OBLICZENIA STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWE DŹWIGARÓW GŁÓWNYCH MOSTU DROGOWEGO NAD RZEKĄ

1. OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI.

a) Przekraczana przeszkoda:

• przeszkodą jest rzeka w terenie płaskim.

b) Opis elementów konstrukcji:

• dźwigary główne - są monolityczne ,żelbetowe; przęsło mostu składa się z 5 dźwigarów głównych; przekrój poprzeczny dźwigara składa się ze środnika o szerokości 60 cm; dźwigary zostały wykonane z betonu B35;

• pomost - stanowi go płyta pomostowa wraz z poprzecznicą; płyta pomostowa to płyta monolityczna o grubości 25 cm; poprzecznica wykonana metodą betonowania na miejscu;

Wyposażenie pomostu:

• nawierzchnia:

• układ warstw nawierzchni na jezdni:

- beton asfaltowy drobnoziarnisty - 4 cm

- beton asfaltowy gruboziarnisty - 6 cm

- papa termozgrzewalna

• układ warstw nawierzchni na chodniku:

- żywica epoksydowa - 0,3 cm

- kapa chodnikowa żelbetowa - 25 cm

- papa termozgrzewalna

• izolacja - na izolacje przewidziano papę termozgrzewalną,

• poręcze - poręcze stalowe wykonane na placu budowy i przyspawane do płytek stalowych wstawionych i zabetonowanych zabetonowanych w kapie chodnikowej,

• odwodnienie - realizowane poprzez spadki poprzeczne i podłużne 0,5 % , natomiast poprzeczne 2 % (na jezdni), 3 % (na chodniku).

c) przekrój poprzeczny przęsła:

d) schemat statyczny dźwigara głównego:

e) zakres obliczeń:

• obliczenia przeprowadza się w zakresie projektowania dźwigarów głównych na obciążenia stałe i pionowe obciążenia użytkowe,

• metoda obliczeń - w obliczeniach wykorzystuje się linię rozdziału poprzecznego obciążenia zgodnie z metodą Guyona - Massonneta.

2. WYZNACZENIE RZĘDNYCH LINII WPŁYWOWYCH.

2.1. Dane wyjściowe dla przęsła.

2.1. Charakterystyki geometryczne.

- c = 2,80 m

- l = 19,80 m

- d = 3,30 m

- b = 7,00 m

- t = 0,25 m

• Wyznaczenie A , S _{x ,} I _x , I _{x s} w przekroju poprzecznym:

• Wyznaczenie A , S _{x ,} I _x , I _{x s} w przekroju podłużnym:

2.2 Współczynnik sztywności.

• na skręcanie:

, gdzie

• c - rozstaw między belkami głównymi

• d - rozstaw między poprzecznicami

• J_xs, J_ys - momenty bezwładności na skręcanie

• J_x, J_y - momenty bezwładności na zginanie

• na zginanie:

, gdzie

• b - 0,60 szerokości przęsła

• l,50 - długość przęsła

2.3 .Wyznaczenie rzędnych linii wpływowych dla standardowych punktów przekroju poprzecznego.

• współczynniki poprzecznego rozdziału obciążeń,
  

n - liczba dźwigarów; n = 5

y					0
	0,8933	0,9458	1,0032	1,0577	1,0850	1,0577	1,0032	0,9458	0,8933
	0,7355	0,8811	1,0194	1,1304	1,1783	1,1304	1,0194	0,8811	0,7355
	0,7919	0,9042	1,0136	1,1044	1,1450	1,1044	1,0136	0,9042	0,7919
	0,1584	0,1808	0,2027	0,2209	0,2290	0,2209	0,2027	0,1808	0,1584

Sprawdzenie:

• współczynniki poprzecznego rozdziału obciążeń,
  

n - liczba dźwigarów, n = 5

y					0
	0,7355	0,8029	0,8804	0,9688	1,0577	1,1214	1,1318	1,1152	1,0938
	0,0730	0,3495	0,6242	0,8902	1,1305	1,3144	1,4148	1,4671	1,5059
	0,3097	0,5115	0,7157	0,9183	1,1045	1,2454	1,3137	1,3413	1,3586
	0,0619	0,1023	0,1432	0,1837	0,2209	0,2491	0,2627	0,2683	0,2717

