Под однопутную железную дорогу»
Выполнил: студент гр. СЖД-332
Светоозерский И.С
Проверил: доцент Ткач А.С.
Москва 2011
Содержание:
1. Составление схем мостового перехода…………………….....................................3
2. Определение внутренних усилий (M и Q) в характерных сечениях
балки (на опоре, в четверти пролёта, в середине)…………....................................4
3. Назначение основных размеров балки и определение площади
сечения рабочей арматуры….....................................................................................7
4. Расчёт на прочность по изгибающему моменту в сечении нормальных к продольной оси элемента………………………………………................................9
5. Определение приведённых геометрических характеристик сечения……………………........................................................................................11
6. Расчёт по образованию трещин нормальных к продольной оси
элемента в стадии эксплуатации………………………........................................12
7. Определение потерь предварительного натяжения арматуры и
контролируемого напряжения в арматуре………………………………….........13
8. Расчёт по второму предельному состоянию на общие деформации
(определение прогибов)…........................................................................................14
9. Расчёт плиты балластного корыта……………………………...............................15
Составление схем мостового перехода
В данном курсовом проекте рассматриваются два варианта мостового перехода под однопутную железную дорогу через реку с железобетонными пролётными строениями. Профиль перехода №5 (задан преподавателем). Отверстие моста задана, и равняется 75 м. Ширина промежуточных опор принимается равной 2,0 м. Конструкция устоев принимается обсыпного типа.
В первом варианте приведена схема мостового перехода, состоящая из трёх сборных предварительно напряжённых пролётных строений размерами 23,6+34,2+23,6 метров. Соответственно устанавливаются две промежуточные опоры. Расчётное отверстие мостового перехода равняется 77,4 м, отличающаяся от заданного на 3,2%, что соответствует норме допуска отступления (до 5%).
Во втором варианте приведена схема мостового перехода, состоящая из 4 пролётных строений размерами 16,5+23,6+23,6+16,5 метров. Устанавливаются четыре промежуточные опоры. Расчётное отверстие мостового перехода равняется 74,2 м, отличающаяся от заданного на 1,06%, что соответствует норме допуска отступления (до 5%).
Для расчёта принимается вариант №2 (16,5+23,6+23,6+16,5 м). Производится детальный расчёт для предварительно напряжённого пролетного строения размером 16,0 м (определено преподавателем). Расчёт ведётся для одной балки строения, т.к. нагрузки, передаваемые на обе балки одинаковы.
Определение внутренних усилий (M и Q) в характерных сечениях балки (на опоре, в четверти пролёта, в середине)
Определение основных параметров балки
- длина расчетного пролета балки,
где - длина полного пролета балки
- нагрузка от собственного веса блока.
- нагрузка от веса балласта с частями ВСП.
- временная нагрузка (определяется по СНиПу в зависимости от )
- площадь линии влияния
Рис.2.1. Линии влияния для простой балки
1)
2)
3)
4)
Расчета на прочность
- коэффициент надежности от собственного веса
- коэффициент надежности от веса балласта
- коэффициент надежности от действия временной нагрузки
- динамический коэффициент
Расчет на выносливость
где - коэффициент, учитывающий редкую повторяемость особо тяжелых нагрузок
Расчета на трещиностойкость
где - коэффициент, учитывающий редкую повторяемость особо тяжелых нагрузок
M и Q для простой балки,
lр = 26,9 м |
на прочность
на выносливость
на тр-стойкость
M0,25 |
M0,5 |
M0,25 |
Q0 |
Q0,5 |
Q0 |
b |
h1 |
bf |
b'f |
ap |
h'f |
hf |
h |
Ap |
A'p |
a'p |
hпл |
Рис.3.1.Схема поперечного сечения балки
- высота балки
- толщина стенки балки
- ширина плиты в сжатой зоне
- ширина пояса балки
- высота плиты в сжатой зоне
- высота пояса балки
- расстояние от центра тяжести нижней рабочей арматуры до нижней грани
- расстояние от центра тяжести верхней рабочей арматуры до верхней грани
где - приведенная толщина плиты в сжатой зоне
- площадь треугольника (площадь вута)
где - приведенная толщина пояса балки
Площадь определяется приближенно, исходя из условия предельного равновесия:
где - момент в середине пролета (для расчета на прочность)
- предельный момент, определяется как момент относительно центра тяжести сжатой зоны:
К |
A'p |
Ap |
ApRp |
σрсA'p |
Rb |
z |
ho |
b'f |
h'f |
a'p |
ap |
Рис.3.2.Схема приведённого сечения балки с условной величиной сжатой зоны
- рабочая высота сечения, расстояние от центра тяжести нижней рабочей арматуры до верхней грани
- плечо внутренней пары сил, расстояние от центра тяжести нижней рабочей арматуры до центра сжатой зоны
- расчетное сопротивление бетона (для класса ).
- расчетное сопротивление преднапрягаемой арматуры растяжению
- соответственно площадь нижней и верхней рабочей арматуры
На данной стадии расчета величина сжатой зоны не известна, её с достаточной степенью точности можно заменить на
В качестве рабочей арматуры принимаем пучки высокопрочной проволоки, каждый пучок состоит из 24 проволочек, каждая диаметром 5 мм. Следовательно площадь пучка равна
4,71 см².
В качестве верхней рабочей арматуры без расчета принимаем 2 пучка высокопрочной проволоки:
- условие выполняется.