Розрахунок проїзної частини мосту
Об'єднання між собою балок за допомогою випусків арматури з плити збірних балок і влаштування монолітних плити проїзної частини мосту. Внутрішні зусилля в плиті. Розрахунок балки прогонової будови. Принципи організації та технології будівництва мосту.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 23.01.2014 |
| Размер файла | 2,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- 1. Розрахунок плити проїзної частини
- 1.1 Визначення внутрішніх зусиль в плиті
- 1.2 Розрахунок плити за двома групами граничних станів
- 2. Розрахунок балки прогонової будови
- 2.1 Постійне навантаження
- 3. Прийняті принципи організації та технології будівництва мосту
- 4. Заходи з охорони праці та захисту навколишнього середовища
1. Розрахунок плити проїзної частини
1.1 Визначення внутрішніх зусиль в плиті
Вихідні дані
Габарит мосту Г-10 з двом тротуарами по 1,0 м.
Прогонова будова довжиною 18 м складається з 6 збірних бездіафрагмових попередньо напружених балок стендового виготовлення з недобетонованою плитою. У поперечному напрямі балки об'єднуються між собою за допомого випусків арматури з плити збірних балок і влаштування монолітних плит проїзної частини.
Рис. 1.1 Поперечний переріз мосту
Постійне навантаження
Постійне навантаження на 1м2 плити складається з власної ваги збірно-монолітної плити проїзної частини конструктивних шарів одягу їздового полотна, приводиться в таблиці:
Табл. 1.
Постійне навантаження на 1м2 плити
|
№ |
Вид навантаження |
Нормативне навантаження, кПа |
Коефіцієнт надійності по нав-ню |
Розрахункове навантаження, кПа |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
1. |
Асфальтобетонне покриття д = 10 см, г =23 кН/м3 (0.10 Ч 23) |
2,3 |
2,0 |
4,6 |
|
|
2. |
Гідроізоляція д = 1 см, г = 15 кН/м3 (0.01 Ч 15) |
0,15 |
1,25 |
0, 19 |
|
|
3. |
Збірно-монолітна плита проїзної частини д = 24см, г =25 кН/м3 (0,24 Ч 25) |
6,0 |
1,25 |
7,5 |
|
|
Разом |
qn=8,45 |
q=12,29 |
Тимчасове навантаження
Плита проїзної частини розраховується на тимчасові навантаження А-15 та НК-100. Розглядаються такі випадки навантаження:
1) У прогоні плити розміщується одна колія навантаження А-15
2) У прогоні плити розміщується дві колії навантаження А-15
3) У прогоні плити розміщується одне колесо навантаження НК-100
Випадок 1: у прогоні плити розміщується одна колія навантаження А-15
де К - клас навантаження.
При ширині колії навантаження А-15 b=0,6 м і розподіл його у товщі дорожнього одягу Н=0,11 м під кутом 45є розміри площадки навантаження будуть:
Рис. 1.2 В прогоні плити розміщена одна
Колія навантаження А-15
Розміри площадки розподілу навантаження будуть:
А) Вздовж прогону плити:
Б) Вздовж руху:
але не менше
тому приймаємо а=1,36 м.
Тоді інтенсивність тимчасового навантаження на 1 погонний метр розрахункового прольоту плити шириною 1,0 м буде:
Нормативний згинальний момент від усіх видів навантаження буде:
Розрахунковий згинальний момент від усіх видів навантаження:
де - коефіцієнт надійності для тандему навантаження АК;
коефіцієнт надійності для смугового рівномірно розподіленого навантаження АК;
- динамічний коефіцієнт для тандему навантаження АК;
- динамічний коефіцієнт для смугового рівномірно розподіленого навантаження АК.
Випадок 2: у прогоні плити розміщується дві колії навантаження А-15 (Рис. 2.3) від двох смуг максимально наближених одна до одної
Рис. 2.3 В прогоні плити розміщена дві колії навантаження А-15
Згинальні моменти в середині прогону плити шириною 1м:
де с=1,1м - відстань між коліями двох смуг руху;
b1=0,82м - з розрахунку за першим випадком завантаження.
При визначенні поперечної сили враховуємо різні робочі ширини розподілу навантаження вздовж руху:
а) У прогоні а=1,36м (див розрахунок за випадком 1);
б) біля опори
Приймаємо біля опори а=0,68 м.
Рис. 1.4. Розрахункова схема при визначенні поперечної сили на опорі плити від навантаження А-15
Як видно, що осі обох коліс (тандему) попадають на ділянки з шириною розподілу а=1,36 м. Звідки ординати лінії впливу під вантажем:
Розрахункова величина поперечної сили біля опори:
Випадок 3: В прольоті плити розміщується одне колесо навантаження НК-100
При ширині колеса b0=0,8м і розподілі тиску від нього в товщині одягу їздового полотна Н=0,11 м під кутом 45°:
Вздовж руху ширина площадки розподілення співпадає з шириною площадки для колеса А-15, так як довжина сліду а0=0,2м для цих навантажень однакова:
Величина а=1,36 м більша за відстань між осями навантаження НК-100, яка дорівнює 1,2м. В цьому випадку приймаємо спільну площадку з розміром уздовж руху:
.
Тому приймаємо а=4,96 м
Рис. 1.5 У прогоні плити один ряд коліс навантаження НК
Тоді інтенсивність тимчасового навантаження на 1 погонний метр розрахункового прольоту плити шириною 1,0 м буде:
де для НК-100 тиск на колесо
Нормативний згинальний момент в середині прогону буде:
Розрахунковий згинальний момент в середині прогону буде:
де - коефіцієнт надійності для навантаження НК;
- динамічний коефіцієнт для навантаження НК.
