Проектирование металлического разводного моста под железную дорогу
Выполнил студент __________ Пецулевичс Р.
факультета Мосты и тоннели группы МТ-001
Руководитель_______________Полянина А.В.
ПринялБогданов Г.И.
Санкт-Петербург
Содержание.
Содержание. 3
1.Разработка вариантов моста под железную дорогу. 3
1.1 Вариант 1. 3
Определение общей стоимости моста. 9
1.2 Вариант 2. 10
Определение общей стоимости моста. 14
1.3 Вариант 3. 14
Определение общей стоимости моста. 20
1.4 Вариант 4. 21
Определение общей стоимости моста. 26
Сравнение и анализ вариантов моста. 27
2. Определение мощности привода механизма разводки. 28
2.1 Подъем.. 29
2.2 Наводка. 35
3. Подбор числа канатов. 43
4. Расчет главного шкива. 45
5. Расчет оси главного шкива. 47
6. Расчет оголовка башен. 49
7. Расчет передних стоек башен. 52
8. Расчет подъемной балки и крайних вертикальных элеметов пр. стр.. 54
9. Литература. 56
Часть 1. Разработка вариантов.
Разработаем варианты моста под железную дорогу при следующих данных: продольный профиль по оси мостового перехода и геологический разрез представлены в задании. Место строительства – Пермская область, отверстие моста 310 метров, коэффициент общего размыва равен 1.1 УМВ – 74.0, УВВ –77.0, РСУ – 76.0 временная нагрузка С14, число путей – 1, подмостовые габариты 2 по 80х10 м, 30х30 м.
Вариант № 1.
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.).В первом варианте будем использовать пролетные строения со сквозными фермами длиной 2х111.09 м, 44.78 м, 55.78 м и разводным пролетом 44.78 м (Типовой проект сер. 3.501.2-139 с ездой понизу на железобетонных плитах).
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 м.
Таким образом:
H =11,3 м.
Lп =310+ 4*4+ 2*1,5*11, 3 + 2*1 = 361,9 м.
Устои приняты свайные. Длина крыла устоя поверху при пролете примыкающих балок составит 5,3 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,1):
Из условия опускания противовеса Hб = 2+2.52+19.96+1+1.04= 26.52 м.
Принимаем высоту башни Hб = 31.85 м по первому условию, т.к. она больше.
Расчет фундаментов.
Проанализировав грунтовую обстановку решаем применить в качестве фундаментов опор – свайные фундаменты на сваях-оболочках.
Для определения стоимости варианта необходимо определить количество свай под каждой опорой и их длину.
Опоры № 2.
Нагрузка от веса пролетных строений равна:
Нагрузка от веса опоры равна:
Временная нагрузка составляет:
Здесь 1.1 – коэффициент надежности для временной нагрузки;
14 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, тс/м, К = 14.
Расчетная величина осевой сжимающей силы составляет:
Возьмем 16 свай, тогда несущая способность одной сваи определяется по формуле:
Здесь – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, действующего по подошве ростверка;
Примем 16 свай диаметром 100 см длиной 22 м.
Опоры № 3, 4.
Нагрузка от веса пролетных строений равна:
Нагрузка от веса опоры равна:
Временная нагрузка составляет:
Здесь 1.1 – коэффициент надежности для временной нагрузки;
14 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, тс/м, К = 14.
Расчетная величина осевой сжимающей силы составляет:
Возьмем 16 свай, тогда несущая способность одной сваи определяется по формуле:
Здесь – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, действующего по подошве ростверка;
Примем 16 свай диаметром 100 см длиной 22 м.
Опора № 5.
Нагрузка от веса пролетных строений равна:
Нагрузка от веса опоры равна:
Временная нагрузка составляет:
Здесь 1.1 – коэффициент надежности для временной нагрузки;
14 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, тс/м, К = 14.
Расчетная величина осевой сжимающей силы составляет:
Возьмем 16 свай, тогда несущая способность одной сваи определяется по формуле:
Здесь – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, действующего по подошве ростверка;
Примем 16 свай диаметром 100 см длиной 22 м.
Устой № 1
Нагрузка от веса пролетных строений равна:
Нагрузка от веса устоя равна:
Временная нагрузка составляет:
Здесь 1.1 – коэффициент надежности для временной нагрузки;
14 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, тс/м, К = 14.
Расчетная величина осевой сжимающей силы составляет:
Возьмем 9 свай, тогда несущая способность одной сваи определяется по формуле:
Здесь – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, действующего по подошве ростверка;
Примем 9 свай диаметром 60 см длиной 18 м.
