На головну

Мости - Геодезія

ЗМІСТ.

1 УМОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ МОСТА.

2 МАТЕРІАЛИ.

3 КОНСТРУКТИВНЕ РІШЕННЯ ПРОЛЕТНОГО БУДОВИ.

4 АРМУВАННЯ ПЛИТИ АРМАТУРОЮ, що НАПРУЖУЄТЬСЯ.

5 АРМУВАННЯ ПЛИТИ АРМАТУРОЮ, що неНАПРУЖУЄТЬСЯ.

6 МОСТОВЕ ПОЛОТНО.

6.1 Одяг.

6.2 Тротуар.

6.3 Обгороджування.

6.4 Водовідвід.

7 ОПОРНІ ЧАСТИНИ.

8 НАВАНТАЖЕННЯ.

9 РОЗПОДІЛ ТИМЧАСОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ МІЖ ПЛИТАМИ ПРОЛЕТНОГО БУДОВИ.

10 ВИЗНАЧЕННЯ ВНУТРІШНІХ ЗУСИЛЬ В ПЛИТАХ.

11 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.

1 УМОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ МОСТА.

Температура зовнішнього повітря.

Середня по місяцях, 0С:

січень - 11,3

лютий - 11

березень - 6,5

квітень 1,5

травень 8,2

червень 13,8

липень 16,8

серпень 14,4

вересень 8,8

жовтень 2,5

листопад - 3,2

грудень - 8,5

Середньорічна 2,20 З

Абсолютна мінімальна - 440С

Абсолютна максимальна 340С

Середня максимальна найбільш жаркого місяця 22,10 З

Найбільш холодних діб забезпеченістю:

0,98 - 380С

0,92 - 350С

Найбільш холодної пятидневки забезпеченістю:

0,98 - 340С

0,92 - 310С

Період зі середньою добовою температурою повітря:

<80С:

тривалість діб 236

середня температура - 40С

<100С:

тривалість діб 259

середня температура - 2,80 З

Середня температура найбільш холодного періоду: -150С

Тривалість періоду зі середньодобовою температурою <00С, сут. 164

Пружність водяної пари зовнішнього повітря по місяцях, гПа:

січень 2,8

лютий 2,7

березень 3,2

квітень 5,1

травень 7,2

червень 11

липень 13,8

серпень 13,4

вересень 9,9

жовтень 6,7

листопад 4,8

грудень 3,5

Середня місячна відносна вогкість повітря в 13 ч., %:

найбільш холодного місяця 87

найбільш жарких місяці 57

Кількість осадків, мм:

за рік 758

рідких і змішаних за рік -

добовий максимум 95

Плити пролетного будови проектуються для експлуатації в кліматичній зоні нормальної вогкості.

2 МАТЕРІАЛИ.

Для виготовлення плит пролетного будови застосовується важкий бетон класу по міцності на стиснення В 35, марка бетону по морозостійкості F 200, ГОСТ 25192- 82 і ГОСТ 26633- 85. Арматура, вживана в плитах,- що напружується, горячекатаная, класу А- 4; що ненапружується- класу А 2, по ГОСТ 578-82. Для заставних, анкерів і інших виробів застосовується сталь по ГОСТ 103- 56* 16Д, 15х СНД- 2.

3 КОНСТРУКТИВНІ РІШЕННЯ ПРОЛЕТНОГО БУДОВИ.

Відповідно до завдання виконується проект однопролетного моста. Довжина пролетного будови 17,5 м. Несучий елемент моста- збірні залізобетонні плити з арматурою, що напружується. Прийняти пролетное будову з 14 плит, з поперечним прямокутним перетином з овальними пустотами.

Для забезпечення роботи, плити укладають на опори паралельно один одному, і об'єднують в поперечному напрямі. Шви між плитами омоналичивают, додаючи їм шпоночную форму.

4 АРМУВАННЯ ПЛИТИ АРМАТУРОЮ, що НАПРУЖУЄТЬСЯ.

Для плит застосовується арматура класу, що напружується А- 4.У процесі виготовлення арматура натягається на упоры з початковим контрольованим напруженням ssp=675МПа.Для сприйняття розтягуючих напруг при виготовленні у верхній зоні плити встановлюється арматура класу, що напружується А- 4.

5 АРМУВАННЯ ПЛИТИ АРМАТУРОЮ, що неНАПРУЖУЄТЬСЯ.

Для плит застосовується арматура, що ненапружується з сталі класу А- 2.При виготовленні встановлюється у вигляді каркасів і сіток.

6 МОСТОВЕ ПОЛОТНО.

6.1 Одяг.

Конструкція одягу їздового полотна складається з нижнього і верхнього шара асфальтобетона загальною завтовшки 7 див. Асфальтобетон- дрібнозернистий, ГОСТ 9128-84.

Як захисний шар гидроизоляции передбачений бетон, армований зварною сіткою по ГОСТу 23279-85, завтовшки 40 мм. Арматура виготовлена у вигляді зварної сітки з сталі класу ВА- 1 по ГОСТ 6227-80.

6.2 Тротуар.

Тротуари складаються з накладних збірних блоків, з огорожами із зовнішніх сторін.Ширина тротуарів прийнята- 1,5 м.Конструкция одягу на тротуарах складається з асфальтобетона, укладеного по плитах тротуарных блоків.

6.3 Обгороджування.

Прийняте металеве, полужесткого типу, бар'єрне обгороджування по ГОСТ 26809-86. Висота обгороджування 75 див.

6.4 Водовідвід.

Для забезпечення відведення води з проезжей частини міст розташований на подовжньому схилі 4 0/00, поперечний схил моста 20 0/00. Передбачене відведення води з їздового полотна і тротуарів через водоотводные трубки або вдовж обгороджування за межі моста.

7 ОПОРНІ ЧАСТИНИ.

Плити пролетного будови спираються на гумові опорні частини.

Рис. 8.2 Поперечний перетин плитного пролетного будови.

Рис. 8.3 Поперечний перетин плит (розміри в см).

Рис. 8.4 Конструкція дорожнього одягу: а- в межах їздового полотна; би- на тротуарі: 1- асфальтобетон s=7 см, g=2,3 т/м3; 2- те ж, s=4 см; 3- захисний шар з армованого бетону, s=4 см, g=2,5 т/м3; 4- гидроизоляция, s=1 см, g=1,5 т/м3; 5- цементна стяжка, s=3 см, g=2,1т/м3; 6- залізобетонна плита пролетного будови; 7- плита тротуарного блоку.

8 НАВАНТАЖЕННЯ.

Початкові дані:

Автодорожний міст на дорозі 2 технічної категорії прольотом 17,5 м має габарит

Г- 11,5 і два тротуари по 1,5 м (мал. 8.2). Пролетное будова освічена з чотирнадцяти заздалегідь напружених плит, об'єднаних між собою в поперечному напрямі шпоночными швами (мал. 8.3). Осі опирання на опорні частини відстоять від кінців плит на 0,3 м. Розрахункова схема пролетного будови- однопролетная балка з розрахунковим прольотом lp=17,5-2*0,3=16,9 м.

Навантаження на тротуари моста при обліку спільно з іншими навантаженнями:

Р=3,92- 0,0196l, кПа,

де l- довжина загружания.

Розрахункові навантаження.

Розрахункові навантаження являють собою нормативне навантаження, помножене на коефіцієнт надійності по навантаженню gf :

gf =1,3, для ваги вирівнюючого, ізоляційного і захисного шарів;

gf =1,1, для ваги елементів залізобетонної пролетного будови;

gf =1,2, для рівномірно розподіленого навантаження;

gf =1,5, для возика при розрахунках елементів проезжей частини;

gf =1,2, для одиночної осі.

Динамічні коефіцієнти для навантаження А 11.

1+m=1+(45-l/135), > 1,0

gf =1,0 для НК- 80

gf =1,2 при розрахунках тротуарів спільно з іншими навантаженнями.

1+m=1,3 при l<,0 м

1+m=1,2 при l> 5,0 м для навантаження НК- 80

1+m=1 до навантаження на тротуарах.

Навантаження.

Конструкції моста розраховані на наступні навантаження і впливи:

Постійні: власна вага конструкцій і вплив зусилля попереднього обтиснення.

Тимчасові: вертикальні від жвавого складу і пішоходів.

Визначення навантажень.

Постійне навантаження на пролетное будову складається з власної ваги збірних плит довгої 17,5 м, тротуарів, перильной одягу.

Власна вага одного метра плити (мал. 8.3) з урахуванням бетону подовжніх швів при густині залізобетону g =2,5 т/м3 [1*0,75-2*0,325*0,3- 2(3,14*0,3252/4)]*2,5 *

*10=9,72 кН/м. У дужках записана площа поперечного перетину плити як площа прямокутника мінус площа двох отворів, кожна з яких складається з площі прямокутника (другий член) і площі двох півкіл або одного кола (третій член).

При чотирнадцяти плитах по ширині пролетного будови на 1 м його довжини доводиться:

9,72*14=136,11 кН/м.

