Проектирование железобетонного моста

МПС РФ

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения.

Кафедра «Мосты».

                                                                   Принял:

                                                                          Скорик О.Г.

Курсовой проект «Железобетонный мост»

Пояснительная записка

Руководитель:                                                                 Выполнил:                                                           

Скорик О.Г.                                                                     Жолобов М.И.

                                                                               Гр. С-901            

Санкт-Петербург.

2002 г.

Содержание:

Часть 1. Разработка варианта………………………………………...3-6

Часть 2. Расчёт балочного пролётного строения……….….……...7-22

2.1.Расчёт проезжей части пролётных строений…………………..7-13

2.1.1.Определение расчётных усилий…………………………….…7-8

2.1.2.Расчёт сечений плиты………………………………………....8-13

2.2.Расчёт главных балок пролётного строения………………….13-23

2.2.1.Определение расчётных усилий…………………………….13-14

2.2.2.Расчёт балки из предварительно напряжённого железобетона…………………………………………………………………….14-22

Часть 3. Расчёт промежуточной опоры………………….………..23-27

3.1.Определение расчётных усилий в элементах опор…………..23-24

3.2.Расчёт сечений бетонных опор……………………...………...24-27

Список литературы…………………………………………………….28

Часть 1. Разработка варианта.

Назначение основных размеров.

Полная длина моста определяется по заданному отверстию моста с учетом количества пролетов в схеме моста и конструктивных параметров опор (тип устоя, толщина промежуточной опоры и т.д.).

Необходимая длина моста при обсыпных устоях рассчитывается по формуле:

L_п=l₀+n*b+3*H+2*a, где

-L_п- необходимая длина моста между концами устоев, м;

-n-количество промежуточных опор, попадающих в воду, м;

-b-средняя толщина промежуточной опоры, м;

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

-l₀-отверстие моста, м;

-a-величина захода устоя в насыпь

(a=0,75 при <6м. и a=1 при высоте насыпи>6м).

Таким образом

L_п=65+2*3,5+3*6,95+2*1=94,85м.

ПР=РСУ+h_стр+h_габ=22+2,75+5=29,75м.

БП=ПР-0,9=29,75-0,9=28,85м.

H=28,85-(23+20,8)*0,5=6,95м.

Устои приняты свайные. Длина крыла устоя поверху при пролете примыкающих балок 16,5м составит 3,75м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,05):

L_ф=3,75+0,05+16,5+0,05+27,6+0,05+27,6+0,05+16,5+0,05+3,75=

=95,95, м.

Фактическая длина моста превышает полную расчетную

0,01 или 1%, что допустимо нормами.

Определение объемов работ

Пролетные строения. Объем железобетона пролетного строения полной длиной 27,6 м – 83,0 м³ .Объем железобетона пролетного строения полной длиной 16,5 м –35,21 м³.

Промежуточные опоры. Имеем три промежуточные опоры высотой по 5,3 м. Объем железобетонных блоков составляет для одной опоры:

V_бл =30,3м³

Бетон омоноличивания блоков и бетон заполнения опоры составляет

V_ом=м³.

Объем ростверка высотой 2м из монолитного железобетона с размерами в плане 8,6*3,6 м при скосах по 0,5м :

V_роств.=2*(3,6*8,6-4*0,5³)=60,92 м³.

При назначении размеров промежуточных опор необходимо учитывать требования норм, в которых указано, как определяются размеры подферменных плит промежуточных опор.

Исходя из наличия ледохода, устраиваем закругленную опору. Для плиты с закругленной в плане формы ширина и толщина определяются по формулам:

a=e+c₁+0,4+2k₁;

b=m+c₂+0,4+2k₂;

Исходя из табличных данных, получаем следующие значения:

a=0,75+0,72+0,4+2*0,15=2,17м;

b=1,8+0,81+0,4+2*0,3=3,61м;

Для определения количества свай в свайном фундаменте промежуточной опоры балочного моста можно пользоваться приближенным способом расчета.

Количество свай определяется по формуле:

n=m, где

-m-коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, действующего по подошве ростверка, равный 1,5-1,8;

SN - сумма расчетных вертикальных сил, действующих по подошве фундамента.

SN=N_вр+N_бал+N_пр.стр.+N_оп.

Здесь N_вр, N_бал, N_пр.стр., N_оп вертикальные давления, тс, соответственно от временной нагрузки при загружении двух прилегающих пролетов, от веса балласта на пролетных строениях железнодорожного моста, от веса железобетонных пролетных строений и от веса опоры с фундаментом.

Указанные величины определяются по формулам

N_вр=g*к_э;

N_бал=2,0*1,3*F_б*;

N_пр.стр =1,1*V_пр.стр.*2,5*0,5;

N_оп=1,1*V_оп*2,4, где

-l₁,l₂-полные длины пролетных строений, опирающихся на опоры, м;

-g-коэффициент надежности для временной нагрузки;

-к_э-эквивалентная нагрузка при l=l₁+l₂, тс/м;

-2,0-объемная масса балласта;

-1,3-коэффициент надежности для балласта;

-F_б- площадь поперечного сечения для балластного корыта, м²;

-1,1-коэффициент надежности для собственного веса конструкции;

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

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

-V_оп- объем тела опоры и фундамента, м³;

-P_d-расчетная несущая способность одной сваи (сваи оболочки);

N_вр=1,2*14*=463,68 тс.

N_бал=2*1,3*1,8*=129,17 тс.

N_пр.стр=1,1*2,5*0,5*(83,0+83,0)=228,25 тс.

N_оп=1,1*2,4*(61,42+30,3+46,51)=364,93 тс.

åN=458,05+129,17+228,25+364,93=1180,4 тс.

При применении свай диаметром 60 см² длиной 15м несущая способность сваи по грунту составит 125 тс и тогда необходимое количество свай

n=1,6*м.

Примем 15 свай диаметром 60см и длиной 15м под опору. Объем полых свай при толщине стенки 8см составит

V_пс=15*15*()=29,4м³.

Объем бетона для заполнения полых свай

V_з=15*15*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.

Устой. Объем железобетона оголовка устоя составляет 61,4 м³

Объем 9 полых свай с толщиной стенки 8см при длине 20м составит

20*9*()=24,1м³.

Объем бетона для заполнения полых свай устоя

20*9*27,4 м³;

Объемы работ и определение стоимостей конструктивных элементов моста приведены в таблице.                                                          Табл.1        

	Наименование       работ	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы измерения, руб.	Общая стоимость, тыс.руб.
1.	Изготовление и монтаж пролётного строения из предварительно напряжён­ного железобетона длиной 16,5 м	1 м3	35,21	300	10,6
	То же, длиной 27,6 м	1 м3	83,0	380	31,5
2.	Сооружение промежуточной опоры
	- Устройство ограждения котлована из брусчатого шпунта длиной 6 м	1 м2   стенки	194,4	30	5,8
	-Изготовление и погружение железобе­тонных полых свай диаметром 60 см длиной 22 м	1 шт/1м3	15/29,4	340	10
	-Устройство ростверка из монолитного железобетона	1 м3	60,9	140	8,5
	-Устройство тела опоры из сборного железобетона	1 м3	30,3	250	7,6
	-Омоноличивание блоков опоры бето­ном и цементным раствором (с учётом заполнения полых свай)	1 м3	80,71	70	5,7
	Общая стоимость опоры				37,6
3.	Сооружение устоя
	-Изготовление и погружение железобе­тонных полых свай диаметром 0,6 м и длиной 20 м	1 шт/1 м3	9/24	340	8,2
	-Устройство оголовка устоя из монолит­ного железобетона	1 м3	61,4	140	8,6
	-Заполнение бетоном полых свай	1 м3	27,4	70	1,9
	Общая стоимость устоя				18,7