Мост балочный железобетонный

                                                       ОП=ПР – hс – hоч,                                                       (2.1)

где hоч - высота опорных частей пролетного строения (для ln=11,5…16,5 м                                     hоч=0,22 м; для ln=18,7 м  hоч=0,38 м, а для ln≥23,6 – 0,5 м)

ОП=65 – 2,75 – 0,5=61,75 м

       При заданной толщине льда (hл) определяют отметку обреза фундамента (ОФ):

                                                      ОФ=УМВ – hл,                                                              (2.2)

ОФ=56,6 – 0,6=56 м

 

1-опорная площадка; 2-подферменная плита; 3-тело опоры; 4-фундамент; 5-пролетные строения

Рисунок 2.2 - Эскиз промежуточной опоры (вариант моста №1)

 

         Минимальные значения толщины опорной площадки (h0) и оголовка (подферменной плиты) hпп принимаются:

                                                   h0=1 ∕ 20·b'+15 см;                                    (2.3)

hпп=40см

 

где b' – ширина подферменника по фасаду опоры

 

h0=1 ∕ 20·280 + 15=29 см

         Высота  тела опоры:

                                                Н0=ОП – h0 – hпп – ОФ                                 (2.4)

Н0=61,75 – 0,4 – 0,29 – 56=4,46 м

      

Размер Н0 в опорах сборно-монолитной конструкции должен быть кратным высоте контурного блока заводского изготовления (70 см). Приняв ближайшее кратное 70 см значение Н0, вносят поправки в ранее назначенную

высоту подферменника (уменьшая или увеличивая hпп ), но при этом

 

 соблюдая условие  hпп  ≥ 40 см.

Н0=4,2 м, тогда hпп=0,4 + 0,26=0,66 м

       Найдя отметку подошвы фундамента (ПФ), определяют высоту

фундамента:

                                                      hф=ОФ – ПФ,                                          (2.5)

где  ОФ=УМФ – hл

hф=56 – 50=6,0 м

       Размеры подошвы В и С опускного колодца назначают, задаваясь величиной уступов z и z' от 0,5 до 1,8 м :

                                                          B=b + 2z;                                              (2.6)

                                                          C=c + 2z'                                               (2.7)

В=2,6 + 2·1=4,6 м;

С=6,6 + 2·1=8,6 м

       Объем подферменной  плиты:

                                                Vпп=b'·c'· (hпп + h0·hоч)                                (2.8)

Vпп=2,8·6,8(0,66 + 0,29·0,5)=15,33 м3

 

       Объем фундамента:

                                                      Vф= B·C ·hф                                                                          (2.9)

Vф=4,6·8,6 ·6=72,072 м3

       Объем тела:

                                                     Vт=b·c·H0                                                                            (2.10)

Vт=2,6·6,6·4,2=237,36 м3

       2.3 Разбивка отверстия моста на пролеты в I варианте показан на

рисунке 2.1

       Объем оптимального пролетного строения из условия равенства стоимостей промежуточной опоры (С0) и пролетного строения (Спс):

                                                         Vпс=С0 ∕ ρ,                                            (2.11)

где ρ – укрупненная единичная расценка, принимаемая 240 руб ∕ м3 для балок                      из обычного и 300 руб ∕ м3 из предварительно напряженного железобетона;

     С0 – стоимость промежуточной опоры, складывающаяся из стоимости отсыпки островка (Сост), фундамента (Сф) и сборно-монолитного тела опоры (Ст).

       Выразив стоимость перечисленных работ через объемы (V) и расценки (ρ), получают:

                                   С0= Vост·ρ1+ Vф·ρ2+ Vт·ρ3+ Vпп·ρ4,                                          (2.12)

где ρ1, ρ2, ρ3 и ρ4 – единичные расценки, принимаемые соответственно 3;45;120;160 руб ∕ м3

С0=238,032·3 + 237,36·45 + 72,07·120 + 15,33·160=22496 руб

       Размеры островка для изготовления опускного колодца:

                                                       В'=В + 3 м;                                             (2.13)

                                                       C'=С + 3 м                                              (2.14)

В'=4,6 + 3=7,6 м;

 С'=8,6 + 3=11,6 м

       Объем островка:

                                                  Vост=В'С'(h + 0,7),                                       (2.15)

где h – глубина воды при УМВ;

      0,7 – возвышение островка над УМВ.