Для визначення поперечної сили визначаємо робочі ширини розподілу навантаження вздовж руху та будуємо лінію впливу QA і визначаємо ординату л. в. під колесом P/2, віддаленим на b1/2 від опори А
Рис. 1.5. Розрахункова схема при визначенні поперечної сили на опорі плити від навантаження НК
у1 - ордината лінії впливу під колесом НК-100;
Розрахункова величина поперечної сили біля опори:
Для подальших розрахунків плити вибираємо з Табл. 1.2. максимальні величини згинальних моментів та поперечних сил (розрахункових для розрахунків міцності та витривалості, нормативні для розрахунків на тріщиностійкість) для різних випадків навантаження. У відповідності до норм навантаження НК не враховується при розрахунку плити проїзної частини на тріщиностійкість і витривалість.
Табл. 1.2.
Зведена таблиця зусиль
|
Зусилля |
І випадок А-15 (1 колона) |
ІІ випадок А-15 (2 колони) |
ІІІ випадок НК-100 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
MP,n, кНм Mн,n, кНм |
22,05 3,0 |
25,55 3,47 |
38,93 |
|
|
MP, кНм Mн, кНм |
43,0 4,5 |
49,82 5,21 |
38,93 |
|
|
Mg,n, кНм Mg, кНм |
4,4 6,39 |
4,4 6,39 |
4,4 6,39 |
|
|
Q, кН |
- |
136,48 |
86,68 |
Дійсну роботи плити, як нерозрізної системи на пружних опорах з частковим защемленням плити в ребрах балок, враховуємо використовуючи поправочні коефіцієнти б, згідно Табл. Д.12.8
Для цього переріз балки приводимо до прямокутних форм.
Рис. 6 Приведений переріз балки прогонової будови.
Приведена товщина верхньої плити h'f з урахуванням шару монолітного бетону товщиною 14 см над збірною балкою
Приведена товщина нижньої плити hf:
Момент інерції на кручення:
Циліндрична жорсткість плити:
При n1=21,21 < 30 згинальний момент з врахуванням поправочного коефіцієнта б, згідно Табл. Д.12.8 та максимальних моментів в розрізній схемі згідно Табл. 1.2.:
- біля опори при та
- в середині прогону плити при та
Рис. 7 Огинаюча епюра згинальних моментів.
1.2 Розрахунок плити за двома групами граничних станів
Розрахунок необхідної з умов міцності площі перерізу робочої арматури для перерізу в середині прогону плити
Діючий додатній згинальний момент М=30,71 кНм; b=100см; h'f=26,0см; клас бетону плити В40 з Rb=20,0МПа (205кгс/см2), Rbt=1,25МПа (13,0кгс/см2). Приймаємо робочу арматуру класу А-ІІІ з Rs=350МПа (3550кгс/см2).
Порядок розрахунку:
Визначаємо робочу висоту плити
де ab - захисний шар бетону, для плит ab=2см;
d - діаметр робочої арматури, для плит d=10мм.
Розраховуємо коефіцієнт б0, який отримують з рівняння:
де х - висота стиснутої зони бетону.
За даними Табл. Д.12.7 знаходять за значенням б0 значення величини з і о.
Ці значення отримують з виразів:
При б0=0,029 за табл.; о=0,03; з=0,985.
Розраховуємо граничну відносну висоту стиснутої зони бетону.
Необхідно, щоб виконувалась умова: о? оу. При невиконанні цієї умови збільшують h'f і проводять перерахунок або збільшують клас міцності бетону.
Обчислюємо оу:
де - характеристика деформативних властивостей бетону стиснутої зони.
Знаходимо необхідну площу арматури
Необхідну площу арматури знаходимо з умови:
Згідно з вимогами чинних норм необхідне число стержнів арматури визначаємо виходячи з наступних вимог: крок робочої арматури плити повинен бути 5.30 см при використанні арматури діаметром d10мм; діаметр розподільної арматури приймається 25.33% від перерізу робочої арматури As, але не меншим за 6мм.
За сортаментом Табл. Д.12.6 приймаємо для армування нижньої зони в середині прогону плити 6 діаметрів 10 арматури класу А-ІІІ (6d10 А-ІІІ) з As=4,71 см2/м і кроком арматури 200мм. В якості розподільної арматури приймаємо арматуру d8 А-ІІІ з кроком 200мм.
Розрахунок необхідної з умов міцності площі перерізу робочої арматури для перерізу плити над опорою (балкою)
Діючий згинальний момент М=-49,14кНм; b=100см; h'f=26,0см; клас бетону плити В40 з Rb=20,0МПа (205кгс/см2), Rbt=1,25МПа (13,0кгс/см2). Приймаємо робочу арматуру класу А-ІІІ з Rs=350МПа (3550кгс/см2).
Порядок розрахунку:
Визначаємо робочу висоту плити
де
a'b - захисний шар бетону для верхньої сітки плити проїзної частини.
Розраховуємо коефіцієнт б0:
За даними Табл. Д.12.7 знаходять за значенням б0 значення величини з і о.
При б0=0,0614 за табл.; о=0,07; з=0,965.
Розраховуємо граничну відносну висоту стиснутої зони бетону.
Необхідно, щоб виконувалась умова: о? оу. При невиконанні цієї умови збільшують h'f і проводять перерахунок або збільшують клас міцності бетону.
Обчислюємо оу:
де - характеристика деформативних властивостей бетону стиснутої зони.
Знаходимо необхідну площу арматури
Необхідну площу арматури знаходимо з умови:
За сортаментом Табл. Д.12.6 приймаємо для армування верхньої зони в перерізі плити над опорою 7 діаметрів 12 арматури класу А-ІІІ (7d12 А-ІІІ) з As=7,92 см2/м і кроком арматури 100мм. В якості розподільної арматури приймаємо арматуру d8 А-ІІІ з кроком 200мм Asp=2,51см2 (32% від A's).
Перевіряємо міцність перерізу плити за поперечною силою
Найбільша отримана поперечна сила Q=133,77 кН.
Міцність забезпечується.
Перевіряємо тріщиностійкість плити прозної частини в середині прогону
Плити проїзної частини з ненапруженою арматурою відносяться до елементів в яких допускається утворення тріщин. Гранична ширина розкриття тріщин Дcr=0,02см. Розрахунок виконується на нормативні зусилля.
Діючий нормативний момент Mn=16,71 кНм.
Послідовність розрахунку:
Визначаємо висоту стиснутої зони бетону
Визначаємо висоту стиснутої зони бетону при армуванні перерізу 6d10 А-ІІІ з As=4,71 см2/м і кроком арматури 200мм.
Висоту стиснутої зони бетону х дозволяється приймати із розрахунку перерізу на міцність.
Робоча висота перерізу
Напруження в розтягнутій арматурі
Визначаємо площу зони взаємодії
де Ar - площа взаємодіх, яка приймається обмеженою зовнішнім контуром перерізу і радіусом взаємодії r=6d;
d - діаметр арматури;
ab - товщина захисного шару бетону.
Радіус армування Rr
де в - коефіцієнт, що враховує ступінь зчеплення арматури з бетоном, при армуванні плити одиночними стержнями в=1,0;
n - число стержнів розтягнутої арматури з однаковим діаметром стержня d в розрахунковому перерізі.
Коефіцієнт розкриття тріщин ш
Коефіцієнт розкриття тріщин ш визначається в залежності від радіуса армування Rr: ш=0,35 Rr для гладкої стержньової арматури та для стержньової арматури перiодичного профілю.
В даному випадку:
Ширина розкриття тріщин
Тріщиностійкість перерізу забезпечується.
2. Розрахунок балки прогонової будови
Прогонова будова довжиною 18 м складається зі збірних бездіафрагмових попередньо напружених балок з недобетонованою плитою проїзної частини. У поперечному перерізі мосту розташовано 6 балок висотою 0,85 м і відстанню в осях 2,2 м. Товщина монолітного шару бетону плити проїзної частини над балками дорівнює 14 см.
2.1 Постійне навантаження
Таблиця 2.1 - Постійне навантаження з повної ширини прогонової будови
|
№ |
Навантаження |
Навантаження, кН/м |
Коефіцієнт надійності за навантаженням, гf |
||
|
нормативне |
розрахункове |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1 |
Асфальтобетон дрібнозернистий (товщиною 10 см, об'ємна вага 2,3 т/м) 0,10*10*2,3*10 |
23 |
46 |
2,00 |
|
|
2 |
Асфальтобетон тротуарів (товщиною 4 см, об'ємна вага 2,3 т/м) 0,04*2*1,6*2,3*10 |
2,94 |
5,88 |
2,00 |
|
|
3 |
Гідроізоляція (товщиною 1 см, об'ємна вага 1,5 т/м) 0,01*10*1,5*10 |
1,5 |
1,88 |
1,25 |
|
|
4 |
Монолітні тротуари (об'ємна вага 2,3 т/м) (0,15*0,31*2+0,2*1,6*2) *2,5*10 |
18,43 |
23,03 |
1,25 |
|
|
5 |
Поручнева огорожа 0,038*2*10 |
0,76 |
0,95 |
1,25 |
|
|
6 |
Бар'єрна огорожа 0,025*2*10 |
0,50 |
0,63 |
1,25 |
|
|
Разом ІІ частини постійного навантаження |
47,13 |
78,37 |
|||
|
Балки прогонової будови з урахуванням монолітної частини (І частина постійного навантаження) (13,2•0,14+5•1•0,1+ (13,2-11+1,2) •0,1)) *2,5*10+225*6/18 |
142,2 |
177,75 |
1,25 |
||
|
Всього |
189,33 |
256,12 |
Нормативне та розрахункове постійне навантаження на 1м довжини однієї балки прогонової будови:
від першої частини, кН/м
від другої частини, кН/м
Загальне значення від першої та другої частини постійного навантаження, кН/м:
Тимчасове навантаження
проїзна частина міст будівництво
Рис. 2.1 Визначення КПР за методом позацентрового стиснення і методом "важеля"
Визначення коефіцієнту поперечного розподілу за методом позацентрового стиснення (при визначенні М).
Лінія впливу тиску на крайню балку будуємо за методом позацентрованого стиснення.
Ординати лінії впливу під осями крайніх балок при однакових відстанях між сусідніми балками:
де
1-й випадок завантаження (А-15 + натовп). Навантаження максимально наближене до бар'єру безпеки.
Знаходимо ординати лінії впливу тиску на крайню балку під навантаженням. Положення нульової ординати лінії впливу визначаємо з рівняння:
Тоді
Тандем А-15:
Смуга А-15:
Натовп на тротуарі:
2-й випадок навантаження (НК-100):
Визначення коефіцієнту поперечного розподілу за методом "важеля" (при визначенні поперечної сили на опорі)
При визначенні поперечної сили на опорі лінії впливу тиску на балку будуємо за методом "важеля".
Рис. 2.1.
Тоді, для навантаження АК:
Тандем АК:
Смуга АК:
Для навантаження НК:
Побудова і завантаження ліній впливу
Для визначення зусиль у розрахункових перерізах (М - посередині прогону і Q - на опорі) завантажуємо лінії впливу цих зусиль постійними та тимчасовими навантаженнями.
у1=4,35; у2=3,7; у3=3,75; у4=3,75; у5=3,15
у1'=1,0; у2'=0,91; у3'=0,93; у4'=0,86; у5'=0,79
Розрахунковий прогін дорівнює:
м
0,3 м - відстань від осі опорної частини до торця балки.
Площі ліній впливу згинального моменту та поперечної сили:
Динамічні коефіцієнти:
навантаження А-15 (1+м) p=1,3;
навантаження НК-100 (1+м) НК=1.
Коефіцієнти надійності за навантаженням:
візок А-15 ;
смуга А-15 ;
НК-100 ;
натовп .
Інтенсивність навантаження від натовпу на тротуарах, кПа:
де л - довжина завантаження, л=17,4 м.
Згинальні моменти посередині прогону
Перший випадок навантаження (АК + натовп):
Нормативне зусилля:
Розрахункове зусилля:
Другий випадок навантаження (НК):
Нормативне зусилля:
Розрахункове зусилля:
Поперечні сили на опорі.
Перший випадок навантаження (навантаження АК):
Нормативне зусилля:
Розрахункове зусилля:
Другий випадок навантаження (навантаження НК):
Нормативне зусилля:
Розрахункове зусилля:
Максимальні зусилля:
М=3505,9 кНм розрахунковий момент;
Q=957,6 кН - розрахункова поперечна сила.
Розрахунок на міцність нормального перерізу за згинальним моментом
Довжина консольної полички, яка входить до розрахунку, має задовольнити вимогам:
де d - розмір у просвіті між балками.
Визначаємо розташування нейтральної осі (у поличці або у ребрі), приймаючи
Отже, нейтральна вісь проходить у поличці балки.
Визначаємо
За додатком знаходимо відповідні значення з, о:
з=0,940
о=0,12
Граничне значення відносної висоти стисненої зони:
де
Попереднє напруження в арматурі з урахуванням перших та других втрат призначають з урахуванням [1, п. п.3.10, 3.43 та табл.3], приймаючи значення повних втрат такими, що дорівнюють 20 - 30 % контрольованого зусилля.
, о=0,12<=0,429
Знаходимо необхідну площу арматури:
Виходячи із необхідної загальної площі арматури, приймаємо 9 арматурних пучків загальною площею 42,39 см2 та розміщуємо їх в поперечному перерізі балки (площа одного пучка 24 d 5 ).
Визначаємо відстань до центру ваги арматури
де m1 m2 m3 - кількість арматурних пучків у ряду.
Визначають
Перевіряють переріз, визначаючи висоту стисненої зони
Умову міцності виконано.
Розрахунок міцності похилого перерізу на дію поперечної сили
Призначаємо діаметр d та крок SW хомутів.
Поперечні арматурні стержні відповідно до конструктивних вимог призначають діаметром d = 10 мм з арматури класу А-ІІІ, а крок арматурних стержнів - 15 см на приопорних ділянках балки. Розрахунковий опір арматури поперечних стержнів Rs=350 МПа.
Перевіряємо умову міцності стисненого бетону між похилими тріщинами:
Умову виконано.
n1 - співвідношення модулів пружності арматури та бетону,
- площа перерізу голок хомутів, що розміщуються в одній площині;
Розрахунок похилих перерізів з поперечною арматурою на дію поперечної сили
Розрахунок похилих перерізів з поперечною арматурою на дію поперечної сили для елементів з напруженою арматурою при наявності напружених хомутів проводять за умовою:
В нашому випадку немає напружених хомутів, тому:
Для попередньо напруженої балки довжина проекції похилої тріщини на горизонтальну вісь у відповідності до визначається:
Розрахунковий опір хомутів:
Площа перерізаних хомутів розташованих в одній площині Asw=1,57см2
В нашому випадку похилий переріз с=1,495 м
- приймаємо 10
Поперечне зусилля, що сприймається бетонним перерізом при Rbt=1,25МПа - для бетону В40:
У відповідності до
де m - коефіцієнт умов роботи:
де Rb,sh - розрахунковий опір на сколювання при згині,Rb,sh=3,6МПа для бетону класу В40
фq - найбільше сколювальне напруження від нормативного навантаження; при фq?0,25Rb,sh перевірку міцності нахилених перерізів допусається не виконувати, фq>Rb,sh - переріз має бути перепроектовано.
Знаходимо геометричні характеристики повного перерізу головної балки на опорі.
Площа приведеного перерізу
Ab - площа бетонного перерізу балки без врахування арматури;
Aр=42,39 см2 - площа перерізу арматурних пучків.
Статичний момент приведеного перерізу Sred відносно нижньої грані перерізу:
де
статичний момент площі бетонного перерізу відносно нижньої грані;
Положення центру ваги перерізу відносно його нижньої та верхньої грані відповідно
Момент інерції приведеного перерізу відносно осі, що проходить через його центр ваги:
Статичний момент частини перерізу балки, що знаходиться вище нейтральної осі відносно центру його ваги
Найбільші дотичні напруження, що виникають у балці:
де Qn=596,6 кН - найбільше значення поперечної сили на опорі.
Оскільки і , то потрібно виконувати перевірку міцності похилих перерізів на дію поперечної сили.
Умова виконується.
