Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Статические и динамические расчеты труб
Трубы под насыпями дорог испытывают давление грунта и передающееся через грунт насыпи давление временной подвижной нагрузки, находящейся на проезжей части или обочинах. Изнутри на стены труб действует вес воды, который в большинстве случаев уменьшает наружное давление, но увеличивает его на фундамент и основание. Нагрузка на трубу от веса насыпи зависит не только от высоты столба и удельного веса грунта, но и от взаимодействия частиц грунта в процессе их деформаций при уплотнении. В некоторых точках вертикальное давление в железобетонных трубах превышает давление от веса столба грунта над трубой на 20÷40%, а в некоторых случаях – в 1,5÷2,0 раза. Природа увеличения давления грунта на жесткие (условно недеформируемые) трубы чрезвычайно сложна и приближенно может быть объяснена схемой, приведенной на рис.11. В процессе послойной засыпки тела жесткой трубы одновременно с двух сторон возрастает боковое давление, но труба существенно не деформируется. По мере возрастания слоя над трубой начинает увеличиваться вертикальное давление. В процессе уплотнения насыпи толща грунта над трубой (см. рис. 10, зона II) оседает на величину S2, а соседние зоны I – на величину S1. Зоны разных осадок разделены условными вертикальными плоскостями I – I и II – II, к которым приложены силы трения и сцепления боковых объемов грунта, двигающихся вниз по отношению к центральному объему II и пригружающему его.
Рис. 11. Схемы для определения давления на железобетонную трубу: а – прямоугольную; б – круглую
Полное вертикальное pv и горизонтальное рh давления на трубы определяют суммированием давлений от постоянной и временной нагрузок. При этом расчетное горизонтальное рh давление определяют с коэффициентом надежности 1,3 в зависимости от нагрузки, высоты засыпки трубы по оси дороги и свойств грунта засыпки. Расчетное вертикальное pv давление – в зависимости от вида транспортной (колесной) нагрузки и давления грунта насыпи. Фактически железобетонные трубы не являются абсолютно жесткими и в процессе засыпки немного деформируются (рис. 12, а). Деформации трубы заканчиваются тогда, когда пассивный отпор грунта по боковым поверхностям будет равен давлению стенок трубы. При слабо уплотненной насыпи возможно разрушение трубы, так как большие деформации вызовут изгибающие моменты в продольных сечениях трубы больше предельных по несущей способности. Армирование круглых железобетонных труб следовало бы выполнять в соответствии с эпюрой моментов (см. рис.12, б, в). При таком армировании необходимо указывать, где располагается верх трубы, что не отвечает требованиям технологии строительства. Исходя из условий обеспечения скоростного строительства при соблюдении прочности в круглых трубах устанавливают рабочую арматуру по внутреннему и наружному периметрам (см. рис.12, г), что позволяет укладывать звенья в любом положении. С целью использования однотипной технологии навивки многие заводы-изготовители располагают внутреннюю рабочую арматуру после распределительной, считая от внутренней поверхности (см. рис. 8, а). Расчет конструкции трубы на прочность производят по правилам расчета изгибаемых железобетонных элементов. Предельное раскрытие трещин равно 0,02 см.
Рис. 12. Схемы деформаций круглых труб: а) – деформации жесткой (железобетонной) трубы; б) – эпюра изгибающих моментов; в) – армирование в соответствии с эпюрой моментов; г) – армирование с учетом технологии строительства; 1 – рабочая арматура; 2 – распределительная арматура; 3 – наружная рабочая арматура; 4 – внутренняя рабочая арматура
Прямоугольные железобетонные трубы рассчитывают как рамные конструкции на упругом основании. При определении усилий в сечениях прямоугольной трубы с небольшой высотой засыпки следует рассматривать несколько схем загружения временной подвижной нагрузкой – над трубой и в пределах призм обрушения с одной или двух сторон. Подбор сечений производят по правилам расчета внецентренно сжатых элементов.
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИПОВОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ТРУБЫ
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-22; Просмотров: 270; Нарушение авторского права страницы