Проектирование и расчет элементов балочного однопролетного моста.

Считают наиболее загруженной крайнюю балку и в дальнейшемопределяют усилия и проводят армирование для этой балки, а конструкцию других балок принимают аналогично.3.1.3. Определение усилий в главной балке.В курсовом проекте усилия определяют в трёх сечениях: в серединепролёта (сечение 1-1), в четверти пролёта (сечение 2-2) и вопорном сечении (сечение 3-3). Линии влияния строятся по правиламстроительной механики (см.рис.ниже).Усилия в балке находим в каждой схеме загружения, которые изображены ниже:Рис. Загружение линий влияния усилия М и Q постоянной и временной А14 нагрузками в сечениях 1-1 , 2-2 и 3-3 по 1 схеме загружения.Если через S обозначить любое усилие, то значения усилий определяются:• при расчёте на нагрузку A14:Сечение 1-1Сечение 2-2Сечение 3-3где - алгебраическая сумма площадей всех участков загружениялинии влияния; - площадь положительного участка линии влияния; qp- расчётная постоянная нагрузка на 1 п.м главной балки; v - полосоваянагрузка; рось - нагрузка на ось тележки Al4; рТ - нагрузка от пешеходов на тротуарах; - коэффициенты надёжности по соответствующим видам нагрузок; - динамический коэффициент для автомобильных нагрузок А 14; - коэффициенты поперечной установки полос автомобильной нагрузки, тележек и нагрузки от пешеходов; y1, y2, y3, y4 - ординаты линийвлияния усилий под колёсами нагрузок А 14 при наиболее невыгодном ее расположении в каждом случае загружения.Конечной целью определения внутренних усилий являетсяпостроениеогибающих эпюр усилийМрмахи Qрмах.Сечение 1-1•Iсхемазагружения нагрузкой A14:Сечение 1-1Сечение 2-2Сечение 3-3СечениеВнутренние усилия1 схема загружения нагрузкой А14МрмахQрмах1-140.2343.72-231.6834.743-342.2349.06Для каждого сечения из трех полученных значений усилий МрмахиQрмах выбираем максимальное и по полученным максимальным значениям строим огибающие эпюры усилий.При построении эпюр огибающих внутренних усилий для балочных разрезных систем используем свойства их симместрии.3.2 Конструирование главной балкиПри проектировании железобетонных конструкций для обеспечения условий их изготовления, требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона необходимо выполнять следующие конструктивные требования.3.2.1 Конструктивные требования• Толщины стенок рёбер в железобетонных элементах должны приниматься не менее, указанных в прил. 3.• Наименьшие диаметры ненапрягаемой арматуры следует принимать согласно прил . 1. Диаметры стержней и площади сечения арматуры берутся по сортаменту (см. прил. 2).• Толщина защитного слоя бетона от его наружной поверхности до поверхности арматурного элемента принимается согласно прил. 4• В разрезных балках заводимые за ось опорной части растянутые стержни продольной арматуры должны иметь прямые участки длиной не менее 8 диаметров стержня.Кроме того, крайние стержни, примыкающие к боковым поверхностям балки, должны быть отогнуты у торца под углом 90° ипродолжены вверх до половины высоты балки.Необходимо обеспечить расстояние от торца балки до оси опирания,равное не менее 30 см, и до края опорной плиты - не менее 15см.• В сварных арматурных каркасах арматура располагается группами, не более трёх стержней в каждой. Стержни в группе объединяются между собой сварными односторонними связующими швами.Длина связующих швов между стержнями должна быть не менее 4 диаметров, а их толщина - не более 4 мм. Зазоры между группамистержней образуются постановкой продольных коротышей диаметромне менее 25 мм.Коротыши устанавливаются перед отгибами, не более чем через 2,5 м по длине, в разбежку по отношению друг к другу . Они привариваютсяк рабочей арматуре односторонними связующими швамитолщиной не более4 мм и длиной не менее 2 диаметров рабочей арматуры.Просветы, образованные коротышам и, обеспечивают лучшеесцепление с бетоном .• Армирование стенок ненапрягаемых балок на восприятие поперечных сил следует осуществлять наклонными и нормальными к оси балки стержнями (хомутами) и объединять последние с продольной арматурой стенок в каркасы.• В ненапрягаемых балках устанавливаемые по расчёту наклонные стержни следует располагать симметрично относительно продольной оси изгибаемого элемента . Стержни, как правило, должны иметь по отношению к продольной оси элемента угол наклона, близкий к 45° (не более 60° и не менее 30см. При этом на участке балки, где по расчёту требуется установка наклонных стержней, любое сечение, перпендикулярное продольной оси балки, должно пересекать не менее одного стержня наклонной арматуры: Рис. Расположениенахлонных стержнейпо длине балкирис.Отгибы продольной арматуры• Продольную противоусадочную арматуру в стенках ненапрягаемых балок следует устанавливать: - в пределах трети высоты стенки, считая от растянутой грани балки, с шагом не более 12 диаметров nрименяемой арматуры (d= 8 ... 12 мм); - в пределах остальной части высоты стенки – с шагом не более 20 диаметров арматуры (d= 8 ... 10 мм)• Армирование рабочей арматурой следует выполнять симметричноотносительно вертикальной оси. Общую высоту арматурногопояса каркаса Н обычно принимают:-в балках высотой более 1 м –но не более 15*h,где h- полная высота балки.25d=- при классе бетона В20 - В27,5 (d- диаметр стержня).Для арматурных сталей класса А400 длину заделки 1s следуетсоответственно увеличивать на 5 d=140мм.3.2.2. Армирование главной балкии проверка её на прочностьРасчётная ширина плиты впл складывается из ширины ребра балки в и длины свесов с: впл= в + 2· с=220+2*815=1850ммПри раcчете балок с плитой в сжатой зоне длина свесов плиты, вводимая в расчет, не должна превышать шести её толщин hпл , считая от начала свеса, и должна быть не более половины расстояния в свету между балками: с=6* hпл=6, но не более 0,5*lp=815мм.Начало свеса принимается от ребра балки:Расчёт балок выполняется по методу предельных состояний.Z=0.83*hz/6.=847мм,(z=0.92*h0=1021,2, где h0=0.925 hz/6=1110мм);Asтр=Mpmax/Rs.*z=4223/350*847=10219мм2nsтр=Asтр*As0=10219/0,785=13017As= As0*ns=0,785*13017=10218мм2При расчёте по прочности нормальных сечений в изгибаемых конструкциях для арматурных элементов, расположенных от растянутой грани изгибаемого элемента на расстоянии более чем 1/5 высоты растянутой зоны сечения, к расчётным сопротивлениям арматурной стали растяжению допускается вводить коэффициенты условий работы арматуры ma6:Ma61=1.1-0.5=1.1-0.5;Ma62=1.1-0.5=1.1-0.5;Ma63=1.1-0.5=1.1-0.5;Ma64=1.1-0.5=1.1-0.5;Ma65=1.1-0.5=1.1-0.5;Ma66=1.1-0.5=1.1-0.5;Список литературыСП.35.13330.2011 «Мосты и трубы.»Н.Н Щетинин. Проектирование и расчет элементов балочного железобетонного пролетного строения автодорожного моста.