Зусилля, що сприймає горизонтальна арматура, в кг:
де - площа горизонтальної напруженої арматури см2, яка перетинається нахиленим перерізом під кутом в=60°.
Значення коефіцієнта К:
При визначенні геометричних характеристик перерізів враховуємо, в запас міцності, тільки попередньо напружену арматуру.
Геометричні характеристики повного збірно-монолітного, приведеного перерізу головної балки у середині прогону:
1) Площа бетонного перерізу балки без врахування арматури:
b1 - товщина ребра балки у прогоні;
2) Площа приведеного перерізу:
3) Статичний момент приведеного перерізу Sred відносно нижньої грані перерізу:
де
статичний момент площі бетонного перерізу відносно нижньої грані;
Положення центру ваги перерізу відносно його нижньої та верхньої грані відповідно
4) Момент інерції приведеного перерізу відносно осі, що проходить через його центр ваги:
Геометричні характеристики збірної частини приведеного перерізу головної балки у середині прогону.
5) Площа бетонного перерізу збірної частини балки Ab1 без врахування арматури:
6) Площа приведеного перерізу:
7) Статичний момент приведеного перерізу збірної частини балки, відносно нижньої грані
де
статичний момент площі бетонного перерізу відносно нижньої грані;
Положення центру ваги перерізу відносно його нижньої та верхньої грані відповідно
8) Момент інерції приведеного перерізу відносно осі, що проходить через центр ваги:
Втрати сил попереднього напруження
Попереднє напруження, що контролюється в кінці натягу арматури, для дротової арматури приймається уp,max=Rp=1055МПа. Для конструкцій з натягом арматури на упори на стадії обтиснення проявляються перші втрати:
- від релаксації напружень в арматурі (в розмірі 50%)
- від температурної різниці при натягуванні на упори (різниця між температурою напруженої арматури в зоні нагрівання і пристрою, що сприймає зусилля натягу), при Дt=65°:
- від деформації анкерів, розташованих біля натяжних пристроїв при натягуванні на упори з двох сторін
- від швидкоплинної повзучості при натягуванні на упори для бетону підданого тепловій обробці
де у'вр - напруження у бетоні на рівні центрів тяжіння відповідної поздовжньої арматури з врахуванням втрат, що наведені вище (0,5у1+ у2+у3);
Rвр - передатна міцність бетону - міцність, яка відповідає класу бетону в момент передачі на нього зусиль в процесі виготовлення.
Таким чином, витрати складають:
Напруження у попередньо напружених пучках з врахуванням витрат:
Рівнодіюча зусиль попереднього напруження у попередньо напруженій арматурі з врахуванням витрат :
Положення рівнодійної зусиль попереднього напруження відносно центра ваги приведеного перерізу збірної частини балки для середини прогону:
Напруження в бетоні у'bp на рівні центра ваги арматури, для якої визначаються витрати, від сил попереднього напруження і власної ваги збірної частини балки (М'gn) визначаються за формулою:
де у = e'0 - відстань від центру ваги приведеного перерізу до центра ваги арматури;
нормативне значення згинального моменту в середині прогону від власної ваги збірної балки;
нормативна інтенсивність рівномірно розподіленого навантаження на 1 м довжини збірної балки від її власної ваги;
Gб - власна вага збірної балки; l - довжина балки.
Витрати від швидкоплинної повзучості бетону при передатній міцності бетону
Rbp = 0,7·В = 0,7·40 = 28 МПа (додаток Т [1]);
при буде:
Таким чином, перші втрати сил попереднього напруження для перерізу в середині прогону будуть:
Напруження у попередньо напружених пучках з врахуванням перших витрат уn1:
Rp - уn1 = 1055 - 182,45 = 872,55МПа
Рівнодіюча зусиль попереднього напруження у попередньо напруженій арматурі з врахуванням витрат уn1:
N0 = 872,55Ч9Ч4,71Ч10-1 = 3698,75 кН
Напруження в бетоні увр на рівні центра ваги арматури від сил попереднього напруження з врахуванням перших витрат і від власної ваги балки (Мgn) визначаються за формулою:
де нормативне значення згинального моменту в середині прогону від власної ваги збірно-монолітної балки;
gIn = 23,7 кН/м - інтенсивність рівномірно розподіленого навантаження на 1 м довжини збірно-монолітної балки від її власної ваги;
Тоді:
До других втрат в конструкціях з натягом арматури на упори відносяться втрати внаслідок усадки та повзучості бетону, релаксації напружень в арматурі (у розмірі від 50% повних).
Втрати від усадки для бетону з тепловою обробкою у7 = 40 МПа - для бетону класу В-40.
Втрати від повзучості бетону:
при
при
В нашому випадку б = 0,85 - як для бетону підданого тепловій обробці при атмосферному тиску, а значення уbp/Rbp буде:
Отже, другі втрати складають:
Повні втрати на стадії експлуатації складають:
Тоді, напруження в пучках на стадії експлуатації становить:
При розрахунку міцності нормального перерізу балки прогонової будови у середині прогону за згинальним моментом ми орієнтовно приймали значення повних втрат попереднього напруження такими, що дорівнювали 30% контрольованого зусилля, тобто 0,3·Rp = 0,3·1055 = 316,5 МПа.
В результаті розрахунку повні втрати попереднього напруження склали уn = 313,39 МПа, що складає тобто уn = 0,3·Rp.
Тому, перерахунку міцності нормального перерізу балки у середині прольоту за згинальним моментом виконувати непотрібно.
