ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра: “Мосты”
Принял:
Богданов Г. И
Курсовой проект железобетонного моста
под автомобильную дорогу.
Пояснительная записка.
Выполнил: студент группы МТ-302
Касаткин С.П.
Проверил: Карапетов Э. С.
Принял: Богданов Г. И.
Санкт-Петербург
2006
Содержание
Кафедра: “Мосты”. 1
Санкт-Петербург. 1
2006. 1
Разработка вариантов железобетонного моста под автомобильную дорогу. 3
Вариант 1. 3
Вариант 2. 7
Вариант 3. 10
Сравнение вариантов. 14
Расчет пролетного строения. 15
1. Расчет проезжей части пролетных строений. 15
1.1. Определение расчетных усилий. 15
1.2. Расчет сечения плиты.. 19
1.2.1. Расчет на прочность. 19
1.2.2. Расчет на выносливость. 21
1.2.3. Расчет наклонных сечений плиты на прочность. 23
1.2.4. Расчет на трещиностойкость. 23
2. Расчет главных балок пролетного строения. 26
2.1. Определение расчетных усилий. 26
Расчетная временная нагрузка, приходящаяся на рассматриваемую главную балку. 27
2.2. Расчет балки из предварительно напряженного железобетона. 31
2.2.1. Расчет на прочность по изгибающему моменту. 31
2.2.2. Расчет на трещиностойкость в стадии изготовления и эксплуатации. 33
А. Проверка по образованию нормальных трещин в стадии эксплуатации. 33
Б. Проверка трещиностойкости балки в стадии изготовления. 35
2.2.3. Расчет на трещиностойкость по касательным и главным напряжениям.. 37
А. Проверка касательных напряжений. 37
Б. Проверка главных напряжений. 39
2.2.4. Расчет на прочность по поперечной силе. 40
Расчет опоры.. 42
1. Определение расчетных усилий. 42
2. Расчет сечения опоры.. 47
2.1. Расчет на прочность. 47
2.2. Расчет на трещиностойкость. 47
Список литературы.. 49
По заданию отверстие моста должно составлять 172 метра. Назначаем 6-ти пролётную схему моста с применением разрезных типовых железобетонных балок полной длиной 24,00 и 18,00 м из преднапряжённого железобетона и балочно-консольной системы.
Схема моста: 18.00+44.00+64.00+44.00+24.00+18.00.
При этом необходимая длина моста при толщине промежуточных опор внижней части
2.0 и 3.0 м, в верхней – 1.0 и 3.0 м (по фасаду) и устоях с откосами конусов крутизной
1: 1.53 и 1:1.76 определяется по формуле:
Ln = 172.0+3*2.0+2*3.0+1.53*(105.0-
)+1.76*(105.0-95.3)+2*1.0=219.5 м.
Длина крыла устоя поверху при пролёте примыкающих балок 18,00 м составляет 1,8 м. Расстояние между торцами балок – 0,1 м.
Фактическая длина моста:
Lф =2*64+2*18+2*24+7*0,1+2*1,8=216,3 м
Определение объёмов работ
Пролётное строение
а) объём сборного предварительно напряжённого железобетона балочно-консольных строений
0,57*(8,25*2+2+2*1,5)*(64*2+24+2*0,1)=1865,2 м3;
б) объём двух балочных разрезных пролётных строений длиной 18,00 м (10 балок на пролёт)
2*(11,0*10+0,8*9)=234,4 м3
в) объём одного балочного разрезного пролётного строения длиной 24,00 м (10 балок на пролёт)
14,6*10+1,1*9=155,9 м3
11,0 и 14,6 – объем железобетона одной балки длиной соответственно 18,00 и 24,00 м;
0,8 и 1,1 – объем одного шва омоноличивания при длине балок соответственно 18,00 и 24,00 м;
10 и 9-количество балок и швов омоноличивания при габарите Г-(8,25+2+8,25)+2*1,5 м.
Промежуточные русловые опоры №2,3.
Две опоры высотой 8,4 м из сборного железобетона.
Ограждение котлованов опор металлическим шпунтом Ларсен – IV с длинной шпунтин 8 м (ширина одной шпунтины 0,4 м, вес I пог. м – 74 кг ). Размеры ограждения в плане 6,8*26,4 м.
Расход шпунта на две опоры
2*(6,8+26,4)*2*8*
= 196,5 т.
Фундамент на сваях-оболочках. Размеры монолитного железобетонного ростверка 4,0*23,42*2,0 м.
Объем ростверков опор
V = 2*4,0*23,52*2 = 374,7 м3.
Объём тел опор из сборного железобетона
V = 2*(8*(3*2,8-2,6*2,4)*4+4*3,2*3*0,4+3*3*(3*2,7-2,6*2,3)+3*2*(3*1,5-2,4*1))=232,3 м3.
Объем монолитного бетона тел опор
V =2*3*2,4*1*2=28,8 м3.
Определение количества свай.
Nоп=1,1*(374,7/2+232,3/2+28,8/2)*24,5=8567,4 кН.
Nпс=1,1*0,57*(8,25*2+2+2*1,5)*(
)*24,5=17834,7
кН.
Nвр=1,2*(11**0,98+9,81*11*(1+0,98))*4=3819,6 кН.
Nпокр=1,1**(8,25*2+2+1,5*2)*0,18*22,6=5195,2
кН.
Nпеска=1,1*(8*4*(3*2,8-2,6*2,4)+3*3*(3*2,7-2,6*2,3))*15=1455,3 кН.
=8567,4+17834,7+3819,6+5195,2=36872,2
кН.
n=1.7*
=28.5
Принимаем 30 свай d=60 см, l=5 м, толщина стенки 12 см.
Объём железобетона свай-оболочек
V=3.14/4*(0.6
-0.36)*5*30*2=54.3 м.
Объём бетона заполнения свай-оболочек
V=3,14/4*0,36*5*30*2=30,5
м.
Промежуточные пойменные опоры №4,5.
Две опоры высотой 9,4 м из сборного железобетона.
Ограждение котлованов опор металлическим шпунтом Ларсен – IV с длинной шпунтин 7 м (ширина одной шпунтины 0,4 м, вес I пог. м – 74 кг ). Размеры ограждения в плане 6,0*22,4 м.
Расход шпунта на две опоры
2*(6,0+22,4)*2*7*=147,1 т.
Фундамент на сваях-оболочках. Размеры монолитного железобетонного ростверка 19,9*3,0*2,0.
Объём ростверков опор
V=2*19,9*3,0*2,0=238,4 м.
Объём сборной части тел опор
V=2*(Vриг+Vстолбов+Vкапит+Vпрокл.ряд+Vконт.бл.)=2*(25,2+6,5+4+18,2+27,9)=163,6 м.
Объем монолитного бетона тел опор
V=2*( Vмон.в.ч.+ Vмон.н.ч.)=2*(4,8+53,6)=116,8 м.
Определение количества свай.
Nоп=1,1*(238,4/2+163,6/2+116,8/2)*24,5=6990,8 кН.
Nпс=1,1*(0,57*(8,25*2+2+2*1,5)*44/2*24,5+365*10/2 +1,1*9/2*24,5)=17834,7 кН.
Nвр=1,2*(11*
*0,98+9,81*11*(1+0,97))*4=694,9 кН.
Nпокр=1,1**(8,25*2+2+1,5*2)*0,18*22,6=3271,1
кН.
=6990,8+9406,9+3271,1+694,9=20363,7
кН.
n=1.7*
=15,7
Принимаем 16 свай d=60 см, l=4 м, толщина стенки 12 см.
Объём железобетона свай-оболочек
V=3.14/4*(0.6-0.36)*4*16*2=23,2
м.
Объём бетона заполнения свай-оболочек
V=3,14/4*0,36*4*16*2=13,0 м.
Промежуточная русловая опора №1.
Опора высотой 10,4 м из сборного железобетона.
Ограждение котлована опоры металлическим шпунтом Ларсен – IV с длинной шпунтин 5 м (ширина одной шпунтины 0,4 м, вес I пог. м – 74 кг ). Размеры ограждения в плане 6,8*22,4 м.
Расход шпунта на две опоры
(6,8+22,4)*2*5*=54,0 т.
Фундамент из монолитного бетона, опора на естественном основании. Размеры в плане 4*19,9. Высота 2 м.
Объём фундамента опоры
V=4*19,9*2=159,2 м.
Объём сборной части тела опоры
V=Vриг+Vстолбов+Vкапит+Vпрокл.ряд+Vконт.бл.=25,2+6,5+4+18,2+27,9=81,8 м.
Объем монолитного бетона тела опоры
V= Vмон.в.ч.+ Vмон.н.ч.=4,8+53,6=58,4 м.
Устои.
На один устой 18 железобетонных свай сечением 35*35, длиной 6 м.
Объём свай на два устоя
V=0,35*0,35*6*18*2=26,5 м.
Объём железобетона сборной части устоев
V=18,1*2=36,2 м.
Объём ростверков из монолитного железобетона
V=13*2=26 м.
Объёмы работ и определение стоимостей конструктивных элементов по 1 варианту приведены в таблице 1.
Табл.1.
