Расчет сталежелезобетонного пролетного строения, страница 2

       L – длина пролетного строения;

       n – число главных балок;

     q₂=т/м,

  где g₂ – коэффициент надежности по нагрузке;

      Q^ж.б. – вес железобетонной плиты;

       L – длина пролетного строения;

       n – число главных балок;

       q₃=т/м,

  где g₃ – коэффициент надежности по нагрузке;

         h_покр – средняя толщина дорожного покрытия вместе с бетонной подготовкой, изоляцией и защитным слоем, принимаемая 0,16м;

          g_покр – удельный вес асфальтобетона;

   q=q₁+q₂+q₃=0,93+2,98+1,9=5,81 т/м;

в) При коэффициенте надежности по нагрузке g=1:

    q₁=т/м,

где g₁ – коэффициент надежности по нагрузке;

      Q^мет – собственный вес металлоконструкций;

       L – длина пролетного строения;

       n – число главных балок;

     q₂=т/м,

  где g₂ – коэффициент надежности по нагрузке;

      Q^ж.б. – вес железобетонной плиты;

       L – длина пролетного строения;

       n – число главных балок;

       q₃=т/м,

  где g₃ – коэффициент надежности по нагрузке;

         h_покр – средняя толщина дорожного покрытия вместе с бетонной подготовкой, изоляцией и защитным слоем, принимаемая 0,16 м;

          g_покр – удельный вес асфальтобетона;

   q=q₁+q₂+q₃=1,03+3,31+2,12=6,46 т/м;

        Определение коэффициентов поперечной установки

 При расчете одной из главных балок необходимо определить наиболее невыгодную установку нагрузки в поперечном сечении пролетного строения, чтобы получить наибольшие значения расчетных усилий. Доля временной нагрузки, приходящаяся на рассматриваемую балку, определяется коэффициентом поперечной установки (КПУ). При данном расчете пролетного строения используется приближенный способ определения КПУ по “методу рычага”.

 Нагрузка АК

 При расчетах балок пролетного строения по прочности следует– рассмотреть наиневыгоднейшее размещение нагрузки на проезжей части     

(число полос нагрузки, не превышающее число полос движения);

КПУ для рассматриваемых главных балок можно записать в виде

§ для тележки

     h_А=

§ для нагрузки на тротуаре

     h_Т=у_т´Т=1,309´0,75=0,982

для распределенной нагрузки

§ у_т – ордината линии влияния под серединой тротуара.

     h_n=

рис.2.3   Схема для определения коэффициентов поперечной установки

       Результаты расчета смотри приложение 1

     Подбор сечений главных балок

 Сталежелезобетонные пролетные строения монтируются обычно в таком порядке: сначала на опоры устанавливаются металлоконструк­ции пролетного строения, затем на них устраивается монолитная сборная железобетонная плита, на которую укладывается мостовое полотно.

 Поэтому работа сталежелезобетонных балок состоит из следую­щих двух стадий.

 Первая стадия - работает только стальная бал­ки, которая воспринимает собственный вес металлоконструкций и вес железобетонной плиты.

 Вторая стадия - работает объединенная балка, состоящая из совместно работающих стальной балки и железобетонной плиты. Балка воспринимает вес мостового полотна и временную вертикальную нагрузку.

1) Опорное сечение

Определяем геометрические характеристики стального и сталежелезобетонного сечений балки.

 Положение центра тяжести стального сечения балки:

     

    где  z_S1,S и z_S2,S – расстояние от низа балки до центров тяжести     

соответственно    нижнего и верхнего поясов балки;

z_w – расстояние от низа балки до середины высоты вертикальной стенки;

       А_S=A_S1+A_S2+A_w+A_S3+A_S4 – площадь поперечного сечения балки.

Моменты инерции и моменты сопротивления стального сечения балки:

       I_S=0,22 м⁴;

        ;

        ; 

В зоне отрицательных изгибающих моментов железобетонная плита не включается в совместную работу с главными балками.

Расчет балки  на прочность

Нормальные напряжения в нижнем поясе стальной балки

s_н.п=

Нормальные напряжения в верхнем поясе стальной балки

s_в.п=

В этих формулах: М=М_I+M_II=1678т/м;  N_br=A_b´s_b=1,15´157=180,55т

Наибольшие касательные напряжения в стенках балки двутаврового сечения:

            t=,

где Q_I и Q_II – расчетные поперечные силы в сечении на опоре соответственно на первой и второй стадиях работы балки;

S_s – статический момент отсеченной части стального сечения;

S_stb - статический момент отсеченной части приведенного к стали объединенного сечения.

R_s=0.58R_y=0,58´295=171МПа – расчетное сопротивление стали сдвигу.

      t=;

Расчет на выносливость

Расчет на выносливость выполняется по следующим формулам:

для стального нижнего пояса балки

   s_S1==64МПа£m´g_w,s1´R_у=295МПа

для стального верхнего пояса балки

   s_S2==117МПа£m´g_w,s2´R_у=295МПа

В этих формулах М₁ и М₂ – изгибающие моменты соответственно на первой и второй стадиях работы балки от нагрузок, учитываемых в расчетах на выносливость;  W_S1,S^/,W_S2,S^/ - моменты сопротивления нетто сталежелезобетонного сечения соответственно для нижнего и верхнего поясов балки;  g_w – коэффициент понижения расчетных сопротивлений, определяемый по п.4.57 СНиП 2.05.03-84. g_w=1            

2) Сечение в середине I пролета

Определяем геометрические характеристики стального и сталежелезобетонного сечений балки.

 Положение центра тяжести стального сечения балки:

     

    где  z_S1,S и z_S2,S – расстояние от низа балки до центров тяжести     

соответственно    нижнего и верхнего поясов балки;