Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Кабулов В.К. Автоматизированная система проектирования мостовых переходов на ЭЦВМ

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

11.55 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 / 3816 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 > Следующая >>>

§ S. Об уменьшении трудоемкости проверки достаточности веса опускного колодца опор тостов

Применяемая до настоящего времени методика проверки до статочности веса опускного колодца из условия опускания его в грунт собственным весом сводится к проверке расчетом заранее заданной толщины стен с последовательной корректировкой ее путем многократного подбора сечения.

В данном параграфе описывается алгоритм проверки доста точности веса опускного колодца аналитическим методом с учетом трех случаев расчета:

1.Известны габаритные размеры и глубина погружения опуск ного колодца в грунт (рис. 31а). Требуется определить необходи мую толщину стен опускного колодца;

2.Известны минимальные размеры шахты и глубина погруже ния опускного колодца в грунт (рис. 316). Требуется определить необходимую толщину стен и габаритные размеры опускного колодца;

3.Известны габаритные размеры и толщины стен опускного колодца (рис. 31ß). Требуется определить необходимую глубину погружения опускного колодца в грунт.

При выводе уравнения расчета для каждого случая неизвест

ные величины обозначим через х:
а) для случаев 1 и 2 х— необходимая толщина					стен		опускного
колодца;		3 х — необходимая глубина погружения
б) для случая							опускно
го колодца в грунт.
Ниже приводятся основные исходные данные					и дается			вывод
уравнения расчета для каждого случая.
С л у ч а й	1.	Для решения поставленной задачи				необходимо
определить толщину стен .ѵ опускного колодца				(рис.		31 а),		если
заданы:
1) инженерно-геологические условия			места опускания				колодца
в грунт (наименование, мощность /г и			предельная		интенсивность
боковой силы трения / каждого слоя грунта);
2) габаритные размеры и требуемая глубина погружения опу
скного колодца	в	грунт;
3) ширина	а'	и угол скоса а ножа опускного		колодца;

4)величина отклонения ножа а" опускного колодца от верти кального положения;

5)минимальная высота рабочей камеры /гт іп опускного ко

лодца.

Известно [30, 74], что для беспрепятственного погружения опускного колодца в грунт необходимо, чтобы вес его превышал боковую силу трения на 25 %, т. е.

& - > 1 , 2 5 ,	(IV.11)
тр

156

Рис. 31. Общая схема опускного колодца для случая:

а—1; 6 - 2 ; о - З (буквы в скобках озна1 а:от размер колодца вдоль моста).

где GK	— собственный	вес опускного			колодца,		т;
Ртр	— равнодействующая предельных сил						трения	по	боковой
	поверхности опускного			колодца,		m:
			п
	р Т р = 0 - 7 2 1 / ; ' « Л ;								а ѵ . і 2 )
здесь	и. — периметр	опускного		колодца		в пределах слоя				грун
	та толщиной ht ,		м;
	/ " — п р е д е л ь н а я интенсивность сил					трения данного				слоя
	грунта по боковой поверхности опускного								колодца,
	пгім2;
	0,7 — дополнительный		коэффициент, учитывающий							отсут
	ствие уплотнения грунта по					боковой		поверхности
	опускного	колодца.
Введем следующие		обозначения			в формулу (IV. 12):
а) / " — средневзвешенное			нормативное			значение		сил	трения:
			л	f» h'
			V	f» h'
		^•н _	i _ l
		; c p -		Лф	>

б) и — усредненный периметр опускного колодца:

2 Ѵ

(AJ+BJ)^

ср

Аф

где

Аф — глубина

погружения

опускного колодца

грунт

с учетом

островка,

м;

Aj,

h] — соответственно стороны

высота у'-ой

секций

опускного

колодца,

м;

і =

1, п — количество

слоев

грунта,

пройденных

при

по-

—

l,m

гружении

опускного

колодца;

— количество

секций

по

высоте опускного

ко

лодца.

Теперь

формула (IV. 12)

приобретает

следующий вид:

0.7/Гр « c p V

(1V.13)

Подставляя формулу (IV.13) в (IV.11) и преобразуя ее,

условие

равновесия

получаем в виде

О „ - 0 , 8 7 5 ^ р

« е р А ф

> 0 .

(IV.14)

Согласно (рис. 31а), собственный вес опуского колодца опре

деляется

по

формуле

Ок

(Кш-Ѵп)ъ

(IV.15)

158

где

Ѵобщ — общий

объем

опускного

колодца

без учета

пустоты

Ѵп

шахты,

м3;

м3\

— объем

пустоты

шахты

опускного

колодца,

т — объемный

вес кладки

тела опускного

колодца, рав

ный

для

железобетона

2,5 т/м3

для

бетона

2,4

т/м3.

и Ѵп в формуле

Далее,

разлагая

значения

Ѵ о б щ

(IV. 15) и

подставляя их в формулу (IV.14),

получаем окончательное урав

нение для определения

толщины

стен опускного

колодца:

ахх2 +

bxx + cx = 0,

(IV.16)

где

аи Ьх

^ — коэффициенты,

зависящие

от размеров опуск

ного

колодца

равные:

а, — — 4

А ф - Т ( 2 А Я | П + *;)

Т.

3 [К^<2-К3+Щ

КХ(2К2

К3-4К,)]\Ъ

2Ка -Кь

+ Кі (2К3 -

4/С4

К2)~

Кх

2Кй

~^{К3-К2-Аа')-

т-

здесь

Кх

=• tg а '

* 5 = Ѵ ф -

К2

= а +

Ь,

= ab,

К4 = а + а \

/<-8 = 0,875/;> с р Я ф ,

где

Дь, В,ф '

а и b — соответственно

стороны

нижней

верхней

секций

опускного колодца, м;

а- толщина ножа опускного колодца, прини маемая в пределах 0,1—0,2 м;

а' -величина отклонения ножа опускного ко лодца от вертикального положения, при нимаемая в пределах 0,4—0,6 м; - угол скоса ножа опускного колодца, при нимаемый в пределах 25—30°;

,.159

/zm i n

— минимальная высота

рабочей камеры, при

нимаемая не менее 2,2 м;

Л, и Л.> — соответственно

высота

верхней

нижней

секций опускного колодца, м.

Решение

квадратного

уравнения

(IV. 16)

возможно

лишь

том

случае,

если удовлетворяется

условие

Л ф < А ф ,

(IV. 17

где

Аф — предельная глубина

погружения

опускного

колодца

грунт:

„

Ь: +

4а,

с,

t - à ï t ï -

( , ѵ л 8 >

В формуле (IV. 18) значение коэффициента

С\ вычисляется без

учета величины Ks-

х,

Решив квадратное уравнение (IV.

16) относительно

непо

средственно

определяем

требуемую

толщину

стен

опускного

колодца; при этом за окончательную толщину принимается

мини

мальное

значение

из

корней

Х\

и х2

квадратного

уравне

ния (IV. 16).

стен х

После

определения необходимой

толщины

опускного

колодца необходимо проверить, соблюдается ли условие: размер

шахты

должен

составлять

более

2,5 м или

превышать

габарит

землечерпательного

снаряда

(грейфера)

по

крайней

мере на

0,5 м, т. е.

Ъ — 2х ^

2,5

(IV. 19)

Если одно из условий

(IV. 17) и (IV. 19)

не соблюдается, то, зада- •

ваясь

минимальными

размерами

шахты

опускного

колодца

Ь.

= 2,5 м

а .

А — В +

Ь , ,

расчет

nun

min

min'

ширина

производим

для случая 2 (А и В — соответственно

и длина опоры по обрезу фундамента,

м).

Шахты должны быть расположены симметрично относительно

осей опускного

колодца.

х и сто

С л у ч а й

Определим

необходимую толщину

стен

роны а, Ъ, Аф и Вф опускного

колодца

(рис.

31 б)

при

тех же

исходных данных, что в случае

Уравнение

для

определения

имеет следующий вид:

а2х2

+ Ь2х +

с2

= О,

(IV. 20)

где

а2,

Ь2 и с2 — коэффициенты, зависящие

от

размеров

опуск

ного

колодца

равные:

e,2

А*

*["фh --ТK-*2)Ъ

Ьг

{2 [А2

(/С, +

KÙ + КА]

[2 (К, +

4КЪ) + К6]

160

2Л2

|/С3

КА -

2 [К6

a j j ) т -

7 / с н

р Л ф )

с, = |/<зА:4Л, +

/СзК, -

2^G

+ К,

- 2К6)

/Л

* m i „ ( * m i n +

Т -

* в ) +

* « Ш [~2~ -

* і

+ K ,

) -

KG[K3

Л-КІ-|(/<g

a')

здесь

A m i n — K2,

^ 5 = a m i n + * m i n

A 6

= a' +

a",

t g o

a m i n

+ 2Cy

^ 4

^min

+ 2Cy

( C y

— ширина

уступов

опускного колодца, принимаемая

не ме

нее

0,4 м,у

Решив квадратное уравнение (IV. 20), непосредственно опреде ляем требуемую толщину стен х опускного колодца; при этом за окончательную толщину принимается минимальное значение из кор ней Х[ и Л'2 квадратного уравнения. После этого вычисляем стороны а, Ь, Аф и Вф опускного колодца по формулам

