Содержание и реконструкция мостов
Расчет и конструирование ограждения котлована опоры моста. Классификация элементов пролетного строения и главной фермы. Геометрические характеристики сечения балки. Момент инерции площади сечения. Расчет допускаемой временной эквивалентной нагрузки.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.10.2017 |
| Размер файла | 200,0 K |
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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Петербургский государственный университет путей сообщений»
Кафедра «Мосты»
«Содержание и реконструкция мостов»
Выполнила студентка V курса
Дорохова Л.Н.
Санкт-Петербург 2014 г.
1. Расчет и конструирование ограждения котлована опоры моста
1. Схема пролетного строения №1
Рис.1 Схема пролетного строения
2. Расчетный пролет l = 56м;
3. Расчетная высота главных ферм:
посередине пролета h = 9,5м;
у опор ho = 9,5м;
4. Величина панели проезжей части d= 7м;
5. Число панелей n = 8шт.
6. Расстояние между осями:
главных ферм b = 5,6м;
продольных балок c = 1,8м;
7. Балка проезжей части, подлежащая классификации и усилению: Продольная схема сечения по (вар. №1 см схему.)
Рис. 2
8. Элементы главной фермы, подлежащие классификации и усилению: верхний «сжатый пояс» 2'-3' схема сечения по (вар. №1 см схему.)
Рис. 3
раскос (элемент решетки) 2-3' схема сечения по (вар. №1 см схему.)
Рис. 4
9. Основное допускаемое напряжение [у] = 1,4 тс/см2;
10. Постоянная нагрузка:
на продольные балки pб = 1,4 тс/м пути;
на поперечные балки pп = 1,6 тс/м пути;
на главные фермы p = 4,4 тс/м пути.
11. Величина на которую должен быть повышен класс элемента, ?K=,4.
2. Классификация элементов пролетного строения
Классификация балки проезжей части
Рис. 5 Геометрические характеристики сечения
Площадь сечения:
вертикального листа:
;
горизонтальных листов:
;
уголков:
;
· площадь уголка F1 является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1]
суммарное брутто: ;
Момент инерции площади сечения:
вертикального листа:
;
горизонтальных листов:
;
уголков:
;
· площадь уголка F1 и момент инерции J1 является табличными значением, принимаемыми по [1, прил. 1]
суммарное брутто:
;
Статический момент половины площади сечения относительно нейтральной оси:
вертикального листа:
;
горизонтальных листов:
;
уголков:
;
суммарное брутто:
;
Результаты вычислений для наглядности сводим в таблицу №1:
Таблица 1. Геометрические характеристики сечения балки
|
Вид сечения |
Состав сечения |
Площадь сечения, см2 |
Момент инерции, см4 |
Статический сосент, см3 |
|
|
ВЛ 970х10 |
97 |
76056 |
1176 |
||
|
2ГЛ 220х12 |
52,8 |
128851 |
1304 |
||
|
4L 100+100х12 |
90,92 |
192377 |
2087 |
||
|
Fбр = 240,72 |
Jбр = 397284 |
Sбр = 4567 |
На основании полученных данных вычисляем момент сопротивления брутто:
Расчетный момент сопротивления:
Допускаемая нагрузка на балку по нормальным напряжениям.
Допускаемая по нормальным напряжения временная вертикальная эквивалентная нагрузка в тс/м пути определяется по формуле:
где = 1,4 (согласно исходных данных) - допускаемое напряжение в тс/см2, и так как рассматриваемая балка является продольной то данное значение дополнительно умножается на коэффициент равный 1,1 = 1,4*1,1=1,54 тс/см2
= 6357 - полученный ранее расчетный момент сопротивления балки;
= 1,4 тс/м. пути - постоянная нагрузка на балку, принятая согласно исходных данных (для продольной балки).
= площадь линии влияния изгибающего момента, которая для продольной балки вычисляется по формуле:
где = 7м (согласно исходных данных) - величина (длина) панели проезжей части, м;
В итоге:
Допускаемая нагрузка на балку по касательным напряжениям.
Допускаемая по касательным напряжениям в стенке балки временная вертикальная эквивалентная нагрузка в тс/м пути определяется по формуле:
где: = 1,0 см (согласно исходных данных) - толщина стенки балки (см. схему)
= 397284 - полученный ранее расчетный момент инерции площади сечения балки брутто;
= 4567 - полученный ранее расчетный статический момент половины площади сечения балки брутто;
Щ- в данной формуле это площадь линии влияния поперечной силы, которая для продольной балки равна половине длины панели проезжей части, т.е в данном случае 7/2 = 3,5м:
Классы балки.
Класс балки вычисляется по формуле:
где = вычисленная ранее допускаемая временная вертикальная эквивалентная нагрузка соответственно Кн = 30,57 тс/м пути - по нормальным напряжениям и Кк = 56.01 тс/м пути - по касательным напряжениям.
- эталонная эквивалентная временная вертикальная нагрузка для схемы НI, принимаемая в данной курсовой работе по данным [1, прил. 2] для продольной балки при л = d и б = 0,5 равной 2,26 тс/ м пути.; Для классификации по касательным напряжениям значение принимаем равным 2,71 тс/м пути.
- динамический коэффициент для продольной балки вычисляется следующим образом:
Результаты классификации заносим в таблицу 2.
Таблица 2. Классификация балки.
|
Наименование проверки |
Допускаемая эквивалентная нагрузка К, тс/м |
Эталонная нагрузка с динамикой , тс/ м |
Класс балки К |
|
|
По нормальным напряжениям |
30,57 |
3,9098 |
7,8188 |
|
|
По касательным напряжениям |
56,01 |
4,6883 |
11,9468 |
3. Классификация элементов главной фермы
Определяем классы заданных элементов фермы по прочности сечения, устойчивости т.к. согласно задания элемент 2'-3' является сжатым стержнем, а раскос 2-3' элементом с двухзначной линией влияния, а также по выносливости:
Характеристика линий влияния.
Рис. 6 Схема главной фермы и линии влияния.
Характеристики линий влияния заносим в таблицу №3
Определяем классы заданных элементов фермы по прочности сечения, устойчивости т.к. согласно задания элемент 2'-3' является сжатым стержнем, а раскос 2-3' элементом с двухзначной линией влияния работающий преимущественно на сжатие, а также по выносливости:
Таблица 3. Характеристики линий влияния в элементах главной фермы
|
Обозначение элементов |
Длина загружения л или л1 / л2, м |
Коэффициент б или б1 / б2 |
Площади участков Щ или Щ1/Щ2, м |
Суммарная площадь Щ, м |
|
|
2'-3' |
56 |
0,37 |
38,68 |
38,68 |
|
|
2-3' |
16 / 40 |
0,125 /0,125 |
2,47 / 15,45 |
17,92 |
Рис. 7 Геометрические характеристики сечения элементов фермы.
Площадь сечения:
вертикальных листов:
;
горизонтальных листов:
;
уголков:
;
· площадь уголка F1 является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1]
суммарное брутто:
;
Момент инерции площади сечения:
Вертикальных листов:
;
горизонтальных листов:
;
уголков:
;
· площадь уголка F1 и момент инерции J1 является табличными значением, принимаемыми по [1, прил. 1]
суммарное брутто:
;
Статический момент половины площади сечения относительно нейтральной оси:
вертикального листа:
;
горизонтальных листов:
;
уголков:
;
суммарное брутто:
;
Рис. 8
Площадь сечения:
вертикальных листов:
;
горизонтальные листы в расчете не участвуют;
уголков:
;
· площадь уголка F1 является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1]
суммарное брутто:
;
Площадь ослабления сечения (согласно схемы):
вертикальных листов:
;
горизонтальные листы в расчете не участвуют;
уголков:
;
· площадь уголка F1 является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1]
суммарное брутто:
;
где - количество отверстий, принимаемое по чертежу сечения;
= 2,3 см - диаметр заклепочных отверстий;
Площадь всего сечения нетто, соответственно вычисляется как разность:
Далее в таблице и расчетах индекс площади F заменен на щ.
Момент инерции площади сечения:
Вертикальных листов:
;
Вертикальных листов:
;
горизонтальных листов: в расчете нет;
уголков:
;
уголков:
;
· площадь уголка F1 и момент инерции J1 является табличными значением, принимаемыми по [1, прил. 1]
суммарное брутто: ;
суммарное брутто: ;
Радиусы инерции всего сечения:
Свободные длинны элемента, равные для рассматриваемого раскоса:
Определение гибкости элемента как сплошного стержня в плоскости соединительных решеток:
Согласно расчетной гибкости элементов по таблице [1, таблица 4] определяем минимальный коэффициент ц
Для наглядности и удобства оценки результатов расчета все вычисления сведены в таблицу 5.
Таблица 5 Геометрические характеристики сечений элементов главной фермы
|
Обозначение |
Вид сечения |
Состав сечения |
Площадь поперечного сечения элементов, см2 |
Стальческий момент So, см3 |
Эксцентриситет Z, см |
Момент инерции, см4 |
Радиус инерции, см |
Свободные длинны элементов |
Гибкость элементов |
Коэффициент цmin |
цmin щбр |
||||
|
Брутто щбр |
ослаблений щос |
Нетто щнт |
Jx |
Jy |
|||||||||||
|
2'-3' |
|
2ВЛ |
144 |
||||||||||||
|
2ГЛ |
140 |
||||||||||||||
|
6L |
115.02 |
||||||||||||||
|
итого |
399,02 |
||||||||||||||
|
2 - 3' |
|
4ВЛ |
192 |
55,2 |
136,8 |
сечение симметричное So=0 и Z=0 |
25600 |
86385 |
|
|
|
0,74 |
186,8 |
||
|
4L |
60,44 |
18,4 |
42,04 |
19284 |
37372 |
||||||||||
|
итого |
252,44 |
73,6 |
178,84 |
44884 |
123757 |
Расчет допускаемой временной эквивалентной нагрузки
Допускаемая временная эквивалентная вертикальная нагрузка определяется по формуле:
где - основное допускаемое напряжение, согласно исходных данных принимаемое равным 1,4 тс/см2;
- коэффициент понижения допускаемого напряжения, учитываемый только при расчетах на выносливость в остальных случаях принимаемый равным 1;
- рабочая площадь сечения элемента, принимаемая при расчетах на прочность и выносливость равной площади нетто, а при расчетах на устойчивость равной цmin*щбр (т.е. по последней колонке таблицы 5)
= 4,4 тс/ м. пути - интенсисность постоянной нагрузки на пролетное строение, принята согласно исходных данных для элементов главных ферм.
- площадь линии влияния, загружаемая постоянной нагрузкой;
- площадь линии влияния, загружаемая временной нагрузкой;
Коэффициент понижения допускаемого напряжения при расчетах на выносливость для элемента 2' - 3' (верхний (сжатый) пояс) рассчитывается по формулеимеющей следующий вид:
для элемента 2-3' (восходящий раскос, работающий при преимущественном сжатии) рассчитывается по формуле имеющей такой же вид.
где: = 0,45 - коэффициент;
=1,6 - эффективный коэффициент конвертации напряжений, в данном курсовом проекта также принимаемый, безусловно.;
= 0,23 - коэффициент.
- коэффициент ассиметрии цикла напряжений, вычисляемый по формуле:
Для элементов с однозначными линиями влияния, и конкретно данном случае элемента 2'-3' формула определения будет выглядеть следующим образом:
Для элементов с двухзначными линиями влияния, и конкретнов данном случае для раскоса 2-3' формула определения будет выглядеть следующим образом:
где q - интенсивность временной нагрузки следует принимать равной 8 тс/м.
В результате:
Допускаемая временная эквивалентная нагрузка для элемента 2 - 3' получаемая при расчете:
по прочности:
Результаты классификации вносим в таблицу 6.
Таблица 6 Классификация элементов главной фермы.
|
Обозначение элемента |
Классификация элемента: |
Допускаемая эквивалентная нагрузка К, тс/ м.пути. |
Эталонная нагрузка с динамикой Кэ(1+м) тс/м |
Класс элемента К |
|
|
2' - 3' |
по прочности |
||||
|
по устойчивости |
|||||
|
по выносливости |
|||||
|
2 - 3' |
по прочности |
||||
|
по устойчивости |
|||||
|
по выносливости |
котлован балка ферма мост
Список использованной литературы
1.Строительство мостов. Учебное пособие для студентов-заочников…
2. Строительство городских мостовых сооружений. В.Н. Смирнов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание условий проектирования моста. Расчет главной балки пролетного строения. Геометрические параметры расчетных сечений балки. Подбор арматуры и расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси балки. Конструирование элементов моста.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 28.05.2012Расчет параметров балочной клетки по заданным показателям. Подбор сечения главной балки, ее материал, высота, нагрузка, геометрические характеристики принятого сечения. Изменение сечения главной балки. Проверка общей устойчивости балки и ее элементов.
практическая работа [688,5 K], добавлен 31.07.2012Расчет соединения поясов со стенкой и изменения сечения главной балки по длине. Проверка общей и местной устойчивости элементов балки. Определение ее опирания на колонну. Расчет крепления опорного столика. Требуемый момент сопротивления сечения балки.
курсовая работа [540,9 K], добавлен 13.07.2015Геометрические характеристики фермы. Данные для подбора сечения рабочего настила механических мастерских. Расчет неразрезного прогона. Статический расчет фермы. Подбор элементов сечения. Конструирование узловых соединений. Особенности расчета колонны.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 02.12.2014Расчет и конструирование балки настила. Подбор, компоновка основного сечения главной балки. Составление расчетной схемы и определение расчетных длин колонны. Монтажный узел главной балки, компоновка соединительных элементов. Проверки подобранного сечения.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 18.04.2018Расчет несущей ограждающей конструкции. Расчетные характеристики материалов. Геометрические характеристики сечения балки. Конструкционные и химические меры защиты деревянных конструкций от гниения и возгорания. Проектирование сечений элементов фермы.
курсовая работа [175,2 K], добавлен 12.12.2012Назначение формы пролетного строения и его элементов. Определение внутренних усилий в плите проезжей части. Расчёт балок на прочность. Конструирование продольной и наклонной арматуры. Расчет по раскрытию нормальных трещин железобетонных элементов.
курсовая работа [576,8 K], добавлен 27.02.2015Выбор схемы балочной клетки. Методы расчета балок настила и сравнение вариантов. Расчет и конструирование главной балки: расчетные нагрузки и усилия, расчетная схема и усилие в главной балке, подбор сечения главной балки. Расчет и конструирование колоны.
курсовая работа [560,5 K], добавлен 20.08.2010Компоновка сечения составной главной балки. Момент инерции, приходящийся на поясные листы. Изменение сечения балки по длине. Площадь сечения поясов. Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки. Проверка устойчивости стенки балки.
курсовая работа [956,7 K], добавлен 31.03.2015Описание вариантов мостового перехода. Расчет настила проезжей части. Максимальный изгибающий момент. Определение собственного веса пролетного строения. Расчет коэффициента поперечной установки и эквивалентной нагрузки. Подбор сечений элементов ферм.
курсовая работа [869,0 K], добавлен 14.02.2012Компоновка рабочей площадки. Подбор сечения второстепенных и вспомогательных балок. Компоновка и подбор сечения главной балки. Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет поясных швов. Расчет и конструирование центрально-сжатых колонн.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.09.2013Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия. Определение расчетных размеров монолитной железобетонной плиты перекрытия и второстепенной балки. Выбор площади сечения арматуры в плите. Геометрические размеры и опоры второстепенной балки.
курсовая работа [352,1 K], добавлен 18.12.2010Расчет стального настила. Компоновка балочной клетки и выбор варианта для детальной разработки. Подбор сечения главной балки, изменение ее сечения по длине. Проверка общей устойчивости балки. Конструирование и расчет планок, базы и оголовка колонны.
курсовая работа [410,6 K], добавлен 28.04.2011Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки. Изменение сечения главной балки по длине. Расчет балочной клетки нормального типа. Проверка и обеспечение местной устойчивости балки. Подбор и расчет сечения колонны. Расчет ребер жесткости.
курсовая работа [700,4 K], добавлен 28.06.2015Компоновка и выбор схемы балочной клетки. Подбор сечения балок, расчет стального листового настила. Расчетная схема, нагрузки и усилия главной балки, соединение поясных листов со стенкой. Расчет и конструирование колонны, компоновка и подбор сечения.
курсовая работа [343,9 K], добавлен 08.07.2012Расчетная схема, нагрузки и усилия, подбор сечения балки настила, проверка ее прочности и жесткости. Расчет геометрических характеристик поперечного сечения. Расчет планок колонны. Проверка общей и местной устойчивости главной балки, ее крепления к стене.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.12.2013Расчет плоского стального настила балочной клети. Расчет балки настила, вспомогательной и главной балки. Определение максимальных нагрузок, подбор сечения и поясных сварных швов. Нахождение максимального изгибающегося момента. Требуемый момент инерции.
практическая работа [203,2 K], добавлен 18.10.2013Расчет и конструирование балочной клетки: компоновка и выбор варианта, определение крепления настила. Подбор и проверка сечения главной балки, изменение сечения поясов. Расчет параметров и конструирование колонны, ее базы и оголовки, расчетной длины.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.08.2013Выбор 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 14.06.2011Описание схемы автодорожного железобетонного моста и конструкции пролетных строений. Расчет и конструирование плиты проезжей части и главной балки. Армирование нижней сетки. Построение эпюры материалов. Расчет наклонного сечения на перерезывающую силу.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 19.12.2014