Розрахунок балки прогонової будови на тріщиностійкість на стадії експлуатації
Балку, що проектується, армовано попередньо напруженою арматурою у вигляді пучків, кожний з яких складається із 24 дротів діаметром по 5 мм класу В-II. Діаметр одного пучка 36 мм.
Такі балки мають відповідати вимогам за тріщиностійкістю категорії, і тому на стадії експлуатації повинні бути виконані такі перевірки:
- на виникнення нормальних тріщин під дією тимчасового навантаження:
- закриття нормальних тріщин під дією постійного навантаження:
- на виникнення поздовжніх тріщин під дією постійного і тимчасового навантаження:
- на виникнення похилих тріщин:
Для проміжних значень - за інтерполяцією.
У випадку необхідності, перевіряють розкриття нормальних та похилих тріщин: аcr ? 0,015 см.
Розрахунок на стадії експлуатації
Розрахунок на тріщиностійкість виконується за нормативними зусиллями, при цьому зусилля від НК не враховують.
Рівнодійна зусиль попереднього напруження в напружуваній арматурі з урахуванням перших та других втрат:
N0 = уp·Ap = 741,61·9·4,71·10-1 =3143,68 кН.
Перевірка на виникнення нормальних тріщин під дією постійного та тимчасового навантаження.
Напруження в бетоні нижньої грані при дії постійних та тимчасових навантажень Мn = 2248,5 кНм (тут стискальні напруження приймаємо із знаком "-"):
де Мg1,n = 896,93 кНм - нормативне значення згинального моменту в середині прогону від власної ваги збірно-монолітної балки.
Для елементів, що належать до категорії 2б, слід перевірити умову закриття тріщин після зняття тимчасового навантаження (тут стискальні напруження приймаємо із знаком "+"):
де нормативне значення згинального моменту в середині прогону від другої частини постійного навантаження.
Умова виконана.
Перевірка на виникнення поздовжніх тріщин під дією постійного та тимчасового навантаження (на рівні верхньої грані збірної частини перерізу). Стиснення зі знаком "+":
де Z! = yн. гred - yн. гred1 = 66,9-43,84=23,06 см - відстань між центром ваги приведеним збірно-монолітним перерізом балки і центром ваги приведеною збірною частиною перерізу посередині прогону балки;
Rb,mc2 - розрахунковий опір бетону на стиснення для запобігання утворення поздовжніх тріщин на стадії експлуатації.
Перевірка на виникнення поздовжніх тріщин під дією постійного та тимчасового навантаження (на рівні верхньої грані збірно-монолітної частини перерізу). Стиснення "+"
При виникненні в розтягнутій зоні бетону ун. гbt розтягуючих напружень (Rbt,ser < ун. гbt < <1,4Rbt,ser) необхідно зробити перевірку на розкриття поперечних тріщин.
В нашому випадку ун. гbt = 2,4МПа < Rbt,ser = 2,94 МПа.
Розрахунок на стадії виготовлення.
При врахуванні 10% технологічного короткочасного перенатягу напруження в попередньо напруженій арматурі з врахуванням витрат першої групи буде:
уp = 1,1Rp - уn1 = 1,1·1055 - 182,45 = 978,05 МПа
Рівнодіюча зусиль попереднього напруження прикладена на відстані e! 0 = 31,17 см від центру ваги приведеного перерізу збірної частини балки і дорівнює:
N0 = уp·Ap = 978,05·10-1·9·4,71 = 4145,96кН.
Нормативний момент від власної ваги збірної частини балки М! gn = 473,06 кНм.
Напруження на рівні верхньої грані збірної частини приведеного перерізу. Стиснення знак "-".
Стиснення, тому тріщин немає.
Напруження на рівні нижньої грані збірної частини приведеного перерізу. Стиснення знак "+".
Умова виконується, тому поздовжні тріщини не виникають.
Переріз на опорі балки.
Приведена товщина верхньої плити збірної балки на опорі:
де =10 см - товщина верхньої плити збірної балки;
=120 см - ширина верхньої полички збірної балки;
b2 = b = 26 см - товщина ребра балки на опорі.
Приведена товщина нижньої плити збірної балки на опорі:
де = 60 см - ширина нижньої полички збірної балки.
Знаходимо геометричні характеристики збірної частини перерізу головної балки на опорі.
Площа бетонного перерізу збірної частини балки на опорі без врахування арматури:
Площа приведеного перерізу:
Статичний момент площі збірної частини бетонного перерізу балки на опорі відносно нижньої грані бетону:
Статичний момент приведеного перерізу відносно нижньої грані:
Положення центру ваги приведеного перерізу відносно нижньої і верхньої грані бетону збірної балки на опорі:
Момент інерції збірної частини приведеного перерізу на опорі балки відносно осі, що проходить через його центр ваги перпендикулярно до площини згину:
Розрахунок по виникненню похилих тріщин під дією тимчасового навантаження на стадії експлуатації
Рівнодійна зусиль попереднього напруження в напружуваній арматурі:
N0 = уp·Ap = 741,61·9·4,71·10-1 = 3143,68 кН.
Положення рівнодійної відносно центра ваги приведеного перерізу збірної частини балки на опорі:
Перевірку виконуємо на рівні центра ваги повного (збірно-монолітного) приведеного перерізу балки (відстань від центру ваги повного приведеного перерізу балки до приведеного перерізу збірної частини балки
Нормальні напруження в бетоні у напрямку осі елементу (стиснення знак "+"):
Нормальні напруження в бетоні на рівні центра ваги приведеного перерізу збірної частини балки (у = 0).
Розподілення напружень в балці від опорної реакції (розміри в см).
Приймаємо, що напруження від опорної реакції розподіляються під кутом 450.
