Давление от массы воды, наполняющей трубу

Расчет на определение вертикального давления грунта

(9.2.1)

где К – коэффициент вертикального давления на трубопровод в насыпи;

γ – объёмная масса грунта;

Н– высота засыпки; H=1,82.

МПа (9.2.2)

9.3 Расчет на определение горизонтального давления грунта

, (9.3.1)

где φ – угол внутреннего трения откосных грунтов;

R – внешний радиус трубы;

R = Rвнутр + hcт = 0,745 м;

=0,28;

МПа

МПа, (9.3.2)

МПа.

Общая нагрузка на трубу находится по формуле

Р_общ = 0,0407+0,078+0,0038+0,007+0,0067=136 кПа (9.3.2)

9.5 Расчет изгибающих моментов

Определяем изгибающие моменты для звена трубы (L = 3 м). Звено можно рассматривать как балку на упругом основании. Тогда изгибающий момент вычисляется по формуле:

(9.5.1)

где К_у – коэффициент, учитывающий условия работы конструкции;

(К_у = 0,25);

Rcр – средний радиус звена.

Средний радиус звена определяется по следующей формуле:

. (9.5.2)

Тогда изгибающий момент будет равен:

.

, (9.5.3)

кН.

9.6 Расчет трубы на прочность

Находим требуемую площадь арматуры на один погонный метр звена.

, (9.6.1)

где z – плечо внутренней пары сил

R_А – нормативное сопротивление сжатия арматуры класса А-3,

R_А = 340 кПа, d_арм = 8 мм.

Плечо внутренней пары сил находим по формуле

. (9.62)

Тогда можем определить

.

Находим площадь одного прутка F1

(9.63)

где d_s – диаметр сжатой арматуры (d_s = 8 мм).

Находим количество прутков n.

. (9.6.4)

Принимаем 3 прутка.

Находим фактическую площадь Fs

. (9.6.5)

Определяем высоту сжатой зоны бетона χ

, (9.6.6)

где R_b – класс бетона;

b – ширина сечения.

Находим полезную высоту сечения h₀.

, (9.6.7)

где а_з – защитный слой бетона;

d_n – диаметр продольной арматуры;

ds – диаметр спиральной арматуры.

Конструкция рассчитывается по предельному состоянию, поэтому находим значение предельного момента M_пр.

. (9.6.10)

Предельное состояние по прочности обеспечено, т.к. М_пр=60 кН м > 36,5 кН м следовательно, условие выполняется.

9.7 Расчет звена на раскрытие трещин

Находим плечо внутренней пары сил z.

. (9.6.1)

Определяем напряжение в рабочей арматуре σ

. (9.6.2)

Находим площадь взаимодействия бетона и арматуры F_r.

(9.6.3)

Определяем радиус армирования R_r

(9.6.4)

Находим коэффициент раскрытия трещин ψ.

. (9.6.5)

Находим ширину раскрытия трещин

(9.6.6)

где Е- модуль упругости бетона.

Максимальное раскрытие трещин равно 0,03 см, следовательно, условие выполнено.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта был выполнен расчет водопропускной трубы, обеспечивающей отвод воды от трассы, на ПК 15+24.

Нами были проведены гидрологические исследования для определения диаметра трубы, типа входного оголовка. По плану трассы было найдено её местоположение, по продольному профилю определена длина. На основании проверки трубы на прочность был построен ее чертеж, включающий в себя продольный разрез трубы, фасад входного и выходного оголовков, а также различные сечения трубы, в результате чего были назначены размеры строительной площадки.

По результатам геодезических разбивочных работ проведена планировка площадки и представлены сметно-финансовые расчеты строительства железобетонной одноочковой трубы.

Для обеспечения беспрепятственной реализации проекта особое внимание уделяется вопросам охраны труда на строительной площадке и защиты окружающей среды.

В результате проведенных расчетов на прочность можно гарантировать, что данное сооружение обеспечит непрерывный пропуск воды через автомобильную дорогу, т.к. труба удовлетворяет требованиям на прочность.

Список использованной литературы

1. Строительные нормы и правила. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги. М., 1997 – 67 с.

2. Строительные нормы и правила. СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы. М., 1986. – 215с.

3. Строительные нормы и правила. СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты. М., 1987. – 82 с.

4. ВСН 32-81. Инструкции по устройству гидроизоляции конструкций мостов и труб на железных, автомобильных и городских дорогах. М., 1981. –70 с.

5. Гидравлический расчёт труб: Методическое пособие / А. Д. Юричев, П. П. Кочетков. Йошкар–Ола, 1973. – 23 с.

6. Гидрологические расчёты малых мостов, труб и фильтрующих насыпей: Методическое пособие / П. П. Кочетков, А. Д. Юричев. Йошкар–Ола, 1973 – 35 с.

7. Конспект лекций по дисциплине "Технология и организация строительства автомобильных дорог".

8. Пособие по курсовому проектированию организации строительства дорог / Б. И. Каменецкий, И. Г. Кошкин. М., 1967. – 184 с.

9. Стандарт предприятия. Документы текстовые учебные, курсовые и дипломные проекты (работы). Общие требования и правила оформления. Петрозаводск: ПетрГУ, 2000. – 32 с.

Дата добавления: 2015-06-27