Проектирование железобетонного моста с нагрузкой А8 и НГ-60, страница 2

Путепроводы, запроектированные с использованием типовых конструкций пролетных строений и опор сравнительно легко сооружать и эксплуатировать. Их стоимость обычно невелика.  Однако транспортные пересечения автомобильных и железных дорог часто находятся в черте города, что предъявляет повышенные архитектурные требования к конструкции. Это было учтено при разработке второго варианта путепровода. 

1.2.  Второй вариант

Второй вариант путепровода имеет рамную статическую систему. Такая схема обладает лучшими эстетическими достоинствами по сравнению с балочно-разрезной.

Ригель рамы состоит из четырех сборных ребер толщиной 1 м и монолитной плиты толщиной 25 см. Для обеспечения жесткости пролетного строения в поперечном направлении необходима установка дополнительных железобетонных ребер - в опорных сечениях рамы предусмотрены вертикальные сплошные диафрагмы. Стойки опор располагаются под каждым ребром пролетного строения и жестко объединены с ригелем.

Возводится путепровод из сборных блоков, объединяемых на монтаже напрягаемой арматурой. Эти блоки – стойки и элементы ригеля в половину его длины.

Переменное сечение ригеля в боковых пролетах дает экономию материала, а также улучшает вид путепровода.

Высотные отметки получены аналогично соответствующим отметкам первого варианта:

          НК = 107,2 + 6,9 + 0,4 = 114,5

ЕП = 114,5 + 1,0 +  0,2 = 115,7 м.

          БЗП = 115,7 – 0,2 = 115,5 м.

Стойки рамы опираются на свайные фундаменты с наклонными сваями, способные воспринимать распор. Так как сваи проходят слой суглинка небольшой толщины h₁=3,0 м, то глубина забивки свай в гравелистый песок будет в значительной мере определять их несущую способность. Она выбрана минимальной и равна 4 м. Так как при этом обеспечивается несущая способность одной сваи в 1250 кН. Устои рамной системы воспринимают не только сжимающие усилия, но также и растягивающие. Поэтому устройство массивного фундамента устоя позволит за счет собственного веса компенсировать силы, выдергивающие его из грунта. Исходя их этих соображений, был выбран тип устоя – четырехстолбчатый, на железобетонных столбах диаметром 0,8 м, опирающихся фундамент мелкого заложения высотой 2 м.

Ведомость работ по сооружению второго варианта путепровода приведена в таблице 1.3.

Таблица 1.3. Стоимость работ по II варианту

Наименование работ	Ед. изм.	Стоимость ед. изм., р	Кол-во	Общая стоимость, р
I. Опоры
1.  Устройство котлованов	м3	2,0	330,5	661
2. Изготовление и забивка железобетонных свай	м3	345,0	41,16	14 200
3. Устройство монолитных бетонных ростверков	м3	80,0	52,4	4 193
4. Устройство монолитных фундаментов	м3	62,0	347,2	21 526
5. Сооружение опор из сборного железобетона	м3	275,0	41,6	11 400
II. Пролетные строения
6. ПС из преднапреженного железобетона рамные	м3	620,0	206,4	127 968
7. Устройство проезжей части с водоотводом	м2	62,0	550,0	34 100
Итого:				214 048 р.

1.3.  Анализ вариантов

·  Нагрузки А8 и НГ-60

·  Класс бетона – B40

·  Класс рабочей арматуры – AIII в плите проезжей части и В-II в главных балках.

2.1  Расчет плиты проезжей части

2.1.1. Определение расчетных значений внутренних усилий

   Схема к расчету внутренних усилий приведена на рисунке 2.1.

Рис.2.1 Расчетная схема к определению внутренних усилий

Определение значений постоянных нормативных нагрузок:

·  Нагрузка от собственного веса плиты: , где =24,5 кН/м - удельный вес железобетона. Таким образом,

·  Нагрузка от веса мостового полотна определяется как сумма нагрузок от выравнивающего слоя , гидроизоляции , защитного слоя  и слоя асфальтобетона . Ввиду того, что нормы определяют коэффициент надежности для первых трех слоев равным 1.3, а для ездового полотна 1.5, эту нагрузку следует разделить на две части. Таким образом:

·  Нагрузка от перил:

     Определение значений временных нормативных нагрузок:

    Пешеходная нагрузка, передаваемая на тротуарную консоль (с учетом, что длина загружения равна нулю):  (п. 2.21 [1]).

    Нормативная временная нагрузка от автотранспортных средств (см. рис. 2.1):

-  равномерно распределенная нагрузка v=0,98К=0,98*8=7,84 кН/м.

- 

двухосная тележка с осевой нагрузкой P=9,81К=78,5 кН.

-  гусеничная нагрузка НГ-60 – 59 кН/м (рис. 2.2).

          Рис. 2.2.                           Рис. 2.3   

Кроме того, плиту проезжей части следует проверить на давление одиночной оси, равное 108 кН (рис. 2.3).

   Расположение нагрузки на плите выбирается из условия получения максимального изгибающего момента. Сначала следует определить балочный момент в середине пролета, а затем, используя поправочные коэффициенты, вычислить моменты для опорного и среднего сечений плиты, упруго защемленной по двум сторонам.

   Расчет плиты производится по предельным состояниям первой группы (на прочность) и второй группы (на трещиностойкость). Таким образом, значения момента и поперечной силы при расчете на А8 определятся:

       (2.1)

   где: