Проектирование металлических мостов. Составление и сравнение вариантов. Расчет проезжей части: Методические указания к курсовому проектированию, страница 9

                                              .                                                                     (3.13)

 Поперек оси моста при прямоугольной форме сечения в плане величина L, определенная по формуле (3.6), остается неизменной по высоте h1, (рисунок 3.4, б).

Для нижней части тела опоры с высотой h2 величину L определяют по формуле, приведенной на рисунке 3.4, б, которая отличается от формулы (3.7) тем, что в нее добавлено значение 2k и величина b заменена на b2.

Если закругленную форму в плане имеют верхняя и нижняя части опоры, то величина L для обеих частей определяется по формуле (3.7) с заменой величины b соответственно величинами b1 и b2.

Полученные размеры b1, b2 и L следует округлить, приняв их кратными 10 см. Если при определении размеров опор из условия размещения опорных частей были приняты минимальные размеры c1, c2, то округление следует сделать в большую сторону.

На реках с сильным ледоходом в районах с суровым климатом, для уменьшения воздействия льда форма режущей грани опоры в плане принимается треугольной с одним из следующих углов заострения: 90, 60 или 45° (с радиусом закругления, как правило, 0,75 м, но не менее 0,3 м). При этом ребро режущей грани принимается вертикальным.

Приведенный способ определения размеров промежуточных опор поз­воляет не делать в курсовом проекте поверочных расчетов. Эскизное проектирование дает размеры опор, как правило, удовлетворяющие расче­там по предельным состояниям. Если же в некоторых случаях потребуется корректировка, то она приведет к небольшим изменениям размеров опор.

После установления размеров опор определяют объем кладки.

Размеры береговых опор (устоев) определяются из условия сопряжения моста с  подходными насыпями. При этом необходимо выполнить требования /2, пп. 1.67...1.73/ по сопряжению мостов с подходами. При наличии широких пойм следует решить вопрос о необходимости устройства регуляционных сооружений.

Стеснение реки мостовым переходом вызывает размывы дна под мостом. Для плавного подведения пойменных вод к отверстию моста и постепенного расширения потока за мостом устраиваются незатопляемые струенаправляющие дамбы, примыкающие к конусам насыпей у устоев моста. Устройство дамбы предусматривается в тех случаях, когда на участке поймы, перекрытой насыпью при расчетном уровне высоких вод (РУВВ), проходит не менее 10... 15 % общего расхода воды в реке. При меньшем стеснении  поймы можно ограничиться устройством уширенного конуса.

Более подробные сведения о регуляционных сооружениях, назначении их размеров и очертании струенаправляющих дамб приведены в работах /4, 5/. На рисунке 3.5 приведена схема сопряжения обсыпного устоя прямоугольной формы в плане с насыпью при наличии струенаправляющей дамбы.

Рисунок 3.5 - Сопряжение обсыпного устоя прямоугольной формы в плане с насыпью при наличии струенаправляющей дамбы

Примыкающая к насыпи часть устоя (обратные крылья) должна входить в конус на уровне бровки земляного полотна на величину не менее 0,75 м при высоте насыпи до 6,0 м и не менее 1,0 м при большей высоте. Откосы конусов насыпей должны проходить ниже подферменной площадки (в плоскости ой стенки) не менее чем на 0,5 м. В обсыпных устоях линия пересечения поверхности конуса с передней гранью должна быть выше отметки УВВ не менее чем на 0,5 м. Отметка верха дамбы назначается с учетом подпора, наката волны на откос и запаса 0,25 м (S » 1,0 м). Уклоны передней грани устоя задают в пределах Ð2:1… Ð4:1, задней грани  — Ð5:1...Ð8:1. Определив контуры устоя, вычисляют его объем, затем определяют конструкцию фундамента. При проектировании опор моста следует использовать также имеющиеся типовые проекты.

Выбрав для заданных грунтовых условий конструкцию фундаментов опор, определяют необходимые размеры. Ширину выступа в уровне обреза фундамента b0 (см. рисунок 3.4) назначают в пределах 0,1...0,5 м. Если принять фундаменты опоры на естественном основании, то заложение их определяется с учетом всех видов размыва и требований норм /2/. В курсовом проекте разрешается делать только одну проверку прочности фунтового основания промежуточных опор от расчетных вертикальных нагрузок с коэффициентом 1,3, приближенно учитывающим действие комбинации горизонтальных и вертикальных сил. Расчетные сопротивле­ния фунтовых оснований определяют по /2, прил. 24/.

Подобным образом следует поступать при определении количества свай или оболочек. Несущую способность одной сваи или оболочки определяют с учетом требований /2, прил. 25*/ или по Приложению Д данных методических указаний.

В курсовом проекте необходимо определить количество свай для всех опор. Вертикальные нагрузки на свайный ростверк складываются из собственного веса частей опоры, давлений от веса пролетных строений и мостового полотна и веса временной вертикальной нагрузки от подвижного состава. Для определения веса самой опоры ее разделяют на части простой геометрической формы: подферменную плиту, тело опоры выше отметки УВВ, тело опоры в пределах переменного уровня воды и ростверк (см. рисунок 3.4). В курсовом проекте вес сливов и опорных площадок допускается не учитывать.

   Нормативная нагрузка от веса частей опоры

                                                                                                                 (3.14)

где gб = 23,5 кН/м3 нормативный удельный вес бетона;

Vi – объем i - ой части опоры, м3.

Нормативная нагрузка на опору от веса двух одинаковых пролетных строений

                                                                                    (3.15)

где gст = 78,5 кН/м3 – нормативный удельный вес стали; g – ускорение свободного падения; Gст – масса металла пролетного строения; gж.б. = 24,5 кН/м3 – нормативный удельный вес железобетона; Vж.б. – объем железобетона безбалластного мостового полотна и тротуаров, м3.

Нормативное давление на опору от временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах

                                                                                                          (3.16)