Розрахунок постійних навантажень

Збір навантажень здійснюємо на 1 метр погонний прольотної будови моста.

Нормативне навантаження від власної маси елементів прольотної будови обчислюємо за формулою

 (кН/м).                                     (1.2)

де  - приведена товщина бетону елемента, м;

 - ширина елементу, м;

- густина залізобетону (25 кН/м³);

- кількість елементів прольотної будови в поперечному перерізі мосту, 

    шт. (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Поперечний переріз прольотної будови мосту

Нормативне навантаження від власної маси двох тротуарів шириною  і перилами (за типовим проектом нормативна вала тротуарного елементу ) складає

... (кН/м).                                       (1.3)

Збір навантаження від власної маси дорожнього покриття зведемо до табл. 1.1. Конструкції дорожніх покриттів проїзної частини та тротуару приведені на рис. 1.3 і рис. 1.4.

Рис. 1.3. Конструкція покриття проїзної частини прольотної будови

 

Рис. 1.4. Конструкція покриття тротуару прольотної будови

 

Нормативне навантаження від кожного шару покриття обчислюємо за формулою

 (кН/м),                                     (1.4)

де     - товщина шару покриття, м;

- ширина вантажної площі шару покриття, м;

    - густина матеріалу шару покриття, кН/м³.

 

Таблиця 1.1

Навантаження від власної маси дорожнього покриття

№ з/п	Вид навантаження (шар покриття)	Нормативне навантаження	Коефіцієнт надійності за навантаженням	Розрахункове навантаження
1	2	3	4	5
Проїзна частина
1.	Асфальтобетон
2.	Армований бетон
3.	Гідроізоляція
4.	Цементна стяжка
Тротуар
5.	Асфальтобетон
	Разом

Відповідно до [3] нормативне навантаження від рухомого складу автотранспорту необхідно приймати:

- від автотранспорту у вигляді смуг АК, кожна з яких включає (рис. 1.5, а):

    

Рис. 1.5. Схеми навантажень від рухомого складу автотранспорту:

          а) автомобільне навантаження АК у вигляді одиночного возика з                      

          тиском на вісь Р і рівномірно розподіленого навантаження                           

          інтенсивністю υ; б) важке одиночне навантаження НК-80

· один двоосний возик з осьовим навантаженням  (кН);

· рівномірно розподілене навантаження інтенсивністю  (кН/м) на обидві колії (для мостів на дорогах І - ІІІ категорій клас навантаження необхідно приймати рівним );

- від важких одиночних навантажень: для мостів, що проектуються під навантаження А11 – у вигляді колісного навантаження (однієї чотирьохосної машини НК-80) загальною масою 785 кН (80 тс), рис. 1.5, б.

Вважаємо, що навантаження від власної маси конструкцій прольотної будови та покриття проїзної частини розподіляється між n елементами (плитами) прольотної будови порівну і складає:

- від власної маси конструкцій

... (кН/м);                   (1.5)

- від асфальтного покриття проїзної частини й тротуарів, вирівнюючого, ізоляційного та захисних шарів дорожнього покриття

... (кН/м).                             (1.6)

Для визначення розрахункових навантажень коефіцієнти надійності за навантаженням від власної маси конструкцій та всіх шарів дорожнього покриття  приймати за [2,3].

 

1.2.2. Тимчасові навантаження, визначення коефіцієнтів

     поперечної установки

 

Величину розрахункового тимчасового навантаження на один елемент (плиту) прольотної будови визначаємо за допомогою коефіцієнтів поперечної установки. Цей коефіцієнт показує, яка частина від тимчасового навантаження передається на конкретну плиту (елемент). Як правило, найбільш навантаженими є крайні елементи. Тому розраховують саме їх , а всі інші елементи (плити) приймають аналогічними.

Розрахунок коефіцієнтів поперечної установки виконуємо методом позацентрового стиску, виходячи з того, що прольотна будова в поперечному напрямку працює як жорстка конструкція (для мостів з довжиною L, більшою за їх ширину В, крутильною жорсткістю можна нехтувати).

Ординати лінії впливу під центрами ваги крайніх плит прольотної будови мостового переходу обчислюємо за формулою

                                             (1.7)

де  - відстань між центрами ваги крайніх плит в поперечному напрямку 

         прольотної будови;

- відстань між центрами ваги відповідних плит в поперечному  

    напрямку прольотної будови (симетрично центральній осі   

    поперечного перерізу прольотної будови).

Розрахунок міцності конструкцій моста необхідно виконувати за двох випадків дії навантаження АК, при яких у розглянутих елементах виникають найбільші зусилля:

- перший – передбачає невигідне розташування на проїзній частині (в яку не входять смуги безпеки) числа смуг навантаження не більше числа смуг руху (рис. 1.6, а);

- другий – передбачає при ненавантажених тротуарах невигідне розміщення на всій ширині їздового полотна (в яке входять смуги безпеки) двох смуг навантаження (рис. 1.6, б).

