2. Разработка вариантов производства работ и эскизное определение объемов специальных вспомогательных сооружений и устройств

Для сооружения путепровода разрабатываю 2 варианта производства работ, причем в каждом из вариантов необходимо, чтобы выполнялось условие частичного пропуска транспорта. Для обоих вариантов выбираю бетонирование на сплошных подмостях, т.к. надвижка невозможна из-за отсутствия концевых опор (устоев), а навесное бетонирование нецелесообразно в связи с небольшой длиной и высотой сооружения, и отсутствием природных преград.

Разработка варианта №1

Для бетонирования на сплошных подмостях по первому варианту выбираю инвентарные подмости фирмы doka, т.к. они наиболее удовлетворяют требованиям строительства по унификации и простоте сооружения. Однако у подмостей doka есть и отрицательные качества, это относительно небольшая несущая способность. Т.е. при сооружении путепровода невозможно обеспечить частичный пропуск транспорта, поэтому будет вестись бетонирование в две стадии, с бетонированием левой части путепровода, разборкой подмостей и переноской на правую часть с последующим бетонированием. Раскружаливание при этом ведем от центра пролета к его концам, с равномерным загружением пролетного строения нагрузкой от собственного веса. При этом производится пропуск транспорта по соседним полосам движения. В данном случае имеет место экономия на аренде подмостей, а т.ж. отсутствует необходимость в сооружении специальных устройств для поддерживания опалубки, но увеличивается объем работ, а следовательно продолжительность строительства.

Основанием для инвентарных подмостей и техники служат ж.б. плиты ПДН уложенные на щебеночное основание высотой 20 см, устроенное на песчаной насыпи. В кювет укладывается ж.б. кольца d 0,6 м для пропуска дождевых вод, длина трубы 21 м.

Расчет СВСУ:

1. Расчет опалубки:

1. Расчетная схема

l =0,38 м; - коэффициент перегрузки

Расчетную схему досок принимаю как разрезную балку

2. Сбор нагрузок

Воздействия, передаваемые бетонной смесью, уплотняемой по средствам вибрирования, принимаю по эпюрам вертикальных и горизонтальных распределенных нагрузок.

Интенсивность вертикальной равномерно распределенной нагрузки

;

где - удельный вес железобетона;

- высота конструкции;

- добавочное динамическое давление от вибрирования бетонной смеси.

Горизонтальную равномерную нагрузку на вертикальные ограждающие поверхности опалубки принимаю по трапециевидной эпюре

.

3. Определение M и Q

4. Проверка сечения

По первой группе предельных состояний:

-на прочность по нормальным напряжениям

;

где - момент сопротивления 1 п.м. опалубки;

- расчетное сопротивление изгибу досок опалубки;

;

- условие выполняется.

- на прочность по касательным напряжениям

;

Где - статический момент сечения 1 м.п. опалубки;

- момент инерции сечения 1 м.п. опалубки;

a = 100 см – ширина сечения;

- расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон при изгибе;

;

- условие выполняется.

По второй группе предельных состояний:

- прогиб досок опалубки для лицевых поверхностей не должен превышать значения ,

;

где - модуль упругости древесины;

- условие выполняется.

2. Расчет поперечных ребер:

1. Расчетная схема l1 =2,2 м, l2 =0,314м, - коэффициент перегрузки

2. Сбор нагрузок

Интенсивность вертикальной равномерно распределенной нагрузки

;

где - удельный вес железобетона;

- высота конструкции;

- добавочное динамическое давление от вибрирования бетонной смеси;

- удельный вес древесины.

3. Определение M и Q

Ra = Rk = 0,286 т;

Rb = Rc = Rd = Ri = Rf = Rj = 0,572 т;

;

.

4. Проверка сечения

По первой группе предельных состояний:

-на прочность по нормальным напряжениям

;

где - момент сопротивления 1 п.м. опалубки;

- расчетное сопротивление изгибу досок опалубки;

;

- условие выполняется.

- на прочность по касательным напряжениям

;

Где - статический момент сечения ребра;

- момент инерции сечения ребра;

a = 10 см – ширина сечения;

- расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон при изгибе;

;

- условие выполняется.

По второй группе предельных состояний:

- прогиб досок опалубки для лицевых поверхностей не должен превышать значения ,

;

где - модуль упругости древесины ;

- условие выполняется.

3) Расчет продольных ребер (инвентарных ригелей doka):

1. Расчетная схема

l =1,5 м ; - коэффициент перегрузки

Расчетную схему досок принимаю как разрезную балку

2. Сбор нагрузок

Интенсивность вертикальной равномерно распределенной нагрузки

;

где - удельный вес железобетона;

- высота конструкции;

- добавочное динамическое давление от вибрирования бетонной смеси;

- удельный вес древесины.

