Расчет сталежелезобетонных балочных пролетных строений.
Нейтрализация сточных вод
На машиностроительных предприятиях нейтрализация сточных вод ведется для удаления из них H2SO4, НС1, HNO3, Н3РО4 и других кислот, щелочей NaOH и КОН, а также солей металлов, образованных на основе кислот или щелочей. В результате содержащиеся в воде ионы водорода Н+ и гидроксильная группа ОН- объединяются в молекулы воды, обладающие нейтральным зарядом (рН7).
Расход щелочного (кислого) реагента на нейтрализацию 1 м3 кислоты (щелочи), содержащейся в сточной воде, определяют по формуле
m=CM1/M2,
где С ─ концентрация кислоты (щелочи) или солей металлов, содержащихся в сточной воде, кг/м3; M1 ─ молекулярная масса щелочного (кислого) реагента; М2 ─ молекулярная масса кислоты (щелочи) или солей металлов, содержащихся в сточной воде. Молекулярные массы кислот, солей металлов и щелочей определяют суммированием молекулярных масс входящих в них элементов. В качестве реагента для нейтрализации используют любые щелочи и их соли (NaOH, КОН, известь, известняк, доломит, мел, мрамор, магнезит, сода и др.). Наиболее дешевый и доступный реагент Са(ОН)2.
Соответственно для нейтрализации сточных вод, содержащих щелочи и их соли, применяют кислоты, обычно техническую серную кислоту.
Расчет начинается с составления расчетной схемы сооружения и сбора нагрузок:
1. Рассматриваем поперечное сечение пролетного строения и определяем постоянные нагрузки от всех конструктивных элементов;
| Постоянная нагрузка на пролетное строение моста Lp=4x42 м габарит 2Г-9,5 м, два служебных прохода по 0,75 м. Полная длина | м | ||||||||
| Наименование нагрузки, формула расчета | Нормат. | gf | Расчетн. | Масса металла | Объем бетона | ||||
| Главные балки q1=7,85х(4х(0,4х0,02+2,18*0,012)+2х2,08х0,032)х1,25 | 2,65 | 1,1 | 2,92 | 447,9 | - | ||||
| Поперечные балки q2=7,85х22х(2х0,4х0,02+0,78*0,012)х1,15/3 | 1,68 | 1,1 | 1,85 | 283,9 | - | ||||
| Плита проезжей части q3=2,5х22х0,2 | 11,00 | 1,1 | 12,10 | - | |||||
| Асфальтобетон проезжей части q4=2,4х19х0,11 | 5,02 | 1,5 | 7,52 | - | - | ||||
| Асфальтобетон тротуаров q5=2,3х2,5х0,11 | 0,63 | 1,5 | 0,95 | - | - | ||||
| Гидроизоляция q6=0,01х21,5 | 0,22 | 1,3 | 0,28 | - | - | ||||
| Ограждение проезда+закладные q7=0,1+0,04=0,014 | 0,14 | 1,1 | 0,15 | 23,7 | - | ||||
| Перила и карнизы (по конструкции q8=0,1+0,09) | 0,19 | 1,1 | 0,21 | 32,1 | - | ||||
| Опалубка плиты 0,04х22х1,0 | 0,88 | 1,1 | 0,97 | - | - | ||||
| Итого | 22,41 | 1,2 | 26,95 | 787,6 | |||||
| Нагрузка на одну балку , тс/м | Нормат. | Расчетн. | |||||||
| 1 Стадия (q1+q2+q3+опалубка плиты)/2 | 8,105 | 8,92 | |||||||
| 2 Стадия (q4+q5+q6+q7+q8-опалубка плиты)/2 | 2,66 | 4,07 | |||||||
2. Рассматриваем поперечное сечение пролетного строения и определяем коэффициент поперечной установки временной нагрузки;
Самый простой способ определения КПУ – метод рычага. Применяется в тех случаях, когда поперечная конструкция пролетного строения нежесткая (например деревянный настил) и отсутствуют поперечные связи. Также часто применяется, если число главных балок пролетного строения не более двух.
Второй способ – внецентренного сжатия, применяется в случае жесткой конструкции проезжей части и жестком контуре поперечного сечения пролетного строения, который обеспечивается за счет поперечных связей.
3. Для временных нагрузок определяем динамический коэффициент и коэффициент надежности по нагрузке. При расчете по программе MOLLY эти коэффициенты вычисляются автоматически.
4. Для плоского расчета, выполняемого вручную, или при помощи программы MOLLY определяем площадь поперечного сечения железобетонной плиты, которую можно включить в совместную работу.
Выдержка из СНиП 2.05.03-84*
5.15. Учитываемую в составе сечения расчетную ширину железобетонной плиты bsl следует определять как сумму расчетных величин свесов плиты в обе стороны от оси стальной конструкции (черт. 15). Расчетную величину свеса плиты следует, как правило, определять пространственным расчетом: допускается принимать ее значение в соответствии с табл. 92.
В табл. 92 обозначено:
а — половина ширины железобетонного ребра или вута, а при их отсутствии — половина ширины контакта железобетонной плиты и стального пояса;
tsl, tsl,c — средняя толщина железобетонной плиты соответственно в пролете и на консоли (за вычетом ребра или вута);
l — параметр плиты, равный:
длине пролета — для главных балок или ферм;
длине панели — для продольных балок проезжей части;
расстоянию между главными фермами или ширине железобетонной плиты поперек моста, если она меньше этого расстояния, — для поперечных балок проезжей части;
В — расстояние между осями стальных конструкций, равноценных по жесткости (см. черт. 15);
С — конструктивный консольный свес плиты от оси стальной конструкции (см. черт. 15).
Черт. 15. Схема для определения расчетной ширины железобетонной плиты,
учитываемой в составе сечения
Таблица 92
| Положение свеса плиты относительно стальной части, его обозначение | Параметр плиты l | Расчетная величина свеса плиты |
| Свес в сторону соседнего стального | Св. 4В | В/2 |
| элемента b | Менее 4В | a + 6tsl , но не более В/2 и не менее l/8 |
| Свес в сторону консоли bc | Св. 12С | С |
| Менее 12С | a + 6tsl,c, но не более С и не менее l/12 |
5. Для плоского расчета, выполняемого вручную, вычисляем площадь и моменты сопротивления стального и сталежелезобетонного сечения главной балки. Имея данные геометрические характеристики мы можем получить напряжения в интересующих нас точках поперечного сечения. Для этого удобно использовать какие-либо программные средства, которых в настоящее время имеется достаточно много. Например программа «Сечение».
Выдержка из СНиП 2.05.03-84*
Площадь железобетонной плиты Аb, а в расчетах на кручение — также ее толщину tsl и ширину ребра или вута следует принимать поделенными на коэффициент приведения nb согласно п. 5.5. При учете неупругих деформаций допускается использовать коэффициенты приведения, найденные по условным модулям упругости бетона, определяемым по обязательным приложениям 19 и 20.
Площадь продольной арматуры, имеющей сцепление с бетоном, следует принимать поделенной на коэффициент приведения nr = Еst / Еr , где Er — модуль упругости ненапрягаемой Еrs или напрягаемой Еrp арматуры, принимаемый по табл. 34.
Подливку, одежду ездового полотна и верхнее строение железнодорожного пути в составе расчетного поперечного сечения учитывать не следует.
В случае расчета по программе MOLLY геометрические характеристики задаваемых в исходных данных сечений вычисляются автоматически. В ходе расчета по программе вам приходится несколько раз менять сечения поясов и стенок, подбирая и оптимизируя сечения главных балок.