2. Основные размеры моста.

Определим для первых трех вариантов уточненные генеральные отметки и размеры. С учетом минимального возвышения низа пролетного строения над РГВВ h_min = 0.5 м /1/, высоты балок пролетного строения h_б (I вар. h_б =2.1м; II вар. h_б=1.8 м; III вар. h_б=0.9 м), толщины мостового полотна h_м.п. =0.08+0.01+0.03=0.12 м и превышении отметки оси моста над его бровкой h = , минимальная отметка ПЧ составит конкретно для каждого варианта:

I вариант ПЧ=148.0+0.5+2.1+0.12+ =150.80 м;

II вариант ПЧ=148.0+0.5+1.8+0.12+ =150.5 м;

III вариант ПЧ=148.0+0.5+0.9+0.12+ =149.60 м.

Проверим, дает ли эта отметка ПЧ необходимое возвышение верха площадки для установки опорных частей над РГВВ, которое по нормам /1/ должно быть не менее 0.25 м.

II вариант ПЧ-РГВВ=150.5-148=2.5 м, а расстояние от ПЧ до плоскости подферменника равно

0.12+ +1.8+0.07=2.04 м,

т.е. до РГВВ остается 2.5-2.04 =0.46 м 0.25 м

III вариант ПЧ-РГВВ=149.6-148=1.6 м

0.12+ +0.9+0.05=1.15

1.6-1.15=0.450.25 м - условие выполняется.

Следовательно, при обсыпных устоях (II и III вар.) с крутизной откосов конусов насыпей подходов 1:m = 1:1.5 длина моста составит:

L_м=L_ф +2m(ПЧ-РГВВ)-2С

Здесь С - длина участка обратного крыла устоя не входящего в насыпь (см. рис.1-3).

II вариант L_м = 40.2 + 21.5(150.5 - 148.0) - 22.86 = 41.98 м

III вариант L_м = 40.2 + 21.5(149.6 - 148.0) - 21.62 = 41.76 м.

Подсчитанные расчетные длины моста по вариантам представляют в данном случае расстояние между задними гранями береговых устоев и являются минимальными, при которых соблюдается заданный коэффициент размыва. Подсчитаем уточненную длину моста L при заполнении пролетов балками выбранной длины. (Уточненная длина моста не должна быть меньше расчетной, чтобы не уменьшилось “живое” сечение реки).

I вариант L=l_б +2b_у +2

где l_б=42 м - длина балки пролетного строения; b_у=0.6 м - толщина шкафной стенки устоя; -толщина деформационного шва, не меньшая чем максимальное перемещение  стыков балок в результате температурного воздействия:

Здесь 10^-5-нормативный /1/ коэффициент линейного расширения;

-полусумма длин балок, замыкающих температурный зазор; = 40С и =-40С - нормативные /1/ температуры воздуха в теплое и холодное время года.

м - минимальный зазор, приводящий к замыканию в швах пролетного строения для 1-го варианта;

м - тоже для 2-го варианта;

м - для 3- го варианта.

С учетом коэффициента надежности /1/ =1,2 расчетные значения  увеличатся на 20%.

Для обеспечения технологичности конструкции деформационного шва и компенсации неровностей в стыках балок и неравномерности их установки примем минимальную толщину деформационного шва =5 см /17/.

Тогда:

I вариант L=42+20,6+20.05=43,3 м

II вариант L=33+12+20.5+30.05=46,15 м

III вариант L=15+15+15+20.4+40.05=46,30 м

h_н - высота насыпи (разность отметок проезжей части и дна

150,8-147,0 = 3,8)

в_ш - ширина шкафной полки устоя, складывается из толщины деформационного шва =5 см, расстояния от торца балки до оси опорной части, половины длины опорной части 22 см, расстояния от нижней линии опорной части до боковой грани подферменника 15 см и расстояния от грани подферменника до грани оголовка 25 см /1/, т.е

в_ш =0.05+0.30+0.22+0.15+0.25=0.97 м1 м

С=4.5-1.0-0.6=2.9 м - длина участка крыла устоя не входящего в насыпь

L_к=43.3+2(2.9+0.75)=50.6 м - длина конструкций моста.

где 2.9+0.75=3.65 м - l_к - длина крыла устоя.

Рис.1. Схема сопряжения моста с насыпью при необсыпном устое.

в _ш - ширина шкафной полки устоя складывается из толщины деформационного шва 5 см, расстояния от торца балки до оси опорной части 30 см, половины длины опорной части 22 см, расстояние от нижней плиты опорной части до боковой грани подферменника 15 см и расстояния от грани подферменника до грани оголовка 25 см /1/, т.е. в_ш=0.05+0.30+0.22+0.15+0.25=0.97 м1.0 м

0.4 м - минимальное расстояние от подферменной площадки до откоса конуса насыпи /1, п.1.7/.

h=0.12+ +1,8+0,04=2.44 - расстояние от отметки ПЧ до горизонтального участка в насыпи (бермы), устраиваемого чтобы:

а) обеспечить расстояние (min) 40 см;

б) разместить пролетные строения из унифицированных балок, имеющих большую длину (уточненную L=46.15 м) по сравнению с расчетной

L_м=41.98 м.

b_б=(L-L_м)/2=(46.15-41.98)/2=2.09 м - ширина бермы.

С=(h-0.12- )m-0.5=(2.44-0.2)1.5-0.5=2.86 м - длина участка крыла устоя не входящего в насыпь.

l_к=0.75+2.86=3.61 м - длина крыла устоя.

Рис.2. Сопряжение моста с насыпью подхода (вариант № 2).

в_ш- ширина шкафной полки устоя складывается из толщины деформационного шва 5 см, расстояния от торца балки до оси опорной части 30 см, половины длины опорной части 13 см, расстояние от нижней плиты опорной части до боковой грани подферменника 15 см и расстояния от грани подферменника до грани оголовка 15 см /1, п.3.180/, т.е.

в _ш=0.05+0.30+0.13+0.15+0.15=0.78 м0.8 м

0.4 м - минимальное расстояние от подферменной площадки до откоса конуса насыпи /1, п.1.70/.

h=0.12+ +0.9+0.05+0.4=1.55 м - расстояние от отметки ПЧ до бермы.

С=(h-0.12- )m-0.4=(1.55-0.2)1.5-0.4=1.62 м

l_к=0.75+1.62=2.37 м - принимаем l_к=2.5 м

b_б=(L-L_м)/2=(46.3-41.76)/2=2.27 м

Рис.3. Сопряжение моста с насыпью подхода (вариант № 3).

Ширина моста между перилами для каждого варианта одинакова (принят мост с ездой поверху) и составляет

В=Г+2 (_о+Т)

где Г=8 м - ширина габарита моста на дороге IV категории /1/; _о =0.25 - толщина ограждения между тротуаром и предохранительной полосой; Т=1м - ширина тротуара

В=8+2(0.25+1)=10.5м.

Подсчитаем длину всех конструкций моста Lк, т.е. расстояние между концами задних крыльев устоев. Для этого выполним следующие чертежи и расчеты (рисунки 1-3).

I вариант L_к=L+2 (С+0.75)=43.3+2 (2.9+0.75)=50.6 м,

где С=2.9 м - длина участка крыла устоя не входящего в насыпь (рис.1); 0,75м - минимальное расстояние /1, п.1.70/, на которое должно входить крыло устоя в насыпь при ее высоте менее 6 м ; С+0,75=l_к - длина крыла устоя.

II вариант L_к=L+2 l_к =46.15+23.61=53.67 м

III вариант L_к=L+2 l_к=46.30+22.5=51.3 м

Варианты схемы моста с полученными размерами нанесем на профиль мостового перехода с условием минимального перекрытия “живого” сечения водного потока (рис.4-6). Для этого пролеты располагаем над наиболее глубокой русловой частью реки.