- •Проектирование балочных железобетонных автодорожных и городских мостов и путепроводов
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Общие сведения о мостах и путепроводах
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Основные требования, предъявляемые к мостам и путепроводам
- •1.3. Габариты
- •1.4. Нагрузки и воздействия
- •2. Основные принципы расчета железобетонных элементов
- •2.1. Бетон
- •2.2. Арматура
- •2.3. Подбор продольной арматуры изгибаемых элементов
- •2.4. Подбор продольной арматуры сжатых элементов
- •2.5. Подбор поперечной арматуры изгибаемых элементов
- •2.6. Подбор поперечной арматуры сжатых элементов
- •2.7. Расчет по второй группе предельных состояний
- •Контрольные вопросы
- •3. Проезжая часть и тротуары
- •3.1 Конструкция проезжей части
- •3.2. Водоотвод
- •3.3. Деформационные швы. Сопряжения с насыпью
- •Контрольные вопросы
- •4. Проектирование балочных пролетных строений
- •4.1. Расчет и конструирование плиты проезжей части
- •4.2. Расчет и конструирование главных балок разрезных пролетных строений
- •4.2.1. Определение расчетных усилий в сечениях балки
- •4.2.2. Конструирование главных балок
- •5. Опоры и опорные части
- •5.1. Типы опор
- •5.2. Промежуточные опоры
- •5.3. Береговые опоры
- •5.4. Опорные части
- •6. Пример расчета пролетного строения без напрягаемой арматуры
- •6.1. Определение основных параметров пролетного строения
- •6.2. Расчет плиты проезжей части
- •6.3. Расчет продольного ребра балки
- •6.4. Расчет балки по трещиностойкости
- •6.5. Расчет балки по деформациям
- •7. Пример расчета балок пролетного строения с предварительно напрягаемой арматурой
- •7.1. Определение основных параметров пролетного строения
- •7.2. Расчет плиты проезжей части
- •7.3. Расчет продольного ребра балки
- •7.3.1. Подбор продольной арматуры
- •7.3.2. Подбор поперечной арматуры
- •7.4. Расчет балки по трещиностойкости
- •7.5. Расчет балки по деформациям
- •8. Пример расчета промежуточной опоры
- •8.1. Расчет монолитной насадки
- •8.2. Расчет стойки опоры
- •I сочетание:
- •II сочетание:
- •Заключение
- •Потери предварительного напряжения арматуры
- •Определение жесткостей сечений элементов в стадии эксплуатации
- •Библиографический список
- •440028. Г. Пенза, ул. Г. Титова, 28.
4.2. Расчет и конструирование главных балок разрезных пролетных строений
4.2.1. Определение расчетных усилий в сечениях балки
Главные балки рассчитывают при действии постоянной и временной нагрузок. Постоянная нагрузка в плане распределяется равномерно и передается на главные балки поровну. При действии временной нагрузки необходимо учитывать неравномерность загружения балок пролетного строения. Учет распределения временной нагрузки между балками производится с помощью коэффициента поперечной установки , который показывает, какая часть от расчетной колонны временной нагрузки, находящейся на проезжей части, передается на данную балку. Для балок, жестко соединенных между собой (балок с поперечными диафрагмами) в длинных и узких пролетных строениях, коэффициент поперечной установки можно определять методом внецентренного сжатия. В этом случае считается, что поперечные конструкции пролетного строения абсолютно жесткие, и при действии временной нагрузки сечение пролетного строения опускается или поворачивается, не изгибаясь. Линии влияния давления на главные балки будут иметь прямолинейное очертание. В наиболее неблагоприятных условиях оказывается крайняя балка. Коэффициент поперечной установки определяется для каждого вида загружения. На рис. 13 показана схема для определения коэффициента поперечной установки для крайней балки. Вначале определяются ординаты линии влияния в рассматриваемой балке и в симметрично расположенной противоположной:
(68)
где п - количество балок;
аi - расстояние между соответствующими балками на рис. 13.
Рис. 13. Схемы к определению коэффициента поперечной установки методом внецентренного сжатия
Соединив полученные ординаты, получаем линию влияния усилия, действующего на рассматриваемую балку. Эту линию влияния загружают временной нагрузкой. Для пешеходной нагрузки коэффициент поперечной установки определяется как заштрихованная площадь линии влияния на рис. 13,б:
(69)
Для автомобильной или колесной нагрузки коэффициент поперечной установки определяется по ординатам данной линии влияния под грузами и полосами нагрузки (с учетом коэффициента сочетания 5 для нагрузок на второй и последующих полосах движения) по формуле
(70)
где k - количество рассматриваемых полос движения;
sj - коэффициент сочетания для j-й полосы движения.
В бездиафрагменных пролетных строениях балки объединяются плитой проезжей части. Жесткость соединения здесь значительно ниже, чем в пролетных строениях с диафрагмами, и метод внецентренного сжатия дает большую погрешность. В этом случае пролетное строение можно рассматривать как балочный ростверк, состоящий из продольных главных балок и конечного или бесконечного количества поперечных, заменяющих плиту проезжей части. Последовательно, прикладывая по ширине пролета единичную нагрузку, получим ординаты линии влияния усилия, передаваемого на ту или иную балку. Смежные главные балки здесь в меньшей степени включаются в работу, чем в пролетных строениях с диафрагмами, и линия влияния имеет криволинейное или ломаное очертание. В курсовом проектировании для построения этих линий влияния можно воспользоваться приближенными данными, приведенными в прил.6. Коэффициенты поперечной установки определяются аналогично.
Зная коэффициенты поперечной установки, определяют внутренние усилия в балке, для чего строят линии влияния этих усилий и загружают их постоянной и временной нагрузками, причем постоянная нагрузка прикладывается по всей длине пролета, а временная устанавливается в самое невыгодное положение. Усилия в балке определяют от каждого вида загружения временной нагрузки.
Для конструкционного расчета и расчета балок по трещиностойкости и по деформациям определяют расчетные сочетания усилий. По полученным усилиям из условий прочности подбирают продольную и поперечную арматуру.