Сбор нагрузок, действующих на расчетную главную балку.

Руководитель проекта

Кобзев В.В.

 

 

Проект выполнил

студент группы МТ-09Д2

Хекк К.Н.

ОМСК-2013

 

Содержание

 

1 Сбор нагрузок, действующих на расчетную главную балку……………………......

2 Определение внутренних усилий по стадиям и по сочетаниям нагрузок………….

2.1 Изгибающие моменты и поперечные силы от нагрузок на I стадии………….

2.2 Изгибающие моменты и поперечные силы от от постоянных нагрузок II стадии …………………………………………………………………………………...

2.3 Изгибающие моменты и поперечные силы от ползучести бетона Мсr, Qсr, усадки бетона Мshr, Qshr, неравномерного температурного воздействия Мt, Qt…

2.4 Экстремальные изгибающие моменты Mвр и соответствующие поперечные силы Qвр,с от временных нагрузок…………………………………………………...

2.5 Определение внутренних усилий по стадиям и по сочетаниям нагрузок……

3. Расчет сечений главной балки по прочности и конструирование поясов главных балок по длине пролетного строения…………………………………………………

3.1 Определение геометрических характеристик сечения………………………..

3.2 Определение продольных сил…………………………………………………..

3.3 Определение коэффициентов …………………………………..

3.4 Определение напряжений от ползучести………………………………………

3.5 Определение напряжений от усадки …………………...……………………...

3.6 Определение напряжений от температурных воздействий …...……………...

3.7 Проверка прочности сечения……………………………………………………

4. Расчет монтажного стыка главной балки…………………………………………..

4.1 Расчет стыка поясов……………………………………………………………..

4.2 Расчет стыка стенки……………………………………………………………

Библиографический список…………………………………………………………..116

 

Определение внутренних усилий по стадиям и по сочетаниям нагрузок.

При проектировании неразрезных сталежелезобетонных пролетных строений для выполнения расчетов на прочность и устойчивость балок вычисляют следующие усилия в I стадии:

· изгибающие моменты и поперечные силы от постоянных нагрузок I стадии М_I, Q_I.

Во второй стадии работы конструкции вычисляют следующие усилия:

· изгибающие моменты и поперечные силы от постоянных нагрузок II стадии М_II, Q_II;

· изгибающие моменты и поперечные силы от ползучести бетона М_сr, Q_сr;

· изгибающие моменты и поперечные силы от усадки бетона М_shr, Q_shr;

· изгибающие моменты и поперечные силы от неравномерного температурного воздействия М_t, Q_t;

· экстремальные изгибающие моменты M_вр и соответствующие поперечные силы Q_вр,с от временных нагрузок.

 

 

Изгибающие моменты и поперечные силы от нагрузок на I стадии.

Усилия в балке находим при помощи программы Midas Civil 2013. Сечения выбираем на стыках блоков, в серединах блоков, в опорах и в середине пролетов.

