Изыскания мостового перехода с элементами проектирования
РОСЖЕЛДОР
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего
«Ростовский государственный университет путей сообщения»
(ФГБОУ ВПО РГУПС)
Кафедра «Изыскание, проектирование и строительство железных
дорог»
«Изыскания мостового перехода с элементами проектирования»
Пояснительная записка
к курсовой работе по дисциплине
«Изыскания и проектирование мостовых и тоннельных переходов»
ИП 16.01.07 ПЗ
Работа защищена _______________________ с оценкой ________
Руководитель работы
Студент группы СИ – 5 – 006 С.А.Жуков
2012-2013гг.
Содержание
Введение 4
1 Установление возможных
направлений и руководящих
2 Трассирование
3 Расчет времени хода поезда 13
4 Размещение на продольном
профиле искусственных
5 Определение технико-
5.1 Определение
капитальных вложений
5.2 Определение эксплуатационных расходов 26
Заключение 29
Список используемых источников 30
Приложение А 31
Приложение Б 32
1 Местные условия
1.1 Характеристика водотока
Номер профиля мостового перехода – 1
Расчётная минимальная температура – минус 400С
Характеристика течения воды и русла – река имеет спокойное течение и устойчивое русло
Отметки уровней высокой и меженной воды – УВВ 90,0
УМВ 84,0
Ширина и наибольшая глубина при УВВ соответственно 595м и 10м
Ширина и наибольшая глубина при УМВ соответственно 215м и 4м
Ширина левой и правой пойм при УВВ – Вл=125м
Вп=255м
Величина заданного отверстия моста – L0=360м
Коэффициент размыва русла реки – kp=1,2
Толщина льда – 1,4м
Глубина промерзания грунтов – 1,6м
Отметка наивысшего уровня ледохода – УВЛ 90,0
Судоходная река
Отметка судоходного уровня – РСУ 89,0
Класс реки по судоходству – 4
1.2 Геологические условия
Верхний слой грунта – песок пылеватый, насыщенный водой, средней плотности, мощность слоя 21м.
Средний слой грунта – супесь пластичная, с показателем консистенции 0,3, мощность слоя 11,5м.
Грунт нижнего слоя – супесь твёрдая, с показателем консистенции 0,2, неограниченной мощности.
Расчётная глубина промерзания – 1,6м.
1.3 Железнодорожный участок
Железная дорога I категории пересекает реку под прямым углом
Мост расположен на прямом горизонтальном участке однопутной железной дороги
Определим отметку подошвы рельса :
ПР=РСУ+hг+hc+∆,
где hг – высота подмостового габарита для реки заданного класса определяемая по ГОСТ 26775 – 97;
hc – строительная высота, равная 1,85м, для типовых пролётных строений длиной от 88 до 132м;
∆ - зазор между низом пролётного
строения и верхом
ПР=89,0+12,0+1,85+0,2=103,05м.
Рисунок 1.1 - Профиль перехода
2 Варианты моста.
2.1 Вариант моста №1
Для малых и средних железнодорожных мостов наиболее рациональными являются балочные типовые сборные железобетонные пролетные строения ребристой конструкции, с ездой поверху, с ненапрягаемой арматурой, полной длиной до 16,5м (типовой проект инв. № 557) и с предварительно напряженной арматурой, полной длиной от 16,5м до 27,6м (типовой проект № 556). Основные данные пролётных строений приведены в приложении к методическому указанию.
2.2 Определение числа и величины пролётов моста
Для среднего поста через реку с ледоходом рациональными являются промежуточные опоры сборной облегчённой конструкции выше уровня высоких вод, с массивной частью в пределах колебания уровня воды и ледохода, с фундаментами из свай или оболочек, с высокими ростверками или без ростверков. В качестве устоев можно принять типовые свайные, данные о которых приведены в приложении к методическому указанию.
Мосты на реках, при отсутствии судоходства и лесосплава, могут иметь пролётные строения любой длины. Однако при наличии ледохода пролёты мостов в свету должны быть не менее 10м.
Мост разделяется на русловую и пойменные части. Для русловой части применяются металлические пролётные строения длиной для пролёта взводного направления 128,54м и для пролёта низового направления 128,54м. На пойменных частях моста принимаются пролётные строения с ездой поверху на балласте пролётом 18,7м. Общее количество пролётных строений можно определить по формуле:
(2.1)
где LО – заданное отверстие моста, из условия равное 360 м;
Н=ПР-средняяОГ=103,05-87=16,05 м – средняя высота моста на поймах;
(2.2)
где УМВ – уровень меженной воды;
УВВ – уровень высокой воды.
lн,lb,lп – полные длины соответственно русловых и пойменных пролётных строений;
bор=5м, bоп=3м – ширины соответственно русловой и пойменных опор
пролётом 18,0м.
Таким образом, пропорционально ширинам пойм размещают пойменные пролётные строения. Определяем количество пойменных опор
с правой и с левой стороны через их отношение:
(2.3)
где nл,nп – количество соответственно левых и правых опор;
Bп,Вл – длины соответственно правой и левой поймы.
nл = 2,04nп,
(1+2,04)nл = n => nл = ,
nл = ≈ 4шт.
nп = 11- 4= 7шт.
После уточнения числа и величин пролётов моста определяем расстояние между шкафными стенками устоев:
(2.4)
где Lni – полная длина i-го пролётного строения;
0,10 – зазор между торцами стальных пролётных строений в метрах.
L = 0,05+128,54+128,54+18,7∙11+0,
Определяем положение середины моста на профиле перехода из условия пропорциональности частей отверстия моста, расположенных в пределах левой и правой пойм, соответствующих ширинам пойм. Расстояние от середины реки по УМВ до середины моста:
(2.5)
где L0 – отверстие моста равное 360м;
∑b – сумма ширин всех промежуточных опор равная 42м;
BМ – полная ширина водотока по УМВ равная 215м;
Вп – ширина правой поймы по УВВ равная 255м;
Вл – ширина левой поймы по УВВ равная 125м;
93,5м;
Полученное значение a откладываем от середины реки вправо.
2.3 Составление эскиза промежуточной опоры
Наименьший размер подферменной плиты (оголовка) вдоль моста определяется по формуле
Спф=lп- l+ D +0,5(aпод+анеп)+2(с1+с2), (2.
где lп – полная длина пролетного строения, lп = 18,7 м;
l – расчетный пролет, l= 18,0 м;
D=0,05м – зазор между торцами железобетонных пролетных строений;
aпоч и аноч – размер нижней подушки для подвижной и неподвижной опорных частей вдоль моста, равные 0,42 м и 0,48 м;
с1=0,2 м – расстояние от нижней подушки опорной части до грани площадки;
с2 – расстояние от площадки до грани подферменной плиты, равное при пролетах длиной 18,7 м – 0,15м.
спф = 18,7 – 18,0 + 0,05 + 0,5·(0,42+ 0,48) + 2·(0,2 + 0,15)= 1,9 м
Наименьший размер подферменной плиты поперёк оси моста
Впф = В+bоч+2(с1+ с3), (2.7)
где В =4,18 м – расстояние между осями главных балок;
bоч=0,9 м – размер поперек моста нижней подушки опорной части;
с1=0,2м – расстояние от нижней подушки опорной части до грани площадки;
с3 – расстояние от площадки до грани подферменной плиты, принимаемое равным 0,5м.
Впф=4,18+0,9+2· (0,20+0,50) = 6,48 м.
Толщину подферменной плиты принимаем 1,0м. Эскиз промежуточной опоры смотри на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Эскиз промежуточной опоры
2.4 Определение числа свай в фундаменте опоры железобетонного пролётного строения
Используем сваи-оболочки круглого сечения диаметром 2 м и длиной 12 м.
Для определения веса опоры ее разделяем на части простой геометрической формы: подферменную плиту – 1, тело опоры выше УВВ – 2, ледорезную часть опоры – 3, ростверк-4.
Нормативная нагрузка от веса частей опоры
где γi – нормативный объемный вес железобетона 24,5 кН/м3, бетона 23,5 кН/м3;
Vi – объем i –й части опоры, м3.
Vп.п. = 6,48·1,9·1,0=12,31 м3.
Vт.о. = 6,08·1,5·9,8=89,38 м3.·
Vл.ч. = 8,08·3,5·9,55=270,07 м3.
Vф = 11,68·7,1·1,2=99,51 м3.
Nоп=12,31·24,5+ 89,38·23,5 + 270,07·24,5 + 99,51·24,5=11456,74 кН.
Нормативная нагрузка на опору:
От веса конструкций двух пролетных строений
Nпр = γжбVжб + рТlп , (2.9)
где γжб – удельный вес железобетона, равный 24,5 кН/м3;
Vжб – объём железобетона в типовом пролётном строении (42,4 м3);
рт=4,9кН/м – вес 1 погонного метра двух тротуаров с консолями и перилами;
lп – полная длина пролетного строения.
Nпр = 24,5·42,4 + 4,9·18,7 = 1130,43 кН.
