Разработка вариантов металлического моста под автомобильную дорогу (длина моста - 270,5 метров)

Содержание

Часть 1. Разработка вариантов металлического моста под автомобильную дорогу____________________________________________________________________ 2

Вариант 1______________________________________________________________________ 2

Вариант 2______________________________________________________________________ 7

Вариант 3_____________________________________________________________________ 11

Выбор оптимального варианта моста____________________________________________ 16

Часть 2. Расчет пролетного строения_____________________________________ 17

Расчет проезжей части__________________________________________________________ 17

Расчет ортотропной плиты на прочность___________________________________________ 17

Расчет продольного ребра______________________________________________________ 18

Расчет поперечного ребра ортотропной плиты (рис. 2.5.)______________________________ 22

Проверка выполнена.__________________________________________________________ 22

Расчет ортотропной плиты на устойчивость________________________________________ 23

Расчет главных балок по прочности и деформациям_______________________________ 24

Проверка местной устойчивости стенки балки______________________________________ 30

Расчет монтажного стыка_______________________________________________________ 33

Список литературы______________________________________________________ 34

Часть 1. Разработка вариантов металлического моста под автомобильную дорогу

            При проектировании моста под автомобильную дорогу необходимо учесть подмостовой габарит для строительства двух двухпутных железных дорог и последующей их эксплуатации. Надо учесть высоту насыпи, высоту подошвы рельса, высоту вагона, высоту токоприемника, высоту высоковольтных проводов и габарит над ними. Учитывая все эти факторы, делаем вывод, что подмостовой габарит примерно должен быть равен 13 метрам. Примем 14 м. На плане имеется водоем, но судоходство по нему не осуществляется. В будущем судоходство не предвидится, а значит, это в какой-то степени упрощает расчет на соблюдение подмостового габарита в целом.

Стоит учесть категорию автомобильной дороги (II (4 полосы движения) + 2Тх1,75м) и временную расчетную нагрузку А14. Поэтому нам придется объединить между собой два типовых проекта для соблюдения габаритов автомобильной дороги. Для обеспечения прочности конструкции увеличим строительную высоту пролетных строений на 20%.

Вариант 1

В первом варианте спроектируем мост со сталежелезобетонными пролетными строениями. Для обеспечения габаритов нашей автомобильной дороги объединим между собой два типовых проекта серии 3.503-50 (Г-11,5+2х1,0м).

Принимаем четыре пролета по 63м.

Таким образом, схема моста: 63+63+63+63

Полная длина моста составит:

Определение объемов работ

Пролетные строения.

При определении массы металла проектируемого пролетного строения используем соответствующие показатели объекта-аналога типового проекта:

Схема пролетного строения	Масса, т
1. Разрезное пролетное строение из сталежелезобетона  L =63,0 м	217,8

Промежуточные опоры.

Принимаем в виде монолитных конструкций.

Объем железобетона составляет 337,75

Объем ростверка высотой 2,0м из монолитного железобетона, с размерами в плане для всех опор – 5,3×21,5м:

      Фундаменты опор – сваи-оболочки d=1,5м.

      Определим необходимое количество свай-оболочек на одну опору, собрав всю нагрузку, действующую на нее:

Р=Рпс+Роч+Ро+Рпп+Рф

Рпс=(2*217,8+6,21+8,82+14,49+341)=806,1 т;

Роч=(15,7/3)=5,23 т;

Ро=2,5*1,1*2*(3*8,5*12,5+4*9,5*0,5)=1857,6 т;

Рпп=2,5*1,1*(1,2*1,2*0,5)*6*2=23,8 т;

Рф=2,5*1,1*(5,3*21,5*2)=591,3 т;

Проверка по допускаемым напряжениям:

Рт=Рпс+Роч+Ро+Рпп=2687,5

А=3*8,5*2=51

Проверка сходится.

Р=806,1+5,23+1857,6+23,8+591,3=3278,8 т

14 свай диаметром 1,5м и длиной 6м.

Объем полых свай при толщине стенки 0,24 м из расчета 14 штук на опору

Объем бетона для заполнения полых свай

    Устой

Объем монолитного железобетона устоя составит 701 м³

Ростверк берем размерами 8×21,5×3,5м. Объем его составит 554 м³

Сваи на устое аналогичны сваям на промежуточных опорах. На устой 14 свай.

Объем работ и определение стоимостей конструктивных элементов приведены в таблице ниже.

Наименование работ	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы измерения, руб.	Общая стоимость, тыс. руб.
1. Изготовление и монтаж разрезного пролета длиной 63 м Изготовление и монтаж пролетных строений Опорные части Устройство железобетонной плиты, включенной в совместную работу с главными балками без предварительного напряжения Устройство асфальтобетонного покрытия	т т 1 м3 1 м2	217,8*8 3,06*8 202*8 1291,5*4	55000 140000 15000 300	95832000 3427200 24240000 1549800   125049000
2. Сооружение промежуточной опоры Изготовление и погружение железобетонных полых свай диаметром 1,5 м. и длиной 6,0м. Устройство ростверка из монолитного железобетона Устройство тела опоры из монолитного железобетона Заполнение ядра свай-оболочек монолитной бетонной смесью методом ВПТ	1 м3 1 м3 1 м3 1 м3	79,76*3 227,9*3 337,75*6 68,6*3	35000 12000 14000 40000	8374800 8204400 28371000 8232000   53182200
3. Сооружение устоя Изготовление и погружение железобетонных полых свай диаметром 1,5 м длиной 6 м Устройство устоя из монолитного железобетона Устройство ростверка из монолитного железобетона Заполнение ядра свай-оболочек монолитной бетонной смесью методом ВПТ	1 м3   1 м3 1 м3 1 м3	79,76*2 701*2 554*2 68,6*3	35000 15000 12000 40000	5583200 21030000 13296000 8232000   48141200

Полная стоимость моста составляет 226372400 руб. = 226,38 млн. руб.

Вариант 2

В данном варианте мы принимаем в качестве пролетных строений ортотропные плиты. На одну промежуточную опору стало меньше.

Принимаем два пролета по 84м и один 42м.

Таким образом, схема моста: 84+84+42

Полная длина моста составит:

Определение объемов работ

Пролетные строения.

При определении массы металла проектируемого пролетного строения используем соответствующие показатели объекта-аналога типового проекта:

Схема пролетного строения	Масса металла, т
1. Разрезное пролетное строение  с ортотропной плитой  L =84 м	380
2. Разрезное пролетное строение  с ортотропной плитой  L =42 м	190,2

Промежуточные опоры.

Принимаем в виде монолитных конструкций.

Объем железобетона составляет 830,75

Объем ростверка высотой 2,0м из монолитного железобетона, с размерами в плане для всех опор – 5,3×21,5м:

      Фундаменты опор – сваи-оболочки d=1,5м.

      Определим необходимое количество свай-оболочек на одну опору, собрав всю нагрузку, действующую на нее:

Р=Рпс+Роч+Ро+Рпп+Рф

Рпс=(2*380+6,21+8,82+14,49+341)=1130,52 т;

Роч=9,3 т;

Ро=2,5*1,1*2*(3*19,5*13,5+4*20,5*0,5)=2284,56 т;

Рпп=2,5*1,1*(1,2*1,2*0,5)*6*2=23,8 т;

Рф=2,5*1,1*(5,3*21,5*2)=591,3 т;

Проверка по допускаемым напряжениям:

Рт=Рпс+Роч+Ро+Рпп=3448,18

А=3*19,5=58,5

Проверка сходится.

Р=1130,52+9,3+2284,56+23,8+591,3=4039,48 т

14 свай диаметром 1,5м и длиной 7м.

Объем полых свай при толщине стенки 0,24 м из расчета 14 штук на опору

Объем бетона для заполнения полых свай

    Устой

Объем монолитного железобетона устоя составит 922,25 м³

Ростверк берем размерами 8×21,5×3,5м. Объем его составит 554 м³

Сваи на устое аналогичны сваям на промежуточных опорах. На устой 14 свай.

Объем работ и определение стоимостей конструктивных элементов приведены в таблице ниже.

Наименование работ	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы измерения, руб.	Общая стоимость, тыс. руб.
1. Изготовление и монтаж разрезной пролета с ортотропной плитой длиной 84 м Изготовление и монтаж пролетных строений Опорные части Устройство асфальтобетонного покрытия	т т 1 м2	380*4 9,3*4 1291,5*2	55000 140000 300	83600000 5208000 774900   89582900
2. Изготовление и монтаж разрезной пролета с ортотропной плитой длиной