Сооружение опор выше обреза фундамента. Тема № 3

1.

Военный институт (Железнодорожных войск и военных сообщений)
Кафедра Восстановления искусственных сооружений на железных дорогах
Дисциплина
СТРОИТЕЛЬСТВО
ИСКУССТВЕННЫХ
СООРУЖЕНИЙ
Тема № 3
Сооружение опор выше
обреза фундамента

2.

Практическое занятие № 6
Расчет
элементов
опалубки

3.

Постановка задачи
Планом работ в.ч. определено строительство моста
через реку N с монолитными опорами.
Главным инженером батальона поставлена задача:
произвести расчет деревянной стационарной опалубки с
горизонтальными досками обшивки для бетонирования опоры
моста (исходные данные определены заданием на
практическое занятие).
Введение

4.

Исходные данные
№
варта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Интенсивность
бетонирования,
см/час
Расстояние
между
горизонтальными
ребрами «l», м
1
15
18
19
16
17
20
17
16
19
18
15
18
19
20
17
16
19
16
19
16
19
16
19
16
19
1
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
1,4
2
16
19
18
15
18
19
16
17
20
17
16
19
18
19
16
17
20
17
20
17
20
17
20
17
20
3
17
20
17
16
19
18
15
18
19
16
17
20
19
18
15
18
15
18
15
18
15
18
15
18
15
2
1,1
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,1
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
3
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
1,4
1,3
1,2
Расстояние
между
вертикальными
стойками «а»,
м
1
2
3
0,8 0,9 1,0
1,1 1,2 0,8
0,9 1,0 1,1
1,2 0,8 0,9
1,0 1,1 1,2
0,8 0,9 1,0
1,1 1,2 0,8
0,9 1,0 1,1
1,2 0,8 0,9
1,0 1,1 1,2
0,8 0,9 1,0
1,1 1,2 0,8
0,9 1,0 1,1
1,2 0,8 0,9
1,0 1,1 1,2
1,1 1,0 0,9
0,8 1,2 1,1
1,0 0,9 0,8
1,2 1,1 1,0
0,9 0,8 1,2
1,1 1,0 0,9
0,8 1,2 1,1
1,0 0,9 0,8
1,2 1,1 1,0
0,9 0,8 1,2
Размеры опоры, м
Емкость бадьи,
м3
1
0,4
0,5
0,6
0,7
1,2
1,3
1,4
1,5
0,8
0,9
1,0
1,1
0,4
0,5
0,6
0,7
1,4
1,5
1,6
1,7
0,9
1,0
1,1
1,2
1,1
2
0,8
0,9
1,0
1,1
0,4
0,5
0,6
0,7
1,2
1,3
1,4
1,5
0,9
1,0
1,1
1,2
0,4
0,5
0,6
0,7
1,4
1,5
1,6
1,7
1,2
3
1,2
1,3
1,4
1,5
0,8
0,9
1,0
1,1
0,4
0,5
0,6
0,7
1,4
1,5
1,6
1,7
0,9
1,0
1,1
1,2
0,4
0,5
0,6
0,7
1,4
Порода
древесины
1
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
2
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
3
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
с
л
к
е
п
Hоп
1
4,0
5,5
7,2
5,2
5,6
7,0
4,4
6,0
7,8
4,2
5,0
7,7
4,8
5,2
8,4
5,2
6,0
7,7
5,0
7,0
6,5
7,2
7,7
6,0
8,4
Введение
2
4,4
6,0
7,8
5,6
6,0
7,7
4,8
6,5
7,0
6,0
6,6
7,2
3,9
8,4
7,7
5,0
6,6
8,4
6,5
8,4
7,0
5,5
4,8
5,2
7,0
Lоп
3
6,0
6,5
8,4
5,0
6,6
8,4
5,2
7,0
8,0
5,5
7,2
7,8
8,4
7,0
8,8
7,2
7,8
8,4
7,8
7,2
6,6
5,0
8,4
6,5
7,2
1
8,0
8,8
8,1
7,2
8,0
8,0
9,9
10,8
7,2
9,0
6,4
6,6
10,8
7,2
6,0
8,8
8,0
9,0
7,2
9,0
9,9
9,6
9,0
7,2
7,2
2
9,0
9,6
9,0
6,4
8,8
9,0
7,2
8,0
9,6
9,9
7,2
7,2
9,0
8.0
8,8
8,0
10,8
10,8
6,6
8,0
12,0
10,8
7,2
6,6
12,0
Район
строительства
Bоп
3
10,0
6,4
9,9
7,2
10,8
12,0
6,4
8,8
10,8
10,8
6,0
6,4
13,2
9,0
7,2
7,2
13,2
12,0
8,0
7,2
9,0
9,9
6,4
6,0
10,8
1
4,0
4,4
2,7
3,6
4,0
4,0
3,3
3,6
3,6
3,0
3,2
3,3
3,6
3,6
3,0
4,4
4,0
3,0
3,6
4,5
3,3
3,2
3,0
3,6
3,6
2
4,5
4,8
3,0
3,2
4,4
4,5
3,6
4,0
3,2
3,3
3,6
3,6
3,0
4,0
4,4
4,0
3,6
3,6
3,3
4,0
4,0
3,6
3,6
3,3
4,0
3
5,0
3,2
3,3
3,6
3,6
4,0
3,2
4,4
3,6
3,6
3,0
3,2
4,4
4,5
3,6
3,6
4,4
4,0
4,0
3,6
4,5
3,3
3,2
3,0
3,6
1
5
4
3
4
5
4
3
4
5
4
3
4
5
4
3
4
5
4
3
4
5
4
3
4
5
2
6
5
2
3
6
5
2
3
6
5
2
3
6
5
2
3
6
5
2
3
6
5
2
3
6
3
7
6
1
2
7
6
1
2
7
6
1
2
7
6
1
2
7
6
1
2
7
6
1
2
7

5.

Конструктивная схема опалубки
(при горизонтальном расположении досок обшивки опалубки)
А
Введение

6.

Учебные вопросы:
1.Определение нагрузок
действующих на боковую
опалубку
2.Подбор сечений элементов
опалубки
3.Проверка опалубки на
устойчивость положения

7. Литература

1.Учебное пособие " Проектирование
вспомогательных устройств для
строительства мостов", ВИ (ЖДВ и
ВОСО), 2013 г.
2.Учебник «Строительство
искусственных сооружений», ВИ (ЖДВ
и ВОСО), 2013 г.

8.

Н
Высота расчетного слоя бетона:
H = 4h0 =_____ ,м
но не более слоя, уложенного в течение четырех часов, при
этом для бетонной смеси, уплотняемой внутренними
вибраторами H RВ (h0 – см. задание);
где RВ = 0,75 м - радиус действия внутреннего вибратора
(УП п. 2.10).
Высота расчетного слоя бетона принята равной
Н=_____ , м
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ДЕЙСТВУЮЩИХ НА БОКОВУЮ
ОПАЛУБКУ

9.

Определение нормативных
нагрузок
рqн
рн
• от свежеуложенного слоя бетонной смеси:
pн = H БС = ____, кгс/м2,
где БС = 2350 кгс/м3 - объемный вес бетонной смеси;
• от сотрясения при выгрузке бетонной смеси:
pqн
где
p
н
q
____, кгс/м2
400, 600 кгс/м2 (таблица 6, стр. 22 УП);
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ДЕЙСТВУЮЩИХ НА БОКОВУЮ
ОПАЛУБКУ

10.

рпрн
• суммарная на доски опалубки:
н
pmax
pqн pн ____, кгс/м;
рmaxн
• приведенная нагрузка:
н
pпр
pqн 0,5 pн ____, кгс/м2;
• на вертикальные стойки опалубки:
p p а
н
ст
н
пр
____, кгс/м;
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ДЕЙСТВУЮЩИХ НА БОКОВУЮ
ОПАЛУБКУ

11.

• для расчета досок на прогиб:
p нf .гор p н ____, кгс/м;
• для расчета стоек на прогиб:
p
н
f .верт
p
н
fпр
а 0,5 p а
н
____, кгс/м
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ДЕЙСТВУЮЩИХ НА БОКОВУЮ
ОПАЛУБКУ

12.

А. Подбор сечения горизонтальных досок
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

13.

Наибольший изгибающий момент в расчетном сечении
досок обшивки опалубки:
М
н
max f
р
γ a
10
2
____, кгс м
где f = 1.3 (таблица 11, стр. 26 УП);
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

14.

Требуемый момент сопротивления сечения досок:
Wтр
M
____, см3;
Rdb mkп
где
Rdb = 130 кгс/см2 (таблица 13, стр.29 УП),
m = 1,15 (таблица 1, стр. 8 УП),
kп - переходной коэффициент, зависящий от породы
древесины (таблица 14, стр. 31 УП);
Коэффициент перехода kп
Толщина доски:
Сжатие и
Породы древесины Изгиб, растяжение,
сжатие и смятие смятие поперек Скалывание
тр
вдоль волокон
волокон
____, см,
д
Лиственница
1,2
1,2
1,0
h
6W
b
Кедр сибирский
0,9
0,9
0,9
где b =
100 cм;
Пихта
0,8
0,8
0,8
Толщину досок принимают
равной2,0
большему1,3
Дуб
1,3
ближайшему
пиломатериалов:
Береза, букзначению по сортаменту
1,1
1,6
1,3
Ясень, клен, граб
1,6 УП).
hд = 19,22,25,32,40,44,50
мм1,3(приложение2,017, стр. 153
Осина, тополь
0,8
hд 0,8
= ____, см 1,0
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

15.

Прогиб досок подобранного сечения:
f
р нf . горa 4
128EI
f пред
где
Е = 105, кгс/см2 - модуль упругости древесины (п. 3.2.6,
стр. 32 УП),
b h
I
12
3
д
=____, см4 - момент инерции прямоугольного
сечения досок,
f пред
a =____, см (таблица 2, стр. 11 УП);
400
Если данное условие не выполнено, следует
принять большую толщину доски и вновь
проверить величину прогиба
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

16.

Б. Подбор сечения вертикальных стоек
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

17.

Расчетные схемы
1 случай: Н l
2 случай: H < l
Наибольший изгибающий момент в расчетном сечении стойки:
1 случай
М
н
2
ст f
р γ l
10
__, кгс м
2 случай
М
н
рст
γ f H( 2l-H)
10
____, кгс м
где f = 1,3 (таблица 11, стр. 26 УП);
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

18.

Требуемый момент сопротивления сечения стойки:
Wтр
M
3
____, см
Rdb mkп
где
Rdb = 150 кгс/см2 (таблица 13, стр.29 УП),
m = 1,15 (таблица 1, стр. 8 УП),
kп – таблица 14, стр. 31 УП.
По сортаменту пиломатериалов (приложение 17, стр. 153 УП )
задаться шириной сечения бруса bст:
bст, мм
hст, мм
50
75
100
60
75
75
75
100
125
200
225
250
275
100
b =_____,
см
125 ст 150
175
200
225
250
275
100
125
150
175
200
225
250
275
100
125
150
175
200
225
250
275
Высота сечения бруса hст:
hст ≥ bст
150
175
hст
6Wтр
bст
____,
см
hст=_____, см
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

19.

Прогиб стоек подобранного сечения для различных расчетных
случаев:
1 случай
p нf .в ерт l 4
f
2 случай
f
128 EI
____,
р нf .в ертl 3 H
60 EI
см
H2
H3
(1
) ___,см
2
3
2l
8l
где Е = 105, кгс/см2 - модуль упругости древесины (п. 3.2.6, стр. 32 УП),
I, см4 - момент инерции прямоугольного сечения стойки:
3
bст hст
I
____, см 4
12
f пред
l
___,
400
см
– (таблица 2, стр. 11 УП)
Если данное условие не выполнено, следует
принять большие размеры поперечного сечения
стойки и вновь проверить величину прогиба.
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

20.

В. Подбор сечения тяжей
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

21.

Схема определения площадей давлений,
приходящихся на один тяж, при установке тяжей:
Площадь опалубки, приходящаяся на один тяж:
А=а l=____, м2
А=4 0,5а l=2а l=____, м2
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

22.

Расчетное усилие в тяже:
T A p γ f ___, кгс
н
пр
где f = 1,3 (таблица 11, стр. 26 УП).
Площадь сечения тяжа нетто:
T
Abn
___, см 2
Ru m
где
Ru = 2200 кгс/см2 - расчетное сопротивление прокатной стали
(таблица 12, стр. 28 УП),
m = 0,8 - (п. 3.2.5, стр. 32 УП ).
Принять диаметр и вес 1 м стержня:
d, мм
12
16
20
22
24
30
36
Abn, см2
0,76
1,57
2,45
3,03
3,52
5,60
8,26
p1м, кгс
0,89
1,58
2,47
2,98
3,55
5,55
7,99
d =___, мм; p1м= ___, кгс
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

23.

