Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Железобетонный мост

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет транспортных коммуникаций

Кафедра: “Мосты и тоннели”

Курсовой проект

yа тему

«Железобетонный мост»

Выполнил: ст.гр.314326

Гр Ю.В.

Руководитель: Галковская Л.А.

Минск 2011

Содержание

Описание исходных данных.

По таблице 1.1 методических указаний принимаем данные по шифру 84.

Номер профиля 1.
Суммарная длина пролетных строений 36м.
Наличие судоходства - не судоходная река.
Габарит моста Г8+2*1,0.

Составляем проект моста длиной 36 метров. Габарит моста принят в соответствии со СНиП 2.05.2-85 «Автомобильные дороги» и СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» для дороги 3 категории.

Грунты по оси трассы допускают устройство свайных опор, возвышение низа пролетного строения над УВВ принимаем 1м.

Мост рассчитываем на нагрузки А-14, НК-112 и нагрузку от толпы на тротуарах.

По исходным данным составляем два варианта моста. По таблице 1.2 примем два варианта моста и сравним их технико-экономические показатели.

Вариант 1.

Мост с пролетными строениями из разрезных пустотных плит на опорах стенках из железобетонного шпунта. Схема моста 2*18 метров.

Вариант 2.

Мост с ребристыми разрезными пролетными строениями с каркасной арматурой на опорах стенках из железобетонного шпунта. Схема моста 2*18метров.

1. Сравнение вариантов и выбор рекомендуемого.

Выбор схемы моста, задача с множеством различных решений, это задача решается так, чтобы удовлетворить в максимальной степени требования к этому выбору, а именно обеспечить непрерывную и безопасную эксплуатацию моста. Общее требование для всех вариантов: обеспечение максимальной долговечности и наименьших эксплуатационных расходов, наименьшей строительной стоимости, наименьшей трудоемкости и сроков постройки, обеспечение наибольшего удобства эксплуатации и красивого архитектурного вида. Отверстие моста должно быть достаточным для свободного пропуска воды во время паводка и без существенного подмыва русла и опор.

Длина пролетов меняется в широких пределах. Типы пролетных строений и опор разнообразны.

Из перечисленных выше требований к сооружению непрерывность и безопасность должна быть обеспечена во всех вариантах моста. Долговечность и наименьшие эксплуатационные расходы могут быть обеспечены главным образом применением типовых конструкций, проверенных на практике.

Вариант 1.

Мост с пролетными строениями из пустотных плит на опорах-стенках из железобетонного шпунта. В поперечном сечении 10 плит шириной 100см. Схема моста 2*18 метров. Промежуточные опоры выполнены из железобетонного шпунта. Высота опор до 4 метров. В качестве шпунтовых свай используются сваи сечением 50*40см. Количество свай на одну опору-10шт. Количество промежуточных опор 1шт.

Береговые опоры - свайные двухрядные со шкафной стенкой на сваях сечением 35*35 см. Высота опор 2-3метра. Количество свай на одну опору 12 шт. Сопряжение с насыпями подходов выполнено в виде плит.

Вариант 2.

Во втором варианте мост запроектирован из ребристых разрезных пролетных строений с каркасной арматурой на опорах-стенках из железобетонного шпунта длиной18 метров по типовому проекту серии 3.503-14 «Сборные железобетонные пролетные строения для автодорожных мостов длиной 12, 15, 18 метров». Схема моста 2*18.

Промежуточные опоры выполнены из железобетонного шпунта. Высота опор до 4 метров. В качестве шпунтовых свай используются сваи сечением 50*40см. Количество свай на одну опору-10шт. Количество промежуточных опор 1шт.

Береговые опоры - свайные двухрядные по типу 2 со шкафной стенкой на сваях сечением 35*35 см. Высота опор 3метра. Количество свай на одну опору 12 шт. Сопряжение с насыпями подходов выполнено в виде плит.

Таблица объемов работ

Вариант №1 в ценах 1984 года

№ п/п	Наименование	Изм.	Колво	Объем на ед. м³		Объем всего м³		Стоимость
				Объем на ед. м³		Объем всего м³		единицы, руб.		всего, тыс. руб.
				бет.	ж/б	бет.	ж/б	бет.	ж/б	бет.	ж/б
1	Береговые свайные двухрядные опоры h=3 м	шт.	2	-	19,92	-	39,84	---	200	---	7,968
2	Промежуточные опоры-стенки из железобетонного шпунта h=4 м	шт.	1	-	25,9	-	25,9		100	---	2,59
3	Пролетные строения из пустотных плит L=18 м	шт.	2	---	73,3	---	146,6	---	250	---	36,65
4	Проезжая часть (0,20+1,0+0,25+4,0)*2=10,9м	м²	392,4	---				15		5,886
5	Перила 2*36	пм	72	---				80		5,76
Итого		58,854

Вариант №2 в ценах 1984 года

№ п/п	Наименование	Изм.	Кол-во	Объем на ед. м³		Объем всего м³		Стоимость
				Объем на ед. м³		Объем всего м³		единицы, руб.		всего, тыс. руб.
				бет.	ж/б	бет.	ж/б	бет.	ж/б	бет.	ж/б
1	Береговые свайные двухрядные опоры h=3 м	шт.	2	-	19,92	-	39,84	---	200	---	7,968
2	Промежуточные опоры-стенки из железобетонного шпунта h=4 м	шт.	1	-	25,9	-	25,9		100	---	2,59
3	Ребристое разрезное пролетное строение с каркасной арматурой L=18 м	шт.	2	---	48,2	---	96,4	---	280	---	26,992
4	Проезжая часть 10,9м	м²	392,4	---				15		5,886
5	Перила	пм	72	---				80		5,76
Итого		49,196

На основании технико-экономического сравнения вариантов к дальнейшей разработке принимаем вариант 2 с ребристыми разрезными пролетными строениями по схеме 2*18м, т. к. он более экономичный.

2. Условия установки временных нагрузок от подвижного состава.

Временная нагрузка от подвижного состава для железобетонных мостов на автомобильных дорогах I-III категории и для больших мостов на дорогах IV категории принимается в виде:

а) автотранспортных средств (полосы АК) и нагрузки от пешеходов на тротуарах, класс нагрузки принимают равным К=14 тс ;

б) одиночной колесной нагрузки НК-112.

Нагрузки по пп. а и б рассматриваются независимо друг от друга, в расчёт вводят наибольшее из полученных усилий, суммируя их с усилиями от постоянных нагрузок.

Нагрузка АК принимается в виде тележки с двумя осями с давлением К_ТС на каждую ось (А8-К=8 тс, А14-К=14 тс) и равномерной нагрузки с интенсивностью

Для мостов, расположенных на дорогах П-IV категорий (габариты Г-11,5: Г-10: Г-8), принимаются две полосы загружения в поперечном направлении, расстояние между осями – не менее 3 м.

При расчёте по I группе предельных состояний должны рассматриваться два случая загружения:

Первый – невыгодное размещение на проезжей части (в которую не входят полосы безопасности) возможного числа полос нагрузок, ось крайней полосы располагается не ближе 1,5 м от края полосы безопасности, тротуары загружаются пешеходами на тротуарах с интенсивностью р кгс/см² ;

Второй – при незагруженных тротуарах невыгодное размещение по всей ширине ездового полотна (в которое входят полосы безопасности) двух полос нагрузки, ось крайней полосы располагается не ближе 1,5 м от бордюра или ограждения.

При расчётах конструкции на выносливость и по предельным состояниям второй группы следует рассматривать только первый случай воздействия нагрузки АК.

При нескольких полосах движения нагрузку с одной полосы следует принимать с коэффициентом полосности S₁=1,0; с остальных для тележек S₁=1,0; для равномерно распределенной нагрузки - S₁=0,6. Нагрузка от пешеходов на тротуарах принимается равной , но не менее 200 кгс/см² (- длина загружения линии влияния или сумма длин при загружении двух или более участков, м).

Элементы проезжей части мостов, рассчитываемых под нагрузку А14, проверяют на давление одиночной оси равное 14 тс.

Колесная нагрузка НК-112 устанавливается в наиболее невыгодное положение по длине и ширине пролетного строения. При этом край колеса или гусеницы устанавливается на границе полосы безопасности.

Динамический коэффициент к нагрузке АК для железобетонных балочных пролетных строений и рамных конструкций принимается равным

при

Коэффициент надежности по нагрузке для равномерно распределенной нагрузки и одиночной оси

Схема нагрузки А-14.

Схема нагрузки НК-112.

3. Статический расчёт ребристого пролетного строения из обычного бетона.

Исходные данные:

Длина пролета – 18,0 м.

Габарит моста – Г-8+2^х1,0

Проектная нагрузка А14, НК112, нагрузка от пешеходов на тротуарах.

Тип покрытия – асфальтобетон.

Материалы:

Тяжелый бетон В25, F200 по ГОСТ 26633-85.

2.Рабочая арматура и отгибы из стали А-300 горячекатаной периодического профиля по ГОСТ 5781-82, марка стали 25Г2С. Хомуты из стали А-I горячекатаной гладкой по гост 5781-82, марки стали В Ст3 сп 2.

Пролетные строения проектируются применительно к типовому проекту серии 3.503.1-73 /3,2/.

3.1. Определение усилий в элементах пролетного строения

3.1.1. Сбор постоянных нагрузок

Определяем постоянные нагрузки, действующие на I п.м. длины балки.

1) От собственной массы балки

Нормативная

где р=158,3 кН – масса крайней балки,

l = 18 м – полная длина балки

расчетная

кН/м;

где =1,1 – коэффициент надежности по нагрузке.

2) От массы бетона омоноличивания блоков пролетного строения

кН/м;

где V – объем бетона омоноличивания;

– средняя плотность бетона, тс/м³;

l – полная длина балки;

m – количество балок в поперечном сечении

Кн/м;

3) Нагрузка от барьерного ограждения

кН/м;

где 0,015 тс/м – масса одного п.м. ограждения

кН/м;

4) Нагрузка от перильных ограждений

кН/м;

где р=0,066 кН – масса одного перильного блока;

=3,0 м – длина перильного блока

кН/м;

5) Нагрузка от конструкции одежды ездового полотна:

а) от покрытия

кН/м;

где В₁ – ширина покрытия;

h₁=0,07 м – толщина покрытия;

g₁=2,4 тс/м – средняя плотность асфальтобетона;

кН/м;

б) от защитного слоя

кН/;

где В₂ – ширина защитного слоя;

кН/м;

в) от гидроизоляции

кН/м;

г) от выравнивающего слоя

кН/м;

Суммарная постоянная нагрузка

Нормативная:

,кН/м;

Расчетная:

9,67+1,22+0,054+0,079+3,3+1,64+0,25+1,18=17,39кН/м;

3.1.2. Построение линий усилий M и Q в расчётных сечениях

Усилия от всех видов нагрузок определяем в трёх сечениях балки: в середине, в четвёрти пролета и на опоре (сечение 1-1, 2-2, 3-3). Для этих сечений построим линии влияния моментов и поперечных сил и загружаем их соответствующей нагрузкой.

Рис 1. Линии влияния усилий М и Q в расчетных сечениях балки длиной 18м.

3.1.3 Определение усилий от постоянной нагрузки

А. Изгибающие моменты

Сечение 1-1

Нормативный момент

кН/м;

Расчётный момент

кН/м;

w - площадь линии влияния;

Сечение 2-2

,кН/м;

Б. Поперечные силы:

Сечение 1-1

Сечение 2-2

кН/м;

Сечение 3-3

кН/м;

кН/м.

3.1.4. Определение коэффициентов поперечной установки (КПУ) для середины пролета.

Для простоты определения КПУ и с допустимой степенью точности воспользуемся методом внецентренного сжатия.

Поскольку наиболее загруженным при внецентренном сжатии будет крайний блок, то достаточно построить линию влияния давления на него. Ординаты линии влияния давления на крайний левый блок при расположении груза Р=1 над ним и крайним правым блоком определяют по формуле

Построенную линию влияния давления нужно соответственно загрузить и вычислить КПУ как полусумму ординат под соответствующими грузами, считая давление на ось равным единице.

где m – количество балок в поперечном сечении;

a_j – расстояние между крайними балками

a_i – расстояние между симметричными парами балок

Определяем КПУ для нагрузки A-14 по первому случаю загружения.

Устанавливаем ось крайнего левого колеса нагрузки А-14 (тележки равномерно распределенной нагрузки) на расстоянии от барьерного П+0,55 м, т.е. 1,05 м для Г-7; 1,55 м для Г-8; 2,05 м для Г-10; 2,55 для Г-11, 5м

П – ширина полосы безопасности (0,5 м – Г7; 1,0 м – Г-8; 1,5 м – Г-10; 2,0 м – Г11,5).

Рис. 3.4 Схема определения КПУ для нагрузки

А-14(первый случай загружения)

Тележка

Равномерно распределенная нагрузка

где 0,6 – коэффициент полосности.

Нагрузка на тротуарах

КПУ_т= y_t = 0,620

Определяем КПУ для нагрузки А-14 по второму случаю загружения. Устанавливаем ось первого колеса нагрузки А-14 на расстоянии 0,55 м от барьерного ограждения.

Рис. 3.5 Схема определения КПУ для нагрузки

А-14(второй случай загружения)

Тележка

Равномерно распределенная нагрузка

Определяем КПУ для колесной нагрузки НК-112. Устанавливаем край левого колеса на расстоянии от барьерного ограждения П+0,4, т.е. 1,4м для Г-8+2*1,0

Рис.3.6 Схема определения КПУ для нагрузки НК-112.

Колесная нагрузка:

КПУ_НК-80=0,5(y₅+y₆)=0,5(0,394+0,294)=0,344

3.1.5. Определение коэффициента поперечной установки в опорном сечении.

В опорном сечении КПУ определяется по закону рычага. Для чего строится линия давления и загружается временной нагрузкой.

Рис.3.7 Схема определения КПУ для А-14

а) для крайней балки(второй случай загружения)

б) для средней балки

Для крайней балки

Для средней балки

Определяем КПУ от нагрузки НК-112.

Рис.3.8 Схема определения КПУ для НК-112

а) для крайней балки

б) для средней балки

Для крайней балки

Для средней балки

3.1.6. Определение усилий от временных нагрузок.

Усилия от временных нагрузок определяем по линиям влияния M и Q в сечениях посередине пролета 1-1, в четверти пролета 2-2 и на опоре 3-3

Рис.3.9 – Схема загружения линий влияния усилий нагрузками А-14, НК-112

А. Изгибающие моменты:

Определяем нормативные и расчетные изгибающие моменты в сечении посередине пролета 1-1.

Нагрузка А-14 (первый случай загружения)

Тележка:

Нормативный момент

Расчётный момент

Где - коэффициент надёжности по нагрузке;

при

при
где - длина линии загружения линии влияния

динамический коэффициент

Равномерно распределенная нагрузка

Нормативный момент

Расчётный момент

где - коэффициент поперечной установки для равномерно распределенной нагрузки по методу внецентренного сжатия;

v-14 кН/м – интенсивность равномерно распределенной нагрузки;

- коэффициент надёжности для равномерно распределённой нагрузки;

- площадь линии влияния;

кНм

Нагрузка на тротуарах:

Нормативный момент

где КПУ_у – коэффициент поперечной установки для нагрузки на тротуарах;

- интенсивность нагрузки на тротуаре

=р^.b;

b – ширина тротуара

=1,2 – коэффициент надёжности для нагрузки на тротуаре

кНм

Нагрузка А-14 (второй случай загружения)

Тележка

кНм

Равномерно распределенная нагрузка

кНм

Нагрузка НК-112

Нормативный момент

Расчетный момент

где КПУ_НК-80 – коэффициент поперечной установки для колесной нагрузки по методу внецентренного сжатия;

- интенсивность эквивалентной колесной нагрузки при длине загружения 17,4 м;

- площадь эпюры линии влияния;

=1,0 – коэффициент надёжности для колесной нагрузки;

- динамический коэффициент к нагрузке НК-112

кНм

Сечение 2-2 (в четверти пролёта)

Изгибающие моменты определяются аналогично сечению 1-1

Нагрузка А-14 (первый случай загружения)

кНм

. Нагрузка А-14 (второй случай загружения)

кНм

Сечение 3-3 (на опоре)

М=0

Б. Поперечные силы

Определяем поперечные силы в опорном сечении 3-3

Нагрузка А-14

Тележка:

Крайняя балка

кН

Средняя балка

кН

где - коэффициент поперечной установки для нагрузки А-14 по методу рычага соответственно для крайней и средней балки.

Равномерно распределенная нагрузка:

крайняя балка

кН

средняя балка

Железобетонный мост 📙 Курсовая → 🆔 78388