2 Виды нагрузок и их определение.

Район строительства – г. Могилев; P₁=9000 кН; P₂=2300 кН; F_T=725 кН; h_л=0,7 м - набольшая толщина льда.

А) нормативный вес опоры

P_оп=V_т∙_B

где _B – удельный вес бетона; V_т = V_оп + V_нас.

Так как опора имеет вид усеченного конуса, то объем усеченного конуса будет равен:

V_оп = ,

A_н , A_B – площадь сечения нижней и верхней части опоры в виде эллипса;

A_Н=(а₂-b₂)b₂+b₂²/4=(8,4-4,9)4,9+3,14(4,9)²/4=35,99 м²;

A_В=(а₁-b₁)b₁+b₁²/4=(6,9-3,4)3,4+3,14(3,4)²/4=20,97 м²;

V_оп = =287,07 м³.

Объем насадки:

V_нас=h_н∙ A_В=0,5∙20,97=10,49 м³.

Таким образом, объем тела опоры

V_т =287,07+10,49=297,56 м³.

Нормативный вес опоры

P_оп=297,56∙24=7141,32 кН;

Б) нагрузка ото льда на опору моста:

-при высоком ледоходе при ширине опоры на уровне действия льда:

b_1л=b₁+(b₂-b₁)∙h₁/h=3,4+(4,9-3,4)∙(10,2-3,7)/10,2=3,4+0,96=4,36м;

где h1=h-УВВ=10,2-3,7=6,5 м,

F_л1=0,9∙441∙4,36∙0,56=969,07 кН;

-при низком ледоходе при ширине опоры на уровне действия льда:

b_2л=b₁+(b₂-b₁)∙h₂/h=3,4+(4,9-3,4)∙(10,2-2,4)/10,2=3,4+1,15=4,55м;

где h2=h-УМВ=10,2-2,4=7,8 м,

F_л2=0,9∙735∙4,55∙0,56=1685,50 кН.

Таблица 2.1 -Усилия, действующие на обрез фундамента

Виды усилий	Вертикальные силы, кН			Горизонтальные силы, кН			Плечо относительно оси, м			Момент относительно оси, кН∙м
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11
1. Собственный вес опоры Pоп	7141,32	1,1	7855,45
2.Вес пролетных строений и проезжей части 2P1	18000	1,2	21600
3. Временная нагрузка АК в одном пролете P2	2300	1,2	2760				0,75			2070
4. То же в двух пролетах 2P2	4600	1,2	5520
5. Сила торможения Fт				725	1,2	870		10,7			9309
6. Давление льда Fл1				969,07	1,2	1162,88	3,7			4302,66
7. Давление льда Fл2				1685,50	1,2	2022,6	2,4			4854,24

Таблица 2.2 – Сочетание нагрузок в сечении по обрезу фундамента

Номер сочетаний	Виды усилий	Коэффициент сочетаний	Силы, кН		Моменты, кН∙м		Эксцентриситеты, м
			Вертикальные	Горизонтальные
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Вес опоры, Pоп Вес пролетного строения 2 P1	1 1	7855,45 18000
	Всего постоянная нагрузка		25855,45
	Временная АК, P2	1	2760		2070		0,072
	Итого		28615,45		2070		0,072
2	Постоянная Временная 2P2	1 1	25855,45 5520
	Итого		31375,45
3	Постоянная Временная P2 Fт	1 0,8 0,8	25855,45 2208	580	1656	5916	0,059	0,211
	Итого		28063,45	580	1656	5916	0,059	0,211
4	Постоянная Временная: 2P2 Fт	1 0,8 0,8	25855,45 4416	580		5916		0,211
	Итого		30271,45	580		5916		0,211
5	Постоянная Временная: 2P2 Fл1	1 0,8 0,7	25855,44 4416	678,35	2509,89		0,089
	Итого		30271,45	678,35	2509,89		0,089
6	Постоянная Временная: 2P2 Fл2	1 0,8 0,7	25855,44 4416	1179,85	2831,64		0,094
	Итого		30271,45	1179,85	2831,64		0,094

Анализ данных таблицы 2.2 позволяет сделать следующие выводы:

– максимальная вертикальная сила действует на фундамент в сочетании 2, его следует использовать при конструировании фундамента, F_V=N= 31375,45 кН;

– наиболее опасно для расчета прочности сочетание 6, при котором кроме большой вертикальной силы действуют наибольшие горизонтальная сила F_h и момент М_x;

– при необходимости расчета устойчивости фундамента под опору моста следует использовать сочетание 6.