Определение усилий в плите проезжей части от временной нагрузки.

Так как расчетное расстояние между балками, меньше 2м, то при определении усилий от временной нагрузки АК рассматривают схему размещения одной колеи и одного колеса нагрузки (рис. 1.2).

Нагрузка от распределенной полосы: v=14 кН/м.

Нагрузка от оси тележки: р^ось=140 кН.

Давление колеса на поверхность покрытия, действующее на площадке аb, распределяется дорожной одеждой примерно под углом 45°. В результате на поверхность железобетонной плиты давление передается на значительно большую площадку (эпюра рабочих ширин). По форме её принимают за прямоугольную.

При определении изгибающего момента нагрузка ставится симметрично относительно плиты проезжей части.

Принимаем общую площадку распределения давления.При действии нагрузки от одного колеса размеры площадки составят:

поперек движения = 0,6+2·0,185=0,97м

вдоль движения = 0,2+2·0,185=0,57м

где H = 0,185 м – толщина слоев дорожной одежды

Определяю размеры эпюры рабо­чих ширин, выбирая из двух значений наибольшие:

Рис.1.2 - Схема загружения плиты одной колеей нагрузки АК для определения максимального изгибающего момента

Определяю интенсивность распре­деленной нагрузки на 1м² от те­лежки и от распределенной полосы:

;

Определяю изгибающий момент:

Таким образом, изгибающий момент от нагрузки А14 М=39,976кН·м

Рис.1.3 - Схема загружения плиты одной колеей нагрузки А14 для определения максимальной поперечной силы

При определении поперечной силы нагрузка ставится так, чтобы край площадки распределения давления совпадал с проверяемым сечением (рис. 1.3)Размеры эпюры рабочих ширин имеют то же значение, как и при определении величины изгибающего момента. Коэффициенты надежности по нагрузке остаются теми же.

Определяем величину поперечной силы:

Где y₁=0,677 – ордината линии влияния под осью колеса.

Таким образом, поперечная сила от нагрузки А14:

Q=106,65кН.

Определяем моменты для фактической схемы за­гружения:

М_0,5l=0,5·М_max=0,5·39,976=19,988кН·м;

М_оп=-0,8·М_max=-0,8·39,976=-31,981кН·м.

1.3. Расчёт и конструирование плиты проезжей части.

Для проектирования армирования плиты необходимо по полученным расчетным значениям усилий подобрать в процессе расчета арматуру плиты и затем произвести проверку её по прочности наклонного сечения.

1.3.1Армирование плиты ПЧ в середине плиты

Схема для расчета нижней сетки приведена на рис. 1.4.

Конструктивные условия:

1. Расчетная ширина плиты b=1 м;

Расчетное сопротивление бетона класса В22,5;

Расчетное сопротивление арматуры класса А400;

2. Плита армируется сварными сетками и проверка прочности осуществляется в двух сечениях: в середине пролета плиты по M_0.5l и на опоре по M_оп;

3. Общая площадь поперечного сечения распределительной арматуры принимается в размере 15...20 % от рабочей;

4. Диаметр рабочей арматуры принимается от 10 до 20 мм.

5. Диаметр распределительной арматуры принимается в пределах от 6 до 8 мм;

6. Число рабочих стержней – от 5 до 14;

7. Шаг стержней – не более 25 см.

Исходные данные

№ п.п	Величина	Обозначение	Ед. изм.	Значение
	Расчетная ширина плиты	b	м
	Класс бетона:			В 22,5
	Расчетное сопротивление осевому сжатию	Rb	кН/м^2
	Расчетное сопротивление осевому растяжению	Rbt	кН/м^2
	Класс арматуры:			А 400
	Расчетное сопротивление растяжению	Rs	кН/м^2	350 000
	Диаметр рабочей арматуры	d	м	0,010
	Диаметр распределительной арматуры	d	м	0,006
	Толщина защитного слоя	dз	м	0,02

Рисунок 1.4.- Схема для расчета нижней сетки.

1.Рассматриваю участок плиты b=1м и принимаю диаметр рабочей арматуры d=10мм, защитный слой бетона δ₃=20мм

2. Определяю рабочую высоту плиты:

ho= h_пл - δ₃-d/2=0,18-0,02-0,01/2=0,155м

3.Определяю приближенно плечо внутренней пары сил:
z ≈ 0,925 ·h_о=0,925·0,155м=0,143 м.

4. Определяю требуемую площадь рабочей арматуры:

5. Определяю необходимое количество стержней:

шт,конструктивно принимаю 6 стержней.

где - площадь поперечного сечения одного стержня согласно сортаменту.

Проверяю шаг стержней:

6. Уточняю площадь рабочей арматуры:

7. Вычисляю высоту сжатой зоны:

8. Осуществляю проверку прочности:

m- коэффициент условия работы для бездиафрагменных пролетных строений, 0,8

М_пред= 24,058кНм> М_0,5l= 19,988кНм,

следовательно условие проверки на прочность выполняется.

9. Определяю площадь распределительной арматуры:

Принимаю диаметр распределительной арматуры: d’=6 мм

10.Определяю количество стержней распределительной арматуры:

шт. Конструктивно принимаем 4 стержня.

Фактическая площадь распределительной арматуры, А_s^ф’:

м²;

1.3.2. Армирование плиты ПЧ на опорах

Схема для расчета верхней сетки приведена на рис. 1.5.

Рисунок 1.5.- Схема для расчета верхней сетки.

1. Определяю рабочую высоту плиты:

2. Определяю плечо внутренней пары:
z ≈ 0,925 ·h_о =0,925·0,145м= 0,134 м.

3. Определяю площадь рабочей арматуры:

4. Определяю количество стержней:

шт. Конструктивно принимаем 9 стержней.

5. Определяю фактическую площадь рабочей арматуры:

Проверяю шаг стержней:

6. Определяю высоту сжатой зоны:

7. Осуществляю проверку прочности:

М_пред= 33,188кНм >М_оп=31,981кНм,

Следовательно условие проверки на прочность выполняется.

8. Определяю площадь распределительной арматуры:

Принимаем диаметр распределительной арматуры: d’=6 мм

9. Определяю количество стержней распределительной арматуры:

шт. Конструктивно принимаем 5 стержней

10. Фактическая площадь распределительной арматуры, А_s^ф’:

(м²);

Дата добавления: 2015-08-17