Элемент	Координаты		Пост Монтаж 1 СТАДИЯ
	X	Y	My норм	Qz норм	My мин	Qz мин	My макс	Qz макс
1	0,00	-6	0	-350,99	0	-386,089	0	-315,891
2	3,5	-6	1124	-291,3	1011,6	-320,43	1236,4	-262,17
3	7	-6	2039,11	-231,62	1835,199	-254,782	2243,021	-208,458
4	10,5	-6	2745,32	-171,93	2470,788	-189,123	3019,852	-154,737
5	14	-6	3242,63	-112,25	2918,367	-123,475	3566,893	-101,025
6	19	-6	3590,7	-26,98	3231,63	-29,678	3949,77	-24,282
7	24	-6	3512,45	58,28	3161,205	52,452	3863,695	64,108
8	29	-6	3007,88	143,55	2707,092	129,195	3308,668	157,905
9	34	-6	2076,98	228,81	1869,282	205,929	2284,678	251,691
10	39	-6	719,77	314,08	647,793	282,672	791,747	345,488
11	44	-6	-1063,77	399,34	-1170,147	359,406	-957,393	439,274
12	49	-6	-3273,63	484,6	-3600,993	436,14	-2946,267	533,06
13	54	-6	-5909,81	569,87	-6500,791	512,883	-5318,829	626,857
14	59	-6	-8972,32	-678,45	-9869,552	-746,295	-8075,088	-610,605
15	64	-6	-5793,22	-593,19	-6372,542	-652,509	-5213,898	-533,871
16	69	-6	-3040,45	-507,92	-3344,495	-558,712	-2736,405	-457,128
17	74	-6	-713,99	-422,66	-785,389	-464,926	-642,591	-380,394
18	79	-6	1186,14	-337,39	1067,526	-371,129	1304,754	-303,651
19	84	-6	2659,95	-252,13	2393,955	-277,343	2925,945	-226,917
20	89	-6	3707,43	-166,87	3336,687	-183,557	4078,173	-150,183
21	94	-6	4328,6	-81,6	3895,74	-89,76	4761,46	-73,44
22	99	-6	4523,44	3,66	4071,096	3,294	4975,784	4,026
23	104	-6	4291,96	88,93	3862,764	80,037	4721,156	97,823
24	109	-6	3634,16	174,19	3270,744	156,771	3997,576	191,609
25	114	-6	2550,04	259,46	2295,036	233,514	2805,044	285,406
26	119	-6	1039,59	344,72	935,631	310,248	1143,549	379,192
27	124	-6	-897,17	429,99	-986,887	386,991	-807,453	472,989
28	129,5	-6	-3520,02	523,78	-3872,022	471,402	-3168,018	576,158
29	135	-6	-6658,71	617,57	-7324,581	555,813	-5992,839	679,327
30	140	-6	-9959,71	-713,65	-10955,681	-785,015	-8963,739	-642,285
31	145,5	-6	-6292,56	-619,86	-6921,816	-681,846	-5663,304	-557,874
32	151	-6	-3141,26	-526,07	-3455,386	-578,677	-2827,134	-473,463
33	156	-6	-724,08	-440,8	-796,488	-484,88	-651,672	-396,72
34	161	-6	1266,77	-355,54	1140,093	-391,094	1393,447	-319,986
35	166	-6	2831,31	-270,27	2548,179	-297,297	3114,441	-243,243
36	171	-6	3969,52	-185,01	3572,568	-203,511	4366,472	-166,509
37	176	-6	4681,41	-99,75	4213,269	-109,725	5149,551	-89,775
38	181	-6	4966,98	-14,48	4470,282	-15,928	5463,678	-13,032
39	186	-6	4826,23	70,78	4343,607	63,702	5308,853	77,858
40	191	-6	4259,15	156,05	3833,235	140,445	4685,065	171,655
41	196	-6	3265,76	241,31	2939,184	217,179	3592,336	265,441
42	201	-6	1846,04	326,58	1661,436	293,922	2030,644	359,238
43	204	-6	1600,5	411,84	1440,45	370,656	1760,55	453,024
44	206	-6	0	490,14	0	441,126	0	539,154

 

Таблица1. Усилия на I стадии.

M_ymin и Q_ymin получены путем умножения нормативных характеристик на

=0,9 – понижающий коэффициент надежности;

M_ymax и Q_ymax получены путем умножения нормативных характеристик на

=1,1 – повышающий коэффициент надежности;

 

 

Рис 2.Эпюра Max и Min моментов на I стадии.

Рис 3. Эпюра Max и Min поперечных сил на I стадии.

Элемент

Координаты

Постоянная Расч 2 СТАДИЯ

X

Y

My расч

Qz расч

My мин

Qz мин

My макс

Qz макс

1

0,00

-6

0

-265,62

0

-292,182

0

-239,058

2

3,5

-6

1175,04

-233,5

1057,536

-256,85

1292,544

-210,15

3

7

-6

1620,39

-208,27

1458,351

-229,097

1782,429

-187,443

4

10,5

-6

2255,19

-146,64

2029,671

-161,304

2480,709

-131,976

5

14

-6

2701,01

-88,81

2430,909

-97,691

2971,111

-79,929

6

19

-6

2955,76

-32,58

2660,184

-35,838

3251,336

-29,322

7

24

-6

2912,78

63,75

2621,502

57,375

3204,058

70,125

8

29

-6

2528,8

121,04

2275,92

108,936

2781,68

133,144

9

34

-6

1778,54

216,03

1600,686

194,427

1956,394

237,633

10

39

-6

749,51

273,4

674,559

246,06

824,461

300,74

11

44

-6

-725,35

354,74

-797,885

319,266

-652,815

390,214

12

49

-6

-2337,3

408,24

-2571,03

367,416

-2103,57

449,064

13

54

-6

-4572,52

437,47

-5029,772

393,723

-4115,268

481,217

14

59

-6

-6355,06

-515,47

-6990,566

-567,017

-5719,554

-463,923

15

64

-6

-3824,97

-472,68

-4207,467

-519,948

-3442,473

-425,412

16

69

-6

-1931,23

-423,29

-2124,353

-465,619

-1738,107

-380,961

17

74

-6

-46,12

-357,01

-50,732

-392,711

-41,508

-321,309

18

79

-6

1349,23

-301,22

1214,307

-331,342

1484,153

-271,098

19

84

-6

2552,82

-208,54

2297,538

-229,394

2808,102

-187,686

20

89

-6

3314,54

-151,68

2983,086

-166,848

3645,994

-136,512

21

94

-6

3820,44

-54,12

3438,396

-59,532

4202,484

-48,708

22

99

-6

3929,17

1,73

3536,253

1,557

4322,087

1,903

23

104

-6

3710,18

99,45

3339,162

89,505

4081,198

109,395

24

109

-6

3186,71

155,62

2868,039

140,058

3505,381

171,182

25

114

-6

2240,75

252,01

2016,675

226,809

2464,825

277,211

26

119

-6

1003,6

327,14

903,24

294,426

1103,96

359,854

27

124

-6

-607,17

392,23

-667,887

353,007

-546,453

431,453

28

129,5

-6

-2378,06

442,06

-2615,866

397,854

-2140,254

486,266

29

135

-6

-4679,96

479,62

-5147,956

431,658

-4211,964

527,582

30

140

-6

-7289,48

-523,99

-8018,428

-576,389

-6560,532

-471,591

31

145,5

-6

-4874,24

-500,68

-5361,664

-550,748

-4386,816

-450,612

32

151

-6

-2255,7

-445,96

-2481,27

-490,556

-2030,13

-401,364

33

156

-6

-760,09

-396,93

-836,099

-436,623

-684,081

-357,237

34

161

-6

1188,26

-313,02

1069,434

-344,322

1307,086

-281,718

35

166

-6

2166,23

-250,23

1949,607

-275,253

2382,853

-225,207

36

171

-6

3283,65

-160,99

2955,285

-177,089

3612,015

-144,891

37

176

-6

3736,89

-96,7

3363,201

-106,37

4110,579

-87,03

38

181

-6

4021,17

-7,38

3619,053

-8,118

4423,287

-6,642

39

186

-6

3946,57

56,8

3551,913

51,12

4341,227

62,48

40

191

-6

3416,85

145,64

3075,165

131,076

3758,535

160,204

41

196

-6

2813,66

208,26

2532,294

187,434

3095,026

229,086

42

201

-6

1463,16

293,2

1316,844

263,88

1609,476

322,52

43

204

-6

353,85

349,68

318,465

314,712

389,235

384,648

44

206

-6

0

386,15

0

347,535

0

424,765

 

Таблица 2.Усилия от пост нагрузок на II стадии.

 

 

M_ymin и Q_ymin получены путем умножения нормативных характеристик на

=0,9 – понижающий коэффициент надежности;

M_ymax и Q_ymax получены путем умножения нормативных характеристик на

=1,1 – повышающий коэффициент надежности;

 

 

Рис 4. Эпюры изгибающих моментов от постоянных нагрузок II стадий.

 

Рис 5. Эпюры поперечных сил от постоянных нагрузок II стадий.

 

Усадка

My норм

Qz норм

My мин

Qz  мин

My макс

Qz макс

1

0

64,07

0

70,477

0

57,663

2

-224,24

64,07

-246,664

70,477

-201,816

57,663

3

-448,47

64,07

-493,317

70,477

-403,623

57,663

4

-672,71

64,07

-739,981

70,477

-605,439

57,663

5

-896,94

64,07

-986,634

70,477

-807,246

57,663

6

-1217,28

64,07

-1339,008

70,477

-1095,552

57,663

7

-1537,62

64,07

-1691,382

70,477

-1383,858

57,663

8

-1857,96

64,07

-2043,756

70,477

-1672,164

57,663

9

-2178,29

64,07

-2396,119

70,477

-1960,461

57,663

10

-2498,63

64,07

-2748,493

70,477

-2248,767

57,663

11

-2818,97

64,07

-3100,867

70,477

-2537,073

57,663

12

-3139,31

64,07

-3453,241

70,477

-2825,379

57,663

13

-3459,64

64,07

-3805,604

70,477

-3113,676

57,663

14

-3779,98

1,54

-4157,978

1,694

-3401,982

1,386

15

-3787,67

1,54

-4166,437

1,694

-3408,903

1,386

16

-3795,36

1,54

-4174,896

1,694

-3415,824

1,386

17

-3803,05

1,54

-4183,355

1,694

-3422,745

1,386

18

-3810,74

1,54

-4191,814

1,694

-3429,666

1,386

19

-3818,43

1,54

-4200,273

1,694

-3436,587

1,386

20

-3826,12

1,54

-4208,732

1,694

-3443,508

1,386

21

-3833,81

1,54

-4217,191

1,694

-3450,429

1,386

22

-3841,5

1,54

-4225,65

1,694

-3457,35

1,386

23

-3849,19

1,54

-4234,109

1,694

-3464,271

1,386

24

-3856,88

1,54

-4242,568

1,694

-3471,192

1,386

25

-3864,57

1,54

-4251,027

1,694

-3478,113

1,386

26

-3872,26

1,54

-4259,486

1,694

-3485,034

1,386

27

-3879,95

1,54

-4267,945

1,694

-3491,955

1,386

28

-3888,41

1,54

-4277,251

1,694

-3499,569

1,386

29

-3896,87

1,54

-4286,557

1,694

-3507,183

1,386

30

-3904,56

-59,16

-4295,016

-65,076

-3514,104

-53,244

31

-3579,18

-59,16

-3937,098

-65,076

-3221,262

-53,244

32

-3253,8

-59,16

-3579,18

-65,076

-2928,42

-53,244

33

-2958

-59,16

-3253,8

-65,076

-2662,2

-53,244

34

-2662,2

-59,16

-2928,42

-65,076

-2395,98

-53,244

35

-2366,4

-59,16

-2603,04

-65,076

-2129,76

-53,244

36

-2070,6

-59,16

-2277,66

-65,076

-1863,54

-53,244

37

-1774,8

-59,16

-1952,28

-65,076

-1597,32

-53,244

38

-1479

-59,16

-1626,9

-65,076

-1331,1

-53,244

39

-1183,2

-59,16

-1301,52

-65,076

-1064,88

-53,244

40

-887,4

-59,16

-976,14

-65,076

-798,66

-53,244

41

-591,6

-59,16

-650,76

-65,076

-532,44

-53,244

42

-295,8

-59,16

-325,38

-65,076

-266,22

-53,244

43

-142,4

-59,16

-156,64

-65,076

-128,16

-53,244

44

0

-59,16

0

-65,076

0

-53,244

Таблица 3.Усилия от усадки.

 

M_ymin и Q_ymin получены путем умножения нормативных характеристик на

=0,9 – понижающий коэффициент надежности;

M_ymax и Q_ymax получены путем умножения нормативных характеристик на

=1,1 – повышающий коэффициент надежности;

 

Рис 6. Эпюры изгибающих моментов от усадки.

 

 

Рис 7. Эпюры поперечных сил от усадки.

Ползучесть бетона

Усилия в балке находим при помощи программы Midas Civil 2013.

