Определение постоянных и временных нагрузок в зависимости от способа монтажа. Расчет нормального сечения балки. Определение мест отгиба стержней в ребре балки. Расчет наклонных сечений балки на прочность по поперечной силе и изгибающему моменту.
Аннотация к работе
Первый этап нагружения происходит в момент до объединения конструкций в пространственную или неразрезную систему, балки работаю только на собственный вес. Ко второму этапу относится нагрузки: вес выравнивающего слоя, гидроизоляции, защитного слоя, вес покрытия тротуара и ездового полотна, перил, барьерного ограждения, бордюрного ограждения, карнизного блока. В качестве расчетной принимается крайняя балка пролетного строения (изза особенностей применяемого далее метода учета пространственной работы сооружения). Схема сборки постоянных нагрузок на балку приведена на рисунке 2.1. Составляющие нормативных постоянных нагрузок от собственного веса элементов на один метр длины определяются по выражениям (1 - 7 ): Вес покрытия проезжей части определяется по формуле (1): , где ta - толщина покрытия, м;Определим коэффициент поперечной установки для нагрузки НК: , где уі - ординаты линии влияния под колесами нагрузки НК. Определим коэффициент поперечной установки для нагрузки АК без пешеходной нагрузке на тротуаре: , где уі - ординаты линии влияния под колесами нагрузки АК. Второй случай (рисунок 3.3) загружение нагрузкой АК предусматривает ее расположение в пределах проезжей части (вне полос безопасности) совместно с загружением тротуаров пешеходной нагрузкой - движение транспортных средств и пешеходов, без каких либо ограничений. Определим коэффициент поперечной установки для нагрузки АК с пешеходной нагрузке на тротуаре: , где уі - ординаты линии влияния под колесами нагрузки АК. Определение нормативных и расчетных изгибающих моментов и поперечных сил в расчетных сечениях 1-1 и 2-2 от нагрузки НК определяются выражением: Рисунок 3.4 - Схема расположения расчетных сечений и линий влияний Q и M(W - площадь линии влияния одного знака) где , - соответственно, нормативный и расчетный изгибающие моменты в сечении 1-1 от НК;Суммарные усилия от совместного действия постоянных и временных нагрузок определяются по следующим формулам: где , - соответственно, нормативный и расчетный суммарные (от постоянных и временных нагрузок) изгибающие моменты в сечении 1-1; соответственно, нормативные и расчетные изгибающие моменты в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 2-2 от собственного веса конструкций; , , , , , - соответственно, нормативные и расчетные изгибающие моменты в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 1-1, поперечные силы в сечении 2-2 от временных подвижных нагрузок.В качестве расчетного принимается сечении 1-1 посередине пролета. Наиболее распространенным случаем при расчете типовых железобетонных балок является первый при положении границы сжатой зоны бетона в плите, который и рассмотрим ниже. Обозначения, принятые на схеме: х - высота сжатой зоны бетона, х=0,07м; Нижняя продольная арматура ребра по заданию AIII, диаметр арматуры и количество стержней следует подобрать из условия обеспечения прочности сечения балки: , При этом предельный изгибающий момент, который может выдержать сечение (Мпред) не должен быть больше суммарного расчетного изгибающего момента () не более, чем на 5% от последнего значения. Площадь растянутой арматуры ребра , высота сжатой зоны бетона Х и расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до крайней фибры ребра определяется повторно: ;После подбора продольной арматуры в сечении 1-1 посередине пролета необходимо определить места отгибов арматурных стержней ребра по длине балки. Необходимость устройства отгибов связана с уменьшением изгибающих моментов при удалении от середины пролета, необходимостью закрепления в сжатой зоне бетона отгибаемых стержней и конструктивным наличием при отгибах наклонных участков стержней в ребре балки, воспринимающих растягивающие и скалывающие напряжения в ребре балки. На рис.5.3. изображена схема определения мест отгиба стержней в ребре балки для случая 12 стержней в ребре (рис.5.2). В этом случае координаты теоретических обрывов стержней можно вычислить в виде: где - координаты (абсциссы) теоретических мест отгибов групп стержней (начало координат то есть х=0 в точке оси опирания на левой опоре), где i - номер группы стержней, для которых определяются места отгибов; j - место отгиба группы стержней (j=1 - место отгиба у левой опоры, j=2 - место отгиба у правой опоры), причем , , - расчетная длина балки, ; - коэффициент, определяющий долю Мпред, воспринимаемую суммарно группами стержней, предшествующими отгибаемыми стержнями.
План
Содержание
1. Исходные данные
2. Усилия от постоянных нагрузок
3. Усилия от временных подвижных вертикальных нагрузок
4. Суммарные нормативные и расчетные усилия
5. Расчет сечения балок пролетного строения
5.1 Расчет нормального сечения балки
5.2 Определение мест отгиба стержней в ребре балки
5.3 Расчет наклонных сечений балки на прочность по поперечной силе и изгибающему моменту