Разработка проекта моста большого пролета в Европейской части России

1. Введение.

В данном курсовом проекте нам было предложено разработать проект моста большого пролета в Европейской части России.

Проектирование конструкции мостового сооружения обычно начинается с разработки ряда возможных ее вариантов. Сравнивая варианты между собой по технико-экономическим показателям, отыскивается решение наиболее целесообразное при данных местных условиях.

Работу по отысканию наиболее целесообразного решения при разработке и сравнение вариантов конструкции удобно вести по следующим стадиям:

1.  оценка местных условий и требований (геологические, гидрологические, судоходные, производственные и др.)

2.  разработка вариантов моста и определение генеральных размеров.

3.  оценка вариантов и их сравнение по технико-экономическим показателям.

При эскизном проектировании варианты допускается оценивать по трем основным показателям:

·  по стоимости с учетом влияния на нее трудоемкости и сроков строительства, а также разницы в стоимости эксплуатации.

·  по трудоемкости.

·  по срокам строительства.

Выбор основного варианта зависит от общей совокупности технико-экономических показателей и требований: экономических, конструктивных, производственных, эксплутационных и архитектурных.

2. Разработка вариантов.

В соответствие с выданным заданием на курсовой проект необходимо составить проект моста большого пролета в Европейской части России со следующими местными требованиями и условиями:

• отверстие моста – 465м;
• коэффициент общего размыва – 1,1;
• отметка бровки насыпи (БН) – min;
• уровни воды: - УМВ 55м;

- УВВ 60м;

- РСУ 56м;

• класс реки по судоходству - II;
• временная расчетная нагрузка – А14;
• габарит проезжей части, тротуары – Г-16,5+2х2,25;
• грунт в основании – плотные пески.

Ознакомившись с заданием на проектирование, мы можем приступить к разработке вариантов.

2.1. Вариант №1.

При разработке 1ого варианта было решено применить трех пролетную конструкцию вантового моста с А-образными пилонами.

Определим полную необходимую длину моста:

Фактическая длинна моста:

Конструкцию устоев принимаем стоечными на свайном основание, с длиной крыла 5,8м. Устой будет также выполнять роль анкерной опоры, поэтому для восприятия реакции на нём будет устроена отрицательная опорная часть.

Деформационные швы принимаем длинной 400мм.

Отметка бровки насыпи по данному варианту составляет БН 73,60м.

Необходимо проверить фактическое отверстие моста с заданным отверстием, расхождение между этими значениями не должно превышать +5% и -3%.

Фактическое отверстие определим, по чертежу по средней линии между УМВ и УВВ по границам откосов насыпи, за вычетом стеснения промежуточными опорами.

Таким образом, фактическое отверстие:

Фактическое отверстие превышает исходное на:

Полученное нами отверстие находится в пределах допуска, значит, возможна дальнейшая разработка варианта.

Определение количества свай.

Пилон.

Определяем необходимое количество вибропогружаемых свай-оболочек диаметром 1,6м для пилона.

Вертикальное давление на пилон от временной нагрузки при загружение двух смежных пролетов:

           

Вертикальное давление на пилон от собственного веса металлических пролетных строений:

Вес вант:

0,05

Вес балки жесткости:

0,35

Вес пилона:

0,09

Полный расход материала на каждый элемент конструкции определяется по следующим формулам:

На балку жесткости:

На ванты:

На пилон:

Нормативная погонная нагрузка от собственного веса пролетного строения:

.

   Вертикальное давление от веса мостового полотна:

   Вертикальное давление от веса опоры и ростверка:

Вертикальное давление от веса пилона:

Суммарное давление на сваи:

   Несущая способность одной сваи:

   При 26 сваях несущая способность каждой сваи составит:

   Принимаем 26 свай-оболочек диаметром 1,6м и рабочей длиной 17м (полная длина 21м).

   Анкерная опора.

Определяем необходимое количество вибропогружаемых свай-оболочек диаметром 1,6м необходимое для анкера.

Вертикальное давление на анкер от временной нагрузки при загружение половины пролета, опирающегося на устой:

 

Нормативная погонная нагрузка от собственного веса пролетного строения:

.

   Вертикальное давление от веса мостового полотна:

   Вертикальное давление от веса тела анкера и ростверка:

Суммарное давление на сваи:

   Несущая способность одной сваи:

   При 18 сваях несущая способность каждой сваи составит:

   Принимаем 18 свай-оболочек диаметром 1,6м и рабочей длиной 12м (полной длиной 12м).

Объемы работ и определение стоимостей конструктивных элементов по 1ому варианту приведены в табл. 1 и табл. 2.

2.1.1.  Объем работ и определение стоимостей конструктивных элементов по варианту №1.

табл. №1

Наименование работ и затрат	Единица измерения	Объём	Единичная расценка, руб.	Стоимость, тыс. руб.
Изготовление и монтаж пролетного строения
Изготовление и монтаж пролетных строений металлических комбинированных систем (519,951м)	1 т	3821,64	1120	4280,237
Кабели и ванты	1т	290,82	3000	872,46
Итого:				5692,697
Сооружение пилона
Устройство ростверка из монолитного железобетона	1 м3	594,86	140	83,280
Устройство тела опоры из монолитного железобетона	1 м3	1025,27	140	143,538
Сооружение металлического пилона	1т	523,48	1200	628,176
Изготовление и погружение свай-оболочек d=1,6м, l=21м (26шт.)	1 м3	26*[(0,25*3,14*1,6^2)-(0,25*3,14*1,36^2)]*21=304,49	420	127,886
Монолитный бетон заполнения свай-оболочек	1 м3	26*(0,25*3,14*1,36^2)*21=792,76	60	47,566
Итого:				1030,42
Сооружение анкерной опоры
Изготовление и погружение железобетонных свай-оболочек d=1,6м и l=12м (18шт.)	1 м3	18*[(0,25*3,14*1,6^2)-(0,25*3,14*1,36^2)]*16=160,607	420	67,455
Монолитный бетон заполнения свай-оболочек	1 м3	18*(0,25*3,14*1,36^2)*16=418,158	60	25,089
Устройство тела анкера из монолитного железобетона	1 м3	624,77	140	87,468
Устройство ростверка анкера из монолитного железобетона	1 м3	465,19	140	65,127
Устройство стоек из монолитного жб 80*80см l=10м (18шт)	1 м3	18*0,8*0,8*10=115,2	140	16,128
Итого:				261,267

2.1.2. Определение общей стоимости моста по варианту №1.

табл. №2

Наименование конструктивных элементов	Количество однотипных элементов	Стоимость одного элемента, тыс. руб.	Общая стоимость, тыс. руб.
Изготовление и монтаж пролетного строения	-	5692,697	5693
Сооружение пилона	1	1030,42	1030
Сооружение анкерной опоры	2	261,267	522
Полная стоимость моста:			7245

2.2. Вариант №2.

При разработке 2ого варианта было решено применить так же трех пролетную схему, но уже висячего моста с П-образными пилонами.

Определим полную необходимую длину моста:

Фактическая длинна моста:

Конструкцию устоев принимаем стоечными на свайном основание, с длиной крыла 5,8м. Устой будет также выполнять роль анкерной опоры, поэтому для восприятия реакции на нём будет устроена отрицательная опорная часть.

Деформационные швы принимаем длинной 400мм.