Диплом Протасов Е.В. (1052193), страница 10
Текст из файла (страница 10)
– ширина опорной части (поперек оси моста);
– то же, что и в формуле 5.2;
– расстояние от грани подферменника до края подферменной плиты.
По указанным выше формулам определим минимальные размеры опоры
В связи с мощным ледоходом на реке (расчетная толщина льда 2 м, площадь льдин более 5 м2) для моста целесообразно применение сборно-монолитных опор способных выдержать ледовые нагрузки.
Тело опоры сборно-монолитное, выполнение из сборных блоков, разделенных горизонтальными и вертикальными швами с учетом требований типового проекта серии 3.501.1 – 150, ЛГТМ, 1990 г. Заполнение тела опоры – монолитный бетон. Конструкция промежуточной опоры приведена на рисунке 5.1
Рисунок 5.1 – Конструкция промежуточной опоры №2
5.1.2 Подбор пролетных строений удовлетворяющих отверстию моста
В первом варианте принята схема 18,2х6. Металлические пролетные строения с ездой на балласте по типовому проекту серии 3.501-49. полной длиной Lп=18,8м.
Рисунок 5.2 – Схема моста вариант № 1
Фактическое отверстие моста определяется по формуле
, (5.5)
где, ПР – отметка подошвы рельсов, равная +6,320м;
УВВ - уровень верхних вод, равный +2,000м;
- ширина опоры, равная 2,934м;
- количество пролетов;
- строительная высота пролетного строения над опорой;
- полная длина пролетного строения.
.
Погрешность
Проверка
Условие удовлетворяется.
5.1.3 Выбор типа фундамента
В связи с мощным ледоходом целесообразно устройство фундаментов на буронабивных столбах с низким монолитным ростверком.
В 1-ом варианте фундамент с низким монолитным ростверком на буронабивных столбах диаметром 1.5 м. Количество столбов – 6 шт. Глубина погружения 10 м с заглубление в аргиллит очень низкой прочности размягчаемый в воде сильновыветлый до состояния твердой глины. Основные размеры ростверка и расположения буронабивных столбов показаны на рисунке 5.3
Рисунок 5.3 - Основные размеры ростверка и расположения буронабивных столбов
5.1.4 Определение глубины заложения столбов для промежуточной опоры № 2
Принимается 6 столбов диаметром 1,5 м, длиной 10 м.
Для правильно запроектированного столбчатого фундамента должно выполняться условие:
(5.6)
где, - вертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента;
- количество столбов;
- вес одного столба;
- расчетная несущая способность столба по грунту;
- коэффициент надежности, принимаемый для фундамента с низким ростверком.
Схема для эскизного расчета промежуточной опоры приведена на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4. Схема для эскизного расчета промежуточной опоры
Вертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента определиться по формуле:
(5.7)
где, - коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента, принимаемый для промежуточной опоры;
- расчетная нагрузка в уровне обреза фундамента.
Расчетная нагрузка в уровне обреза фундамента определится по формуле:
(5.8)
где, - постоянная нагрузка от веса мостового полотна и пролетных строений;
- временная вертикальная железнодорожная нагрузка С14;
- нагрузка от веса тела опоры.
Нормативная временная вертикальная нагрузка определяется по формуле:
(5.9)
где, – площадь линии влияния;
– коэффициент надежности по нагрузке по временной нагрузке (п 6.23[2])
– интенсивность временной нагрузки равная 150,20 кН/м, прил. К [2];
μ – динамический коэффициент, принимаемый , но не менее 1,15;
Постоянная нагрузка от веса мостового полотна и пролетных строений определится по формуле:
(5.10)
где, 0,5 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки от веса пролетного строения на две опоры;
- коэффициент надежности по нагрузке к постоянной нагрузке;
- нагрузка от веса пролетного строения
;
- нагрузка от веса мостового полотна.
Нагрузка от веса тела опоры определится по формуле:
(5.11)
где, - коэффициент надежности по нагрузке к нагрузке от веса тела опоры;
- объем тела опоры;
- удельный вес материала тела опоры;
- ускорение свободного падения.
Расчетная нагрузка в уровне обреза фундамента:
Вертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента:
Нагрузка от веса одного столба определится по формуле:
(5.12)
где, - диаметр столба;
- высота столба;
- удельный вес материала столба.
Расчетная несущая способность столба по грунту определится по формуле:
(5.13)
где, - коэффициент условий работы столба в грунте;
- коэффициент условий работы грунта под нижним концом столба, принимаемый по табл. 7.3 [4];
- расчетное сопротивление грунта под нижним концом столба, принимаемое по табл. 7.1 [4];
- площадь опирания столба;
- коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности столба, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования, принимаемый по табл. 7.6 [4];
- наружный периметр столба;
- расчетное сопротивление i - го слоя грунта по боковой поверхности, принимаемое по табл. 7.2 [4];
- толщина i - го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба.
Условие выполняется (запас 7,66 %)
Расчет фундамент остальных опор произведен аналогично приведенному примеру.
5.2 Вариант № 2
5.2.1 Разработка конструкции промежуточной опоры
Назначение размеров опор принимаем исходя из размеров опорных частей и зазора между пролетными строениями. Определение размеров производится для опоры №1 на которую опираются пролетные строения со сквозными фермами с ездой понизу на балласте длиной Lр=33.0м.
Минимальный размер подферменной плиты вдоль моста определяется по формуле:
, (5.14)
где, – расстояние между осями опорных частей, опирающихся на опору пролётных строений;
,
– размеры опорных частей (вдоль оси моста) левого и правого пролётных строений;
– расстояние от края опорной части до края подферменной площадки;
– расстояние от грани подферменника до края подферменной плиты.
Величину подсчитывают по формуле:
, (5.15)
где, ,
– соответственно полная длина левого и правого пролётных строений;
,
– расчётный пролёт левого и правого пролётных строений;
;
– расстояние между торцами пролётных строений, определяется по формуле:
(5.16)
где, - коэффициент температурного расширения (принимаемый
);
Lп,Lр – полная и расчетная длины пролёта;
E – модуль упругости стали;
P и V – интенсивности постоянной и временной нагрузок;
- расчётный температурный перепад (
;
- коэффициент, зависящий от вида соединения (
- для болтосварных ферм).
Минимальную ширину подферменной плиты (поперек оси моста) рассчитываем по формуле:
, (5.17)
где – расстояние между осями опирания пролётного строения;
– ширина опорной части (поперек оси моста);
– то же, что и в формуле 5.15;
– расстояние от грани подферменника до края подферменной плиты.
По указанным выше формулам определим минимальные размеры опоры
В связи с мощным ледоходом на реке (расчетная толщина льда 2 м, площадь льдин более 5 м2) для моста целесообразно применение сборно-монолитных опор способных выдержать ледовые нагрузки.
Тело опоры сборно-монолитное, выполнение из сборных блоков, разделенных горизонтальными и вертикальными швами с учетом требований типового проекта серии 3.501.1 – 150, ЛГТМ, 1990 г. Заполнение тела опоры – монолитный бетон. Конструкция промежуточной опоры приведена на рисунке 5.5
Рисунок 5.5 – Конструкция промежуточной опоры №1
5.2.2 Подбор пролетных строений удовлетворяющих отверстию моста
Во втором варианте принята схема 33х3. Пролетные строения со сквозными фермами с ездой понизу на балласте длиной Lп=33,79м по типовому проекту серии 3.501-30/75
Рисунок 5.6 – Схема моста вариант № 2
Фактическое отверстие моста определяется по формуле
,(5.18)
где, ПР – отметка подошвы рельсов, равная +6,320м;
УВВ - уровень верхних вод, равный +2,000м;
- ширина опоры, равная 2,934м;
- количество пролетов;
- строительная высота пролетного строения над опорой;
- полная длина пролетного строения.
.
Погрешность
Проверка
Условие выполняется.
5.2.3 Выбор типа фундамента
В связи с мощным ледоходом целесообразно устройство фундаментов на буронабивных столбах с низким монолитным ростверком.
В 1-ом варианте фундамент с низким монолитным ростверком на буронабивных столбах диаметром 1.5 м. Количество столбов – 8 шт. Глубина погружения 12 м с заглубление в аргиллит очень низкой прочности размягчаемый в воде сильновыветлый до состояния твердой глины. Основные размеры ростверка и расположения буронабивных столбов показаны на рисунке 5.7
Рисунок 5.7 - Основные размеры ростверка и расположения буронабивных столбов
5.2.4 Определение глубины заложения столбов для промежуточной опоры № 1
Принимается 6 столбов диаметром 1,5 м, длиной 12 м.
Для правильно запроектированного столбчатого фундамента должно выполняться условие:
(5.19)
где, - вертикальная нагрузка в уровне подошвы фундамента;