а = а .			+ 2х,		А.=[а		,„ + 2С ) +		2х,
		min 1		'	ф	^	min 1	У/
b =	bm.n		+ 2x,		B.=(b,n		+	2C„) +	2x.
		min	1	'	ф	у	min 1	У/
С л у ч а й	3.	Определим необходимую глубину погружения х
опускного колодца в грунт					(рис. 31 е) при тех же исходных данных,
что и в случаях		1 и 2. Для вывода уравнения							будем исходить из
условия равновесия				(IV. 14), которое в преобразованном виде вы
глядит так:

0,875

Превратив неравенство в равенство и обозначив

F		G„		2 ^ = 2 / ; / г ; ,
F	тр	- и	и	2 ^ = 2 / ; / г ; ,
	тр	0,875 —	и	і-і	І=\
		а.С Р_		і-і	І=\
				1-Х

11—101

окончательное условие равновесия получим	в виде
л
^ = 2 ^ г	(І ѵ -21)

і=1

Следовательно, равновесие будет в том случае, если отношение левой части (IV. 21) к правой — постоянная величина, равная единице, т. е.

2 ^ < l-l

Для

того

чтобы

определить

величину

погружения

опускного

колодца

в грунг, надо построить эпюру

боковой

силы трения й

по ней установить

границы

расположения

подошвы

опускного

колодца,

т. е. найти

значения

коэффициентов

К> 1 и К< 1 и

среди

них отыскать

искомый

коэффициент

условия

равновесия

К=1,

при котором

глубина

погружения

опускного колодца х в

грунт

определяется

по формуле

линейной

интерполяции, т. е.

= 2 h'i

( f T p - f , ) 4 l

здесь

— суммарная

толщина

слоев

грунта,

пройденных

опускным

колодцем

до коэффициента К>

1, м;

FTp

— вес

1 пог. м

по

периметру опускного

колод

и Fi+

ца,

т/м;

j — удерживающие

веса

боковой

силы

трения

на t'-ом

и і+

1-ом слоях грунта,

т\м\

hi+l

— мощность

і+

1-го слоя

грунта,

м.

больше

Если в результате расчета найденное

значение х будет

или равно проектной глубине заложения

подошвы

опускного ко

лодца, т. е. если будет удовлетворяться

условие

x~^h§,

то расчет

заканчивается, в противном случае необходимо применить способ

подмыва грунта водой или пригруза			его балластом, вес которого
определяется по формуле
р			(hç-x)(Ft+l-Fl)
Оп = 0,875 « с р Гтр "т"	і + і
	2	h	i - x
	l-l

Формализация алгоритма. Общая структура операторов, ис пользованных при определении необходимой толщины стен и глу бины погружения опускного колодца в грунт, описана следующими логическими схемами алгоритмов [39, 82]:

162

а) для случаев		1 н	2 -
	BSB50U	Л		1		f A5p2(Xl<x2)		2
Вход	BSB50U	Ѵ і ( Л ф < Аф )				f A5p2(Xl<x2)		f
			3	2	3			4
	1 2 - * ) (0)		t	Ф { * i -»-*}	Ф M *		<2,5)	t
			I	( 2 - 5 - ^ е и		, п іÄП Л4у т		Выход;
б) для случая		3 —
	ВаАц А, А ) 2		6			5
Вход	ВаАц А, А ) 2		1 Я5 <ЛзА ( ^ > D t
						7	7
	{А і--A l+ ll A s ^ ( < Л ф )					t Аб+ Выход. .

Операторы, использованные в указанных выше логических схемах алгоритмов, имеют следующие значения:

В8	— поиск местоположения опоры по живому сечению					реки;
В50	— вычисление		боковой силы трения F* грунта;
Ах	— вычисление		усредненного периметра « с р опускного ко
	лодца;
Л 2	— вычисление		коэффициентов		— АТ8;
Л 3	— вычисление		коэффициентов		аг, Ьх и с, уравнения	вто
	рой степени;
Л 4	— вычисление		предельной глубины погружения Лф опуск
рх	ного колодца			в грунт;
	— проверка,	я ф		меньше ли /гф ;
Л 5	— вычисление		корней уравнения хх и х2;
р2	— проверка,	хх		больше ли х2\
рг	— проверка,	Ь меньше ли 2,5 м;
Л 6	— вычисление		значения а ш і п ;
Л 7	— вычисление		коэффициентов К\ — Ks;
Л 8	— вычисление		коэффициентов а2, Ь2 и сг уравнения			вто
	рой степени;
Л 9	— вычисление		корня уравнения х2;
Л 1 0	— вычисление		сторон а, Ь, Л ф и 5 ф опускного колодца;
Л и	— вычисление		собственного веса опускного колодца GK ;
Л 1 2	— вычисление		боковой силы		трения F^ опускного	ко
	лодца;		коэффициента К;
Л 1 3	— вычисление
pt	— проверка,	К больше ли 1;

Î63

	— вычисление							я	h't ,
A u	— вычисление	суммарной		толщины		слоев	грунта	^	h't ,
	пройденных	опускным		колодцем;				( = і
	пройденных	опускным		колодцем;
р — проверка конца			цикла;
А1 5	— вычисление необходимой глубины					погружения		х	опус
	кного колодца в		грунт;
Р ь	— проверка, х	меньше ли /гф ;
Аід	— вычисление	веса	пригруза		Gn опускного колодца				бал
	ластом.
§ 7. Определение объемов работ					н сметной стоимости
	вариантов схемы моста
При	составлении технического			проекта		моста	определяется
объем основных работ		и сметная		стоимость		сооружения мостового

перехода. Эти данные необходимы для сравнения различных вари антов мостового перехода.

К основным работам по сооружению моста относятся: устрой ство пролетных строений с частями верхнего строения пути, опор, регуляционных сооружений, балластировка пути на мосту и на подходах, укрепительные работы.

Работы по сооружению временного моста, необходимого для производства строительных и монтажных работ, можно не вклю

чать в общий объем	работ при вариантном проектировании мосто
вых переходов, так	как его стоимость		незначительно	влияет на
выбор того или иного варианта		схемы	моста.
Общая сметная	стоимость	варианта схемы моста		в стадии

технического проекта определяется как сумма стоимостей отдель ных конструктивных элементов. Стоимость конструктивного эле мента получается путем переумножения единичной расценки на объем элемента.

Единичные расценки за единицу объема выполненных работ берутся из готовых смет подобного рода сооружений, если они имеются, а в противном случае составляется калькуляция единич ных расценок для каждого вида работ в отдельности с привязкой к территориальному району строительства, и полученные расценки задаются как исходные данные.

При подсчете сметной стоимости конструктивных элементов моста учитываются накладные расходы на строительные работы в размере 18,3% и плановые накопления — 2,5%. Кроме того, при наличии металлических конструкций добавляются накладные рас ходы на металлоконструкций в размере 9,7%.

Объемы работ по сооружению конструктивных элементов ва риантов схемы моста определяем по их геометрическим размерам, вычисление которых включено в комплексную программу проекта ми

рования железнодорожных мостовых переходов на ЭЦВМ и для краткости записи здесь не приводится. Поэтому ограничимся изло жением единичных измерений объемов учтенных видов строитель ных работ по сооружению конструктивных элементов варианта схемы, моста, необходимых для подсчета их сметной стоимости.

Подсчет объемов основных строительных работ по сооружению конструкций мостовых переходов предусмотрен программой проек тирования на ЭЦВМ.

Пролетные строения с частями верхнего строения пути. При составлении вариантов схемы моста на ЭЦВМ принимаются типо вые пролетные строения, характеристики которых задаются как исходные данные.

Общая сметная стоимость пролетных строений складывается из стоимости производства основных видов строительных работ и стоимости конструкций, перечисленных ниже.

А. По железобетонным пролетным строениям:

1.Установка пролетного строения на опоры консольным кра ном, пр. стр. руб;

2.Стоимость пролетного строения, м3/руб;

3.Металл анкерных частей, т/руб;

4.Металлические листы перекрытия швов, т/руб;

5.Металл перил (установка, стоимость, окраска), т/руб;

6.	Опорные части (установка, стоимость, окраска), т/руб;
7.	Изоляция	пролетного		строения, м?/руб;			м3/руб;
8.	Бетонная	подготовка		и защитный слой,
9.	Балластировка щебеночным					(гравийным) балластом про
летного строения,			мъ/руб;					мъ/руб;
10.	Стоимость		щебеночного		(гравийного)		балласта,
11.	Укладка	пути на мосту, пог.				м/руб;
12.	Укладка	контррельсов, пог.				м/руб.
Б. По металлическим пролетным строениям:
1. Сборка		металлического			пролетного		строения	(фермы),
т/руб;

2.Стоимость металлического пролетного строения (фермы),

т/руб;

3.Установка и стоимость опорных частей, т/руб;

4. Укладка мостовых брусьев и настилы, пог. м/руб;

5.Укладка охранных брусьев, пог. м/руб;

6.Укладка пути на мосту, пог. м/руб;

7.Укладка контррельсов, пог. м/руб;

8.Установка и стоимость смотровых приспособлений, т/руб;

9.Перила на мосту, пог. м/руб;

10.Окраска металлических частей пролетного строения т/руб. Перечисленные выше объемы строительных работ принимаются

согласно типовому проекту пролетного строения.

При вариантном проектировании можно не учитывать стои мость укладки усовиков на мосту, так как она расценивается на целый мост и не влияет на выбор варианта схемы моста.

- 1 6 5

<<< < Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 / 3816 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