Расчета на трещиностойкость

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

 

Рис.2.2. Огибающие эпюры

M и Q для простой балки,

lр = 26,9 м

где

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

3. Назначение основных размеров балки и определение площади сечения рабочей арматуры

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.