Расчеты по «Методическим рекомендациям по расчету жестких дорожных одежд»
11 июня 2021 в 10:00
Есть большое количество вопросов у расчетчиков к «Методическим рекомендациям по расчету жестких дорожных одежд» утв. 03.12.2003, в частности к разделу расчета жестких дородных одежд из сборных дорожных предварительно-напряженных дорожных плит и к примерам расчета.
1. Основной вопрос: не понятно, почему железобетонные плиты рассчитываются отдельно, бетон и отдельно арматура на растяжение при изгибе, хотя они работают как единая конструкция? (формула 3.38 из примера расчета № 4 в конце МР: "На первой стадии модуль упругости плиты равен модулю упругости бетона, на второй - определяется по формуле (3.38) в зависимости от степени раскрытия трещин."
Так же не ясно, где в расчете учитывается предварительное напряжение конструкции?
2. Так же вопрос к самой формуле 3.38: в расчете указана переменная Z, непонятно что за переменная, при это в этом же нормативе в примере расчета (пример № 4) в формуле вместо этой переменной стоит квадрат степени. Где правильно?
3. Такой же вопрос по формулам 3.50 и 3.52, они некорректны. По описанию формулы, величина моментов должны уменьшится по сравнению с ранее рассчитанным центральным моментом с связи недогрузкой краевых участков плит - по факту же если считать по этой формуле , момент увеличивается приблизительно в десять раз. В примере тоже если пересчитать самостоятельно их значения – реальный ответ другой.
4. Не понятно, как рассчитать в итоге поперечную площадь арматуры для плиты 2*6 м? Формулы есть только в примере расчета, но с учетом предыдущего вопроса, ее использовать невозможно. И там тоже появляется непонятная переменная Z и х" . В итоге основной вопрос как рассчитывать площадь арматуры для первой и второй стадии работы плиты остается вообще непонятен
5. Пункт 3.28: Пои расчете ненапряженных плит длиной более 2 м, укладываемых на неровное основание, изгибающий момент при нагружении на торце и углу плиты определяется по формулам (3.48) и (3.49), а в центре плиты - по формулам (3.43) и (3.44), причем, при В > 100 см, вместо Q принимается 2Q. А при расчете напряженных плит как рассчитывается или не учитывается?
6. Момент прямоугольного сечения плиты W (всех пунктах МР дается ссылка на СНиП 2.03.01 –недействующий) рассчитывается по формуле как для ж/б (формула 3.8 СНиП)- вh2/3.5?
7. Можно ли как-то еще корректно рассчитать плиту? Других нормативных документов не найдено. Программы расчета ДО также сборные плиты не считают (те, которые мы знаем).
1. В подпункте г) п. 3.27 говорится: " для железобетонных плит с вероятным частым расположением узких трещин - из условия прочности армированных сечений без учета работы бетона на растяжение при действии изгибающего момента от колесной или монтажной нагрузки." В примере № 4 так и говорится, что определяется количество арматуры из условия работы плиты до образования множественных трещин и после их образования, когда на растяжение работает фактически только арматура.
Другими словами, проверяется работа плит, пока бетон не растрескался. На растяжение в равной мере работают как бетон, так и арматура. Для случаев, когда бетон уже имеет множество мелких трещин и по факту не может работать на растяжение, тогда расчетный модуль упругости определяется по формуле 3.38. Предварительное напряжение арматуры применяется в формуле 3.38 для определения модуля упругости для продольного направления в плите. При определении модуля упругости в поперечном направлении преднапряжение арматуры уже не учитывается, так как рабочая поперечная арматура не подвергается преднапряжению при бетонировании.
2. В примечании к формуле 3.37 говорится, что Zs - плечо внутренней пары сил, определяется по СНиП 2.03.01-84 (на данный момент документ не действует и носит справочных характер). В СНиП 2.03.01-84 в примечании к формуле 148 говорится, что Zs - расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры S до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения и вычисляется по п.4.28 и формуле 166 или упрощенно (h-x-a), что и соответствует в формуле 3.38 «Методических рекомендаций» (далее по тексту МР) (h-x"-а0), отсюда и квадрат в примере №4. Ошибки ни в формуле 3.38, ни в примере № 4 нет, в примере № 4 просто привели конечный результат формулы с учетом СНиП 2.03.01-84.
3. Формулы 3.50 и 3.52 в МР указаны корректно и значение продольного момента в центре плиты действительно уменьшается. В примере № 4 МЦ"х момент определен верно, единственно, что не указали разработчики МР это то, что значение (π*80/2*206) указано в радианах и далее переводится в декартову систему. Получается значение 0,0197966, а так как вводные величины задавались в МПа, а на выходе величина кН, то дополнительно нужно умножить на 1000.
4. Исходя из разъяснения по вопросу 3, применение формул 3.50-3.52 возможно, значение Z принимается согласно разъяснения вопроса 1. Значение x" — это высота сжатой зоны бетона и в примере № 4 ее формула приводится. Разработчики не включили в МР формулу по определению высоты сжатой зоны бетона вероятно потому, что она входит в основной курс расчета железобетонных конструкций и уделять этому дополнительное внимание посчитали не целесообразным.
5. При расчете напряженных плит расчет ведется по тем же формулам, а условие "при В > 100 см, вместо Q принимается 2Q" учитывается только для ненапряженных плит.
6. "Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд" введены в действие с 01.01.2004 г. взамен ВСН 197-91. На момент его выхода СНиП 2.03.01-84* еще действовал вплоть до 01.03.2004, соответственно разработчики МР ссылались на актуальную на тот момент нормативную документацию. До настоящего времени МР актуализирован не был, соответственно и ссылки на нормативную документацию остались прежними.
Момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона определяется по формуле 24 п. 3.8 СНиП 2.03.01-84.
7. На данный момент других методик расчета жестких дорожных одежд, кроме "Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд" нет. Данный расчет присутствует в программе Нормкад версия 11.4.