Компоновка транспортного сооружения путепровода (моста): Методическое пособие по дисциплине "Инженерные сооружения в транспортном строительстве"

перемещение в опорных частях, величина одинаковая при действии горизонтальных сил.

а – толщина слоёв резины, см (а = 3 см)

А – площадь опорной части, см² (А = 525 см²)

G – модуль сдвига, т/см² – величина одинаковая для всех опорных частей в рассматриваемый момент времени (для резины ИРП-1347 G = 10 т/см²)

n – число опорных частей на опоре.

На всех опорах плети установлены опорные части РОЧ СП 45*15*4; отсюда следует, что тормозная нагрузка на опоры распределяется пропорционально числу установленных РОЧ.

Опора №1          n = 7;  Опора №2          n = 14;  Опора №3          n = 14

Опора №4         n = 14; Опора №5          n = 14;  Опора №6          n = 14

Опора №7          n = 7     n = 84

Тормозная нагрузка на опору №5

= (27,5*14) / 84 = 4,58 т

= (33*14) / 84 = 5,5 т

Температурное климатическое воздействие.

Нормативная температура воздуха в теплое t_n,т и холодное t_n,х время года для района строительства (Владимирская область) равна:

t_n,т = t_VII + T = 18,9 + 9 = 27,4⁰C                                          t_n,х = - 27⁰С, где t_VII – средняя температура воздуха самого жаркого для Владимирской области месяца (см. СНиП 2.01.01 – 82);

Т – постоянная величина по карте изолиний (СНиП 2.01.01 – 82);

t_n,х – расчётная минимальная температура воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 (СНиП 2.05.03 – 84 и СНиП 2.01.01 – 82).

Температура замыкания плети.

t_з,т  = t_n,т - 15⁰С = 27,4⁰C - 15⁰С = 12,4⁰С – в летнее время

t_з,х  = t_n,х + 15⁰С = - 27⁰C + 15⁰С = - 12⁰С – в холодное время

Наибольший перепад температур при нагреве

t_T^H = t_n,т + | t_з,х | = 27,4 + 12 = 39,4⁰С

при охлаждении

t_Х^H = t_n,т - | t_з,т | = - 27 – 12,4 = - 39,4⁰С;     t^Р = t = 1,2*39,4 = 47,3⁰С

Величина реактивного продольного усилия S_n, возникающего в резиновых опорных части:       S_n =  ( п. 2.28 СНиП 2.05.03 – 84), где - перемещение пролётного строения при расчётном перепаде температур t^Р на каждой опоре плети,             

L_i = 18,0 м – расстояние от середины до опоры №5

 = 1*10^-5 – коэффициент линейного расширения для ж.б. конструкций

Для опоры №5

 = 47,3*1*10^-5*18 = 0,008 м = 0,8 см.

S_n =  (0,8/3)*525*10*14 = 19600 кг = 16,9 т.

Ветровая нагрузка поперечная.  (п. 2.24 СНиП 2.05.03 – 84)

Нормативная интенсивность

; но не менее 125 т/м²

q_o = 38 т/м² –для III района (карта №3 приложение 5 и табл. 5 СНиП 2.01.07 – 85);

K_n = 1,0 – при высоте до 10 м для открытой местности типа А (табл. 6 СНиП 2.01.07 – 85);

С_w – аэродинамический коэффициент по приложению 9 СНиП 2.05.03 – 84

С_w = 1,7 – плоские автодорожные балки; С_w = 2,1 – ж.б. прямоугольная опора поперёк моста; С_w = 2,1 – ж.б. прямоугольная опора вдоль моста

 = 38*1,0*2,1 = 79,8 т/м² < 125 т/м²,      принимаем = 125 т/м²

Наветренная площадь пролётного строения с учётом перильного ограждения (в запас без учёта коэффициента заполнения)   F_{w, пр} = 12*2,16 = 25,92 м²

Наветренная площадь насадки: F_{w, пр} = 1,2*0,4 = 0,48 м²

Наветренная площадь стойки: F_{w, с} = 5*0,35 = 1,75 м²

Ветровая нагрузка на опору поперечная             W_{поп, i} = W_n*F_wi

№, п/п	Наименование элементов конструкции	Обознач. нагрузки	Нагрузки
			норм.		расч.
1	Пролётное строение	Wпоп,пр	3,24	1,5	4,86
2	Насадка	Wпоп,н	0,06	1,5	0,09
3	Стойка	Wпоп,с	0,22	1,5	0,33

Ветровая нагрузка продольная.  На пролётное строение W_пр,пр = 0,2 W_поп,пр

Распределение на опоры с температурно-нарезной плети такое же , как и горизонтальное усилие от торможения.

Поперечная нагрузка ветровая на плеть (L = 72м) при наветренной площади.F_w,пл = 72*2,16 = 155,5 м²;    W_поп,пл^H = 125*155,5 = 19440 кг = 19,44 т  

W_пр,н^Р = 0,2*W_поп,пр^H = 0,2*19,4 т = 3,89 т  

На опору №5     W_пр,пр^Н = (3,89*14) / 84 = 0,65 т;         W_пр,пр^Р = 1,5*0,65 = 0,98 т

Наветренная площадь насадки              F_w,н = 11,5*0,4 = 4,6 м²

Наветренная площадь стоек (без учёта коэффициента заполнения в запас)

F_w,c = 5*10 50 м²

Ветровая нагрузка на опору, продольная      W_прi = w*F_wi (для п. 2 и п.3)

№, п/п	Наименование элементов конструкции	Обознач. нагрузки	Нагрузки
			норм.		расч.
1	Пролётное строение	Wпоп,пр	0,65	1,5	0,98
2	Насадка	Wпоп,н	0,575	1,5	0,86
3	Стойка	Wпоп,с	6,25	1,5	9,38

Нагрузка от давления льда  (прил. 10 СНиП 2.05.03 – 84)

Нагрузка на опору от движущихся ледяных полей

 - при прорезании опорой льда

- при остановке ледяного поля опорой;

где:  = 1,00      коэф. формы для опор с носовой частью, имеющей в плане

        = 2,4         прямоугольную форму (таб. 2 прил. 10)

R_Zn – сопротивление льда для II района строительства (табл. 1 прил. 10 СНиП 2.05.03 – 84);

R_Zn =K_n*R_Z1 = 1,25*75 = 93,75 т/м² – при первой подвижке льда;

R_Zn = 1,25*45 = 56,25 т/м² – при наивысшем уровне ледохода;

b = 0,35 м – ширина опоры на уровне действия льда;

t = 0,4 м – расчётная толщина льда;

v = 1,5 м/сек – скорость движения ледяного поля

А = 1,75*l² = 1,75*12² = 252 м² площадь ледяного поля

l – величина пролёта

Нормативная ледовая нагрузка при первой подвижке

F₁^H = 1,0*93,75*0,35*0,4 = 13,1 м;   F₂^H = 0,4*1,5*0,4*=57,2 м

При наивысшем уровне ледохода

F_В1^H = 1,0*56,25*0,35*0,4 = 7,9 м;   F_В2^H = 0,4*1,5*0,4*= 44,3 м

Для расчёта принимаем меньше из значений       F₁^H = 13,1 м;   F₂^H = 7,9 м

Расчётная ледовая нагрузка   F₁^Р = * F₁^H = 1,2*13,1 = 15,7м;   F_В1^Р = 1,2*7,9 = 9,5 м

Таблица расчётных сочетаний нагрузок и коэффициентов сочетаний

(прил. 2, СНиП 2.05.03 – 84)

Наименов. нагрузок	Сочетание нагрузок и коэффициент
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
постоянные нагрузки	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
временные нагрузки	-	1	1	0,8	0,8	0,8	0,8	-	0,7	0,7	-	-	0,7	0,7	-	0,7	0,7	0,7	-
горизонт. поперечн. нагрузка от ударов	-	-	1	-	-	0,7	0,7	-	-	0,7	-	-	-	0,7	-	-	-	0,7	-
горизонт. продольн. нагрузка от тормож.	-	-	-	0,7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0,7	-	-	-
горизонт. нагруз. от температ. воздейств.	-	-	-	0,7	0,7	0,7	-	-	0,7	0,7	0,7	-	-	-	1	0,8	0,8	0,8	0,8
Ветровая нагрузка	-	-	-	0,25	0,25	-	-	-	0,25	-	0,5	-	-	-	-	0,25	0,25	-	0,5
Нагруз. от давления льда	-	-	-	0,7	0,7	-	1	0,8	0,8	0,8	-	-	-	-	-	-	0,7	0,7	0,7

В нашем случае воздействия в сочетаниях (4 и 16); (5, 9 и 17); (6, 10 и 18); (7 и 14); (11 и 19) близки (в каждой скобке) поэтому сочетания 9, 10, 11, 14, 16, 17 и 18 в дальнейшем расчёте не рассматриваются.

Остаются сочетания: при расчёте вдоль моста – 1, 2, 4, 5, 7,15 и 19

поперёк моста – 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 и 19.

3. Схема загружения опоры № 5

(условный верх ф-та принимаем на      82, 0 – уровень размыва у опоры