Курсовой расчеты плиты и балки работающ

  • 07 сент. 2011 г.
  • 2992 Слова
1. РАСЧЕТ ПЛИТЫ БАЛЛАСТНОГО КОРЫТА

Определение усилий

При расчете рассматривают консоли шириной 1 м вдоль оси моста. При этом все нагрузки приводят к этому расчетному размеру.
Для плит балластного корыта пролетных строений под железную дорогу нагрузками, учитываемыми при расчете, являются:
1) собственный вес плиты g1=h’f*γ, где h’f – толщина плиты, γ - объемный вес железобетона;
3)вес балластного корыта с частями пути g2, определяемый в обычных случаях, исходя из толщины балластного слоя 0,49 м и объемного веса балласта 19,61 кН/м3;
4) временная нагрузка от железнодорожного подвижного состава qv (рис.1).

При определении нагрузки qv принимают, что на 1 пог.м. пути приходится эквивалентная нагрузка, равная 2K*9,807 кН/м, где K =14 – класс нагрузки.
Распределение этойнагрузки балластным слоем может происходить под различным углом к вертикали α в зависимости от степени уплотнения балласта. В расчете принимают невыгоднейший из двух случаев угол: α1=arctg 1 и α2= arctg 0,5. При длине шпалы 2,70 м и толщине балласта под шпалой 0,49 м нагрузки на плиту получаются равными
qv1 =[pic]2*K*9,807/(2,70+2*H)=2*14*9,807/(2,70+2*0,49) =74,64 кН/м2;
qv2=[pic]2*K*9,807/(2,70+H)=2*14*9,807/(2,70+0,49) =86,10 кН/м2.
[pic]

Рис.1. Схема сбора нагрузок, действующих на плиту балластного корыта

Кроме того, только для консолей плиты и тротуаров делают проверку на нагрузку от частей пути и балласта, укладываемых на тротуары при ремонте пути, в размере 9,807 кН/м2. При этой проверке временную нагрузку от подвижного состава не учитывают. При расчете на прочность кперечисленным нагрузкам вводят коэффициенты надежности по нагрузке, равные 1,3 для веса балласта и временной нагрузки от подвижного состава и 1,1 для остальных нагрузок.
Для временной нагрузки от подвижного состава вводят также динамический коэффициент, который можно принять равным 1,5.

Расчет плиты на прочность

Цель расчета – предотвратить разрушение плиты при действии расчетных нагрузок. Предпосылкирасчета:
1. Эпюра напряжений в сжатой зоне бетона принимается прямоугольной.
2. Напряжение в бетоне и арматуре принимаются равными их расчетным сопротивлениям.
3 . Растянутая зона бетона исключается из работы.
Изгибающий момент в корне консоли определяется по формуле
M=g1*(f1*l12/2+g2*(f2*l22/2+ g3*(f3*l3*(l1+l3/2)+g4*G4*(f4*l4+qv*(f*(1+μ))*l52/2.
Заделка консоли принята в сечении примыкания консоли кребру балки.
Найдем g1 - g4 и l1 - l5, считая, что заделка консоли осуществлена в сечении примыкания консоли к ребру балки.

g1= 0,16 * 24,5= 3,904 кН/ м плиты (hf’ =16 см);
g2= 0,49* 19,6= 9,604 кН/м плиты (hбал =49 см);
g3= 0,5*9,807= 4,903 кН/м плиты тротуара (с учетом коммуникаций);
g 4= 0,070*9,807= 0,686 кН/м;

l1= (4,16-1,80-0,49)/2 = 0,935 м;
l2= (1,8-0,49)/2 =0,655 м;
l3= 0,60м;
l4= 0,935 +0,60 = 1,535м;
l5= 2,70/2 +0, 49 – (1,80+0,49)/2= 0,695 м.

С учетом рекомендаций, приведенных в [3], будем учитывать в нашем расчете смещение оси пути от оси пролетного строения на 5 см и соответственно увеличим на это смещение величину l5. Тогда l5 =0,695 +0,05 = 0,745 м.
Определяем расчетный момент в корне консоли плиты

M = 3,904 * 1,1 * 0,935²/2 + 9,604 * 1,3 *0,655^2 / 2+ 4,903 * 1,1 * 0,60 * (0,935 + 0,60/2) + 0,686 * 1,1 * 1,535 + 86,10 * 1,3 * 1,5 * 0,695^2 /2 = 39,6178 кН*м.

Учет веса балласта с частями пути на тротуарах интенсивностью 9.807 кН/м2 (при этом должна быть исключена временная нагрузка от подвижного состава) дает меньшее значение изгибающего момента в плите и поэтому не является расчетным случаем.
Для назначения расчетной высотысечения учтем вуты, условно принимая их крутизну 1:3 и радиус закругления 30 см. Толщину плиты в месте примыкания к ней вута примем 16,0 см. Тогда расчетная высота сечения плиты в корне консоли составит hk = 16,0 + 30/3 = 26,0 см.
В первом приближении, предполагая, что высота сжатой зоны равна 0,2*ho, найдем плечо внутренней пары Z = 0,9*ho. Класс арматурной стали примем...
tracking img