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.

 

 

           3.6. 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 1^о:

–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.

 

3.7. 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.

 

 

Р асчет 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;

n_s=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.