Вывод:
Вывод должен содержать
размеры подобранных
сечений досок обшивки,
вертикальных стоек и
тяжей
2. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОПАЛУБКИ

24.

3. ПРОВЕРКА ОПАЛУБКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ

25.

По заданию размеры опалубки Bоп, Lоп кратные
Количество:
расстоянию
между вертикальными стойками «a», а Hоп –
вертикальных стоек
Bоп Lоп
расстоянию между горизонтальными
2 n m 2
1 ребрами
1 – «l»
____ , шт,
a
a
горизонтальных ребер
t
тяжей
H оп
1 ___ , шт,
l
=____ , шт; =____ , шт.
3. ПРОВЕРКА ОПАЛУБКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ

26.

Объем:
досок обшивки
Vд 2( Воп Lоп ) Н оп hД ___ , м3
вертикальных стоек
Vст 2(n m) hст bст Н оп ___ , м
3
горизонтальных ребер (сечение ребер принять равным сечению стоек)
Vр 2( Воп Lоп ) t hст bст ___ , м
3
пиломатериалов
Vп Vд Vст Vр ___ , м
3
3. ПРОВЕРКА ОПАЛУБКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ

27.

Вес:
пиломатериалов
Q Vп Д ___ , кгс,
н
п
где
Д = 600 кгс/м3 - объемный вес дерева,
тяжей
Qтн ( Lоп Воп ) р1м ___ , кгс,
опалубки
Q н Qпн Qтн ___ , кгс ,
3. ПРОВЕРКА ОПАЛУБКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ

28.

Удерживающий момент:
Воп
M z Q f
___ , кгс м,
2
н
где f = 0,9 - коэффициент надежности по
нагрузке (таблица 11, стр. 26 УП).
Нагрузка от ветрового воздействия на
смонтированную опалубку:
•интенсивность нагрузки
q q0 k c ___ ,
н
w
кгс
м2
где q0, k, c - определяют по таблицам 7,8,9 стр. 24 УП соответственно;
•сила ветра
W н Н оп Lоп qwн ___ , кгс,
где
Hоп - высота смонтированной части опалубки,
Lоп - наибольший размер опоры в плане.
3. ПРОВЕРКА ОПАЛУБКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ

29.

Таблица 9
7 - Величины
8
Нормативный
коэффициента
аэродинамического
скоростной kнапор
(учитывает
коэффициента
ветра qизменение
С
0 (принят
для высоты над
скоростного
напора
поверхностью
ветра по высоте
землисооружения)
до 10 м)
Аэродинамический
Наименование элементов Высота расположения от межени
коэффициент
С
Районы СНГ (принимаются по
Нормативный
скоростной
(нижней точки суходола), мнапор
Тип местности
Опалубки приложению
и подобные элементы,
составные ветра, кН/м2+(кгс/м
0,8 2)
5)
в горизонтальном Iсечении
- 0,6
10
20 0,27 (27)
40
100
Сплошные
элементы
прямоугольного
II
0,35 (35)
1,4
С=0,8-(-0,6)=1,4
А.
Открытые
степи,
сечения
лесостепи, пустыни,
1,00
1,25 0,45 (45)
1,55
2,1
III озера,
Элементы
круглого сечения
1,2
водохранилища
IV
0,55 (55)
Ванты и оттяжки
1,1
V массивы
0,70 (70)
Б. Города, лесные
1,4 (поперек)
Буксиры,
баржи,
суда
VI
(85)
с высотой препятствий
0,65
0,9 0,85
1,20
0,8
(вдоль) 1,8
более 10м
VII
1,00 (100)
Плашкоуты
1,4
Горизонтальные поверхности (зоны отсоса);
- 0,4
Решетчатые конструкции при 2-х плоскостях
0,8
3. ПРОВЕРКА ОПАЛУБКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ

30.

Опрокидывающий момент:
Н оп
Мu W f
___ , кгс м
2
н
где f =1 (таблица 11, стр. 26 УП).
Условие устойчивости
смонтированной опалубки:
Mu
m
Mz
где
m = 0,9 (таблица 1, стр. 8 УП).
При недостаточной устойчивости опалубки ее
следует разбить по высоте на ярусы, кратные расстоянию
между горизонтальными ребрами
повторную проверку устойчивости.
(l)
и
произвести
3. ПРОВЕРКА ОПАЛУБКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ

31.

Задание на самоподготовку
Закончить расчеты,
оформить задание и сдать на
проверку