|
Наименование работ |
Единица измерения |
Количество |
Стоимость единицы измерения, руб. |
Общая стоимость, тыс.руб. |
|
|
1. |
Изготовление и монтаж пролётных строений балочно-консольной системы. |
1 м3 |
1865,2 |
550 |
1025,9 |
|
2. |
Изготовление и монтаж пролётных строений балочной разрезной системы (l=18.00 м). |
1 м3 |
234,4 |
300 |
70,3 |
|
3. |
Изготовление и монтаж пролётных строений балочной разрезной системы (l=24.00 м). |
1 м3 |
155,9 |
380 |
59,2 |
|
Итого по пролётным строениям |
1155,4 |
||||
|
4. |
Сооружение промежуточных опор №2,3. |
||||
|
Устройство ограждения котлованов из металлического шпунта Ларсен – IV. |
1 т |
196,5 |
280 |
55,0 |
|
|
Устройство тел опор из монолитного бетона. |
1 м3 |
28,8 |
140 |
4 |
|
|
Устройство тел опор из сборного железобетона. |
1 м3 |
232,3 |
250 |
58,1 |
|
|
Железобетонные сваи-оболочки. |
1 м3 |
54.3 |
340 |
18.5 |
|
|
Заполнение свай-оболочек бетоном. |
1 м3 |
30,5 |
70 |
2,1 |
|
|
Устройство ростверков из монолитного железобетона |
1 м3 |
374,7 |
140 |
52,5 |
|
|
Итого по опорам №2,3. |
190,2 |
||||
|
5. |
Сооружение промежуточных опор №4,5. |
||||
|
Устройство ограждения котлованов из металлического шпунта Ларсен – IV. |
1 т |
147,1 |
280 |
41,2 |
|
|
Устройство тел опор из монолитного бетона. |
1 м3 |
116,8 |
140 |
16,4 |
|
|
Устройство тел опор из сборного железобетона. |
1 м3 |
163,6 |
250 |
40,9 |
|
|
Железобетонные сваи-оболочки. |
1 м3 |
23,2 |
340 |
7,9 |
|
|
Заполнение свай-оболочек бетоном. |
1 м3 |
13,0 |
70 |
0,9 |
|
|
Устройство ростверков из монолитного железобетона. |
1 м3 |
238,8 |
140 |
33,4 |
|
|
Итого по опорам №4,5. |
140,7 |
||||
|
6. |
Сооружение промежуточной опоры №1. |
||||
|
Устройство ограждения котлована из металлического шпунта Ларсен – IV. |
1 т |
54,0 |
280 |
15,1 |
|
|
Устройство фундамента из монолитного железобетона. |
1 м3 |
159,2 |
140 |
22,3 |
|
|
Устройство тел опор из монолитного бетона. |
1 м3 |
58,4 |
140 |
8,2 |
|
|
Устройство тел опор из сборного железобетона. |
1 м3 |
81,8 |
250 |
20,5 |
|
|
Итого по опоре №1. |
66,1 |
||||
|
7. |
Сооружение устоя. |
||||
|
Железобетонные сваи 35*35. |
1 м3 |
26,5 |
180 |
4,8 |
|
|
Ростверк из монолитного железобетона. |
1 м3 |
26 |
140 |
3,6 |
|
|
Устройство надфундаментной части устоя из сборного железобетона. |
1 м3 |
36,2 |
250 |
9,0 |
|
|
Итого по устоям. |
17,4 |
||||
|
Полная стоимость моста |
1569,8 |
Во втором варианте рассмотрим 5-ти пролетную схему с разбивкой на пролеты
18 + 40+64+40+38. При этом количество промежуточных опор уменьшается – вместо 5 опор по первому варианту здесь всего 4 опоры.
Пролетные строения принимаем из предварительно напряженной неразрезной железобетонной коробки. Устои - свайные. Опоры из монолитного железобетона.
Необходимая длина моста:
Ln = 172+4*1,5+1,53*(105-)+1,76*(105-95,3)+2*1,0=213,5 м
Фактическая длина моста:
Lф = 14+44+64+44+38+2*3+2*0,1=210,2 м
Определение объёмов работ.
Пролётное строение.
Объём сборного предварительно напряжённого железобетона
V=0,56*(8,25*2+2+1,5*2)*(14+44*2+65+38)=2456,2 м3.
Промежуточные опораы №2,3,4.
Опоры высотой 8,6 м принимаем в виде монолитных конструкций.
Ограждение котлованов из металлического шпунта Ларсен – IV с длинной шпунтин 7 м (ширина одной шпунтины 0,4 м, вес I пог. м – 74 кг ). Размеры ограждения 7,6*24,8 м.
Расход шпунта на 3 опоры 3*(7,6+24,8)*2*7*=
251,7 т.
Объём монолитных железобетонных ростверков
V = 4,7*22*2*3=620,4 м3.
Объем железобетона тел опор при радиусе закругления обтекаемой части, равном 0,75 м, и ширине опор, равной 21 м
V =3*(19,5*1,5*8,6+3,14*0,752 *8,6)=800,2 м3.
Определение количества свай.
Nоп=1,1*(620,4+800,2)*24,5/3=12761,7 кН.
Nпс=1,1*0,56**(8,25*2+2+1,5+2)*24,5=17521,8 кН.
Nвр=1,2*(11*
*0,98+9,81*11*(1+0,98))*4=3819,8 кН.
Nпокр=1,1**(8,25*2+2+1,5*2)*0,18*22,6=5199,2
кН.
=12761,7+17521,8+5199,2+3819,8=39293,5
кН.
n=1.7*
=30,4
Принимаем 30 сваи d=60 см, l=5 м, толщина стенки 12 см.
Объём железобетона свай-оболочек
V=3,14/4*(0,62-0,362)*30*5*3=81,4 м3.
Объём бетона заполнения свай-оболочек
V=3,14/4*0,36*5*30*3=45,8 м.
Промежуточная опора №1.
Ограждение котлована из металлического шпунта Ларсен – IV с длинной
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
