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

Текст из файла (страница 5)

Эпюра изгибающих моментов представлена на рисунке 6.2

Рисунок 6.2. Эпюра изгибающих моментов для f = 2

Эпюра нормальных сил представлена на рисунке 6.3

Рисунок 6.3. Эпюра нормальных сил для f = 2

Для породы крепостью f = 0,8

Эпюра изгибающих моментов представлена на рисунке 6.4

Рисунок 6.4. Эпюра нормальных сил для f = 0,8

Эпюра нормальных сил представлена на рисунке 6.5

Рисунок 6.4. Эпюра нормальных сил для f = 0,8

Результаты расчетов приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3. Результаты расчетов

6.3. Проверка прочности тоннельной обделки

Теперь, используя вычисленные усилия, необходимо оценить прочность запроектированной тоннельной обделки.

Для начала нужно найти эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести сечения, и посмотреть всё ли сечение обделки сжато или растянуто, т.е. внецентренное сжатие.

, (6.1)

Находим его:

• в замке, где максимальный положительный момент,

• в условной пяте свода, где максимальный отрицательный момент;

• в пяте,

6.3.1. Проверка прочности по крепости породы f = 0,8

Проверяем сечения

• Замок

,

Так как величина эксцентриситета не попадает в ядро сечения, то проверку на прочность следует считать по формуле:

, (6.2)

где - коэффициент, принимаемый для тяжёлого, мелкозернистого, легкого и поризованного бетонов, равный 1,0;

m – коэффициент учитывающий неточность в назначении расчетной схемы монолитной бетонной обделки, равный 0,9;

R_bt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению равное 1,15 Н/мм², для бетона B35;

b – ширина сечения;

h – высота сечения,

проверка не выполняется.

• Условная пята свода

,

проверка не выполняется.

• Пята

,

Так как величина эксцентриситета попадает в ядро сечения, то проверку на прочность следует считать по формуле на внецентренное сжатие:

, (6.3)

где - коэффициент, принимаемый для тяжёлого, мелкозернистого, легкого и поризованного бетонов, равный 1,0;

m – коэффициент учитывающий неточность в назначении расчетной схемы монолитной бетонной обделки, равный 0,9;

R_b – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию равное 17,5 Н/мм², для бетона B35;

- коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия. Опыт проектировщиков тоннельных обделок показывает, что ввиду их большой жесткости, во многих случаях коэффициент =1;

b – ширина сечения;

h – высота сечения,

проверка выполняется.

6.3.2. Проверка прочности по крепости породы f = 2

Проверяем сечения

• Замок

,

Так как величина эксцентриситета не попадает в ядро сечения, то проверку на прочность следует считать по формуле (6.2)

проверка не выполняется.

• Условная пята свода

,

проверка выполняется.

• Пята

,

Так как величина эксцентриситета попадает в ядро сечения, то проверку на прочность следует считать по формуле (6.3) на внецентренное сжатие

проверка выполняется.

Результаты проверок приведены в таблице 6.4

Таблица 6.4. Результаты проверки

Так как некоторые сечения не проходят проверку на прочность, делаем вывод о необходимости армировать конструкцию тоннельной обделки.

7. Армирование тоннельной обделки

Армирование производим в соответствии с СП 35.13330.2011 для железобетонных конструкций.[8]

7.1 Подбор сечения арматуры

(решение с использованием коэффициентов )

Некоторые замечания:

1. Элементы армируем симметрично, так как в конструкции (по расчету) действуют усилия (моменты) различных знаков ( «+»; «-»). Кроме того, элементы должны быть взаимозаменяемые, то есть любой элемент может быть поставлен в любое место обделки («проигрываем» в материалах, переармируем, но выигрываем в технологии, на монтаже).

2. Нормально армированным (то есть когда одновременно наступает предельное состояние в бетоне сжатой зоны элемента и в растянутой арматуре) считается конструкция (ж/бетонная) при выполнении условия:

, где

- относительная высота сжатой зоны бетона;

- граничная относительная высота сжатой зоны бетонного (железобетонного) сечения элемента. Определяется согласно СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» по выражению:

, (7.1)

где - характеристика сжатой зоны бетона, определяется по формуле:

,

- для тяжелого бетона.

- предел прочности бетона на сжатие, 17,5 МПа;

где - расчетное сопротивление арматуры растяжению, 270 МПа

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, =500МПа).

,

;

7.2 Подбор армирования железобетонного элемента прямоугольного сечения (блок)

Исходные данные:

-М – расчетный изгибающий момент;

- - расчетное сопротивление бетона на сжатие;

- - расчетное сопротивление арматуры растяжению;

- - граничная относительная высота сжатой зоны сечения.

Геометрические размеры сечения элемента (см. рис. 7.1).

Рисунок 7.1. Геометрические размеры сечения

d – диаметр арматуры,

- толщина защитного слоя бетона,

Расчет необходимой площади арматуры

а) для крепости породы f=0,8

Необходимая площадь арматуры находится по формуле

, (7.2)

Определяем величину :

; (7.3)

Определяется коэффициент по формуле:

, (7.4)

По полученному значению определяются коэффициенты и , см. приложение 21, таблица, учебное пособие Бондаренко и Суворкин « Железобетонные и каменные конструкции».

Сравниваем полученную (из таблицы) величину и

при - элемент будет армирован нормально. Расчет можно продолжать.

Необходимо подобрать площадь арматуры по каждому из сечений обделки где не прошла проверка на прочность.

• Замок

Коэффициенты и из таблицы учебника, при =0,064, равны 0,0655 и 0,7925 соответственно

;

К армированию принимаем 6 стержней d=22.

• Условная пята свода

Характеристики

Список файлов ВКР