Проект моста через р. ЗАЩИТА ДП-дополнение. Проект моста через реку Есиль на автомобильной дороге Талапкер Акмол
 Скачать 1.75 Mb.
|
|
4. Конструкция береговой опоры и её расчет. 4.1 Конструкция береговой опоры Береговые опоры служат для опирания на них крайних пролетных строений и для поддержания насыпей подходов. В проектируемом мостовом переходе применяем свайные береговые опоры (рисунок 4.1). Это вызвано тем, что элементы свайных опор изготавливаются централизованно и в больших количествах на заводах железобетонных конструкций, а оборудование для забивки свай несложное, а также по инженерно – геологическими условиями. Опоры №1, №3 из железобетонных свай устраиваем, забивая их на глубину не менее 4м и объединяя их поверху насадкой. Сваи сечением 35х35см марки С10-35Т4 железобетонные, забивные приняты по типовому проекту 3.500.1 – 1.93 «Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения для опор мостов» Расположение свай опоры: вдоль оси моста – два ряда с шагом-1,2м, поперёк моста – 8 шт. с шагом 1,4м. Ригель опоры монолитный размером 11 х 2.0 х 0.8м. Для опирания балок пролетного строения на ригеле опор устраиваются монолитные подферменные камни размером 0.8 х 0.8 х 0.15-0,23 м. На верхней плоскости насадки укладываем слой бетона с уклоном 1:10 для стока воды. 4.2 Расчет береговой опоры. Необходимо запроектировать свайный фундамент береговых опор №1;№4 из висячих железобетонных забивных свай С10 - 35Т4 по ГОСТ 19804 – 91, серия 3.500.1 – 1.93. Несущую способность сваи по грунту определяем в соответствии с рекомендациями СНиП 2.02.03 – 85 «Свайные фундаменты» Определяем временные нагрузки от А-14. Расчетная схема нагрузок приведена на рисунке 4.2 γfAт = 1,266; (1 + µ)А = 1,16; γfA = 1,2; S1=1,0(0,6) Q=[(140х4+140х0,9359)х1,266+(14х23,4)/2х1,2х1]х1,16+[(140х4+140х 0,9359)х1,266+(14х23,4)/2х1,2х0,6]х1,16=1160,9кН Временная нагрузка от торможения- 50% от распределенной нагрузки АК-14 Тр=0,5х14х23,4х1,16х1,2=228кН Определяем несущую способность свай по формуле 8[16]. Fd = c( cRRA + u cffiΣhi), где : c= 1 – коэффициент условий работы свай в грунте [16];  cR= 1;cf = 1 – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, таблица 3 [16]; R = 3348 кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи для песка средней крупности, таблица 1 [16]; А – площадь опирания на грунт свай, м2; А=b х b = 0.35 х 0.35 = 0.1225 м2. u=0,35х4=1,4м – наружный периметр поперечного сечения сваи, м; fi= расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа таблица 2 [16] и приведенного в таблице 4.1 hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м Для определения расчетной силы трения по боковой поверхности, пласт грунта ,прорезываемой сваей, делим на слой высотой не более 2 м. с привязкой свай к геологическому разрезу (рисунок 4.3). Таблица 4.1
Fd=1х3348х0.1225+1.4х1х[35х2+48х2+53,8х0,5+54.9х0,24]=598,7кН Наименьшая несущая способность одной сваи определяется по формуле Nсв=Fd /γ k Nсв=598,7 /1,55=386,3кН где: γ k =1,55 коэффициент надежности при числе свай 16шт. [16] Давление грунта определяется по формуле  где γгр = 1,8 т/м3 - объёмный вес грунта, z – высота слоя грунта, м,  - коэффициент активного давления грунта , определяемого по формуле =tg2 х(45- φ/2)= tg2 (45- 45/2)=0,172Активное давление на уровне низа определяется по формуле Ра=(1,8*6,96*11,0*10)*0,172=237 кН Расчет сочетаний продольных усилий целесообразно вести в табличной форме (таблица 4.2) Наибольшее расчетное продольное усилие в уровне верха сваи по формуле N maх=Gd/nсв где: Gd – расчетное сочетание продольных усилий действующих на береговую опору по ширине моста в уровне верха сваи, кН; nсв — число свай,шт. таблица 4.2 Расчетные продольные усилия на опоре
 Производим расчет на необходимое число свай в береговой опоре n=Gd х k х kм / Fd =4689,6х1,55х1,3/598,7=15,8 свай где: kм -коэффициент неравномерности загружения свай принимаем 16 свай сечением 35х35 см, длиной 10,0 м. N maх=4689,6/16=293,1кН При расчете в таблице 4.2 с применением сваи марки С10-35Т, несущая способность сваи обеспечена N maх=293,1кН < Nсв=386,3кН 5. Конструкция промежуточной опоры и её расчет. 5.1 Конструкция промежуточной опоры  Промежуточная опора – сборно-монолитная разработки ГГПИ «Каздорпроект» на низком свайном ростверке. Массивный монолитный ростверк (размером 7,25х3,3х2,5м) опирается на сваи сечением 35х35 см марки С8-35Т4. Сваи приняты по типовому проекту 3.500.1-1.93 "Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения для опор мостов». Расположение свай под ростверк опоры: вдоль оси моста – три ряда с расстоянием между осями свай 1,2 м; поперек- 5шт с шагом 1,5 м. Верхние концы свай заделаны в монолитный ростверк. Тело опоры выполнено из отдельных спаренных блоков по разработке ГГПИ «Каздорпроект» заделанных в монолитную цокольную часть. Число спаренных блоков – 2 с расстоянием между осями 4,45 м. Каждый блок имеет высоту 6,0 м; шириной 1,8 м и толщиной 0,7 м. Ригель сборно-монолитный. Размер блока 3,5х1,5х0,7 м. Изготавливается АЗМК по разработкам ГГПИ «Каздорпроект». Под опирание балок пролётного строения предусмотрены подферменные камни с размером в плане 0,8х1,3 м на которых размещены резиновые опорные части РОЧ 400х200х5,2-8 мм. 5.2 Расчет промежуточной опоры Выполняем расчет промежуточной опоры под разрезное пролетное строение со схемой 24х2. Конструкция опоры, уровни воды ледохода, а также грунтово-геологические условия приведены на рис. 5.2. и лист 7. Таблица 5.1.Определяем нагрузку на опору
 Опора симметрична относительно центра тяжести, поэтому момент от собственного веса М=0.Определяем гидростатическое давление воды. Для этого находим площадь поперечного сечения части опоры, находящейся в воде. Аоп=2х0,5х3,14х0,352+4,55х0,7=3,57 м2 Длина участка находящегося в воде: при ГМВ hм=ГМВ-НО=312,7-311,89=0,81 м. при ГВВ hм=ГВВ-НО=315,5-311,89=3,61 м. Определяем гидростатическое давление по формуле: Pгс=Аопхh при ГМВ Pгс = -3.57х0,81х10=-28,9 Н при ГВВ Pгс =-3.57х3,61х10 =-128,9 м. Момент гидростатического давления относительно центра тяжести М=0 Определяем опорное давление от веса пролетного строения и мостового полотна Вычисления давления на опору произведем, используя линию влияния опорной реакции. Она получена как сумма ординат линии влияния поперечных сил слева и справа. Суммарная площадь линии влияния поперечной силы ω=[L1+L2]=[23,4+23,4]/2=23,4м Опорное давление от веса пролетного строения qсп и мостового полотна qп Qпс=(qсп+qп)хω=(95,94+54,24)х23,4=3514,2кН/м при расчетном значении q сп k >1 q сп=105,5кН/м q п=70,5кН/м Qпс=(105,5+70,5)х23,4=4118,4кН/м при расчетном значении q сп k =0,9 q сп=86,3кН/м q п=48,8кН/м Qпс=(86,3+48,8)х23,4=3161,3кН/м Момент относительно центра тяжести сечения М=0, так как опорные части расположены симметрично оси опоры. Определяем опорную реакцию от временной нагрузки на пролетном строении Максимальным для расчета опоры вдоль моста при загружении двумя колоннами А-14 и тротуаров пешеходной нагрузкой КПУа=1,1; КПУат=1,3; КПУт=1,1; qт=3,532кН/м; Опорная реакция: нормативная Rmaх=КПУа* qпол*ωп +КПУат*Рат*(y1 + y2)+ КПУт* qт*ωп = 1,1х14х23,4х+1,3*140*(1+0,9359)+1,1*3,532=716,6кН Опорная реакция: расчетная Rmaх=1,2х716,6=859,9кН Определяем значение опорной реакции вдоль моста при загружении двумя колоннами А-14 КПУа=1,3; КПУат=1,5; Опорная реакция: нормативная Rmaх=КПУа* qпол*ωп +КПУат*Рат*(y1 + y2)= = 1,3х14х23,4х+1,5*140*(1+0,9359)=832,4кН Опорная реакция: расчетная Rmaх=1,2х832,4=998,9кН Так как временная нагрузка расположена не симметрично оси проезда, опорная реакция создает момент относительно центра тяжести сечения. Плечо е=Г/2-(0,55+1,9+1,1/2)=8/2-(0,55+1,9+1,1/2)=1м Момент опорной реакции М=R*е=832,4х1=832,4кНм Определяем горизонтальную пролетную нагрузку от торможения, А-14 Вес тормозной нагрузки примыкающих к рассматриваемой опоре Р=q пол. хℓ=14х23,4=327,6кН Полное значение тормозной нагрузки Рп=0.5Р=0.5х327,6=163,8кН Но не более Р=25хК=25х14=350 кН Принимаем Р=163,8кН Принимаем опорные части высотой 23 см. Тогда расстояние от центра опорных частей до низа опоры hт=0,23/2+(ВО-НО)=0,23/2+(317,97-311,89)=6.2м Момент силы торможения М=Рх hт=163,8х6,2=1015,6кНм Так как пролетное строение опирается на опоры через упруго-податливые резиновые опорные части, полагаем, что по длине моста распределение тормозной нагрузки происходит пропорционально их жесткости, и на рассчитываемую опору приходится Рh=Р/5=163,8/5=32,8кН 5-число опорных частей Момент силы относительно центра тяжести опоры М=32,8х6,2=203,4кНм Определяем горизонтальную поперечную нагрузку от боковых ударов нагрузки А-14 Интенсивность поперечной нагрузки qб=0,4хq пол.=0,4х14=5,6кНм Тогда Н= qбх  =5,6х26,4=131кН >140х0,6=84кНРасстояние от низа опоры до уровня верха верха проезжей части hб=( ВО+0,23+1,2+0,22)-НО=(317,97+0,23+1,2+0,22)-311,89=7,73м 1.2- высота балки 0,22-толщина дорожной одежды 0,23-толщина опорной части Момент силы относительно низа опоры М= Нх hб=131х7,73=1212,6кН |