Расчет постоянных нагрузок на 1 погонный метр длины балки

Постоянная нагрузка равномерно распределяется как вдоль, так и поперек моста.

№	Наименование нагрузки	Толщина δ, м	Удельный вес γ, кН/м3	Нормативное значение, кН/м	γf	Расчетное значение, кН/м
1	Асфальтобетон ПЧ	0.11	22.6	4,60	1.5	6,90
2	Асфальтобетон тротуаров	0.06	22.6	2,03	1.5	3,05
3	Гидроизоляция	0.01	14.7	1,87	1.3	2,43
4	Крайняя балка	-	24.5	18,13	1.1	19,94
5	Стальные перила	-	-	0.38	1.1	0.42
6	Барьерное ограждение	-	-	0.41	1.1	0.45
	Итого:			27.42		33,19

Поперечное распределение временных нагрузок.

где n – число главных балок поперек моста;

а_i – расстояние между симметрично расположенными балками

а_max – расстояние между крайними балками.

;

.

1. Схема загружения I (А14+«толпа» на тротуарах)

2. Схема загружения II (а14)

3. Схема загружения III. (нк-100)

Определение внутренних усилий в плите.

Внутренние усилия в плитах определяем от комбинации постоянных и временных нагрузок путем загружения соответствующих линий влияния

Постоянные нагрузки определяются:

;

;

где γ – коэффициент надежности

ω – площадь линии влияния

Усилия в характерных сечениях балки определяются для каждого сечения временных нагрузок.

Сочетание I:

;

Сочетание II:

;

Сочетание III:

;

Коэффициенты надежности:

; ; ;

Динамический коэффициент для нагрузки АК:

Нагрузка А14: 1+μ=1,19, где λ – длина загружения

Нагрузка НК-100: 1+μ=1,10 при

V=14кН/м; P=140кН

Р_к = 86,3кН/м - эквивалентная нагрузка ;

ω – площадь линии влияния ;

Р_т =3,92-0,0196λ=3.53 кПа; где λ – длина загружения

Максимальный изгибающий момент в середине пролета

Постоянные нагрузки:

Временные нагрузки:

Сочетание I:

;

Сочетание II:

;

Сочетание III:

;

Максимальный изгибающий момент в середине пролета

Максимальная перерезывающая сила в опорном сечении

Постоянные нагрузки:

Временные нагрузки:

Сочетание I:

;

Сочетание II:

;

Сочетание III:

;

Максимальная поперечная сила возникает при действии нагрузки А-14:

.

Поверочные расчеты прочности элементов

Расчет усиления главной балки по нормальному сечению.

Исходные данные:

Потеря прочности по моменту составляет 35%:

- следовательно необходимо произвести усиление.

R_p=0.65*1090=708,5МПа – напряжения в арматуре, указанное в проекте.

R_b=17.5МПа

- сечение арматуры.

,

- ширина ребра

-приведенная высота верхней плиты балки по проекту.

Решение:

Решая обратную задачу находим высоту сжатой зоны бетона в середине пролета:

,

Условие прочности не выполняется, необходимо усиление.

Для усиления на нижнюю растянутую поверхность балки наклеим одну полосу (ламель) из углепластика типа SIKA CARBODUR S1012, шириной 100мм, толщиной 1.2мм со следующими характеристиками:

Е_f=165000МПа

R_f=2800МПа.

Предельная деформация растяжения:

Коэффициент надежности по материалу:

Расчетная прочность:

Тогда расчетная деформация:

Проверяем условие для отслаивания:

- условие выполняется.

Определяем относительную деформацию:

Т.к. начальные деформации бетона не учитываются, тогда:

Расчетная прочность углеткани

Определяем предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона, для внешней арматуры:

Площадь сечения внешней арматуры:

Определяем значение х:

Условие выполнено, принимаем данное армирование.

Предельный изгибающий момент:

Mult=Rfu*Af*(h-0.5*x)+Rp*Ap*(h-0.5x)=2034*3.0*(1,23-0.5*0,36)+708,5*42,34*(1,23-0.5*0,36)=3890,49кНм>3799,57кНм

Прочность сечения обеспечена.