	Ползучесть
элемент	My норм	Qz норм	My мин	Qz мин	My макс	Qz макс
1	0	-32,48	0	-35,728	0	-29,232
2	113,68	-32,48	125,048	-35,728	102,312	-29,232
3	227,37	-32,48	250,107	-35,728	204,633	-29,232
4	341,05	-32,48	375,155	-35,728	306,945	-29,232
5	454,73	-32,48	500,203	-35,728	409,257	-29,232
6	617,14	-32,48	678,854	-35,728	555,426	-29,232
7	779,54	-32,48	857,494	-35,728	701,586	-29,232
8	941,95	-32,48	1036,145	-35,728	847,755	-29,232
9	1104,36	-32,48	1214,796	-35,728	993,924	-29,232
10	1266,76	-32,48	1393,436	-35,728	1140,084	-29,232
11	1429,17	-32,48	1572,087	-35,728	1286,253	-29,232
12	1591,57	-32,48	1750,727	-35,728	1432,413	-29,232
13	1753,98	-32,48	1929,378	-35,728	1578,582	-29,232
14	1916,38	0,64	2108,018	0,704	1724,742	0,576
15	1913,17	0,64	2104,487	0,704	1721,853	0,576
16	1909,96	0,64	2100,956	0,704	1718,964	0,576
17	1906,75	0,64	2097,425	0,704	1716,075	0,576
18	1903,54	0,64	2093,894	0,704	1713,186	0,576
19	1900,33	0,64	2090,363	0,704	1710,297	0,576
20	1897,12	0,64	2086,832	0,704	1707,408	0,576
21	1893,9	0,64	2083,29	0,704	1704,51	0,576
22	1890,69	0,64	2079,759	0,704	1701,621	0,576
23	1887,48	0,64	2076,228	0,704	1698,732	0,576
24	1884,27	0,64	2072,697	0,704	1695,843	0,576
25	1881,06	0,64	2069,166	0,704	1692,954	0,576
26	1877,85	0,64	2065,635	0,704	1690,065	0,576
27	1874,64	0,64	2062,104	0,704	1687,176	0,576
28	1871,11	0,64	2058,221	0,704	1683,999	0,576
29	1867,57	0,64	2054,327	0,704	1680,813	0,576
30	1864,36	28,25	2050,796	31,075	1677,924	25,425
31	1709	28,25	1879,9	31,075	1538,1	25,425
32	1553,64	28,25	1709,004	31,075	1398,276	25,425
33	1412,4	28,25	1553,64	31,075	1271,16	25,425
34	1271,16	28,25	1398,276	31,075	1144,044	25,425
35	1129,92	28,25	1242,912	31,075	1016,928	25,425
36	988,68	28,25	1087,548	31,075	889,812	25,425
37	847,44	28,25	932,184	31,075	762,696	25,425
38	706,2	28,25	776,82	31,075	635,58	25,425
39	564,96	28,25	621,456	31,075	508,464	25,425
40	423,72	28,25	466,092	31,075	381,348	25,425
41	282,48	28,25	310,728	31,075	254,232	25,425
42	141,24	28,25	155,364	31,075	127,116	25,425
43	72,8	28,25	80,08	31,075	65,52	25,425
44	0	28,25	0	31,075	0	25,425

 

Таблица 4.Усилия от ползучести.

 

Рис 8. Эпюры изгибающих моментов от ползучести.

 

Рис 9. Эпюры поперечных сил от ползучести.

 

 

Воздействие температуры

Усилия в балке находим при помощи программы Midas Civil 2013.

элемент	Температура +30		Температура -15		Температура
1	My норм	Qz норм	My норм	Qz норм	My мин	Qz мин	My макс	Qz макс
1	0	10,1	0	-5,05	0	12,12	0	-6,06
2	-35,36	10,1	17,68	-5,05	-42,432	12,12	21,216	-6,06
3	-70,71	10,1	35,36	-5,05	-84,852	12,12	42,432	-6,06
4	-106,07	10,1	53,03	-5,05	-127,284	12,12	63,636	-6,06
5	-141,42	10,1	70,71	-5,05	-169,704	12,12	84,852	-6,06
6	-191,93	10,1	95,97	-5,05	-230,316	12,12	115,164	-6,06
7	-242,44	10,1	121,22	-5,05