Определяне на монтажния размер на разширителната фуга
Монтажният размер на фугатае широчината на хлабината на дилатационната фуга, която последната има при монтиране в конструкцията на моста. Монтажният размер на фугата трябва да бъде равен на строго определена стойност, в зависимост от температурата на участъците по време на монтажа, в противен случай изчисленият диапазон на движенията на участъците може да не съвпада с допустимия диапазон на движенията на разширителната фуга и да надхвърли границите му при минимална или максимална температура на мостовата конструкция (виж точка 2.1.1.). На практика инсталационният размер се определя с помощта на специални таблици (приложени към този тип шев), които дават зависимостта на монтажния размер на шева от температурата на участъците (за които по правило се взема температурата на околната среда).
Когато вече е избрана конкретна компенсаторна фуга за дадена мостова конструкция, при определяне на нейния монтажен размер трябва да се приеме, че средата на проектния диапазон на преместванията на участъка трябва по възможност да съответства на средата на допустимия диапазон на движения на компенсатора. На практика можем да приемем като инсталационен размер размера на междината на компенсаторната фуга, съответстваща на температурата на околната среда, равна на +10 ° C [2], при която междината на компенсаторната фуга е приблизително равна на половината от изчислената максимална междина.
Примерна лаборатория
Мост: разцепен, изпълнен по схема 18 + 33 + 18 (фиг. 15), габаритът на платното е Г-10.
Размах: недиафрагмена стоманобетонна рамка с разстояние между гредите 1,7 m, пълна ширина на моста 12,5 m, изчислена площ на напречното сечение на главните греди 3,15 m 2, инерционен момент на сечението 0,0404 m 4, бетон от греди от клас B22.5.
Категория на пътя: III.
Ъгъл на монтаж на разширителната фуга спрямо оста на моста φ1: 0 o .
Ъгъл между посоката на движение на носещите части и оста на моста φ2: 0 o .
Срок на експлоатация: 1,5 години.
Местоположение на моста: Саратов.
Температура по време на монтажа на компенсатораTset: +10 o .
Забележка: разстоянието от крайните секции до надземните секции трябва да се приема във всички случаи равно на 0,3 m.
Целта на работата: да се определи изместването на краищата на надстройките, да се избере вида на шева за полученото изместване.
1. Определете климатичните характеристики на строителния район. В съответствие с табл. 1 и 2 на SNiP 23-01-99 "Строителна климатология" [3], за град Саратов имаме:
Абсолютна минимална температура на въздуха, Тmax, °С (Таблица 1. [3]).
Абсолютна максимална температура на въздуха, Тmin, °С (Таблица 1. [3]).
Изчисленият диапазон на промяна на температурата се изчислява съгласно (1):
Температурата на монтаж на компенсатора Tust е +10 o C.
2. Изчислете преместването на краищата на участъците.
Линейни хоризонтални надлъжни и напречни движения на свързващите краища на надстройки, еднакви по дължината на шева.
Отравномерна промяна на температурата на околната среда:
Тъй като участъците са стоманобетонни, действието на точка 5.10. SNiP 2.05.03-84* "Мостове и тръби" [6] не се отнася за тях. Следователно изчислението се извършва по формулата (2):
,
1.2 - коефициент на надеждност за температурни въздействия [2];
коефициент на топлинно разширение, равен за бетон b = 1 10 -5 K -1;
Δt изчислен диапазон на промяна на температурата за даденатерен, изчислен по-горе (равен на 78 ° C);
l прогнозната дължина на "веригата", с която се събират движенията (дължината на частта от моста, взета между съседни неподвижни носещи части), ще бъде равна на:l= 18+33 = 51 (m). Третият участък, дълъг 18 m, не се взема предвид при изчислението, тъй като разширителната фуга, която ни интересува, е разположена на участък от 18 + 33 m (обхвати 1 и 2) между неподвижните лагерни части, монтирани на опори 0 и 2. Следователно движенията от температурни ефекти за разширителната фуга (D. Sh.) се събират само от участъци 1 и 2.
От свиване и пълзене на бетон.
Възрастта на бетона към момента на монтажа на разширителните фуги е 1,5 години. Следователно е необходимо да се вземе предвид пълзенето на бетона (от Tb \u003d 1,5 години 3 MPa \u003d 28,5 10 9 Pa;
F - площ на напречното сечение на обхвата;
За обхват 1:
За обхват 2:
Δ g temp.prod (+) = Δ g temp.prod (+)1 + Δ g temp.prod (+)2 = 0,002 + 0,003 = 0,005 (cm)
Δ g temp.prod (-) = Δ g temp.prod (-)1 + Δ g temp.prod (-)2 = 0,002 0,003 = 0,005 (cm)
Общото изместване от действието на спирачната сила и теглителната сила на превозните средства:
Δ g temp.prod \u003d Δ g temp.prod (+) + Δ g temp.prod (-) = 0,005 + -0,005 = 0,01 (cm)
Тъй като мостът не е наклонен и ъгълът между шева и посоката на движение на носещата част е 90°, не е необходимо получените премествания на участъците да се привеждат към преместванията на компенсатора.
