Расчет сталежелезобетонного пролетного строения


Стрелецкий Н. Н.

Сталежелезобетонные мосты

1965 г.

В книге обобщён отечественный и зарубежный опыт применения в железнодорожных, автодорожных и городских мостах сталежелезобетонных пролётных строений. Излагаются результаты экспериментальных и теоретических исследований, методы расчёта, конструктивные решения, особенности возведения и эксплуатации. Большое внимание уделено предварительно напряжённым сталежелезобетонным пролётным строениям и наиболее прогрессивным конструктивным решениям — сборной железобетонной проезжей части; сварным стальным конструкциям с монтажными соединениями на высокопрочных болтах, монтируемым навесным способом; безбалластном.у мостовому полотну по железобетонной плите в железнодорожных мостах; полотну проезда без оклеечной гидроизоляции в автодорожных мостах. Подробно рассмотрены способы объединения железобетона и стали для совместной работы в конструкциях.

Расчет сталежелезобетонных балок пролетных строений

Расчёт сталежелезобетонных мостовых конструкций излагается по методике предельных состояний.
Книга представляет интерес для инженеров-мостовиков, занятых проектированием и строительством мостов. Она может быть полезной для студентов и преподавателей вузов. Добавлено: 27 Окт 2017, eilukha
От автора 3
Глава I. Сталежелезобетонные пролётные строения и их место в мостостроении 5
§ 1. Закономерность появления и развития сталежелезобетонных пролётных строений и их классификация 5
§ 2. Виды предварительного напряжения и регулирования 10
§ 3. Технико-экономические показатели и области применения 12
Глава II. Схемы и конструкции сталежелезобетонных пролётных строений со сплошными главными балками 21
§ 4. Схемы поперечных сечений и проезжей части 21
§ 5. Автодорожные и городские пролётные строения без регулирования и предварительного напряжения 26
§ 6. Автодорожные и городские пролётные строения с регулированием или предварительным напряжением без натяжения высокопрочной арматуры 35
§ 7. Автодорожные и городские пролётные строения, предварительно напряжённые натяжением высокопрочной арматуры 49
§ 8. Железнодорожные пролётные строения 63
Глава III. Схемы и конструкции сквозных сталежелезобетонных пролётных строений 77
§ 9. Особенности схем поперечных сечений и проезжей части 77
§ 10. Пролётные строения с балочными фермами для езды понизу 80
§ 11. Решетчатые объединённые пролётные строения 103
§ 12. Подпружные и арочные пролётные строения с ездой поверху и посередине 111
§ 13. Висячие и вантовые мосты 119
Глава IV. Экспериментальные исследования объединённых балок при действии вертикальных нагрузок 128
§ 14. Натурные статические испытания 128
§ 15. Лабораторные статические испытания 131
§ 16. Пульсационные испытания 144
Глава V. Определение силовых факторов и деформаций от вертикальных нагрузок и предварительного напряжения 148
§ 17. Исходные данные 148
§ 18. Порядок учёта воздействий вертикальных нагрузок и предварительного напряжения 153
§ 19. Особенности расчётов при предварительном напряжении и регулировании 163
§ 20. Учёт совместной работы железобетона и стали 166
§ 21. Расчётные схемы конструкций 174
§ 22. Учёт ползучести бетона и обжатия поперечных швов в статически определимых конструкциях 179
§ 23. Учёт ползучести бетона и обжатия поперечных швов в статически неопределимых конструкциях 191
Глава VI. Расчёт поперечных сечений на вертикальные нагрузки и предварительное напряжение (применительно к периоду эксплуатации) 201
§ 24. Проверка прочности простых объединённых сечений при сжатии бетона временной нагрузкой 201
§ 25. Проверка прочности простых объединённых сечений при растяжении бетона временной нагрузкой 220
§ 26. Проверка прочности объединённых сечений с замоноличенной высокопрочной арматурой 225
§ 27. Проверка прочности объединённых сечений с шпренгельной высокопрочной арматурой 230
§ 28. Проверка прочности предварительно напряжённых двухплитных поперечных сечений 237
§ 29. Проверки выносливости, трещиностойкости и длительной прочности 244
Глава VII. Работа и расчёт на усадку бетона, колебания температуры и горизонтальные воздействия 252
§ 30. Воздействия усадки бетона 252
§ 31. Воздействия колебаний температуры 255
§ 32. Определение силовых факторов и деформаций от усадки бетона и колебаний температуры 259
§ 33. Проверки прочности и трещиностойкости поперечных сечений с учётом усадки бетона и колебаний температуры 268
§ 34. Проверки прочности с учётом поперечных горизонтальных нагрузок и жесткости в горизонтальной плоскости 271
Глава VIII. Объединение железобетонных и стальных частей конструкции для совместной работы 275
§ 35. Усилия между железобетоном и сталью и способы объединения 275
§ 36. Объединение железобетона и стали анкерами и гибкими упорами 287
§ 37. Объединение железобетона и стали с применением жёстких упоров 309
§ 38. Объединение железобетона и стали обжатием шва или склеиванием 328
Глава IX. Особенности конструкций и расчёта железобетонной проезжей части 334
§ 39. Особенности проектирования железобетонной плиты 334
§ 40. Соединения в сборной железобетонной проезжей части 337
Глава X. Особенности постройки сталежелезобетонных мостов и соответствующих расчётов 353
§ 41. Состав работ, принципы расчёта и контроля 353
§ 42. Особенности изготовления и монтажа стальной части конструкции и обеспечение её устойчивости 355
§ 43. Особенности устройства железобетонной части конструкции и натяжения высокопрочной арматуры 357
Библиография 362
Оглавление 374


