Глава 1 Разработка вариантов

Исходные данные.

В соответствии с заданием требуется составить проект моста под однопутную железную дорогу через реку Яна при следующих данных:

1. Место строительства – Республика Саха ( Якутия)

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

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 металлической фермы 110.0 м ,пяти металлических ферм 66.0 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.

_{=0,07 для пролета 34,2}

_{=0,15 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

Пролетные строения.

Пролетные строения.

Пролетного строения полной длиной 66,0 м

Масса металла:

Металлоконструкций – 230,6т

Высокопрочных болтов – 12,8т

Опорных частей-6,0т

Объем железобетона:

Плиты мостового полотна – 44,9м³

Тротуаров и убежищ – 28,1 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 16,0 м.

две опоры высотой по 13,0 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+66,0)

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(66,0+66,0)

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 т

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:}

Опора №3(111,09+66,0)

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+34,2)/2=217,2тс

N_вр = γ_r * (1 + μ) * ν * λ / 2= 1,2 * 1 * 14 * 145,29* 0,5*1,7 = 2074,7 тс

N = 882,7+576,4+217,2+2074,7 =3751тс

n_св = 1,7 * 5027,8 / 900 = 7,0 принимаем 7свай-оболочек диаметром 1,6м ,глубиной погружения 20 м

_{Объем свай-оболочек при толщине стенки 12 см из расчета 7 штук на опору}

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

_{Объем железобетона оголовка устоя составляет 211,0 м2,объем 9 полых свай диаметром 0,6 м и длиной 20 м составляет:}

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

Таблица 4

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	28,7	57,4
Пролетное строение с сквозными главными фермами l=110,0 м.	1	512	512
Пролетное строение с сквозными главными фермами l=66,0 м.	5	224,5	1122,5
опора №1	2	76,8	153,6
опора №2	2	117,3	234,6
опора №3	3	92,9	278,7
Устой	2	39,74	79,48
Полная стоимость моста по 1 варианту	2438,1