Проектирование железобетонного моста отверстием 50 м под железную дорогу через постоянный водоток в Красноярском крае, страница 9

- Нагрузку от веса мостового полотна определяем по формуле:

                        ,      (2.94)

где  - распределенная нагрузка от веса балласта;

          - длина пролетного строения.

 кН.

- Нагрузка от веса балласта на устое

 кН;

- Нагрузка от веса перил и тротуаров на устое

 кН.

Временные нагрузки:

- Эквивалентную нагрузку от подвижного состава на ПС определяем по приложению 5 [1] при  и длине загружения  м:

 кН/м;

Тогда нагрузка на устой:

                         ;       (2.95)

 кН.

- Эквивалентную нагрузку на призме обрушения определяем исходя из длины загружения призмы обрушения, вычисляемой по формуле:

                           ,         (2.96)

где h – расстояние от подошвы рельса до обреза фундамента.

м; ;

 кН/м.

- Горизонтальное давление от подвижного состава на призме обрушения определяем по формуле:

        (2.97)
где  - давление распределенной на длине шпал (2,7 м) временной вертикальной нагрузки, кН:

                           ;         (2.98)

кН;

b – ширина устоя (b = 3,1 м); 

 - коэффициент нормативного горизонтального (бокового) давления грунта засыпки:

                       ,     (2.99)

где  - нормативный угол внутреннего трения грунта ():

;

Коэффициенты  в зависимости от высот h=7,45м и

     h₁=b-2,7=0,4 определяем по таблице 1 [приложение 8, 3]:

.

Подставляя значения в уравнение  2.95, получаем:

                 кН;

 кН;

F = 29,18 + 268,88 = 298,06 кН.

Плечи сил F₁ и F₂ определяем по формулам:

                          ;       (2.100)

                 ;                               (2.101)

 м;

 м.

- Ветровую нагрузку вычисляем по формуле:

                  ,                                (2.102)

где м - высота балки;

    - толщина мостового полотна;

    - скоростной напор ветра;

    - коэффициент, учитывающий ветровое давление на определенной высоте;

    - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления пролетного строения.

кН.

- Нагрузка от торможения подвижного состава:

                        ;      (2.103)

кН.

- Давление грунта на заднюю стенку устоя:

Напряжения в грунте на расчетном уровне:

                          ;       (2.104)

где   - удельный вес грунта насыпи;

     z = 5,95 м - глубина расчетного уровня (расстояние от БЗП до ОФ).

Сила давления равна площади эпюры давления и приложена на 1/3z от обреза фундамента:

                         ;      (2.105)

кН;

м.

2.7.2 Варианты загружения

В данном курсовом проекте рассматривается один вариант действия указанных выше нагрузок (загружение «в пролет»).

Нагрузки вводятся в расчет с соответствующими коэффициентами надежности и коэффициентами сочетания нагрузок, определенными по пп.2.10,2.23,2.2 /1/, динамический коэффициент принимается равным 1.

                                               (2.106)

                 (2.107)

кН;

Вычисляем эксцентриситет по формуле:

                                                    (2.108)

                         

Случайный эксцентриситет вычисляем по формуле:

                                                (2.109)

Здесь l₀ расчетная длина опоры, равная удвоенному расстоянию от обреза фундамента до центра тяжести опорных частей.

                       

                       

                   

                                                (2.110)

                                  (2.111)

где Е_b=30 МПа – модуль упругости бетона;

    J_b=110,74 м⁴;

                                  (2.112)

где высота сечения по обрезу фундамента (h_c=7,34м);

   

                 

                      

Принимаем

          

                     

Необходимо выполнение условия: , где а_с=h_c/2;

                      a_c=7,34/2=3,67

                    

               - Условие выполняется.

Радиус ядра сечения по обрезу фундамента равен:

                 

Так как , то расчет на устойчивость выполнять нет необходимости.

2.7.3  Расчет устоя на опрокидывание

Необходимо выполнение условия:

                                               (2.113)

где  - момент опрокидывающих сил;

     - момент удерживающих сил;

     - коэффициент условий работы;

     - коэффициент надежности по назначению.

  

  

                  

Условие выполняется.

Вывод: запроектированный устой удовлетворяет всем вышеперечисленным нормам. Расчёт устоя на этом заканчиваем.

3 КОНСТРУИРОВАНИЕ МОСТА

Разрезная балка пролетного строения изготовлена из бетона класса В40 с использованием арматуры класса А-II.

Расчетами было установлено требуемое количество арматуры:

- в плите балластного корыта: 11 стержней диаметром 12 мм класса А-I;

- в главной балке: 30 стержней диаметром 40 мм класса А-II;

- хомуты диаметром 10 мм расположены с шагом, переменным по длине балки.

Отгибы продольной арматуры расположены за сечением, в котором стержни учитываются с полным расчетным сопротивлением. Начала отгибов в соответствии с п.3.126 [3] располагаются на расстоянии 22d от указанного выше сечения.

 Сечение балки в середине пролета двутавровое, а по осям опорных частей тавровое. Пролетные строения состоят из трех балок, соединенных между собой с помощью диафрагм. Диафрагмы соединены сваркой закладных частей из листов. После установки блоков на опоры, уголки стыкуемых диафрагм соединяем вертикальными стальными накладками. Приварка накладок обеспечивает соединение блоков, достаточное для пропуска нагрузки по пролетному строению. Пролетные строения устанавливаем на опоры консольноповоротным краном на железнодорожном ходу ГЭПК-130.

Устои запроектированы массивными, необсыпными на естественном основании. Класс бетона по прочности В25, по морозостойкости F22.

Список использованной литературы

1.  СНиП 2.05.03 – 84. Мосты и трубы. М.: ЦИПТ Госстроя СССР, 1985г. 200с.

2.  Проектирование опор мостов. Власов Г.М. Новосибирск, 2003г.

3.  Методические указания  к курсовому проекту железобетонного моста. Новосибирск,1988г.