Проект автодорожного моста (стр. 3 из 7)
На основании данных по табл. 1.4. делаем вывод, что наиболее экономичным является первый вариант.
Глава 2. Расчет плиты проезжей части
1этап – Определяется изгибающий момент и поперечная сила в сечениях плиты в середине пролета и на опоре от временной нагрузки (местное приложение временной нагрузки). Постоянная нагрузка здесь не учитывается.
2этап – Определяются усилия в тех же сечениях плиты только от пространственной работы пролетного строения. При этом учитываются постоянная и временная нагрузки. При этом усилия определяются путем загружения линии влияния изгибающего момента и поперечной силы.
3этап – Усилия, найденные из предыдущих этапов расчета, складываются и являются расчетными для дальнейшего расчета и конструирования плиты.
2.1 Определение усилий в плите проезжей части.
При расчете по методу, в котором плиту рассматривают как неразрезную балку на упругих опорах, усилия в плитах без диафрагменных пролетных строений определяют с некоторым запасом исходя из двух случаев загружения:
1. От местной нагрузки, как для плит, опертых двумя сторонами.
2. От участи плит всего пролетного строения в целом.
В соответствии с ТП 3.503.1-81.0-4 стр.8 т.2 применим следующую схему омоноличивания балок пролетного строения моста.
Рис.2.1. Схема омоноличивания балок
Покрытие состоит из следующих слоев дорожной одежды:
– выравнивающий слой – 3 см
– слой гидроизоляции – 1 см
– защитный слой – 4 см
– асфальтобетон – 7 см
Усилия от местных нагрузок
Приложение нагрузки АК (А):
 | b=0,6м. c=1,1м. hдо=0,15м. hпл=0,18м. a=0,2м. P=70 кН. K=14. RA=RB=q∙b1 |
Рис.2.2. Схема приложения нагрузки АК.
Таблица 2.1
| № | Название слоя | Толщина, h, м | Нормативный удельный вес,  , кН/м3 | Коэффициент надежности по нагрузке,  |
| 1 | Асфальтобетон | 0,07 | 22,6 | 1,5 |
| 2 | Защитный слой | 0,04 | 24,5 | 1,3 |
| 3 | Гидроизоляция | 0,01 | 17,8 | 1,3 |
| 4 | Выравнивающий слой | 0,03 | 23,5 | 1,3 |
| 5 | Плита | 0,18 | 24,5 | 1,1 |
Ml/2=Mп+Mвр
Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:
b1=b+2∙hдо=0,6+2∙0,15=0,9 м.
Длина распределения колесной нагрузки поперек расчетного пролета плиты:
a1=a+2∙hдо+LР /3≥2∙LР /3
а – размер площадки опирания колеса с наибольшим давлением (0,2 м).
a1=0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25<2∙LР /3=1,49 м.
Условие не выполняется. Принимаем
a1=1,493 м.
Для колесной нагрузки:
qP=P /(a1∙b1)=70,0 /(1,493∙0,9)=52,1кН/м
Для равномерно распределенной нагрузки:
qV=0,5∙K /b1=0,5∙14,0 /0,9=7,8кН/м
Ml/2,Vб=qV∙b1∙(LР-С) /2=7,8∙0,9∙(2,24-1,1) /2=3,99кНм
Ml/2,Pб=qP∙b1∙(LР-С) /2=52,1∙0,9∙(2,24-1,1) /2=26,7кНм
Максимальный балочный изгибающий момент в сечении:
Ml/2б=(1+μ)∙(Ml/2,Vб∙γfv+Ml/2,Pб∙γfp)
Динамический коэффициент:
(1+μ)=1+(45-2,24)/135=1,317
Коэффициенты надежности по нагрузкам согласно СНиП 2.05.03-84∙ по табл.14:
γfv=1,2
γfp=1,5
Ml/2б=1,317∙(3,99∙1,2+26,719∙1,5)=59,1кНм
Момент от постоянной нагрузки в середине плиты:
Mп=QI∙Lр2 /8=9,65∙5,018 /8=6,0499кНм
QI=(0,07∙22,6∙1,5+0,04∙24,5∙1,3+0,01∙17,8∙1,3+0,03∙23,5∙1,3+0,18∙24,5∙1,1)=9,65кНм
Ml/2=59,08+6,05=65,13 кНм.
Приложение нагрузки НК:
 |  b=0,8м. c=3,6м. hдо=0,15м. hпл=0,18м. a=0,2м. P=126 кН. RA=RB=q∙b1 |
Рис.2.3. Схема приложения нагрузки НК.
Ml/2=Mп+Mвр
Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:
b1=b+2∙hдо=0,8+2∙0,15=1,1 м.
a1=a+2∙hдо+LР /3≤1,2
а – размер площадки опирания колеса с наибольшим давлением (0,2 м).
a1=0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25>1,2 м.
