Проектирование металлического моста через судоходную реку

Федеральное агентство по науке и образованию

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный Архитектурно-строительный Университет

Кафедра мостов и тоннелей

Курсовая работа:

Проектирование металлического моста

Работу выполнил:

ст. гр. МТ-5 Симанов А.В.

Работу принял:

Корнылев Е.Н.

СПб

2010

Содержание.

1.Описание вариантов

2.

1. Введение

Проектирование металлического моста производится согласно выданному заданию. По заданию необходимо обеспечить отверстие моста 440 м.

Отверстие 440 м предполагает общую длину моста порядка 470 м за счет ширины опор, а также за счет уклонов насыпей на устоях.

Река в нашем случае судоходная, подмостовой габарит равен 2 x (80x10). При этом необходимая глубина судового хода 2 м. Такие габариты возможно перекрыть неразрезным балочным пролетным строением с наибольшим пролетом 84 м – как минимум; или, к примеру, балочно-вантовой системой.

Габарит проезжей части Г-16+2x2.25, то есть на мосту 4 полосы движения. Грунтовые условия позволяют применять различные типы фундаментов, мы применим буронабивные сваи.

2. Описание вариантов.

 Вариант 1.  Представляет собой неразрезную балочную конструкцию – над русловой частью реки, и разрезную балочную – на пойме. Статическая схема (42+63+105+63+42)+3×33. Общая длина моста 460 м, отверстие моста 420 м. Пойменная часть перекрыта типовыми железобетонными балками по 33 м. Основная несущая конструкция неразрезной части – это металлические сварные балки.

Так как габарит проезжей части составляет 15,25 м + 3 м – тротуары, то возможно применение в поперечном сечении как 2-х балок коробчатого сечения, так и 3-х двутавровых балок. В нашем случае мы используем второй вариант, при этом расстояние между балками 7,6 м, свесы консолей – по 1,7 м. Высота балки 3,16 м. Между балками расположены поперечные связи с шагом 3,5 м, и продольные связи – ветровые. Конструкция поперечных связей отвечает требованиям обеспечения поперечной жесткости пролетного строения и зависит от положения сечения по оси моста.

Конструкция проезжей части – это ортогонально-анизотропная плита с шагом продольных ребер 30 см, поперечных – 3,5 м. Продольные ребра плиты - открытого сечения, непрерывны и проходят сквозь отверстия в поперечных ребрах, приварены к ним специальным образом.  Поперечные ребра плиты находятся в одном сечении с поперечными связями пролетного строения и присоединены к ребрам жесткости или специальным фасонкам главных балок на высокопрочных болтах.  В надопорных сечениях  неразрезной конструкции предусмотрены дополнительные продольные ребра жесткости стенки балки, препятствующие потере устойчивости последней.

Фундаменты – на свайном основании, сваи призматические железобетонные сечением 350×350 мм, длиной 12 – 15 м. Опоры монолитные, 10,2 × 2,0 м и имеют ледорез с верховой стороны шириной 1,5 м.

Способ строительства  в данном случае – надвижка неразрезной части с берега, и монтаж краном разрезных железобетонных балок – на пойме. Надвижка производится после сборки на берегу в уже готовое сечение по металлу. Укладка мостового полотна, установка ограждений безопасности и перильных ограждений происходит после окончания надвижки.

Вариант 2. Статическая схема по этому варианту: (3×42)+(63+105+63)+(3×42), полная длина моста составляет 500 м.  отверстие моста 450 м. Пролетное строение – сталежелезобетонное. На 3 металлические балки, объединенные между собой поперечными связями, установлена железобетонная плита проезжей части. Балки расположены друг от друга на расстоянии 7,6 м аналогично предыдущему варианту.

Железобетонная плита проезжей части объединена с металлическими балками при помощи гибких упоров, привариваемых к балке. Плита имеет толщину 0,2 м, в вутах – 0,43 м.  Плита также опирается на прогон, прикрепленный болтовыми соединениями к поперечным связям главных балок, и устроена с уклонами 2% от середины проезжей части к концам. Это необходимо для уменьшения высоты выравнивающего слоя. Высота главных балок 4,2 м – для части (63+105+63), и 2,76 м  - для частей (3×42 м). Поперечные связи расположены с шагом 5,25 м, их конструкция зависит от сечения, где они расположены.

Опоры моста – комбинированные: ниже уровня УВВ+1,0 м находится массивная часть, монолитная. Выше – ряд блоков свай-оболочек d=1,6 м, расположенных на расстоянии 3,0 м в осях. Это не только уменьшит объемы работ, но и ослабит вес тела опоры. Фундаменты предусмотрены на свайном основании с применением свай-оболочек d=0,6 м длиной 12-21 м. В конструкции устоев - железобетонные призматические сваи 350×350 мм длиной 12 м.

Метод строительства различен в зависимости от частей пролетного строения. Так, крайние блоки (3х42) м сооружаются надвижкой с берегов с последующим бетонированием

3. Расчет.

Расчет металлического пролетного строения производится по линиям влияния усилий в расчетных сечениях. Эти сечения выбираются как наиболее опасные при нагрузках, остальные сечения принимаются аналогичными в запас прочности. Так, в неразрезной конструкции, опасными являются надопорные сечения и сечения в серединах пролетов. В нашем случае это 3 сечения, где огибающая эпюра моментов имеет максимальные значения.