От веса мостового полотна на балласте двух пролетных строений
Nпб = γб·Аб·lп , (2.10)
где γб =19,4 кН/м3 – объемный вес балласта с частями верхнего строения пути;
Аб =2м2 – площадь сечения балластной призмы;
lп – полная длина пролетного строения.
Nпб =19,4·2·18,7 = 725,56 кН.
Нормативное давление на опору от подвижного состава, расположенного на двух пролетах
Nв =νА, (2.11)
где ν=150,32 кН/м – интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах, определяемая по приложению 4 метод. указаний «Мосты. Проектирование мостов и труб. Задание на курсовой проект железобетонного моста» Часть 1. Варианты моста, при длине загружения линии влияния λ= 2·18,7 = 37,4 м и коэффициенте α= 0.5;
А – площадь линии влияния опорной реакции, равная 9,35 м2.
Nв = 150,32·9,35 = 1405,49 кН.
Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент
где γf – коэффициент надежности по нагрузке
Ni,п и Nв– нормативные усилия соответственно от постоянной и временной нагрузок.
N=1,1·11456,74+1,3·1130,43+1,
Требуемое количество свай в опоре для железобетонного пролётного строения
(2.13)
где kг – коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок, принимаемый 1,2;
kн – коэффициент надежности, принимаемый равным при числе свай от 11 до 20 – 1,55;
Fd – расчетная несущая способность одной сваи по грунту.
2.5 Определение числа свай в фундаменте опоры фермы
Используем сваи-оболочки круглого сечения диаметром 2 м и длиной 12 м.
Для определения веса опоры ее разделяем на части простой геометрической формы: подферменную плиту – 1, тело опоры выше УВВ – 2, ледорезную часть опоры – 3, ростверк-4.
Нормативная нагрузка от веса частей опоры
где γi – нормативный объемный вес железобетона 24,5 кН/м3, бетона 23,5 кН/м3;
Vi – объем i –й части опоры, м3.
Vп.п. = 6,48·1,9·1,0=12,31 м3.
Vт.о. = 6,08·1,5·9,8=89,38 м3.·
Vл.ч. = 8,08·3,5·9,55=270,07 м3.
Vф = 11,68·7,1·1,2=99,51 м3.
Nоп=12,31·24,5+ 89,38·23,5 + 270,07·24,5 + 99,51·24,5=11456,74 кН.
Нормативная нагрузка на опору:
От веса мостового полотна на деревянных поперечинах
Nмп = рмпlп , (2.15)
где рмп=8,8кН/м – вес 1 погонного метра мостового полотна;
lп – полная длина пролетного строения.
Nмп = 8,8·128,54 = 1131,15 кН.
От веса тротуаров с консолями и перилами
Nтп = ртlп , (2.16)
где рт=4,9кН/м – вес 1 погонного метра двух тротуаров с консолями и перилами;
lп – полная длина пролетного строения.
Nтп = 4,9·128,54 = 629,85 кН.
Нормативное давление на опору от подвижного состава, расположенного на двух пролетах
Nв =νА, (2.17)
где ν=137,3 кН/м – интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах, определяемая по приложению 4 метод. указаний «Мосты. Проектирование мостов и труб. Задание на курсовой проект железобетонного моста» Часть 1. Варианты моста, при длине загружения линии влияния λ=128,54 м и коэффициенте α= 0.5;
А – площадь линии влияния опорной реакции, равная 64,27 м2.
Nв = 137,3·64,27 = 8824,27 кН.
Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент
где γf – коэффициент надежности по нагрузке
Ni,п и Nв– нормативные усилия соответственно от постоянной и временной нагрузок.
N=1,1·11456,74+1,3·1131,15+1,
Требуемое количество свай в опоре для железобетонного пролётного строения
(2.19)
где kг – коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок, принимаемый 1,2;
kн – коэффициент надежности, принимаемый равным при числе свай от 11 до 20 – 1,55;
Fd – расчетная несущая способность одной сваи по грунту.
2.6 Вариант моста №2
Схема моста представлена двумя устоями длиной 5,3 м, сталежелезобетонными пролётными строениями полной длиной равной 18,7 м, двумя фермами длиной 128,54 м.
2.7 Определение числа и величины пролёта моста
Мост разделяется на русловую и пойменные части. Для русловой части применяются металлические пролетные строения с ездой понизу полной длиной для пролета взводного направления 128,54 м и для пролета низового направления 128,54 м. На пойменных частях моста принимаются сталежелезобетонные пролетные строения с ездой поверху на балласте пролетом 18,7 м.
Общее количество пойменных пролетных строений можно определить по формуле:
(2.20)
где LО – заданное отверстие моста, из условия равное 360 м;
Н=ПР-средняяОГ=103,05-87=16,05 м – средняя высота моста на поймах;
(2.21)
где УМВ – уровень меженной воды;
УВВ – уровень высокой воды.
lн, lb, lп – полные длины соответственно русловых и пойменных пролетных строений
bор=5м, bоп=3м – ширины соответственно русловой и пойменной опор.
Получили 11 опор с расчётным пролётом 26,9 м. Таким образом, пропорционально ширинам пойм размещают пойменные пролетные строения
nл = 2,04nп,
(1+2,04)nл = n => nл = ,
nл = ≈ 4шт.
nп = 11- 4= 7шт.
Определяем расстояние между шкафными стенками устоев:
п
М= 0,05 + ∑(Lпi + 0,05), (2.23)
i=1
где Lпi – полная длина i-го пролетного строения;
0,05м – зазор между торцами стальных и сталежелезобетонных пролетных строений.
L = 0,05⋅14 + 128,54 + 128,54 + 18,7 ⋅ 11 = 463,48 м.
Определяем положение середины моста на профиле перехода из условия пропорциональности частей отверстия моста, расположенных в пределах левой и правой пойм, соответствующих ширинам пойм.
Расстояние от середины реки по УМВ до середины моста:
(2.24)
где L0 = 360,0 м – отверстие моста;
Sв = 42 м – сумма ширин всех промежуточных опор;
ВМ= 215м - полная ширина водотока по УМВ, м; ВП = 255м;
ВЛ=125м – ширины соответственно правой и левой пойм по УВВ,определяются по профилю мостового перехода.
Полученное значение а откладываем от середины реки вправо.
2.8 Составление эскиза промежуточной опоры
Наименьший размер подферменной плиты (оголовка) вдоль моста определяется по формуле
Спф=lп- l+ D +0,5(aпод+анеп)+2(с1+с2), (2.
где lп – полная длина пролетного строения, lп = 18,7 м;
l – расчетный пролет, l= 18,0 м;
D=0,05м – зазор между торцами железобетонных пролетных строений;
aпоч и аноч – размер нижней подушки для подвижной и неподвижной опорных частей вдоль моста, равные 0,42 м и 0,48 м;
с1=0,2 м – расстояние от нижней подушки опорной части до грани площадки;
с2 – расстояние от площадки до грани подферменной плиты, равное при пролетах длиной 18,7 м – 0,15м.
спф = 18,7 – 18,0 + 0,05 + 0,5 ·(0,42+ 0,48) + 2 ·(0,2 + 0,15) = 1,9 м
Наименьший размер подферменной плиты поперёк оси моста
Впф = В+bоч+2·(с1+ с3), (2.26)
где В =4,18 м – расстояние между осями главных балок;
bоч=0,9 м – размер поперек моста нижней подушки опорной части;
с1=0,2м – расстояние от нижней подушки опорной части до грани площадки;
с3 – расстояние от площадки до грани подферменной плиты, принимаемое равным 0,5м.
Впф=4,18+0,9+2·(0,20+0,50)= 6,48 м.
Толщину подферменной плиты принимаем 1,0м. Эскиз промежуточной опоры смотри на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Эскиз промежуточной опоры
2.9 Определение числа свай в фундаменте опоры стального пролётного строения
Используем сваи-оболочки круглого сечения диаметром 2 м и длиной 12 м.
Для определения веса опоры ее разделяем на части простой геометрической формы: подферменную плиту – 1, тело опоры выше УВВ – 2, ледорезную часть опоры – 3, ростверк-4.
Нормативная нагрузка от веса частей опоры
где γi – нормативный объемный вес железобетона 24,5 кН/м3, бетона 23,5 кН/м3;
Vi – объем i –й части опоры, м3.
Vп.п. = 6,48·1,9·1,0=12,31 м3.
Vт.о. = 6,08·1,5·9,8=89,38 м3.·
Vл.ч. = 8,08·3,5·9,55=270,07 м3.
Vф = 11,68·7,1·1,2=99,51 м3.
Nоп=12,31·24,5+ 89,38·23,5 + 270,07·24,5 + 99,51·24,5=11456,74 кН.
Нормативная нагрузка на опору:
От веса мостового полотна на деревянных поперечинах
Nмп = рмпlп , (2.28)
где рмп=8,8кН/м – вес 1 погонного метра мостового полотна;
lп – полная длина пролетного строения.
Nмп = 8,8·18,7 = 164,56 кН.
