Материал: Primer_zh_b

Содержание

Введение 1

Часть I. Оценка грузоподъёмности железобетонного пролётного строения 2

1.1 Основные расчётные данные 2

1.2.1. Основные данные и вспомогательные расчёты 4

Введение

Грузоподъемность железобетонных пролетных строений определяется методом классификации по предельным состояниям первой группы – на прочность и на выносливость. В данном проекте мы для каждого заданного несущего элемента определим наибольшую допустимую для него равномерно распределенную временную вертикальную нагрузку и сравним её вертикальным воздействием конкретного железнодорожного состава.

При превышении нагрузки выше допустимой необходимо принять решение по усилению, реконструкции или замене несущего элемента.

Часть I. Оценка грузоподъёмности железобетонного пролётного строения

1.1 Основные расчётные данные

Цельноперевозимое железобетонное пролётное строение с расчётным пролётом l=15,8 м, имеет следующие показатели:

• фактическая прочность бетона R_сж=135 кг/см²=1350 т/м²;

• толщина балласта под шпалой h_b=0,35 м;

• величина смещения оси пути относительно оси пролётного строения

e=0,1 м.

Постоянные нагрузки для расчета плиты балластного корыта шириной 1,0 м.

1. Участок плиты между рёбрами (сечения 2-2 и 3-3):

Рис1.Участок плиты между рёбрами(сечения 2-2 и 3-3).

Основные геометрические характеристики сечения вычисляем с помощью программы AutoCAD:

---------------- REGIONS ----------------

Area: 307500.0000 –площадь ж/б сечения

Perimeter: 3016.2278 - периметр

Centroid: X: 600.0000 – положение центра тяжести (начало координат в левом нижнем

Y: 171.5447 углу сечения)

Moments of inertia: X: 10759375000.0000

Y: 1.4898E+11 – момент инерции сечения;

- нагрузка от веса балласта с частями пути

- нагрузка от собственного веса плиты, осреднённая в пределах расчётного пролёта l_р=1,30м:

,

где A – площадь поперечного сечения плиты;

γ_р=2,5 т/м³ – объёмный вес железобетона;

γ_b=2,0 т/м³ – объёмный вес железобетона.

2. Наружная консоль плиты, осреднённая в пределах расчётного пролёта:

Рис2. Наружная консоль плиты(сечение 1-1).

Основные геометрические характеристики сечения вычисляем с помощью программы AutoCAD:

---------------- REGIONS ----------------(для ж/б консоли)

Area: 202583.3630 – площадь

Perimeter: 3314.3990 - периметр

Centroid: X: 697.6811

Y: 13.7702 – положение центра тяжести (начало координат в левом нижнем углу сечения)

Moments of inertia: X: 2267330180.5983

Y: 1.2916E+11– момент инерции сечения

---------------- REGIONS ----------------(для балласта)

Area: 439552.7057

Perimeter: 2586.9279

Centroid: X: 231.0208

Y: 315.3542

Moments of inertia: X: 57996551108.5405

Y: 41336603845.4251

- нагрузка от веса балласта с частями пути:

- вес тротуара, борта балластного корыта и консоли плиты:

- нагрузка от веса односторонних металлических перил

Постоянные нагрузки для расчета главной балки.

1. Нагрузки от собственного веса пролётного строения и перил на одну

главную балку:

где V – объём железобетонного пролётного строения, м³;

l_п – полная длина пролетного строения.

γ_р=2,5 т/м³ – объёмный вес железобетона;

2. Нагрузка от веса балласта с частями пути, приходящаяся на одну балку:

где ω_b – площадь поперечного сечения балластной призмы на пролётном строении:

γ_b=2,0 т/м³ – объёмный вес железобетона.

0. Расчёт элементов пролётного строения по прочности

Расчёты для определения класса грузоподъёмности пролётного строения по условию прочности выполняются:

для главной балки, в сторону которой зафиксировано смещение пути.

Расчетными сечениями рассматриваемой главной балки являются:

сечение 1-1 по середине пролёта;

сечение 1-1, ослабленное дефектами.

1.2.1. Основные данные и вспомогательные расчёты

1. Расчётные характеристики материалов пролётного строения для классификации по

условию прочности.

Бетон: фактическая прочность R=1350 т/м²

расчетное сопротивление бетона на сжатие R_b=575 т/м².

Арматура: для гладкой арматуры – R_s=R_sc=19000 т/м², для арматуры периодического профиля – R_s=R_sc=24000 т/м².

2. Коэффициенты надёжности к нагрузке:

от веса балласта с частями пути

от собственного веса конструкции пролётного строения (или его элементов) и перильного ограждения n_p=1,1;

к временной нагрузке n_к=1,15.

3. Динамический коэффициенты (при h_b=0,35 м):

при расчёте главной балки для эталонной нагрузки и поездной нагрузки ВЛ-83

4. Изгибающие моменты от постоянных нагрузок для расчетных сечений главной балки определяется по формуле:

Сечение 1-1

Площадь линии влияния

5. Длина распределения временной нагрузки для расчёта плиты:

длина распределения временной нагрузки поперёк оси моста:

длина загружения временной нагрузкой наружной консоли плиты

Для дальнейших расчётов принимается

2. Расчёт плиты балластного корыта Сечение 1-1(без учёта дефектов )

Из задания принимаем: арматура растянутой зоны – 12 стержней Ø12, сжатой зоны – 5 стержней Ø10. Толщина защитного слоя . Высота сечения .

Рис3. Сечение 1-1.

Расстояние соответственно от растянутой и сжатой граней до центра тяжести арматуры:

рабочая высота сечения

площадь поперечного сечения соответственно растянутой и сжатой арматуры

где и - площади поперечного сечения одного соответственно растянутого и сжатого стержней;

высота сжатой зоны бетона без учета сжатой арматуры ()

высота сжатой зоны бетона с учётом сжатой арматуры

Вычисляем:

высота сжатой зоны бетона с учётом сжатой арматуры

Для дальнейших расчётов принимается x=0,0393м, так как

Предельный изгибающий момент

Допускаемая временная нагрузка

Класс плиты в сечении 1-1 по условию прочности

Сечение 1-1(с учётом дефектов )

Высота сжатой зоны бетона находящейся в пределах участка имеющего откол определяется по следующей формуле:

Area: 8430,0296 площадь выкола

Perimeter: 500.3655 периметр выкола

Centroid: X: 98.3141 положение центра тяжести выкола

Y: -10.4143

Moments of inertia: X: 11597257.6472 момент инерции выкола

Y: 91392824.7431

Предельный изгибающий момент

Допускаемая временная нагрузка

Класс плиты в сечении 1-1 по условию прочности с учётом дефектов: