Введение

Проектируемый мост находится на дороге V категории. Габарит моста Г-6 с длиной пролета 21 м. Ширина проезжей части 5 м, ширина тротуара 1,5 м, ширина полосы безопасности 0,5 м, длина опорного ригеля 9м, количество ребристых балок 4. Габариты конструкции мостов на автомобильной дороге общего пользования соответствуют СНиП 2.05.03 – 84 “Мосты и трубы”.

Мост расположен в городе Вельске, для которого характерны следующие климатические условия: продолжительность зимнего периода 167 дней, определяется из рис. 1, по данным о среднемесячной температуре за год

(табл. 1); сумма отрицательных температур зимой 45,5.

Таблица 1

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Температура, Со	-12,7	-11,9	-6,4	2,0	8,8	14,4	17,0	14,5	8,5	1,7	-4,4	-10,1

При строительстве моста произведено инженерно-геологическое исследование грунта основания. Под каждую опору, включая, и береговую опору пробурены скважины с глубиной проходки 27,2 м.

Рис. 1. Температурный график.

Гидрологический режим реки: толщина ледяного покрова 0,8 м; река вскрывается в апреле месяце.

Для возведения моста предполагается рассмотреть 2-3 варианта фундамента с учетом выданных геологических условий. Проектируются фундаменты под одну промежуточную опору.

1 Сбор нагрузок на обрез фундамента

Расчет оснований и фундаментов производят по двум предельным состояниям: по первому предельному состоянию проверяют прочность основания и устойчивость фундамента против опрокидывания и сдвига; по второму предельному состоянию определяется деформация основания и фундамента (осадки, крен, горизонтальное смещение), проверяется на трещенностойкость железобетонные конструкции фундаментов.

Расчеты по первому предельному состоянию ведутся на расчетную нагрузку с учетом коэффициентов перегрузки для каждого вида нагрузок, которые устанавливаются СниП 2.05.03 – 84 “Мосты и трубы”.

Расчет по второму предельному состоянию ведется на нормативные нагрузки с коэффициентом перегрузки равным 1.

Для расчета оснований и фундаментов рассматривается два сочетания нагрузок наиболее невыгодные:

I сочетание – нагрузки действующие в продольном направлении;

II сочетание – дополнительные нагрузки в поперечном направлении.

В мостах действуют постоянные и временные нагрузки. В основное I сочетание нагрузок будут входить: постоянные нагрузки – вес пролетного строения, вес покрытия моста, вес опоры, вес фундамента и грунта на обрез фундамента; временные нагрузки – вертикальная нагрузка от подвижного транспорта в продольном направлении и в поперечном направлении, нагрузка от воздействия ветра и давления льда.

Отметка обреза фундамента при наличии размыва находится на 20-30 см. ниже отметки местного размыва. Для курсовой работы отметка обреза фундамента составляет

27,6-0,3=27,3 м.

Для подсчета нагрузки от собственного веса бетонных и железобетонных конструкций следует учесть их удельный вес  ^ж/б=25 кН/м³, ^б = 24 кН/м³.

Высота промежуточной опоры моста находится выше УВВ на 0,5…1,0 м. Для курсовой работы высота опоры равна

Н_о=35,0-27,3+1=8,7 м.

По установленным размерам пролетного строения, высоты опоры и всем параметра опоры вычерчивается схема моста и опоры в поперечном и продольном направлении с указанием всех размеров (прил.1).

За относительную нулевую отметку принимается отметка обреза фундамента. При сборе нагрузок в основное сочетание в продольном направлении моста должны входить следующие нагрузки:

1. постоянные – вес пролетного строения, вес опоры;

2. временные – вертикальные нагрузки от подвижного состава и горизонтальные нагрузки от продольного торможения транспорта.

Дополнительное сочетание нагрузок: в поперечном направлении моста (ось Y-Y) учитываются постоянные нагрузки: от собственного веса пролетного строения и опоры; и временные нагрузки: вертикальные от подвижного состава, горизонтальные в поперечном направлении от торможения транспорта и ледовая нагрузка.

Фундамент рассчитывается на действие нормативных и расчетных нагрузок, причем эти нагрузки принимаются в различных сочетаниях, а к расчету берется максимальное из них. В работе приняты два сочетания нагрузок

1. Основное. Нагрузки только в продольном направлении.

2. Дополнительное. Нагрузки в поперечном направлении.

Нормативная нагрузка принимается с коэффициент надежности 1, а расчетные, равны произведению нормативной и коэффициент надежности по нагрузке, который принимается в соответствии с СНиП.

Нормативная временная нагрузка от движущегося транспорта принимается в виде равномерно распределенной нагрузки по каждой полосе движения. Класс нагрузки зависит от категории дороги (для V категории - 8).

кН/м

где К – класс нагрузки;

n – число полос движения

кН

Нормативная временная нагрузка от людского потока

кН/м

где L_ПР – длина пролета.

кН

Нормативная горизонтальная нагрузка поперечная нагрузка от торможения транспорта.

кН/м

кН

Нормативная горизонтальная нагрузка от тормозящего транспорта. Принимается равной 50% от Q_М., но не более 24,5К и не менее 7,8К

Нормативная интенсивность ветровой нагрузки.

кН,

где Кбпр – высота пролетной балки.

Общая сила воздействия льда на опору определяется по формуле.

где ₁ – коэффициент, учитывающий форму носовой части опоры (1,0)

R_ZN – предел прочности льда (441*1,25=551,25 кН)

b – ширина опоры по фундаменту движения льда (0,4 м.)

t – толщина льда (0,8 м.)

кН

Все расчеты по сбору нагрузок представлены в табл. 2. Результирующие усилия на отметке 0.00 обреза фундамента промежуточной опоры представлены в табл. 3. Схема приложения нагрузок для определения моментов действующих по обрезу фундамента представлена в прил.1. Необходимо также определить эксцентриситет по формуле

е = М/N

где М – сумма моментов сил действующих на конструкцию, кНм;

N – сумма усилий действующих на конструкцию, кН.

Эксцентриситет определяется для продольного и поперечного направления.

е_x = 889,1/4597,93=0,193

е_y = 2367,8/3202,78=0,740