Вариант 1.

Часть 1. Разработка вариантов железобетонного моста под железную дорогу. Вариант 1

По заданию требуется эскизный проект железобетонного моста под железную однопутную дорогу. Отметка подошвы рельса = РСУ + Нг + ∆ + hстр = 46,5 + 4,5 + 0,15 + 2,75 = 53,9м. Отметка бровки насыпи = ПР - 0,9 = 53,0 м. Имеется ледоход; толщина льда – 0,8 м. Предполагая применение устоев обсыпного типа и учитывая, что отверстие моста составляет 68 м, намечаем четырехпролетную схему моста с типовыми разрезными балками: 16,5+16,5+27,6+23,6. Уровень высоких вод составляет 48,00 м, меженных – 45,80 м. Тогда необходимая длина моста составит:

L_п = 68 + 3·2,6 + 3·6,1 + 2·1 = 93,5 м.

Устои приняты свайные. Длина крыла первого устоя составляет 3,75 м, второго 5,3 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,05м):

L_ф = 3,75 + 16,5 + 16,5 + 27,6 + 23,6 + 5,3 + 5·0,05 = 93,5 м.

Фактическая длина меньше необходимой на:

93,5 – 93,5

————— = 0%

93,5

Определение объемов работ

Пролетные строения.

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 16,5 м – 36,39 м³.

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 23,6 м – 64,33 м³.

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 27,6 м – 83,00 м³.

Промежуточные опоры.

Имеются три опоры высотой до 7,6 м.

Объем железобетонных блоков составляет для одной опоры: V_б =38,3 м³

Бетон стыков и раствора заполнения опоры: Vз = 2,4+56,4 = 58,8 м³

Объем ростверка из монолитного железобетона

2·3,6·5,8 = 41,76 м³

Сваи.

Определяем необходимое количество полых свай диаметром 60 см, заполняемых после погружения бетонной смесью. Вертикальное давление на опору от временной нагрузки при загружении двух пролетов:

С = (lп2-lр2)/2+(lп1-lр1)/2+0,05 = (23,6-22,9)/2+(27,6+26,9)/2+0,05=0,75 м

λ=lр1+lр2+С=22,9+26,9+0,75=50,55 м

ά1=а1/ λ=(26,9+0,375)/50,55=0,54  ν1=9,875 кН

ά2=а2/ λ=(22,9+0,375)/50,55=0,46  ν2=9,980 кН

ω1=(а1·1)/2=(26,9+0,375)/2=13,6375 м

ω2=(а2·1)/2=(22,9+0,375)/2=11,6375 м

Р1лев=(Qбл1·n)/ lп1=(107,6·2)/27,6=7,797 тс/м

Р1пр=(Qбл2·n)/ lп2=(82,9·2)/23,6=7,025 тс/м

К=14

γfν=1.15

1+μ=1+10/(20+ λ)=1+10/(20+50,55)=1,15

N_вр = N_вр1 + N_вр2 =1,15·1,15·9,875/9,81·14·13,6375+1,15·1,15·9,980/9,81·14·11,6375 = 254,171+219,202=473,373 тс

Вертикальное давление на опору от собственного веса железобетонных строений:

N_пр.стр. = 0,9·(7,797·13,6375 + 7,025·11,6375) = 169,276 тс

Вертикальное давление от веса балласта

N_балл = 1,3·2·(23,6 + 27,6)·0,5 = 66,56 тс

Вертикальное давление от веса опоры и ростверка

N_оп = 0,9·97,1 ·2,4 = 209,736 тс

Суммарное давление на сваи:

∑N = 473,373+209,736+66,56+169,276 =918,945тс

Определим необходимое число свай:

∑N

n = μ· ——

P_g

При длине свай 30 м несущая способность каждой сваи по грунту P_g составит 110 тс. Тогда:

918,954

n = 1,75 · ——— = 14,62 шт.

110

Примем 15 свай диаметром 0,6 м длиной 30 м под каждую опору.

Объем полых свай при толщине стенки 8 см из расчета 15 штук на опору:

3,14·0,6² 3,14·0,44²

15·30· ( ——— - ——— ) = 58,8 м³

4 4

Объем бетона для заполнения полых свай – 68,2м³

Устои.

Объем железобетона оголовка устоя составляет: для первого - 61,4 м³, для второго – 68,9. Объем 9 полых свай диаметром 0,6 м и длиной 30 метров составляет:

3,14·(0,6²-0,44²)

2·30·9· ———————— = 35,27 м³

4

Объем бетона для заполнения свай устоя – 40,92 м³

Объемы работ и определение стоимостей конструктивных элементов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование работ	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы измерения, руб.	Общая стоимость, тыс. руб.
Изготовление и монтаж: пролетного строения из обычного железобетона 1 м3 36,39 300 10,92 длиной 16,5 м пролетного строения из преднапряженного 1 м3 64,33 380 24,45 железобетона длиной 23,6 м пролетного строения из преднапряженного 1 м3 83,00 380 31,54 железобетона длиной 27,6 м Сооружение промежуточ– ной опоры Изготовление и погруже– ние железобетонных по– лых свай диаметром 0,6 1 шт/1м3 15/58,8 340 19,99 метров, длиной 30 м Заполнение бетоном свай 1 м3 68,2 70 4,77 Устройство ростверка из монолитного железобе– ˝ 41,76 140 5,85 тона Устройство тела опоры из сборного железобе– ˝ 38,3 250 9,6 тона Омоноличивание блоков опоры бетоном и цемен– ˝ 58,8 70 4,1 тным раствором итого 44,31 Сооружение устоя Изготовление и погру– жение железобетонных свай диаметром 60 см 1 шт/1м3 9/35,27 340 11,99 и длиной 30 м Устройство оголовка устоя из монолитного 1м3 61,4 140 8,6 железобетона Заполнение бетоном свай ˝ 40,92 70 2,86 итого 23,45

Определение общей стоимости моста приводится в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование конструктивных элементов моста	Количество однотипных элементов	Стоимость, тыс. руб.
		одного элемента	общая
Пролетное строение из обычного железобетона 2 10,92 21,84 lп = 16,5 м Пролетное строение из преднапряжен– ного железобетона 1 24,45 24,45 lп = 23,6 м Пролетное строение из преднапряжен– ного железобетона 1 31,54 31,54 lп = 27,6 м Промежуточная опора 3 44,31 132,93 Устой 2 23,45 46,90

Полная стоимость моста 257,66 т.р.