Минстерство путей сообщения российской федерации

Петербургский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Мосты»

Курсовой проект по дисциплине «Висячие и вантовые мосты»

Проект вантового моста через реку “Н”.

Выполнил студент гр. МТ-601 Жинкин А.А.

Проверил: Максарев Е.Д.

Принял: Богданов Г.И.

СПб

2001 г.

Оглавление.

Оглавление. 2

1 Разработка вариантов. 3

1.1 Вариант №1. 3

1.2 Вариант №2. 3

1.3 Вариант №3. 3

2 Выбор и расчет варианта. 4

2.1 Выбор варианта. 4

2.2 Подготовка данных для расчета. 4

2.3 Расчет ортотропной плиты. 6

2.4 Расчет балок жесткости. 7

2.5 Расчет пилона. 8

2.6 Расчет сечений вант. 8

3 Список литературы 10

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

1. Разработка вариантов.

Р ассмотрим три варианта моста для выбора оптимального для наших условий. Определим теоретическую длину моста.

Второй слой грунта – известняк трещиноватый, скальная порода, поэтому в первом варианте можно предложить висячий мост.

1. Вариант №1.

Пойдем по естественному пути построения. Судоходный габарит разместим в самой глубокой части русла. Поскольку грунты это позволяют, предложим в качестве первого варианта висячий мост. Канаты надо закреплять не ближе устоев, а длина основного пролета связана с высотой пилона и со стрелой провисания, а, следовательно, и с диной примыкающих пролетов, следовательно, дина примыкающих пролетов связана с длиной основного пролета и путем нехитрых вычислений, пользуясь модульной системой, можно получить окончательную схему 63+224+63.

2. Вариант №2.

Запроектируем однопилонный вантовый мост с малым числом вант по схеме «пучок» с неразрезной балкой жесткости. Перекроем судоходный габарит 160 м ближайшим пролетом, кратным модулю 21 м. Таковым является 168 м. Пользуясь рекомендациями [1] выберем габарит смежного пролета 105 м. Крайние пролеты дополнят нехватку длины моста до теоретической и составят по 63 м. Итак, схема моста: 63+105+168+63.

3. Вариант №3.

По всей видимости, предложенная ранее схема разбивки на пролеты достаточно рациональна и нет смысла вносить в нее больших изменений. Преобразуем ее в многовантовую однопилонную с расположением вант по схеме «веер». Пролетное строение, перекрывающее основной пролет будет металлическим с малой высотой, таким же будет и примыкающее к нему не подвешенное пролетное строение, с которым они образуют неразрезную систему. Левый подвешенный пролет выполним железобетонным, он будет противовесом. Итак, схема будет: 42+63+63+168+63.

2. Выбор и расчет варианта.

   1. Выбор варианта.

На основании экономических расчетов, личных предпочтений выберем для расчета вариант №2, который обладает наиболее простой и ясной конструкции, содержит минимум типоразмеров и представляет собой целостное архитектурное решение.

2. Подготовка данных для расчета.

О пределим нагрузку на пролетные строения. Пролетное строение неразрезное, имеет постоянное сечение по длине. Норма расхода металла v=0.330 т на кв. метр моста. Ширина моста B=16 м. Езда осуществляется по асфальтовому покрытию толщиной 0.1 м.

В ременная нагрузка А11. Значит, тележка имеет нагрузку на ось K=11 т, а распределенная нагрузка на каждую полосу =1.1 тс/м. Коэффициент динамики (1+m)=1+0.21=1,21. Рассчитаем по формуле:

Коэффициенты поперечной установки рассчитаны исходя из схемы 1 по известным методикам.

Э скизно определим усилия в вантах, для определения потребной площади сечения. Расчет будем вести для каждого ванта в отдельности по формуле:

Расчет целесообразно свести в таблицу 1.

Таблица 1.

q=	2.49
p=	5.66
Hп=	60.6
№ п/п	l	n	xi	i	i	Ni	NiCos
1	105	2	70	0.67	40.88	287.5	-217.334
2	105	2	35	0.33	59.99	479.0	-239.562
3	168	3	38	0.23	57.91	613.9	326.1602
4	168	3	76	0.45	38.57	571.2	446.5933
5	168	3	114	0.68	27.99	409.2	361.2993
							677.1566

О пределим усилие в оттяжке:

Теперь определим максимальный момент и максимальное сжимающее усилие в балке жесткости, предполагая ее стальной. Приближенно определим по формулам:

О пределив усилия в элементах расчетной схемы (см. схему 2) можно определить их жест костные характеристики EJ и EF.

Таблица 2

Элемент	Усилие		R, тс/м2	J, м4	F, м2	Примечание
	N, тс	M, тс м
Балка ж.	708	1941	30000	0.0906	0.24
Оттяжка	942.9	0	70000		0.013
Вант №1	287.5	0	70000		0.004
2	479.0	0	70000		0.007
3	613.9	0	70000		0.009
4	571.2	0	70000		0.008
5	409.2	0	70000		0.006
Пилон			4000	0.434	0.833	Бетон

Р асчет выполним с применением программы FERMA. Результаты расчета приведены в приложении 1. По результатам расчета можно построить огибающую эпюру моментов (см. прилагаемую диаграмму).