 1,3·1,5·90,06] · 0,77 = 44,22 кН
Усилия при расчете на выносливость
max M΄2 = [pпл + pб + (1 + 2/3μ)рν];
max M΄2 = [0,2·24,5 + 0,5·19,6 + 1,33·90,06] = 39,87 кН·м
min M΄2 = (pпл + pб)
min M΄ 2 = [0,2·24,5 + 0,5·19,6 ] = 4,36 кН·м
Расчет плиты и по раскрытию трещин производим по наибольшим значениям M и Q.
Расчет сечения плиты
Расчет производится на прочность, выносливость и тещиностойкость.
Расчет на прочность
Прямоугольное сечение имеет расчетную ширину b = 1 м (см. рис.1,а). В середине пролета толщину плиты принимаем hпл = 0,18 м, в опорном сечении hпл = 0,26 м. Задаемся рабочей арматурой периодического профиля класса A–II диаметром d = = 14 мм. Класс бетона соответствует классу бетона главных балок пролетного строения.
Полезная (рабочая) высота сечения при толщине слоя 2 см:
h0 = hпл – d/2 – 2 см = 18 – 0,7 – 2 = 15,3 см.
Определяем в предельном состоянии по прочности (при прямоугольной эпюре) требуемую высоту сжатой зоны бетона (см. рис. 1,а):
x1 = h0 – = 0,1535 – = 0,04 м = 4 см
Требуемая площадь арматуры в растянутой зоне плиты
As = ,
где z = h0 – 0,5x1 – плечо пары внутренних сил;
Rs – расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры растяжению.
As = = 0,00172 м2
Определяем количество стержней арматуры
nст ≥ ,
где nст – целое число стержней;
As – площадь сечения одного стержня
nст = =11,17, принимаем nст = 12
Минимальное расстояние в свету между отдельными стержнями: при расположе–нии в один ряд – 4 см; в два ряда – 5 см.
После уточнения площади арматуры с учетом принятого количества стержней определяем высоту сжатой зоны:
x2 =; x2 = = 0,043 м = 4,3 см
Проверяем прочность сечения по изгибающему моменту:
Мпр = Rb· b · x2 (h0 – 0,5x2) ≥ Mi,
где Мпр – предельный изгибающий момент по прочности
Мпр = 10,5·106· 1·0,043 (0,1535 – 0,5·0,043 ) = 59,6 кН ≥ 57,44 кН
Проверка выполняется
Расчет на выносливость
Расчет на выносливость производим, считая, что материал конструкции работает упруго. Бетон растянутой зоны в расчете не учитывается (см. рис. 2). Максимальные напряжения в сжатой зоне бетона и растянутой арматуре сравниваются с соответствую–щими расчетными сопротивлениями. Расчетные сопротивления материалов устанавли–ваются в зависимости от характеристики цикла действующих напряжений:
ρ = == = 0,18
Вычисляем высоту сжатой зоны:
x΄ = ;
n΄ = – условное отношение модулей упругости арматуры и бетона, при котором учи–тывается виброползучесть бетона.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.