- •Д ніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка в. Лазаряна
- •Будова та експлуатація штучних споруд залізниць
- •Вимоги до оформлення роботи
- •1. Складання варіанту мосту
- •1.1. Вихідні дані та склад проекту
- •1.2. Гідрологічні умови мостового переходу
- •1.3. Геологічні умови мостового переходу
- •1.4. Підбір прогонів мосту
- •1.5. Підбір стоянів
- •1.6. Підбір проміжних опор
- •2. Визначення обсягів робіт
- •3. Розрахунок плити баластового корита залізобетонної залізничної прогонової споруди
- •3.1. Вибір розрахункової схеми, визначення навантажень та зусиль
- •3.1.1. Зовнішня консоль
- •3.1.2. Внутрішня консоль
- •3.2. Підбір перерізу плити баластового корита
- •3.3. Перевірка за міцністю від дії згинального моменту
- •3.4. Перевірка за витривалістю від дії згинального моменту
- •3.5. Перевірка за міцністю від дії поперечної сили
- •3.6. Перевірка плити за тріщиностійкістю
- •4. Розрахунок балок проїзної частини металевої прогонової будови з наскрізними фермами
- •4.1. Розрахунок поздовжніх балок проїзної частини
- •4.1.1. Вибір розрахункової схеми, визначення навантажень та зусиль
- •4.1.2. Підбір перерізу поздовжньої балки
- •4.1.3. Перевірка перерізу балки на міцність за нормальними напруженнями
- •4.1.4. Перевірка перерізу балки за нормальними напруженнями на витривалість
- •4.1.5. Перевірка перерізу балки на міцність за дотичними напруженнями
- •4.1.6. Перевірка стінки балки при сумісній дії нормальних та дотичних напружень
- •4.1.7. Розрахунок поясних швів поздовжньої балки
- •4.1.7. Розміщення ребер жорсткості та визначення їх розмірів
- •4.2. Розрахунок поперечної балки проїзної частини
- •4.2.1. Вибір розрахункової схеми, визначення навантажень та зусиль
- •4.2.2. Підбір та перевірка перерізу поперечної балки
- •4.3. Розрахунок прикріплення балок проїзної частини
- •4.3.1. Розрахунок прикріплення поздовжньої балки до поперечної
- •4.3.2. Розрахунок прикріплення поперечної балки до ферми
- •Бібліографічний список
- •Додатки Додаток 1
- •Підмостові габарити судноплавних прогонів мостів у метрах
- •Додаток 2
- •Величини нормативних еквівалентних навантажень для завантаження однозначних і окремих ділянок двозначних ліній впливу [2]
- •Додаток 3
- •Додаток 4
- •Характеристики типових металевих наскрізних прогонових будов із сталі 10г2с1д (або15хснд) з проїздом внизу на дерев’яних поперечинах
- •Додаток 5
- •Додаток 6
- •Додаток 7
- •Додаток 8
- •Додаток 9
- •Основні дані уніфікованих прогонових будов під залізницю
- •Об’єм матеріалів
- •Об’єм матеріалів
- •Додаток 14
- •Основні характеристики опорних частин
- •Додаток 15 Масивні проміжні збірно-монолітні та монолітні бетонні опори під залізобетонні прогонові будови довжиною 16.5-34.2м з їздою верхом. Типовий проект №828/2, лдтм, 1971р. [6]
- •Додаток 24
- •Додаток 25
- •Додаток 26
- •Додаток 27
- •Розрахункові опори бетону різних класів при розрахунку конструкцій мостів за граничними станами першої групи (таблиця 3.6 [2])
- •Додаток 28 Коефіцієнти та формули для розрахунку прямокутного перерізу
- •Коефіцієнти для розрахунку прямокутного перерізу
- •Додаток 29
- •Додаток 30
- •Додаток 31
- •Додаток 32
- •Додаток 33
- •Коефіцієнт, що враховує ступінь зчеплення арматурних елементів з бетоном (таблиця 3.24 [2])
- •Додаток 34
- •Навантаження від ваги балок проїзної частини [8]
- •Додаток 35
- •Сортаменти сталі для конструкцій мостів (таблиця 4.)
- •Додаток 36
- •Додаток 37
- •Додаток 38
- •Додаток 39
- •Додаток 40
- •Додаток 41
Вимоги до оформлення роботи
Пояснювальна записка [1] виконується на стандартному папері формату А4 (267х210мм) акуратним чітким почерком або комп’ютерною версткою на одній сторінці аркушу з дотриманням правил оформлення технічної документації, включаючи наявність на сторінках стандартних рамок (поля: ліворуч – 20мм, праворуч, зверху та знизу – 5мм)
Таблиці та рисунки повинні мати однотипну нумерацію. Схеми та технічні рисунки повинні оформлятися згідно архітектурного стилю проектної документації. Скорочення у технічних термінах не допускаються. Всі чисельні величини повинні супроводжуватись розмірністю (окрім коефіцієнтів). У розрахунках спочатку наводяться розрахункові формули, потім – значення всіх параметрів формули (без розмірності) і кінцевий чисельний результат із розмірністю.
У разі верстки пояснювальної записки на комп’ютері слід керуватися загальноприйнятими правилами оформлення документації. Рекомендується використовувати стандартну палітру шрифтів Times New Roman із розміром кеглю 14.
При виконанні креслення в САПР AutoCADTM або йому подібному, необхідно зберігати стиль креслення відповідно до національного формату (мова, шрифт тексту, стиль розмірних стрілок і т.д.).
Аркуші з текстом та схеми повинні бути жорстко скріплені (скобами) та пронумеровані. На титульному аркуші вказуються: прізвище та ініціали студента, його група; посада, прізвище та ініціали викладача. Після виправлення всіх зауважень викладача робота подається до захисту.
ВСТУП
Міст - в класичному [2] розумінні, транспортна споруда, призначена для перепуску через перешкоди потоків залізничного, автомобільного транспорту, пішоходів та комунікацій різного призначення.
Мостовий перехід – комплекс споруд, що складається з мосту, підходів до нього та регуляційних споруд.
Основні напрямки [3] розвитку будівництва мостів були пов’язані з рівнем розвитку людства в різні історичні періоди, з характером відносин між різними етнічними групами та всередині них. По мірі розвитку товарного обміну між різними регіонами людської цивілізації побудова доріг, а разом з ними і мостів, стали життєвою необхідністю. В стародавніх та античних державах спочатку будували дерев’яні мости, але особливе розповсюдження в ту епоху отримали кам’яні мости. В середні віки продовжували будувати масивні кам’яні мости з невеликими прогоновими будовами та частково дерев’яні на палях. Лише в середині ХІV століття в Італії, на півдні Франції та інших південних областях Європи появляються поодинокі, видатні по своїм розмірам та сміливості замислу кам’яні мости.
До ХVІІІ століття розміри елементів мосту призначали без розрахунку, по зразку мостів, що були побудовані раніше. З кінця ХVІІІ століття і особливо з початку ХІХ століття розпочинається інтенсивний розвиток мостобудування, який супроводжується появою нових систем мостів, нових матеріалів, нових способів побудови та методів проектування, збільшенням прогонів, ширини мостів та навантажень на них.
В Україні початок ХІХ століття характеризується сильним ростом шляхів сполучення, а відповідно, і прискореним розвитком мостобудування. Результативний вплив на мостобудування створило також створення способів розрахунку мостових конструкцій, чому сприяв загальний розвиток науки, особливо в другій половині ХІХ століття.
Відмінною рисою мостобудування в ХІХ столітті являється широке застосування в мостах металів. Думки про можливість застосування чугунку для спорудження мостів висловлювалися ще в середині ХVІІІ століття. Першим мостом з чавунними арками був міст через річку Северн в Колбрукделі (Англія), який був побудований в 1776–1779 роках. В 1799 році І.П. Кулібін висунув пропозицію про побудову металевих мостів з решітчастими арками. В 1818 році їм же був розроблений проект мосту через річку Нева довжиною 277 м з трьома прогонами, які перекриті металевими арками. На протязі першої половини ХІХ століття арочні чавунні мости будують як під гужові дороги, так і під залізниці.
На початку ХІХ століття стали швидко розповсюджуватися висячі мости, які допускали легке та швидке збирання та дозволяли влаштовувати переходи через широкі ріки без спорудження проміжних опор в глибокій воді. Прогони їх поступово збільшувалися та до середини ХІХ століття досягли 265 м. До великих висячих мостів, що були побудовані в ХІХ столітті, в Україні відноситься багато пролітний міський ланцюговий міст через річку Дніпро в Києві загальною довжиною 710 м з прогонами по 134,1 м (1847–1853 р.р.). Однак висячі мости, в силу недостатнього розуміння інженерами того часу ролі та значення окремих елементів споруд, не володіли необхідною жорсткістю ні в вертикальному, ні в горизонтальному напрямках, що явилося однією із головних причин декількох катастроф, які трапилися в ряді країн з висячими мостами. Після цих катастроф будівництво висячих мостів надовго затрималося. На залізницях почали будувати балочні мости.
Одним із перших великих балочних металевих мостів являється міст «Британія», який був побудований в 1846–1850 роках під залізницю через Менейський залив в Англії по проекту Р. Стефенсона. Міст складається із двопролітних нерозрізних балок прогонами по 140 та 70 м (всього чотири прольоти). В поперечному перетині прогонова будова мосту являє собою замкнену прямокутну трубу.
Особливо велике значення для розвитку мостобудування мали роботи російського інженера Д. І. Журавського (1821–1891 р.р.), який створив теорію розрахунку розкосих ферм, суттєво змінив конструкцію хрестових ферм Гау, застосовані нерозрізні ферми, які були підсилені біля опор підбалками та підкосами та багато чого іншого.
До нових конструктивних форм металевих мостів, які з’явилися в другій половині ХІХ століття, відносяться також консольні мости. В 1890 році була закінчена побудова консольного мосту з виключно великими прогонами через Фортський залив в Шотландії. Найбільша відстань між сусідніми опорами цього мосту складає 521 м.
В кінці ХІХ століття намічається перехід від багаторешітчатих та дворешітчатих ферм до ферм з простою трикутною решіткою, запропонованих в Італії в ХVІ столітті для дерев’яних стропильних ферм. Ініціатива застосування трикутної решітки в клепаних фермах залізничних мостів досить великих прогонів належить професору Л.Д. Проскурякову. Одним із перших таких мостів був залізничний міст через річку Сулу (1887 рік).
Розвиток будівельної справи в ХХ столітті забезпечило нові успіхи в області мостобудуванні. Прогони мостів і їх довжина досягають досить великих величин. В 1917 році було закінчено будівництво консольного Квебекського мосту (Канада), найбільшого в світі по величині прогонової будови (549 м) серед балочних мостів.
В ХХ столітті в мостобудуванні розпочалося широке застосування нового матеріалу – залізобетону. Одночасно з появою в Європі в кінці ХІХ століття перших залізобетонних споруд професор М. А. Белелюбський в 1891 році провів ряд дослідів над залізобетонними конструкціями, серед яких був міст прогоном 17 м.
Першими залізобетонними спорудами на залізницях були труби під насипами, які були виконані по ініціативі інженера Г. П. Передері.
До 20-х років ХХ століття найбільший прогін залізобетонного мосту був рівний 100 м (міський міст через річку Тибр в Римі). Із залізобетонних мостів з великими прогоновими будовами, побудованими після 1933 року, можна назвати залізничний міст через річку Есла в Іспанії прогоном 197 м, міст через річку Антва в Бразилії (прогін 186 м), міст через пролив Антерман в Швеції (прогін 264 м), міст через річку Парана на шляху між Бразилією та Паргваєм (прогін 290 м). Серед залізобетонних арочних мостів найбільший прогін (305 м) має міст через річку Параматта в Сіднейській гавані (Австралія).
Першим побудованим в Україні великим залізничним мостом, в якому залізобетон знайшов широке застосування, був міст через річку Дніпро в Дніпропетровську (1932 рік). Прогони залізобетонних арок цього мосту не перевищували 55 м.
Після Великої Вітчизняної війни ведучим напрямком будівництва стає індустріалізація та комплексна механізація всіх робіт. У відповідності до цього широке застосування отримують збірні залізобетонні конструкції із елементів, які виготовлені на спеціальних заводах чи полігонах. В 1952 році побудований найбільший на той час двоярусний арочний міст прогоном 228м через річку Дніпро під дві залізничні колії та автомобільну дорогу.
В другій половині ХХ століття в області будівництва залізобетонних мостів розпочався рішучий перехід на попередньо напружені конструкції, що дозволило перекривати балочними прогоновими будовами під автомобільну дорогу великі прогони.
Характерною особливістю попередньо напружених залізобетонних мостів, що були побудовані в Україні, полягає в застосуванні збірних конструкцій із готових елементів на відміну від мостів, які були побудовані за кордоном, та для виконання яких використовували переважно бетонування на місці, хоча і без підмосток (навісне бетонування).
Найбільш розповсюдженими на залізницях України є балочні залізобетонні мости. Вони прості та зручні у зведенні завдяки нескладним формам розрізних прогонових будов, малими розмірами опор та можливості застосування економічних типів фундаментів.
Розрізна конструкція дозволяє найбільш повно задовольняти основним вимогам, які висуваються до збірних балок індустріального виготовлення. Прогонові будови такого типу зазвичай використовують при споруджені автодорожніх мостів прогонами до 42 м. При будівництві залізничних мостів балочні залізобетонні розрізні прогонові будови мають переважне застосування при прогонах величиною до 33 м.
