Проектирование металлического моста под железную дорогу

Министерство Путей Сообщения

Российской Федерации

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения.

Кафедра: «Мосты»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ  МЕТАЛЛИЧЕСКОГО

МОСТА.

   Выполнил студент                                                     Пушкарев М.В.

  Группа МТ-901

  Руководитель:                                                            Барановский А. А. 

  Принял:                                                                                    Кондратов В. В.

Санкт-Петербург

2003

Содержание:

Исходные данные.

В соответствии с заданием требуется составить искизный проект моста с металлическими пролетными строениями под железную дорогу при следующих данных:

1. Место строительства – Краснодарский Край.

2. Отверстие моста 460 метров при коэффициенте размыва К=1,3.

3. Река по судоходным требованиям относится к 4 классу. Это означает необходимость обеспечить двух подмостовых габаритов – 120 и 80 метров и по высоте, считается от расчетного судоходного горизонта до низа конструкции, сплав леса производится.

В ходе выполнения курсового проекта выполняются следующие задачи:

- разработка 3-х вариантов моста;

- определение объемов работ;

- определение стоимости по каждому варианту;

- выбор наилучшего варианта на основании технико-экономического сравнения.

1.  Разработка вариантов металлического моста под железную дорогу.

Наиболее ответственной задачей при проектировании моста является выбор рациональной схемы. При этом рассматриваются следующие вопросы:

1) разбивка моста на пролеты, система пролетных строений, тип основания, принципиальные конструктивные особенности пролетных строений и опор, условия осуществления строительства.;

2) выбор принципиальной схемы определяет основные особенности сооружения, условия его работы и внешний вид;  

3) для выбора наиболее рационального решения составляется несколько вариантов моста, удовлетворяющих заданным условиям;

Задача состоит в следующем, чтобы найти решение, которое позволило бы при наименьших затратах построить рациональное для эксплуатации, надежное, долговечное сооружение.

1.1 Вариант №1

По заданию следует предусмотреть судоходные пролеты равные: основной – 120 метров и смежный – 80 метров. Отверстие моста составляет 460 метров. Исходя из этого назначаем 3-х пролетную схему с неразрезными металлическими сквозными фермами 132.0 м

и с 2-мя разрезными сплошностенчатыми балками по 55.0 метров.

ПР=hстр. + РСУ + H=4.91+35+11.5=51.41 м

БП=ПР-0.9=51.41-0.9=50.51 м 

Теоретическая длина моста составляет:

Lm =460 + 4*3.5 +3*15.51 +2*1 =522.53 м

Фактическая длина моста при принятых конструкциях составляет (с учетом расстояния между торцами балок по 0,1 м).

Lf=2х55.8 + 3х132 +5.3х2 + 4*0.1= 518.6 м

Разница между теоретической и фактической длиной составляет;

 ( Lm-Lf)/ Lf*100 = ((522.53 – 518.6)/518.6)х100% = 0.65%

Определение объемов работ.

Масса металла фермы длиной 3х132.0 м равна 2307.4 т;

Масса металла стальной балки длиной 55.0 м равна 131.0 т;

2. Промежуточные опоры в виде монолитных конструкций из железобетона, hоп.=15.43 м.

а) объем блоков;

Vб=13.43*15+17.99*10+11.22=392.57 м3

б) объем бетона и раствора заполнения;

Vз=3.06*15+3.75*10+32.47=115.87 м3

hоп.=10.76 м

а) объем блоков;

Vб=13.43*19+4.72=260 м3

б) объем бетона и раствора заполнения;

Vз=3.06*19+22.94=81.08 м3

Объем ростверка

Объем ростверка высотой 2.6 м из монолитного бетона с размерами в плане 5.5х13.3 м

Vрост.=2.6х5.5х13.3=190.19 м3;

Сваи.

Учитывая грунтовую обстановку принимаем сваи-оболочки диаметром 1.6 м.

Несущая способность такой одной сваи Рд=1500тс;

а) Максимальная нагрузка на свайный фундамент для схемы 132.0х132.0

- от временной нагрузки С10

Nвр.=1.13х10х(132+132)/2=1491.6 тс;

- от веса пролетного строения

Nпр.стр.=1.1х(1329.0х2)х0.5=1461.9 тс;

- от веса опоры

Nоп.=1.1х2.4х(392.57+115.87+190.19)=1844.4 тс;

∑N=Nвр..+Nпр.стр.+Nоп.=1491.6+1461.9+1844.4=4797.9 тс;

Количество свай-оболочек

n=Mх∑N/Рд=1.8х4797.9/1500=5.76 шт.

Принимаем 6 штук.

Объем свай-оболочек (d=1.6 м, толщина стенки 0.12 м, l=10 м)

Vсв.об.=6х3.14х10х((1.6х1.6)/4 – (1.36х1.36)/4)=33.45 м3;

Объем бетона заполнения

Vз=6х3.14х10х1.36х1.36/4=87.11 м3;

б) Максимальная нагрузка на свайный фундамент для схемы 132.0х55.0

- от временной нагрузки С10

Nвр.=1.13х10х(132+55.0)/2=1056.6 тс;

- от веса балласта

Nбал.=2.0х1.3х1.8х132.0=617.76 тс;

- от веса пролетного строения

Nпр.стр.=1.1х{(1329.0) + (45.0+82.9)х2.5}х0.5=906.8 тс;

- от веса опоры

Nоп.=1.1х2.4х(260+81.08+190.19)=1402.6 тс;

∑N=Nвр.+Nбал.+Nпр.стр.+Nоп.=1056.6+617.76+906.8+1402.6=3983.73 тс;

Количество свай-оболочек

n=Mх∑N/Рд=1.8х3983.7/1500=4.78 шт.

Принимаем 6 штук.

Объем свай-оболочек (d=1.6 м, толщина стенки 0.12 м, l=10 м)

Vсв.об.=6х3.14х10х((1.6х1.6)/4 – (1.36х1.36)/4)=33.45 м3;

Объем бетона заполнения

Vз=6х3.14х10х1.36х1.36/4=87.11 м3;

Сборно-монолитные массивные устои

Vуст. = 274.2 м3;

Объемы работ и определение стоимостей конструктивных элементов приведены в табл.1.

Таблица 1