ГЛАВА 1.
СОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА, ИХ СРАВНЕНИЕ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РЕШЕНИЯ.
1.1 Введение
В соответствии с заданием по дипломному проекту, полученным на кафедре «МОСТЫ» Петербургского Государственного Университета Путей Сообщения необходимо разработать проект железнодорожного моста под один путь. Место строительства мостового перехода определено на реке Ока у города Нижний Новгород.
· класс реки по судоходству – III;
· количество ж.д. путей – 1;
· класс нагрузки – С14;
· отверстие моста – 465 м;
· коэффициент общего размыва – 1,16;
· уровень меженных вод – 16,60;
· уровень высоких вод – 22,00;
· расчетный судоходный уровень – 18,00;
· уровень низкого ледохода – 16,00;
· уровень высокого ледохода – 21,00;
· толщина льда в период ледостава – 0,6 м;
План и профиль перехода по оси моста прилагаются.
Расчетно-пояснительная записка должна содержать:
§ варианты мостового перехода, их сравнение и выбор оптимального;
§ расчет пролетного строения и опоры с фундаментом по выбранному варианту;
§ разработка конструкции пролетного строения и опоры моста;
§ составление проекта производства работ и организации строительства;
§ составление сметно-финансового расчета на сооружение моста;
§ решение вопросов охраны труда;
Проект разрабатывается с учетом требований следующих основных нормативных документов:
· СНиП 2.05.03-84* “Мосты и трубы”;
· СНиП 23-01-99 “Строительная климатология”;
· СНиП 3.01.01-85 “Организация строительного производства”;
· СНиП 2.03.01-84 “Бетонные и железобетонные конструкции”;
· СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты”;
· СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”;
· СНиП 2.02.01-83 “Основания зданий и сооружений”;
· СНиП III-4-80* “Техника безопасности в строительстве”.
1.2 Краткая характеристика района строительства.
Климат.
Климатические параметры приведены по СНиП 23-01-99.
В холодный период года:
- температура воздуха, обеспеченностью 0,94 – 17 оС
- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца – 84 %
- количество осадков за ноябрь-март 172 мм
- преобладающее направление ветра за декабрь февраль ЮЗ
- средняя скорость ветра за период со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8 оС 3,7 м/с
В теплый период года:
- температура воздуха, обеспеченностью 0,98 26,2 оС
- средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца 36 оС
- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца 56 %
- количество осадков за апрель-октябрь 410 мм
- преобладающее направление ветра за июнь-август З
- минимальная из средних скоростей ветра за июль 0 м/с
Среднее за год число дней с переходом температуры воздуха через 0оС - 60
Средняя наибольшая декадная высота снежного покрова – 50 см, продолжительность периода залегания снежного покрова – 140 суток.
Геология.
В районе мостового перехода геологический профиль сложен двумя видами грунта (см задание).
Первый слой (от дна реки) – супесь темнокоричневая тонкопластичная αQ3 – аллювиальные, мощность слоя порядка 10 м. Влажность грунта 20%.
Второй слой – суглинок коричневый с включением гальки и гравия gQ3 – ледниковые влажность грунта 16%.
Более подробное описание грунтов слагающих основание в районе строительства приведено в главе «Расчет пролетного строения и опоры с фундаментом».
1.3 Варианты мостового перехода.
В соответствии с классом водного пути необходимо обеспечить следующий подмостовой судоходный габарит:
- высота габарита, м ………………..13,0
- глубина судового хода, м
гарантированная ………...1,9 - 2,5
средненавигационная ……2,3 - 2,9
- ширина габарита, м
основного ………………...120
смежного …………………80
Определим недостающие генеральные размеры сооружения:
Отметку проезжей части (ПЧ):
ПЧ = РСУ + h + hстр. = 18 + 13 + 3 =34 м
где, РСУ – расчетный судоходный уровень
h – высота подмостового габарита
hстр. – строительная высота пролетного строения
Необходимую длину мостового перехода Lп:
Lп = ксLо + 2(УВВ – УМВ + 2) + 3(ПЧ – УВВ – 1) = 1,10 × 465 + 2(22,0 – 16,6 +2) +3(34,0 – 22,0 – 1) = 559,3 м
где, кс – коэффициент стеснения отверстия опорами (принимаемый из опыта 1,05 … 1,10);
Lо – отверстие моста;
УВВ – уровень высоких вод
УМВ – уровень меженных вод
вариант №1
Для перекрытия судоходных габаритов решено применить решетчатые разрезные фермы минимально необходимой длины. Для основного габарита ферму длиной 127,26 м, для смежного – 88,0 м.
Пролетное строение 127,26 м состоит из десяти панелей по 11,0 м и двух в середине пролетного строения по 8,63 м, расстояние между фермами - 5,8 м, высота фермы 15,0 м.
Ферма пролетом 88,0 м состоит из восьми панелей по 11,0 м. Все остальные размеры такие же, как и у фермы, пролетом 127,26 м. Железнодорожный путь уложен на поперечинах.
Для перекрытия пойменной части применение подобных пролетных строений необоснованно ввиду высокой стоимости металлических конструкций. В связи с чем, эту часть мостового перехода решено выполнить из железобетонных пролетных строений. Полная длина одного пролетного строения составляет 27,6 м (типовой проект серии 3.501-81). Расстояние между балками составляет 1,8 м, высота балки 2,25 м, общий расход бетона 83,0 куб.м., общая масса пролетного строения – 215,2 т. Железнодорожный путь уложен на балласте.
Для уменьшения размеров концевых опор решено применить в качестве крайних пролетов железобетонные пролетные строения полной длинной 18,7 м. Расстояние между балками составляет 1,8 м, высота балки 1,55 м, общий расход бетона 44,4 м3, общая масса пролетного строения – 117,4 т. Железнодорожный путь уложен на балласте.
Опоры сооружаются из монолитного железобетона. Опоры двухярусные.
В качестве фундамента, во всех опорах, применены забивные сваи прямоугольного сечения 40х40 см.
Береговые опоры выполнены в виде свайных устоев с обратными стенками. В качестве фундаментов в устоях использованы те же сваи, что и в промежуточных опорах.
Схема мостового перехода по данному варианту имеет вид (см рис.1):
18,7+6×27,6+88,0+127,26+4×27,6+2×18,7
С учетом длин устоев и расстояний между пролетными строениями полная длина мостового перехода составила 558,61 м. Отверстие моста составляет 470 м.
вариант №2
В данном варианте основной и смежный пролеты перекрываем такими же фермами, как и в варианте №1 127,26 + 88,0 м, а в пойменной части за счет увеличения длин пролетов сократим количество опор. При сокращении количества опор сократится, не только объем монолитного бетона, но и объем котлованных работ, что может привести к уменьшению срока строительства.
Русло реки решено целиком перекрыть фермами, что позволит сократить количество работ в воде.
Для перекрытия части русла оставшейся после размещения габаритов судового хода используем решетчатые фермы расчетным пролетом 77,0 м. Полная длина этого пролетного строения составляет 77,94 м, расстояние между фермами – 5,7 м, строительная высота – 1,43 м, высота фермы 12,5 м, масса металла – 313,43 т.
Для перекрытия поймы используем металлические сплошностенчатые пролетные строения полной длиной 45,7 м с ездой поверху. Масса такой конструкции составляет 137,9 т, расстояние между балками 2,3 м, строительная высота 3,72 м.
Железнодорожный путь уложен на балласте. Объем железобетона балластного корыта (одного пролетного строения) – 81,3 м3.
Опоры двухярусные, сооружаются из монолитного железобетона. Второй ярус, в опорах удерживающих пролетные строения в виде решетчатых ферм с ездой понизу, решено выполнить в виде двух столбов размером 2,0 × 2,5 м, соответственно вдоль и поперек моста с целью. Это сделано с целью более полного использования прочностных свойств бетона и его экономии.
В качестве фундаментов использованы сваи - оболочки диаметром 1,0 м. Внутренняя полость свай после погружения их в проектное положение заполняется бетонной смесью.
Береговые опоры выполнены в виде стоечных устоев на фундаменте из свай - оболочек такого же диаметра что и в промежуточных опорах.
Схема мостового перехода по данному варианту имеет вид (см рис1):
2×45,0+77,0+88,0+127,26+77,0+2×45,0
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.