Железобетонный мост

где - напряжение в наиболее растянутых (крайних) стержнях;

E_s – модуль упругости арматуры;

- коэффициент раскрытия трещин, определяемый в зависимости от  радиуса армирования (учитывает  влияние бетона растянутой зоны, деформации арматуры, её профиль и условия работы элемента);

- предельное значение расчётной ширины раскрытия трещин.

                            =0,03 см;

                                          

где М – нормативный  момент в середине пролёта,  М=2125,9кНм(табл. 3.1);

А_s – площадь поперечного сечения растянутой арматуры, A_s= 100,5см²;

x,z – соответственно высота сжатой зоны и плечо внутренней пары сил

                                            см

h – высота сечения;

  a,a_h – расстояния соответственно от центра тяжести площади сечений всей растянутой арматуры и от оси наиболее растянутого (ближайшего к наружной грани) ряда до наиболее растянутой грани бетона

              см

              см

                                МПа

Коэффициент раскрытия  трещин для арматуры периодического профиля

                                                       

где R_r – радиус армирования.

При расчёте ширины нормальных трещин

                                                     

где - площадь зоны взаимодействия, ограниченная наружными контурами сечения и величиной радиуса взаимодействия

                                           см

                                         см²

                                   - коэффициент, учитывающий степень сцепления арматурных элементов с бетоном.

=0,75 – для вертикальных рядов  из 4-х стержней;

 n – число арматурных стержней с диаметром d;

 d – диаметр одного стержня;

                                            см

- для стержневой арматуры  периодического профиля;

                                                     

                                             см

                               Трещиностойкость обеспечена.

3.3.2. Расчёт на трещиностойкость (по образованию продольных микротрещин в сжатой зоне).

 

                           Расчёт ведём для сечения 1-1.

В стадии эксплуатации продольные микротрещины не образуются при соблюдении условия

                                                

где М – нормативный момент в середине пролёта, М=2125,9кНм;

у_red – расстояние от нейтральной оси приведенного сечения до крайнего сжатого волокна бетона;

I_red – момент инерции приведённого сечения;

  - расчётное сопротивление на сжатие осевое для расчётов по предотвращению образования в конструкциях продольных трещин в стадии эксплуатации

  =11,8 МПа.

        Рис.3.14.Схема для определения геометрических характеристик сечения балки

Приведённая площадь  сечения

                                                  A_red=A_b+A_s(n-1),

где А – площадь  бетонного сечения;

                                                 

                          см²

                                    A_red=4462+100,5(6,54-1)=5018,8 см².

                                  Статический момент

             см³

                                                 см

Момент инерции приведённого сечения

                             

где - расстояние от центра тяжести приведённого сечения до ц.т. i-го элемента бетонного сечения;

- расстояние от ц.т. арматуры  до ц.т. приведённого сечения

            

Таким образом,

                      

                        Трещиностойкость сечения балки обеспечена.

 

3.4 Расчёт плиты проезжей части.

 

В сборных пролетных  строениях расчет плиты проезжей части ведут как двухопорной  балки с защемленными концами.

Нагрузки определяем на 1 п.м. плиты.

Постоянная нагрузка

а) от массы элементов  проезжей части:

асфальтобетонное покрытие

кН/м;

                             защитный слой

кН/м;

                           гидроизоляция

кН/м;

                              выравнивающий слой

кН/м;

кН/м;

кН/м;                                               

                    где 1,5 и 1,3 – коэффициенты надёжности по нагрузке;

 

б) собственный вес  плиты

кН/м;

    

кН/м;    

кН/м;

кН/м;                          

                     Так как ребра блоков в верхней части имеют большую толщину, то за расчётный пролёт плиты необходимо принять

см;

Изгибающий момент в  середине пролёта и поперечная сила на опоре на опоре определяются как в простой балке

кНм;

кН;

Временная нагрузка

Расчёт плиты производится на давление колеса нагрузки А-14

                 Рис.3.15-Схема загружения плиты нагрузкой А-14.

 

                            

                           

            

Эта величина должна быть не менее 

Принимаем =1,04 м.

Давление колеса тележки  на ширину плиты 1 м

                                                 кН

Давление равномерно распределённой нагрузки на ширину плиты 1 м

кН

Изгибающий момент от тележки определяем как простой  балки

                                         

кНм

 

Изгибающий момент от равномерно распределенной нагрузки как в простой балке

              кНм

Суммарный момент от постоянной и временной нагрузки

 

                       кНм

Поперечная сила на опоре

кН

кН

Суммарная поперечная сила

 кН

Изгибающий момент в  плите как в упруго защемлённой  балке:

 кНм

 кНм

 

 

 

 

 

 

                              

3.4.2. Расчёт плиты проезжей части по предельным состояниям первой группы (на прочность по моменту)

 

 

                         Задаёмся рабочей арматурой 6 Æ 14 A-II:

                         

Положение нейтральной  оси 

                                    см

Определяем несущую  способность сечения

кНм>М_2-2=25,2 кНм

Принятое сечение оставляем  по конструктивным соображениям.

3.4.3. Расчёт на прочность  по поперечной силе.

 

Расчёт ведём для сечения в корне консоли плиты (опорное сечение 2-2).

При расчёте плит, не имеющих  поперечной арматуры, расчёт производится из условия

                           кН>Q_2-2=91,8 кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

В результате разработки проекта железобетонного моста  через реку были рассмотрены основные положения при проектировании мостов. Проведено сравнение двух вариантов мостов, выбран наиболее целесообразный с экономической точки зрения вариант. Произведен расчет пролетного строения выбранного варианта, определены коэффициенты поперечной установки в трех сечениях, для них определены расчетные усилия и по ним определено армирование ребра балки (по первой группе предельных состояний).

 Также рассчитаны показатели по трещиностойкости ребра балки в середине сечения (по второй группе предельных состояний), рассчитано армирование плиты балки на продавливание от нагрузки А-14 на момент и поперечную силу.

 

Литература.

 

 

     1. СНиП 2.05.02-85 – «Автомобильные дороги»

2.  СНиП 2.05.03-84 – «Мосты и трубы»

3. Методические указания и задания на разработку курсового проекта железобетонного моста. Приложение №1. Материалы по вариантному проектированию. Часть 1.

4. Методические указания и задания на разработку курсового проекта железобетонного моста. Приложение №1. Материалы по вариантному проектированию. Часть 2.