Вага двох тротуарів шириною 1,5 м кожний і перильного обгороджування по типовому проекту 2*15=30 кН/м.

Загальна власна вага конструкції на всю ширину пролетного будови

136,11+30=166,11 кН/м.

Прийнята конструкція дорожнього одягу показана на мал. 8.4 (поперечний схил моста створюється за рахунок схилу ригеля).

Вага дорожнього одягу з повної ширини пролетного будови:

асфальтобетон на проезжей частині моста і смугах безпеки

0,07*11,5*2,3*10=18,51 кН/м;

асфальтобетон на тротуарах

0,04*1,5*2*2,3*10=2,76 кН/м;

сумарна вага покриття їздового полотна і тротуарів

18,51+2,76=21,27 кН/м;

захисний шар з армованого бетону

0,04*11,5*2,5*10=11,5 кН/м;

гидроизоляция

0,01*11,5*1,5*10=1,73 кН/м;

цементна стяжка

0,03*11,5*2,1*10=7,25 кН/м;

сумарна вага захисних і що вирівнюють шарів

11,5+1,73+7,25=20,48 кН/м.

Розподіливши все навантаження між плитами порівну, отримаємо на одну плиту:

від власної ваги конструкцій

g1=166,11/13,7=12,12 кН/м;

від покриття їздового полотна і тротуарів

g2=21,27/13,7=1,55 кН/м;

від вирівнюючого, ізоляційного і захисного шарів

g3=20,48/13,7=1,49 кН/м.

Розділення постійного навантаження на три частини g1, g2, g3 викликане різними коефіцієнтами надійності для цих навантажень.

Тимчасове навантаження на пролетное будову для дороги 2 технічних категорії приймається від автотранспортних коштів А-11, від натовпу на тротуарах і від важких транспортних одиниць НК- 800.

Рис. 8.1 Навантаження на міст Г 11.5.

Схеми автомобільних навантажень А 11 у вигляді смуги рівномірно розподіленого навантаження інтенсивністю V=0,98*11 кН/м =0,1*11 тс/м і одиночного возика з тиском на вісь Р=9,81*11 кН = 11 тс.

Схема від важкого одиночного навантаження у вигляді колісного навантаження (з однієї четырехосной машини) НК 80 загальною вагою 785 кН (80 тс).

9 РОЗПОДІЛ ТИМЧАСОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ МІЖ ПЛИТАМИ ПРОЛЕТНОГО БУДОВИ.

Метод внецентренного стиснення.

У цьому методі найбільш навантаженою завжди є крайня плита пролетного будови. Лінія впливу тиску на неї будується по значеннях ординат під крайніми плитами

h=1/n+а12/2Sai2

де n- число плит в поперечному перетині моста, n=14; аi- відстань між центрами тягаря симетричних відносно осі моста плит: а1= 13 м, а2= 11 м, а3= 9 м, а4=7 м,

а5= 5 м, а6= 3 м, а7= 1 м;

Sаi2=132+112+92+72+52+32+12=455.

Ординати лінії впливу тиску на крайню ліву плиту (мал. 9.1, 9.2, 9.3):

h1=1/14+132/2*455=0,257;

h1^=1/14-132/2*455=- 0,144.

Коефіцієнти поперечної установки визначаємо для кожного вигляду навантаження окремо як суму ординат лінії впливу тиску під центрами тягаря транспортних одиниць або смуг, для натовпу- як ординату під точкою додатку рівнодіючої.

При загружании лінії впливу навантаження встановлюємо в саме невигідне положення з урахуванням габаритів проїзду і правил розставляння автомобілів. Прийнятий на пролетном будові габарит Г- 11,5 передбачає дві смуги руху. Тому в нашому випадку розрахункове число смуг навантаження А- 11- дві.

Для навантаження А- 11 розглядаємо два варіанти розставляння.

Перший варіант- розрахункові смуги навантаження зміщаються на край проезжей частини з мінімальною відстанню 1,5 м від осі крайньої смуги безпеки. У цьому варіанті зусилля від навантаження А- 11 поєднуються із зусиллями від натовпу на тротуарі.

Ріс.9.1 Загружаніє пролетного будови методом внецентренного стиснення для навантаження А- 11 і натовпи на тротуарі (розміри в м).

Другий варіант- дві смуги (незалежно від габариту моста, що передбачає більше за одну смугу руху) встановлюються на край їздового полотна з мінімальною відстанню 1,5 м від осі крайньої смуги до бордюру (зусилля, відповідні цьому положенню навантаження, враховуються лише в розрахунках на міцність).

