8. Конструирование и расчет отдельно стоящих опор
Конструктивная схема шпальных отдельно стоящих опор.
Как правило, железобетонные опоры проектируют из унифицированных железобетонных конструкций Траверсы для опирания трубопровода подразделяются на рядовые и усиленные.
На рядовые траверсы проектируют подвижное опирание. При этом необходимо стремиться к снижению сил трения в опорном узле.
На усиленных траверсах планируют неподвижное закрепление трубопровода.
Железобетонные траверсы проектируются прямоугольного поперечного сечения и имеют закладные детали для размещения опорных частей трубопровода и для крепления их к колоннам опоры или пролетным строениям эстакады.
Стальные колонны состоят из 3-х основных частей: оголовок, стержень, база (башмак).
Колонны выполняют сплошными или сквозными.
Железобетонные опоры применяются с колоннами, защемленными в отдельные фундаменты, в виде:
одиночных свай – колонн;
свай – колонн объединенных в плоские или пространственные системы;
колонн, устанавливаемых на односвайные фундаменты из свай–оболочек и буронабивных свай.
Колонны стальных опор применяют жестко соединенными с фундаментами.
Анкерные опоры, как правило, выполняют из двух плоских опор, соединенных между собой вдоль трассы дополнительными связями.
Конструирование опор с применением свай.
Расчет прочности изгибаемых железобетонных элементов по нормальным сечениям.
Случай первый. Железобетонные траверсы с одиночной арматурой.
В этом случае считается, что предельное состояние наступает, когда внутренние продольные усилия в растянутой стальной арматуре достигают величины, соответствующей пределу текучести материала Rs
Ns = Rs.As.
Одновременно, такому усилию в стальной арматуре будет соответствовать прямоугольная эпюра напряжений в сжатом бетоне, т.е. когда в процессе роста нагрузки в результате ползучести бетона напряжения выровняются и достигнут предела текучести Rb. Соответственно усилие в бетоне будет определяться
Nb = Rb.Ab.
При расчете на прочность определяют допускаемую величину изгибающего момента в железобетонной балке (траверсе).
Рассмотрим равновесие отсеченной части железобетонной балки, к которой приложен внешний изгибающий момент М. Определим сумму моментов относительно точки А, которую поместим в поперечном сечении на линии действия продольной силы Ns в арматуре.
ΣmA =0
Несущая способность железобетонной балки обеспечивается, если внешний момент не превысит величины предельного момента внутренних сил.
Для элемента прямоугольного сечения
Положение нейтральной оси и площадь сжатой зоны определяются из условия равенства нулю продольных сил
.
Случай второй. Железобетонные элементы с двойной арматурой.
Железобетонные балки с двойной арматурой применяют в том случае, когда изгибающий момент по длине балки меняет знак, т.е. растянутые волокна будут находиться как в верхней, так и в нижней частях балки.
В этом случае условие прочности можно также получить из условия равенства моментов относительно точки А
,
где Rsc – предельное сопротивление стали арматуры сжатию;
А
-
площадь сечения сжатой арматуры.
Положение нейтральной оси и площадь сжатой зоны определяются из условия равенства нулю продольных сил