Устой № 6
Нагрузка от веса пролетных строений равна:
Нагрузка от веса устоя равна:
Временная нагрузка составляет:
Здесь 1.1 – коэффициент надежности для временной нагрузки;
14 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, тс/м, К = 14.
Расчетная величина осевой сжимающей силы составляет:
Возьмем 9 свай, тогда несущая способность одной сваи определяется по формуле:
Здесь – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, действующего по подошве ростверка;
Примем 9 свай диаметром 60 см длиной 20 м.
Объемы работ и определение стоимостей конструктивных элементов моста приведены в таблице 1.
№
Наименование работ
Ед. Изм.
Кол-во
Стоимость единицы руб.
Общая стоимость тыс. р.
ОПОРА № 2
Изготовление и погружением ж/б свай оболочек диаметром 1.0 м
м3
81.32
3252.80
Заполнение ядра свай оболочек монолитной бетонной смесью
м3
194.92
1169.52
Сооружение монолитного ростверка
м3
240.00
3360.00
Сооружение монолитной опоры
м3
401.30
5618.20
Итого:
13400.52
ОПОРА № 3 и 4
Изготовление и погружением ж/б свай оболочек диаметром 1.0 м
м3
81.32
3252.80
Заполнение ядра свай оболочек монолитной бетонной смесью
м3
194.92
1169.52
Сооружение монолитного ростверка
м3
240.00
3360.00
Сооружение монолитной опоры
м3
401.30
5618.20
Итого:
13400.52
ОПОРА № 5
Изготовление и погружением ж/б свай оболочек диаметром 1.0 м
м3
81.32
3252.80
Заполнение ядра свай оболочек монолитной бетонной смесью
м3
194.92
1169.52
Сооружение монолитного ростверка
м3
240.00
3360.00
Сооружение монолитной опоры
м3
401.30
5618.20
Итого:
13400.32
УСТОЙ № 1
Изготовление и погружением ж/б свай диаметром 0.6 м
м3
21.22
318.33
Заполнение ядра свай оболочек монолитной бетонной смесью
м3
24.62
147.72
Сооружение тела устоя
м3
140.3
1262.70
Итого:
1728.75
УСТОЙ № 6
Изготовление и погружением ж/б свай диаметром 0.6 м
м3
23.58
353.70
Заполнение ядра свай оболочек монолитной бетонной смесью
м3
27.36
164.16
Сооружение тела устоя
м3
140.3
1262.70
Итого:
1780.56
Изготовление и монтаж стальных ПС 111.09 м со сквозными фермами
1 т
570.1
57010.00
Изготовление и монтаж башен 31.85 м
1 т
103.61
4662.45
Изготовление и монтаж стальных ПС 44.78 м со сквозными фермами
1 т
148.01
14801.00
Изготовление и монтаж стальных ПС 55.78 м со сквозными фермами
1 т
188.39
18839.00
Наименование конструктивных элементов
Кол-во
Стоимость, тыс.руб.
Одного
Общая
Опора №2
13200.52
13200.52
Опора №3 и 4
13200.52
26401.04
Опора №5
13200.52
13200.52
Устой №1
1728.75
1728.75
Устой №6
1780.56
1780.56
ПС со сквозными фермами 111.09 м
57010.00
114020.00
ПС со сквозными фермами 44.78 м
14801.00
29602.00
Изготовление и монтаж башен 31.85 м
4662.45
9324.9
ПС со сквозными фермами 55.78 м
18839.00
18839.00
Итого:
228,1
млн.руб.
Длинна моста:
378.82
м
Проанализируем достоинства и недостатки данного варианта:
Достоинства:
· конструкция не чувствительна к неравномерным осадкам опоры
· езда на ж/б безбалластных плитах
· применяются типовые конструкции
Недостатки:
· высокая стоимость
Вариант № 2.
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.).Во втором варианте будем использовать пролетные строения со сквозными фермами длиной 2х111,09 м и разводным пролетом 44.78 м (Типовой проект сер. 3.501.2-139 с ездой понизу на железобетонных плитах), а также сплошностенчатые пролетные строения длиной 45.8 м (2 пролета).
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 м.
Таким образом:
H =11,3 м.
Lп =310+ 4*4+ 2*1,5*11, 3 + 2*1 = 361,9 м.
Устои приняты свайные. Длина крыла устоя поверху при пролете примыкающих балок составит 5,3 м. Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,1):