3.4. Вариант 4

В этом варианте использую арочные пролетные строения длиной 220 м – решетчатые арки с балкой жесткости. Архитектурная привлекательность арок заключается в том, что они будто стелются над водой, мост гармонично смотрится на фоне всей лесотундровой равнинной местности.

Проезды распологаются в двух уровнях. Жесткость сквозных арок позволяет устраивать их шарнирными – защемление пят в опорах приводит к значительным усилиям в них от изменения температуры и неравномерных осадок опор. Жесткая балка дает возможность внеузлового прикрепления балок проезжей части и тем самым оптимизации балочной клетки по минимуму массы. Арка работает только на сжатие, поэтому ее элементы делают прямолинейными. Каждый пролет перекрывается отдельной аркой, работающей независимо от других. На объем и без того массивных опор (вследствие габарита проезжей части) распор от постоянной и временной нагрузок не повлияет, собственно в связи с его отсутствием.

Схема моста: 333.60+12220.00+33.60 м.

ПЧ=6.66+2.60+15=24.26 м

БН=24.66-0.90=23.36 м

=18.89 м

с₁=1.1810^-5221.185=0.22 м

c₂=1.1810^-533.985=0.03 м

c₃=0.05 м

L_Ф=434.20+12222.20+120.22+20.05+30.03+26=2818.03 м

Отклонение от теоретической длины моста составляет:

.

Опора №1а:

=543×2.5×10=11075 кН

G_пр= 0.55×10× (87+95)=1001 кН

N_вр= N_вр1=1.25×1.22×14×9.81×16.8=3518.65 кН

=11075+1001+3518.65 =15594.65 кН

=4800 кН

G_с =453.4 кН

d=1.0 м

l_c=17 м

свай.

Опора №1б:

=72×2.5×10=1800 кН

G_пр= 0.55×10× (260+168)=2354 кН

N_вр =N_вр2=1.2×1.14×10.79×33.6×1.6+1.15×1.14×215.82×2=1835.5 кН

= 1800+2354+1835.5=5989.5 кН

=6500 кН

G_с=2100.0 кН

d=1.6 м

l_c=38 м

свай.

Опора №2а:

=35.1×2.5×10=877.5 кН

G_пр= 0.55×10×(174+190)=2002 кН

N_вр= N_вр1=1.25×1.14×14×9.81×33.6=6575.8 кН

= 877.5+2002+6575.8 =9455.3 кН

=9000 кН

G_с=1547.4 кН

d=1.6 м

l_c=27 м

свай.

Опора №2б:

=140.4×2.5×10=3510 кН

G_пр= 0.55×10× (260+168)=2354 кН

N_вр =N_вр2=1.2×1.14×10.79×33.6×1.6+1.15×1.14×215.82×2=1835.5 кН

= 3510+2354+1835.5=7699.5 кН

=8000 кН

G_с=2321.0 кН

d=1.6 м

l_c=40 м

свай.

Опора №3а:

=35.1×2.5×10=877.5 кН

G_пр= 0.55×10× (174+190)=2002 кН

N_вр= N_вр1=1.25×1.14×14×9.81×33.6=6575.8 кН

= 877.5+2002 +6575.8 =9455.3 кН

=9000 кН

G_с=1547.4кН

d=1.6 м

l_c=27 м

свай.

Опора №3б:

=140.4×2.5×10=3510 кН

G_пр= 0.55×10×(260+168)=2354 кН

N_вр =N_вр2=1.2×1.14×10.79×33.6×1.6+1.15×1.14×215.82×2=1835.5 кН

= 3510+2354+1835.5 =7699.5 кН

=8000 кН

G_с=2210.5 кН

d=1.6 м

l_c=40 м

свай.

Опора №4а:

=2026×2.5×10=50650 кН

G_пр= 0.55×10×(3387+535)=21571кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×(16.8+220/2)=21071.8 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220/2×1.6+1.15×1.1×215.82×2=3052.8 кН

N_вр=21071.8 +0.75×3052.8 =23361.4 кН

= 50650 +21571+23361.4 =95582.4кН

=11000 кН

G_с=1271 кН

d=1.6 м

l_c=23 м

свай.

Опора №4б:

=140.4×2.5×10=3510 кН

G_пр= 0.55×10×(130+84)=1177 кН

N_вр =N_вр2=1.2×1.22×10.79×16.8×1.6+1.15×1.22×215.82×2=1030.20 кН

= 3510+1177+1030.20=5717.2 кН

=7500 кН

G_с=2210.5 кН

d=1.6 м

l_c=40 м

свай.

Опора №5:

=1795.9×2.5×10=44898 кН;

G_пр= 0.55×10×(6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9 +0.75×5559.5=40729.5 кН

= 44898+41140+40729.5=126767.5 кН

=11500 кН

G_с=1436.9 кН

d=1.6 м

l_c=26 м

свай.

Опора №6:

=1868.4×2.5×10=46710 кН

G_пр= 0.55×10× (6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9+0.75×5559.5=40729.5 кН

=46710+41140+40729.5=128579.5 кН

=11500 кН

G_с=1436.9 кН

d=1.6 м

l_c=26 м

свай.

Опора №7:

=1961.4×2.5×10=49035 кН

G_пр=0.55×10× (6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+ 1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9+0.75×5559.5=40729.5 кН

=49035+41140+40729.5 =130904.5 кН

=13000 кН

G_с=1215.8 кН

d=1.6 м

l_c=22 м

свай.

Опора №8:

=2575.7×2.5×10=64392 кН

G_пр=0.55×10×(6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9 +0.75×5559.5 =40729.5 кН

=64392+41140+40729.5 =146261.5 кН

=12500 кН

G_с=1326.3 кН

d=1.6 м

l_c=24 м

свай.

Опора №9:

=2668.9×2.5×10=66723 кН

G_пр= 0.55×10× (6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+ 1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9 +0.75×5559.5 =40729.5 кН

= 66723+41140+40729.5 =148592.5 кН

=12000 кН

G_с=1823.7 кН

d=1.6 м

l_c=33 м

свай.

Опора №10:

=2761.7×2.5×10=69042.5 кН

G_пр=0.55×10×(6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9 +0.75×5559.5 =40729.5 кН

= 69042.5+41140+40729.5 =150912 кН

=13000 кН

G_с=1215.8 кН

d=1.6 м

l_c=27 м

свай.

Опора №11:

=3022.1×2.5×10=75552.5 кН

G_пр=0.55×10×(6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9+0.75×5559.5=40729.5 кН

= 75552.5+41140+40729.5 =157422 кН

=12500 кН

G_с=1989.5 кН

d=1.6 м

l_c=36 м

свай.

Опоры №12, 13:

=2929.1×2.5×10=73227.5 кН

G_пр=0.55×10× (6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+ 1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9+0.75×5559.5=40729.5 кН

= 73227.5+41140+40729.5 =155097 кН

=12500 кН

G_с=2321.1 кН

d=1.6 м

l_c=42 м

свай.

Опора №14:

=3096.5×2.5×10=77412.5 кН

G_пр= 0.55×10×(6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+ 1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9 +0.75×5559.5 =40729.5 кН;

= 77412.5+41140+40729.5 =159282 кН

=13000 кН

G_с=2100.1 кН

d=1.6 м

l_c=38 м

свай.

Опора №15

=3189.5×2.5×10=79737.5 кН

G_пр=0.55×10× (6600+880)=41140 кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×220=36559.9 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220×1.6+1.15×1.1×215.82×2=5559.5 кН

N_вр=36559.9+0.75×5559.5 =40729.5 кН

= 79737.5+41140+40729.5 =161607 кН

=12000 кН

G_с=1160.5 кН

d=1.6 м

l_c=21 м

свай.

Опора №16а:

=1230×2.5×10=30745 кН

G_пр=0.55×10×(3387+535)=21571кН

N_вр1=1.1×1.1×14×9.81×(16.8+220/2)=21071.8 кН

N_вр2=1.2×1.1×10.79×220/2×1.6+1.15×1.1×215.82×2=3052.8 кН

N_вр=21071.8+0.75×3052.8=23361.4 кН

= 30745 +21571+23361.4 =75677.4 кН

=11500 кН

G_с=1050 кН

d=1.6 м

l_c=19 м

свай.

Опора №16б:

=140.4×2.5×10=3510 кН

G_пр= 0.55×10× (130+84)=1177 кН

N_вр =N_вр2=1.2×1.22×10.79×16.8×1.6+1.15×1.22×215.82×2=1030.20 кН

=3510+1177+1030.20=5717.2 кН

=7000 кН

G_с=2321 кН

d=1.6 м

l_c=42м

свай.

Опора №17а:

=543×2.5×10=11075 кН

G_пр=0.55×(G_пр1+G_пр2)=0.55×10× (87+95)=1001 кН

N_вр= N_вр1=1.25×1.22×14×9.81×16.8=3518.65 кН

= 11075+1001+3518.65 =15594.65 кН

=4800 кН

G_с=281кН

d=1.0 м

l_c=22 м

свай.

Опора №17б:

=72×2.5×10=1800 кН

G_пр=0.55×(G_пр1 +G_пр2)= 0.55×10× (260+168)=2354 кН

N_вр =N_вр2=1.2×1.14×10.79×33.6×1.6+ 1.15×1.14×215.82×2=1835.5 кН

= 1800+2354 +1835.5 =5989.5 кН

=7000 кН

G_с=2045.1 кН

d=1.6 м

l_c=37 м

свай.

Таблица 5. Стоимость четвертого варианта моста

	Наименование работ	Ед. изм.	Кол-во	Ст.-ть ед. изм., руб.	Общ. Ст.-ть, тыс. руб.
1.	Сооружение устоев
	Изготовление и погружение свай-оболочек d=1.0 м	1 м3	85.5	400	34.2
	Заполнение ядра свай-оболочек	1 м3	117.0	60	7.02
	Устройство насадки из сборного железобетона	1 м3	1086	250	271.5
	Итого на устои 317.72
2.	Сооружение промежуточных опор
	Изготовление и погружение свай-оболочек d=1.6 м	1м3	4991.1	420	2096.26
	Заполнение ядра свай-оболочек	1 м3	12994.8	60	779.69
	Устройство ростверка из сборного железобетона	1 м3	6806.1	250	1701.53
	Устройство тела опоры из сборного железобетона	1 м3	26024	250	6506.00
	Итого на опоры 11083.48
3.	Сооружение пролетных строений
	Изготовление и монтаж арочного пролетного строения со сквозными главными фермами пролетом 220.0 м	1 т	39600	1120	44352.00
	То же, разрезные пролетные строения со сплошными стенками 33.6 м	1 т	868.0	740	642.32
	Мостовое полотно на безбалластной железобетонной плите	1 м пути	2818.0	120	338.16
	Устройство асфальтобетонного покрытия проезжей части	1 м2	40861.4	150	6129.21
	Итого на пролетные строения 51461.9
4.	Полная стоимость моста 62863.10

Вывод:

Мост незначительно длиннее предыдущего варианта, однако материалоемкость и стоимость моста самая низкая.

Арочные пролетные строения значительно сложнее балочных конструкций. Длины и сечения зависят не только от перекрываемого пролета, но и от стрелы арки. Большое число элементов и стыков, разнообразие типов сечений, длин и иных геометрических характеристик усложняет изготовление арочных конструкций на заводах.