Составление вариантов разводного однопутного моста под железную дорогу

Министерство Путей Сообщения РФ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Мосты»       

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Разводной мост под железную дорогу

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Выполнил: студент гр. МТ-201

Шитиков М.А.

Принял:

Богданов Г.И.

Санкт-Петербург.

2006г

Содержание:

1.Составление вариантов железнодорожного моста

1.1. Вариант 1…………………………………………………………………….....................3

1.2. Вариант 2………………………………………………………………………………….8

1.3. Вариант 3…………………………………………………………………………………10

1.4. Сравнение вариантов……………………………………………………………………13

2.Расчет разводного пролета вертикально-подъемной системы.

2.1. Назначение основных размеров………………………………………………………...14

2.2.Определение веса и размеров противовеса……………………………………………..15

2.3. Определение мощности привода механизма разводки………………………………..16

2.4. Подбор числа канатов в несущих тросах……………………………………………… 21

2.5. Расчет главного шкива…………………………………………………………………..22

2.6. Расчет оси главного шкива……………………………………………………………...23

2.7. Расчет передних стоек башни…………………………………………………………...24

2.8. Расчет оголовков башен……………………………………………………………….....25

Литература……………………………………………………………………………………29

1.  Составление вариантов однопутного железнодорожного моста.

Изучив задание на курсовой проект, и приняв во внимание такие факторы как:

·  Подмостовые габариты 2 по 60*10 м, в разводном пролете 40*30 м.

·  Отверстие реки – 260 м.

·  Число путей железной дороги – 1.

Принимаем решение на проектирование следующих вариантов моста.

1.1  Вариант 1.

По заданию требуется предусмотреть три судоходных габарита. Необходимо перекрыть два стационарных судоходных габарита величиной 60 м., и обеспечить разводной пролет шириной 40 м. Высота подмостового габарита 10 м., в разводном пролете 30 м.

Разводной пролет перекрываем сквозной фермой расчётным пролётом l_p =44 м (по типовому проекту сер. 3.501.2-139 езда понизу на железобетонных безбалластных плитах). Стационарные подмостовые габариты перекрываем сквозными фермами расчётным пролётом l_p =66 м (по типовому проекту сер. 3.501.2-139 езда понизу на железобетонных безбалластных плитах). Пойменные части реки перекрываем сквозными фермами.

Исходя, из этого намечаем следующую схему моста:55+66+44+66+55м.

Устои применены обсыпные свайного типа. Длина крыла устоя – 7.5 м.

Опоры сборно-монолитные пустотелые железобетонные. Ширина по фасаду 4м. 

Высота бровки насыпи и подошвы рельса зависит от величины судоходного габарита, строительной высоты фермы и расчётного судоходного горизонта, т.е.

ПР=РСУ+h+h_стр=38,5+10,0+1.43=49,93 м.

БН=ПР-0.9=49,93 -0.9=49,03 м.

Высота насыпи определяется по формуле:

H_нас=БН-((НУВВ+УМВ)/2)= 49,03-38=11,03 м.

Теоретическая длина моста.

260+4*4+3*11,03+2*1=311,09 м.

Фактическая длина моста.

L_Ф=306,14 м

Отклонение от теоретической длины моста составляет:

Расчет высоты башни.

Высота башни назначается из двух условий:

1)  условие подъема пролетного строения  H_б = h_п + h_ф + a₁ ;

2)  условие опускания противовеса  H_б = a₂ + h_пр + h_оп + a₃ + h_с  ;

, где  h_п – высота подъёма пролетного строения

h_п = РСГ + H_г + h_стр – ПР =38,5+30+1,04-49,93=19,61 м;

h_ф - габаритная высота разводного пролетного строения;

a₁ = 3,0 - 5,0 м;

a₂ = 1,5 – 3,0 м;

h_пр - высота противовеса;

h_оп - высота опускания противовеса, равная h_оп = h_п+Δl_тр = 19,61+0.82= 20,43 м;

Δl_тр = 0,02*l_тр =0,82 м - вытяжка тросов, составляющая 2% от их длины l_тр =41,02 м;

а₃ = 1,0 м – расстояние от низа противовеса до головки рельсов;

h_с - строительная высота.

Из условия подъема пролетного строения  H_б = 19,61+8,5+4= 32,11 м;

Q_пр = (G_пс – ΔQ)/ N_пр = (185-5)/2= 90 т ;

, где  Q_пр - вес противовеса;

G_пс – вес разводного пролетного строения (44 м);

ΔQ - начальная неуравновешенность;

N_пр - количество блоков противовеса.

Объём противовеса:

V_пр = Q_пр / γ_пр =90/2.4=37,5 м³;

Диаметр главного шкива D_ш определяется диаметром канатов d_к , из которых компонуются несущие тросы. Выбираем канат 6*19 d_к = 44 мм

D_ш = 70* d_к =70*44=3080 мм

Размер оголовка башни d вдоль оси моста:

d = 2* D_ш = 2*3080=6160 мм

Предельные размеры противовеса вдоль a_пр и поперек b_пр оси моста (рис. 1) равны:

a_пр = 2*( D_ш - Δ - δ)=2*(3080-1010-1000)=3900 мм=3,9 м;

b_пр = B_б – 2*δ =5,7-2*1=3,7 м;

Высота противовеса:

h_пр = V_пр / (a_пр * b_пр)=37,5/3,9*3,7=2,6 м;

Из условия опускания противовеса  H_б = 3+2,6+20,43+1+1,04= 28,07 м.

Принимаем высоту башни H_б = 32,11 м по первому условию, т.к. она больше.

Рис.1. Размеры противовеса.

Расчет промежуточных опор. Опоры № 3,4

=(11,5*8*4+11*3*6)*2.5=1415т

0.3*(66,94+44,78)*5,6*0,5=93,85 т

=1,3*1,15*14*77,94=1631,28 т

1,1*1415+1,1*93,85+1631,28=3291,01 т

Несущую способность свай определяем по длине выбираемых свай и класса залегающих грунтов. Применимо к моему варианту пески с прослойками супеси  относятся к классу прочных грунтов. Конструкцию опор принимаем из контурных железобетонных блоков с бетонным заполнением.

Фундаменты опор – сваи-оболочки d=1,6 м.

Определим необходимое количество свай-оболочек опоры на которую опирается пролет в 44 м и пролёт в 66 м.

Размещаем в ростверке 8 свай-оболочек диаметром 1,6 м длиной 20 м.

 - расчётная нагрузка от веса одной сваи.

 - максимальная сжимающая нагрузка на одну сваю.

H_c=20 м, по графику 2 рис.25 методических указаний определяем F_d=850 тс, т.е. принятое число и длина свай-оболочек обеспечивают несущую способность фундамента опоры.

Принимаем ростверк размерами: 11 на 5,6 м.

Расчёт устоев. Опора №1

=68,5*2.5=171 т

0.3*44,78*5,6=75 т

=1,3*1,15*17,81*22,39=596 т           

= 1.1*171+1.1*75+596=867 т           

Несущую способность свай определяем по длине выбираемых свай и класса залегающих грунтов. Применимо к моему варианту пески средние относятся к классу прочных грунтов.

Фундаменты устоев – сваи d=1 м.

Определим необходимое количество свай устоя, на которого опирается однопутный пролет  в 44,78 м.

=867 /170=5,1 шт.                                               

Размещаем в ростверке 6 свай-оболочек диаметром 1 м длиной 17 м.

Определение объемов работ и стоимости по элементам моста приведены в таблице 1.

Таблица 1.

		Наименование       работ		Единица измерения	Количество	Стоимость единицы измерения, руб.	Общая стоимость, тыс.руб.
1.		Изготовление и монтаж пролетных строений со сквозными главными фермами пролетом 44 м		1 т металла	150	900	135
		Изготовление и монтаж пролетных строений со сквозными главными фермами пролетом 55 м		1 т металла	172	900	155
		Изготовление и монтаж пролетных строений со сквозными главными фермами пролетом 66 м		1 т металла	253	900	223
2.		Сооружение промежуточной опоры
		-Изготовление и погружение свай-оболочек d=1,6 м		1м3	320	420	135
		-Устройство ростверка из монолитного железобетона		1 м3	185	140	26
		-Устройство тела опоры из сборно-монолитных блоков		1 м3	51,8	180	9,3
		-Омоноличивание блоков опоры бетоном и цементным раствором		1 м3	216	70	15,1

	Общая стоимость опоры				185,4
3.	Сооружение устоя
	-Изготовление и погружение железобетонных полых свай диаметром 1 м и длиной 17 м	1 шт./1 м3	6/23,6	340	8
	-Устройство оголовка устоя из монолитного железобетона	1 м3	68,5	140	9,2
	-Заполнение бетоном полых свай	1 м3	4,2	70	0,3
	Общая стоимость устоя				17,5

Определение общей стоимости моста приводится в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование конструктивных элементов	Количество однотипных элементов	Стоимость одного элемента, тыс.руб.	Общая стоимость, тыс.руб.
Пролетное строение 44 м	1	135	135
Пролётное строение 55 м	2	155	310
Пролётное строение 66 м	2	513	1026
Промежуточная опора	4	185,4	741,6
Устой	2	17,5	35
Полная стоимость моста по варианту 1			2250

1.2  Вариант 2.

Во втором варианте судоходные габариты перекрываем сквозными фермами