Проектирование железобетонного моста

2 часть.doc

Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО Тюменский государственный архитектурно – строительный университет
Кафедра «Строительных конструкций»
Пояснительная записка
к курсовому проекту по дисциплине «Мосты транспортные тоннели и путепроводы» на тему:
«Железобетонные мосты на автомобильных дорогах»
Часть II «Расчет балок пролетных строений»
Усилия от постоянных нагрузок 16
Усилия от временных подвижных вертикальных нагрузок 19
Суммарные нормативные и расчётные усилия . ..25
Расчёт нормального сечения балки . ..25
Определение мест отгиба стержней в ребре балки . 27
Расчет наклонных сечений балки на прочность по поперечной силе изгибающему моменту 29
Расчёт и конструкция плиты балки. .. .. .32
Трещиностойкость бетона балки 36
Жёсткость балки .. . .38
Подбор и характеристика резиновых опорных частей ..39
Список литературы .41
Габарит моста: Г 115
Ширина тротуара: Т = 10 м.
Ширина стыка: b = 038 м.
Ширина консоли: f = 072 м.
Длина балки: L = 21 м.
Расчётная длина балки: Lp = 204 м.
Монтажный вес балки: Pб = 236 кН.
арматура класса АIII.
класс бетона по прочности В40.
Класс водного пути 7.
Характеристика балки
Размеры для схем компоновки пролетных строений
Ширина полосы безопасности
Расстояние между балками
Расст. между кр. балками
Рас.му осью балки и габарит
Расстояние до заклд. изделия
Усилия от постоянных нагрузок.
Вес покрытия проезжей части:
где:ta - толщина покрытия
ba - ширина покрытия
ga = 2256 кНм3 – объемный вес асфальтобетона;
Вес защитного слоя железобетона:
где:tз - толщина защитного слоя
gз = 2453кНм3 – объемный вес железобетона;
где:tг - толщина гидроизоляции
gг = 1472кНм3 – объемный вес гидроизоляции;
Вес выравнивающего слоя бетона:
где:tв - толщина выравнивающего слоя
gв = 2354кНм3 – объемный вес выравнивающего слоя;
Вес барьерного ограждения марки 11МО - 3Ц:
Вес бордюрного ограждения:
Вес тротуарной плиты:
где:tп - толщина плиты = 01 м.
bп = Т–015 – ширина тротуарной плиты
= 2453 кНм3 – объемный вес железобетонной тротуарной плиты;
Вес асфальтобетонного покрытия тротуара:
где:tта - толщина покрытия
bт– ширина покрытия
= 2256 кНм3 – объемный вес покрытия;
Вес карнизного блока:
Вес крайней балки и монолитных участков плиты:
где: gб = 2453 кНм3.
Сумма нормативных нагрузок от собственного веса:
Gp = gf1 ( G1+ G9) + gf2 (G2 +G3 +G4) + gf3(G5 +G6 +G7 +G8 +G10 +G11)
gf1= 15 – коэффициенты надежности для конструкций покрытия ездового полотна и тротуара автодорожных (городских) мостов;
gf2 = 13 – коэффициенты надежности для конструкций выравнивающего изоляционного и защитного слоев;
gf3 = 11 – коэффициенты надежности для остальных конструкций.
Усилия от временных подвижных вертикальных нагрузок.
Для нагрузки НК - 100:
Коэффициент поперечной установки для НК - 100:
Нагрузка А14 без нагрузки на тротуарах:
Нагрузка А14 с пешеходной нагрузкой:
Схема расположения расчётных сечений и линии влияния М и Q
Для линии влияния М1:
Для линии влияния Q1:
Для линии влияния Q2:
Для нагрузки НК-100:
– коэффициент динамичности НК;
Для нагрузки А14 без нагрузки на тротуарах:
где λ – длина загружения для соответствующей линии влияния λ=Lp=204 для л.в. М1 и Q2 λ= lp2=102 для л.в. Q1.
для линий влияния и:
- коэффициент надежности для тележки АК;
– коэффициент надежности для тележки АК при этом ;
– коэффициент надежности для равномерно распределенной части нагрузки АК;
кНм. – равномерно распределенная часть нагрузки А14 на одну колонну;
- коэффициент динамичности который в зависимости от длины загружения λ различается для разных линий влияния;
С учётом нагрузки на тротуарах:
– нагрузка на тротуаре ;
для линий влияния и:
для линии влияния :
- коэффициент надежности для нагрузки на тротуарах;
Суммарные нормативные и расчётные усилия
Расчёт нормального сечения балки
Арматура класса АIII.
Класс бетона по прочности В40.
Предположим что: - высота сжатой зоны бетона ;
- защитный слой бетона
Тогда площадь растянутой арматуры ребра будет равна:
где: расчетный суммарный изгибающий момент в сечении 1-1;
расчетная высота сечения;
расчетное сопротивление растянутой арматуры ребра;
Принимаю 12 стержней d=25 мм.
Расстояние до центра тяжести арматуры
Высота сжатой зоны бетона ;
Предельный изгибающий момент при этом:
условие выполняется.
Окончательно принимаем: 1225 АIII.
Схема армирования ребра балки 1225 АIII.
Определение мест отгиба стержней в ребре балки.
Принимаем что: 4 стержня доводим до краёв балки.
фактические значения мест отгиба:
Расчёт наклонных сечений балки на прочность по поперечной силе и изгибающему моменту.
Длина проекции сечения:
где:расчётное сопротивление бетона растяжению ;
толщина ребра балки;
рабочая высота сечения;
d=8мм. диаметр арматуры хомута;
Проверка шага хомутов:
то принимаю С=2116 м. то
Принимаю: С=2116м. u=02 м.
Условие обеспечения прочности по сжатому бетону между наклонными трещинами.
коэффициент условия работы хомутов с бетоном.
- модуль упругости арматуры;
- модуль упругости бетона;
- коэффициент работы бетона;
425 108475 - условие выполнено.
Условие обеспечения прочности по арматуре.
- коэффициент определяемый углом наклона сечения 3-3 к продольной оси балки.
площадь горизонтальной арматуры
В качестве верхней горизонтальной конструктивной арматуры принял АIII d=16мм.
- поперечная сила передаваемая на бетон сжатой зоны;
Коэффициент приведения арматуры к бетону:
– коэффициент приведения арматуры к бетону.
Статический момент нижней части:
58 36 - условие выполнено.
принимаем в качестве расчётного значения
- максимальное усилие которое может выдержать балка.
Расчет наклонных сечений по изгибающему моменту.
условие прочности наклонного сечения выполняется
Расчет и конструкция плиты балки.
Размеры площадки а2 и b2 для передачи усилий от колеса на поверхность плиты для нагрузки НК-100:
Расчетная ширина плиты воспринимающая изгибающий момент от давления колеса:
- площадь участка линии влияния М0 в границах распределения временной местной нагрузки;
Расчетная нагрузка собственного веса конструкций:
- Интенсивность распределения НК при Р=1249кН и для Н1
Балочный изгибающий момент от временной нагрузки определяется в виде:
Балочный изгибающий момент от постоянных нагрузок:
Размеры площадки а2 и b2 для передачи усилий от колеса на поверхность плиты для нагрузки А14:
Интенсивность распределения А14 при Р=687Кн:
Балочный момент определяется от совместного действия временных и постоянных нагрузок в качестве временной нагрузки следует рассмотреть нагрузку АК или НК и выбрать из них ту которая вызывает наибольший изгибающий момент в нашем случае наибольший изгибающий момент вызывает нагрузка АК:
Изгибающие моменты в сечениях 1-1 и 2-2 (М1 и М2) определяются через балочный момент М0 который определяется для разрезной балки пролетом lb :
В качестве расчётного принимаем:
Пусть высота сжатой зоны: м;
Примем диаметр d = 10 мм.
Определяем площадь для 8 стержней:
4333473 35105 - условие выполнено.
Окончательно принимаем: 812 АIII с шагом 120 мм.
Трещиностойкость бетона балки.
Проверка трещиностойкости заключается в определении ширины раскрытия трещин
где: - раскрытие трещины;
- растягивающие напряжения в арматуре в крайних стержнях балки:
Е – модуль упругости арматуры;
= 003см – предельное значение расчетной ширины раскрытия трещин;
- коэффициент раскрытия трещин для стержневой арматуры где:
- радиус армирования (см) для нормальных трещин при этом:
=085 – коэффициент для вертикальных рядов из двух стержней;
n – число арматурных элементов с одинаковым диаметром ;
d – диаметр арматурного стержня (см);
Ar – площадь зоны взаимодействия принимаемая ограниченной наружным контуром сечения и радиусом взаимодействия r = 6d.
Раскрытие трещины составляет:
126 003 - проверка выполняется.
Условие обеспечения требуемой жесткости:
где: f - прогиб балки от временной нормативной нагрузки посередине пролета:
где: - жесткость балки с учетом трещин.
Определение положения центра тяжести сечения относительно верхней грани плиты:
Положение центра тяжести сечения:
Момент инерции бетонного сечения:
> 00079- условие выполнено прогиб в пределах нормы.
Подбор и характеристика резиновых опорных частей.
a и b – размеры опорной части;
m=07 – коэффициент условия работы;
RC=15 МПа – расчётное сопротивления на сжатие то
Действие тормозных сил.
Нормативная суммарная тормозная сила:
Максимальная тормозная сила Нmax=3436 кН
Минимальная тормозная сила Нmin=1092 кН
Расчётная тормозная сила:
где для резины НО то
Температурные деформации.
где: модуль сдвига при t>-40°
линейное перемещение
коэффициент надёжности;
коэффициент линейного расширения;
расчётная разница температур;
24 МПа315 МПа - условие выполняется.
Совместное действие тормозных сил и температурных деформаций
052 МПа≤315 МПа - условие выполняется.
Проверка опорной части на проскальзывание.
1683846 - условие выполняется.
Проверка опорной части на перемещение.
21>00121 – условие выполняется.
Дейнека А.В. Методические указания по выполнению курсового проекта «Железобетонные мосты на автомобильных дорогах» Часть II «Расчёт балок пролётных строений»

Печать А-1.dwg

Схема армирования балки Фасад М 1:25
Спецификация арматуры и закладных деталей на одну балку
Поперечные разрезы главной балки М 1:10
Прорези для пропуска воды
Конструкция водопропускной трубки М 1:10
Конструкция опорной части М 1:2
Деформационный шов М 1:10
Монолитные участки М1:10
Поперечный разрез пролетного строения М 1:50
Выравнивающий слой 20мм
Железобетонная плита 180мм
Проектирование железобетонного моста
Листы резина б=6.75мм
Листовая сталь б=1мм