МТТ учебно-методическое пособие к КП
.pdf
При этом низ свайных элементов промежуточных опор заглубляется ниже линии расчётного размыва не менее 4 м.
1.5 Выбор конструкций промежуточных опор и устоев При наличии ледохода принимают массивные промежуточные опоры
сборно-монолитной конструкции обтекаемой формы (для уменьшения местного размыва). Конструкция устоев зависит от высоты насыпи на подходах к мосту и длины береговых пролетных строений.
Высота насыпи:
Нн = БН – ОД, |
(1.4) |
где БН – отметка бровки насыпи, назначаемая на 0,9 м ниже отметки подошвы рельса на дорогах I и II категории;
ОД – отметка дна у концов моста.
Данные о типовых свайных устоях (типовые проекты № 708 и 828) имеются в приложении.
При высотах насыпей до 6 м устои на естественном основании принимают необсыпные массивные из монолитного бетона, а при Нн > 6 м прини-
мают более экономичные по расходу бетона обсыпные устои. |
|
|
БН = ПР – 0,9; |
(1.5) |
|
БН = 33,2 – 0,9 |
= 32,3 м; |
|
Нн = 32,3 – 25 |
= 7,3 м. |
|
1.6 Выбор типа пролётного строения Выбирая тип пролётного строения и назначая его длину, следует кон-
тролировать соблюдение требования о возвышении низа пролётного строения над УВВ = 26,2 м. При заданной отметке подошвы рельса ПР = 33,2 м максимально допустимая строительная высота пролётного строения находится по формуле:
hmaxc = ПР – УВВ – 1,5, м, |
(1.6) |
где 1,5 м – возвышение низа конструкции над УВВ при наличии карчехода.
|
Лист |
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
8 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
11
Ориентируясь на величину максимально допустимой строительной высоты пролётного строения, принимаем типовые ребристые пролётные строения из обычного железобетона (длина 11,5…16,5 м) или из предвари-
тельно напряжённого железобетона (длина 16,5…34,2 м). Из условия про-
пуска ледохода пролётные строения полной длиной менее 11,5 м не прини-
мают. Данный тип пролётного строения нам подходит, так как выполняется условие:
(lп + lп) – b ≥ Lo, |
(1.7) |
где b – ширина тела опоры, см; Lo – отверстие моста, м.
(27,6 + 27,6) – 2,6 ≥ 52;
55,2 – 2,6 ≥ 52;
52,6 ≥ 52;
hc = 2,75 м.
А также выполняется условие, что строительная высота hc = 2,75 м
не превышает максимально допустимую hmaxc = 5,5 м hmaxc = 33,2 – 26,2 – 1,5 = 5,5 м.
|
Лист |
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
9 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
12
2 Разработка варианта моста № 1
2.1 Составление профиля мостового перехода Заданный для КП профиль мостового перехода вычерчивают в мас-
штабе 1:200 на листе миллиметровой бумаги. На профиле показывают геологическое строение, уровни воды, линию дна реки после размыва, линии подошвы рельса (ПР = 33,2 м), линию промерзания грунта. Середину моста устанавливают с таким расчетом, чтобы заданное отверстие моста (L0 = 52 м) обеспечивало наиболее благоприятный пропуск как меженных, так и высоких вод. Для учета стеснения русла реки опорами вводят коэффициент 1,2.
2.2 Эскизное проектирование промежуточной опоры Выбрав в первом приближении типовое ребристое пролётное строение
полной длиной lп = 27,6 м, имеющее строительную высоту hc = 2,75 м (не превышающую максимально допустимую hmaxc = 5,5 м), определяем отметку верха опорной площадки ОП:
ОП = ПР – hc – hоч, |
(2.1) |
ОП = 33,2 – 2,75 – 0,5 = 29,95 м,
где hоч – высота опорных частей пролётного строения (для lп = 11,5…16,5 м; hоч = 0,22 м; для lп = 18,7 м; hоч = 0,38 м; для lп ≥ 23,6 м; hоч = 0,5 м).
При заданной толщине льда hл = 0,4 м определяем отметку обреза фун-
дамента ОФ: |
|
ОФ = УМВ– hл, |
(2.2) |
ОФ = 24,2– 0,4 = 23,8 м. |
|
Минимальные значения толщины опорной площадки ho |
и оголовка |
(подферменной плиты) hп.п принимаются : |
|
hо = 1/20 · b` +15 см, |
(2.3) |
hп.п ≥ 40 см, |
(2.4) |
где b` – ширина подферменника по фасаду опоры, принимаемая на 20 см шире толщины опоры.
Лист
|
|
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
|
|
||
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
10 |
|
|
|
||
|
|
13 |
|
hо = 1/20 ∙ 280 + 15 = 29 см, hп.п = 40 см. |
|
Находим высоту тела опоры по формуле: |
|
Но = ОП – ho – h п.п – ОФ, |
(2.5) |
Но = 29,95 – 0,29 – 0,4 – 23,8 = 5,46 м. |
|
В опорах сборно-монолитной конструкции размер |
Но должен быть |
кратным высоте контурного блока заводского изготовления (70 см). Приняв ближайшее кратное 70 см значение Но, вносят поправки в ранее назначенную высоту подферменника (уменьшая или увеличивая hп.п), но при этом соблюдая условие hп.п ≥ 40 см.