Так як, на опорі відігнутої арматури немає, тому
Тоді:
Теж саме, на рівні центра ваги приведеного перерізу збірної частини балки:
Статичний момент збірної частини приведеного перерізу балки, що знаходиться вище центра ваги повного приведеного перерізу балки відносно нейтральної осі збірної частини приведеного перерізу балки:
де z = h - h1 = 99 - 85 = 14 см - товщина шару монолітного бетону над поличкою збірної частини перерізу балки.
Нормативна поперечна сила на опорі від власної ваги балки (I частина постійного навантаження):
Дотичні напруження на рівні центра ваги повного приведеного перерізу балки будуть:
Для Rb,sh у відповідності до п.3.27 [1]:
Для проміжних значень коефіцієнти умов роботи бетону приймаються за інтерполяцією. В нашому випадку визначено за інтерполяцією mb6 = 1,8, при Rb,sh = 3,6 МПа.
Визначаємо статичний момент збірної частини приведеного перерізу балки, що знаходиться вище центра ваги збірної частини приведеного перерізу відносно нейтральної осі збірної частини приведеного перерізу:
Статичний момент частини збірно-монолітного приведеного перерізу балки, що знаходиться вище центра ваги збірної частини приведеного перерізу відносно нейтральної осі збірно-монолітного приведеного перерізу:
Тоді, дотичні напруження на рівні центра ваги збірної частини приведеного перерізу балки будуть:
На рівні центра ваги приведеного перерізу збірної частини балки:
- головні напруження стиснення:
- головні напруження розтягу:
Так, як і ці напруження виявилися напруженнями стиснення, тому похилі тріщини в балці не виникають.
На рівні центра ваги приведеного збірно-монолітного перерізу балки:
- головні напруження стиснення:
- головні напруження розтягу:
Умову виконано.
Аналогічно повинна бути виконана перевірка на опорі на рівні примкнення стиснутих вутів до стінки балки і всі розрахунки для перерізу в чверті прогону.
Перевірка бетону на сколення по площині з'єднання монолітного бетону зі збірною балкою в перерізі над опорою (розрахунок на стадії експлуатації за граничним станом другої групи).
Дотичні напруження на рівні горизонтального з'єднання плити збірної балки з монолітним бетоном:
Умова виконана.
дестатичний момент відсіченої частини приведеного збірно-монолітного перерізу балки, що лежить вище верхньої грані бетону збірної балки відносно осі, яка проходить через центр ваги повного приведеного перерізу;
mb15 = 0,5 - коефіцієнт умов роботи
Дотичні напруження по боковій поверхні з'єднання збірної плити з монолітним бетоном:
Умова виконана.
дестатичний момент відсіченої частини приведеного збірно-монолітного перерізу балки відносно осі, що проходить через центр ваги повного приведеного перерізу.
3. Прийняті принципи організації та технології будівництва мосту
Технологія виконання робіт розроблена згідно досвіду роботи комісії і технічних умов, задіяних організаційних і експлуатаційних служб.
Спорудження збірного залізобетонного мосту складається з двох основних самостійних етапів - виготовлення елементів конструкцій і монтажу споруди. Елементи виготовляються на заводах або базах. З таких завчасно виготовлених елементів на будівельному майданчику монтують опори і прольотні будови.
Монтаж збірних мостів можливо в будь-який період року. При споруджені сучасних залізобетонних мостів особливо велике значення має якість робіт, оскільки відхилення в розрахунках елементів і інші порушення проектних рішень в залізобетонних конструкціях важко виправити.
Найбільш розповсюджені основні способи монтажу прольотних будов:
монтаж прольотних будов на підмостях;
монтаж прольотних будов з крупно-розмірних елементів без підмостків або з влаштуванням тимчасових опор: поздовжньою і поперечною надвижкою по тимчасовим підмостям портальними кранами.
4. Заходи з охорони праці та захисту навколишнього середовища
Загальні принципи охорони праці. Загальні відомості безпеки.
До виконання робіт на будівництві мостів і трубопроводів допускаються особи, що пройшли медичний огляд.
Працівник, що знову влаштовується на роботу повинен пройти ввідний інструктаж з техніки безпеки, пожежної безпеки, виробничої санітарії.
Допуск сторонніх осіб, а також працівників в непрацездатному стані на робоче місце заборонено.
Працівник повинен працювати у встановленому для нього спецодязі, взутті.
Зона виконання робіт повинна бути освітлена у відповідності з діючими нормами.
При сильному снігопаді, дощі, тумані, грозі, при температурі нижче 00 С по вказівкам керівника робіт необхідно приймати додаткові заходи, що забезпечували б безпеку проведення робіт.
На будівництві забороняється користуватись відкритим вогнем, а також палити і запалювати сірники в невстановлених місцях.
Працівник повинен знати місцезнаходження аптечки і вміти користуватись нею.
У відповідності з СУОП (система управління охорони праці) працівник повинен:
знати і виконувати вимоги по інструкції з техніки безпеки;
виконувати вимоги внутрішнього трудового розпорядку;
проходити медичну комісію;
виконувати тільки призначену роботу;
бути на робочому місці тверезим.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунок довжини підходів при відновлені мосту на ближньому обході. Рівень проїзду тимчасового мосту. Визначення конструкції надбудов та фундаментів, розрахунок опір. Потреби в матеріалах на спорудження опори, підбір фундаментів та рам моста.
курсовая работа [117,7 K], добавлен 05.05.2011Розрахунок довжини підходів при відновлені мосту на ближньому обході та на старій вісі, потреби в матеріалах на спорудження опори. Визначення конструкції надбудов та фундаментів, рівня проїзду тимчасового мосту з умов забезпечення підмостового габариту.
контрольная работа [115,1 K], добавлен 25.10.2011Будівництво грандіозного двох'ярусного мосту через Амур – знизу залізничного, зверху автомобільного. Пошук оптимальних технічних рішень під час будівництва. Організація реконструкції мосту через Амур. Необхідність будівництва другої черги мосту.
реферат [34,7 K], добавлен 18.03.2011Проектування монолітного та збірного перекриття. Розрахунок монолітної плити, другорядної балки, міцності фундаменту і колон. Розрахунок плити панелі на місцевий вигин. Умова постановки поперечної арматури. Розрахунок ребристої панелі перекриття.
курсовая работа [731,1 K], добавлен 26.11.2012Визначення постійного навантаження від металевої ферми та елементів прогонової будови. Розрахунок зусиль в елементах металевої ферми від постійного та тимчасового навантаження. Обчислення прикріплення стержнів до вузла головної ферми за допомогою болтів.
курсовая работа [83,4 K], добавлен 09.01.2014Вибір схеми розміщення балок перекриття. Визначення міцності за нормальними перерізами. Розрахунок і конструювання плити перекриття з ребрами вгору. Проектування ригеля таврового поперечного перерізу з полицею внизу. Конструювання фундаменту під колону.
курсовая работа [517,5 K], добавлен 29.11.2012Розрахунок балки на міцність за нормальними та дотичними напруженнями. Визначення вантажопідйомності балки. Розрахунок фасонки на виколювання, верхнього поясу В3-В4, елемента Н3-В3, розкосу Н3-В4. Технологія виконання робіт по підсиленню елементів ферми.
курсовая работа [755,9 K], добавлен 15.10.2014Характеристика конструктивних елементів покриття. Визначення основних розмірів плити. Перевірка міцності фанерної стінки на зріз. Розрахунок клеєнофанерної балки з плоскою стінкою. Перевірки прийнятого перерізу за першим і другим граничними станами.
курсовая работа [198,2 K], добавлен 24.01.2013Розрахунок багатопрольотної плити та багатопрольотної другорядної балки монолітного залізобетонного ребристого перекриття багатоповерхового будинку з неповним каркасом та жорсткою несучою системою. Компонування монолітного ребристого перекриття.
курсовая работа [338,2 K], добавлен 11.01.2014Розрахунок, конструювання плити, визначення навантажень, розрахункова схема. Уточнення конструктивних параметрів поперечного перерізу, визначення площ робочої арматури. Побудова епюри матеріалів, розрахункові перерізи, згинальні моменти другорядної балки.
курсовая работа [532,8 K], добавлен 19.09.2012Кошторисна собівартість збірних конструкцій. Інженерно-геологічні та гідрогеологічні умови. Конструювання збірної залізобетонної плити з круглими пустотами. Будівельний генеральний план. Розрахунок тимчасового електрозабезпечення об’єкту будівництва.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 16.12.2011Компонування схеми будівлі. Статичний розрахунок несучих елементів будівлі. Визначення пустотної плити попереднього напруження. Підбір площі поперечної арматури. Конструктивний розрахунок без попередньо напруженого таврового ригеля довжиною 6 метрів.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 07.10.2014Характеристика вихідних матеріалів: розрахунок складу цементобетонної суміші, визначення потреби в технологічному обладнанні. Принципи проектування складів: цементу, заповнювача, хімічних добавок, арматури. Обґрунтування використання добавки ГКЖ-94М 29.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 17.03.2012Розрахунок залізобетонної будови. Визначення внутрішніх зусиль. Розрахунок балки на міцність за згинальним моментом. Характеристики перетину в середині прольоту. Утрати сил попереднього напруження. Розрахунок балки на міцність за поперечною силою.
курсовая работа [155,7 K], добавлен 03.12.2011Общая характеристика основных преимуществ клеедощатых балок: монолитность, большой диапазон высот поперечного сечения. Рассмотрение особенностей пространственного раскрепления балок. Этапы расчета клеефанерных балок с дощатыми ребрами жесткости.
презентация [22,7 M], добавлен 24.11.2013Виробництво залізобетонних кілець з використанням конвеєрного способу виробництва. Проектування цеху, розрахунок вартості його будівництва. Організаційний план та розрахунок виробничих витрат. Розрахунок фонду оплати праці. Інвестиційний план виробництва.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 25.05.2014Склад збірного балочного міжповерхового перекриття. Розрахунок і конструювання збірної залізобетонної плити з круглими пустотами, міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі, рігеля, міцності перерізу колони, арматури підошви фундаменту.
курсовая работа [413,5 K], добавлен 21.11.2008Визначення назви ґрунту за фізичними характеристиками, величини розрахункових навантажень, вага опори. Проектування і розрахунок фундаменту неглибокого і глибокого закладання. Порівняння вартості кожного варіанту фундаменту, вибір найбільш раціонального.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.10.2014Типы балок и способы их применения. Примеры наиболее часто применяемых сечений, особенности компоновки балочных конструкций. Настилы балочных клеток. Разновидности прокатных балок. Компоновка и подбор сечения составных балок, методика расчета прочности.
реферат [2,6 M], добавлен 21.04.2010Выбор схемы балочной клетки и подбор сечения балок настила и вспомогательных балок. Расчет и конструирование главной балки. Примыкание вспомогательных балок к главной. Уточнение собственного веса главной балки. Проверка местной устойчивости стенки.
курсовая работа [6,4 M], добавлен 14.06.2011
