Материал: Primer_zh_b
Коэффициент ассиметрии цикла напряжений:
для бетона
для арматуры
по таблицам приложения для
находим
по таблицам приложения для
находим
Высота сжатой зоны бетона вычисляется по формуле:
Момент инерции приведённого сечения вычисляется по формуле:
Допускаемая временная нагрузка определится по формулам:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
Класс главной балки в сечении 1-1 по выносливости:
бетона
арматуры
-
Сравнение классов элементов пролётного строения с классами подвижного состава
Класс подвижного состава, состоящего из электровоза ВЛ-23 и вагонов с осевым давлением 23,0 тс, определяется по формуле:
для плиты балластного корыта
( k0=15 т/м по
табл.2 прил.2;
по графику 4.2);
для главной балки (сечение 1-1)
(
по табл.1 прил.2 для
и α=0,5).
таблица №1.
Основные результаты классификации расчёта
|
Наименование элемента |
Сечение |
Классы сечений |
Класс нагрузки K0 |
||
|
по прочности |
по выносливости |
||||
|
бетона |
арматуры |
||||
|
Плита балластного корыта |
1-1 |
24.36 |
8.7 |
10.88 |
5.59 |
|
1-1(деф) |
18,83 |
10,21 |
5,11 |
||
|
2-2 |
20,9 |
2,7 |
2,18 |
||
|
3-3 |
20,9 |
2,15 |
1,68 |
||
|
Главная балка |
1-1 |
5,1 |
2,44 |
5,21 |
6,47 |
|
1-1 (деф) |
4,01 |
2,06 |
2,47 |
||
Из сравнения данных, приведённых в табл. №1, видно, что
для плиты балластного корыта
- по прочности;
- по выносливости;
для главной балки по прочности
сечение 1-1
;
сечение 1-1
(деф)
;
для главной балки по выносливости
сечение 1-1
;
сечение 1-1 (дефект)
.
Класс главной балки по прочности в сечении 1-1 (дефект) меньше класса заданной обращающёйся нагрузки, поэтому непосредственный её пропуск по мосту недопустим.
Исследуем возможность прохода по мосту заданной нагрузки с ограничением скорости.
Для пролёта l=15,8 м и
толщине балласта под шпалой
величина динамической добавки равна:
Найдём отношение классов сечений главной балки К и классов временной нагрузки К0:
сечение 1-1
По графику на рис. 4.1 методических указаний определяем предельно допустимую скорость движения: предельно допустимая скорость движения менее 5 км/ч – считаем движение запрещенным!
Для обоих рассчитанных сечений главной балки класс по выносливости и бетона, и арматуры меньше класса временной нагрузки. Этот факт, а также необходимость снижения скорости движения для пропуска заданной временной нагрузки из расчёта на прочность требуют рассмотрения в плановом порядке вопроса об усилении или замене пролётного строения.
Часть II. Усиление железобетонного пролётного строения
Для дальнейшей эксплуатации пролетного строения необходимо усилить плиту балластного корыта на наружной консоли (в сечении 1-1), и главную балку по середине пролета (в сечении 1-1)
-
Усиление плиты балластного корыта
Для усиления плиты используем разгрузочное
устройство, способное воспринять
нагрузки от веса балласта с частями
пути и поездов и передать их на главные
балки пролетного строения. Для этой
цели под рельсовым путем на плиту через
опорные прокладки, установленные в
пределах стенок главных балок, укладываем
стальной лист, усиленный сверху
поперечными ребрами и отогнутый по
концам на
от
горизонта. Для отвода воды предусмотрены
дренажные устройства.
Определим допускаемую временную нагрузку в сечении 1-1 с учетом передачи нагрузок от веса балласта с частями пути и электровоза ВЛ-23 непосредственно на главные балки.
Допустимый изгибающий момент:
при расчете на прочность:
при расчете на выносливость:
Допускаемая временная нагрузка в этом случае определится из расчета:
на прочность:
на выносливость:
- по бетону
- по арматуре
Подсчитаем класс плиты после усиления:
по прочности:
по выносливости:
- бетон
- арматура
В результате уменьшения нагрузки необходимый класс конструкции был достигнут!
-
Усиление главной балки
Минимальный класс главной балки по
прочности
и по выносливости
определён в сечении 1-1, ослабленном
дефектами. После устранения дефектов
(обрыва и коррозии арматурных стержней)
выполняем усиление балки путём приварки
к существующёй арматуре через коротыши
одного ряда новой арматуры диаметром
28 мм класса А-II в количестве
16 штук, расположенных в два ряда.
Расчётную грузоподъёмность балки после усиления определяем по вышеприведённым формулам с учётом замены старых геометрических характеристик усиливаемого сечения балки новыми.
2.2.1. Расчёт по прочности.
Расчётные характеристики сечения:
площадь поперечного сечения рабочей арматуры до усиления
площадь поперечного сечения рабочей арматуры с учётом поперечного сечения добавляемой арматуры усиления
статический момент арматуры относительно нижней грани сечения
положение центра тяжести рабочей арматуры относительно нижней грани сечения
рабочая высота сечения балки
площадь поперечного сечения арматуры, находящейся в сжатой зоне,
приведённая площадь плиты
приведённая толщина плиты расчётной
шириной
высота сжатой зоны бетона
Следовательно, для дальнейших расчётов
принимаем
Изгибающий момент от постоянных нагрузок составит:
Предельный изгибающий момент, вычисленный по формуле
Допускаемая временная нагрузка для рассматриваемого сечения определится по формуле:
Класс главной балки в сечении 1-1 после усиления по условию прочности определится по формуле:
