Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Расчёт проезжей части пролётных строений



Вариант 1.

Часть 1. Разработка вариантов железобетонного моста под железную дорогу.

Вариант 1

 

По заданию требуется эскизный проект железобетонного моста под железную однопутную дорогу. Отметка подошвы рельса = РСУ + Нг + ∆ + hстр = 46,5 + 4,5 + 0,15 + 2,75 = 53,9м. Отметка бровки насыпи = ПР - 0,9 = 53,0 м. Имеется ледоход; толщина льда – 0,8 м. Предполагая применение устоев обсыпного типа и учитывая, что отверстие моста составляет 68 м, намечаем четырехпролетную схему моста с типовыми разрезными балками: 16,5+16,5+27,6+23,6. Уровень высоких вод составляет 48,00 м, меженных – 45,80 м. Тогда необходимая длина моста составит:

 

Lп = 68 + 3·2,6 + 3·6,1 + 2·1 = 93,5 м.

 

Устои приняты свайные. Длина крыла первого устоя составляет 3,75 м, второго 5,3 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,05м):

 

Lф = 3,75 + 16,5 + 16,5 + 27,6 + 23,6 + 5,3 + 5·0,05 = 93,5 м.

 

Фактическая длина меньше необходимой на:

 

93,5 – 93,5

————— = 0%

93,5

 

Определение объемов работ

Пролетные строения.

 

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 16,5 м – 36,39 м3.

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 23,6 м – 64,33 м3.

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 27,6 м – 83,00 м3.

 

Промежуточные опоры.

 

Имеются три опоры высотой до 7,6 м.

 

Объем железобетонных блоков составляет для одной опоры: Vб =38,3 м3

 

Бетон стыков и раствора заполнения опоры: Vз = 2,4+56,4 = 58,8 м3

 

Объем ростверка из монолитного железобетона

 

2·3,6·5,8 = 41,76 м3

 

Сваи.

Определяем необходимое количество полых свай диаметром 60 см, заполняемых после погружения бетонной смесью. Вертикальное давление на опору от временной нагрузки при загружении двух пролетов:

 

С = (lп2-lр2)/2+(lп1-lр1)/2+0,05 = (23,6-22,9)/2+(27,6+26,9)/2+0,05=0,75 м

λ=lр1+lр2+С=22,9+26,9+0,75=50,55 м

ά1=а1/ λ=(26,9+0,375)/50,55=0,54 à ν1=9,875 кН

ά2=а2/ λ=(22,9+0,375)/50,55=0,46 à ν2=9,980 кН

ω1=(а1·1)/2=(26,9+0,375)/2=13,6375 м

ω2=(а2·1)/2=(22,9+0,375)/2=11,6375 м

Р1лев=(Qбл1·n)/ lп1=(107,6·2)/27,6=7,797 тс/м

Р1пр=(Qбл2·n)/ lп2=(82,9·2)/23,6=7,025 тс/м

К=14

γfν=1.15

1+μ=1+10/(20+ λ)=1+10/(20+50,55)=1,15

 

Nвр = Nвр1 + Nвр2 =1,15·1,15·9,875/9,81·14·13,6375+1,15·1,15·9,980/9,81·14·11,6375 = 254,171+219,202=473,373 тс

 

Вертикальное давление на опору от собственного веса железобетонных строений:

 

Nпр.стр. = 0,9·(7,797·13,6375 + 7,025·11,6375) = 169,276 тс

 

Вертикальное давление от веса балласта

 

Nбалл = 1,3·2·(23,6 + 27,6)·0,5 = 66,56 тс

 

Вертикальное давление от веса опоры и ростверка

 

Nоп = 0,9·97,1 ·2,4 = 209,736 тс

 

Суммарное давление на сваи:

 

∑N = 473,373+209,736+66,56+169,276 =918,945тс

 

Определим необходимое число свай:

 

∑N

n = μ· ——

Pg

 

При длине свай 30 м несущая способность каждой сваи по грунту Pg составит 110 тс. Тогда:

918,954

n = 1,75 · ——— = 14,62 шт.

 

Примем 15 свай диаметром 0,6 м длиной 30 м под каждую опору.

Объем полых свай при толщине стенки 8 см из расчета 15 штук на опору:

 

3,14·0,62 3,14·0,442

15·30· ( ——— - ——— ) = 58,8 м3

4 4

 

Объем бетона для заполнения полых свай – 68,2м3

Устои.

Объем железобетона оголовка устоя составляет: для первого - 61,4 м3, для второго – 68,9. Объем 9 полых свай диаметром 0,6 м и длиной 30 метров составляет:

 

3,14·(0,62-0,442)

2·30·9· ———————— = 35,27 м3

Объем бетона для заполнения свай устоя – 40,92 м3

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

 

Таблица 1.

 

Наименование работ Единица измерения Количество Стоимость единицы измерения, руб. Общая стоимость, тыс. руб.
Изготовление и монтаж: пролетного строения из обычного железобетона 1 м3 36,39 300 10,92 длиной 16,5 м   пролетного строения из преднапряженного 1 м3 64,33 380 24,45 железобетона длиной 23,6 м   пролетного строения из преднапряженного 1 м3 83,00 380 31,54 железобетона длиной 27,6 м   Сооружение промежуточ– ной опоры Изготовление и погруже– ние железобетонных по– лых свай диаметром 0,6 1 шт/1м3 15/58,8 340 19,99 метров, длиной 30 м   Заполнение бетоном свай 1 м3 68,2 70 4,77     Устройство ростверка из монолитного железобе– ˝ 41,76 140 5,85 тона   Устройство тела опоры из сборного железобе– ˝ 38,3 250 9,6 тона   Омоноличивание блоков опоры бетоном и цемен– ˝ 58,8 70 4,1 тным раствором итого 44,31 Сооружение устоя   Изготовление и погру– жение железобетонных свай диаметром 60 см 1 шт/1м3 9/35,27 340 11,99 и длиной 30 м   Устройство оголовка устоя из монолитного 1м3 61,4 140 8,6 железобетона   Заполнение бетоном свай ˝ 40,92 70 2,86 итого 23,45

Определение общей стоимости моста приводится в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование конструктивных элементов моста Количество однотипных элементов Стоимость, тыс. руб.
одного элемента общая
Пролетное строение из обычного железобетона 2 10,92 21,84 lп = 16,5 м   Пролетное строение из преднапряжен– ного железобетона 1 24,45 24,45 lп = 23,6 м   Пролетное строение из преднапряжен– ного железобетона 1 31,54 31,54 lп = 27,6 м   Промежуточная опора 3 44,31 132,93   Устой 2 23,45 46,90

 

 

Полная стоимость моста 257,66 т.р.

 

Вариант 2

 

В первом варианте стоимость пролетных строений получилась меньше стоимости опор, поэтому во втором варианте рассматриваем схему с уменьшением числа опор, тем самым увеличим длину и стоимость пролетных строений. Отметка подошвы рельса = РСУ + Нг + ∆ + hстр = 46,5 + 4,5 + 0,15 + 2,95 = 54,1м. Отметка бровки насыпи = ПР - 0,9 = 53,2 м. Имеется ледоход; толщина льда – 0,8 м. Предполагая применение устоев обсыпного типа и учитывая, что отверстие моста составляет 68 м, намечаем трехпролетную схему моста с типовыми разрезными балками: 23,6+34,2+23,6. Уровень высоких вод составляет 48,00 м, меженных – 45,80 м. Тогда необходимая длина моста составит:

 

Lп = 68 + 2·2,6 + 3·6,3 + 2·1 = 94,1 м.

 

Устои приняты свайные. Длина крыла устоя составляет 5,3 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,05м):

 

Lф = 23,6 + 34,2 + 23,6 + 2·5,3 + 4·0,05 = 92,2 м.

 

Фактическая длина меньше необходимой на:

 

94,1 – 92,2

————— = 2%

94,1

 

Определение объемов работ

Пролетные строения.

 

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 23,6 м – 64,33 м3.

Объем железобетона пролетного строения полной длиной 34,2 м – 93,20 м3.

 

Промежуточные опоры.

 

Имеются две опоры высотой до 7,6 м.

 

Объем железобетонных блоков составляет для одной опоры: Vб =38,3 м3

 

Бетон стыков и раствора заполнения опоры: Vз = 2,4+56,4 = 58,8 м3

 

Объем ростверка из монолитного железобетона

 

2·3,6·5,8 = 41,76 м3

 

Сваи.

Определяем необходимое количество полых свай диаметром 60 см, заполняемых после погружения бетонной смесью. Вертикальное давление на опору от временной нагрузки при загружении двух пролетов:

 

С = (lп2-lр2)/2+(lп1-lр1)/2+0,05 = (23,6-22,9)/2+(34,2+33,5)/2+0,05=0,75 м

λ=lр1+lр2+С=22,9+33,5+0,75=57,15 м

ά1=а1/ λ=(33,5+0,375)/57,15=0,59 à ν1=9,827 кН

ά2=а2/ λ=(22,9+0,375)/57,15=0,41 à ν2=10,22 кН

ω1=(а1·1)/2=(33,5+0,375)/2=16,9375 м

ω2=(а2·1)/2=(22,9+0,375)/2=11,6375 м

Р1лев=(Qбл1·n)/ lп1=(114,8·2)/34,2=6,713 тс/м

Р1пр=(Qбл2·n)/ lп2=(82,9·2)/23,6=7,025 тс/м

К=14

γfν=1.146

1+μ=1+10/(20+ λ)=1+10/(20+57,15)=1,15

 

Nвр = Nвр1 + Nвр2 =1,15·1,146·9,827/9,81·14·16,9375+1,15·1,146·10,22 /9,81·14·11,6375 = 313,048+223,693=536,741 тс

 

Вертикальное давление на опору от собственного веса железобетонных строений:

 

Nпр.стр. = 0,9·(6,713·16,9375 + 7,025·11,6375) = 175,909 тс

 

Вертикальное давление от веса балласта

 

Nбалл = 1,3·2·(34,2 + 23,6)·0,5 = 74,14 тс

 

Вертикальное давление от веса опоры и ростверка

Nоп = 0,9·97,1 ·2,4 = 209,736 тс

 

Суммарное давление на сваи:

 

∑N = 536,741+209,736+75,14+175,909 =997,495тс

 

Определим необходимое число свай:

 

∑N

n = μ· ——

Pg

 

При длине свай 30 м несущая способность каждой сваи по грунту Pg составит 110 тс. Тогда:

 

997,495

n = 1,65 · ——— = 14,96 шт.

 

Примем 15 свай диаметром 0,6 м длиной 30 м под каждую опору.

Объем полых свай при толщине стенки 8 см из расчета 15 штук на опору:

 

3,14·0,62 3,14·0,442

15·30· ( ——— - ——— ) = 58,8 м3

4 4

 

Объем бетона для заполнения полых свай – 68,2м3

Устои.

Объем железобетона оголовка устоя составляет – 68,9. Объем 9 полых свай диаметром 0,6 м и длиной 30 метров составляет:

 

3,14·(0,62-0,442)

2·30·9· ———————— = 35,27 м3

 

Объем бетона для заполнения свай устоя – 40,92 м3

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

 

Таблица 3.

Наименование работ Единица измерения Количество Стоимость единицы измерения, руб. Общая стоимость, тыс. руб.
Изготовление и монтаж: пролетного строения из преднапряженного 1 м3 64,33 380 24,45 железобетона длиной 23,6 м   пролетного строения из преднапряженного 1 м3 93,20 380 35,42 железобетона длиной 34,2 м   Сооружение промежуточ– ной опоры Изготовление и погруже– ние железобетонных по– лых свай диаметром 0,6 1 шт/1м3 15/58,8 340 19,99 метров, длиной 30 м   Заполнение бетоном свай 1 м3 68,2 70 4,77     Устройство ростверка из монолитного железобе– ˝ 41,76 140 5,85 тона   Устройство тела опоры из сборного железобе– ˝ 38,3 250 9,6 тона   Омоноличивание блоков опоры бетоном и цемен– ˝ 58,8 70 4,1 тным раствором итого 44,31   Сооружение устоя   Изготовление и погру– жение железобетонных свай диаметром 60 см 1 шт/1м3 9/35,27 340 11,99 и длиной 30 м   Устройство оголовка устоя из монолитного 1м3 68,9 140 9,65 железобетона   Заполнение бетоном свай ˝ 40,92 70 2,86 итого 24,50

 

Определение общей стоимости моста приводится в таблице 4.

Таблица 4.

Наименование конструктивных элементов моста Количество однотипных элементов Стоимость, тыс. руб.
одного элемента общая
Пролетное строение из преднапряжен– ного железобетона 2 24,45 48,90 lп = 23,6 м   Пролетное строение из преднапряжен– ного железобетона 1 35,42 35,42 lп = 34,2 м   Промежуточная опора 2 44,31 88,62   Устой 2 24,50 46,90

 

Полная стоимость моста 219,84 т.р.

 

Сравнение вариантов

Сравнение вариантов приведено в таблице 5

Таблица 5.

 

№ варианта Строительная стоимость моста, тыс. руб.

 

Сравнение вариантов производится по нескольким параметрам: по стоимости, по технологичности, по условиям эксплуатации.Меньшей стоимостью обладает второй вариант с предварительно напряженными пролетными строениями. Предварительно напряженные пролетные строения, принятые во втором варианте, требуют больших затрат на сооружение и эксплуатацию. Во втором вариант использовано пролетное строение опытной проектировки не используемое в жизни. Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод о том, что предпочтительнее является первый вариант. Для дальнейшей разработки принимается первый вариант, а для расчета балка из обычного железобетона расчетным пролетом Lр=16,5 м.

Часть 2. Расчёт балочных пролётных строений моста.

Расчёт проезжей части пролётных строений.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.