Алексей Козлов (avkozlov) wrote,
Алексей Козлов
avkozlov

Многофункциональные преднапряженные балки Союздорпроекта

В последнее время ГГЭ заставляет рассматривать варианты с указанными в теме балками. СДП в своих информационных письмах ссылается на то, что новая опалубка запатентована, поэтому остается 2 варианта: покупать разрешение использовать новые балки (что как бы снимает множество вопросов и для большого проекта недорого), или пытаться запроектировать в старой опалубке (по типовому 3.503.1-81.7-1) балки под нагрузки А14, Н14.
Здесь возникает 2 основных вопроса:
1) необходимость расчета приопорных зон с учетом недобетонировки (по-хорошему, даже типовые балки под А11 и НК-80 надо бы пересчитывать с учетом недобетонировки);
2) отсутствие полноценной опалубки для балок длиной 12 и 15 м, в результате чего эти балки получаются с одной стороны с тонким ребром 16 см (изготавливаются в опалубках большей длины). С этой стороны недобетонировку никак нельзя делать.
Уменьшение шага балок примерно до 1.8 м улучшает ситуацию по изгибающим моментам - они получаются даже меньше, чем от А11 и НК-80 при шаге 2.4 м. Проблемы возникают в приопорных зонах из-за превышения поперечных сил - здесь шагом балок мало что можно изменить.
Для оперативного ответа на замечания ГГЭ была разработана удобная и быстрая методика расчета балок на Q, которая в общем виде представлена ниже.
Итак, как обычно использую Лиру и EXCEL. В лире составляется расчетная схема пролета, в которой балка по длине разбивается на 10 равных частей. Используя систему МОСТ, загружаем поверхности влияния усилий в крайних 4-х балках для сечений с шагом 0,1 L (0,1 расчетного пролета). Затем эти усилия выбрасываются в подготовленный экселевский файл и строятся объемлющие эпюры такого вида (для 4х крайних балок):
объемл эпюры1
Рассматривается 4 положения временной нагрузки: 2 случая АК, НК на краю полосы безопасности и НК с проходящей над осью балки линией колёс (чуть ближе к оси проезжей части).
Объемлющие эпюры можно проанализировать визуально, а можно автоматически получить выборку экстремальных усилий в каждом сечении:
экстремальные усилия
Согласно СП35.13330, к НК по 2й группе вводится к-т 0,8, который "возвращает" старую добрую НК-80 и как бы убирает проблему превышения главных растягивающих напряжений в приопорной зоне (если этот коэффициент не применять, то раскрытие наклонной трещины приводится к норме усиленным армированием, но с главными растягивающими напряжениями почти ничего сделать нельзя - избыточное обжатие пн-арматурой в приопорной зоне приведет к превышению главных сжимающих напряжений в нижней фибре, растягивающих в верхней).
Остается вопрос с прочностью на Q. Я рассматриваю следующие сечения:
расч сечения
1 - опорное вертикальное;
2 - наклонное от опорного вертикального к концу недобетонировки;
3 - наклонное приопорное, обязательное согласно 3.79* старого СНиПа - под 60 градусов к опорному вертикальному для преднапряженных балок;
4 и 5 - произвольные. Проекции наклонных сечений следующие: с=0 (вертикальное), с=0,84ho - проекция, при которой прекращается учет продольного армирования, и с=2ho.
В расчете несущей способности по бетону важно правильно рассчитать коэффициент условий работы m, который зависит от касательных напряжений ТАУ_q. Эти напряжения нужно вычислять не упрощенно для прямоугольного сечения, а для истинных приведенных характеристик по формуле Журавского. Сравнение представлено в таблице ниже:
сравнение тау  В столбце I представлены касательные напряжения, вычисленные для прямоугольного сечения b*ho, и в столбце К - соответствующие коэффициенты условий работы. В столбцах J и M - соответственно при вычислении ТАУ для приведенного сечения, показанного ниже:
геом характеристики
Эти характеристики также вычисляются автоматически.
В конце концов получается табличка с расчетом наклонных сечений на прочность и расчетом по сжатому бетону между наклонными трещинами:
расчет по Q
В этой табличке вносятся данные только в оранжевые ячейки, остальное вычисляется автоматически на основании объемлющих усилий, толщин слоёв дорожной одежды (погонная постоянная нагрузка и усилия от неё в соответствующих сечениях - автоматически), заданных типов армирования ребра (диаметр, класс, шаг стержней сеток ребра) и заданных параметров сечений.
Tags: автоматизация расчета, мост+excel, расчет по поперечной силе
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 3 comments