2.1.3 Расчетные усилия
Изгибающие моменты в расчетных сечениях 1-1 и 2-2 (см. Рисунок 2.2) следует определять по формулам:
для расчетов на прочность
для расчетов на выносливость:
15,1
для расчетов на трещиностойкость:
Поперечные силы следует находить только для расчетов на прочность:
(i=1,3,4)
и
-
коэффициенты надежности по постоянным
нагрузкам конструкции и по весу балласта,
принимаемые равными 1,1 и 1,3 соответственно.При
расчете плиты балластного корыта условно
принимают длину загружения λ
= 0, тогда коэффицие6нт надежности по
временной нагрузке
= 1,3-0,003λ
= 1,3, величина динамического коэффициента
для расчетов на прочность
(1+μ) = 1+10/(20+ λ ) = 1,5, а для расчетов на выносливость (1+2/3μ) = 1,33.
В
дальнейшем расчеты производятся на
наибольшие значения изгибающих моментов
и поперечных сил (
из
и
,
из
и
).
Рисунок 2.2 – Расчетные эпюры напряжений в плите балластного корыта
2.1.4 Определение расчетного сечения плиты и назначение площади рабочей арматуры
В общем случае необходимо проверить несколько сечений консольной плиты, например у начала и конца вута. Однако в рамках курсового проекта можно ограничиться проверками сечений 1 – 1 или 2 – 2 в зависимости от того, какое значение изгибающего момента наибольшее, учитывая вуты не круче 1:3. Исходя из этого, высоту h расчетного
сечения
принимают равной толщине плиты
, увеличенной на 1/3 ширины (или радиуса)
вута (Рисунок 2.2). Рабочая арматура
диаметром не менее 12 мм /2/, п.3.118*
располагается у растянутой грани плиты
с шагом до 15 см и минимальным расстоянием
между стержнями в свету – 4 см Нижняя
арматура плиты - конструктивная и в
дальнейших расчетах может не учитываться.
Расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры до растянутой грани плиты
,
где d- диаметр арматуры (Рисунок 2.2.).
Требуемая площадь арматуры
где – изгибающий момент для расчета по прочности;
z – плечо внутренней пары, которое в первом приближении может быть принято
равным
.
Здесь
см — рабочая (полезная) высота сечения
плиты;
= 300 Мпа расчетное
сопротивление арматуры растяжению .
Количество
стержней на 1 п.м. ширины плиты n (= 8,9
принимаем 9 стержней диаметром 12мм АII
с площадью 10,179 см2
) определяется
делением требуемой площади
на площадь одного стержня (см .таблицу
2.1).
Таблица 2.1 – Сортамент арматуры
Диаметр d, мм |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
Площадь
|
0,785 |
1,131 |
1,539 |
2,011 |
2,545 |
,
2.1.5 Расчет нормального сечения плиты по прочности
В курсовом проекте выполняется расчет по прочности нормального сечения на действие изгибающего момента и на действие поперечной силы. Результатом расчета по прочности является проверка выполнения условий по расчетным формулам: на прочность по изгибающему моменту
.
где
= 0,9 - коэффициент условий работы
= 13,0 МПа - расчетное
сопротивление бетона осевому сжатию