2. Расчёт ортотропной плиты
2.1. Расчёт металлического листа настила.
Определение нагрузок на 1 м2 перекрытия.
Определим нагрузку, которую создает слой асфальтобетонного покрытия толщиной 100 мм:
Определим нагрузку, которую создает защитный слой толщиной 10 мм:
Определим нагрузку, которую создает слой гидроизоляции толщиной 10 мм:
Определим нагрузку, которую создает металлический лист настила плиты толщиной 14 мм:
Таблица 1.1 - Нагрузка на 1 м2 перекрытия.
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэфициент
надежности
|
Расчетная нагрузка, кН/м2
|
Постоянная
1.
Асфальтобетонное покрытие
|
2,16 |
1,5
|
3,24
|
2. Защитный слой
|
0,25 |
1,3 |
0,325 |
3. Гидроизоляция
|
0,15 |
1,3
|
0,195 |
4.
Металлический лист настила
|
1,1 |
1,1 |
1,21 |
Итого |
Gk = 3,66 |
|
Grd = 4,97 |
Временная А-15 Р v |
56,4 8,93 |
1,5 1,2 |
84,6 10,72 |
Всего |
Qk = 68,99 |
|
Qrd = 100,29 |
a = 2·(120 + 100) + 1500 = 1940 мм.
b = 2·(120 + 300) + 1900 = 2740 мм.
c = 2·120 + 600 = 840 мм.
Грузовая площадь (для Р)
S = a·b = 1,94·2,74 = 5,32 м2
кПа
– нагрузка от тележки
кПа
– равномерно распределенная нагрузка.
Для расчёта листа настила выделим следующую грузовую площадь
Расчётная схема листа настила представляет собой балку на двух опорах. Ширина грузовой полосы листа равна 3,0 м. Расчетная длина пролета листа равна: lп = 0,25 м.
кН/м.
Максимальный
изгибающий момент, который возникает
в середине пролета равен:
кНм.
Задаем сталь S345 Ryn = 345 МПа, Ry = 295 МПа.
Расчётное сечение листа настила
Вычислим момент сопротивления листа для проверки прочности.
мм3
Проверим прочность листа данного сечения
Условие
прочности выполняется.
Расчет на жесткость
Проверим максимальный прогиб в середине листа настила:
МПа
Н·мм2
.
Максимальный прогиб меньше допустимого.
2.2. Расчёт продольного ребра
При расстоянии между ребрами l3 = 0,25 м количество ребер включающихся в работу составит:
Для расчёта продольного ребра выделим следующую грузовую площадь
Расчётная схема продольного ребра представляет собой балку на двух опорах. Ширина плиты равна 0,25 м. Расчетная длина пролета плиты равна: lп = 3,0 м.
Пролет ребра l2 = 3,0 м. Изгибающий момент в середине пролета будет определятся от суммарного давления временной нагрузки, нагрузки от покрытия, собственного веса листа настила и самого ребра.
Временная нагрузка:
кНм
кНм
Тогда суммарный момент от временной нагрузки составит
кНм
Постоянная нагрузка:
кН/м
Максимальный
изгибающий момент, который возникает
в середине пролета равен:
кНм.
Общий
момент равен
кНм
Расчетное сечение 1
Вычислим момент сопротивления сечения 1 для проверки прочности.
A1 = 250·14 = 3500 мм2, A2 = 200·12 = 2400 мм2, l1 = 207 мм, l1 = 100 мм.
мм.
мм4,
мм4,
мм4,
мм4
мм4.
Jmin = Jy =18257967 мм4
мм3
Задаем сталь S235 Ryn = 235 МПа, Ry = 215 МПа.
Проверим прочность сечения 1:
.
Условие прочности выполняется.