Vост=7,6·11,6(2 + 0,7)=238,032 м3

Vпс=22496 ∕ 300=74.987 м3

       По полученной величине Vпс подтверждаем правильность выбора полетного строения и определяем число пролетов моста:                                                                                                                                

                                                          n=α·L0 ∕ ln,                                            (2.16)

где α – коэффициент стеснения русла опорами (1,2). Если принятое поVпс пролетное строение длиной ln отличаются от ранее выбранного, то вносят уточнения в параметры ОП, h0, hпп, b, c и Vт.

n=1,2·52 ∕ 27,6=2,26

Принимаем 2 пролета

       2.4 Эскизное проектирование  устоя

       Размеры устоя по фасаду определяют геометрически в зависимости от высоты насыпи Нн. Подошва фундамента заглублена в несущий слой на 1 м.

 Рисунок 2.3 - Эскизное проектирование устоя (вариант моста № 1)

                                             

                              

                с=1,25Нн + 1,8 + 0,75,                                  (2.17)

C=1,25·7,2+ 1,8 + 0,75=11,3 м

 

       Длина устоя:

                                                      lуст=C – 1,8 – 0,75,                                      (2.18)

lуст=11,3 – 1,8 – 0,75= 8,75м

       Высота фундамента устоя:

                                                        hф=ОД – ПФ,                                          (2.19)

hф=57,04 – 50=7,04 м

       Объем тела устоя:

                                                          Vт=Нн· lуст·3,4,                                                           (2.20)

Vт=7,2· 8,75·3,4=214,12 м3

       Объем фундамента устоя:

                                                          Vф=с·hф·4,4,                                          (2.21)

Vф=7,04·11,3·4,4=350,02 м3

    

  Полная длина моста:

                                                 Lм= 2· lуст + 2·ln + 0,15,                                  (2.22)

Lм= 2· 8,75 + 2·27,6 + 0,15=72,85 м                                 

       2.5 Составление чертежа моста

      Фасад моста вычерчивают в масштабе 1:200. Пролетные строения изображают в виде прямоугольников высотой, равной полной длине пролетных строений. Отдельные  части промежуточных опор и устоев, фундаменты показывают на их фасадах. При  вычерчивании устоев изображают также насыпь и конусы. Поперечный разрез вычерчивают рядом с фасадом моста, на котором показывают сечение пролетного строения и вид на промежуточную опору.

      На фасаде моста указывают длину моста (расстояние между задними устоями гранями устоев); длины пролетных строений и величины зазоров между ними; строительные высоты пролетных строений; возвышение низа конструкции пролетных строений над уровнем высоких вод; размеры по фасаду отдельных частей одной из промежуточных опор; отметки уровней воды, подошвы рельса и бровки насыпи БН=64,1, низа конструкции пролетного строения НК=62,55, верха опоры ВО=62,35, обреза фундамента ОФ=56; номера опор , начиная с левого берега.

       2.6 Определение объемов работ и стоимости моста по варианту №1

      Определение объемов  работ и стоимости моста по  варианту №1 ведем в табличной форме (табл. 2.1).

 

 

 

 

Таблица 2.1 – Подсчет объемов работ и стоимости моста по варианту №1

Наименование работ и подсчет объемов	Единица изме рения	Объем работ	Стоимость, руб
			единичная	общая
Устройство островка на реке под опускной колодец	м3	238,03	5	1190,15
Изготовление, опускание и заполнение бетоном опускных колодцев промежуточных опор и устоев	м3	937	45	42166,8
Бетонная кладка тела промежуточной опоры	м3	428,4	80	34272
Сборно-монолитная кладка тела промежуточной опоры	м3	72,072	120	8648,64
Устройство железобетонного островка подформенника (оголовка)	м3	15,33	160	2452,8
Изготовление и установка на опоры балочных пролетных строений из предварительно напряженного железобетона	м3	166,02	300	49806
Устройство мостового полотна на балласте	м	72,85	90	6556,5
Стоимость моста	руб	—	—	145092,25
Объем бетонной  и железобетонной кладки(общий)	м3	1631,27	—	—
В том числе объем только сборной кладки	м3	202,056	—	—
Коэффициент сборности		0,12

 

 

3 Разработка варианта моста №2

        3.1Эскизное  проектирование промежуточной опоры

       Сохранив размеры тела промежуточной опоры по варианту №1, принимают свайные фундаменты с высоким ростверком. Сваи рекомендуются сечением 35×35 см, а их длину разрешается принять без расчета (8…20 м), при условии заглубления их концов в плотные слои грунта на 5…6 м (но не менее 4 м ниже линии расчетного размыва).

Приняв конструктивно размеры ростверка в плане на 100 см превышающими размеры сечения тела опоры, принимают его толщину hф=130…150 см.

