- •Федеральное агенство железнодорожного транспорта
- •Оглавление
- •Введение
- •Задание на проектирование и объём проекта
- •1.1. Исходные данные к построению профилей
- •Вариантное проектирование
- •2.1. Характеристики веса пролётных строений
- •2.1 Технико-экономическое сравнение вариантов
- •2.1.1. Экономический показатель
- •2.2. Объёмы и стоимость по варианту №1
- •2.3. Сводные значения объемов работ по вариантам
- •2.1.2. Эксплуатационный показатель
- •2.1.3. Технический показатель
- •4. Расчёт и конструирование элементов балочной клетки проезжей части
- •5. Расчёт и конструирование несущих элементов пролётного строения
- •5.1. Расчёт главной балки пролётного строения
- •5.1.1. Сбор постоянных нагрузок на балку жёсткости
- •5.1. Сбор постоянных нагрузок
- •5.1.2. Определение коэффициентов поперечной установки
- •5.1.3. Определение нормативных и расчетных усилий от постоянных нагрузок
- •5.2. Значения площадей линий влияния
- •5.3. Расчёт усилий
- •5.4. Проверка прочности главной балки пролетного строения
- •5.4.1. Проверка прочности по нормальным напряжениям
- •5.4.2. Проверка прочности по касательным напряжениям
- •5.4.3. Проверка прочности стенок балки по приведённым напряжениям
- •5.5. Проверка балки на местную устойчивость
- •5.5.1. Проверка сжатого отсека стенки балки на устойчивость
- •5.5.2. Проверка общей устойчивости главной балки
- •5.5.3. Определение прогиба главной балки
- •5.6. Расчет элементов ортотропной плиты по прочности
- •5.6.1. Расчет листа настила
- •5.6.3. Проверка прочности поперечной балки ортотропной плиты
- •5.7.2. Расчёт нижнего пояса монтажного стыка
- •6. Расчёт и конструирование опорных частей
- •7. Составление пояснительной записки
- •8. Составление чертежей
- •Конструкция промежуточных опор
- •Библиографический список
Введение
Металл – наиболее совершенный из материалов, применяемый для постройки современных мостов.Относительно невысокая стоимость, прочность, однородность, качество и возможность использования в конструктивных различных формах сделали металл самым распространённым материалом при строительстве мостов.Благодаря высокой прочности современных строительных сталей, металлические мосты, не смотря на объёмный вес, стали, оказываются наиболее лёгкими, что позволяет использовать металл для перекрытия пролётов, значительно превосходящих пролёты мостов из других материалов.
Существенное преимущество металлических мостов заключается в индустриальности их изготовления и сборки. Все элементы металлических конструкций изготовляют на хорошо оборудованных специализированных заводах. Сборку металлических мостов осуществляют механизированным методом с применением современных кранов и другого оборудования, позволяющих вести монтажные работы быстрыми темпами.
Многие системы металлических мостов могут быть легко собраны навесным способом, установлены на место надвижкой или доставкой на плаву готовых пролетных строений. Это облегчает постройку мостов через глубокие горные лощины и многоводные реки с интенсивным судоходством.
В эксплуатационном отношении металлические мосты значительно лучше деревянных т.к. требуют меньше расходов по содержанию и ремонту, а также отличаются более продолжительным сроком службы. Однако металлические мосты уступают незначительно сроком службы железобетонным мостам.
Большой недостаток металлических мостов – это коррозия металла от действия влаги, сернистых газов и других вредных воздействий. Для защиты от коррозии элементы металлических мостов покрывают специальными стойкими красками. Необходим также постоянный надзор за состоянием металла конструкций в процессе службы моста.
Благодаря прекрасным качествам металла, как материала для строительных конструкций, металлические мосты получили широкое применение во многих странах. Для мостов больших пролетов металл является единственным пригодным материалом. Для мостов средних и даже малых пролетов металл зачастую успешно конкурирует с железобетоном.
Для выбранного варианта моста необходимо произвести:
- расчет главной балки;
- расчет ортотропной плиты проезжей части;
- расчет монтажного стыка поперечной балки.
Также, необходимо произвести сметно-финансовый расчет строительства моста, и наконец, необходимо разработать положения по безопасности технологического процесса и положения по охране окружающей среды при строительстве моста.
В практике сплошностенчатые пролётные строения под автодорожные нагрузки представлены разрезными сталежелезобетонными с полной длиной Lп = 15,0; 24,0 м и с расчётной длиной Lр = 33,0; 42,0 и 63,0 м, неразрезными с неравными пролётами со схемами Lр = (33+42+33) м, Lр = (42+63+42) м, Lр = (63+84+63) м и неразрезными с равными пролётами. Балочные металлические пролётные строения под железнодорожную нагрузку представлены расчётными пролётами Lр = 18,2; 23,0; 27,0 и 33,6 м с ездой по деревянным мостовым брусьям или плитам БМП (плоским железобетонным плитам безбалластного мостового полотна). Для пролётов Lр = 45,0; 55,0 м разработаны и широко применяются сталежелезобетонные пролётные строения с ездой на балласте, с прикреплением железобетонной плиты к балкам высокопрочными болтами с помощью закладных металлических деталей.
В ранжировке напряжённых состояний несущих металлических конструкций на первом месте стоит растяжение – по причине возможности достижения в любом волокне сечения расчётного сопротивления по пределу текучести, на втором – сжатие – из-за необходимости обеспечения устойчивости, далее – растяжение с изгибом и сжатие с изгибом, на последнем – изгиб, но пролётные строения мостов из металлических балок со сплошной стенкой работают именно на изгиб.
Балочные пролётные строения с элементами, работающими на растяжение и сжатие (фермы), в данных методических указаниях не рассматриваются. В мостах под автодорожные нагрузки на дорогах III категории и выше фермы выгоднее сплошностенчатых балок и по расходу стали и по трудоёмкости, начиная с пролётов более 90 м. В этой связи при вариантном проектировании металлического моста под автодорожные нагрузки не следует применять фермы, кроме мостов под железнодорожную нагрузку С14, для которых пролёты 33,0 и 44,0 м перекрывают фермами ввиду их большей жёсткости. По данным [2] вес типового железнодорожного решётчатого пролётного строения при пролёте 44,0 м на 10% меньше, чем с балками со сплошной стенкой, при несколько более высокой стоимости.
В соответствии с [5] сталежелезобетонные автодорожные пролётные строения целесообразно использовать до пролётов 120 ÷ 130 м, а для больших пролётов – стальные с ортотропной плитой проезжей части.