Но = 5,6 м, тогда ОФ = 23,8 – 0,14 = 23,66 м.
Найдя по профилю мостового перехода отметку подошвы фундамента
|
(ПФ = 16 м), определяем высоту фундамента: |
|
|
|
|
hф = ОФ –ПФ, м, |
(2.6) |
|
|
|
hф = 23,66 – 16 = 7,66 м. |
|
|
|
|
Размеры подошвы В и С опускного колодца назначают, задаваясь ве- |
|
||
|
личиной уступов z и z’ от 0,5 до 1,8 м: |
|
|
|
|
|
В = b + 2 · z, м, |
(2.7) |
|
|
В = 2,6 + 2 · 1 = 4,6 м. |
|
|
|
|
С = с + 2 · z, м, |
(2.8) |
|
|
|
С = 6,6 + 2 · 1 = 8,6 м. |
|
|
|
|
Назначенную конструктивно площадь фундамента уточняют провер- |
|
||
|
кой несущей способности основания под подошвой фундамента. |
|
|
|
|
|
Аф = В · С, м2, |
(2.9) |
|
|
Аф = 4,6 ∙ 8,6 = 39,56 м2. |
|
|
|
|
Объём фундамента вычислим по формуле: |
|
|
|
|
|
Vф = Аф · hф, м3, |
(2.10) |
|
|
Vф= 39,56 ∙ 7,66 = 303,03 м3. |
|
|
|
|
Объём сборно-монолитного тела опоры вычислим по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
|
|
|
11 |
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
14
Vт = В ∙ С ∙ Н0, м3, |
(2.11) |
Vт = 2,6 ∙ 6,6 ∙ 5,6 = 96,1 м3.
Рисунок 2.1 – Эскиз промежуточной опоры с фундаментом |
|
(вариант моста № 1) |
|
2.3 Разбивка отверстий моста на пролеты |
|
Объем оптимального пролетного строения определяется по формуле: |
|
, |
(2.12) |
Vп.с = 27701,94/ 300 = 92,34 м3 |
|
где r – укрупненная единичная расценка, принимаемая для балок из предва-
рительно напряженного ж/б – 300 руб./м;
С0 – стоимость промежуточной опоры, складывающаяся из стоимости отсыпки
островка (Сост), фундамента (Сф) и сборно-монолитного тела опоры (Ст): |
|
|||||
|
|
|
С0 = υост· r1 + υф · r2 + υт · r3 + υпп · r4, |
(2.13) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|||||
Со = 290,93 · 3 + 303,03 · 45 + 96,1 · 120 + 10,38 · 160 = 27 701,94 руб.
ri – единичные расценки: r1 = 3 р./м3; r2 = 45 р./м3; r3 = 120 р.м3; r4 = 160 р./м3. Размеры островка для изготовления отпускного колодца:
В´= В + 3 м; В´= 4,6 + 3 = 7,6 м;
С´= С + 3 м; С´= 8,6 + 3 =11,6 м.
Объем островка: |
|
Vост = В´∙ С´ ∙ (h + 0,7), м3; |
(2.14) |
Vост = 7,6 · 11,6(2,6 + 0,7) = 290,93 м3. |
|
h – глубина воды при УМВ; |
|
0,7 м – возвышение островка над УМВ. Объем подферменника: |
|
Vпп = b´∙ c´∙ (hnn + 0,5h), м3, |
(2.15) |
Vпп = 2,8 · 6,8 · (0,4 + 0,5 · 0,29) = 10,38 м3. |
|
Оставляем выбранное пролётное строение lп = 27,6 м. Число пролетов:
, |
(2.16) |
|
|
|
. |
Принимаем два пролёта.
НК = ПР – hстр = 33,2 – 2,75 = 30,45 м.
2.4 Эскизное проектирование устоя Размеры устоя по фасаду определяются геометрически в зависимости
от высоты насыпи – Нн = 7,3 м. Подошву фундамента заглубляют в несу-
щий слой на один метр.
