Диплом Протасов Е.В. (1052193), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Грузоподъемность мостовых опор определяется по предельным состояниям:

 на прочность кладки тела опоры и фундамента;

 на прочность грунтового основания с проверкой положения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундамента;

 на устойчивость положения против опрокидывания и сдвига.

За предельное состояние опоры принято достижение в рассматриваемом сечении напряжения, равного расчетному сопротивлению кладки или грунта, а также равенство удерживающих и сдвигающих сил или опрокидывающих и удерживающих моментов. В каждом расчетном сечении опоры грузоподъемность определяется по фактическим размерам поперечных сечений и механическим характеристикам кладки, а в сечении по подошве фундамента  по физико-механическим характеристикам грунтов.

4.1 Общие положения

Грузоподъемность опор определяется по следующей статической схеме:

- Расчет по среднему давлению;

(4.1)

где: m – коэффициент условий работы;

– коэффициент надежности по назначению;

R – расчетное сопротивление кладки (с учетом дефектов) или несущая способность грунта;

А – рабочая площадь поперечного сечения;

доля вертикальной нагрузки от подвижного состава;

- коэффициент надежности к временным нагрузкам;

- Расчет по максимальному давлению;

(4.2)

где -момент сопротивления от постоянных нагрузок и временных вертикальных и горизонтальных воздействий;

- вертикальные усилия от постоянных и временных нагрузок;

радиус ядра сечения;

площадь линии влияния;

коэффициент сочетания нагрузок;

W – момент сопротивления для наиболее нагруженной грани;

- Расчет по устойчивости против опрокидывания;

(4.3)

где: - коэффициент надежности при проверки устойчивости;

коэффициент условий работы при проверке устойчивости на сдвиг и опрокидывание;

- Расчет по устойчивости против сдвига;

(4.4)

где: - коэффициент трения кладки по поверхности грунта;

- Расчет по положению равнодействующей, находят относительный эксцентриситет;

(4.5)

где: эксцентриситет приложения равнодействующей относительно центра тяжести;

радиус ядра сечения для определения положения равнодействующей

4.2 Расчет грузоподъемности береговой опоры № 0, № 5.

Данные необходимые для расчета грузоподъемности береговой опоры приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Данные необходимые для расчета грузоподъемности.

Вид сечения	Расчетное сечение	А, м2	у, м	WX, м3	R, кПа	px, м
	Подошва фундамента	24	3	16	147	0,67
	Обрез фундамента	14,7	2,3	11,3	147	0,77

Расчет по среднему давлению.

В сечении по подошве фундамента.

Расчетная схема загружения береговой опоры для расчета по среднему давлению приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. - Расчетная схема загружения береговой опоры для расчета по среднему давлению.

(4.6)

где - сумма собственных весов частей тела устоя, расположенных выше рассматриваемого сечения с коэффициентами надежности по нагрузкам выше подошвы фундамента, – выше обреза фундамента;

интенсивность постоянных распределенных по длине нагрузок, равных 1,608 тс/м, 0,9 тс/м и 2 тс/м соответственно;

- коэффициенты надежности по нагрузке, равные 1,1 1,2 и 1,3 соответственно;

– длина линии загружения равная 19,2м и 2,03м соответственно.

Подставив значения в формулу 4.6, получим:

(4.7)

где: площади линий влияния.

Подставив найденные значения в формулу 4.1 получим

В сечении по обрезу фундамента

Расчет по максимальному давлению.

В сечении по подошве фундамента.

Расчетная схема загружения береговой опоры по максимальному давлению приведена на рисунке 4.2.

1. Допускаемая временная вертикальная нагрузка интенсивностью- k

2. Эпюра горизонтального бокового давления на устой от транспортных средств на призме обрушения

3. Эпюра бокового давления от собственного веса грунта

4. Линии влияния вертикальных сил.

Рисунок 4.2 - Расчетная схема загружения береговой опоры для расчета по максимальному давлению

где: - равнодействующая и плечо действия горизонтального (бокового) давления от собственного веса грунта, примыкающей к устою насыпи;

– продольная ветровая нагрузка на пролётное строение и плечо ее действия;

– коэффициент распределения продольного усилия между опорными частями пролетного строение;

Остальные буквенные обозначения показаны на рисунке № 4.2 или пояснены выше.

При глубине заложения подошвы фундамента свыше 3 м равнодействующая нормативного горизонтального (бокового) давления каждого 1-го (снизу) слоя грунта, расположенного ниже естественной поверхности земли, следует определять по формуле:

(4.9)

где, – удельный вес грунта рассматриваемого слоя;

– толщина рассматриваемого слоя;

– коэффициент нормативного горизонтального (бокового) давления грунта для i-го слоя, равный:

(4.10)

где, – нормативное значение угла внутреннего трения слоя грунта;

– приведенная к удельному весу грунта засыпки общая толщина слоев грунта, лежащих выше верхней поверхности рассматриваемого слоя.

Например, для нижнего (первого слоя) приведенная на рисунке 4.2 толщина определится по формуле:

(4.11)

Плечо равнодействующей давления i-го слоя , от нижней поверхности рассматриваемого слоя следует принимать равным:

(4.12)

Для удобства данный расчет сведен в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Расчет равнодействующая нормативного горизонтального (бокового) давления по подошве фундамента

Горизонтальную продольную ветровую нагрузку ( ) на мостовые опоры, пролетные строения и на подвижной состав, находящийся на мосту, следует принимать равной произведению нормативной интенсивности ветровой нагрузки ( на рабочую площадь конструкций моста и подвижного состава ( ) или по формуле:

(4.13)

Рабочую ветровую поверхность для элементов моста и подвижного состава следует принимать равной:

- для пролетных строений со сплошными балками равной боковой поверхности главной балки;

- для сплошных опор – площади проекции тела опоры от уровня грунта или воды на плоскость перпендикулярную направлению ветра;

- для железнодорожного подвижного состава равной площади сплошной полосы высотой 3м с центром давления на высоте 2м от головки рельса.

Нормативную интенсивность ветровой нагрузки в соответствии с СП35 13330.2011 следует определять по формуле:

(4.14)

где, – средняя составляющая, которая определяется по формуле:

, (4.15)

где, – нормативное ветровое давление по СП 20.13330.2011, равное 0,6;

– коэффициент, учитывающий давлений ветра на различной высоте для открытой местности, равный 1,44;

– аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, принимаем равный 1,9;

- пульсационная составляющая, которая определяется по формуле:

( 4.16)

где, – коэффициент динамичности, принимаемый равным 1,25 для разрезных металлоконструкций;

– произведение коэффициента пульсации (L) и пространственной корреляции ( ), которое определяться по формуле:

, ( 4.17)

Характеристики

Список файлов ВКР