3. Определение M и Q

4. Проверка сечения

По первой группе предельных состояний:

-на прочность по нормальным напряжениям

Подбираем необходимое число ригелей исходя из того, что изгибающий момент одного ригеля равен 0,5 т

шт.

- на прочность по касательным напряжениям

Подбираем необходимое число ригелей исходя из того, что допустимое поперечное усилие одного ригеля равно 1,1 т

шт.

По второй группе предельных состояний:

- прогиб досок опалубки для лицевых поверхностей не должен превышать значения ,

;

где - модуль упругости древесины ;

- условие выполняется.

3) Расчет продольных ребер (инвентарных ригелей doka):

5. Расчетная схема

l =1,5 м ; - коэффициент перегрузки

Расчетную схему досок принимаю как разрезную балку

6. Сбор нагрузок

Интенсивность вертикальной равномерно распределенной нагрузки

;

где - удельный вес железобетона;

- высота конструкции;

- добавочное динамическое давление от вибрирования бетонной смеси;

- удельный вес древесины.

D = 9,4 кг – вес одного ригеля

7. Определение M и Q

8. Проверка сечения

По первой группе предельных состояний:

-на прочность по нормальным напряжениям

Подбираем необходимое число ригелей исходя из того, что изгибающий момент одного ригеля равен 0,5 т

шт.

- на прочность по касательным напряжениям

Подбираем необходимое число ригелей исходя из того, что допустимое поперечное усилие одного ригеля равно 1,1 т

шт.

По второй группе предельных состояний:

- прогиб досок опалубки для лицевых поверхностей не должен превышать значения ,

;

где - модуль упругости древесины ;

- условие выполняется.

4)Расчет подмостей

Расчет подмостей сводится к расчету усилий S в отдельных стойках опоры по формуле:

где - - вертикальное давление на опору от веса сооружаемого пролетного строения;

B = 2,69- ширина участка ПС передающего нагрузку на временную опору;

P = 0,0094 т – вес одного инвентарного ригеля;

n = 8 – количество стоек опор, воспринимающих нагрузку;

(S) = 6 т – несущая способность одной стойки.

т

- условие выполняется.

Разработка варианта № 2

Для бетонирования на сплошных подмостях по второму варианту выбираю инвентарные мостовые конструкции(МИК-С), т.к. при их использовании можно разработать вариант позволяющий бетонировать пролетное строение без перестановки опалубки, и одновременно осуществлять частичный пропуск транспорта. Для этого 4 из 7 полос движения перекрываются двутавровыми балками, которые оставят полосы движения шириной 4 метра и высотой 4,8 м. Однако затраты связанные с арендой подмостей возрастут более чем в 2 раза . Т.ж. потребуются дополнительные затраты на обустройство опалубки. Однако основное достоинство в том, что балка вступит в работу с проектными напряжениями.

Основанием для инвентарных подмостей и техники служат ж.б. плиты ПДН уложенные на щебеночное основание высотой 20 см, устроенное на песчаной насыпи. В кювет укладывается ж.б. кольца d 0,6 м для пропуска дождевых вод, длина трубы 21 м.

Расчет СВСУ:

1. Расчет опалубки и поперечных ребер принимаю, как и по первому варианту

2. Расчет балок перекрытия

1. Расчетная схема

l1 =4 м, l2 =1 м, - коэффициент перегрузки

2. Сбор нагрузок

. Интенсивность вертикальной равномерно распределенной нагрузки

;

где - удельный вес железобетона;

- высота конструкции;

- добавочное динамическое давление от вибрирования бетонной смеси;

- удельный вес древесины.

3. Определение M и Q

4. Проверка сечения

Для перекрытия пролетов применяю балки двутаврового сечения №40

По первой группе предельных состояний:

-на прочность по нормальным напряжениям

;

где - момент сечения балки;

- расчетное сопротивление стали 15 ХСНД по пределу текучести;

- коэффициент условий работы

;

- условие выполняется.

По второй группе предельных состояний:

- прогиб досок опалубки для лицевых поверхностей не должен превышать значения ,

;

где - модуль упругости древесины ;

- условие выполняется.

3)Расчет подмостей

Расчет подмостей сводится к расчету усилий S в отдельных стойках опоры по формуле:

где - - вертикальное давление на опору от веса сооружаемого пролетного строения;

B = 2,69- ширина участка ПС передающего нагрузку на временную опору;

P = 0,0561 т – вес одного п.м. двутавровой балки;

n = 4 – количество стоек опор, воспринимающих нагрузку;

(S) = 100 т – несущая способность одной стойки;

K = 4 – количество двутавровых балок

- условие выполняется.