Расчет опорных частей

В соответствии с теоретической схемой опорных закреплений применяют подвижные и неподвижные опорные части.

Неподвижные опорные части – обеспечивают углы поворота опорных сечений пролетного строения и противодействуют продольным и поперечным перемещениям. Они передают на опоры вертикальные и горизонтальные силы.

Подвижные – обеспечивают повороты опорных сечений и продольные перемещения. Передают на опоры – вертикальные давления.

Опорные части рассчитывают на действия вертикальных и горизонтальных усилий: вертикального давления V от постоянной и временной нагрузок и горизонтальной силы H.

Н принимают равной тормозной силе и продольному действию ветра на пролетное строение.

Неподвижные опорные части должны воспринимать полное значение Н, а подвижные катковые 0,25Н, но не более силы трения.

Расчет конструкций опорных частей может быть выполнен несколько условно на основе обычных положений сопротивления материалов, без учета действительного напряженного состояния элементов.

В неподвижных опорных частях на верхний балансир действует сила V и момент

Размеры верхнего балансира определяют из условия его смятия в опорном узле

,

где А_см, W_см – площадь и момент сопротивления поверхности смятия верхнего балансира;

R_p – расчетное сопротивление местного смятия материала верхнего балансира

Размер а балансирных опорных частей желательно назначать:

,

Размеры нижнего балансира проверяют по условию:

,

где R_{в, loc} – расчетное сопротивление кладки опоры на местное сжатие.

Балансиры проверяют на изгиб:

или

Напряжения в сечении нижнего балансира:

Выполняют также расчет шарнира. Для тангенциальных опорных частей поверху делают, как для случая свободного касания:

,

где r – радиус цилиндрической поверхности;

b – длина касания шарнира.

Расчет подвижной многокатковой опорной части состоит из расчета верхнего балансира и шарнира, как для неподвижной опорной части и расчета нижнего балансира, катка и нижней опорной (части) подушки.

Перемещения опорной части от деформации пролетного строения можно определять по формуле:

,

где σ_i, l_i – напряжение и длина элемента;

l – длина балки;

R_y – расчетное сопротивление материала нижнего пояса пролетного строения.

Перемещение нижнего балансира относительно нижней подушки:

Перемещения катков:

Минимальный размер подушки:

,

где n – количество катков;

а_к – расстояние между центрами катков.

Давления на катки с учетом максимального их смещения:

Катки проверяют на действие силы P_max по формуле диаметрального сжатия

Напряжение в нижней подушке:

где a_n, b_n – размеры нижней подушки в плане;

h_n – расстояние от центра шарнира до подошвы опорной части.

Затем выполняют проверку сечения плиты под крайним катком. Диаметр катка назначают приближенно:

, мм

где l – длина пролета.

Опоры мостов.

Виды опор.

Опоры мостов и путепроводов предназначены для поддержания пролетных строений и передачи нагрузок на основание.

В зависимости от местоположения по длине моста опоры различают:

1) береговые (устои);

2) промежуточные.

Устои поддерживают пролетные строения, удерживают прилегающие к опорам участки насыпей, обеспечивают плавный проезд с податливой насыпи подходов на жесткую конструкцию моста.

Основным материалом для опор мостов является железобетон, реже применяют бетон и бутобетон, в отдельных случаях используют металл. Для опор используют тяжелые бетоны класса по прочности на сжатие не ниже В20.

По способу строительства опоры могут быть:

- монолитные;

- сборные;

- сборно-монолитные.

Наболее распространены сборные опоры.

Монолитные опоры будут применялись ранее и еще долго применять для нестандартных решений. Монолитным опорам можно придавать красивые архитектурные формы в соответствии с ландшафтом местности.

Высокие (более 40-60 м) опоры виадуков через глубокие ущелья целесообразно возводить из монолитного железобетона.

Основные элементы опоры:

Стоимость опор (с фундаментами) составляет 25-50% стоимости моста, а трудовые затраты на возведение опор достигают 60-70% полных трудовых затрат.

Высота опор определяется назначением моста, условиями местности и типом фундамента. На судоходных реках высота опор зависит от размера по высоте подмостового габарита, на несудоходных реках высота опор определяется наименьшим возвышением низа пролетного строения или верха опоры над уровнем высоких вод.

Размеры опор поверху зависят от размеров пролетных строений, количества и конструкции опорных частей:

- для мостов с малыми пролетами ширина оголовков опор равна 0,6-0,9 м;

- для большепролетных мостов с массивными опорами ширина оголовков равна 2-3 м и более;

- свес карнизов оголовков не менее 10 см.