1.4 Варианты схемы мостов.
“Основные технические решения, принимаемые при проектировании новых и реконструкции существующих мостов и труб (в том числе путепроводов, виадуков, эстакад и пешеходных мостов), следует обосновывать путём сравнения технико-экономических показателей конкурентноспособных вариантов” /25/.
Эту стадию проектирования проводят индивидуально для конкретного объекта ввиду наличия у каждого из них только своих исходных данных (прилож. 1), /25/.
Процесс составления вариантов при проектировании мостов сводится /8,19,25/ к выбору оптимальных ширины и длины моста, назначению вида пролётного строения, опор и определению генеральных размеров моста.
Размеры моста в поперечном сечении определяет габарит моста, т.е. очертание свободного пространства, предназначенного для беспрепятственного пропуска транспорта (прилож.2), /25/. Высота габарита - расстояние от поверхности проезжей части до верхней линии очертания габарита - практически одинакова для любых мостов.
Ширину моста определяет режим и безопасность движения, как на самом мосту, так и на прилегающих к нему участках дороги. Для удовлетворения условий движения и повышения его безопасности ширину габарита каждого моста назначают (прилож.3), /25/ в зависимости от категории дороги, а также с учётом перспективы увеличения интенсивности движения. Таких значений габарита достаточно много, поэтому габариты мостов по ширине условно обозначают буквой «Г» и числом (после тире), равным расстоянию между ограждениями с внутренней стороны моста.
Длина моста должна обеспечить минимально необходимое отверстие моста, которое определяет “живое” сечение реки, расходы воды и режим размыва грунта.
Отверстие моста
(т. е. расстояние между берегами по уровню
РГВВ) определяют по результатам
гидрологических расчётов, и в нашем
случае составляет
.
Отверстие моста уменьшается после его
строительства за счёт насыпей подходов,
возводимых на части пойм, и за счёт
стеснения потока опорами.
Фактическое
отверстие моста при заданном коэффициенте
размыва
и стеснении потока опорами на
/8/,
определяется по формуле (1.4.1):
,
(1.4.1)
Подставляя значения в формулу (1.4.1), получим:
.
При необсыпных
устоях фактическое отверстие моста
практически равно длине моста, т.е.
.
Направляющие конусов обсыпных устоев
дают в точках пересечения с отметкой
проезжей части (ПЧ) положение начала и
конца моста. На несудоходных реках
отметка ПЧ всецело зависит от РГВВ. С
учётом минимального возвышения низа
пролётного строения над РГВВ
,
/8/,
средней высоты конструктивных элементов
пролёта
,
толщины мостового полотна
и превышения отметки оси моста над его
бровкой
,
минимальная отметка ПЧ для реконструируемого
моста определится по формуле (1.4.2):
,
(1.4.2)
Подставляя значения в формулу (1.4.2), получим:
.
Следовательно,
при устройстве обсыпных устоев с
крутизной откоса насыпи подхода
ориентировочная длина моста определится
по формуле (1.4.3):
,
(1.4.3)
где
- приблизительная длина участка обратного
крыла устоя, не входящего в насыпь, (м.).
Подставляя значения в формулу (1.4.3), получаем:
.
При разбивке моста на неглубоких реках и поймах на пролёты необходимо учитывать /19/, что более рациональной считается такая длина пролёта, при которой стоимость пролётного строения без мостового полотна примерно равна половине стоимости опор, на которые оно опирается. При этом конструкция пролётов должна быть более простой, желательно с ездой поверху.
При железобетонных балочных пролётных строениях с обычной или предварительно напрягаемой арматурой следует применять /8/ унифицированные балки длиной 12, 15, 18, 21, 24, 33 и 42 (м.), а количество балок с разной длиной в конструкции моста должно быть минимальное. Исходя из этого, рассчитанную выше длину моста можно перекрыть балками следующей длины, назначив такие варианты схемы моста:
- новый вариант моста - один пролёт: 12,0 (м.) - устой необсыпной;
- новый вариант моста - один пролёт: 15,0 (м.) - устой обсыпной;
- существующий вариант моста - два пролёта: 6,0 + 6,0 (м.) - устой необсыпной.
Рассмотрев назначенные варианты схемы моста, можно перейти к детальному рассмотрению предложенных схем моста:
- первый вариант нового однопролётного моста не имеет промежуточных опор;
- второй вариант нового однопролётного моста не имеет промежуточных опор, но с избытком перекрывает необходимую длину моста;
- в существующем варианте моста опора располагается посредине отверстия моста и является преградой для водного потока.