Определение напряжений в сталежелезобетонных балках от усадки бетона и температурных воздействий.
Определение напряжений в сталежелезобетонных балках от усадки бетона и температурных воздействий. - раздел История, Краткие исторические сведения о металлических мостах Усадка Бетона Это Характерный Для Бетона Процесс Изменения Его Объёма, Связан...
Усадка бетона это характерный для бетона процесс изменения его объёма, связанный с формированием во времени структуры цементного камня. Для линейно протяжённых элементов (каким является железобетонная плита проезжей части) наибольший интерес представляет продольное укорочение плиты усадки бетона (Рис. 28.1). Процесс усадки бетона, как и ползучести, носит затухающий характер.
Для определения дополнительных напряжений, возникающих в сталежелезобетонном пролётном строении (сталежелезобетонном сечении), мысленно предположим, что связь между железобетонной плитой и стальной балкой временно отсутствует. Плита при этом от усадки бетона свободно укоротится на величину.
Затем к железобетонной плите и стальной балке приложим соответственно два взаимно уравновешенных внутренних усилия.
Указанные усилия определим из условия, что удлинение железобетонной плиты от усилия Nb и укорочение стальной балки от в уровне центра тяжести плиты должны в сумме компенсировать свободную полную деформацию или относительную.
Из (28.3) можно получить выражение для определения искомого изменения напряжений в бетоне от его стеснённой усадки:
Последнее слагаемое знаменателя (28.4) показывает, что ползучесть бетона смягчает воздействие усадки бетона на сталежелезобетонное сечение. Имея значение аь silr, несложно определить дополнительные напряжения в любой точке стального сечения.
Современные нормы проектирования мостов предлагают методику определения дополнительных напряжений СТЖБ сечений, основанную на использовании приведённого модуля упругости.
Применяя значение приведённого модуля упругости бетона, определяют геометрические характеристики СТЖБ сечения. С учётом сказанного, а также обозначений, приведенных на рисунке 28.3, приведём выражение для определения напряжений в любой точке сечения:
Нормы проектирования мостов рекомендуют это распределение температур определять на основе экспериментальных исследований и теплофизических расчётов.Как показывает практика, распределение температур по высоте сечения носит плавный характер, поэтому температуры измеряют в ограниченном числе точек подходящей математической функцией экспериментальные данные, можно построить эпюру распределения температур (Эп. t) по высоте сечения (Рис. 28.4). Для решения поставленной задачи разобьем балку по высоте на характерные участки.
Изменение температуры по высоте участка примем прямолинейным. Если бы каждый выделенный участок балки мог деформироватя в не связи с соседними, то эпюра температурных деформаций по форме соответствовала бы (сплошная линия на эпюре 6, приведенной на рисунке 28.4). Для обеспечения совместности деформаций на границах участков приложим к торцам каждого участка продольные силы изгибающие моменты.
Для записи выражений для; воспользуемся гипотезой плоских сечений и построением, приведенным на рисунке 28.4:
С учётом того, что на стадии проектирования СТЖБ пролётного строения не всегда представляется возможность собрать необходимые данные для расчёта на температурные воздействия, нормы проектирования мостов предлагают методику расчета на эти воздействия, основанные на нормировании разности температур между стальной балкой и железобетонной плиты.
Температурные воздействия на сталежелезобетонное пролётное строение определяются разностью температур между железобетонной и стальной частями сечения. Расчёты выполняют исходя из неизменности характера распределения температур по длине пролётного строения (для прямолинейных в плане пролётных строений) и неравномерного распределения температур по высоте стальной или бетонной частей сечения (Рис. 28.4). Температурное воздействие нормируется максимальным значением разности температур железобетонной и стальной частей сечения для сплошностенчатых пролётных строений автодорожных и городских мостов с ездой поверху:
а)в случае, когда температура стали выше, чем железобетона, и балка подвергается нагреву от воздействия солнечных лучей при их наклоне к горизонту 30° и более, t max=30 °C; в случае, когда температура стали выше, чем железобетона, но балка не подвергается нагреву от воздействия солнечных лучей; в случае, когда температура стали ниже, чем железобетона.
б)в случае без (до) устройства на железобетонной плите проезжей части одежды ездового полотна, когда температура железобетона выше, чем стали.
Напряжения в сталежелезобетонном строении статически определимой системы могут быть вычислены по формуле.
Все соединения используемые в мостостроении можно разделить на две основные группы... заводские позволяющие создать монтажный блок... монтажные используемые при объединении монтажных блоков...
Краткие исторические сведения о металлических мостах.
Люди с незапамятных времён использовали в своей практической деятельности железо. Учёными доказано, что первые железные изделия выполнялись из метеоритного железа. За две тысячи лет до нашей эры в
Краткие сведения о металле, используемом в мостостроении.
Как известно, железо в чистом виде встречается в земной коре редко, так как этот металл обладает большой окислительной способностью. Наиболее крупные и богатые окисленными соединениями железа местн
Сортамент металла, применяемый в мостостроении.
В целях унификации поставок стали с заданной формой, размерами и способом изготовления в нашей стране принят стандартный сортамент металла. В основном для изготовления мостовых металлических констр
Физико-механические свойства металла.
Для опытной оценки физических свойств металла проводят механические испытания, поэтому эти свойства и называют физико-механическими. Природа механической прочности металла в настоящее время ещё нед
Системы металлических мостов.
Металл – достаточно универсальный материал, он хорошо работает на сжатие, растяжение, кручение, сдвиг. Поэтому из металла можно создать практически любую мостовую конструкцию. Учитывая, с одной сто
Балочные мосты
Балочные пролётные строения характеризуются тем, что, при воздействии на них вертикальных нагрузок, передают на опоры вертикальные реакции, что позволяет сооружать пролётные строения этого типа на
Рамные мосты
В рамных системах пролётное строение, и опоры, как правило, составляют единую (цельную) конструкцию, что даёт опорам возможность включаться в совместную работу с пролётным строением. Металлические
Арочные мосты
Характерным для арочного моста является то, что его основной элемент - арка (от лат. arcus - дуга). Арочная система является распорной, а при прочном и жёстком основании позволяет получить достаточ
Вантовые мосты
Особенностью вантовых мостов является их наглядно ясная структура конструкции. В ней все элементы выполняют строго определённые функции. Введение в конструкцию большего числа вант позволяет свести
Висячие мосты
При необходимости строительства мостов через полноводные преграды с интенсивным судоходным движением приходится устраивать мосты с большими пролётами. В этом случае применяют мосты висячей системы
Комбинированные системы
К комбинированным системам относят такие мосты, которые состоят из двух или более простых статических систем. К комбинированным системам также относят такие системы, в которых введены дополнительн
Заклепочные соединения
Основным элементом заклёпочного соединения является заклёпка, которая может иметь головку сферическую (Рис. 6.3), потайную (Рис. 6.4) или полупотайную (Рис. 6.5). В мостостроении наибольшее распрос
Болтовые соединения
Болтовые соединения появились в мостостроении одновременно с чугунными конструкциями. Постановка болтов не сопряжена с ударными воздействиями, что является важным фактором при монтаже элементов, вы
Конструкция сварных балок.
В сварных балках поясной и вертикальный лист могут быть присоединены непосредственно один к другому двухсторонними угловыми сварными швами (Рис. 9.1). Поэтому сварные балки имеют простую конструкти
Бистальные сплошностенчатыми балочные пролетные строения.
Большинство металлических сплошностенчатых пролётных строений выполнено из металла одной марки (моностальные конструкции). Но с увеличением пролёта такое решение нередко становится нерациональным.
Монтажный стык на высокопрочных болтах
Монтажные блоки с заводскими сварными соединениями часто соединяют высокопрочными болтами (Рис. 14.9). Так как в таких заводских блоках отсутствуют поясные уголки, двухсторонние накладки на стенку
Цельносварной монтажный стык
Прежде всего следует отметить, что цельносварной монтажный стык не требует каких-либо накладок, т. е. дополнительного расхода металла. Кроме того, такой стык не требует и рассверловки металла под з
Комбинированный фрикционно-сварной монтажный стык
В комбинированных монтажных стыках пояса соединяют с помощью сварки, а стенки парными накладками на высокопрочных (фрикционных) болтах (Рис. 14.15). Для выполнения такого стыка в стенке предусмотре
Основные положения расчета сталежелезобетонных пролетных строений.
Прежде всего, следует отметить, что основой для расчёта сталежелезобетонных пролётных строений является методика расчёта стальных пролётных строений с дополнениями, учитывающими специфику работы ст
Новости и инфо для студентов