Стрелецкий Н. Н.

Сталежелезобетонные мосты

1965 г.

В книге обобщён отечественный и зарубежный опыт применения в железнодорожных, автодорожных и городских мостах сталежелезобетонных пролётных строений. Излагаются результаты экспериментальных и теоретических исследований, методы расчёта, конструктивные решения, особенности возведения и эксплуатации. Большое внимание уделено предварительно напряжённым сталежелезобетонным пролётным строениям и наиболее прогрессивным конструктивным решениям — сборной железобетонной проезжей части; сварным стальным конструкциям с монтажными соединениями на высокопрочных болтах, монтируемым навесным способом; безбалластном.у мостовому полотну по железобетонной плите в железнодорожных мостах; полотну проезда без оклеечной гидроизоляции в автодорожных мостах. Подробно рассмотрены способы объединения железобетона и стали для совместной работы в конструкциях. Расчёт сталежелезобетонных мостовых конструкций излагается по методике предельных состояний.
Книга представляет интерес для инженеров-мостовиков, занятых проектированием и строительством мостов. Она может быть полезной для студентов и преподавателей вузов. Добавлено: 27 Окт 2017, eilukha
От автора 3
Глава I. Сталежелезобетонные пролётные строения и их место в мостостроении 5
§ 1. Закономерность появления и развития сталежелезобетонных пролётных строений и их классификация 5
§ 2. Виды предварительного напряжения и регулирования 10
§ 3. Технико-экономические показатели и области применения 12
Глава II. Схемы и конструкции сталежелезобетонных пролётных строений со сплошными главными балками 21
§ 4. Схемы поперечных сечений и проезжей части 21
§ 5. Автодорожные и городские пролётные строения без регулирования и предварительного напряжения 26
§ 6. Автодорожные и городские пролётные строения с регулированием или предварительным напряжением без натяжения высокопрочной арматуры 35
§ 7. Автодорожные и городские пролётные строения, предварительно напряжённые натяжением высокопрочной арматуры 49
§ 8. Железнодорожные пролётные строения 63
Глава III. Схемы и конструкции сквозных сталежелезобетонных пролётных строений 77
§ 9. Особенности схем поперечных сечений и проезжей части 77
§ 10. Пролётные строения с балочными фермами для езды понизу 80
§ 11. Решетчатые объединённые пролётные строения 103
§ 12. Подпружные и арочные пролётные строения с ездой поверху и посередине 111
§ 13. Висячие и вантовые мосты 119
Глава IV. Экспериментальные исследования объединённых балок при действии вертикальных нагрузок 128
§ 14. Натурные статические испытания 128
§ 15. Лабораторные статические испытания 131
§ 16. Пульсационные испытания 144
Глава V. Определение силовых факторов и деформаций от вертикальных нагрузок и предварительного напряжения 148
§ 17. Исходные данные 148
§ 18. Порядок учёта воздействий вертикальных нагрузок и предварительного напряжения 153
§ 19. Особенности расчётов при предварительном напряжении и регулировании 163
§ 20. Учёт совместной работы железобетона и стали 166
§ 21. Расчётные схемы конструкций 174
§ 22. Учёт ползучести бетона и обжатия поперечных швов в статически определимых конструкциях 179
§ 23. Учёт ползучести бетона и обжатия поперечных швов в статически неопределимых конструкциях 191
Глава VI. Расчёт поперечных сечений на вертикальные нагрузки и предварительное напряжение (применительно к периоду эксплуатации) 201
§ 24. Проверка прочности простых объединённых сечений при сжатии бетона временной нагрузкой 201
§ 25. Проверка прочности простых объединённых сечений при растяжении бетона временной нагрузкой 220
§ 26. Проверка прочности объединённых сечений с замоноличенной высокопрочной арматурой 225
§ 27. Проверка прочности объединённых сечений с шпренгельной высокопрочной арматурой 230
§ 28. Проверка прочности предварительно напряжённых двухплитных поперечных сечений 237
§ 29. Проверки выносливости, трещиностойкости и длительной прочности 244
Глава VII. Работа и расчёт на усадку бетона, колебания температуры и горизонтальные воздействия 252
§ 30. Воздействия усадки бетона 252
§ 31. Воздействия колебаний температуры 255
§ 32. Определение силовых факторов и деформаций от усадки бетона и колебаний температуры 259
§ 33. Проверки прочности и трещиностойкости поперечных сечений с учётом усадки бетона и колебаний температуры 268
§ 34. Проверки прочности с учётом поперечных горизонтальных нагрузок и жесткости в горизонтальной плоскости 271
Глава VIII. Объединение железобетонных и стальных частей конструкции для совместной работы 275
§ 35. Усилия между железобетоном и сталью и способы объединения 275
§ 36. Объединение железобетона и стали анкерами и гибкими упорами 287
§ 37. Объединение железобетона и стали с применением жёстких упоров 309
§ 38. Объединение железобетона и стали обжатием шва или склеиванием 328
Глава IX. Особенности конструкций и расчёта железобетонной проезжей части 334
§ 39. Особенности проектирования железобетонной плиты 334
§ 40.

Расчет конструкций сталежелезобетонного пролетного строения

Соединения в сборной железобетонной проезжей части 337
Глава X. Особенности постройки сталежелезобетонных мостов и соответствующих расчётов 353
§ 41. Состав работ, принципы расчёта и контроля 353
§ 42. Особенности изготовления и монтажа стальной части конструкции и обеспечение её устойчивости 355
§ 43. Особенности устройства железобетонной части конструкции и натяжения высокопрочной арматуры 357
Библиография 362
Оглавление 374

Расчет сечений сталежелезобетонных пролетных строений

Предполагается, что известны усилия от расчетных и нормативных нагрузок на разных стадиях работы сечения:M1П и Q1П – соответственно изгибающий момент и поперечная сила от первой части постоянной нагрузки (нагрузку воспринимает стальная часть сечения); M2П иQ2П — изгибающий момент и поперечная сила от второй части постоянной нагрузки (нагрузку воспринимает сталежелезобетонное сечение); Mвр и Qвр— изгибающий момент и поперечная сила от временной вертикальной нагрузки (нагрузку воспринимает сталежелезобетонное сечение).

Проверка прочности для сталежелезобетонных мостов, расположенных вне сейсмически опасных районов, выполняется по двум сочетаниям нагрузок.

Вначале необходимо определить геометрические характеристики сечения металлической балки. Задаваясь ориентировочно ее сечением, находим положение центра тяжести. Далее по формулам сопротивления материалов определяем момент инерции Isсечения стальной балки относительно его центра тяжести, моменты сопротивления Ws1,sи Ws2,s – для крайних точек соответственно нижнего и верхнего пояса поперечного сечения стальной балки:

гдеZs1,sи Zs2,s–расстояние от центра тяжести стального сечения до крайних точек нижнего и верхнего пояса (рис.3.6).

Рис.3.6.

Схема к определению геометрических характеристик сечения

Геометрические характеристики сталежелезобетонного поперечного сечения балки определяют, используя коэффициент приведения nb = Est / Ebпо п. 9.5 , учитывающий различные упругие свойства стали и бетона, приводя площадь сечения железобетонной плиты к эквивалентной ( в nb раз меньшей) площади стали.

Тогда приведенная к металлу площадь объединенного сечения:

где As– площадь сечения стальной балки; Ab– площадь сечения железобетонной плиты.

Учитываемую в составе сечения расчетную ширину железобетонной плиты в соответствии сп.9.15 следует определять как сумму bsl= b+ bcрасчетных величин свесов плиты в сторону соседнего стального элемента и в сторону консоли(рис.3.7).

Рис. 3.7. Схема к определению расчетной ширины

железобетонной плиты

При пролете главной балки l>4B– свес плиты в сторону соседнего элемента b = 0,5 B.

При пролете l<4B значение b = a+6tsl, но более B/2 и не менееl/8.

При пролете l>12С — консольный свес = С, при l<12С значение = a+6tsl,с , но не более С и не менее l/12. Здесь tsl, и tsl,с – средняя толщина железобетонной плиты соответственно в пролете и на консоли.

Положение центра тяжести объединенного сечения наиболее удобно определять, беря статический момент относительно центра тяжести металлической балки ( Сs), так как статический момент сечения металла относительно собственной оси равен нулю, то получаем:

где zb,s- расстояние между центрами тяжести плиты и стальной балки.

Откладывая вверх от центра тяжести металлической балки расстояние

получаем центр тяжести сталежелезобетонного сечения.

Момент инерции сталежелезобетонного сечения, приведенного к металлу, относительно оси, проходящей через его центр тяжести, определится по формуле:

гдеIb– момент инерции сечения плиты относительно оси, проходящей через центр ее тяжести.

Моменты сопротивления сталежелезобетонного сечения для центра тяжести железобетонной плиты:

где Zb,stb– расстояние от центра тяжести приведенного сечения до цента тяжести железобетонной плиты.

В приведенной площади Astbи моменте инерции объединенного сечения Istbможет быть учтена и продольная арматура железобетонной плиты путем ввода ее в площадь и момент инерции металлической части сечения.

Расчет сталежелезобетонной балки на воздействие положительного момента выполняется по одному из расчетных случаев А, Б или В в зависимости от величины напряжений в бетоне &#963;bна уровне центра тяжести железобетонной плитыи напряжений в продольной арматуре &#963;r согласно п.9.19 .

Случай А, при котором бетон плиты арматурная сталь работают в упругой области, наиболее распространен в практике и может приниматься при курсовом проектировании ( см.

СП 159.1325800.2014 Сталежелезобетонные пролетные строения автодорожных мостов. Правила расчета

рис.3.6). Критериями этого случая являются:

а) напряжения в бетоне плиты (сжатие – плюс, растяжение – минус)

б) напряжения в арматуре (сжатие – плюс, растяжение – минус)

В формулах (3.21) и (3.22): М2– изгибающий момент во второй стадии работы; М2 = М2П + Мвр – для расчетов в основном сочетании нагрузок; М2 = М2П + 0,8Мвр – для расчетов в дополнительном сочетании нагрузок; &#963;biи &#963;ri

уравновешенные в поперечном сталежелезобетонном сечении напряжения соответственно в бетоне на уровне Сbrи в продольной арматуре от ползучести и усадки бетона, изменения температуры и обжатия швов в сборных плитах; mbиmr–коэффициенты условий работы соответственно бетона и арматуры.

Проверки прочности:

а) стального верхнего пояса (сжатие – плюс, растяжение – минус )

б) стального нижнего пояса (сжатие – плюс, растяжение – минус )

В формулах (3.23) и (3.24): М = М1П + М2П + Мвр — полный изгибающий момент в сечении;

— коэффициент условий работы верхнего стального пояса, учитывающий его разгрузку прилегающим недонапряженным бетоном плиты; k3= 1 + &#951;(k-1) –поправочный коэффициент к моменту сопротивления при расчете прочности стальной балки на совместное действие изгибающего момента и осевой силы;k–коэффициент ( см. табл.3.2); &#951;– коэффициент принимаемый по табл. 9.5 ;k4= k3/m1–поправочный коэффициент к моменту сопротивления при проверке стального верхнего пояса, принимаемый не менее 1,0; Nbr= Ab&#1004;b+ Ar&#1004;r.

Ползучесть бетона учитывают, если напряжения в бетоне

где М2П – изгибающий момент в сечении от расчетной постоянной нагрузки во второй стадии.

Деформации сжатия, замоноличенных бетоном поперечных швов сборной железобетонной плиты, согласно п.Щ5 приложения Щ , необходимо учитывать в расчетах, если продольная арматура плиты не состыкована в швах и при этом плита не имеет предварительного напряжения в продольном направлении.

Усадку бетона согласно п.9.9 следует учитывать при расчетах на температурные воздействия. При этом разгружающее влияние усадки бетона не учитывается.

Ползучесть бетона от усадочных напряжений допускается учитывать в расчетах введением условного модуля упругости бетонаEef,shr= 0,5Eb. Расчет

сталежелезобетонной конструкции на действие поперечной силы, по приведенным напряжениям, на местную устойчивость выполняется по формулам предыдущего раздела, но с учетом стадийности приложения нагрузки и работы сечений.

Методика, последовательность и формулы для расчета сталежелезобетонных мостов с учетом стадийности их работы, а так же числовой пример расчета приведены в .

Литература:

1. Свод правил. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*. /Минрегион России.-М.: ОАО «ЦПП», 2010.-339с.

2.Богданов Г.И.,Владимирский С.Р.,Козьмин Ю.Г.,Кондратов В.В. Проектирование мостов и труб. Металлические мосты: Учебник для вузов ж.-д. транспорта/ Под редакцией Ю.Г.Козьмина.-М.: Маршрут, 2005.-460с.

3. Корнеев М.М. Стальные мосты: Теоретическое и практическое пособие по проектированию.- К.,2003. -547с.

4. Ефимов П.П. Проектирование мостов. Балочные сплошностенчатые цельнометаллические и сталежелезобетонные мосты: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. – М.: ГОУ «Учебно – методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. – 124 с.

5. Пример расчета сталежелезобетонного разрезного пролетного строения автодорожного моста: метод. указания / А.А. Сивцов, Г.В. Десятых. – Екатеринбург: Изд – во УрГУПС, 2012. – 47, с.

Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 240 | Нарушение авторских прав

Чертежи | Анализ местных условий | Указания по безопасности труда | Определение усилий | Конструктивные показатели металлических пролетных строений | Основные характеристики опорных частей под металлические пролетные строения мостов. | Приложение IV |
mybiblioteka.su — 2015-2018 год. (0.011 сек.)

СТО 0047-2005 Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу. Расчет и проектирование

ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»

ЗАО «Хилти Дистрибьюшн Лтд»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

ПЕРЕКРЫТИЯ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ С МОНОЛИТНОЙ ПЛИТОЙ ПО СТАЛЬНОМУ ПРОФИЛИРОВАННОМУ НАСТИЛУ

Расчет и проектирование

СТО 0047-2005

(02494680, 17523759)

Москва 2005

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН лабораторией холодноформованных профилей и конструкций ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» и ЗАО «Хилти Дистрибьюшн Лтд»

2. ВНЕСЕН организациями-разработчиками стандарта

5. Разработка согласование, утверждение, издание (тиражирование), изменение или пересмотр и отмена настоящего стандарта производится организациями-разработчиками

5 Материалы

6 Конструктивные требования

7 Расчет и проектирование

7.1 На стадии возведения

7.1.1 Определение нагрузок

7.1.2 Расчет стального оцинкованного профилированного настила

7.2 На стадии эксплуатации

7.2.1 Расчет железобетонной плиты

9.1 Упоры X- HVB компании Hilti

Приложение А (рекомендуемое) Методика определения расчетных геометрических характеристик сечения профилированных настилов с учетом закритической работы сжатых полок

Библиография

Введение

Настоящий стандарт разработан в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» №184-ФЗ и предназначен для разработчиков стандарта и организаций, разрабатывающих проектную и иную документацию при строительстве сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальному профилированному настилу.

Стандарт может применяться организациями, выполняющими работы в области установленной стандартом, если эти организации имеют сертификаты соответствия, выданные Органом по сертификации в системе добровольной сертификации, созданной организациями разработчиками стандарта. Организации разработчики не несут никакой ответственности за использование данного стандарта организациями, не имеющими сертификатов соответствия.

Сталежелезобетонные перекрытия со стальными балками и монолитной плитой по стальным оцинкованным профилированным настилам рекомендуется применять при возведении и реконструкции многоэтажных и малоэтажных промышленных, гражданских и общественных зданиях, открытых промышленных этажерках, транспортных галереях и т.п.

Применение сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальным оцинкованным профилированным настилам дает следующие преимущества:

— снижение расхода стали на 15% на балки;

— сокращение трудозатрат при строительстве на 25-40% по сравнению с традиционными монолитными перекрытиями (со стержневой армату рой);

— сокращение сроков строительства на 25%;

— уменьшение массы перекрытия на 30-50% по сравнению с железобетонными перекрытиями традиционной конструкции:

— уменьшению строительной высоты на 10%;

— увеличение жесткости перекрытий здания при действии горизонтальных нагрузок;

— размещение коммуникаций в гофрах профилированного настила перекрытия;

— отсутствие деревянной опалубки;

— повышение безопасности труда и пожарной безопасности на стадии монтажа.

При разработке настоящего стандарта использовались материалы института ЦНИИПСК им. Мельникова, ранее выполненные под руководством д.т.н.

Основные положения расчета сталежелезобетонных пролетных строений.

профессора Н.Н. Стрелецкого и материалы НИИЖБ, выполненные д.т.н. Васильевым А.П. и к.т.н. Горшковой В.М.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *