- •Кафедра промышленного транспорта и геодезии
- •Введение
- •1 Исходные данные и краткая характеристика района строительства
- •3 Геодезическая разбивочная основа
- •4 Объёмы строительных работ по трубе
- •4.1 Объёмы земляных работ по планировке строительной площадки
- •5 Проект производства строительно-монтажных работ
- •5.1 Подготовительные работы
- •5.2 Проект работ разработки котлована
- •5.3 Проект производства работ по устройству основания
- •5.4 Проект производства работ монтажа оголовков и звеньев труб
- •5.5 Проект производства работ по устройству обмазочной и оклеечной гидроизоляции.
- •5.6 Засыпка водопропускной трубы
- •6 Сметно-финансовые расчеты
- •7 Охрана труда
- •8 Охрана окружающей среды
- •9 Деталь проекта
- •9.1. Расчет на определение контактных напряжений
- •9.2. Расчет на определение вертикального давления грунта
- •9.3 Расчет на определение горизонтального давления грунта
- •9.4 Давление от массы воды, наполняющей трубу
- •9.5 Расчет изгибающих моментов
- •9.6 Расчет трубы на прочность
- •9.7 Расчет звена на раскрытие трещин
- •Заключение
- •Список использованной литературы
9 Деталь проекта
Труба на прочность рассчитывается по поперечному и продольному сечениям. При расчете трубы в продольном направлении элемент звена принимается как балка, работающая на упругом основании.
Рисунок 9.1 – Нагрузки, действующие на трубу.
1 – эпюра давления колеса автомобиля; 2 – временное распределение нагрузки на поверхности грунта; 3 – вертикальное давление грунта; 4 – давление от воды; 5 – сосредоточенная реакция; 6 – опорная реакция; 7 – масса трубы; 8 – боковое давление. [8].
9.1. Расчет на определение контактных напряжений
; (9.2.1)
где α – коэффициент, характеризующий свойства материала, расположенного в зоне эпюры распределения контактных напряжений. принимаем равным 1,5.
D – Диаметр колеса. В соответствии с расчетами дорожной одежды принимаем равным 35 мм.
;
9.2. Расчет на определение вертикального давления грунта
(9.2.1)
где К – коэффициент вертикального давления на трубопровод в насыпи;
γ – объёмная масса грунта;
Н– высота засыпки; H=1,82.
МПа (9.2.2)
9.3 Расчет на определение горизонтального давления грунта
, (9.3.1)
где φ – угол внутреннего трения откосных грунтов;
R – внешний радиус трубы;
R = Rвнутр + hcт = 0,745 м;
=0,28 ;
МПа
МПа , (9.3.2)
9.4 Давление от массы воды, наполняющей трубу
МПа.
Общая нагрузка на трубу находится по формуле
Робщ = 0,0407+0,078+0,0038+0,007+0,0067=136 кПа (9.3.2)
9.5 Расчет изгибающих моментов
Определяем изгибающие моменты для звена трубы (L = 3 м). Звено можно рассматривать как балку на упругом основании. Тогда изгибающий момент вычисляется по формуле:
(9.5.1)
где Ку – коэффициент, учитывающий условия работы конструкции ;
(Ку = 0,25);
Rcр – средний радиус звена.
Средний радиус звена определяется по следующей формуле:
. (9.5.2)
Тогда изгибающий момент будет равен:
.
, (9.5.3)
кН.
9.6 Расчет трубы на прочность
Находим требуемую площадь арматуры на один погонный метр звена.
, (9.6.1)
где z – плечо внутренней пары сил
RА – нормативное сопротивление сжатия арматуры класса А-3,
RА = 340 кПа, dарм = 8 мм.
Плечо внутренней пары сил находим по формуле
. (9.62)
Тогда можем определить
.
Находим площадь одного прутка F1
(9.63)
где ds – диаметр сжатой арматуры (ds = 8 мм).
Находим количество прутков n.
. (9.6.4)
Принимаем 3 прутка.
Находим фактическую площадь Fs
. (9.6.5)
Определяем высоту сжатой зоны бетона χ
, (9.6.6)
где Rb – класс бетона;
b – ширина сечения.
Находим полезную высоту сечения h0.
, (9.6.7)
где аз – защитный слой бетона;
dn – диаметр продольной арматуры;
ds – диаметр спиральной арматуры.
Конструкция рассчитывается по предельному состоянию, поэтому находим значение предельного момента Mпр.
. (9.6.10)
Предельное состояние по прочности обеспечено, т.к. Мпр=60 кН м > 36,5 кН м следовательно, условие выполняется.