Линейни вертикални относителни премествания на свързващите краища на надстройки, еднакви по дължината на шева.
Измествания, възникващипри повдигане на надстройката върху опората.
Тъй като мостът е с връхни конструкции със стоманобетонни недиафрагмени греди18 и 33 m дължина, която е повече от 8,66, но не надвишава 33 m с разстояние между гредите 1,7 m и с размер G-10, височината на повдигане в зоната на монтаж на компенсаторите, определена съгласно таблица 5, е:
Тъй като участъците са разделени, е необходимо да се вземат предвид преместванията от действието на временни вертикални натоварвания Δvert.
Изместването от динамично натоварване ще бъде максимално, когато участък 2 е натоварен с жив товар, а участък 1 трябва да бъде разтоварен.
Използвайки формула (19) за определяне на Δvert от действието на две ленти на активно натоварване (A-11) в случай на разделен обхват на греда, имаме:
,
lcons конзола на горната конструкция (разстояние от надземния участък до крайния участък на гредата), равно на 0,3 m по задание;
l разстояние между местата на монтаж на опорните части на участъка,l= 33 2 lcons = 33 2 0,3 = 32,4 m;
E модул на еластичност на бетона на участъка (клас на бетон B22.5), равен на E = 28,5 10 3 MPa = 28,5 10 6 kPa;
J инерционен момент на сечението, равен на 0,0404 m 4 съгласно заданието;
ω, y1, y2 - площ и ординати на линията на влияние на опорната реакция за обхвата, определени от фиг. 17:
Ориз. 17. Линия на влияние и нейното натоварване за участък с дължина 33 m
Тогава Δvert е равно за втория обхват:
Ъглови движения в надлъжната вертикална равнина, еднакви по дължината на шева.
Разглежданото ъглово преместване е дефинирано по-горе (изразът за него е ограден в скоби в предходната формула). Равно е на: αvert \u003d 0,2536 rad.
Ъглови премествания в напречната вертикална равнина, причиняващи неравномерни относителни премествания на свързващите надстройки.
Ъглови движениянамираме от геометрични съображения, базирани на фиг. 18. Тъй като разстоянието между осите на гредите е 1,7 m, разстоянието между осите на крайните греди ще бъде B \u003d 7 1,7 \u003d 11,9 (m). Общата ширина на моста според заданието Bp = 12,5 м. Тогава дължината на конзолната част на плочата:
Максималната неравномерност на издигането на съседни греди върху опората Δ1 = 0,17 cm (Таблица 5) с обща неравномерност в рамките на 2 Δ1.
Тогава тангентата на наклона ще бъде:
В резултат на това вертикалното изместване, като се вземе предвид полученото ъглово изместване, ще бъде равно на:
Ъглови премествания в хоризонталната равнина в резултат на неравномерни линейни деформации на съединителните надстройки по дължината на разширителната фуга.
Тъй като мостът е разположен на права линия в плана, не отчитаме налягането на вятъра и неравномерното нагряване по напречното сечение, тези премествания липсват.
3. Нека обобщим получените премествания в три основни направления.
1) Движение Δпрод.
Δt.prod температурно изместване равно на 4,84 cm;
Δb.prod преместване от свиване и пълзене на бетон, равно на 0,41 cm;
Δ r temp.prod (+), Δ r temp.prod (-) движения от спиране (теглителна сила) на транспорта, насочени съответно към разтягане и компресиране на съседни надстройки, равни общо Δ r temp.prod = Δ r temp.prod (+) + Δ r temp.prod (+) + Δ r temp.prod (-) = 0,01 cm.
Δprod = 4,84 + 0,41 + 0,01 = 5,26 (cm)
2) Движение Δверт.
Δ in temp.vert сумата от вертикалните премествания от временния движещ се товар Δvert = 0,133 cm и вертикалните премествания от повдигането на връхната конструкция върху опората, отчитайки неравномерността на това повдигане Δvert.ang. = 3,34 см,
Δvert = Δ in temp.vert = Δvert + Δvert.ang. = 0,133 + 3,34 = 3,47 (cm)
3) Движение Δпоп.
Хоризонталнанапречните движения Δpop не се вземат предвид, тъй като мостът не е наклонен и ъгълът между посоката на движение на опорната част е 0 o .
4. Избираме деформационен шев. Получените изчислени премествания са обобщени в таблица (Таблица 8):