Условие не выполняется. Принимаем
a1=1,2 м.
Для колесной нагрузки:
q=9∙К /(a1∙b1)=9∙14,0 /(1,2∙1,1)=95,5кН/м
Величина балочного момента:
Mб=γfK(1+μ)∙Mб=1∙1,238∙44,4=54,9кНм
Mб=qK∙b1∙(LР-0,5∙b1) /4=95,45∙1,1∙(2,24-0,5∙1,1) /4=44,4кНм
Динамический коэффициент:
(1+μ)=1,35-0,05∙2,24=1,238
Ml/2=54,92+6,05=60,97 кНм.
Расчетное значение изгибающих моментов в сечениях плиты:
Ml/2P=α1∙Ml/2б
MопP=α2∙Ml/2б
α1=0,5
α2=-0,7 – переменные, определяются в зависимости от коэффициента n
АК:
по I п.с.
Ml/2P=0,5∙65,13=32,56кНм
MопP=-0,7∙65,13=-45,6кНм
по II п.с.
Ml/2б=1,317∙(3,99+26,72)=40,4кНм
Mп=QII∙Lр2 /8=6,84∙5,018 /8=4,2922кНм
QII=(0,07∙22,6+0,04∙24,5+0,01∙17,8+0,03∙23,5+0,18∙24,5)=6,84кНм
Ml/2=4,29+40,44=44,73 кНм.
Ml/2P=0,5∙44,73=22,36кНм
MопP=-0,7∙44,73=-31,3кНм
НК:
по I п.с.
Ml/2P=0,5∙60,97=30,49кНм
MопP=-0,7∙60,97=-42,68кНм
по II п.с.
Ml/2=54,92+4,292=59,21 кНм.
Ml/2P=0,5∙59,21=29,61кНм
MопP=-0,7∙59,21=-41,45кНм
Максимальные моменты получились по АК.
Определение поперечной силы (Q)
Нагрузка АК:
Рис.2.4. Схема приложения нагрузки АК.
Qоп=Qп+Qвр
Поперечную силу в сечениях плиты определяют, как для свободно опертой балки.
a1'=0,2+2∙hдо≥2∙LР /3
a1'=0,2+2∙hдо=0,5<LР /3=0,75 м.
Условие не выполняется. Таким образом
a1'=0,747 м.
a1=0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25<2∙LР /3=1,49 м.
Условие не выполняется. Таким образом
a1=1,493 м.
Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:
b1=b+2∙hдо=0,6+2∙0,15=0,9 м.
Определим ординаты по линии влияния Qоп по рис.2.4.:
y1 =(2,24-0,9 /2)/2,24=0,8
y2 =(2,24-0,9 /2-1,1)/2,24=0,31
QврI=(1+μ)∙[0,05∙K∙(γfv∙y1+γfp∙y2)+P∙(y1∙γfp /aP+y2∙γfp /a1)]
QврI=1,317∙[0,05∙14,0∙(1,2∙0,799+1,2∙0,308)+70,0∙(0,799∙1,5/1,493+0,308∙1,5/1,493)]=104 кН
QврII=(1+μ)∙[0,05∙K∙(y1+y2)+P∙(y1 /aP+y2 /a1)]
QврII=1,317∙[0,05∙14,0∙(0,7991+0,308)+70,0∙(0,7991 /1,493+0,308 /1,493)]=69,4 кН
QпI=QI∙Lр /2=9,65∙2,24 /8=2,70кНм
QпII=QпII∙Lр /2=6,84∙2,24 /8=1,92кНмQI=QпI+QврI=106,43 кН (по I .с.).
QII=QпII+QврII=71,27 кН (по II п.с.).
Нагрузка НК:
 | b=0,8м. b1=1,1 м. a1=1,493 м. a1'=0,747 м. P=126 кН. |
Рис.2.5. Схема приложения нагрузки НК.
y =(2,24-1,1 /2)/2,24=0,75
QврI,II=(1+μ)∙P∙(y∙γfp /a1)
QврI,II=1,238∙126,0∙(0,7545∙1 /1,493)=78,8 кН.
QI=QпI+QврI=81,51 кН (по I п.с.).
QII=QпII+QврII=80,72 кН (по II п.с.).
2.2 Подбор арматуры плиты проезжей части.
Армирование плиты проводится двумя сетками: верхней и нижней.
Для армирования плиты принимаем арматуру класса АII и диаметром 16 мм (в соответствии с табл.29 СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы").
Рис.2.6. Схема рассматриваемых сечений.
Рис.2.7. Схема расположения рабочей арматуры.
м.hзс – толщина защитного слоя бетона.
d – диаметр арматуры.
2.2.1 Нижний ряд (по сеч. I-I).
Необходимая площадь ненапрягаемой арматуры: