РД 31.31.49-88. Руководство по проектированию оснований под рельсовые пути кранов и перегружателей из сборных балок, уложенных на грунт

-4.86229

-0.01531

-0.01497

-15.20093

8.10064

-6.58687

-0.01717

-0.01665

-25.55730

-10.89963

-8.68260

-0.01958

-0.01880

-9.68597

-21.17772

-9.99895

-0.02124

-0.02026

3.81592

-16.96680

-9.12054

-0.02136

-0.02047

18.89896

-3.52039

-21.23759

-0.03152

-0.02845

12.17130

8.52026

-4.86052

-0.01532

-0.01498

4.92237

13.97339

-3.68136

-0.01163

-0.01143

-20.20409

14.44397

-2.18187

-0.00884

-0.00875

-2.63145

12.21808

-1.28045

-0.00694

-0.00690

-3.43626

9.06977

-0.64094

-0.00559

-0.00557

-3.08996

6.06737

-0.44667

-0.00482

-0.00481

-2.39396

3.68330

-0.41410

-0.00437

-0.00436

-1.63934

2.03227

-0.47115

-0.00411

-0.00410

-0.98740

0.99428

-0.56327

-0.00395

-0.00394

-0.50129

0.45638

-0.66449

-0.00382

-0.00381

-0.16138

0.27533

-0.68750

-0.00367

-0.00366

0.10113

?

-6.82436

-0.00356

-0.00354

0.00839

Исходные данные

j = 34° h = 0,65 м

g = 17,5 b = 1,8 м

D = 0,8

E_с = 287 МПа Нагрузка по

a = 0,075 К-35 Схема 2

Изгибающие моменты

Х10 кНм

Реактивное давление

Х10 кПа

Прогибы

сум. м

Прогибы

укр. м

Перерезывающие силы

Х10 кН

-0.31258

-1.52795

-0.00259

-0.00257

-1.25031

-0.96998

-0.21040

-0.00216

-0.00216

-0.12902

-1.24011

-0.52397

-0.0.0238

-0.00238

0.42783

-0.76871

-0.42715

-0.00248

-0.00248

1.15897

0.48451

-0.21770

-0.00255

-0.00255

2.26710

2.87318

0.05246

-0.00265

-0.00265

3.86152

6.71122

0.00027

-0.00286

-0.00286

5.36200

12.07319

0.00018

-0.03343

-0.00343

6.86233

18.69836

-0.52677

-0.00461

-0.00460

7.41414

25.10504

-2.76556

-0.00696

-0.00686

3.93613

27.19553

-6.86696

-0.01083

-0.01045

-6.92439

17.21815

-13.65138

-0.01674

-0.01557

-29.99686

-3.90969

-23.10910

-0.02434

-0.02146

-17.59325

-21.78193

-23.72922

-0.02574

-0.02261

-6.30583

-26.98956

-21.28868

-0.02384

-0.02124

9.37454

-15.72837

-17.09607

-0.02007

-0.01831

32.60162

6.30109

-11.42304

-0.01527

-0.01437

13.54016

22.00714

-6.60994

-0.01123

-0.01085

3.14228

26.43526

-3.75247

-0.00874

-0.00857

-2.11217

24.67613

-2.96788

-0.00787

-0.00773

-5.95435

18.26511

-3.98272

-0.00841

-0.00824

-11.62325

5.52096

-6.47405

-0.01009

-0.00976

-21.77654

-10.09294

-9.44551

-0.01219

-0.01160

-7.27844

-18.18979

-11.26481

0.01359

-0.01280

3.94490

-13.88527

-10.46561

-0.01364

-0.01291

16.60681

-2.00206

-20.96179

-0.01885

-0.01682

10.37560

8.15043

-4.79127

-0.00903

-0.00881

3.25131

12.08288

-3.27749

-0.00662

-0.00651

-1.14817

11.63501

-1.72109

-0.00491

-0.00486

-2.74613

9.27146

-0.87136

-0.00383

-0.00381

-2.81458

6.54775

-0.66957

-0.00327

-0.00326

-2.51981

4.07998

-0.55308

-0.00288

-0.00288

-2.01536

2.14582

-0.37232

-0.00257

-0.00256

-1.18554

0.85770

-0.60053

-0.00249

-0.00248

-0.76649

0.14690

-0.47721

-0.00229

-0.00229

-0.12547

0.03557

-0.44506

-0.00217

-0.00217

0.57342

0.39544

-0.91998

-0.00229

-0.00228

0.41745

?

-1.09268

-0.00221

-0.00220

0.02263

Исходные данные

j = 36° h = 0,65 м

g = 17,5 b = 1,2 м

D = 0,6

E_с = 180 МПа Нагрузка по

a = 0,047 К-35 Схема 2

Изгибающие моменты

Х10 кНм

Реактивное давление

Х10 кПа

Прогибы

сум. м

Прогибы

укр. м

Перерезывающие силы

Х10 кН

0.40805

0.11017

0.07797

0.07793

1.63220

1.49004

-1.72388

-0.00570

-0.00565

1.06355

2.95264

-0.39368

-0.00530

-0.00529

2.09113

5.16196

0.00030

-0.00513

-0.00513

3.59148

8.75361

0.00085

-0.00518

-0.00518

5.09250

13.84619

0.00109

-0.00570

-0.00570

6.59381

20.43985

0.00070

-0.00700

-0.00700

8.09465

28.43169

-0.34199

-0.00936

-0.00934

9.18426

36.80354

-3.04998

-0.01348

-0.01330

7.02429

42.50717

-7.45219

-0.01991

-0.01927

-0.41834

40.08128

-14.14390

-0.02937

-0.02758

-15.89101

21.31616

-23.72426

0.04238

-0.03805

-42.86012

-9.27167

-26.56667

-0.04906

-0.04344

-20.74013

-31.70938

-32.22523

-0.05703

-0.04911

-5.41042

-35.89714

-28.14980

-0.05192

-0.04562

14.80983

-19.65685

-23.38148

-0.04453

-0.04004

40.75204

9.71698

-17.55879

-0.03603

-0.03330

21.18149

32.50392

-12.20730

-0.02865

-0.02714

8.03273

41.65137

-8.49169

-0.02363

-0.02276

-0.65730

41.42746

-7.04711

-0.02139

-0.02074

-7.61383

33.60181

-7.75326

-0.02172

-0.02100

-15.41774

17.45341

-10.18885

-0.02414

-0.02308

-26.14435

-2.18675

-13.50768

-0.02775

-0.02613

-10.85356

-13.97922

-16.63782

-0.03126

-0.02901

0.68105

-14.29304

-19.95370

-0.03391

-0.03100

8.23660

-4.28099

-14.03520

-0.02764

-0.02597

22.89436

11.32751

-13.32187

-0.02472

-0.02330

8.40813

21.33957

-7.97346

-0.0.1833

-0.01770

0.33997

22.71371

-4.52745

-0.01356

-0.01330

-3.59297

19.78372

-2.31636

-0.01022

-0.01011

-4.87259

15.27517

-1.10421

-0.00803

-0.00799

-4.69765

10.77110

-0.45863

-0.00663

-0.00662

-3.74800

7.03597

-0.41580

-0.00391

-0.00590

-2.74696

4.28552

-0.42678

-0.00545

-0.00544

-1.75910

2.47046

-0.61356

-0.00521

-0.00520

-0.99537

1.42772

-0.77165

-0.00504

-0.00502

-0.42135

0.98994

-0.82495

-0.00483

-0.00482

0.08871

0,51571

-1.10169

-0.00477

-0,00474

-0,00567

Исходные данные

j = 36° h = 0,65 м

g = 17,5 b = 1,2 м

D = 0,8

E_с = 305 МПа Нагрузка по

a = 0,08 К-35 Схема 2

Изгибающие моменты

Х10 кНм

Реактивное давление

Х10 кПа

Прогибы

сум. м

Прогибы

укр. м

Перерезывающие силы

Х10 кН

-0.35205

-2.42349

-0.00350

-0.00346

-1.40819

-1.04673

-0.04513

-0.00291

-0.00290

0.03766

-1.17721

-0.60562

-0.00319

-0.00318

0.81092

-0.32595

-0.47116

-0.00336

-0.00335

1.74553

1.49510

-0.21943

-0.00353

