Определение напряжений от ползучести.
Определяем только для сечений, в которых возникает положительный изгибающий момент.
Напряжения в центре тяжести бетонного сечения вследствие его ползучести следует определять по формуле:
,
где – напряжение от изгибающего момента от постоянных нагрузок II-ой стадии;
,
где – конечная характеристика ползучести бетона, определяемая по[1, прил. Щ]:
,
где –коэффициент надежности; –нормативная деформация ползучести бетона [1, табл. 7.12].
, – параметры, связанные с податливостью бетонной и стальной частей сечения,
.
Потери напряжения в железобетонной плите вызывают укорочение плиты и, как следствие, дополнительный прогиб балки. Ситуацию можно смоделировать, как показано на рисунке 21.
Потери напряжения могут быть смоделированы продольной силой, приложенной в центре тяжести плиты и определяемой по формуле:
.
Рисунок 21.Схема для определения потерь напряжений
от ползучести
От этой силы балка испытывает внецентренное сжатие. При определении напряжений в поясах и арматуре учитывается работа арматуры, то есть геометрические характеристики приводятся для сечения «сталь + арматура».
–напряжения в нижнем поясе: ;
–напряжения в верхнем поясе: ;
–напряжения в арматуре: ;
Расчет приведен в Таблицах 13 и 14.
Определение напряжений от усадки.
Определяем только для сечений, в которых возникает положительный изгибающий момент.
Напряжения от усадки бетона в i-ой фибре сечения следует определять по формуле:
.
при определении в бетоне;
при определении в поясах и арматуре.
при определении в бетоне;
при определении в стальной балке и арматуре.
– предельная относительная деформация от усадки:
– для сборной плиты;
– для монолитной плиты;
– расстояние от центра тяжести сталежелезобетонного сечения при расчете на усадкудо фибры, гдеопределяется напряжение.
Правило знаков для :
· выше центра тяжести“stb,shr” – «–»;
· ниже центра тяжести“stb,shr” – «+».
Расчет приведен в Таблицах 15 и 16.
Определение напряжений от температурных воздействий.
– площадь нагретой части сечения балки.
– статический момент нагретой части сечения.
– расстояние от центра тяжести сталежелезобетонного сечениядо верха стенки.
Напряжения в i-ой фибре сечения при изменении ∆t на 1°следует определять по формуле:
.
град–1–коэффициент линейного расширения бетона,
град–1–коэффициент линейного расширения стали.
– при определении в стальной балкеи в арматуре;
– при определении в бетоне.
–расстояние от центра тяжести сталежелезобетонного сечениядо фибры, где определяется напряжение.
Правило знаков:
· выше центра тяжести “stb” – «–»;
· ниже центра тяжести “stb” – «+».
при определении напряжений в нижнем поясе,
при определении напряжений в верхнем поясе, бетоне и арматуре.
Следует определить напряжения при разности температур 1о:
–в верхнем поясе: ;
–в нижнем поясе: ;
–в бетоне: ;
–в арматуре: .
Затем необходимо определить напряжения для двух случаев:
1-ый случай∆t = +300C:
.
2-ой случай∆t = –150C:
,
где –коэффициент надежности.
Расчет приведен в Таблицах 17 и 18.
Проверка прочности сечения.
Должны выполняться следующие условия:
, [1, п.7.25];
, [1, п.7.29–7.45];
, [1,табл.8.15];
, , – по расчету.
Проверка приведена в Таблицах 19 и 20.
Расчет монтажного стыка главной балки.
Расчет стыка поясов.
Расчёт выполняется из условия равнопрочности стыка и предполагает, что стык должен выдержать напряжения равные расчетному сопротивлению стыкуемой стали.
Рис.39 Схема к расчету болтового стыка пояса
Продольную силу, которую должен воспринять стык, определяем по формуле:
,
где – площадь пояса ослабленного отверстиями, определяемая по формуле:
,
где – площадь меньшего из стыкуемых поясов;
– площадь ослабления отверстиями;
МПа – расчетное сопротивление стали на изгиб
=1– коэффициент условия работы, [1, табл. 8.15];
Диаметр применяемых высокопрочных ботов мм, диаметр отверстий под болты – мм;
Расчёт стыковых накладок следует производить с введением для накладок коэффициента условий работы m=0.9. Следовательно, необходимо выполнение условия:
где и - площади внешней и внутренней накладок соответственно с учётом ослабления отверстиями;
Число высокопрочных болтов, необходимое для прикрепления внешней и внутренних накладок соответственно, следует определять по формулам:
,
,
где - расчетное усилие, которое может быть воспринято одной поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяем по формуле:
,
где =1,2- коэффициент надежности, принимаемый в зависимости от числа высокопрочных болтов в соединении и способа обработки контактных поверхностей, [1, табл. 8.12];
=0,58- коэффициент трения, принимаемый в зависимости от способа обработки контактных поверхностей, [1, табл. 8.12];
,
где - расчетное сопротивление высокопрочного болта растяжению, определяется по формуле:
,
Мпа – наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву;
мм2 - расчетная площадь сечения болта диаметром мм при разрыве;
- коэффициент условия работы высокопрочных болтов при натяжении их крутящим моментом;
Расчет стыка нижнего пояса (850х40+420х20).
Зададимся количеством болтов и определим площадь ослабленную отверстиями:
м2 (вычислено в программе AutoCad);
MН;
;
МН;
МН;
За способ обработки контактных поверхностей принимаем песко-струйный или дробеструйный способ.
Принимаем следующие накладки: внешняя 850x25 и две прокладки 210x20; две внутренних 400x25.
м2(вычислено в программе AutoCad);
м2(вычислено в программе AutoCad);
;
;
Определяем число болтов на накладку:
шт;
шт;
Расчет стыка верхнего пояса (420х20 ).
м2 (вычислено в программе AutoCad);
МН;
МПа;
МН;
МН;
За способ обработки контактных поверхностей принимаем песко-струйный или дробеструйный способ.
Принимаем следующие накладки: внешняя 420x25; две внутренних 200x25.
м2(вычислено в программе AutoCad);
м2(вычислено в программе AutoCad);
;
;
Определяем число болтов на накладку:
шт;
шт;
Принимаем :для верхнего пояса 6 болтов на накладку.
для нижнего пояса 24 болта на накладку.
Расчет стыка стенки
Усилие, которое должно быть воспринято одним рядом болтов на полунакладку, определяется по формуле:
,
где =0,020м – толщина стенки;
=2,0м – высота стенки;
– расстояние между парами рядов болтов;
– расстояние от верха стенки до i-ой пары болтов;
Количество болтов в i-ой паре рядов на полунакладку необходимо определять по формуле:
,
m=1- коэффициент условий работы;
ns=2 – количество срезов болта;
Таблица21. Определение количества болтов на полунакладку
Принимаем накладку:
м – высота накладки;
м – толщина накладки;
Должно соблюдаться условие:
,
где - площадь сечения накладок стенки с учетом ослабления отверстиями;
- площадь сечения стенки с учетом ослабления отверстиями;
Определим площадь ослабления, приняв в расчет 22 болтов:
м2 (вычислено в программе AutoCad);
м2 (вычислено в программе AutoCad);
;
, условие выполняется. Принимаем накладку толщиной 10 мм.
Библиографический список
1. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы.- М.,2011.
2. СП 16.13330.2011. Стальные конструкции.- М., 2011.
3. ГОСТ Р 52643-2006. Болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических конструкций.- М.: Стандартинформ, 2007.
4. Стрелецкий Н.Н. Сталежелезобетонные пролетные строения мостов/ Н.Н. Стрелецкий.- М.: Транспорт, 1981. – 360с.
5. ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. – М.: Госстандарт СССР, 1976.- 43 с.
6. Ефимов П.П. Проектирование мостов. Балочные сплошностенчатые цельнометаллические и сталежелезобетонные мосты / П.П. Ефимов. – Омск, 2006.- 111с.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|