ПЗ (1052023), страница 3
Текст из файла (страница 3)
;
,
;
Эквивалентная нагрузка равна:
3.2.3 Проверка эксцентриситета приложения равнодействующей
Эксцентриситет приложения равнодействующей определяем по формуле
Так как эксцентриситет приложения равнодействующей е>1 – равнодействующая выходит за пределы ядра сечения и на сжатие работает только часть сечения по подошве фундамента на длине, которая находится по следующей формуле:
;
Площадь сжатой зоны по подошве фундамента при этом составит:
Тогда радиус ядра сечения будет равен:
При выходе равнодействующей всех нагрузок за пределы ядра сечения необходимо откорректировать допускаемую нагрузку по максимальному давлению, подставив в формулу новое значение рх.
3.2.4 Расчёт устоя на опрокидывание
Для расчёта устоя на опрокидывание, когда временной нагрузкой загружают только призму обрушения и удерживающие моменты от временных нагрузок отсутствуют, общая формула расчёта опор на опрокидывание. принимает вид:
Сумма опрокидывающих моментов определяется по следующей формуле:
Сумма удерживающих моментов определяется по следующей формуле:
;
Где
Получим:
Расчётная схема загружения устоя для расчёта на опрокидывания показана на рисунке 3.10.
Рисунок 3.10 – Расчётная схема загружения устоя для расчёта на опрокидывания
3.2.5 Расчёт устоя на сдвиг
Данный устой - раздельного типа, объединён с опорой №1 диафрагмой, вследствие чего расчёт допускается не проводить.
3.2.6 Определение и сравнение классов устоя и нагрузки
Класс устоя в различных сечениях определяется по формуле:
,
где
- интенсивность эквивалентной нагрузки;
- интенсивность эталонной нагрузки по схеме Н1, принимается по характеристикам
и
линии влияния ([2] приложение 9).
Для треугольно-прямоугольной линии влияния значение
заменяют на
, которую находят по следующей формуле:
,
где
,
- табличные значения эквивалентных нагрузок треугольных линий влияния соответственно длиной
и
при коэффициенте
;
- динамический коэффициент для эталонной нагрузки, находится по формуле:
,
при
и
Подставляя численные значения в формулу, получим:
при
и
Подставляя численные значения в формулу, получим:
Для треугольной линии влияния, при
и
Класс подвижного состава определяется по формуле:
,
где
- эквивалентная нагрузка от подвижного состава первой категории при треугольной линии влияния. Для треугольно-прямоугольной линии влияния значение
заменяют на
.
находят так же как и эквивалентную нагрузку для устоя.
Все вычисленные классы устоя сводятся в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Классы грузоподъемности и нагрузки для береговой опоры
| Расчётные значения | ||||||
| по среднему давлению | по максимальному давлению | на опрокидывание | ||||
| подошва | обрез | подошва | обрез | с учётом эксцентриситета приложения | подошва | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
ki | 105,71 | 344,35 | 31,23 | 115,41 | 26,25 | 54,84 | |
λ | 26,64 | 26,64 | 33,08 | 32,45 | 33,08 | 6,44 | |
λу | 3,64 | 3,64 | 10,08 | 9,45 | 10,08 | - | |
(1+µ) | 1,48 | 1,48 | 1,43 | 1,43 | 1,43 | 1,74 | |
(1+µ0) | 1,37 | 1,37 | 1,33 | 1,34 | 1,33 | 1,58 | |
kн1 | 1,73 | 1,73 | 1,64 | 1,65 | 1,64 | 2,26 | |
kн0 | 19,18 | 19,18 | 17,59 | 17,63 | 17,59 | 23,99 | |
K | 41,41 | 134,90 | 13,35 | 48,98 | 11,22 | 13,94 | |
K0 | 10,30 | 10,30 | 10,02 | 10,00 | 10,02 | 9,61 |
Диаграммы грузоподъёмности балок проезжей части, а также промежуточной и береговой опор, приведены на листе 2.
4 ПРИНЯТИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Пролётные строения подлежат замене, так как:
- техническое состояние пролётных строений в целом, неудовлетворительное (см. п. 1.8.);
- срок эксплуатации пролётного строения составляет 83 года, тогда как нормативный срок службы металлических пролётных строений по ЦП-628 [5], составляет 50-60 лет;
- оставшийся усталостный ресурс пролётного строения составляет 2,9 года, что меньше срока, на который делается усиление, который в свою очередь составляет 25 лет.
Техническое состояние опор, как показал расчёт по грузоподъёмности промежуточной и береговой опор, в целом хорошее, но несмотря на это выявлены следующие дефекты:
- на опоре №1 наклонные трещины по гранитной облицовке,
- на устоях отмечено отслаивание штукатурного слоя в подферменных камнях с наружной стороны и со стороны 0-1 пролёта
- на опоре №2 разрушена ледорезная часть
- на опоре №4 разрушена заделка швов между камнями подферменника в сливной части.
- по боковым поверхностям всех опор видны следы активного выщелачивания.
- не достаточная длина устоя.
Таким образом, реконструкция моста через реку Томь на 7864 км ПК6, I пути, предполагает следующие мероприятия:
- замена старых пролётных строений, на новые пролётные строения;
- замена деревянного мостового полотна, на плиты безбалластного мостового полотна;
- устройство ж.б. оболочек на русловых опорах;
- замена старых опорных частей на новые;
- удлинение устоев железобетонными коробами;
- цементация кладки устоев и пойменных опор.
5 ВАРИАНТЫ РЕКОНСТРУКЦИИ МОСТА
5.1 Общие положения
В данном случае количество вариантов реконструкции моста ограничено из-за длины пролётных строений. Здесь можно применить пролётные строение только той же длины, что и были раньше, так как расстояние между опорами не позволяет применить пролётные строения других длин.
К дальнейшей разработке принимаем вариант реконструкции моста с заменой старых пролётных строений на новые, с ездой понизу, пойменное Lp=23 м, русловые пролетные строения Lp=66 м.
5.2 Разработка варианта капитально ремонта моста
5.2.1 Замена пролетных строений
Данным вариантом предусматривается замена старых металлических пролётных строений, на новые пролётные строения, расчётным пролётом
и
. Конструкция пролётного строения
разработана применительно к типовому проекту серия 3.501-30, инв.N 690/4 (в северном исполнении). Езда осуществляется по безбалластным железобетонным плитам, принятым по типовому проекту инв.№897.
Требования к технологии изготовления пролётных строений изложены в типовом проекте.
Мостовое полотно на безбалластных железобетонных плитах запроектировано в соответствии и «Инструкцией по применению и проектированию безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах на металлических пролётных строениях железнодорожных мостов» 1995г.
Плиты проезда изготавливаются из железобетона класса В40 по прочности с маркой по морозостойкости F300. В качестве рабочей арматуры применяется высокопрочная проволока и арматура класса А-III из стали марки 25Г2С по ГОСТ 380-94 и ГОСТ 5781-82.
Пролётные строения устанавливаются на металлические опорные части тип III, принятые по типовому проекту инв.№583.
Пролётные строения и опорные части грунтуются грунтовкой марки ФЛ-ОЗК по ГОСТ 9109-81 или ХС-059 по ГОСТ 23494-79 (2 слоя), окраска производится эмалью марки ХВ-124 по ГОСТ 10144-89 или ХС-119 по ГОСТ 21824-76 (2 слоя).
Основные характеристики пролётного строения приведены в таблице 5.1, 5.2.
Таблица 5.1 - Основные характеристики пролётного строения
Характеристика | Ед.изм. | Значение |
1 | 2 | 3 |
Расчётный пролёт | м | 66,0 |
Полная длина по проезду | м | 66,96 |
Расстояние между фермами | м | 5,7 |
Расстояние между продольными балками | м | 1,9 |
Число панелей | шт | 8 |
Длина панелей | м | 8,25 |
Строительная высота от подошвы рельса | ||
до низа конструкции в пролёте | м | 1,35 |
до опорной площадки | м | 1,89 |
Вес пролётного стоения | т | 181,8 |
Конструкция пролётного строения
разработана применительно к типовому проекту серия 3.501-75, инв.N 821/2 (в северном исполнении).
Таблица 5.2 - Основные характеристики пролётного строения
Характеристика | Ед.изм. | Значение |
1 | 2 | 3 |
Расчётный пролёт | М | 23,0 |
Полная длина по проезду | М | 23,6 |
Расстояние между главными балками | М | 2,0 |
Строительная высота от подошвы рельса | ||
до низа конструкции в пролёте | М | 2,28 |
до опорной площадки | М | 2,71 |
Вес пролётного стоения | Т | 27,55 |
5.2.2 Переустройство и лечение опор моста
В связи с заменой пролётных строений и учитывая физическое состояние конструкций, на опорах моста, выполняются следующие работы:
- устройство сплошной железобетонной рубашки по телу промежуточных опор;
- переустройство верха опор под новые пролётные строения;
- устройство монолитных железобетонных рубашек по телу устоев;
- устройство смотровых приспособлений на опорах;
- установка коробов удлинения устоев.
5.2.3 Эксплуатационные обустройства
При реконструкции моста предусматриваются следующие
эксплуатационные обустройства:
- тротуары на пролётных строениях;
- перильное ограждение на мосту;
- площадки-убежища на пролётных строениях;
- смотровые приспособления на опорах;
- смотровые приспособления, для осмотра балок проезжей части и элементов ферм с нижней части пролета.
5.3 Разработка конструкций и расчёты по выбранному варианту