3.2 Цели и задачи проектирования вариантов моста

Курсовой проект, как основной вид самостоятельной работы студентов, занимает важное место при изучении курса мостов. Первую часть курсового проекта составляют варианты моста. Метод проектирования целых мостов, метод составления и исследования вариантов был предложен в 1909 г. академиком Г.П. Передернем. Эти методы предполагают применение с критическим и творческим осмыслением ранее полученных знаний, сопос­тавление ряда решений с последующим выбором окончательного варианта сооружения. Метод вариантного проектирования прошел испытание време­нем, он обогатился современными методическими разработками, учитыва­ющими достижения в области мостостроения.

При составлении вариантов и выборе решения следует иметь в виду, что наиболее целесообразным будет то сооружение, которое удовлетворяет требованиям экологии, потребностям дороги по грузоподъемности, безопасности движения, имеет наименьшие стоимость и расход материалов, срок ввода в эксплуатацию и отвечает современным архитектурным требованиям. Схе­мы мостов должны составляться с соблюдением требований нормативных документов.

Конструкции пролетных строений, фундаментов и тела опор должны выбираться с учетом современных достижений в области мостостроения.

При этом необходимо, чтобы расход материалов, их первоначальная стоимость, а также расходы по эксплуатации сооружения в течение всего срока службы были минимальными. Принимаемые к рассмотрению схемы моста должны обеспечивать пропуск паводковых вод, ледохода, а также удовлетворять требованиям судоходства.

Задачи составления и выбора вариантов моста с учетом приведенных требований достаточно сложны. Каждый из вариантов, отличающихся друг от друга числом и размерами пролетов, числом опор, конструкцией опор и пролетных строений и по другим показателям, претендует на то, чтобы быть принятым. Это возможно в том случае, если изменение параметров и показателей в вариантах проводится с определенным замыслом: последу­ющие варианты имеют некоторые основные показатели, лучшие по сравне­нию с предыдущими. Например, наименьший расход металла будет иметь вариант моста, у которого в судоходной части отверстия всего два пролета, минимально удовлетворяющие судоходным требованиям, а остальная часть отверстия перекрыта пролетными строениями с небольшими пролетами. У этого варианта могут оказаться наименьшими и другие показатели, напри­мер, строительная стоимость, но у него есть определенные недостатки. Большое число опор приведет к увеличению срока строительства, в особенности в районах с суровым климатом. Проход льда будет затруднен, минимальными окажутся возможности для пропуска судов и плотов.

В другом варианте можно, например, увеличить количество судоходных пролетов (если это позволяет главное русло) и размеры пролетов в несудоходной части отверстия, тогда это решение будет лучше по сравне­нию с предыдущим по условиям пропуска льда, судов и плотов, меньше будет трудоемких промежуточных опор. Однако в этом варианте в связи с увеличением размеров пролетных строений увеличится расход дорогостоящего металла.

Аналогичным образом следует поступать при составлении и других вариантов. У каждого варианта будут один или несколько лучших показа­телей по сравнению с другими вариантами, именно поэтому он будет претендовать на то, чтобы быть принятым. Сопоставляя варианты, выби­рают один из них, имеющий наибольшее число лучших показателей и меньше недостатков.

В число задач, решаемых при составлении вариантов, входят:

1.  Разбивка отверстия моста на пролеты.

2.  Выбор конструкций фундаментов, тела опор и пролетных строений.

3.  Определение размеров, видов и объема работ по опорам и пролетным строениям.

4.  Определение стоимости моста по каждому варианту.

5.  Сравнение вариантов и выбор решения.

В последующих разделах показываются пути решения этих задач.