Расчет и конструкция плиты балки

На изображенной схемы установки колеса вдоль и поперек пролета балки, схема армирования плиты и схема распределения давления от колеса. Отпечатки колеса а₁ и b₁ на покрытии ездового полотна принимаются, соответственно для НК-80 0,2м и 0,8м, для АК – 0,2м и 0,6м. Усилие Р давления на колесо для НК-126 кН, для АК – 70кН.

НК-80

Размеры площадки а₂ и b₂ передачи усилий от колеса на поверхность

плиты:

(54)

(55)

(56)

Н= =0,09+0,08+0,005+0,03=0,205м

а₂ =0,2+2*0,205=0,61 м

b₂ =0,8+2*0,205=1,21м

При этом расчетная ширина плиты, воспринимающая изгибающий момент от давления колеса

, но не менее 2/3 l_b. (57)

l_a = 0,61 + 1,43/3 = 1,08

Изгибающие моменты в сечениях 1-1 и 2-2 (М₁ и М₂) определяются через балочный момент М₀, который определяется для разрезной балки пролетом l_b:

(58)

(59)

Балочный момент определяется от совместного действия временных и постоянных нагрузок (в качестве временной нагрузки следует рассмотреть АК и НК и выбрать из них ту нагрузку, которая вызывает наибольший изгибающий момент):

(60)

Балочный изгибающий момент от постоянных нагрузок:

(61)

где g – расчетная нагрузка собственного веса конструкций:

(62) g=(0,09*22,56+0,08*24,53+0,005*14,72+0,03*23,54+0,1*23,54)*1,08=7,70кН/м

= 7,70*1,43²/8 =2кНм

Балочный изгибающий момент от временной нагрузки определяется в виде:

, (63)

где - площадь участка линии влияния М₀ в границах распределения временной местной нагрузки.

Усилия от временных нагрузок определяются от НК-80 и А14:

- интенсивность распределения НК-80 при Р=126кН и .

= 0,24*106,13= 25,47 кН*м

АК-14

а₂ =0,2+2*0,205=0,61 м

b₂ =0,6+2*0,205=1,01м

- интенсивность распределения А14 при Р=70 кН

q = (70/1,01*1,5 + 7*1,07/1,01*1,2)*1,3=146,83 кН/м

=(1,43 – 0,5*1,01)*1,01/4=0,22м²

=146,64*0,22=32,30 кН*м

=2 + 32,30 = 34,30 кН*м

Выбираем, М₀=34,30 кН*м

М₁=0,5*М₀

M₁ = 0,5*34,30= 17,15 кН·м

М₂=0,8*М₀

M₂ = 0,8*34,30= 27,44 кН·м

В качестве расчётного:

M_оп = 27,44 кН·м

Пусть высота сжатой зоны: м, А_S=0,00011

A_S = 27,44/260(0,9-0,02/2)= 0,00011 м²

x=R_sA_s/R_bl_a=260*0,00011/14,3*1,08=0,0018

M =260*As – (0,9 – 0,02/2)

М_пред ≥ М₂, площадь арматуры определяют из условия: