Металлический мост. Составление вариантов железнодорожного моста. Расчёт пролётного строения, страница 2

При назначении размеров промежуточных опор необходимо учитывать требования норм, в которых указано, как определяются размеры подферменных плит промежуточных опор.

При компоновке фундамента из свай (свай – оболочек) можно пользоваться следующей методикой:

, где

- максимальная сжимающая нагрузка на одну сваю;

m – коэффициент, учитывающий влияние изгибающих моментов, действующего по подошве ростверка, равный 1,5 – 1,8;

SN – сумма расчетных вертикальных сил, действующих по подошве фундамента;

SN = Gпр.стр + Gмп + Gоп  + Nвр

nc – число свай – оболочек;

Gc – расчетная нагрузка от веса одной сваи;

Gc = 1,1*2,4*(πd2/4)*lc,

lc – полная длина сваи;

Fd – несущая способность сваи по грунту.

Здесь Gпр.стр, Gмп, Gоп, Nвр – вертикальные давления, тс, соответственно от собственного веса конструкций пролетных строений, опирающихся на опору; нагрузка от веса мостового полотна; от собственного веса опоры; от временной нагрузки на оголовок опоры от подвижного состава.

Указанные величины определяются по формулам

Gпр.стр = 1,1*β*p*l;

β = 1,25, для двухпролетной схемы неразрезной балки;

l – длина одного полета неразрезной балки;

Gмп = 0 – при езде на безбалластном мостовом полотне (на железобетонных плитах), его            вес включают в Gпр.стр.

Gоп = 1,1*Vоп*2,4;

Nвр = γf*(1+μ)*β*ν*l, где

l1,l2 – полные длины пролетных строений, опирающихся на опоры, м;

γf  –   коэффициент надежности для временной нагрузки;

1+μ = 1,0

1,1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкции;

2,4 – объемная масса железобетона, т/м3

Vоп – объем тела опоры и фундамента, м3;

Gпр.стр = 1,1*1,25*(1379,0+56,30+2,4*(177,6+111,3))/265,05*132,525 = 1463,454 тс;

Gоп = 1,1*(22,848 + 603,0 + 298,75)*2,4 = 2440,939 тс;

Nвр = 1,1*1,0*1,25*14*132,525 = 2451,106 тс;

åN = 1463,454 + 2440,939 + 2551,106 = 6355,499 тс

Gc = 1,1*2,4*(3,14*1,62/4)*30 = 159,24 тс

При применении 15 свай диаметром 1,6 м, длиной 30 несущая способность сваи по грунту составит Fd = 800 тс

795 тс < 800 тс          Условие выполняется.

Принимаем 15 свай диаметром 1,6 м и длиной 30 м под опору.

Объемы работ и определение стоимостей конструктивных элементов моста приведены в таблице 3.             

Определение общей стоимости моста приводится в таблице 4.

1.3   Вариант № 3.

Назначение основных размеров.

Полная длина моста определяется по заданному отверстию моста с учетом количества пролетов в схеме моста и конструктивных параметров опор (тип устоя, толщина промежуточной опоры и т.д.).

Необходимая длина моста при обсыпных устоях рассчитывается по формуле:   Lп=l0 + n*b + 2*с*H + 2*a, где

Lп – необходимая длина моста между концами устоев, м;

n –  количество промежуточных опор, попадающих в воду, м;

b –  средняя толщина промежуточной опоры, м;

H –высота от средней линии трапеции, образуемой горизонталями высоких и меженных вод (по которой измеряется отверстие моста), до отметки бровки полотна, м;

l0 –  отверстие моста, м;

с – крутизна откоса конусов насыпи;

a –  величина захода устоя в насыпь (a = 0,75 при H < 6м и a = 1 при H > 6м).

            Число опор, попадающих в воду – 4, их ширина – 4,5 м.

Таким образом:

H = БН – (УМВ + УВВ)/2 =227,00 – (212,00 + 220,00)/2 =11,0 м.

Lп =260 + 4*4,5 + 2*1,5*11,0 + 2*1 = 313,00 м.

ПР = БН + 0,9 = 227,00 + 0,9 = 227,90 м.

Устои приняты свайные. Длина крыла устоя поверху при пролете примыкающих балок 16,5 м составит 5,3 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,1):

Lф = 89,10*3 + 16,5*2 + 0,1*6 + 5,3*2 = 311,5 м.

Фактическая длина моста превышает полную расчетную

– 0,0048 или – 0,48%, что допустимо нормами.

Определение объемов работ.

Пролетные строения.

Пролетного строения полной длиной 89,10 м

Масса металла:

Металлоконструкций – 374,27 т

Высокопрочных болтов – 13,31 т

Объем железобетона:

Плиты мостового полотна – 59,7 м3

Тротуаров и убежищ – 37,4 м3

Промежуточные опоры. Имеем четыре промежуточные опоры высотой по 16,60 м. Объем оголовка опоры из монолитного железобетона:

Vог =3,2*10,2*0,7 = 22,848 м3

Объем тела опоры из монолитного железобетона:

Vт.о =3,0*10,0*3,9 + 4,5*12,0*9,0 = 603,0 м3

Объем ростверка высотой 3,0 м из монолитного железобетона с размерами в плане 13,0*7,8 м при скосах по 0,5 м :

Vроств.= 3,0*13,0*7,8 – 39,6*0,53 – 4*0,53) = 298,75 м3.

При назначении размеров промежуточных опор необходимо учитывать требования норм, в которых указано, как определяются размеры подферменных плит промежуточных опор.

При компоновке фундамента из свай (свай – оболочек) можно пользоваться следующей методикой:

, где

- максимальная сжимающая нагрузка на одну сваю;

m – коэффициент, учитывающий влияние изгибающих моментов, действующего по подошве ростверка, равный 1,5 – 1,8;

SN – сумма расчетных вертикальных сил, действующих по подошве фундамента;

SN = Gпр.стр + Gмп + Gоп  + Nвр

nc – число свай – оболочек;

Gc – расчетная нагрузка от веса одной сваи;

Gc = 1,1*2,4*(πd2/4)*lc,

lc – полная длина сваи;

Fd – несущая способность сваи по грунту.

Здесь Gпр.стр, Gмп, Gоп, Nвр – вертикальные давления, тс, соответственно от собственного веса конструкций пролетных строений, опирающихся на опору; нагрузка от веса мостового полотна; от собственного веса опоры; от временной нагрузки на оголовок опоры от подвижного состава.

Указанные величины определяются по формулам

Gпр.стр = 0,5*1,1*(Gпр.стр1 +  Gпр.стр2);

Gмп = 0 – при езде на безбалластном мостовом полотне (на железобетонных плитах), его            вес включают в Gпр.стр.

Gоп = 1,1*Vоп*2,4;

Nвр = γf*(1+ μ )*ν*λ/2, где

l1,l2 – полные длины пролетных строений, опирающихся на опоры, м;

γf  –   коэффициент надежности для временной нагрузки;

1+μ = 1,0

1,1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкции;

2,4 – объемная масса железобетона, т/м3

Vоп – объем тела опоры и фундамента, м3;

Gпр.стр = 0,5*1,1*(2*(374,27+13,31+2,4*(59,7+37,4))) = 682,682 тс;