Розрахунок плити проїзної частини

Визначення внутрішніх зусиль в плиті

Вихідні дані.

Габарит мосту Г-10 з двом тротуарами по 1,0 м.

Прогонова будова довжиною 18 м складається з 6 збірних бездіафрагмових попередньо напружених балок стендового виготовлення з недобетонованою плитою. У поперечному напрямі балки об'єднуються між собою за допомого випусків арматури з плити збірних балок і влаштування монолітних плит проїзної частини.

Рис. 1.1 Поперечний переріз мосту

Постійне навантаження Постійне навантаження на 1 м² плити складається з власної ваги збірно-монолітної плити проїзної частини конструктивних шарів одягу їздового полотна, приводиться в таблиці:

Табл. 1.

Постійне навантаження на 1 м² плити.

Тимчасове навантаження Плита проїзної частини розраховується на тимчасові навантаження А-15 та НК-100. Розглядаються такі випадки навантаження:

• 1) У прогоні плити розміщується одна колія навантаження А-15
• 2) У прогоні плити розміщується дві колії навантаження А-15
• 3) У прогоні плити розміщується одне колесо навантаження НК-100

Випадок 1: у прогоні плити розміщується одна колія навантаження А-15.

де К — клас навантаження.

При ширині колії навантаження А-15 b=0,6 м і розподіл його у товщі дорожнього одягу Н=0,11 м під кутом 45є розміри площадки навантаження будуть:

Рис. 1.2 В прогоні плити розміщена одна

Колія навантаження А-15.

Розміри площадки розподілу навантаження будуть:

• А) Вздовж прогону плити:
• Б) Вздовж руху:

але не менше.

тому приймаємо а=1,36 м.

Тоді інтенсивність тимчасового навантаження на 1 погонний метр розрахункового прольоту плити шириною 1,0 м буде:

Нормативний згинальний момент від усіх видів навантаження буде:

Розрахунковий згинальний момент від усіх видів навантаження:

де — коефіцієнт надійності для тандему навантаження АК;

коефіцієнт надійності для смугового рівномірно розподіленого навантаження АК;

— динамічний коефіцієнт для тандему навантаження АК;

— динамічний коефіцієнт для смугового рівномірно розподіленого навантаження АК.

Випадок 2: у прогоні плити розміщується дві колії навантаження А-15 (Рис. 2.3) від двох смуг максимально наближених одна до одної.

Рис. 2.3 В прогоні плити розміщена дві колії навантаження А-15

Згинальні моменти в середині прогону плити шириною 1м:

де с=1,1м — відстань між коліями двох смуг руху;

b₁=0,82м — з розрахунку за першим випадком завантаження.

При визначенні поперечної сили враховуємо різні робочі ширини розподілу навантаження вздовж руху:

• а) У прогоні а=1,36 м (див розрахунок за випадком 1);
• б) біля опори

Приймаємо біля опори а=0,68 м.

Рис. 1.4. Розрахункова схема при визначенні поперечної сили на опорі плити від навантаження А-15

Як видно, що осі обох коліс (тандему) попадають на ділянки з шириною розподілу а=1,36 м. Звідки ординати лінії впливу під вантажем:

Розрахункова величина поперечної сили біля опори:

Випадок 3: В прольоті плити розміщується одне колесо навантаження НК-100.

При ширині колеса b₀=0,8 м і розподілі тиску від нього в товщині одягу їздового полотна Н=0,11 м під кутом 45°:

Вздовж руху ширина площадки розподілення співпадає з шириною площадки для колеса А-15, так як довжина сліду а₀=0,2 м для цих навантажень однакова:

Величина а=1,36 м більша за відстань між осями навантаження НК-100, яка дорівнює 1,2 м. В цьому випадку приймаємо спільну площадку з розміром уздовж руху:

.

Тому приймаємо а=4,96 м.

Рис. 1.5 У прогоні плити один ряд коліс навантаження НК

Тоді інтенсивність тимчасового навантаження на 1 погонний метр розрахункового прольоту плити шириною 1,0 м буде:

де для НК-100 тиск на колесо.

Нормативний згинальний момент в середині прогону буде:

Розрахунковий згинальний момент в середині прогону буде:

де — коефіцієнт надійності для навантаження НК;

— динамічний коефіцієнт для навантаження НК.

Для визначення поперечної сили визначаємо робочі ширини розподілу навантаження вздовж руху та будуємо лінію впливу Q_A і визначаємо ординату л. в. під колесом P/2, віддаленим на b₁/2 від опори А.

Рис. 1.5. Розрахункова схема при визначенні поперечної сили на опорі плити від навантаження НК

у₁ — ордината лінії впливу під колесом НК-100;

Розрахункова величина поперечної сили біля опори:

Для подальших розрахунків плити вибираємо з Табл. 1.2. максимальні величини згинальних моментів та поперечних сил (розрахункових для розрахунків міцності та витривалості, нормативні для розрахунків на тріщиностійкість) для різних випадків навантаження. У відповідності до норм навантаження НК не враховується при розрахунку плити проїзної частини на тріщиностійкість і витривалість.

Табл. 1.2.

Зведена таблиця зусиль.

Дійсну роботи плити, як нерозрізної системи на пружних опорах з частковим защемленням плити в ребрах балок, враховуємо використовуючи поправочні коефіцієнти б, згідно Табл. Д. 12.8.

Для цього переріз балки приводимо до прямокутних форм.

Рис. 6 Приведений переріз балки прогонової будови.

Приведена товщина верхньої плити h'_f з урахуванням шару монолітного бетону товщиною 14 см над збірною балкою.

Приведена товщина нижньої плити h_f:

Момент інерції на кручення:

Циліндрична жорсткість плити:

При n₁=21,21 < 30 згинальний момент з врахуванням поправочного коефіцієнта б, згідно Табл. Д. 12.8 та максимальних моментів в розрізній схемі згідно Табл. 1.2.:

— біля опори при та.

— в середині прогону плити при та.

Рис. 7 Огинаюча епюра згинальних моментів.