Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Петербургский государственный университет путей сообщений»

Кафедра «Мосты»

Пояснительная записка к курсовой работе:

«Проектирование деревянного моста»

Выполнил студент 3 курса

группы МТ-301

ФИО.__________

Проверил преподаватель

ФИО._____________

Санкт-Петербург

2016

Содержание

Содержание 3

Введение 4

1. Разработка вариантов 5

1.1. Вариант 1 5

1.2. Вариант 2 9

2. Расчет деревянного моста 13

2.1. Расчет прогонов 13

1.1.1. Сбор нагрузок 13

1.1.2. Подбор сечений 15

1.1.3. Расчет опирания прогонов. 16

1.2. Расчет опор 17

1.2.1. Сбор нагрузок 17

1.2.2. Расчет опирания насадки на стойки 18

1.2.3. Расчет стоек опоры 19

1.3. Проверка устойчивости опоры поперек моста 19

Заключение 22

Список использованной литературы 23

Приложения:

1. Варианты моста.

2. Общий вид моста.

Введение

Метод вариантного проектирования, при котором выбор того или иного решения производится на основании технико-экономического сравнения вариантов, широко используется в проектной практике. Применение его при проектировании мостов предписывается нормативными документами (СНиП и др.). Этот метод заключается в целенаправленной последовательной разработке вариантов решения с критическим анализом каждого очередного варианта. Цель анализа – выявить достоинства и недостатки варианта и найти пути, позволяющие избавиться от недостатков, сохранить и по возможности развить положительные стороны решения. Путем постепенного совершенствования обычно приходят не к одному, а к нескольким существенно различным, но конкурентоспособным вариантам. На основании детального технико-экономического сравнения этих вариантов и выбирается окончательное решение.

То, что при проектировании моста можно получить не одно лучшее, а несколько конкурентоспособных решений, объективно обусловлено противоречивостью требований, которые предъявляются к сооружению, отсутствием единого критерия оценки. Например, трудно одновременно обеспечить требуемые по условиям судоходства большие пролеты моста с высоким подмостовым габаритом и малую высоту насыпей на подходах, что важно, например, для городских мостов. Повышенные архитектурные требования часто вступают в противоречие с условием минимума затрат. Более дешевый мост может оказаться менее долговечным.

1. Разработка вариантов

Разработаем варианты моста под железную дорогу при следующих данных:

- продольный профиль по оси мостового перехода представлен на листе с исходными данными;

- отметка уровня меженной воды (УМВ) –210.40м;

- отметка расчетного уровня высокой воды (УВВ) –211.60м;

- отметка бровки насыпи (БН) – 214.3м;

- коэффициент общего размыва – 1.1

- для пропуска водного потока необходимо отверстие моста L₀=36.0м;

- временная нагрузка С7;

- количество железнодорожных путей – 1.

1. Вариант 1

В этом варианте можно наметить балочный мост с одинаковыми пролетами l=2.5..3м, что позволит использовать целиком лесоматериал стандартной длины – 6.5м.

Далее целесообразно определить наибольшую величину пролета, зависящую от класса заданной временной вертикальной нагрузки и конструкции пролетных строений. Учитывая не продолжительный срок эксплуатации моста, решаем применить одноярусные брусчатые прогоны. При высоком классе заданной временной нагрузки ограничим длину пролета размером l= 3.0м.

На мостах под железную дорогу подошва рельса выше БН на 0.75м. При этом верх прогонов располагается ниже подошвы рельса на 0.2м. Отметку подошвы рельса определяем по формуле:

ПР = БН + 0.75 = 214.3+0.75 = 215.05

Выбирая местоположение моста на продольном профиле, следует разместить отверстие в зоне наибольших глубин, причем конусы насыпей не должны заходить в меженное русло, так как это сильно усложнит работу по отсыпке и укреплению откосов конусов. Во всех вариантах отметка БН и отметка подошвы рельса принимаются одинаковыми.

Определим количество однорядных опор и пролетов:

;

где L_теор, L_факт – длина моста определяемая по количеству опор, м;

L_факт – длина моста определяемая по количеству пролетов, м;

L₀ – отверстие моста, м;

b_i – приведенная толщина опор (для однорядных – 0,4м, для пространственных – 0,6В), м;

l_i – длина пролетов, м;

l_уст – длина устоя моста (0,7Н=2.35м.);

Сопоставляя две величины - L_теор и L_факт определим схему моста.

Примем 14 пролетов по 3 метра и 2 пролета по 2 метра;

Пространственные опоры необходимо размещать каждые 20 – 25 метров. При нашей длине моста необходима одна пространственная опора, тогда:

м;

м.

Принимаем по первому варианту:

- полная длина моста 53.7;

- 14 пролетов длиной 3м, 2 пролета по 2 метра;

- 14 однорядных опор;

- 1 пространственная опора;

- устои моста 2х2.35м.

Прогоны и стойки опор размещаем под нитями рельсов, чтобы обеспечивалось наиболее равномерное загружение брусьев прогонов. Для сокращения свободной длины стоек однорядных опор все опоры связываем поперечными горизонтальными и диагональными схватками.

Сваи в устоях в поперечном направлении установим такие же, как и в промежуточных опорах, при этом упрощается установка продольных горизонтальных схваток, связывающих устои с промежуточными опорами.

Разместим по концам моста закладные щиты с забитыми в грунт насыпи короткими сваями на расстоянии 0.5м от крайних свай устоев.

Для расчета стоимости и последующего сравнения вариантов определим расход лесоматериалов на пролетные строения и опоры.

Промеряя графически размеры элементов опор и устоев, составляем следующие таблицы:

Таблица 1 - Спецификация элементов промежуточной плоской однорядной опоры моста по варианту №1 (8шт, высота 3.5 м) Наименование элементов	Размеры поперечного сечения, d, м	Длина элемента или общая длина, м	Количество элементов	Объём, м3
				одного элемента	общий
Стойки	0,28	3,5	4	0,215	0,862
Насадки	0,3	2,8	1	0,198	0,198
Схватки гориз. (общ. длина)	0,24/2	21,4	-	0,023	0,484
Схватки диагональные (общ. длина)	0,24/2	22	-	0,023	0,497
Укосины	0,28	3,7	2	0,228	0,455
Всего на 1 опору:					2,496
Сваи	0,3	4,6	6	0,325	1,950

Здесь и далее стоимость всех элементов указана в ценах 1984 года.

Таблица 2 - Спецификация элементов промежуточной плоской однорядной опоры моста по варианту №1 (6шт, высота 3 м) Наименование элементов	Размеры поперечного сечения, d, м	Длина элемента или общая длина, м	Количество элементов	Объём, м3
				одного элемента	общий
Стойки	0,28	3	4	0,185	0,739
Насадки	0,3	2,8	1	0,198	0,198
Схватки гориз. (общ. длина)	0,24/2	20,6	-	0,023	0,466
Схватки диагональные (общ. длина)	0,24/2	20,8	-	0,023	0,470
Укосины	0,28	3,2	2	0,197	0,394
Всего на 1 опору:					2,266
Сваи	0,3	4,5	6	0,318	1,908

Таблица 3 Спецификация элементов промежуточной пространственной опоры по варианту № 1 Наименование элементов	Размеры поперечного сечения, d, м	Длина элемента или общая длина, м	Количество элементов	Объём, м3
				одного элемента	общий
Стойки	0,3	3,5	8	0,247	1,978
Насадки	0,32	2,8	2	0,225	0,450
Укосины	0,3	3,7	4	0,261	1,046
Схватки гориз. поперечные (общ. длина)	0,24/2	42,8	-	0,023	0,967
Схватки гориз. продольные (общ. длина)	0,24/2	30	-	0,023	0,678
Схватки диаг. поперечные (общ. длина)	0,24/2	44	-	0,023	0,994
Схватки диаг. продольные (общ. длина)	0,24/2	97,6	-	0,023	2,206
Всего на 1 опору:					8,319
Сваи	0,3	5	12	0,353	4,239

Таблица 4 Спецификация элементов устоя моста по варианту № 1

Наименование элементов	Размеры поперечного сечения, d, м	Длина элемента или общая длина, м	Количество элементов	Объём, м3
				одного элемента	общий
Стойки	0,3	3	12	0,212	2,543
Насадки	0,32	2,8	3	0,225	0,675
Подушки	0,3	2,8	4	0,198	0,791
Подкосы	0,3	2	16	0,141	2,261
Схватки гориз. поперечные (общ. длина)	0,24/2	37,8	-	0,023	0,854
Схватки гориз. продольные (общ. длина)	0,24/2	28,2	-	0,023	0,637
Схватки диаг. поперечные (общ. длина)	0,24/2	66	-	0,023	1,492
Схватки диаг. продольные (общ. длина)	0,24/2	45,6	-	0,023	1,031
Всего на 1 устой:					10,284
Сваи	0,3	4,5	12	0,318	3,815

Таблица 5 Спецификация на прогоны моста по варианту №1

Длина прогона, м	Количество прогонов	Диаметр бревна, м	Ср. объём пог. метра, ν	К-во брёвен в прогонах, n	Стр. к-т, с	Объём брёвен в прогоне, м3	Объём прогонов данной длины, м3
3	14	0,32	0,1	6	1,1	1,980	27,720
2	3	0,26	0,0661	6	1,1	0,873	2,618
2,4	2	0,3	0,0877	6	1,1	1,389	2,778
Суммарный объём прогонов							33,116

Таблица 6 Расчет стоимости моста по варианту № 1

Элемент	Объём, м3	Ед. расценка, руб/м3	К-во	Стоимость, руб.
Промеж опора (3м)	2,266	85	6	1 156
Промеж. Опора (3,5м)	2,496	85	8	1 697
Простр. опора	8,319	85	1	707
Прогоны (общий объём)	33,116	105	1	3 477
Устои	10,284	105	2	2 160
Сваи	38,91402	90	1	3 502
Общая стоимость материалов					11 543
СМР					4 040
Стоимость варианта 1:					15 600

Прежде чем приступить к составлению варианта № 2 моста, выясним недостатки первого варианта, которые постараемся не допустить в варианте № 2.

К недостаткам следует отнести:

• неприспособленность конструкции к индустриальным условиям изготовления. Наращивание свай, установка насадок и схваток выполняются в неудобных условиях работы на высоте требуются большие затраты ручного труда;

• опасность повреждения однорядных опор при заклинке льдин между ними, вследствие малой жесткости опор в направлении вдоль оси моста;

• трудность применения антисептированного лесоматериала.

• большое количество опор.