ЖЕНЯ ДИПЛОМ ПЗ(2) (1052007), страница 6
Текст из файла (страница 6)
5. Детальная разработка проекта реконструкции моста.
5.1. Составление проекта замены пролетных строений.
Проектом предусматривается замена существующих пролетных строений Lp=34.0и м Lp=127.4м на новые металлические пролетные строения Lp=33.6м и Lp=127.4м с установкой под новые пролетные строения новые опорные части.
В связи с коротким остаточным сроком службы сооружения и большой длиной пролетов мостового сооружения, было принято решение о замене крайних пролетных строений №1,2 и №5,6 методом поперечной передвижки, а русловых монтажом с пирса.
Данном дипломном проекте детально рассматривается вариант поперечной передвижки пролетных строений с полунавесным монтажом фермы.
5.2. Расчет временной опоры для полунавесного монтажа пролетного строения.
Конструкции временных опор в целом и их элементы рассчитывают на прочность и устойчивость положения при воздействии нагрузок в наиболее невыгодных сочетаниях, действующих в течение всего времени монтажа пролетных строений до момента вступления их в работу.
Промежуточные опоры и опорные обустройства при полунавесной сборке в общем случае рассчитываются по первому предельному состоянию на прочность и устойчивость положения на все сочетания нагрузок ( Табл. 1).
Таблица 5.1 - Сочетания нагрузок при расчете временных опор
№ нагрузки | Нагрузки и воздействия | Сочетания нагрузок | |||
на прочность | на устойчивость положения | ||||
1 | 2 | 3 | |||
1 | Собственный вес опоры и обстройки | + | + | + | + |
2 | Вес монтируемого пролетного строения | + | + | - | + |
3 | Вес подмостей, рештований, подкрановых и транспортных путей, трубопроводов | + | + | - | + |
4 | Вес сборочного крана: | ||||
с грузом | + | - | - | - | |
без груза | - | + | + | + | |
5 | Вес транспортных средств с грузом | + | - | - | - |
6 | Вес людей, инструмента, мелкого оборудования | + | + | - | - |
7 | Давление поперечно направленного ветра на пролетное строение, кран и опору | - | + | + | + |
8 | Давление от домкратов при регулировании нагрузок между опорами | - | - | + | - |
Нагрузки на временные опоры определяются при предельной длине консоли монтируемого пролетного строения и наиболее невыгодных положениях сборочного крана, транспортных средств и подвесных подмостей. Вертикальные нагрузки для каждой из промежуточных опор в пролете определяются в предположении полной разгрузки всех предыдущих промежуточных временных опор [8].
Горизонтальные нагрузки от ветра на пролетное строение и кран передаются на опорные устройства пропорционально приходящейся на них доле вертикальные нагрузки. Расчетная схема, для расчета временных опор по первому предельному состоянию на прочность и устойчивость положения на все сочетания нагрузок изображена на Рисунке 2.1.
Вертикальное давление на временную опору 4 в соответствии с расчетной схемой Рис. 2.1, исходя из условия ∑М0 = 0 определяется по формуле 5.1.
Рисунок 2.1 – Расчетная схема, для расчета временных опор по первому предельному состоянию на прочность и устойчивость положения на все сочетания нагрузок: а, б, в - сочетания нагрузок, соответственно №1, 2, 3
V3 = +
, (5.1)
где g – суммарная расчетная равномерно распределенная нагрузка от веса собираемого пролетного строения, рештований, подкрановых и транспортных путей, трубопроводов, людей, приспособлений, инструмента и мелкого оборудования, кН/м;
Pk – расчетная нагрузка от веса монтажного крана УМК-2 и сборочных подмостей, подвешенных к нему, кН;
Pт – расчетная нагрузка от веса транспортной тележки с грузом, кН;
а – длина пролета до временной промежуточной опоры, м;
b – длина консоли пролетного строения, м;
d – длина панели, м
Горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору 3 в соответствии со схемой рис. 2.1, исходя из того же равенства суммы моментов относительно узла Н0
W3 = +
, (5.2)
где w – горизонтальная расчетная нагрузка на пролетное строение от давления поперечного ветра, кН/м;
Wk – горизонтальная расчетная нагрузка от давления ветра на кран, кН [8].
Расчет давления временных опор:
-
Сочетание №1
g = =
= 72,8 кН/м,
где – общая масса крановых путей на всю длину моста, кН
=
= 299,453 кН;
–общая масса рабочих мостиков, кН
= 511,638кН;
Q3 – общий вес людей, приспособлений и мелкого оборудования, кН
Q3= = 1037,5 кН;
Q4 – общий вес фермы, кН
Q4 = = 3458 кН.
897,314 кН,
где γf–коэффициент надежности по нагрузке;
– вес сборочных подмостей подвешенных к крану УМК-2, кН
= 0,13·3458·10 = 449,54кН;
– расчетная нагрузка от веса монтажного крана УМК-2, кН
= 34,2·10 = 342 кН;
– вес максимального груза УМК-2, кН.
Pт = γf = 1,1·22 = 24,2 кН;
где – вес транспортной тележки с грузом, кН.
V3 = +
=8481 кН.
В данном сочетании нагрузок горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору 3 отсутствует.
-
Сочетание №2
Суммарная расчетная равномерно распределенная нагрузка на пролетное строение не будет отличаться от нагрузки посчитанной в сочетании №1, а значит g = 72,8 кН/м.
Pк = γf ( +
) = 1,1·(449,54+342) = 870,69 кН,
V3 = +
=8206 кН,
w = = 1·21,0·0,38·0,2 = 1,596 кН/м,
где Н – высота пролетного строения, м;
ω – интенсивность ветровой нагрузки, кН/м2;
к – коэффициент заполнения пролетного строения.
Wк = = 15,75 кН,
где – длина крана, вдоль оси моста, м;
– высота крана, м;
ф – коэффициент заполнения.
W3 = +
= 170,08кН.
-
Сочетание №3
Суммарная расчетная равномерно распределенная нагрузка на пролетное строение отсутствует. Учитываем только вес сборочного крана, без груза.
Pк = (
+
) =870,69 кН,
V3 = = 1099,68кН.
w = 1,569кН/м,
Wк = 15,75 кН,
W3 = +
= 170,08 кН.
Все результаты сведены в Табл. 5.1
Таблица 5.1- Сводные данные по расчету
№ сочетания | Вертикальное давление V, кН | Горизонтальное давление W, кН |
1 | 4800,8 | - |
2 | 4562,92 | 72,58 |
3 | 981,1 | 72,58 |
Расчет опорных обустройств осуществляется в соответствии со схемой Рисунке 5.2.
Рисунок 2.2 – Опорные обустройства временной опоры и их расчетные схемы (а, б):1 – монтажные клетки; 2 – вспомогательные продольные бал ки; 3 – поперечная балка ростверка; 4 – домкрат.
Монтажные клетки проверяют по смятию на узловую нагрузку с учетом перераспределения нагрузки от давления поперечного ветра на пролетное строение
Руз = 0,5 V4 + (5.3)
где B – ширина пролетного строения, м.
Условие прочности по смятию древесины монтажных клеток
σ = ≤ Rdg, (5.4)
где Акл – суммарная площадь смятия клетки, м2;
Rdg – расчетное сопротивление древесины смятию, МПа.
Вспомогательные продольные балки оголовков временной опоры рассчитывают на нагрузку Руз, передающуюся на них от пролетного строения через гидравлические домкраты, при выверке строительного подъема фермы. Поэтому для получения расчетной нагрузки на продольную балку вводится дополнительный коэффициент надежности по нагрузке γf= 1,3
= γfPуз, (5.5)
расчетная схема балки приведена на Рисунке 5.2 а, в.
Изгибающий момент в опасном сечении пакета продольной балки:
Мn = , (5.6)
где l – ширина башни между осями, м.
Продольный пакет может быть выполнен из двутавровых балок, необходимый суммарный момент сопротивления которых должен быть:
∑Wx = , (5.7)
количество двутавров: