ЖЕНЯ ДИПЛОМ ПЗ(2) (1052007), страница 7
Текст из файла (страница 7)
n= , (5.8)
где Ry–расчетное сопротивление стали растяжению, кН/см2;
m – коэффициент условия работы [8].
Расчет поперечных балок оголовка опор выполняется по Рисунку 5.2 б, г. Расчетная поперечная нагрузка прикладывается к поперечной балке с эксцентриситетом е относительно середины пролета балки:
е = 0,5 (B1-B) = 0,5·(8-7,5) = 0,25 м.
Поперечными балками оголовка являются пакетные конструкции, которые изготавливаются из сварных двутавров высотой 1040 мм, длиной 8000 и 11920 мм. Характеристика балок: момент инерции I = 404433 см 2,момент сопротивления W=7778 см 3.
Расчетный изгибающий момент с учетом эксцентриситета приложения нагрузки
Mn = 0,5 (
), (5.9)
Из условия прочности ≤
, при m = 1, получим Wx =
.
Расчет оголовка:
-
Сочетание № 1
В связи с тем, что в данном сочетании нагрузок отсутствует работа домкрата, расчетная схема принимает вид (Рисунок 5.2 б).
= γfPуз =
= 5513 кН;
Мn =0,5·5513·( ) = 129200кН·см;
Wx = =
= 4379 см3<7700 см3,
что говорит о возможности использования в виде поперечных балок ростверка сварных двутавровых балок верхнего ростверка опоры из стали 15ХСНД с высотой 1040 мм.
-
Сочетание №2
Руз = = 4341,36 кН,
В связи с тем, что в данном сочетании нагрузок отсутствует работа домкрата, расчетная схема принимает вид (Рисунок 5.2 б).
= γfPуз = 1,3·4341,36 = 5643,77 кН;
Мn =0,5·5643,77·( ) = 132200 кН·см;
Wx = =
= 4484 см3<7700 см3,
что говорит о возможности использования в виде поперечных балок ростверка выбранный в предыдущем сочетании вариант.
-
Сочетание №3
В данном сочетании расчет ведется по расчетной схеме Рисунка 5.2 а.
Руз = 0,5·1326,12+ = 1326,12 кН,
В данном сочетании нагрузок рассчитывается продольная вспомогательная балка.
= 1,3·1326,12 = 1723,9 кН;
Мn = = 86198 кН·см;
∑Wx = = 2921,96 см3,
Для удобства постановки монтажных клеток и их устойчивости подбираем двутавр такого типа, что бы их было не менее двух - 30Ш2 с Wx = 827 см3 и высотой 295мм.
n =
3,98 шт.
Округляем до целого 4 штуки.
V3 в первом и во втором сочетании в несколько раз больше V3 в 3-ем сочетании нагрузок. Следовательно расчет поперечных балок производить нет необходимости.
Таким образом:
монтажные клетки – металлические,
вспомогательные продольные балки – двутавр 30Ш2,
поперечные балки – сварной двутавр из стали 15ХСНД высотой 1040 мм (часть элемента П-4).
Целью расчета временной опоры, является определение количества и характеристики элементов временной опоры.
Расчет стоек временной опоры выполняется по расчетной схеме, приведенной на Рисунке 5.3.
Рисунок 5.3. – Расчетная схема промежуточной опоры
Наиболее загруженными сечениями стоек временной опоры являются сечения, примыкающие к обрезу фундамента. Расчетные усилия в стойках определяют по формуле
Nc = +
, (5.10)
где Wj – приходящаяся на временную опору расчетная горизонтальная нагрузка от давления поперечного ветра на пролетное строение и кран W1 и полная расчетная горизонтальная нагрузка от давления поперечного ветра на опору W2, кН;
Q – расчетный вес временной опоры, кН;
nc – общее количество стоек в опоре;
np – количество рядов стоек [8].
Расчет стоек временной опоры:
-
Сочетание №1
В связи с тем, что данное сочетание отрицает воздействие ветровой нагрузки, то мы не учитываем расчетную горизонтальную нагрузку от давления поперечного ветра, а значит
Nc = =
= 555,645 кН< [Nc] = 1000 кН;
Q = Q1 + γf = 68 + 1,1·369,39 = 473,9 кН,
где Q1 – вес строительных двутавров и мелкого строительного оборудования, кН;
–вес металлоконструкций, кН.
-
Сочетание №2
Nc = +
= 672,053 кН < [Nc] = 1000 кН;
W2 = γfbопHоп ω φ = 1·2·15,74·0,38·0,5 = 5,98 кН,
где bоп – ширина опоры, м;
Ноп – высота опоры, м;
φ – коэффициент заполнения.
-
Сочетание №3
Nc = +
= 295,68 кН < [Nc] = 1000 кН.
Устойчивость конструкций временных вспомогательных сооружений и устройств против опрокидывания следует рассчитывать по формуле:
Моп ≤ Муд, (5.11)
где Моп – момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота конструкций, кН·м;
Муд – момент удерживающих сил относительно той же оси, кН·м;
кн – коэффициент надежности;
m – коэффициент условий работы.
Расчетная схема, для определения устойчивости против опрокидывания изображена на Рисунке 5.4.
Рисунок 2.4 – Расчетная схема для расчетов на устойчивость против опрокидывания
Расчет на опрокидывание для опоры №3
g = = 38,5 кН/м;
Рк =1,1·(449,54+342) = 897,314 кН;
V3 = +
= 5604 кН;
Муд = 0,5Bγfg(V+Q) = 0,5·10·0,9·(5604+473,9) = 27354 кН·м;
Моп = γfω(W1H1+ W2H2) = 1,4·(170,087·26,24+5,98·7,87) = 6314,203 кН·м;
6324,2 кН·м< · 27354 = 23623,9 кН·м.
Расчет на опрокидывание для опоры №2
g= 38,5 кН/м;
Рк =1,1·(325+302) = 689,7 кН;
V2 = +
= 2866,80 кН;
Муд = 0,5Bγfg(V+Q) = 0,5·10·0,9·(2866,80+689,7) = 15030кН·м;
W1 = +
= 80,73 кН
Моп = γfω(W1H1+ W2H2) = 1,4·(80,73·26,24+3,716·7,87) = 3188,75 кН·м;
3188,75 кН·м< · 15030 = 12980,4 кН·м.
Проверки на опрокидывания выполняются.
Расчет усилия в анкере ведется на последней стадии монтажа, так как в этом случае сочетание нагрузок наиболее невыгодно.
Массу пригруза при монтаже пролетного строения определяют из условия обеспечения устойчивости системы против опрокидывания в продольном направлении (устойчивости положения). Расчетная схема представлена на Рисунок 5.5. Формула для определения устойчивости (5.1)
Рисунок 5.5. – Расчетная схема для расчета анкера
Моп = 0,5gL2 + Pк(L-d) + Pт(L-0,5d) + W1пр0,5Н + W2кр( hк + Н),
где W1пр – расчетная горизонтальная продольная ветровая нагрузка на пролетное строение, кН,
W1пр = 0,6Wпр = 0,6wL = 0,6·1,569·127,4 = 65,74 кН;
W2пр – то же на кран от продольного ветра, кН,
W2пр =0,6 γfωHкркLкр = 0,6·1·1,569·10·0,38·0,3 = 12,015 кН.
Моп = 0,5·75,8·36,42+897,314·(36,4-9,1)+24,2·(36,4-0,5·9,1) + +65,74·0,5·26,24+12,015·( ·10+26,24) = 88503,89кН.
Муд = γпМоп ,
где γп – коэффициент перегрузки.
Муд = 1,1·88503· = 102478кН.
NA = (Муд – γf 0,5g’ a2),
где γf – коэффициент надежности;
g’–расчетный вес 1 м собираемого пролетного строения, подкрановых путей, людей, приспособлений и инструмента, кН/м
g’ = =
= 68,9 кН/м,
где п – коэффициент перегрузки.
NA = ·(102478 - 0,9·0,5·68,9·18,22) = 2145,93 кН.
5.3. Расчет пирса для поперечной передвижки пролетных строений.
5.3.1. Общие сведения о пирсах.
Под пирсами понимаются парные опорные сооружения для размещения на них, поперечной передвижки по ним и перестановки пролетных строений с них на плавучие или капитальные опоры.
Пирсы, предназначенные для перестановки (перегрузки) пролетных строений на плавучие опоры именуются (условно) «береговые», а предназначенные для перестановки (передвижки) на капитальные опоры - «речные» (условно). Длина «береговых» пирсов должна обеспечивать возможность заводки между ними плавучих опор для снятия с пирсов пролетных строений при рабочем горизонте воды с учетом его колебания и запасом глубины под днищем плавучих опор не менее установленного. В целях сокращения длины пирсов и для защиты их от воздействия льда, при возможности производства дноуглубительных работ, следует устраивать ковш. Уклон подводной части откосов ковша следует принимать в зависимости oт грунта в пределах 1:3 - 1:5 [8].
При значительной высоте моста или длине перекатки (на мелководье) береговые пирсы следует сооружать в низком уровне. Перекатку пролетных строений в этом случае производят:
а) в проектном уровне на специальных перекаточных опорах, являющихся концевыми частями сборочных подмостей;
б) в низком уровне на тележках (катках) или специальными передвижными подъемниками. Подъемка пролетных строений с тележек в уровень перевозки на плаву осуществляется подъемниками, сооружаемыми в конце пирсов.
«Речные» пирсы для перекатки на опоры пролетных строений, смонтированных в пролете параллельно оси моста, следует располагать под опорными узлами пролетных строений, как правило, с низовой стороны от капитальных опор. Сопряжение пирсов с капитальными опорами должно обеспечивать плавный, без толчков, переход катков или тележек с пирса на опору, для чего пирсам должен быть придан строительный подъем, компенсирующий их деформации под нагрузкой.
На суходоле «речные» пирсы могут располагаться под промежуточными (не опорными) узлами пролетных строений. В этом случае передвинутое по пирсам на проектную ось пролетное строение, переставляется на капитальные опоры с помощью домкратов.
Конструкция пирса может предусматривать размещение накаточного пути под один конец пролетного строения - одиночный пирс, или под концы пролетных строений двух смежных пролетов - совмещенный пирс.
Поперечные размеры пирсов определяются количеством накаточных путей (одиночный или совмещенный пирс) и условиями обеспечения их поперечной устойчивости под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок.
Отметка верха пирсов назначается с учетом конструкции накаточного пути, перекаточных и подъемных устройств, упругих деформаций конструкций пирсов и накаточных путей и должна быть увязана с отметкой сборочных подмостей и отметками установки пролетных строений на плавучих или капитальных опорах.
Свайный фундамент низких пирсов рекомендуется перекрывать металлическими балками, а при значительных нагрузках железобетонной монолитной плитой.
Конструкция пирсов должна предусматривать возможность установки на них домкратов для поддомкрачивания пролетного строения при установке его на накаточном пути и снятия с него.