Нормативное давление на опору от подвижного состава, расположенного на двух пролетах
Nв =νА, (2.29)
где ν=150,32 кН/м – интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах, определяемая по приложению 4 метод. указаний «Мосты. Проектирование мостов и труб. Задание на курсовой проект железобетонного моста» Часть 1. Варианты моста, при длине загружения линии влияния λ=18,7 м и коэффициенте α= 0.5;
А – площадь линии влияния опорной реакции, равная 9,35 м2.
Nв = 150,32·9,35 = 1405,49 кН.
Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент
где γf – коэффициент надежности по нагрузке
Ni,п и Nв– нормативные усилия соответственно от постоянной и временной нагрузок.
N=1,1·11456,74+1,3·164,56 +1,15·1405,49=14432,66кН.
Требуемое количество свай в опоре для железобетонного пролётного строения
(2.31)
где kг – коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок, принимаемый 1,2;
kн – коэффициент надежности, принимаемый равным при числе свай от 11 до 20 – 1,55;
Fd – расчетная несущая способность одной сваи по грунту
2.10 Определение числа свай в фундаменте опоры фермы
Используем сваи-оболочки круглого сечения диаметром 2 м и длиной 12 м.
Для определения веса опоры ее разделяем на части простой геометрической формы: подферменную плиту – 1, тело опоры выше УВВ – 2, ледорезную часть опоры – 3, ростверк-4.
Нормативная нагрузка от веса частей опоры
где γi – нормативный объемный вес железобетона 24,5 кН/м3, бетона 23,5 кН/м3;
Vi – объем i –й части опоры, м3.
Vп.п. = 6,48·1,9·1,0=12,31 м3.
Vт.о. = 6,08·1,5·9,8=89,38 м3.·
Vл.ч. = 8,08·3,5·9,55=270,07 м3.
Vф = 11,68·7,1·1,2=99,51 м3.
Nоп=12,31·24,5+ 89,38·23,5 + 270,07·24,5 + 99,51·24,5=11456,74 кН.
Нормативная нагрузка на опору:
От веса мостового полотна на деревянных поперечинах
Nмп = рмпlп , (2.33)
где рмп=8,8кН/м – вес 1 погонного метра мостового полотна;
lп – полная длина пролетного строения.
Nмп = 8,8·128,54 = 1131,15 кН.
От веса тротуаров с консолями и перилами
Nтп = ртlп , (2.34)
где рт=4,9кН/м – вес 1 погонного метра двух тротуаров с консолями и перилами;
lп – полная длина пролетного строения.
Nтп = 4,9·128,54 = 629,85 кН.
Нормативное давление на опору от подвижного состава, расположенного на двух пролетах
Nв =νА, (2.35)
где ν=137,3 кН/м – интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах, определяемая по приложению 4 метод. указаний «Мосты. Проектирование мостов и труб. Задание на курсовой проект железобетонного моста» Часть 1. Варианты моста, при длине загружения линии влияния λ=128,54 м и коэффициенте α= 0.5;
А – площадь линии влияния опорной реакции, равная 64,27 м2.
Nв = 137,3·64,27 = 8824,27 кН.
Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент
где γf – коэффициент надежности по нагрузке
Ni,п и Nв– нормативные усилия соответственно от постоянной и временной нагрузок.
N=1,1·11456,74+1,3·1131,15+1,
Требуемое количество свай в опоре для железобетонного пролётного строения
(2.37)
где kг – коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок, принимаемый 1,2;
kн – коэффициент надежности, принимаемый равным при числе свай от 11 до 20 – 1,55;
Fd – расчетная несущая способность одной сваи по грунту.
3 Расчёт плиты проезжей части
3.1Исходные данные
Метод расчёта – по предельным состояниям
Полная длина пролётного строения – lп=18,7 м
Расчётный пролёт – lр=18,0 м
Класс временной подвижной нагрузки – К=14
Класс бетона по прочности на сжатие – В25
Класс рабочей арматуры – А-I
3.2 Эскиз поперечного сечения
Балочно-разрезное

- Изысканные салаты
- Изысканные салаты
- Изысканные салаты ресторанов г. Омска: ассортимент, технология приготовления и оформление
- Иигрушки из пластмассы
- Иинтерфейс IDE/ATA
- Иинформационная система отдела кадров
- ИИС в образовании. Основные виды и технологии ИИС. Интеллектуальная поддержка дистанционного образования и экстерната
- Изъятие земельных участков
- Изъятие незаконно хранимого, перевозимого, используемого имущества
- Изыскание и проектирование автодорог
- Изыскание и проектирование автомобильных дорог
- Изыскание и проектирование ЖД трассы
- Изыскание и проектирование участка железной дороги
- Изыскания и строительство