- •Методические указания к курсовому проекту
- •1 Общие указания
- •2 Содержание и оформление проекта
- •3 Составление вариантов моста
- •3.1 Порядок работы, местные условия
- •3.2 Выбор типов пролетных строений и опор
- •3.3 Определение числа и величины пролетов моста
- •3.4 Составление эскиза промежуточной опоры
- •3.5 Вычерчивание вариантов моста
- •3.6 Определение объемов работ и стоимости моста
- •3.7 Проектирование последующих вариантов
- •3.8 Анализ вариантов моста и выбор наилучшего решения
- •3.9 Оформление пояснительной записки по вариантам моста
- •4 Статический расчет пролетного строения
- •4.1 Расчет плиты балластного корыта
- •4.1.1 Расчетная схема
- •4.1.2 Нормативные нагрузки
- •4.1.2 Расчетные усилия
- •4.1.3 Определение расчетного сечения плиты и назначение площади рабочей арматуры
- •4.1.4 Расчет нормального сечения плиты по прочности
- •4.1.5 Расчет на выносливость
- •4.1.6 Расчет на трещиностойкость
- •4.2 Расчет главной балки
- •4.2.1 Определение нормативных постоянных нагрузок
- •4.2.2 Построение линий влияния изгибающих моментов и поперечных сил. Определение нормативных временных вертикальных нагрузок
- •4.2.3 Определение расчетных внутренних усилий для расчетов на прочность, выносливость и трещиностойкость
- •4.2.4 Назначение расчетного сечения балки и подбор рабочей арматуры в середине пролета
- •4.2.5 Расчет балки на прочность нормального сечения в середине пролета
- •4.2.6 Расчет балки на выносливость нормального сечения в середине пролета
- •4.2.7 Расчет балки на трещиностойкость нормального сечения в середине пролета
- •4.2.8 Построение эпюры материалов с определением мест отгибов рабочей арматуры
- •4.2.9 Расчет балки по прочности наклонного сечения у опоры
- •Определение прогиба балки в середине пролета
- •5 Объем и порядок расчета опоры моста
- •5.1 Расчет устоя
- •5.1.1 Нормативные нагрузки
- •5.1.2 Расчетные усилия
- •5.1.3 Расчеты по прочности и устойчивости
- •5 .1.5 Проверка устойчивости положения
- •5.1.6 Расчет устойчивости конструкции устоя против сдвига
- •6 Конструирование элементов моста. Оформление поснительной записки и чертежей
- •6.1 Требования к графическому оформлению конструктивных чертежей
- •Оформление пояснительной записки по расчетам моста
- •6.3 Оформление пояснительной записки по конструированию моста
- •Общая информация для студентов заочной формы обучения
- •Задание на курсовой проект студентам заочной формы обучения. Исходные данные
- •Сведения о пролетных строениях мостов
- •Пролетные строения ж.-д. Мостов из обычного железобетона пролетами от 2,95 до 16,5м
- •Основные строительные показатели сборных устоев железнодорожных мостов
- •Несущая способность свай и оболочек
- •Монолитные опоры железнодорожных мостов
- •Укрупненные расценки работ
- •Расчетные характеристики бетона и арматуры
- •Приложение н нормативная временная вертикальная нагрузка ск от железнодорожного подвижного состава ( сНиП 2.05.03-84*)
- •Приложение п коэффициенты к нагрузкам п.1 Коэффициенты надежности
- •П.2 Коэффициент
- •П.3 Динамический коэффициент
- •Пример конструктивного чертежа пролетного строения
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание
- •630049, Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191
3 Составление вариантов моста
3.1 Порядок работы, местные условия
Наилучшее решение при проектировании моста находят путем составления и технико-экономического сравнения нескольких вариантов (в курсовом проекте - три), которые рекомендуется разрабатывать в следующем порядке:
изучить заданные местные условия проектирования моста;
выбрать тип пролетных строений и опор;
определить число и величину пролетов варианта моста;
составить эскиз промежуточной опоры;
определить число и длину свай в фундаменте опоры (в случае применения свайного фундамента);
вычертить вариант моста;
определить объемы работ и стоимость варианта моста.
Составленные варианты моста сравнивают по технико-экономическим показателям и выбирают наилучший.
Перед проектированием необходимо ознакомиться с местными условиями и требованиями к мосту, принятыми в соответствии с заданием (или шифром студента – заочника по таблице Б.1 Приложения Б настоящих методических указаний), а затем составить раздел «Исходные данные. Местные условия» пояснительной записки.
В пункте «Характеристика водотока» указывают номер профиля перехода; характеристику течения воды и русла; отметки уровней высокой и меженной воды ( УВВ и УМВ); ширину русла Вр при УМВ; ширину левой Вл и правой Вn пойм при УВВ; отметки уровней высокого и низкого ледоходов ( УВЛ и УНЛ), если они заданы; толщину льда; величину заданного отверстия моста L0; коэффициент размыва русла реки kр.
В пункте «Геологические условия» приводят наименование и физико-механические характеристики грунтов по оси моста; глубину заложения и мощность слоев грунта; расчетную глубину промерзания грунта. Толщину слоев грунта принимают по масштабу соответствующего профиля.
В пункте «Железнодорожный участок» указывают категорию железной дороги; положение дороги в плане и профиле, число путей, отметку подошвы рельса ПР = УМВ + Н, где Н – заданное возвышение подошвы рельса над УМВ .
3.2 Выбор типов пролетных строений и опор
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 16,5 м (инв. №557), и с предварительно напряженной арматурой, полной длиной от 16,5 до 27,6 м (инв. №556). Основные данные типовых пролетных строений приведены в Приложении В и учебниках /4, 5, 6/.
Для среднего моста через реку с ледоходом рациональными являются промежуточные сборно-монолитные опоры с фундаментами на естественном основании или из свай (оболочек).
Глубина заложения опор определяется типом фундамента, величиной размыва грунта или глубиной промерзания его у каждой опоры. При отсутствии размывов отметки подошвы массивного фундамента ( ПФ) или острия свай ( ОС) должны быть расположены не менее чем 0,25 м ниже расчетной глубины промерзания. При возможности размывов грунта фундаменты мостов должны быть заложены в грунт ниже уровня местного размыва на глубине, требуемой по расчету на действие расчетной нагрузки. Величина местного размыва (loc) зависит от скорости воды, физико-механических параметров грунта, формы поперечного сечения опоры и определяется весьма сложными соотношениями (см. Сооружение мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов / Минстрой России. – М.: Письмо № МО-298.22.12.95), однако при курсовом проектировании разрешается принять ее равной ширине фундамента Аф — при прямоугольной или 0,5Аф при обтекаемой форме фундамента опоры. Параметр Аф можно считать большим, чем ширина опоры А, на 1 м.
Глубину погружения свай или оболочек ниже линии размыва грунта можно получить, приравнивая величину расчетного давления на наиболее нагруженную сваю (см. данные из типовых проектов опор и по Приложению Г) к несущей способности свай по грунту (см. Приложение Д). Новые глубины размыва дна водотока у опор вследствие стеснения его живого сечения мостом:
hp = h (kp -1) + loc, (3.1)
где h — глубина воды у опоры до размыва, отсчитываемая от УВВ.
Для промежуточных опор в заданных грунтовых условиях можно принять фундаменты с высокими или низкими ростверками на висячих железобетонных сваях или оболочках. Головы свай заделывают в прямоугольный или обтекаемый в плане ростверк толщиной 1,5…2м с размерами, как правило, не менее чем на 0,5 м превышающими размеры нижней части тела опоры. Сваи заделывают в ростверк на длину не менее половины периметра призматических свай и 1,2 м – для свай диаметром 0,6 м и более.
Обрез фундамента (верх ростверка) в меженном русле располагают ниже УНЛ на толщину льда плюс 0,25 м, а на поймах – на 0,25 м ниже поверхности грунта после размыва. Низ высокого ростверка в меженном русле располагают на любом уровне.
В качестве опор можно принять как массивные из монолитного бетона, так и типовые сборно-монолитные или сборные железобетонные на свайном основании, данные о которых приведены в Приложениях Г, Е, а также в учебниках /4,5/. Устои могут необсыпными и обсыпными, что может влиять на обеспечение заданного отверстия моста. Это следует учитывать при работе над всеми вариантами.