Определение общей стоимости моста.
Таблица 6.
Наименование элементов моста |
Количество однотипных элементов |
Стоимость, тыс. руб. |
|
одного элемента |
общая |
||
Пролетное строение из преднапряженного железобетона. |
1 |
245,70 |
245,70 |
Промежуточная опора |
2 |
69,65 |
139,5 |
Устой |
2 |
15,42 |
30,84 |
Полная стоимость моста |
|
|
416,04 |
Сравнение и анализ вариантов моста.
Сравнение вариантов приведено в табл. 7.
Таблица 7.
Номер варианта |
Строительная стоимость моста, тыс. руб. |
1 |
421,85 |
2 |
336,38 |
3 |
416,04 |
По строительной стоимости второй вариант оказался самым дешевым..
Мосты по вариантам №1 и №3 по строительной стоимости имеют сравнительно небольшую разницу.
Следовательно, окончательный выбор будем делать исходя из условий изготовления, строительства и эксплуатации.
С точки зрения изготовления конструкций по варианту №3 бетонирование, и комплексы по производству опалубок будет сложным на строительной площадке. Нужны квалифицированные рабочие и много времени для изготовления. Все эти обстоятельства приведут к удлинению сроков строительства и удорожаниям, при которых фактическая стоимость моста по этому варианту может оказаться значительно выше, имеющейся у нас цифры.
Вариант №1 представляет собой схему их пяти типовых пролетов. Объемы работ в этом варианте намного превышают объемы остальных вариантов, т.к. мост имеет большое количество промежуточных опор. А так же он является наиболее не экономичным по сравнению с остальными вариантами.
По варианту № 2 можно сказать, что схема моста состоит из трёх типовых пролётов, и два из них одинаковые. Все это в комплексе упрощает изготовление, транспортировку к месту строительства и установку в проектное положение. Также необходимо отметить, что после определённого срока эксплуатации типовые пролётные строения можно заменить на аналогичные.
Поэтому при столь значительной разнице в стоимости считаем целесообразным применение варианта №2 с типовыми пролётными строениями.
Часть 2. Расчёт балочного пролётного строения моста
2.1.Расчёт проезжей части пролётного строения.
2.1.1.Определение расчётных усилий.
Плита пролетных строений без диафрагм с омоноличенными продольными швами.
От местного загружения плита работает на изгиб как балка, опертая двумя сторонами с расчетным пролетом поперек движения lпл=l0+hпл=2,1+0,15=2,25м.
Нормативные постоянные нагрузки при расчётной ширине участка плиты вдоль пролёта 1,0 м от собственного веса:
от собственного веса плиты Рпл=hплжб=0,15*24,5=3,6 кПа;
от веса дорожной одежды Рпокр=hпокрпокр=0,15*22,6=3,39 кПа.
Нормативная временная нагрузка от автотранспортных средств принимается в виде полос АК.
Рис.1. Расчётная схема плиты проезжей части
Распределение давления от нагрузки АК в пределах толщины дорожной одежды принимается под углом 45 градусов. Ширина распределения давления колеса тележки АК вдоль пролета плиты равна
bр=b+2hпокр=0,6+2*0,15=0,9 м,
поперек пролета- cр=с+2hпокр+lпл/3, но не менее 2/3lпл и не более l0. Принимаем ср=1,5м.
Нормативная равномерно распределенная нагрузка вдоль расчетного пролета на 1,0м ширины плиты равна:
а) от колес тележки
ра=Ра/(ср(b1+е))=11*9,81/(0,9*1,5) =79,933кН/м.
б) от равномерно распределенной вертикальной нагрузки
р=0,5/bр=0,5*0,98*11/0,9=5,989кН/м
Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянных нагрузок Рпокр, Рпл принимается равным f1=1,1, γf2=1,5.
Коэффициент надёжности по нагрузке для нагрузки от автотранспортных средств АК принимают равным f=1,15 к равномерно распределенной нагрузке ν; γfν=1,4 к нагрузке от тележек.
Динамический коэффициент при расчёте элементов проезжей части- 1+μ=1,4 к нагрузке от тележек; 1+=1,0 к равномерно распределенной нагрузке.
Усилия при расчёте на прочность при lпл>2,0м:
М0=(f1рпл+γf2рпокр)
+(1+μ)(fара+fрν)bр
=(1,1*3,6+1,5*3,39)*2,252/8+(1,4*1,4*79,933+1,0*1,15*5,989)*0,9*(2,25-1,1)/2=93,973
кНм.
При определении изгибающих моментов влияние упругого защемления плиты в ребрах приближенно учитывают с помощью коэффициентов, вводимых к величине изгибающего момента М0 в середине свободно опертой плиты:
- для изгибающего момента на опоре к1=-0,7
М1=-0,7*93,973= -65,78 кНм
- в середине пролета к2=0,5
М2= 0,5*93,973=46,987 кНм
Поперечные силы определяют как в простой разрезной балке с учетом рабочей ширины плиты, зависящей от положения нагрузки.
Q1=(f1рпл+f2рпокр)lпл/2+(1+)[0,5νgfn(у1+у2)+fаPа
]=(1,1*3,6+1,5*
*3,39)*2,25/2+(1,4*0,5*5,989*1,15*1,048+1,4*1,4*79,933(0,561+0,187) = 133,883 кН.
Полные усилия в сечениях плиты:
- изгибающий момент в опорном сечении Мn1=m1M1=1,43*(-65,78)= - 94,065кНм;
- изгибающий момент в середине пролета Мn2=m2M2=1,74*46,987=81,757кНм;
- опорная поперечная сила Qn1=m3Q1=1,14*133,883=152,627кН.
Усилия при расчёте на выносливость max Mi и min Mi определяем аналогично усилиям при расчёте на прочность по вышеприведённым формулам при коэффициентах надёжности по нагрузке f1=f2=f=1,0 и динамическом коэффициенте 1+0,7μ=1,28:
maxM0=(рпл+рпокр)
+(1+0,7μ)(ра+рν)bр
=(3,6+3,39)2,252/8+1,28(
79,933+5,989)*0,9*0,5*(2,25-1,1)=65,305 кНм;minM0=(рпл+рпокр) =(3,6+3,39)*2,252/8=4,423 кНм;
- на опоре: maxM1=-0,7*65,305= - 45,714кНм;
minM1=-0,7*5,36= - 3,096кНм;
maxMn1=1,43*(-45,714)= - 65,371 кНм;
minMn1=1,43*(-3,096)= - 4,427 кНм;
- в середине пролета: maxM2=0,5*65,305=32,653 кНм;
minM2=0,5*4,423=2,212 кНм;
maxMn21,74*32,653=58,816 кНм;
minMn21,74*2,212=3,849 кНм;
Усилия в плите при расчете на трещиностойкость определяются аналогично усилиям при расчете на прочность при значениях коэффициентов надежности f1=f2=f=fа =1,0 по наибольшему значению изгибающего момента, определённого по вышеприведённым формулам от нормативных нагрузок при (1+)=1,0:
М0==(f1рпл+γf2рпокр) +(1+μ)(fара+fрν)bр =(3,6+3,39)*2,252/8+(79,933+
+11,978)*0,9*(2,25-1,1)/2 = 51,987 кНм
М1=-0,7*51,987= - 36,391 кНм;
М2=0,5*51,987= 25,994 кНм;
Мn1=1,43*(-36,391) = - 52,039 кНм;
Мn2=1,74*25,994= 45,230 кНм
Q1=(1*3,6+1*3,39)*1,125+1*(0,5*11,978*1,048+1*1*79,933*0,748)=73,930 кН
Qn1=m3Q1=1,14*73,93=84,28 кН.