Расчет плиты проезжей части автодорожного путепровода

Цель расчёта – произвести армирование плиты проезжей части по величине расчётного изгибающего момента и проверить прочность принятого сечения.

Плита проезжей части рассчитывается на постоянные нагрузки (собственный вес плиты с вес дорожной одежды) и временные нагрузки автотранспортных средств.

Плиту пролетного строения рассматриваем поперек пролета моста как неразрезную многопролетную балку, опирающуюся на упругие опоры (ребра). Изгибающие моменты в пролетах плиты и в опорных сечениях над вертикальными ребрами главных балок определяем по моменту однопролетной балки с помощью поправочных коэффициентов, учитывающих снижение момента за счет влияния защемления плиты в ребрах.

    6.1. Расчет плиты проезжей части на постоянную нагрузку.

Постоянная нагрузка для расчета проезжей части – это нагрузка от веса самой плиты и от веса дорожной одежды. Сбор постоянной нагрузки выполняем в табличной форме.(Табл. 6.1).Расчетный пролет принимается равным расстоянию между внутренними гранями главных балок. Расчетная схема загружается постоянными нагрузками от веса плиты

- площадь линии влияния.

Рис 6.1

      Таблица 6.1. Постоянная нагрузка на 1 м² плиты.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа	γf	Расчётная нагрузка, кПа
Асфальтобетон; δ=7 см, γ=23 кН/м3 Защитный слой из армированного бетона; δ=4 см, γ=25 кН/м3 Гидроизоляция; δ=1 см, γ=15 кН/м3 Выравнивающий слой; δ=3 см, γ=21кН/м3 Ж/б плита; δ=15 см, γ=25 кН/м3	1,61   1,00 0,15 0,63 3,75	1,5   1,3 1,3 1,3 1,1	2,415   1,3 0,195 0,819 4,125
	Σqн=7,14		Σqр=8,854

 

Расчётный момент в середине плиты проезжей части от действия постоянных нагрузок определяем по формуле:

Нормативный момент в середине плиты проезжей части от действия постоянных нагрузок определяем по формуле:

6.2. Расчет плиты проезжей части на временные нагрузки.

 

Плита проезжей части рассчитывается на временные  нагрузки Н-14

 и  А-14.

 Нагрузка Н-14

 Колесо нагрузки Н-14 устанавливается в самое невыгодное положение - в середину расчетного  пролета плиты проезжей части, в этом случае в плите возникают максимальные усилия.(Рис. 6.2). Давление от колеса  нагрузки  Н-14 на поверхность железобетонной плиты проезжей части передается через покрытие проезжей части (дорожную одежду) под углом 45 градусов и воздействует на площадку a1хb1.

Определяем размеры площадки:

вдоль:

поперек:

Рис 6.2

Значение распределенной нагрузки определяется по формуле:

Площадь эпюры моментов под нагрузкой на линии влияния:

 

Определяем  величину расчетного  изгибающего момента в середине пролёта плиты от нагрузки Н-14 с учетом динамического коэффициента и коэффициента  надёжности по нагрузке.

Динамический коэффициент принимается (1+μ)_к=1; где lпл=1,61- длина расчетного пролета.

Коэффициент надежности принимается для нагрузки Н-14 γ_fк=1,1.

     Нормативная нагрузка в середине пролёта от Н-14:

Расчётная нагрузка в середине пролёта от Н-14:

 

 

 Нагрузка А-14

 Колесо нагрузки  А-14 устанавливается  в середине расчетного  пролета плиты проезжей части. (Рис. 6.3)

Определяем размеры площадки передачи давления от нагрузки А-14:

вдоль:

поперек:

                                      Рис 6.3

Распределенная нагрузка от воздействия нагрузки А-14 делится на распределенную полосовую нагрузку q_п=14/2=7 кН/м на одну клею и колесную нагрузку от тележки Р_ат=70 кН.

Интенсивность давления от одного колеса тележки нагрузки А-14:

Интенсивность давления от полосовой нагрузки:

Площадь эпюры моментов под нагрузкой:

 

Для расчётного момента необходимо принять динамический коэффициент и коэффициент надёжности по нагрузке для А-14.

Динамический коэффициент и коэффициент надежности для нагрузки А-14 принимаем  Коэффициент надежности принимается γ_fa=1,15 -коэффициент надежности для тележке; γ_fat=1,5 -коэффициент надежности для   распределенной нагрузки.
         

Вычисляем нормативный момент от одного колеса нагрузки А-11 в середине пролёта:

Расчётный момент от одного колеса нагрузки А-14 в середине пролёта:

Определяем суммарные  нормативные  моменты  в середине пролёта плиты проезжей части:

Выбираем наибольший момент: 23,991 кН·м –  наибольший нормативный момент.

Определяем  суммарный расчётный момент в середине пролёта

 плиты (с учетом коэффициентов надежности  γ_f: и динамических коэффициентов (1+μ)_к ).

Выбираем наибольший расчетный  момент: 32,1753 кН·м.

С учетом защемления железобетонной  плиты в ребрах приближенно принимаем реальные  изгибающие моменты:

- моменты  в опорном сечении плиты проезжей части:
-нормативный момент от постоянных и временных нагрузок в опорном сечении плиты проезжей части.

-расчетный момент от постоянных и временных нагрузок в опорном сечении плиты проезжей части.

- моменты в середине  пролёта плиты проезжей части:
- нормативный момент от постоянных и временных нагрузок в середине пролета плиты проезжей части.

-расчетный момент от постоянных и временных нагрузок в середине пролета плиты проезжей части.

6.3. Расчет плиты проезжей части на прочность по изгибающему моменту

 на стадии эксплуатации.