- •Введение
- •1 Определение марки мостового полотна
- •2 Определение постоянной нагрузки на один погонный метр плиты пролетного строения
- •3 Определение коэффициентов поперечной установки
- •3.1 Определение кпу методом рычага
- •3.2 Определение кпу методом внецентренного сжатия
- •4 Определение усилий в плите пролетного строения
- •5 Расчет плиты пролетного строения по предельным состояниям I группы
- •5.1 Приведение поперечного сечения плиты пролетного строения к тавровому сечению
- •5.2 Расчет на действие изгибающего момента нормальных сечений
- •5.3 Расчет наклонных сечений к продольной оси элемента на действие поперечной силы между наклонными трещинами
- •5.4 Расчет на действие поперечной силы по наклонной трещине
- •6 Расчет плиты пролетного строения по II группе предельных состояний
- •6.1 Расчет по раскрытию трещин
- •6.2 Определение прогибов
- •7 Расчет плиты проезжей части
- •7.1 Определение постоянного воздействия на 1 погонный метр плиты проезжей части
- •7.2 Определение изгибающих моментов и поперечной силы в плите проезжей части
- •7.3 Определение поперечной силы в плите проезжей части
- •7.4 Изгибаемые элементы прямоугольного сечения с арматурой в сжатой и растянутой зонах
- •Заключение
- •Список использованых источников
5 Расчет плиты пролетного строения по предельным состояниям I группы
5.1 Приведение поперечного сечения плиты пролетного строения к тавровому сечению
Рисунок 5.1 – Поперечное сечение плиты пролетного строения
Плиту пролетного строения представленную на рисунке 5.1 для удобства дальнейших расчетов приводят к тавровому сечению, приведенные размеры которого вычисляются по следующим формулам:
Принимаем b=380 мм
Принимаем =110 мм
Тавровое сечение представлено на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 – Поперечное тавровое сечение
5.2 Расчет на действие изгибающего момента нормальных сечений
Для расчетов принимаем арматуру класса S500 и бетон С25/30.
По заданному классу бетона и арматуры определяем расчетные прочностные характеристики материалов.
-расчетная прочность бетона:
МПа, ,
где - нормативная прочность бетона;
- коэффициент безопасности (для бетона 1,5);
-расчетная прочность арматуры:
МПа,
где - коэффициент безопасности (для стержневой арматуры – 1,1; для проволочной арматуры – 1,2).
2) Ориентировочно с учетом требований задаемся размерами защитного слоя бетона и диаметром арматурных стержней. Определяем расстояние c от нижней грани сечения до равнодействующей усилий в растянутой арматуре.
с=а+Ø/2=30+28/2=44 мм,
где а – минимальный защитный слой;
Ø – диаметр арматурных стержней.
3) Определяем рабочую высоту сечения
d=h-c=300-44=256 мм
4) Проверяем условие
кН∙м
Условие выполняется, сечение рассчитывается как прямоугольное с ширинойи .
Определяем характеристика сжатой зоны сечения αm
5)Определяем относительную высоту сжатой зоны
=
6)Определяем границу высоты сжатой зоны
;
.
7)Сравниваем и
=0,35˂
Относительное плечо
8) Определяем необходимую площадь продольной растянутой арматуры
9)Вычисляем минимальную площадь продольной растянутой арматуры
За окончательный результат принимаем большее из двух значений вычисленных в пунктах 8 и 9. Подбираем стержни согласно сортаменту.
Принимаем 4 стержня диаметром 28 мм c и 2 стержня диаметром 22мм с. Общая площадь.
.
Условие экономичности использования арматуры выполняется.
5.3 Расчет наклонных сечений к продольной оси элемента на действие поперечной силы между наклонными трещинами
Рисунок 5.3.1- Схема для определения поперечной силы между наклонной трещиной
Бетон между трещинами находится в условиях плоского напряженного состояния. На него действуют продольные и поперечные силы возникающие в хомутах.
Для железобетонных элементов с поперечной арматурой должно выполняться следующие условие обеспечивающие прочность по сжатому бетону:
(5.1)
где - расчетная поперечная сила в сечении у опоры;
- коэффициент учитывающий вид и интенсивность армирования;
; (5.2)
где -коэффициент,равный 5,при хомутах,расположенных нормально к продольной оси;
n1- отношение модулей упругости арматуры и бетона;
; (5.3)
; (5.4)
где - площадь ветвей хомутов расположенных в одной плоскости ;
b- ширина ребра балки;
Sw- расстояние между хомутами по нормали к ним;
- коэффициент учитывающий влияние прочности бетона;
, (5.5)
Принимаем хомуты Ø16 S400:
;
;
;
;
Условие выполняется.