2.3 Сравнение вариантов вантового моста.

	1 вариант	2 вариант
Схема моста.	Трехпролетный вантовый.	Трехпролетный висячий
Полная стоимость моста	14632591 руб	12712697,2 руб
Полная длинна моста.	537,5 м	533,6 м

Самый дешевый вариант по предварительным расчетам является второй вариант, так же у него самая малая полная длина. Первый вариант имеет лучшие архитектурные качества. Первый вариант имеет внешне распорную систему, что увеличивает жесткость моста.

Во втором варианте присутствуют ванты оттяжки для увеличения жесткости пролетного строения, что значительно усложняет конструкцию узлов прикрепления к балке жесткости. Первый вариант гораздо проще по конструкции.

Из всего вышеизложенного принимаем решение разрабатывать первый вариант.

3. Расчет элементов проезжей части

Расчет элементов ортотропной плиты

Стрингер:

Площадь сечения : F =0.005080 м2;

Ордината центра тяжести ус = 0.131 м;

Момент инерции полный Is = 0.0000094 м4;

Момент сопротивления Wв = 0.000323 м3;

Wн = 0.000072 м3;

Поперечное ребро:

Расчетная шина верхнего пояса bs = 0.600 м;

Площадь сечения нетто Fs = 0.030150 м2;

Ордината центра тяжести сечения нетто уcs = 0.525 м2

Момент инерции сечения нетто Is = 0.00850427 м4

Момент сопротивления Wвн = 0.010969 м3

Wнн = 0.016207 м3

Статический момент сечения нетто Sx = 0.007340 м3

Площадь сечения брутто Fsp = 0.031780 м2

Ордината центра тяжести сечения брутто уcsp = 0.560 м2

Момент инерции сечения брутто Isp = 0.00922668 м4

Момент сопротивления Wвн = 0.012463 м3

Wнп = 0.016485 м3

Статический момент сечения брутто Sx = 0.007939 м3

Расчет стрингера на прочность:

Постоянная распределенная нагрузка qн= 2.90 кН/м;

Изгибающие моменты от постоянной нагрузки:

- В пролете стрингера Мп= 0.042 *qп*l2 = 1.1 кНм ;

- Над поперечным ребром Моп= -0.083*qп*l2= -2.2 кНм;

Оптимальное положение временной нагрузки:

- загружение на максимальный момент в пролете х=1.5м

- загружение на максимальный момент на опоре х= 0.75м

Изгибающие моменты от временной нагрузки (как в неразрезной балке):

- максимальный в пролете стрингера Мпв= 21.5 кНм;

- максимальный над поперечным ребром Мопв = -20.4 кНм;

Реакции опор, соответствующие максимальному моменту в пролете:

R1 = 64.8 кН; R2 = 27.1 кН; R2'' = -0.4 кН;

Реакции опор, соответствующие максимальному моменту на опоре:

R1 = 76.9 кН; R2 = 8.8 кН; R2'' = 8.8 кН;

Оптимальное положение временной нагрузки поперек пролета х=6.96;

Дополнительные моменты (с учетом податливости поперечных ребер):

- в пролете стрингера Мд12= 0.0 кНм

- над поперечным ребром Мд1= 0.0 кНм

Суммарные изгибающие моменты (от постоянной + временной нагрузки):

- максимальные в пролете стрингера – М12= 22.6 кНм

- максимальные над поперечным ребром – М1= -22.5 кНм;

Продольные нормальные напряжения в элементах ортотропной плиты:

- растягивающие по нижней фибре стрингера 282.9 МПа;

- сжимающие по нижней фибре стрингера 280.9 МПа;

- растягивающие по нижней грани покрывающего листа 41.2 МПа;

- сжимающие по нижней грани покрывающего листа -41.4 МПа;

Расчет плиты на устойчивость:

Верхняя ортотропная плита:

К=8; = 0.200; = 542.017;

= 1.000

l_ef= 3.000 м

f= 0.005924 м; f/i= 0.1373;

= 0.660

It=0.00000022213 м4;

= 3.357;

Гибкость = 84.0;

= 0.536

Расчет поперечного ребра:

Усилия в поперечном ребре от постоянной нагрузки:

постоянная распределенная нагрузка qп= 31.11 кН/м;

максимальный изгибающий момент Мп= 0.125*qп*l2= 35.0 кНм;

максимальная поперечная сила Qп= qп*L/2= 46.7 кН;

Загружение стрингера временной нагрузкой:

оптимальное положение временной нагрузки вдоль моста: х= 3.75м;

максимальная опорная реакция R1= 221.8 кН;

Наиневыгоднейшее положение временной нагрузки поперек моста:

- загружение на Мmax – х= 3.40м;

- загружение на Qmax – х= 4.89м;

Усилия в поперечном ребре от временной нагрузки:

максимальный изгибающий момент Мв= 210.7 кНм;

максимальная поперечная сила Qв=360.9 кН;

Суммарные расчетные усилия (от постоянной + временной нагрузки):

максимальный изгибающий момент Мmax= 245.7 кНм;

максимальная поперечная сила Qmax= 407.5 кН;

Нормальные напряжения в середине пролета ребра:

по низу покрывающего листа - = -22.1 МПа

по низу покрывающего листа - = -15.2 МПа

Максимальные касательные напряжения на опоре - = 35.2 МПа;

Проверка условий прочности:

- по нормальным напряжениям

= 0.012 м2; = 0.012580 м2; = 0.031780 м2;

карра= 1.009

= 15.0 МПа < Ry*m= 295.0 МПа

- по касательным напряжениям

= 28.9 МПа; = 35.2 МПа;

карра2= 1.045

= 33.7 Мпа < Rs*m= 171.1 МПа