Объем фундамента:

                                                          Vф=В·С·hф,                                                 (3.1)

Vф=4,6·8,6·1,5=59,34 м3

      Требуемое число свай в фундаменте промежуточной опоры определяется по формуле:

                                                      nсв=kг·γn·N/Ф,                                           (3.2)

где kг – коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок (1,3);

      γn – коэффициент надежности (1,55);

      Ф – несущая  способность одной сваи, определяемая по указаниям СНиП    2.02.03-85;

      N – суммарная  расчетная вертикальная нагрузка, действующая в уровне подошвы ростверка.

      При предварительном (на стадии вариантного проектирования) определении числа свай в промежуточной опоре разрешается воспользоваться данными о несущей способности призматических свай сечением 35×35 см (40×40 см)

Ф=750…1250 кН

       Нормативная нагрузка на свайный фундамент складывается из веса частей промежуточной опоры (Gпо), веса опирающихся на опору двух пролетных строений с тротуарами и перилами (Nпп), веса мостового полотна на балласте (Nпб) и веса подвижного состава, расположенного на двух пролетах (Nпν)

                                                Gпо=Vпп·γжб + Vт·γб + Vф·γжб,                        (3.3)

где γi – нормативный удельный вес бетона тела (γб=23,5 кН/м3) или  железобетона ростверка и подферменника (γжб=24,5 кН/м3);

      Vi – объем части опоры (ростверка, тела, подферменника).

Gпо=10,376·24,5+72,07·23,5+59,34·24,5=3401,6кН

                                                     Nпп= γжб· Vжб + Pтр·ln,                                (3.4)

где Vжб – объем типового пролетного строения полной длины ln;

      Pтр – вес погонного метра тротуаров и перил (4,9 кН/м).

Nпп= 24,5· 83,01 + 4,9·27,6=2168,98 кН

                                                         Nпб= γбал·Абал·ln,                                     (3.5)

где γбал – усредненный удельный вес балласта с частями пути (19,4 кН/м3);

      Абал – площадь сечения балластной призмы на мосту (0,5 м × 3,76 м =   1,88 м2).

Nпб= 19,4·1,88·23,6=860,74 кН

                                                           Nпν= К·ν(λ;α)· А,                                    (3.6)

где К – заданный класс подвижной нагрузки;

       ν(λ;α) – интенсивность эквивалентной временной нагрузки, определяемая   по табл. при К=1, длине загружения линии влияния λ 2ln и положении вершины линии влияния α=0,5;

       А – площадь линии влияния опорной реакции (0,5ln).

Nпν= 14·9,481· 13,8=1901,28 кН

А=0,5·27,6=13,8

λ=2·27,6=55,2

       Расчетное значение  вертикальной нагрузки:

                                      N=γf·(Gпо + Nпп) + γfб· Nпб + γfν· Nпν,                      (3.7)    

где γf – коэффициент надежности по нагрузке от веса конструкции (1,1);

       γfб – то же от веса балласта (1,3);

          γfν =1,3 – 0,003λ то же по временной нагрузке.

N=1,1·(3823,67 + 2168,98) + 1,3· 1890,1 + 1,13· 1895,295=11197,96 кН  

γfν =1,3 – 0,003·55,2=1,1344

nсв=1,3·1,55·11197,96/1250=18

Принимаем 18 свай

        3.2 Разбивка отверстия моста на пролеты

       Объем промежуточной  опоры (Vо) принимают  по варианту №1.Объемы плиты ростверка по данным разд.3.1. Объемы свай  принимают:

                                                       Vсв=d2· lсв· nсв,                                          (3.8)

Vсв=0,352· 10· 18=22,05 м3

       Размеры шпунтового ограждения  в плане принимают на 1 м больше сторон плиты ростверка:

                                                         В'=В + 1 м,                                            (3.9)

В'=4,6 + 1=5,6 м

                                                     С'=С + 1 м,                                            (3.10)

С'=8,6 + 1=9,6 м

       Объем шпунта  из досок толщиной 50 мм и длиной 6,5 м:

                                                 Vш=2(В + С)·6,5·0,05,                                   (3.11)

Vш=2(5,6 + 9,6)·6,5·0,05=9,88 м3

Стоимость промежуточной опоры:

                  С0=Vш·100 + Vсв·180 + Vф·150 + Vт·120+ Vпп·160                (3.12)

где 100,180,150,120 – единичные расценки

С0=9,88·100 + 22,05·180 + 59,34·150 + 72,07·120+15,33·160=24959 руб

       Объем оптимального пролетного строения

                                                         Vпс=С0/ρпс,                                              (3.13)

где ρпс – единичная расценка для пролетного строения

Vпс=23908,6 / 300=83,19 м3

       По выбранному Vпс принимаем типовое пролетное строение ln=23,6 м, hст=2,35 м, Vжб=64,33 м3. Объем фундамента остается прежним.