-0.00352

2.98222

4.54319

0.00015

-0.00373

-0.00373

4.48240

9.02562

0.00027

-0.00417

-0.00417

5.98273

14.99920

-0.03024

-0.00511

-0.00511

7.44643

22.00192

-1.50917

-0.00688

-0.00683

7.13544

28.14075

-4.83115

-0.01000

-0.00977

2.83806

29.19337

-10.78262

-0.01501

-0.01423

-8.60109

17.68423

-20.47612

-0.02263

-0.02040

-31.67244

-5.12312

-34.67584

-0.03288

-0.02739

-19.28345

-24.33022

-34.42128

-0.03417

-0.02850

-6.58899

-29.83046

-30.79221

-0.03151

-0.02683

10.46036

-17.60213

-24.89893

-0.02661

-0.02342

34.58165

6.18303

-17.13721

-0.02064

-0.01893

15.51700

23.68471

-10.52156

-0.01567

-0.01488

4.39113

29.26672

-6.55188

-0.01258

-0.01218

-1.97113

27.70526

-5.18639

-0.01133

-0.01105

-6.69479

20.61044

-6.51990

-0.01187

-0.01150

-13.01868

6.60793

-9.79958

-001373

-0.01308

-23.27817

-10.34827

-13.72676

-0.01611

-0.01505

-8.25027

-19.38446

-16.34596

-0.01781

-0.01640

3.63457

-15.26969

-14.74485

-0.01787

-0.01660

17.44075

-2.85125

-31.48714

-0.02479

-0.02103

11.15617

8.17010

-6.93624

-0.01228

-0.01187

4.33268

12.96044

-5.40952

-0.00927

-0.00903

-0.65874

13.02845

-2.98746

-0.00701

-0.00691

-2.74369

10.63705

-1.81367

-0.00558

-0.00553

-3.42008

7.50408

-0.85739

-0.00453

-0.00451

-2.94895

4.58057

-0.77210

-0.00398

-0.00396

-2.37547

2.35820

-0.26127

-0.00346

-0.00346

-1.18899

1.00744

-0.80121

-0.00340

-0.00339

-0.65044

0.33010

-0.89035

-0.00326

-0.00325

-0.21886

0.05373

-1.08235

-0.00317

-0.00315

-0.01767

0.08447

-0.92046

-0.00297

-0.00296

0.37778

0.27082

-1.55807

-0.00296

-0.00294

0.00809

Приложение 3 (справочное) Пример расчета. Определение усилий в балках деформации Необходимо на причальном сооружении из заанкерованного шпунта заменить шпально-балластное основание рельсового пути, воспринимавшего крановую нагрузку К-25, на основание из сборных железобетонные балок под нагрузку К-35.

Из архивных данных установлено, что засыпка пазухи и территория образованы из среднезернистого песка со средним углом внутреннего трения j = 32°35¢, сцеплением С = 1 кПа и g = 1,9 кН/м³.

Относительная плотность сложения песчаного грунта находилась в пределах от 0,6 до 0,85.

Уровень воды находится на 3,15 м ниже отметки территории.

Причал эксплуатируется 23 года.

Принимаем размеры балки: длина 12,5 м, ширина b = I,2 м и высота h = 0,65 м.

Нагрузка на грунтовое основание на уровне подошвы вдоль, балки от веса грунта и железобетонного покрытия территории составляет q = 15 кН/м.

Определяем характеристики грунтового основания после 23 лет эксплуатации причала.

Согласно п. 1.2. определяем

j_t = 32°35¢ + 0,06×23 = 34°13¢

C_t = 1 + 0,04×23 = 1,9 кН/м²

Определяем средневзвешенное значение gb₃b.

gb₃b = = 17,5 кН/м³

Принимаем для расчета следующие значения характеристик основания грунта.

j = 34°; С = 2 кН/м² = 17,5 кН/м³

D = 0,6 и q = 15 кН/м²

Статический расчет балок на грунтовом основании проводим по программе (см. приложение 1) на принятие характеристики основания и размеры балки. Некоторые результаты расчетов приведены в табл. приложения.

В соответствии РД 31.31.37-78 принимает нагрузку на рельсовый путь по схеме К-35. Собственный погонный вес конструкции составляет 15 кН/м.

В соответствии с п. 3.7 наибольшие нормативные изгибающие моменты в балках находятся при расположении наибольшей нагрузки от ноги крана посередине длины балки и при расположении нагрузки по концам балки.

Наибольшие значения усилий, перерезывающих сил, давлений и деформаций выбираем из таблицы (приложение 2), в которых приведены результаты расчетов. Эпюры изгибающих моментов и деформаций приведены на рис. 6.

M_max = -783,5 кНм, M_max = + 481,4 кНм,

R_max = 300 кПа, Q_max = 454,5 кН.

= 0,076 м, = 0,063 м

Рис. 8

Расчетное значение изгибающих моментов в балке определяют в соответствии с указанием п. 2.8.

Изгибающий момент растягивающей нижнюю грань балки

М_расч = -mМ_max = 1,25×783,6 = -979,5 кНм

Изгибающий момент, растягивающий верхнюю грань балки

М_расч = +mМ_max = 1,0×484,4 = +481,4 кНм

Определяем наибольший уклон рельсового пути

,

где - наибольшая упругая осадка пути, м.

- упругая осадка на расстоянии D от наибольшей осадки, м.

D - расстояние между осями ног крана вдоль пути, м.

Уклон меньше нормативного значения. Высоту балки можно уменьшить.

Определяем усилия, действующие в поперечном направлении балки в соответствии с п. 2.11.

Берем сечение балки, в котором действует наибольшее реактивное давление R_max, полученное при расчете балки вдоль ее длины.

Принимаем равномерное распределение реакции грунта в поперечном сечении балки с ординатой R_max кПа.

От этой эпюры определяем изгибающий момент и перерезывающую силу для сечения, в котором полка балки примыкает к ребру.

= -300×1×0,45×0,5×0,45 = 30,4 кН×м на 1 пог. м

Q_max = 300×1×0,45 = 135 кН

Расчетный изгибающий момент М^р в соответствии с п. 2.13 определен по формуле:

= m , кН×м,

где m = 1,25 - 0,35 .

В соответствии с п. 1.3 определяем ,

= A×b×g + B×q + Д×с = 890,4 кн/м²

= 0,34

m = 1,25 - 0,35×0,34 = 1,13

= (-1,13)×30,4 кН×м = -34,4 кН×м

Определение наибольших остаточных деформаций.

Перед сдачей путей в эксплуатацию проводят обкатку их кранами. Для этого случая остаточные деформации определяют от веса крана при отсутствии пригрузки основания около балок.

Расчетами определены остаточные деформации от первого загружения У_необр = 0,8 см.

После 30 проходов крана остаточные осадки составят

= n× = 1,5×0,8 = 1,2 см

В процессе эксплуатации под нагрузкой К-35 остаточные деформации должны составить:

= 1,5(У_общ - У_упр) = 1,5(7,6 - 6,3) = 1,95 см,

но из этого значения необходимо вычесть осадки, проявившиеся при обкатке рельсовых путей.

Тогда при эксплуатации следует ожидать необратимые осадки равные

= 1,95 см - 1,2 см = 0,75 см.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Характеристики грунтового основания 1

2. Расчет конструкций 3

3. Конструирование и подготовка основания 5

Приложение 1. Нормативные характеристики грунтового основания, образованного при строительстве 6

Приложение 2. Примеры расчета сборных конструкций балок, выполненных по комбинированной модели основания 13

Приложение 3. Пример расчета. Определение усилий в балках деформации 23