Евгений Бондаренко. Составление вариантов моста
![]()
|
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Лист СОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ МОСТА
1.1.6 Разработка конструкций промежуточных опор 1.1.6.1 Описание условий проектирования Наличие вечномерзлого грунта: Мощность 300м Вид грунта: песчаный Температура грунта -3С Глубина оттаивания hот= 1,88м Подстилающий грунт: Наименование грунта: скала hпг0=5,4м hпг1=3,9м hпг2=4,5м hпг3=6,6м hпг4=5,0м hпг5=4,8 Транспортировки: Проектируемый мост расположен в п. Февральск, а индустриальная база расположена в г. Комсамольск-на-Амуре, расстояние между этими двумя пунктами более 200 км и поэтому транспортировка деталей моста осуществляется при помощи железнодорожного транспорта. Исходя из технологических требований по производству работ, принимаем буровую установку ударно-канатного бурения КАТО PF1200-YSVII
Рисунок 1.1 – Буровая установка КАТО PF1200-YSVII с системой качания 1.1.5 Определение минимально требуемых размеров опоры При проектировании промежуточных опор определяют минимально требуемые размеры исходя из геометрических показателей пролетных строений, опирающихся на опору (ln + lр), опорных частей аоч, bоч, опорных площадок с1, подферменной плиты с2, с3 (рис. 1). ![]() ![]() а) б) ![]() Рисунок 1.2 - Схема опоры для определения минимальных размеров: а – вид вдоль оси моста; б – вид поперек оси моста; Аоп, Воп – размеры опоры вдоль и поперек оси моста; К – расстояния между осями главных балок пролетного строения; аоч, bоч – размеры опорной части вдоль и поперек оси моста; с1 – расстояние между торцами опорной части и опорной части площадки, с1=0,2 м; с2 – расстояние между торцами опорной площадки и подферменной плиты, с2=0,3 м; с3 – поперечный размер подферменника от опорной площадки, с3=0,3 м; Минимальный требуемый размер опоры вдоль оси моста Аоп, м, определяется из выражения ![]() где аоч – продольный размер опорной части. Аоп = 16,5-15,8+0,05+0,4+2*0,2+2*0,3 = 2,15 м. Минимально требуемый размер опоры поперек оси моста Воп, м, определяется по формуле ![]() где К – расстояние между осями главных балок пролетного строения, К = 1,8 м; bоч – поперечный размер опорной части. Воп = 1,8+0,8+2*0,3+2*0,2 = 3,6 м. Корректировка размеров по условиям расположения столбов ![]() ![]() б) а) ![]() Рисунок 1.3 – Схема размещения свай в плите: а – до корректировки; б – после корректировки. А’оп =В’оп=0,25*2+0,8*2+1= 3,1 м. Так как Воп > В’оп, производим корректировку размеров (рис. 1.2). Окончательно принимаем размеры: Аоп = 3,1 м; Воп = 3,6 м. Расчетная схема русловой опоры представлена на рисунке 1.3. 1.1.6 Расчет по несущей способности грунта основания Глубина заложения, диаметр опор и их количества окончательно определяется из условия: ![]() Где ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() где: ![]() ![]() ![]() ![]() Рисунок 1.4 – Расчетная схема безростверковой опоры. При этом: λ = ![]() ![]() ![]() λ = 2*16,5+0,05 = 33,05 м. При λ=33,05 м, α=0,5 и К=14 эквивалентная нагрузка ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем несущую способность столба по грунту:
![]() Условие выполняется, поэтому окончательно принимаем диаметр столбов равный 0,8 м и глубину заложения столбов 6,2 м. 1.1.7 Разработка промежуточной опоры пойменной части Расчет по несущей способности вечномерзлых грунтов Расчет несущей способности основания ![]() ![]() где F – расчетная вертикальная нагрузка на столб и оболочку; ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для первого слоя вечномерзлого грунта – песка ![]() ![]() ![]() Для второго слоя вечномерзлого грунта – скала ![]() ![]() ![]() ![]() Тогда ![]() F = Nd = 4607,73 кН. ![]() Условие выполняется. Окончательно принимаем глубину заложения 5,16 м. 1.1.8 Экономическая оценка рациональности используемой конструкции Таблица 1.2 – Ведомость строительно-монтажных работ
Оптимальной по стоимости считается такая схема моста, при которой отношение стоимостей пролетного строения и промежуточной опоры находится в пределах 1,2 – 1,5. ![]() Условие проверки выполняется. 1.1.9 Разработка береговой опоры Анализ высоты насыпи ![]() ![]() ![]() Так как высота насыпи менее 6 м принимаем уклон i = 1:1,5. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Увеличиваем ширину устоя до 3,5 м, путем изменения расстояния между осями столбов. 1.2 Разработка второго варианта моста ![]() Учитывая данные показатели во втором варианте принимаю более облегченную конструкцию опор. Схема моста 5х15,8. 1.2.1 Условия проектирования 1) Подстилающий грунт – диориты (hпг0=4,8 м; hпг1=5,6 м; hпг2=5,1 м; hпг3=5 м; hпг4=4,8 м);; 2) наличие вечномерзлого грунта основания – зона сплошного распространения с температурами t˚вмо = от -1 до -3˚С и мощностью от 50 до 300 м; 3) глубина сезонного оттаивания (промерзания) грунта основания – 1,3 м; 4) бурильная установка КАТО PF1200-YSVII; 5) дальность перевозки Lпер > 200 км – транспортировка деталей моста осуществляется при помощи железнодорожного транспорта, так как индустриальная база располагается в городе Комсамольск-на-Амуре. Данные условия позволяют принять к дальнейшей разработке опоры безростверкового типа на сваях оболочках. 1.2.2 Определение геометрических параметров промежуточной опоры Минимальный требуемый размер опоры вдоль оси моста Аоп = 2,15 м, Воп = 3,6 м (смотри пункт 1.5). ![]() Рисунок 2.1 – Схема для определения геометрических параметров опоры. А’оп = 0,3*2+1,6=2,2 м, В’оп = 0,25*2+1,6*2+1=4,7 м 1.2.3 Проверка по несущей способности грунта основания ![]() λ = 2*16,5+0,05 = 33,05 м. При λ=33,05 м, α=0,5 и К=14 эквивалентная нагрузка ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем несущую способность столба по грунту: ![]() ![]() Условие не выполняется, следует увеличить глубину заложения до 6,51 м. Тогда ![]() 1.2.4 Разработка промежуточной опоры пойменной части Расчет производится по формулам 1.16, 1.17. Для первого слоя вечномерзлого грунта – песка ![]() ![]() ![]() Для второго слоя вечномерзлого грунта – диориты ![]() ![]() ![]() ![]() Тогда ![]() F = Nd = 4607,73 кН. ![]() Условие выполняется. Окончательно принимаем глубину заложения 5,16 м. 1.2.5 Экономическая оценка рациональности используемой конструкции Таблица 1.3 – Ведомость строительно-монтажных работ
Оптимальной по стоимости считается такая схема моста, при которой отношение стоимостей пролетного строения и промежуточной опоры находится в пределах 1,2 – 1,5. ![]() Условие проверки не выполняется. 1.2.6 Технико-экономическое сравнение вариантов моста Таблица 1.4 – Ведомость строительной стоимости моста
2 РАЗРАБОТКА И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОЕТОННОГО ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ Расчет балочного разрезного железобетонного пролетного строения под железнодорожную нагрузку включает в себя расчет главной балки и плиты проезжей части. Расчет и конструирование железобетонного пролетного строения выполнены на персональном компьютере типа IBM PC, с помощью прикладных программ. Powers - определение параметров л.вл. и расчетных усилий (Mi и Qi ) в рассматриваемых сечениях. |