Потрібно пам'ятати, що при визначенні КПУ для смугового навантаження А- 11, для всіх смуг, крім першої, як множник до ординат повинен бути введений коефіцієнт s1=0,6, що враховує можливе неповне загружание смуг автомобілями.

Рис. 9.2 Загружаніє пролетного будови методом внецентренного стиснення для навантаження А- 11 (розміри в м).

Навантаження НК- 80 встановлюється на краю проезжей частини.

Коефіцієнти поперечної установки від двох смуг навантаження А- 11 на краю проезжей частини (мал. 9.3):

для смугового навантаження

КПУА=0,136+0,6*0,107=0,257;

для возиків

КПУАт=0,136+0,05=0,186.

Рис. 9.3 Загружаніє пролетного будови по методу внецентренного стиснення для навантаження НК- 80 (розміри в м).

Коефіцієнти поперечної установки від натовпу на тротуарі КПУт= 0,264.

Коефіцієнти поперечної установки від двох смуг навантаження А 11 на краю їздового полотна (мал. 9.2):

для смугового навантаження

КПУА= 0,193+0,6*0,107=0,257;

для возиків

КПУАт= 0,193+0,107= 0,3.

Коефіцієнт поперечної установки від навантаження НК- 80 на краю проезжей частини (відстань від рівнодіючої до краю смуги безпеки 1,75 м), КПУК=0,128.

Метод внецентренного стиснення моментом крутіння.

По узагальненому методу внецентренного стиснення М.Е.Гибшмана ординати під центрами тягаря крайніх плит лінії впливу тиску на крайню плиту обчислюються по формулі:

h=1/ n± а12/ 2Sа12+4n(ДО/ П)

де n- число плит в поперечному перетині, n=14; До- прогиб плити в перетині під одиничною силою викликаний цією силою; П- кут закручення плити в місці додатку одиничного моменту, що крутить, викликаний цим моментом; До і П визначаються в тому ж перетині, що і КПУ.

Для середини прольоту балки:

ДО/ П=(1/ 12)*(G Ik/ EI)l2.

Момент інерції поперечного перетину плити i визначаємо з умови рівності їх площ і моментів інерції.

Площа овального отвору (мал. 9.4):

А1=d1h1+(pd2/ 4)=32,5*3+(3,14*32,52/ 4)=1804 см2.

Момент інерції овального отвору відносно його центральної осі

x1- x1:

Ix1=d1h13/ 12+2[0,00686 d4+ pd2/ 8(0,2122 d+h1/ 2)2]=32,5*303/ 12+2[,00686*

*32,54+3,14*32,52/ 8(0,2122*32,5+30/ 2)2]= 486000 см4.

Для прямокутника Ix1=bhn13/ 12=A1hn12/ 12, звідси hn1=¼12 Ix1/ A1=¼12*

*486000/ 1804= 56,9¿ 57 см.

Приведений поперечний перетин плити показаний на мал. 9.4.

Товщина верхньої плити:

hI^=6,5+(62,5- 57/ 2)=9,25 див.

Товщина нижньої плити:

hI=6+(62,5- 57/ 2)= 8,75 див.

Положення центра тягаря плити відносно її нижньої грані:

Sn=100*752/ 2- 2*32,5*57(8,75+57/ 2)= 143239 см3;

Аn=100*75- 2*32,5*57= 3795 см2;

у =Sn/ An= 143239/ 3795= 37,74 див.

Момент інерції поперечного перетину:

I=100*753/ 12+100*75(75/ 2- 37,74)2- 2[2,5*573/ 12+32,5*57(7/ 2+8,75-

- 37,74)2]= 25,12*105 см4= 25,12*10-3 м4.

Момент інерції крутіння визначається для замкненого коробчатого перетину без урахування середньої стінки, оскільки внаслідок симетрії перетину дотичні напруження в ній відсутні:

Iк=4а12*а22/ [а2/ с2+ а2/ с3+ 2(а1/ с1)],

де а1 і а2- висота і ширина прямокутника, освіченого прямими, проведеними посередині товщина стінок коробки; с1, с2 і с3- відповідно товщина бічних, нижніх і верхніх стінок коробки (мал. 9.4).

Тоді:

Iк=4*662*87,52/ [87,5/ 8,75+ 87,5/ 9,25+ 2(66/ 12,5)]= 44,44*105 см4= 44,44*10-3 м4.

Поправка на крутіння:

4n(ДО/ П)=(1/ 3)n(GIk/ EI)lp2= (1/ 3)*14(0,42*44,44*10-3/ 25,12*10-3)16,92= 999,63.

Відношення G/ Е прийняте рівним 0,42.

Крайові ординати лінії впливу тиску:

h1=1/ 14+ 132/ 2*455+ 999,63= 0,159;

h1^=1/ 14- 132/ 2*455+ 999,63= - 0,017.

Загружание лінії впливу проводимо за описаними вище правилами (мал. 9.5).

Коефіцієнти поперечної установки від двох смуг навантаження А- 11 на краю проезжей частини:

для смугового навантаження

КПУА=0,101+ 0,6*0,068=0,142;

для возиків

КПУАт=0,101+ 0,068= 0,169.

Коефіцієнт поперечної установки від навантаження НК- 800 на краю проезжей частини КПУК= 0,098.

Коефіцієнт поперечної установки від натовпу на лівому тротуарі

КПУт= 0,161.

Метод Б.Е.Уліцкого.

Вівши розрахунок по цьому методу, приймаємо, що всі плити в поперечному напрямі сполучені між собою шарнірами, розташованими в рівні нейтральної площини. Розчленовуємо пролетное будову на окремі плити, проводячи вертикальні перетини по шарнірах. Взаємодія окремих плит між собою характеризується поперечними силами Q (х) в цих перетинах. Закон зміни поперечних сил вдовж прольоту прийнятий у вигляді:

Q(х)=S•n=1 g sin npx/ l,

де g=2/ l Sl0Q(х)sin (npx/ l)dx.

Число невідомих в системі дорівнює числу перетинів- в нашому прикладі тринадцяти (мал. 9.6).

Для визначення їх складається система рівнянь, кожне з яких виражає рівність кривизн волокон сусідніх плит у вертикальній площині.

У перетині i:

(БИ- Ebцbn/ Glk)gi-1- 2(БИ+ Ebц bn/ Glk)gi+ (БИ- Ebцbn/ Glk)gi+1=(- Кл+ Кпр)*[± {El/ Glk}bэbц*

*(np/ l)2],

де Би=l2/ n2p2l- характеризує деформації волокон, викликані згином у вертикальній площині силами Q(х); bц- відстань від розрахункового перетину до центра згину плити; bn- відстань від площини дії сил Q(х) до центра згину плити; bэ- відстань від площини дії зовнішніх сил до центра згину плити.

Геометричні характеристики перетину плити, отримані з попередніх розрахунків:

I= 25,12*105 см4; Ik= 44,44*105 см4; G/ Е= 0,42.

Оскільки поперечний перетин плити симетричний, то центр згину плити лежить на осі симетрії і bц=bn=bэ= 50 див.

Коефіцієнти при невідомих g обчислюються при

Би= 16902/ n2p2 25,12*105= 0,115/ n2;

Ebцbn/ GIk=502/ 0,42*44,44*105= 0,0014.

Значення вантажних членів визначаємо виходячи із завантаження пролетного будови еденичной рівномірно розподіленим вдовж прольоту навантаженням q= 1 Н/ див.

При цьому:

ДО= 2 l2q/ n3p3l(1- cos np)= 2*16902*1/ n3p3 25,12*105(1- cos np)= 0,074/ n3(1- cos np)=

=0,147.

При установці екстремальні коефіцієнти кожного методу зведені в таблицю 9.1.

Таблиця 9.1 Коефіцієнти поперечної установки, отримані різними методами.

Аналіз даних, вміщених в табл. 9.1, показує, що коефіцієнти поперечної установки, визначені по методу внецентренного стиснення, виявляються істотно різними в порівнянні з певними іншими методами. Найбільше наближення до значень, отриманих по методу Б.Е.Уліцкого, заснованому на найбільш точних передумовах, дає метод розподілу навантаження для плитных пролетных будов М.Е.Гибшмана.

При виконанні курсових і дипломних проектів, якщо відношення ширини плитного пролетного будови до довжини прольоту менше одиниці, можна користуватися методом розподілу навантаження для плитных пролетных будов М.Е.Гибшмана або узагальненим методом внецентренного стиснення.

У перетинах у опор вважаємо, що кожна з плит сприймає лише навантаження, розташоване безпосередньо на ній.

Оскільки відстані між центрами смуг навантаження А-11 і між центрами коліс навантаження НК- 800 перевищує ширину однієї плити, то на плиті розміщується лише одна колія навантаження або одне колесо і коефіцієнт поперечної установки в цих випадках КПУоп=0,5.

© 8ref.com - українські реферати
8ref.com