При цьому для всіх випадків навантаження АК необхідно виконати основні умови:

- число смуг навантаження на мосту не повинно перевищувати встановленого числа смуг руху;

- відстань між осями суміжних смуг навантаження повинна бути  3 м.

Навантаження НК-80 необхідно розташовувати на краю проїзної частини (в яку не входять смуги безпеки, рис. 1.6, в).

 

 

Рис. 1.6. До визначення КПУ за дії навантажень: а) автомобільного А11 

          та з тротуарів Т; б) автомобільного А11; в) важкого НК-80; г)  

          лінія впливу η

Коефіцієнти поперечної установки визначають для кожного виду тимчасового навантаження (рис. 1.6).

Для навантаження А11 визначаємо наступні значення коефіцієнта поперечної установки:

- КПУ_ТА,С (для смугового навантаження) та КПУ_ТА,В (для возика) за рис. 1.6, а, г;

- КПУ_А,С (для смугового навантаження) та КПУ_А,В (для возика) за рис.   1.6, б, г.

Кожен із зазначених коефіцієнтів обчислюємо за формулою

... ,                             (1.8)

де  та  - ординати ліній впливу тиску під центрами відповідних смуг 

                         руху (навантаження), рис. 1.6, г;

 та      - коефіцієнти, що враховують ймовірне неповне завантаження  

                    відповідних смуг руху автомобілями.

Навантаження з першої смуги руху необхідно приймати з коефіцієнтом =1,0. Для другої та інших смуг руху навантаження А11 приймають із коефіцієнтом: =1,0 - для возиків і =0,6 – для рівномірно розподіленого навантаження.

Коефіцієнт поперечної установки від натовпу на тротуарах приймають

.                                                 (1.9)

Коефіцієнт поперечної установки важкого навантаження НК-80 дорівнює

.                                           (1.10)

 

1.2.3. Нормативні значення тимчасових навантажень, коефіцієнтів

     динамічності та коефіцієнтів надійності за навантаженням

 

Нормативні значення тимчасових навантажень складають:

- для автомобільного А11:

· на вісь возика  кН;

· від смугового навантаження кН;

- для тяжкого НК-80 на одну вісь машини  кН;

- від натовпу на тротуарах

             ;                 (1.11)

де  - довжина завантаження тротуару, рівна довжині прольоту ( ).

Коефіцієнт динамічності автомобільного навантаження А11 для возика і смугового навантаження знаходять за формулою

.                        (1.12)

При  коефіцієнт надійності динамічності важкого навантаження НК-80 приймають рівним

.

Коефіцієнти надійності за навантаженням приймають за [3 ] рівними:

-  - для важкого навантаження НК-80;

-  - для навантаження від натовпу на тротуарах.

Для автомобільного навантаження А11 коефіцієнт надійності за навантаженням приймають:

- для смугового навантаження ;

- для возика – за формулою

.                              (1.13)

 

1.3. Визначення внутрішніх зусиль в елементах прольотної будови

 1.3.1. Розрахунок згинаючих моментів

Для визначення згинаючих моментів в прольоті несучого елементу побудуємо епюру лінії впливу моменту на прольотну будову моста (рис. 1.7, в) та знайдемо площу цієї епюри за формулою

.                                  (1.14)

Згинаючі моменти в плитах (елементах) прольотної будови визначаємо від комбінації постійних та тимчасових навантажень шляхом завантаження вищезазначеної лінії впливу.

Рис. 1.7. До визначення згинаючих моментів в елементах прольотної

          будови моста: а) від тимчасових навантажень; б) від постійних

          навантажень; в) форма епюри лінії впливу

Згинаючий момент від постійних розрахункових навантажень обчислюємо за формулою

 (кНм),                    (1.15)

а від постійних нормативних навантажень

 

(кНм).                              (1.16)

 

Моменти від тимчасових розрахункових та нормативних навантажень (рис. 1.7, а) відповідно визначаємо для:

 

а) автомобільного А11 і натовпу на тротуарах (рис. 1.6, а)

 

             

 

                

б) автомобільного А11 при розміщені першої смуги на краю їздового полотна (рис. 1.6, б)

               

 

 (кНм);    (1.20)

 

в) важкого навантаження НК-80 (рис. 1.6, в)

 

              

 (кНм).            (1.22)

 

За максимальний згинаючий момент від постійних та тимчасових навантажень приймаємо більший із трьох наступних:

 

 (кНм).                                 (1.23)

Зазначений згинаючий момент використовують у розрахунках залізобетонної прольотної будови за 1-ю групою граничних станів (при визначенні площі

перерізу поздовжньої робочої арматури).

В розрахунках за тріщиностійкістю нормальних перерізів використовують згинаючий момент від нормативних навантажень, який обчислюють за формулою

 (кНм).                       (1.24)

При розрахунку прогинів елементів (плит) прольотної будови моста необхідно використовувати згинальний момент від нормативних постійних навантажень та нормативного важкого навантаження НК-80

(кНм).                    (1.25)

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: