Расчет консолей плиты на выносливость

Цель расчета: предотвратить усталостное разрушение плиты в конце срока эксплуатации, когда материалы (сталь и бетон) снизят вои прочностные характеристики под воздействием многократно повторяющихся эксплуатационных нагрузок (2 млн. циклов).

1. Определяем значение действующего изгибающего момента:

(2.1)

Следует обратить внимание, что коэффициент надежности по нагрузке в данном расчете не учитывается.

2. Определяем расчётное сопротивление бетона сжатию для расчета на выносливость (пункт 7.26 СП Мит):

                              (2.2)

где  - расчетное сопротивление бетона сжатию;  - коэффициент, учитывающий рост прочности бетона во времени и принимаемый по таблице 7.8 СП Мосты и трубы;  - коэффициент, зависящий от асимметрии цикла повторяющихся напряжений  и принимаемый по таблице 7.9.

Коэффициент асимметрии цикла повторяющихся напряжений определяется по следующей формуле:

                                      (2.3)

где .

3. Определяем величину расчетного сопротивления арматурной стали растяжению для ненапрягаемой арматуры:

                         (2.4)

где  - расчетное сопротивление арматуры растяжению;  - коэффициент, учитывающий влияние на условия работы арматурных элементов наличия сварных стыков или приварки к арматурным элементам других элементов, приведен в таблице 7.18;  - коэффициенты, зависящие от асимметрии цикла изменения напряжений в арматуре , приведены в таблице 7.17.

4. Определяем величину отношения модулей упругости стали и бетона (пункт 7.48 СП Мит):

                                        (2.5)

где  - модуль упругости стали (таблица 7.19);  - модуль упругости бетона (таблица 7.11).

Однако, при расчетах элементов мостов с ненапрягаемой арматурой на выносливость и на трещиностойкость, площадь арматуры учитывается с коэффициентом отношения модулей упругости n', при котором учитывается виброползучесть бетона. Значения n' следует принимать при бетоне классов:

В20...................................................... 22,5;

В22,5 и В25......................................... 20;

В27,5................................................... 17;

В30 и В35............................................ 15;

В40 и выше......................................... 10.

5. Определяем высоту сжатой зоны:

                      (2.6)

где  - длина рассчитываемого участка плиты;

6. Определяем величину приведенного момента инерции:

                       (2.7)

7. Определяем величину напряжений в бетоне и арматуре (таблица 7.23 СП Мит):

                                    (2.8)

                                (2.9)

Проводится проверка условий в уравнениях (2.8) и (2.9).

РАСЧЕТ ПЛИТЫ НА РАСКРЫТИЕ ТРЕЩИН

Цель расчета: не допустить чрезмерного раскрытия поперечных трещин в бетоне, опасных с точки зрения попадания в них воды и дальнейшей активной коррозии арматуры.

1. Определяем величину изгибающего момента:

(3.1)

2. Определяем величину напряжений в арматуре:

                               (3.2)

3. Определяем величину площади зоны взаимодействия:

                                (3.3)

4. Определяем радиус армирования (Пункт 7.110 СП Мит):

                                    (3.4)

5. Вычислим величину коэффициента раскрытия трещин (расчетный шаг трещин):

                               (3.5)

6. Вычислим величину раскрытия трещин:

                      (3.6)

Проводится проверка условия в уравнении (3.6) (таблица 7.24 СП Мит).

СБОР НАГРУЗОК НА БАЛКУ

Для балочных пролетных строений нагрузку от собственного веса допускается принимать равномерно распределенной по длине пролета, если величина ее на отдельных участках отклоняется от средней величины не более чем на 10 % (СП МиТ п. 6.4).