Выбор оптимального варианта моста
Вариант № 1 обладает благоприятными архитектурно-эстетическими качествами, но является самым дорогим по стоимости из-за применения массивных анкерных устоев. Увеличиваются сроки строительства моста. Для монтажа пролетного строения применяются дополнительные временные опоры.
Вариант № 2 обладает меньшей стоимостью, но из-за больших пролётов в вантах будут возникать большие усилия, что в свою очередь увеличит вес вант, число вант, число узлов прикрепления. С другой стороны, большое число вант дает возможность в случае аварии перераспределить усилия. Данный вариант обладает благоприятными архитектурно-эстетическими качествами. В этом варианте мы избавляемся от необходимости устраивать дорогостоящие анкерные опоры, пилоны на большой глубине.
Вариант № 3 отличается самой низкой стоимостью. Но в данном варианте используется многопролетная вантовая система, в которой сложно контролировать расчетные усилия в вантах. Так же в этом варианте устраивается пилон на большой глубине, что в свою очередь осложняет строительство.
В результате сравнения вариантов видим, что наименьшими стоимостью обладает вариант № 3, а наибольшей – вариант № 1, наилучшими архитектурными качествами – вариант №1. Так как в задании на курсовой проект не указано, что требуется запроектировать мост с повышенными архитектурными качествами, лучшим принимается вариант № 2, как наиболее оптимальный.
2. Расчёт элементов вантового моста.
2.1. Расчёт усилий в вантах.
Определяем растягивающие усилия в вантах по формуле:
где р, pν – интенсивность соответственно постоянной и временной нагрузки;
d – расстояние между точками прикрепления вант на балке жесткости (панель);
α – углы наклона вант к горизонту;
Pтел
Интенсивность постоянной нагрузки:
т/м
Интенсивность временной нагрузки:
Усилия в вантах:
|
№ ванты |
sin αi |
cosαi |
d, м длина панели |
Nв, усилие в ванте |
|
1(оттяжка) |
0,469 |
0,883 |
15 |
1028,5 |
|
2 |
0,485 |
0,875 |
15 |
592,9 |
|
3 |
0,5 |
0,866 |
15 |
575,1 |
|
4 |
0,53 |
0,848 |
15 |
542,5 |
|
5 |
0,56 |
0,829 |
15 |
513,5 |
|
6 |
0,588 |
0,809 |
15 |
489 |
|
7 |
0,629 |
0,777 |
15 |
457,1 |
|
8 |
0,669 |
0,743 |
15 |
429,8 |
|
9 |
0,731 |
0,682 |
15 |
393,4 |
|
10 |
0,788 |
0,616 |
15 |
364,9 |
|
11 |
0,866 |
0,5 |
15 |
332 |
|
12 |
0,934 |
0,358 |
27,5 |
521,6 |
|
13 |
0,94 |
0,342 |
27,5 |
518,3 |
|
14 |
0,848 |
0,53 |
20 |
433,2 |
|
15 |
0,755 |
0,656 |
20 |
486,6 |
|
16 |
0,669 |
0,743 |
20 |
549,2 |
|
17 |
0,602 |
0,799 |
20 |
610,3 |
|
18 |
0,559 |
0,829 |
20 |
657,2 |
|
19 |
0,515 |
0,857 |
20 |
713,4 |
|
20 |
0,469 |
0,883 |
20 |
783,4 |
|
21 |
0,438 |
0,899 |
20 |
838,8 |
|
22 |
0,423 |
0,906 |
20 |
868,6 |
|
23 |
0,39 |
0,92 |
20 |
942 |
|
24 |
0,375 |
0,927 |
20 |
979,7 |
Подбор сечений вантов осуществляется по формуле:
где
– разрывное усилие материала вант.
|
№ ванты |
Площадь сечения ванты Ai, мм2 |
Количество канатов |
|
1 |
7911,538 |
53 |
|
2 |
4560,769 |
30 |
|
3 |
4423,846 |
29 |
|
4 |
4173,077 |
28 |
|
5 |
3950 |
26 |
|
6 |
3761,538 |
25 |
|
7 |
3516,154 |
23 |
|
8 |
3306,154 |
22 |
|
9 |
3026,154 |
20 |
|
10 |
2806,923 |
19 |
|
11 |
2553,846 |
17 |
|
12 |
4012,308 |
27 |
|
13 |
3986,923 |
27 |
|
14 |
3332,308 |
22 |
|
15 |
3743,077 |
25 |
|
16 |
4224,615 |
28 |
|
17 |
4694,615 |
31 |
|
18 |
5055,385 |
34 |
|
19 |
5487,692 |
37 |
|
20 |
6026,154 |
40 |
|
21 |
6452,308 |
43 |
|
22 |
6681,538 |
45 |
|
23 |
7246,154 |
48 |
|
24 |
7536,154 |
50 |