Эксплуатация инженерных сооружений на автомобильных дорогах

Определить грузоподъемность эксплуатирующего балочного железобетонного разрезного пролетного строения моста, выраженную в классе автомобильной нагрузки, в массе автомобиля в составе колонн аналогичных автомобилей, давлении на ось автомобиля, в массе одиночной нагрузки по схеме НК, возможных к безопасному пропуску по пролетному строению, при следующих исходных данных ...

Задание
Расчет
Заключение
Библиографический список

Определить грузоподъемность эксплуатирующего балочного железобетонного разрезного пролетного строения моста, выраженную в классе автомобильной нагрузки, в массе автомобиля в составе колонн аналогичных автомобилей, давлении на ось автомобиля, в массе одиночной нагрузки по схеме НК, возможных к безопасному пропуску по пролетному строению, при следующих исходных данных

Высота габарита моста бывает двух размеров: не менее 5 м – на дорогах общего пользования, на дорогах населенных пунктов; на дорогах промышленных предприятий – не менее высоты транспортного средства, которое там двигается плюс 1 м, но все равно не менее 5 м. Если < 5 м – вешать знаки. Высота проезда отсчитывается от самой высокой точки покрытия. Второй размер габарита (ширина габарита) полностью зависит от числа и ширины полос движения. Этих вариантов достаточно много, поэтому этот размер обозначают бук- вой Г и после указывают размер - 8 (Г-8) (Ширина габарита моста – 8 м). В свою очередь этот размер габарита содержит информацию и о длине, и о ширине моста, размерах (запасах), называемых предохранительными или защитными полосами.Определим число балок в поперечном сечении пролетного строения. Для этого найдем В-расстояние между наружными кромками плиты крайних балок:B=2*1+11.5=13.5 м nб=Bb=13,51,7=7,9 Расчет грузоподъемности для разрезных пролетных строений осуществляем для сечений в середине пролета и опорного. Армирование нижней зоны ребер балок в середине пролета – 2 каркаса с арматурой 5О28А-IIIРасчет наклонных сечений элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы следует производить из условий:для элементов с ненапрягаемой арматуройQ≤∑Rsw Asi sin a + ∑Rsw Asw+ Qb + QrwРисунок 1 – Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы∑Rsw Asi sin a + ∑Rsw Asw - суммы проекций усилий всей пересекаемой ненапрягаемой (наклонной и нормальной к продольной оси элемента) арматуры при длине проекции сечения с, не превышающей 2h0;Qb - поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения и определяемое по формулеГде b, h0 - толщина стенки (ребра) или ширина сплошной плитыи расчетная высота сечения, пересекающего центр сжатой зоны наклонного сечения;с- длина проекции невыгоднейшего наклонного сечения на продольную ось элемента, определяемая сравнительными расчетами согласно требованиям п. 3.79*.m - коэффициент условий работы, равный,m=1,3+0,4*(0,25-1)=2,2но не менее 1,3 и не более2,5,где Rb,sh=1,95 расчетное сопротивление на скалывание при изгибе;tq - наибольшее скалывающее напряжение от нормативной нагрузки;при tq≤0,25 Rb,sh=0,49- проверку на прочность по наклонным сечениям допускается не производить;Qwr - усилие, воспринимаемое горизонтальной арматурой, кгс:Qwr = 1000 AwrK=1000*5077*0,2=1015400,Где Awr - площадь горизонтальной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, см2, пересекаемой наклонным сечением под углом b, град.Значение коэффициента К определяется условием. Для балок с каркасной арматурой высота сжатой зоны бетона плиты составит:x=Rsw AsiRb*b=0.8*1.95*50771.95*1.7=0.239 м Предельный изгибающий момент относительно центра тяжести растянутой арматуры составит:Mпр=Rb*b*x*h-a0-x2=0.8*1.95*1.7*0.239*1.1-0.12-0.2392=12,46Постоянные нагрузки на главную балку пролетного строения складываются из собственного веса балки и веса элементов мостового полотна. Вес перильных ограждений, ограждений безопасности и тротуарных плит принято распределять поровну между всеми балками в пролете. Сбор постоянных нагрузок приведен в таблице 2.1.Таблица 1 - Сбор постоянной нагрузки на 1 метр длины балки ненапряженного пролетного строения Г – 11,5 + 2 х 1,0 мНаименование нагрузки и ее определениеНормативное значение qn, кН/мКоэффициент надежности γƒqРасчетное значение q, кН/мСобственный вес балки q116,6901.118,36Выравнивающий слой  2,0161,32,62Оклеечная гидроизоляция 0,3781,30,49Защитный слой бетона2,0161,32,62Асфальтобетонное покрытие3,3811,55,07Перильные ограждения 0,2601,10,29Ограждения безопасности 0,4001.10,44Итогоqn=25,141 q=29,89Для вычисления изгибающего момента в любом сечение по длине балки пролетного строения Мх для сечения и произвести невыгодное загружение ее автомобильной или колесной нагрузкой.Изгибающий момент нормативный Мnx и расчетный Мх от постоянной и временной автомобильной нагрузки в сечениях для рассматриваемой балки будет равен:Где - площадь треугольника линии влияния, м2– наибольшая ордината линии влияния, м коэффициенты поперечной установки для рассматриваемой балки от автомобильной полосовой нагрузки и тележки; и другие определяются из подобия треугольников.Расчетный изгибающий момент (Мх) находиться умножением интенсивности нагрузок на коэффициент надежности γƒv,γƒp и динамический коэффициент (1+  )где q – расчетная величина постоянной нагрузки с коэффициентом надежности, кН/м.Аналогичным образом находиться усилие от колесной нагрузки НК80.где  - КПУ для рассматриваемой балки от колесной нагрузки. 2331кН·мРасчетная поперечная сила в опорном сечении балки находится путем загружения линии влияния от постоянной и колесной нагрузки по формулеВ разрезных балках необходимо доводить до опоры (торца балки) не менее 2 нижних стержней, в плитах - не менее 3 стержней.Начало отгибов или обрывов стержней продольной рабочей арматуры производится по эпюре моментов. Концы отгибаемых стержней в сжатой зоне должны иметь прямые участки вдоль монтажной арматуры длинной не менее 10ds.Угол наклона отогнутых стержней должен быть близкий к 45  (но не более 60  ).Короткие отогнутые стержни устанавливаются между отогнутыми стержнями рабочей арматуры с таким расчетом, чтоб любое поперечное сечение пересекало не менее одного стержня наклонной арматуры.