4.1.6 Расчет на трещиностойкость

При расчете на трещиностойкость проверяется выполнение условий по образованию продольных трещин и по раскрытию нормальных трещин:

а) расчет на трещиностойкость по образованию продольных трещин сводится к ограничению нормальных напряжений в бетоне

(4.15)

б) расчет на трещиностойкость по раскрытию нормальных трещин

(4.16)

где М₀ – изгибающий момент для расчета на трещиностойкость;

I_red – момент инерции приведенного сечения плиты относительно нейтральной оси без учета растянутой зоны бетона и с учетом приведенной площади арматуры (см. формулу (4.12);

x - высота сжатой зоны бетона, принятая из расчета по прочности;

– напряжение в арматуре, определяемое по формулам (4.11) и (4.12);

- величины, определяемые по Приложению М;

Ψ – коэффициент раскрытия трещин: при гладкой арматуре Ψ = 0,35R_r, при арматуре периодического профиля Ψ = 1,5 √¯R_r, где R_r = A_r/(βnd), см; здесь β = 1 – коэффициент; n – количество стержней рабочей арматуры на ширине плиты b = 100см; d – диаметр стержней арматуры, см; A_r=b(6d + a_s) – площадь взаимодействия бетона и арматуры, см², ограниченная контурами сечения по верхней грани и прямой, отложенной на расстоянии шести диаметров от оси арматурных стержней (a_s – расстояние от оси арматурных стержней до растянутой грани плиты).

4.2 Расчет главной балки

4.2.1 Определение нормативных постоянных нагрузок

В отличие от нагрузок, принимаемых для расчета плиты балластного корыта, в данном расчете можно принять нагрузку от собственного веса конструкций пролетного строения, приходящуюся на 1 м длины двух балок, кН/м:

, (4.17)

где V_жб – объем железобетонного пролетного строения, который для курсового проекта можно принимать по Приложению В.

Другие постоянные нагрузки - g₂ – от веса двух тротуаров с перилами, равная 5,4 кН/м; g₃ –от веса балласта с частями пути, равная 38,8 кН/м.

4.2.2 Построение линий влияния изгибающих моментов и поперечных сил. Определение нормативных временных вертикальных нагрузок

Нормативная временная вертикальная нагрузка принимается в соответствии с длинами загружений линий влияния (см. Рисунок 4.3.) и данными Приложения Н.

4.2.3 Определение расчетных внутренних усилий для расчетов на прочность, выносливость и трещиностойкость

Главную балку рассчитывают по прочности, на выносливость, по трещиностойкости и прогибам по предельным состояниям первой и второй группы. В качестве расчетной схемы главной балки пролетного строения принимают простую (разрезную) балку с расчетным пролетом, равным расстоянию между осями опорных частей. Необходимые для расчетов площади линий влияния усилий в сечениях главной балки приведены на рисунке 4.3.

Расчетные значения внутренних усилий Рисунок 4.3 - Линии влияния внутренних в главной балке могут быть определены по

усилий в главной балке формулам:

а) для расчетов по прочности:

; (4.18)

; (4.19)

соответственно Q (4.20)

Q (4.21)

Q (4.22)

(4.23)

б) для расчетов на выносливость:

(4.24)

(4.25)

в) для расчетов по трещиностойкости:

по образованию продольных трещин

(4.26)

по раскрытию нормальных трещин

(4.27)

по ограничению касательных напряжений

(4.28)

по раскрытию наклонных трещин

(4.29)

В приведенных формулах:

f - коэффициенты надежности по нагрузкам (см. Приложение П);

ε – коэффициент, учитывающий влияние транспортеров (см. Приложение П);

(1 + μ) и (1 +2/3 μ) – динамические коэффициенты для расчета соответственно по прочности и выносливости (см. Приложение П). Следует иметь в виду, что в сумму постоянных нагрузок g_i включен собственный вес пролетного строения g₁ и вес тротуаров с перилами g₂, для которых коэффициент надежности fi принимается равным 1,1 , а также вес мостового полотна на балласте g₃ — f = 1,3. Кроме этого, при устройстве пути на балласте значение υ^λ_α ≤ 19,62 К, кН/м при 25 м следует принимать при α = 0,5 не зависимо от положения вершины линии влияния.