Cуст = 1,25Нн + 1,8 + 0,75; |
(2.17) |
|
Суст =1,25 · 7,3 +1,8 + 0,75 =11,68 м. |
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
|
13 |
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
16
Рисунок 2.2 – Эскизное проектирование устоя |
|
|
Длина устоя: |
|
|
lуст = Cуст – 1,8 – 1; |
(2.18) |
|
lуст = 11,68 – 1,8 – 1 = 8,88 м. |
|
|
Полная длина моста: |
|
|
Lм = 2lуст + 2ln + 0,15; |
(2.19) |
|
Lм =2 · 8,88 + 2 · 27,6 + 0,15 = 73,11 м. |
|
|
Высота фундамента устоя: |
|
|
|
hфу = ОД – ПФ; |
(2.20) |
hфу = 25 – 16 = 9 м. |
|
|
Объем тела устоя: |
|
|
VТ.уст. = Нн ∙ lуст ∙ 3,4; |
(2.21) |
|
VТ.уст. = 7,3 · 8,88 · 3,4 = 220,4 м2. |
|
|
Объем фундамента устоя: |
|
|
Vф.уст = hф ∙ Cуст ∙ 4,4; |
(2.22) |
|
Vф.уст = 11,68 · 9 · 4,4 = 462,53 м2. |
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
СИ 16.01. ___ПЗ |
14 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
17
2.5 Составление чертежа моста
Фасад моста вычерчивают в масштабе 1:200. Пролетные строения изображают в виде прямоугольников высотой, равной строительной высоте минус 0,15 м, и длиной, равной полной длине пролетных строений. На фа-
садах промежуточных опор и устоев показывают отдельные их части и фундаменты. При вычерчивании устоев изображают также насыпь и кону-
сы. Радом с фасадом моста вычерчивают поперечный разрез, на котором показывают сечение пролетного строения и вид на промежуточную опору.
На фасаде моста указывают длину моста (расстояние между задними гранями устоев); длины пролетных строений и величины зазоров между ними; строительные высоты пролетных строений; возвышение низа кон-
струкции пролетных строений над уровнем высоких вод; размеры по фасаду отдельных частей одной из промежуточных опор; отметки уровней воды,
подошвы рельса и бровки насыпи БН = 32,3 м, низа конструкции пролетно-
го строения НК=30,45 м, обреза фундамента ОФ = 23,66 м; номера опор,
начиная с левого берега.
|
Лист |
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
15 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
18
2.6 Определение объемов работ и стоимости моста по варианту № 1
Подсчет ведем в табличной форме. Объем железобетона пролетных строений принимаем типовыми, а объем опор – по запроектированным размерам.
Таблица 2.1 – Подсчет объемов работ и стоимости моста по варианту № 1
|
Наименование работ и подсчет объемов |
Ед. |
Объем |
Стоимость, руб. |
||
|
|
изм. |
работ |
|
|
|
|
|
еди- |
общая |
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ничная |
|
|
1. |
Устройство островка на реке под опускной |
м3 |
290,93 |
5 |
1454,65 |
|
колодец |
||||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Изготовление, опускание и заполнение |
м3 |
1228,09 |
45 |
55 264,1 |
|
бетоном опускных колодцев промежуточ- |
||||||
|
|
|
|
|||
ных опор и устоев |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Бетонная кладка тела устоя |
м3 |
440,8 |
80 |
35 264 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Сборно-монолитная кладка тела опоры |
м3 |
96,1 |
120 |
11 532 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Устройство железобетонного подфермен- |
м3 |
10,38 |
160 |
1660,8 |
|
ника |
||||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Изготовление и установка на опоры про- |
м3 |
166,02 |
300 |
49 806 |
|
летных строений |
||||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Устройство мостового полотна на балласте |
м |
73,11 |
90 |
6579,9 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Стоимость моста |
руб. |
- |
- |
161 561,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
Общий объем кладки |
м3 |
1941,39 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
||
10. В т. ч. сборной кладки |
м3 |
252,4 |
- |
- |
||
|
|
|
|
|
||
11. Коэффициент сборности |
- |
0,13 |
- |
- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
СИ 16.01. ___ПЗ |
|
16 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
19
3 Разработка варианта моста № 2
3.1 Эскизное проектирование промежуточной опоры Сохранив размеры тела промежуточной опоры по варианту № 1,
принимают свайные фундаменты с высоким ростверком. Сваи рекомен-
дуются сечением 35×35 см, а их длину разрешается принять без расчета
(8…20 м), при условии заглубления их концов в плотные слои грунта на
5…6 м (но не менее 4 м ниже линии расчетного размыва).
Приняв конструктивно размеры ростверка в плане на 100 см пре-
вышающими размеры сечения тела опоры, принимают его толщину hф =
= 130…150 см. hф = 150 см. |
|
Объем фундамента: |
|
Vф = В · С · hф, |
(3.1) |
Vф = 4,6 ∙ 8,6 ∙ 1,5 = 59,34 м3. |
|
Требуемое число свай в фундаменте промежуточной опоры определя- |
|
ется по формуле: |
|
nсв = kг · γn · N/Ф, |
(3.2) |
где kг – коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок (1,3); |
|
γn – коэффициент надежности (1,55); |
|
Ф – несущая способность одной сваи (750…1250 кН); |
|
N – суммарная расчетная вертикальная нагрузка, действующая в уровне подошвы ростверка.
Нормативная нагрузка на свайный фундамент складывается из веса ча-
стей промежуточной опоры (Gпо), веса опирающихся на опору двух пролетных строений с тротуарами и перилами (Nпп), веса мостового полотна на балласте
(Nпб) и веса подвижного состава, расположенного на двух пролетах (Nпν) |
|
||
|
Gпо = ∑ γi ∙ Vi, кН; |
(3.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
СИ 16.01. ___ПЗ |
17 |
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
20