Sprawdzenie:

• współczynniki poprzecznego rozdziału obciążeń,
  

n - liczba dźwigarów, n = 5

y					0
	0,6142	0,6881	0,7748	0,8804	1,0032	1,1318	1,2405	1,3013	1,3400
	-0,5152	-0,1402	0,2380	0,6242	1,0194	1,4148	1,7857	2,1063	2,4061
	-0,1116	0,1558	0,4298	0,7157	1,0136	1,3137	1,5909	1,8186	2,0251
	-0,0223	0,0312	0,0860	0,1432	0,2027	0,2627	0,3182	0,3637	0,4050

Sprawdzenie:

• współczynniki poprzecznego rozdziału obciążeń,
  

n - liczba dźwigarów, n = 5

y					0
	0,5202	0,5969	0,6881	0,8029	0,9458	1,1152	1,3013	1,4809	1,6291
	-1,0640	-0,6060	-0,1402	0,3495	0,8811	1,4671	2,1063	2,7708	3,4340
	-0,4979	-0,1761	0,1558	0,5115	0,9042	1,3413	1,8186	2,3100	2,7890
	-0,0996	-0,0352	0,0312	0,1023	0,1808	0,2683	0,3637	0,4620	0,5578

Sprawdzenie:

• współczynniki poprzecznego rozdziału obciążeń,
  

n - liczba dźwigarów, n = 5

y					0
	0,4418	0,5202	0,6142	0,7355	0,8933	1,0938	1,3400	1,6291	1,9476
	-1,6003	-1,0640	-0,5152	0,0730	0,7355	1,5059	2,4061	3,4340	4,5496
	-0,8706	-0,4979	-0,1116	0,3097	0,7919	1,3586	2,0251	2,7890	3,6198
	-0,1741	-0,0996	-0,0223	0,0619	0,1584	0,2717	0,4050	0,5578	0,7240

Sprawdzenia:

2.4. Zestawienie rzędnych linii wpływowych rozdziału poprzecznego obciążenie dla belek : C,E,F.

y					0
C	0,1584	0,1808	0,2027	0,2209	0,2290	0,2209	0,2027	0,1808	0,1584
D (B)	0,0102	0,0590	0,1089	0,1596	0,2107	0,2588	0,2971	0,3249	0,3475
E (A)	-0,1146	-0,0481	0,0204	0,0942	0,1763	0,2694	0,3721	0,4814	0,5902

Sprawdzenie:

• dla belki C:

+
+
+
+
+
+
+
+
=1,6

• dla belki D (B) :

+
+
+
+
+
+
+
+
=1,6

• dla belki E (A) :

3. ZESTAWIENIE OBCIĄŻENIA DLA OBLICZENIA SIŁ DŹWIGARÓW GŁÓWNYCH.

ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ

3.1 OBCIĄŻENIA STAŁE.

• BELKI GŁÓWNE I PŁYA POMOSTOWA:

• NAWIERZCHNIA NA SZEROKOŚCI JEZDNI :

- asfaltobeton:

- izolacja:

RAZEM: 2,58

• NAWIERZCHNIA CHODNIKA NA SZEROKOŚCI 3,36m :

- dywanik z żywicy epoksydowej:

- kapa chodnikowa:

- izolacja:

- krawężnik:

RAZEM: 7,63

• BALUSTRADA I BELKA POD BALUSTRADĄ:

- balustrada:

0,5

- belka pod balustradą:

RAZEM: 2,94

• POPRZECZNICA:

- nad podporami na belki B,C,D

- w przęśle na belki B,C,D

- w przęśle na belki A,E

• OBCIĄŻĘNIE RÓWNOMIERNE,RÓWNE NA CAŁEJ SZEROKOŚCI KONSTRUKCJI PRZĘSŁA:

- ciężar własny konstrukcji
,

czyli na jedną belkę przypada

- ciężar nawierzchni

,

czyli na jedną belkę przypada

Obciążeniem

obciążamy linie wpływowe poprzecznego rozdziału obciążenia na szerokości 3,36 m licząc od krawężnika w kierunku poręczy.

Obciążeniem

obciążamy linie wpływowe poprzecznego rozdziału obciążenia na szerokości 0,09 m licząc od krawężnika w kierunku poręczy.

3.2 OBCIĄŻENIA UŻYTKOWE.

Klasa obciążenia

• Obciążenie taborem samochodowym:

K= 600 kN

• Obciążenie zmienne jezdni q:

• Obciążenie zmienne na chodniku p :

3.3. OBLICZENIE OBCIĄŻEŃ PRZYPADAJĄCYCH NA POSZCZEGÓLNE DZWIGARY.

Dla belki C:

Obciążenie przypadające na dźwigar:

Dla belki D:

Obciążenie przypadające na dźwigar:

Dla belki E:

Obciążenie przypadające na dźwigar:

3.4. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ STAŁYCH I RUCHOMYCH PRZYPADAJĄCYCH NA POSZCZEGÓLNE DZWIGARY.

			NA DŹWIGARY
						C	D ( B )	E ( A )
P [ kN ]	OBCIĄŻENIA UŻYTKOWE	DODATNIE	33,60	37,44	38,75
q [ kN/mb ]					4,60	4,37	3,86
t [kN/mb ]					1,10	2,05	3,14
P [ kN ]				UJEMNE	-	-	-
q [ kN/mb ]					-	-	-
t [kN/mb ]					-	-	-0,39
qk= 14,55 [kN/m^2 ]			OBCIĄŻENIA STAŁE		40,74	40,74	40,74
qw [ kN/mb ]					7,84	13,73	14,55
Gpoprz. nad podp.na belki B,C,D					44,55	44,55	-
Gpoprz. w przęśle na belki B,C,D					26,40	26,40	-
Gpoprz. w przęśle na belki A,E					-	-	13,20

Do dalszych obliczeń przyjęto dźwigar D ( F ).

4.OBWIEDNIE SIŁ WEWNĘTRZNYCH.

OBWIEDNIA MOMENTÓW ZGINAJĄCYCH.

OBWIEDNIA MAKSYMALNYCH MAMENTÓW ZGINAJĄCYCH.

OBWIEDNIA SIŁ TNĄCYCH

T _max

T _min

T _max

T _min

T _max

T _min

T _max

T _min

OBWIEDNIA MAKSYMALNYCH I MINIMALNYCH SIŁ TNĄCYCH.

5. WYMIAROWANIE DZWIGARA D.

MATERIAŁY:

Beton: B3Stal Stal A III N 20G2 :

E_b=34,4*10³ MPa E_a = 200 Gp

B_b=19,8 MPa R_a = 375 Mpa,

DANE DOTYCZĄCE PRZEKROJU:

5.1. PRZEKÓJ PRZĘSŁOWY.

• przyjęto warunki:

• wyznaczenie A_a, przy którym jest spełniony powyższy warunek:

• sprawdzenie naprężeń w betonie i stali:

- warunek został spełniony

- warunek został spełniony

• przyjęto zbrojenie główne prętami
  rozmieszczonymi co 11 cm, pole powierzchni zbrojenia

A_s = 88,46 cm² .

5.2. ŚCINANIE

• NAPRĘŻENIA W BETONIE.

Dane:

T_max = 603,00kN

- warunek został spełniony

• SIŁA PRZENOSZONA PRZEZ BETON.

• CZĘŚĆ SIŁY PRZENOSZONEJ PRZEZ STRZEMIONA.

Na strzemiona przyjęto pręty ze stali A-I o średnicy
o
i
Rozstaw strzemion w strefie przypodporowej
,a na pozostałych odcinkach co 0,25m.Strzemiona są dwucięte n _w =2.

24

---