Определение фактической длины моста и определение объемов работ при проектировании железобетонного моста

Ми­ни­стерство Путей Сообщения

Российской Федерации

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра «Мосты»

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Железобетонные мосты»

Вариант № 27

Выполнил студент группы СЖД-004

Воровцов Д. М.

Проверил Саюшев

Санкт Петербург 2003 г.

1.  Разработка вариантов

1.1  Вариант 1

1.1.1  Определение фактической длины моста

Принимаем устои обсыпного типа и учитывая, что отверстие моста составляет 47 м, намечаем трех пролетную схему моста с разрезными типовыми балками 18,7+23,6+18,7 м. Необходимая длина моста между крайними точками устоев:

Lo=lo+nb+3H+2a,

Где n - количество быков, попадающих в воду;

b - толщина промежуточной опоры(быка) на уровне горизонта                                    высоких вод, м;

a - величина захода конструкции устоя в насыпь, м;

H -высота насыпи от средней линии трапеции, образуемой горизонтами высоких и меженных вод (по которой измеряется отверстие моста), до отметки бровки насыпи, м;

3Н - длина двух заложений откосов конусов насыпи при крутизне 1/1,5;

lo – отверстие моста, м.

Учитывая наличие ледохода, быки принимаем обтекаемой формы, сборно-монолитные, толщиною 2,6 м, применительно к типовому проекту 3.501-79.

Горизонт высоких вод - 195,9 м, меженных – 194,2 м, число опор, попавших в воду, равно двум. В этих условиях длина моста по верху составит

Ln = 47+2·2,6+3(199,8-(195,90+194,2)/2)+2·0,75 = 67,95м.

Устои приняты свайные. Длина крыла устоя поверху при пролете примыкающих балок 18,0 м составляет 3,75 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,05 м):

Lф = 2×18,7+23,6+3,75·2+4×0,05 = 68,7 м.

Эта длина больше необходимой на

(68,7-67,95)/68,7·100=1,1%

1.1.2 Определение объемов работ

1.1.2.1 Пролетные строения

Принимаем двухбалочные пролетные строения из предварительно напряженного железобетона.

Типовой проект серии 3.501-81, тип 2, 4

Временная нагрузка С14. Материал - бетон М400, напряженная арматура – пучковая из высокопрочной проволоки, ненапряженная – класса А-1 и А-ll

Расчетный пролет, м	18,0	22,9
Полная длина , м	18,7	23,6
Высота балки hб, м	1,55	1,85
Строительная высота hстр , м	2,05	2,35
Расход бетона общий, м3	44,4	64,33
Расход арматуры, т	7,70	9,94
Масса одного блока, т	58,7	82,9
Размеры опорных частей
Высота, см	38,0	50,5
Вдоль оси моста, см	40	72
Поперек оси моста, см	50	81

1.1.2.2 Промежуточные опоры

2 опоры высотой до 5 м принимаем в виде сборно-монолитных конструкций. Типовой прект серии 3.501-79

Высота опоры Н, м	Объем блоков М3	Бетон стыков М3	Арматура стыков, кг	Бетон заполнения, м3	Всего кладки, м3	Всего арматуры, кг
6,7	38,3	2,4	93	56,4	97,1	1063
5	32	1,9	70	42,1	74,1	1040

Объем железобетонных блоков одной опоры составляет  ориентировочно 38,3/6,7·5=32 м3.

Бетон омоноличивания блоков и бетон заполнения опоры

(2,4+56,4)/6,7·5=49,54 м3

Объем ростверка высотой 1,6 м из монолитного железобетона принимаем в плане 8,6·3,6 м при скосах (для улучшений условия             обтекания) по 0,5 м.

  1,6·(3,·8,6-4·0,5·0,5·0,5) =48,8 м3

Сваи. 0пределяем  необходимое количество свай, сечением 35×35см.

Вертикальное давление на опору от временной нагрузки при загружении двух пролетов

Nвр = γkэ·(l1+l2)/2 = 1,14·14,3·(18,7+23,6)/2 = 344,8 тс.

Вертикальное давление на опору от собственного веса железобетон- ных пролетных строений

     Nпр.стр  = 1,1Vпр.стр.·2,5·0,5 = 1,1·(44,4+64,33)·2,5·0,5 = 149,5 тс.

 Вертикальное давление от веса балласта

Nбалл.=2·1,3·Fбалл.·(l1+l2)/2 = 2·1,3·1,8·(18,7+23,6)/2 = 99,0 тс.

Вертикальное давление от веса опоры и ростверка

Nоп. = 1,1·Vоп.·2,4 = 1,1·(74,1+48,8) ·2,4 = 324,5 тс.

Где    l1 и l2 –полные длины пролетных строений, опирающихся на опоры, м;

γ =1,14  коэффициент надежности для временной нагрузки                 придлине загружения, равной  l1+l2;

kэ=14,3  эквивалентная временная нагрузка, тс/м, при длине загружения l1+l2 для класса нагрузки К=14;

       2,0- объемная масса балласта, т/м3;

       1,3- коэффициент надежности для балласта;

     Fбалл.- площадь поперечного сечения балластного корыта, м2      

       1,1- коэффициент надежности для собственного веса конструкций;

  Vпр.стр.- объем железобетона пролетных строений, опирающихся на опору, м3;

       2,5- объемная масса железобетона, т/м3;

      Vоп.- объем тела опоры и фундамента, м3;

Суммарное давление на сваи

ΣN = 344,8+149,5+99+324,5 = 917,8 тс.

Необходимое количество свай определяется по формуле

  n=μΣN/Fd

где  μ-  коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, действующего по подошве ростверка.

      Fd - несущая срособность одной сваи, определяемая по формуле

       Fd = γсRA

где  γс- коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый             γс=1

       А- площадь опирания сваи на грунт, принимаемая равной площади поперечного сечения сваи

       R- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи-стойки, принимаемое по СНиП 2.02.03-85 табл.1

Принимаем железобетонные сваи, сечением 35×35 см и глубиной погружения нижнего конца сваи от линии теоретического размыва 7м

n=1,8·917,8/(0,12·730) = 20 шт

Объем железобетона для изготовления 20 свай, сечением 35×35 см и длиной 9 м составит  20·0,35·0,35·9=22 м3.

Ограждение котлована из брусчатого деревянного шпунта с длиной шпунтин 6м; при периметре ограждения 2(5,6+10,6)=32,4м, площадь вертикальных стенок  будет равной 6·32,4=194,4 м2.

1.1.2.3 Устой

Принимаем типовой обсыпной монолитный устой на свайном основании серии 3.501-79

Объем железобетона:

оголовок устоя  59,8 м3

12 свай, длиной 9 м, сечением 35×35 см 13,2 м3.

Определение стоимостей конструктивных элементов