Министерство Путей Сообщения РФ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Мосты»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Разводной мост под железную дорогу

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Выполнил: студент гр. МТ-101

Абаканович М.Е.

Принял:

Богданов Г.И.

Санкт-Петербург

2005г.

Содержание:

1.Составление вариантов железнодорожного моста

1.1 Вариант 1……………………………………………………………………3

1.2 Вариант 2……………………………………………………………………7

1.3 Вариант 3……………………………………………………………………10

1.4 Сравнение вариантов………………………………………………………13

2.Расчет пролетного строения

2.1 Расчет продольных и поперечных балок проезжей части.

2.1.1 Определение расчетных усилий…………………………………14

2.1.2 Подбор сечений……………………………………………………17

1. Составление вариантов однопутного железнодорожного моста.

Изучив задание на курсовой проект, и приняв во внимание такие факторы как:

• Подмостовые габариты 2 по 60*7,5 м, в разводном пролете 35*16 м.

• Отверстие реки – 245 м.

• Число путей железной дороги – 1.

Принимаем решение на проектирование следующих вариантов моста.

1. Вариант 1.

По заданию требуется предусмотреть три судоходных габарита. Необходимо перекрыть два стационарных судоходных габарита величиной 60 м., и обеспечить разводной пролет шириной 35 м. Высота подмостового габарита 7,5 м., в разводном пролете 16 м.

Разводной пролет перекрываем сквозной фермой расчётным пролётом l_p =44 м (по типовому проекту сер. 3.501.2-139 езда понизу на железобетонных безбалластных плитах). Стационарный подмостовой габарит перекрываем сквозной фермой расчётным пролётом l_p =66 м (по типовому проекту сер. 3.501.2-139 езда понизу на железобетонных безбалластных плитах). Пойменные части реки перекрываем сквозными фермами расчётным пролётом l_p =44 м.

Исходя, из этого намечаем следующую схемумоста:44,78+66,94+44,78+66,94+44,78.

Устои применены обсыпные свайного типа. Длина крыла устоя – 5,3 м.

Опоры сборно-монолитные пустотелые железобетонные. Ширина по фасаду 3,6м.

Высота бровки насыпи и подошвы рельса зависит от величины судоходного габарита, строительной высоты фермы и расчётного судоходного горизонта, т.е.

ПР=РСУ+h+h_стр=59,0+7,5+1.43=67,93 м.

БН=ПР-0.9=67,93-0.9=67,03 м.

Высота насыпи определяется по формуле:

H_нас=БН-((НУВВ+УМВ)/2)= 67,03-58=9,03 м.

Теоретическая длина моста.

245+2*4+2*3,6+3*9,03+2*1=289,29 м.

Фактическая длина моста.

L_Ф=3*44,78+2*66,94+4*0,15+2*0,1+2*5,3=279,62 м

Отклонение от теоретической длины моста составляет:

Достоинствами данного варианта являются:

• применение типовых пролетных строений;

• мост симметричен относительно русла реки

Недостатками варианта являются:

• операние ферм на устои

Расчет высоты башни.

Высота башни назначается из двух условий:

1. условие подъема пролетного строения H_б = h_п + h_ф + a₁ ;

2. условие опускания противовеса H_б = a₂ + h_пр + h_оп + a₃ + h_с ;

, где h_п – высота подъёма пролетного строения

h_п = РСГ + H_г + h_стр – ПР = 59+16+1,04-67,93=8,11 м;

h_ф - габаритная высота разводного пролетного строения;

a₁ = 3,0 - 5,0 м;

a₂ = 1,5 – 3,0 м;

h_пр - высота противовеса;

h_оп - высота опускания противовеса, равная h_оп = h_п+Δl_тр = 8.11+0.41= 8,52 м;

Δl_тр = 0,02*l_тр =0,41 м - вытяжка тросов, составляющая 2% от их длины l_тр =20.5 м;

а₃ = 1,0 м – расстояние от низа противовеса до головки рельсов;

h_с - строительная высота.

Из условия подъема пролетного строения H_б = 8,11+8,5+4= 20,61 м;

Q_пр = (G_пс – ΔQ)/ N_пр = (145-5)/2= 70 т ;

, где Q_пр - вес противовеса;

G_пс – вес разводного пролетного строения (44 м);

ΔQ - начальная неуравновешенность;

N_пр - количество блоков противовеса.

Объём противовеса:

V_пр = Q_пр / γ_пр =70/2.4=29.2 м³;

Диаметр главного шкива D_ш определяется диаметром канатов d_к , из которых компонуются несущие тросы. Выбираем канат 6*19 d_к = 44 мм

D_ш = 70* d_к =70*44=3080 мм

Размер оголовка башни d вдоль оси моста:

d = 2* D_ш = 2*3080=6200 мм

Предельные размеры противовеса вдоль a_пр и поперек b_пр оси моста (рис. 1) равны:

a_пр = 2*( D_ш - Δ - δ)=2*(3080-1010-1000)=2140 мм=2,14 м;

b_пр = B_б – 2*δ =5,7-2*1=3,7 м;

Высота противовеса:

h_пр = V_пр / (a_пр * b_пр)=29,2/2,14*3,7=3,7 м;

Рис.1. Размеры противовеса.

Из условия опускания противовеса H_б = 3+3,7+8,52+1+1,04= 17,26 м.

Принимаем высоту башни H_б = 20,61 м по первому условию, т.к. она больше.

Расчет промежуточных опор. Опоры № 3,4

=(9,3*8*4+11*3*6)*2.5=1239 т

0.3*(44,78+66,94)*5,6*0,5=93,9 т

=1,3*1,15*14*55,86=1169,15 т

1,1*1239+1,1*93,9+1169,15=2635,34 т

Несущую способность свай определяем по длине выбираемых свай и класса залегающих грунтов. Применимо к моему варианту пески средние относятся к классу прочных грунтов. Конструкцию опор принимаем из контурных железобетонных блоков с бетонным заполнением.

Фундаменты опор – сваи-оболочки d=1,6 м.

Определим необходимое количество свай-оболочек опоры на которую опирается пролет в 44 м и пролёт в 66 м.

Размещаем в ростверке 8 свай-оболочек диаметром 1,6 м длиной 20 м.

- расчётная нагрузка от веса одной сваи.

- максимальная сжимающая нагрузка на одну сваю.

H_c=20 м, по графику 2 рис.25 методических указаний определяем F_d=700 тс, т.е. принятое число и длина свай-оболочек обеспечивают несущую способность фундамента опоры.

Принимаем ростверк размерами: 11 на 5,6 м.

Расчёт устоев. Опора №1

=68,5*2.5=171 т

0.3*44,78*5,6=75 т

=1,3*1,15*17,81*22,39=596 т

= 1.1*171+1.1*75+596=867 т

Несущую способность свай определяем по длине выбираемых свай и класса залегающих грунтов. Применимо к моему варианту пески средние относятся к классу прочных грунтов.

Фундаменты устоев – сваи d=1 м.

Определим необходимое количество свай устоя, на которого опирается однопутный пролет в 44,78 м.

=867 /170=5,1 шт.

Размещаем в ростверке 6 свай-оболочек диаметром 1 м длиной 17 м.

Определение объемов работ и стоимости по элементам моста приведены в таблице 1.

Таблица 1.

		Наименование работ			Единица измерения			Количество		Стоимость единицы измерения, руб.			Общая стоимость, тыс.руб.
1.		Изготовление и монтаж пролетных строений со сквозными главными фермами пролетом 44 м			1 т металла			150		900			135
		Изготовление и монтаж пролетных строений со сквозными главными фермами пролетом 66 м			1 т металла			253		900			223
2.		Сооружение промежуточной опоры
		-Изготовление и погружение свай-оболочек d=1,6 м			1м3			320		420			135
		-Устройство ростверка из монолитного железобетона			1 м3			185		140			26
		-Устройство тела опоры из сборно-монолитных блоков			1 м3			51,8		180			9,3
		-Омоноличивание блоков опоры бетоном и цементным раствором			1 м3			216		70			15,1

	Общая стоимость опоры				185,4
3.	Сооружение устоя
	-Изготовление и погружение железобетонных полых свай диаметром 1 м и длиной 17 м	1 шт./1 м3	6/23,6	340	8
	-Устройство оголовка устоя из монолитного железобетона	1 м3	68,5	140	9,2
	-Заполнение бетоном полых свай	1 м3	4,2	70	0,3
	Общая стоимость устоя				17,5

Определение общей стоимости моста приводится в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование конструктивных элементов	Количество однотипных элементов	Стоимость одного элемента, тыс.руб.	Общая стоимость, тыс.руб.
Пролетное строение 44 м	3	135	405
Пролётное строение 66 м	2	223	446
Промежуточная опора	4	185,4	741,6
Устой	2	17,5	35
Полная стоимость моста по варианту 1			1628