Пояснительная записка. Оглавление Местные условия района проектирования 2
 Скачать 1.08 Mb.
|
Оглавление1. Местные условия района проектирования 2 1.1 Характеристика водотока 2 1.2. Геологические условия 2 1.3. Железнодорожный участок 2 1.4. Исходные данные для расчета 2 2. Разработка вариантов моста 3 2.1 Вариант №1 3 2.2 Вариант №2 8 2.3 Технико-экономическое сравнение вариантов моста 13 3. Расчет плиты проезжей части 15 3.1 Выбор расчетной схемы и определение нагрузок на плиту проезжей части 15 3.2 Определение нагрузок на плиту проезжей части 16 3.3 Статический расчет и определение усилий при расчете плиты. 17 3.4 Расчет сечений плиты на прочность 18 3.5 Расчет плиты проезжей части на выносливость 20 3.6 Расчет наклонных сечений плиты на прочность 21 3.7 Расчет на трещиностойкость плиты проезжей части 22 4. Расчет главной балки 23 4.1. Определение расчетных усилий 23 4.2. Расчет на прочность по изгибающему моменту 27 4.3. Расчет на трещиностойкость по касательным напряжениям 30 4.4. Расчет на прочность по поперечной силе 30 Библиографический список 35 1. Местные условия района проектирования1.1 Характеристика водотокаРека имеет скорость течения до 1 м/с и устойчивое русло. Уровень высокой воды УВВ – 37,0 м, уровень меженной воды УМВ – 35,0 м. Ширина русла при УМВ – 88,0 м. Ширина левой поймы при УВВ – 35,0 м, правой поймы – 40,0 м. Наибольшая глубина воды при УВВ – 7,0 м. Толщина льда – 0,6 м. Река судоходна. Класс реки по судоходству – VII. Судоходный габарит 40х7,0м. Величина заданного отверстия моста – 88 м. Коэффициент размыва русла реки kp – 1,3. 1.2. Геологические условияГрунт – суглинки и глины мягкопластичные. Расчетная глубина промерзания грунта – 1,3 м. 1.3. Железнодорожный участокДорога пересекает реку под прямым углом, мост расположен на прямом и горизонтальном участке дороги. Число путей железной дороги – 1. Отметка подошвы рельса определяется по формуле: ПР = РСУ + Н, где РСУ – отметка расчетного судоходного уровня, м; - расчетный средний уровень воды или расчетный судоходный уровень по заданию: РСУ = 0,5 ∙ (УВВ+УМВ) = 0,5∙ (37,0+35,0) = 36.0; H=HГ+hстр – заданное возвышение подошвы рельса над УВВ, м; HГ – высота подмостового судоходного габарита; hстр – строительная высота пролетного строения. 1.4. Исходные данные для расчетаКласс бетона по прочности на сжатие – В25. Класс подвижной временной нагрузки – С10,5. Класс арматуры для ненапрягаемого армирования – А300. Расстояние между осями главных балок – 1,8 м. 2. Разработка вариантов моста2.1 Вариант №12.1.1 Определение числа и величины пролетов моста По заданию требуется предусмотреть судоходный пролёт не менее 40 м. Предполагая применение устоев обсыпного типа и учитывая, что отверстие моста составляет 88 метров, намечаем 8-ти пролётную схему моста с разрезными типовыми балками 2х11,5м+ 45,8м+5х11,5м. Необходимая длина моста между крайними точками устоев: Lп≈ксL0+3(БН-(УВВ+УМВ)/2)+2a, м, где: а - величина заведения устоя в конус насыпи, принимаемая при высоте насыпи до 6 м равной 0,75 м, более 6 м - 1 м. ПР = 36,0 + 7 + 3,46 = 46,46 м. БН = ПР - 0,9 м = 46,46 – 0,9 = 45,56 м - отметка бровки насыпи Lп=  м Промежуточные опоры принимаем обтекаемой формы, сборно-монолитные, толщиной 1,6 м, применительно к типовому проекту 3.501-79. Устои приняты свайные. Длина крыла устоя поверху составляет 5,30 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учётом расстояния между торцами балок по 0,05 м): Lф=134,55 м. Эта длина меньше необходимой на (136,28-134,55)/136,28100%=1,27%. 2.1.2 Составление эскиза промежуточной опоры Наименьший размер подферменной плиты (оголовка) вдоль моста определяется по формуле:  , гдеlп – полная длина пролётного строения, м; l – расчётный пролёт, м; Δ – зазор между торцами железобетонных пролётных строений, равный 0,05 м; апоч и аноч – размер нижней подушки вдоль моста для подвижной и неподвижной опорных частей, м; с1 – расстояние от нижней подушки опорной части до грани площадки, равное 0,15…0,20 м; с2 – расстояние от площадки до грани подферменной плиты, равное при пролётах до 30, м – 0,15 м.  Наименьший размер подферменной плиты (оголовка) поперек моста определяется по формуле:  , гдеВ – расстояние между осями главных балок или ферм, м; bоч – размер поперёк моста нижней подушки опорной части, м; с1 – расстояние от нижней подушки опорной части до грани площадки, равное 0,15…0,20 м; с3 – расстояние от площадки до грани подферменной плиты, принимаемое равным при плоских и тангенциальных опорных частях – 0,3 м.  Толщину подферменной плиты при опирании всей плоскостью назначаем 0,5 м. Тело опоры от низа подферменной плиты до отметки УВЛ + 0,5 = 37,0 + 0,5 = 37,5 м задаем в виде сплошного железобетонного прямоугольного столба, размеры которого в плане принимаем меньше размеров подферменной плиты на 0,2 м. Нижележащая часть тела опоры до обреза фундамента устраивается с заострениями в плане 120° верховой и низовой сторон. 2.1.3 Определение числа и длины свай в фундаменте опоры Обрез фундамента (верх ростверка) в меженном русле располагаем на отметке  , а на поймах – на 0,25м ниже поверхности грунта после размыва.Определяем необходимое количество полых свай диаметром 60 см и толщиной стенки 10 см, заполняемых после погружения бетонной смесью. Нормативная нагрузка от веса частей опоры: Подферменная плита: V = 1,8 х 3,6 х 0,5 = 3,24 м3 Тело опоры: V = 1,6 х 3,4 х 9,12 = 49,62 м3 Ростверк: V = 2,6 х 4,2 х 1,5 = 16,4 м3 Нормативная нагрузка от веса частей опоры определяется по формуле:  , гдеγi – нормативный объёмный вес: γбет = 23,5 кН/м3 γж/б = 24,5 кН/м3 Vi – объём i-й части опоры, м3. Nоп = 24,5 х 3,24 + 23,5 х 49,62 + 23,5 х 16,4 = 2116,83 кН Нормативная нагрузка на опору определяется по формуле: - от веса конструкций двух одинаковых пролетных строений:  , гдеVжб – объём железобетона пролётного строения, м3; Рпс – масса металла для стальных и сталежелезобетонных пролётных строений, тонн; Роч – масса комплекта опорных частей, тонн. Nпр.п = 24,5·21,0+9,80665· (0+2,0) = 534,12 кН - от веса мостового полотна на балласте:  , гдеγб = 19,4 кН/м3 – объёмный вес балласта с частями верхнего строения пути; Аб = 2,0 м3 – площадь сечения балластной призмы; lп – полная длина пролётного строения, м. Nбп = 19,4·2,0·11,5 = 446,2 кН - от веса тротуаров с консолями и перилами:  , гдеpт = 4,9 кН/м – вес одного погонного метра двух тротуаров с консолями и перилами; lп – полная длина пролётного строения, м. Nтп = 4,9·11,5 = 56,35 кН Нормативное давление на опору от подвижного состава, расположенного на двух пролетах, определяется по формуле: Nв = νА, где ν – интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролётах. λ = 2(l + 0,5с) = 2(10,8+0,5·0,7) = 22,30 => ν = 19,62·10,5 = 206,01 l – расчётный пролёт, м; с – расстояние между осями опорных частей на опоре, м; А – площадь линии влияния опорной реакции, м2.   = 11,51 м2Nв = 206,01·11,51 = 2371,18 кН Расчетная вертикальная нагрузка на сваи: N = Σγf Ni.п + γf Nв , где γf – коэффициент надёжности по нагрузке; Ni.п и Nв – нормативные усилия соответственно от постоянной и временной нагрузок, кН. N = 1,1·2116,83 + 1,1·534,12 + 1,3·446,2 + 1,1·56,35 + 1,19·2371,18 = 6379,8 кН При длине свай 15 м несущая способность каждой сваи по грунту Ф: Ф = m(mR RA + u Σ mf fi li ), где m = 1 – коэффициент условий работы сваи в грунте; mR = 1 – коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, тс/м2; A – площадь опирания сваи, м2; u – наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м; mf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности; fi – расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, тс/м2; li – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м. Ф = 1 (1·4000·0,2826 + 1,884 1·51·15)) = 2571,7 кН Определим необходимое число свай:  , гдеkг = 1,2…1,4 – коэффициент учёта влияния горизонтальных нагрузок; kн = 1,65 – коэффициент надёжности.  = 5,3 ≈ 6 свай.Примем 6 свай диаметром 0,6 м длиной 15 м под каждую опору. Объем полых свай при толщине стенки 10 см из расчета 15 штук на опору:  = 14,13 м3Объем бетона для заполнения полых свай:  = 11,30 м32.1.4 Определение объемов работ и стоимости моста Пролетные строения. Объем железобетона пролетного строения полной длиной 11,5 м составляет: V = 21,0 х 6 = 126,0 м3 Объём железобетона сталежелезобетонного пролётного строения полной длиной 45,8 м с ездой поверху – 51,6 м3 , масса металла – 106,9 т.; Промежуточные опоры. Имеются 6 опор высотой до 9,12 м. Объем подферменной плиты (железобетон): 3,24 х 6 = 19,44 м3 Объем тела опоры (железобетон): 49,62 х 6 = 297,72 м3 Объем ростверка (монолитный железобетон): 16,4 х 6 = 98,4 м3 Объем полых свай диаметром 0,6 м и длиной 15 м: 14,13 х 6 = 84,78 м3 Объем бетона для заполнения полых свай: 11,3 х 6 = 67,8 м3 Устои. Объем железобетона оголовка устоя: 47,9 х 2 = 95,8 м3 Объем 24 свай разм. 0,4х0,4х12,0 м: 12 х 12 х 0,4 х 0,4 х 2 = 46,08 м3 Объемы работ и определение стоимостей конструктивных элементов приведены в следующей сводной ведомости: Таблица 1 Объем работ и стоимость моста по варианту №1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||