Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщений.

Кафедра «Мосты»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Проектирование металлического моста под железную дорогу»

Пояснительная записка

Выполнил: Проверил:

студент группы МТ-802 Тимофеев Е.В.

Стариков И.В. Принял:

Крылов Ю.Ю.

Санкт-Петербург

2011

Содержание:

1	Разработка вариантов металлического моста под железную дорогу	3
1.1	Вариант №1	-
1.2	Вариант №2	4
1.3 1.4	Вариант №3 Вариант №4	6
1.5	Сравнение вариантов	7
2	Расчет пролетного строения Lр=110.0 м	14
2.1	Расчет проезжей части	-
2.1.1	Определение усилий в продольных балках при расчете на прочность и выносливость	-
2.1.2	Определение усилий в поперечных балках при расчете на прочность и выносливость	19
2.2	Подбор сечений продольных и поперечных балок	21
2.1.4	Подбор сечения “рыбок”	24
2.1.5	Расчет прикреплений	-
2.1.6	Расчет связей между продольными балками	26
2.1.7	Подбор ребер жесткости	-
3.1	Расчет элементов главных ферм	27
3.1.1	Построение линий влияния усилий элементов ферм	-
3.1.2	Определение усилий	28
3.1.3	Подбор сечений элементов главных ферм	32
3.1.4	Расчет прикреплений элементов решетки ферм	35
3.1.5	Расчет стыков элементов поясов	36
3.1.6	Расчет продольных связей между фермами	38
	Список литературы Приложения	39

Исходные данные.

В соответствии с заданием требуется составить проект моста с металлическими пролетными строениями под однопутную железную дорогу при следующих данных:

1. Место строительства – Воронежская область

2. Отверстие моста 470 метров при коэффициенте размыва К=1,00.

3. Река по судоходным требованиям относится к 5 классу. Это означает необходимость обеспечить двух подмостовых габаритов – 110 и 60 метров.

Временная расчетная нагрузка - С14

Уровни воды:

Меженный - 46м

Высокий - 53м

Расчетный судоходный - 50м

Отметка бровки насыпи - минимальная

В ходе выполнения курсового проекта выполняются следующие задачи:

- разработка 4-х вариантов моста;

- определение объемов работ;

- определение стоимости по каждому варианту;

- выбор наилучшего варианта на основании технико-экономического сравнения.

1. Разработка вариантов металлического моста под железную дорогу.

1.1 Вариант №1

По заданию следует предусмотреть судоходные пролеты равные: основной – 100 метров и смежный – 60 метров. Отверстие моста составляет 470 метров. Исходя из этого назначаем схему моста из четырех металлической ферм 110.0 м , и двух сталежелезобетонных балках длинной 23.6 м

ПР= hстр. + РСУ + H=2,8+50,00+10,0=62,8 м

БН=hстр. + РСУ + H-0,9=2,8+50,00+10,0-0,9=61,9 м

Н_нас=БН-(УВВ+УМВ)/2=61,9-(46+53)/2=12,5м

Необходимая длина моста между крайними точками устоев:

Где: - Отверстие моста ,м,

n - количество промежуточных опор попадающих в воду,

b -ширина промежуточных опор,м,

а – величина захода конструктивного устоя в насыпь,м.

Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит:

Где: с-длина крыла устоя поверху,м,

n-количество пролетов ,

l_пр –длина пролетов,м,

n+1- количество температурных швов,

- длина деформационных швов,м.

_{=0,19 для пролета 111,09}

L_ф<L_п на

Определение объемов работ.

Пролетные строения.

Пролетного строения полной длиной 110,0 м

Масса металла:

Металлоконструкций – 540,79т

Высокопрочных болтов – 18,51т

Опорных частей-10,8т

Объем железобетона:

Плиты мостового полотна – 74,4м³

Тротуаров и убежищ – 46,7 м³

Пролетного строения полной длиной 23,6 м

Масса металла:

Металлоконструкций – 37,7 т

Высокопрочных болтов – 1,1 т

Опорных частей-2,2т

Объем железобетона:

Плиты мостового полотна – 15,8м³

Тротуаров и убежищ – 9,9 м³

Опоры.

Имеем пять опор высотой по 12,4 м.

. Объем железобетонов одной опоры составляет ориентировочно

Бетон омоноличивания блоков и бетон заполнения опоры

Объем ростверка высотой 2,5 м из монолитного железобетона с размерами в плане 5*7 м при скосах по 0,5 м (для улучшения условий обтекания):

V_роств.= 2,5*7*5 = 87,5 м³.

V_оп=62,5+91+45=198,5 м³

Опора №1(23,6+111,09)

Число свай в ростверке n_св = μ * N / Р_g, где

Р_g – несущая способность по грунту вибропогружаемых свай-оболочек диаметром 1,6м (зависит от глубины погружения), кН; μ – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента действующего по подошве ростверка, равный 1,5-1,8, причем, чем больше влияние постоянных центрально приложенных сил в величине N, тем меньше значение коэффициента μ; принимаем μ = 1,5.

N – расчетная величина осевой сжимающей силы, которая складывается из следующих составляющих:

N =N_пр + N_мп + N_оп + N_вр

N_оп = 2.64 * V_оп *γ_r = 2.64 *198,5*1.1 = 576,4тс

N_мп = γ_r* Р_мп*(l₁+l₂)/2=1.3*2.3*(23,6+111,09)/2=201,4тс

N_вр = γ_r * (1 + μ) * ν * λ / 2;

γ_r = 1,2 – коэффициент надежности;

(1 + μ) – динамический коэффициент (для бетонных опор и оснований равен 1);

λ [длина загружения] = l₁ + l₂ = 23,6+111,09= 134,69;

ν = 14,07 при α = 0 – эквивалентная нагрузка;

N_вр = 1,2 * 1 * 14,07 * 134,69 * 0,5*1,7 = 1932,9 тс

N = 531,3+201,4+576,4+1932,9=3242тс

n_св = 1,7* 3242 / 900 = 6 ,принимаем 6 свай-оболочек диаметром 1,6м ,глубиной погружения 25 м

_{Объем свай-оболочек при толщине стенки 12 см из расчета 6 штук на опору}

_{Объем бетона для заполнения полых свай-оболочек:}

Опора №2(111,09+111,09)

N =N_пр + N_мп + N_оп + N_вр

N_оп = 2.64 * V_оп *γ_r = 2.64 *198,5*1.1 = 576,4тс

N_мп = γ_r* Р_мп*(l₁+l₂)/2=1.3*2.3*(111,09+111,09)/2=332,2тс

N_вр = γ_r * (1 + μ) * ν * λ / 2= 1,2 * 1 * 14 * 222,18* 0,5*1,7 = 3172,7 тс

N = 946,5+576,4+332,2+3172,7=5027,8тс

n_св = 1,7 * 5027,8 / 1000 = 7,5 принимаем 8 свай-оболочек диаметром 1,6м ,глубиной погружения 27 м

_{Объем свай-оболочек при толщине стенки 12 см из расчета 8 штук на опору}

_{Объем бетона для заполнения полых свай-оболочек:}

Таблица 1

Определение общей стоимости моста.

Наименование работ	Количество однотипных элементов	Стоимость одного элемента тыс.руб.	Общая стоимость тыс.руб.
Сплошностенчатое разрезного пролетного строений l=23,6 м	2	39,1	78,2
Пролетное строение с сквозными главными фермами l=110,0 м.	4	546	2184
опора №1	2	96,15	192,3
опора №2	3	117,25	351,75
Устой	2	39,74	79,48
Полная стоимость моста по 1 варианту	2885,7