Реферат: Разработка моста
Название: Разработка моста Раздел: Рефераты по транспорту Тип: реферат | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Введение 5 1 Анализ местных условий строительства 7 1.1 Характеристика водотока 7 1.2 Инженерно-геологические условия 8 1.3 Железнодорожный участок 8 1.4 Обоснование типа фундаментов опор 8 1.5 Выбор конструкций промежуточных опор и устоев 9 1.6 Выбор типа пролетного строения 10 2 Разработка варианта моста №1 10 2.1 Составление профиля мостового перехода 10 2.2Эскизное проектирование промежуточной опоры 12 2.3 Разбивка отверстия моста на пролеты 15 2.4 Эскизное проектирование устоя 16 2.5 Составление чертежа моста 17 2.6 Определение объемов работ и стоимости моста 18 3 Разработка варианта моста №2 19 3.1 Эскизное проектирование промежуточной опоры 20 3.2Разбивка отверстия моста на пролеты 21 3.3 Эскизное проектирование устоя 23 3.4 Определение объемов работ и стоимости моста 25 4 Разработка варианта моста №3 26 5 Выбор оптимального варианта моста 29 Заключение 30 Список использованных источников 31
В курсовой работе на тему «Мост балочный железобетонный» составили 3 технически возможных и экономически выгодных варианта. Сравнивая технико-экономические показатели вариантов, выбираем для дальнейшей разработки наилучшую для данных условий конструкцию моста. В качестве первого варианта рассматривается балочный двухпролетный мост с типовыми пролетными строениями из предварительно напряженного железобетона и фундаментами опор на естественном основании. Второй вариант представлен балочным мостом с типовыми двухблочными пролетными строениями и свайными фундаментами опор. В третьем варианте делается попытка устранить недостатки предыдущих вариантов, изменяя величину пролетов, тип конструкции пролетных строений и опор и т.д. При составлении вариантов моста следует ориентироваться на современные типовые проекты, применяя в основном сборные конструкции пролетных строений и опор и отдавая преимущество свайным фундаментам вместо массивных фундаментов глубокого заложения. После составления всех вариантов необходим тщательный сравнительный технико-экономический анализ по таким показателям: - строительная стоимость моста; - расход основных материалов (прежде всего бетона и железобетона); - возможность индустриализации процессов строительства; - общий срок строительства моста, определяемый, прежде всего, количеством опор; - трудоемкость изготовления, транспортирования и монтажа. В курсовой работе можно выразить количественно только первые два показателя. Однако это не означает, что только они определяют окончательный выбор наилучшего варианта. При близких строительных стоимостях определяющими могут быть другие показатели. 1 1.1 Характеристика водотока 1. Номер профиля мостового перехода – 1 2. УМВ – 13,4 3. УВВ – 15,2 4. Ширина русла на уровне УМВ – 37,5 5. Ширина русла на уровне УВВ – 80 6. Глубина при УВВ – 4,6 7. Глубина при УМВ – 2,8 8. Уровень высокого ледохода – 15,2 9. Уровень низкого ледохода – 13,4 10. Толщина льда – 0,2 11. Отверстие моста – 50 12. Коэффициент размыва русла – 1,1 Вычисляем глубину реки после размыва где h – бытовая глубина при УВВ. где УВВ – уровень высокой воды; ОД – отметка дна. 1.2 Инженерно – геологические условия Верхний слой – песок пылеватый, мощностью от 8,0 до 2,6 м. Нижний слой – глина неограниченной мощности. Глубина промерзания грунта – 1,2м. 1.3 Железнодорожный участок Мостовой переход находится с умеренным континентальным климатом. Река имеет спокойное течение и устойчивое русло. Первая подвижка льда происходит на уровне меженных вод. Наивысший уровень ледохода совпадает с уровнем высоких вод. Мост расположен на прямом и горизонтальном участке однопутной железной дороги 1 категории. Дорога пересекает реку под прямым углом. Класс временной подвижной нагрузки К-10.
где 1.4 Обоснование типов фундаментов опор При наличии в верхнем слое грунтов мало сжимаемых (твердые и полутвердые глины и суглинки, крупные пески) и средней сжимаемости (тугопластичные глины и суглинки, пески средней плотности) принимаются фундаменты на естественном основании мелкого заложения. При этом подошва фундаментов промежуточных опор заглубляется не менее 2,5 м от наинизшего уровня дна водотока после размыва, фундаменты устоев заглубляются в крупные и средние пески не менее 1 м от поверхности, а в глинистые и мелкие песчаные грунты – не менее чем на 0,25 м ниже глубины промерзания. При наличии в верхнем слое грунта мелких и пылеватых песков, насыщенных водой, а также супесей фундаменты опор заглубляются в нижней (несущий) слой грунта минимум 0,5 м. При заглублении более 5 м В грунтах позволяющих забивку свай на расчетную глубину без устройства лидерных скважин, рассматривается конструкция фундаментов с высоким свайным ростверком из монолитного железобетона. При этом низ свайных элементов промежуточных опор заглубляется ниже линии расчетного размыва не менее 4 м. 1.5 Выбор конструкции промежуточных опор и устоев При наличии ледохода принимаются массивные промежуточные опоры сборно-монолитной конструкции обтекаемой формы (для уменьшения местного размыва). Конструкция устоев зависит от высоты насыпи на подходах к мосту и длины береговых пролетных строений. Высота насыпи определяется по формуле: где БН – отметка бровки насыпи, назначаемая на 0,9 м ниже отметки подошвы рельса; ОД – отметка дна у концов моста. где ПР – проектная отметка подошвы рельса.
1.6 Выбор типа пролетного строения Выбирая тип пролетного строения и назначая его длину, контролируется соблюдение требований о возвышении низа пролетного строения над УВВ. При заданной отметки ПР максимально допустимая строительная высота пролетного строения будет: где 1,5 – возвышение низа конструкции над УВВ при наличии карчехода. Ориентируясь на величину полная длина lп =27,6 м, расчетная длина lр =26,9м, строительная высота hстр =2,75м, объем железобетона Vж.б. =83,01м3 . 2 2.1 Составление профиля мостового перехода Заданный для курсового проектирования профиль мостового перехода вычерчивается в масштабе 1:200 на листе миллиметровой бумаги. На профиле показываются геологическое строение, уровни воды, линию дна реки после размыва, линию подошвы рельса (ПР), линию промерзания грунта. Середина моста устанавливается с таким расчетом, чтобы заданное отверстие моста 2.2 Эскизное проектирование промежуточной опоры Выбрав в первом приближении типовое ребристое пролетное строение полной длиной максимально допускаемую), определяется отметка верха опорной площадки (ОП): где При заданной толщине льда
Рисунок 2.1- Эскиз промежуточной опоры с фундаментом на опускном колодце Ориентировочные размеры поперечного сечения тела опоры принимаются из таблицы 2.1 Таблица 2.1 – Рекомендации к назначению размеров тела опоры
Минимальные значения толщины опорной площадки где шире толщины опоры.
Рисунок 2.1- Оголовок промежуточной опоры В опорах сборно–монолитной конструкции размер Приняв ближайшее кратное 70 см значение Приняв Отметка подошвы фундамента определяется по формуле: где ОГ – отметка глины, м Найдя отметку подошвы фундамента (ПФ), определяется высота фундамента: Объём подферменной плиты (Vпп ) находи по формуле: Объём тела промежуточной опоры (Vт ) определяется по формуле: Размеры подошвы В
и С
опускного колодца назначаются, задаваясь величиной уступов где b и с – размеры тела опоры. Объем фундамента определяется по формуле: где В и С – размеры фундамента; h ф – высота фундамента. 2.3 Разбивка отверстия моста на пролеты Объем оптимального пролетного строения из условия равенства стоимостей промежуточной опоры (Со ) и пролетного строения (Сп.с. ) определяется по формуле: где из обычного и 300 руб/м3 из предварительно напряженного железобетона; Со – стоимость промежуточной опоры, складывающаяся из стоимости отсыпки островка (Сост ), фундамента (Сф ), сборно-монолитного тела опоры (Ст ). Выражая стоимость перечисленных работ через объемы (V
) и расценки ( где 120руб/м3 Размеры островка для изготовления опускного колодца где h – глубина воды при УМВ; 0,7 – возвышение островка над УМВ По полученной величине V п.с принимаем пролетное строение ранее выбранной длины l п =27,6м. Определение числа пролетов моста: где 2.4 Эскизное проектирование устоя Размеры устоя по фасаду определяются геометрически в зависимости от высоты насыпи. Подошва фундамента заглублена в несущий слой на 0,5 м. Определение длины фундамента: Определение длины устоя: Определение объема фундамента: где Определение высоты фундамента: Определение полной длины моста: где l уст – длина устоя, м; l п – длина пролетного строения, м. Рисунок 2.3 – Эскизное проектирование устоя, вид со стороны пролета Подсчет объемов работ и стоимости моста ведется в табличной форме Таблица 2.1 –Подсчет объемов работ и стоимости моста по варианту №1
где V сбр – объем сборной кладки, м3 ;
3 3.1 Эскизное проектирование промежуточной опоры Сохранив размеры тела промежуточной опоры по варианту №1, принимается свайный фундамент с высоким ростверком. Сваи принимаются сечением 35 Толщина ростверка принимается равным Требуемое число свай в фундаменте промежуточной опоры определяется по формуле: где подошвы ростверка. Нормативная нагрузка на свайный фундамент складывается из веса частей промежуточной опоры Определение веса промежуточной опоры: где подферменника ( V п.п – объем подферменника, м3 ; V Т – объем тела опоры, м3 ; V ф – объем фундамента, м3 . Определ где Определение веса мостового полотна на балласте: где Определение веса подвижного состава, расположенного на двух пролетах: где загружения линии влияния влияния Определение расчетного значения вертикальной нагрузки: где Опре Полученное число свай размешают в плане по ростверку, соблюдая конструктивные требования норм. При этом вдоль моста (по фасаду опоры) сваи размещают на минимальных расстояниях 3d. При высоких свайных ростверках для повышения горизонтальной жесткости фундамента часть свай погружают в грунт с наклоном не более 3:1. 3.2 Разбивка отверстия моста на пролеты Объем промежуточной опоры Объем плиты ростверка равен: Объем свай: Определение объема шпунта из досок толщиной 50 мм и длиной 6.5 м: Определение стоимости промежуточной опоры: (3.10) где 100, 180, 150, 120 – единичные расценки; V ш , V св , V ф , V о – объемы шпунта, свай, фундамента и промежуточной опоры. Определение объема промежуточной опоры:
Определение объема оптимального пролетного строения: где По объему Число пролетов определяется по формуле:
где L 0 – размер отверстия моста, м; l п – длина пролетного строения, м. После выбранного пролетного строения корректируются размеры промежуточной опоры: Рисунок 3.1 – Размещение свай в ростверке 3.3 Эскизное проектирование устоя Принимается типовой обсыпной свайный устой на высоком ростверке со сваями сечением 40
Рисунок 3.2 – Эскиз устоя моста
Убедившись, что разбивка моста на пролеты обеспечивает заданное отверстие, приступают к подсчету объемов работ и стоимости моста. Подсчет ведется в табличной форме. Таблица 3.1 – Подсчет объемов работ и стоимости моста
Продолжение таблицы 3.1
Стоимость моста - 136323руб. Общий объем кладки - 669,46 В том числе сборной кладки - 388,19 Коэффициент сборности
4 Раз По сравнению с вариантом №2 увеличивается число пролетов(n ), определяется необходимая длина пролетного строения и принимаются типовые пролетные строения из обычного железобетона. Принимаем типовое пролетное строение длиной 16,5 м Расчет ведется потому же принципу, как и в варианте моста №2:
Таблица 4.1 – Подсчет объемов работ и стоимости моста
Стоимость моста - 139921 руб. Общий объем кладки - 747 В том числе сборной кладки – 342,31
Заключение Основные технико – экономические показатели вариантов моста №1, №2 и №3 выписываются в таблицу. Рекомендуемый к строительству оптимальный вариант моста должен иметь минимальную строительную стоимость, трудоемкость и продолжительность постройки при высоких эксплуатационных качествах. Кроме стоимости важными технико – экономическими показателями является расход бетона и железобетона и коэффициент сборности, получаемый делением объема только сборного (заводского изготовления) бетона и железобетона на общий объем бетона и железобетона. Таблица – Основные технико – экономические показатели вариантов моста
По итогам выполненных расчетов по вариантам моста, получаем, что вариант моста №3 является наиболее выгодным для строительства, так как его стоимость меньше, чем стоимость остальных вариантов. Уменьшается объем сборного железобетона, но увеличивается общий объем бетона и железобетона, что приводит к сокращению трудоемкости и продолжительности постройки. С 1 Мосты и тоннели на железных дорогах / Под редакцией В.О. Осипова. М.: Транспорт, 1987. – 367 с. 2 СНиП 2.05.03 – 84. Мосты и трубы / Госстрой СССр. М. ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 200 с. 3 Проектирование деревянных и железобетонных мостов / Под редакцией А.А. Петропавловского. М.: Транспорт, 1987. – 352 с. 4 Справочные материалы к курсовой работе по дисциплине “Сооружение и эксплуатация мостов, тоннелей и труб”. Ростов – на – Дону; РИИЖТ. 1992. – 10 с. 5 Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Сооружение и эксплуатация мостов, тоннелей и труб». Часть 1. Составление вариантов железобетонного моста./В.В.Гудима: РГУПС. Ростов-на-Дону , 1993. 18с. |