Божков О.С. Диплом ПЗ (1052351), страница 3
Текст из файла (страница 3)
где Q1%- расчетный расход воды, Q1%=910 м3/с;
0- коэффициент стеснения водного потока опорами моста, 0=0,95;
Р- коэффициент общего размыва;
Vср- средняя скорость течения воды, Vср= 2,47 м/с;
hсрд.р.- средняя глубина воды до размыва,
, (1.2)
где - глубина воды до размыва в i – ой точке сечения водотока;
nг- количество взятых глубин, n=5 шт.
Расчетная схема для определения отверстия моста представлена на рисунке 1.2
Определение глубины воды до размыва в i – ой точке сечения водотока представлено в таблице 1.3
Коэффициент общего размыва Р принимается по таблице 1.4 в зависимости от погонного расхода воды gо, равного:
Рисунок 1.2 - Расчетная схема для определения отверстия моста
Таблица 1.3– Глубина воды до размыва
№ сечения | Глубина воды до размыва |
1 | 2 |
1 | 2,4 |
2 | 2,9 |
3 | 2,45 |
4 | 3 |
5 | 3 |
Таблица 1.4 – Коэффициент общего размыва Р
Погонного расход воды gо,, м3/с | Коэффициент общего размыва Р |
1 | 2 |
до 2 | 2,2 |
3 | 2,1 |
5 | 1,7 |
до 10 | 1,4 |
15 | 1,3 |
20 | 1,25 |
Коэффициент общего размыва принимаем Р=1,4.
Тогда,
2. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ МОСТА И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ
2.1. Общая концепция составления вариантов
Задача вариантного проектирования состоит в выборе наиболее целесообразного в данных условиях решения.
Общее направление вариантного проектирования состоит в том, что необходимо для конкретных местных условий на основании ряда исходных технических данных эскизно запроектировать варианты, определить технико-экономические показатели и сделать сравнение составленных вариантов с выбором оптимального для детальной проработки.
При разработке вариантов важно выбрать рациональные пропорции сооружения. В частности, составление вариантов начинается с разбивки на пролеты, которая определяется размерами подмостового габарита, гидрологическими, ледовыми условиями, а также условиями наиболее экономичной разбивки.
В районе мостового перехода отсутствует вечная мерзлота, образование наледи на водотоке так же не зафиксировано. С учетом этих факторов к схемам и компоновке вариантов предъявляются следующие требования:
- необходимо совместить центры масс и центры тяжести опоры и фундамента что достигается использованием симметричных форм, симметричной разбивкой моста на пролеты;
- основное требование – неразрезная схема пролетных строений, применение балочных мостов с температурно-неразрезными, частично-неразрезными, и неразрезными пролетными строениями;
- нежелательным является передача тормозных и горизонтальных сейсмических усилий на устой, вызывающая расстройство подходной насыпи;
- при отсыпке подходных насыпей следует использовать крупнообломочный грунт, так же рекомендуется армирование тела насыпи тканными либо арматурными сетками. Для предотвращения оседания и сползания конусов нормы предусматривают уположение откосов путем увеличения заложения на 0,25 высоты по сравнению с принятым для несейсмических районов.
2.2. Разработка первого варианта
2.2.1. Выбор схемы моста
В первом варианте принята схема 27,6х4 м. В качестве пролетных строений используются балочно-разрезные железобетонные предварительно напряженные пролетные строения полной длиной lп=27,6 м и расчетным пролетом lр=27,0 м, тип проезжей части – на балласте, типовой проект Инв. № 556/11-15. Опорные части - Инв. № 583, секторные. Опоры моста столбчатые, безростверковые на столбах Ø1,5 м. Устои столбчатые под железнодорожные пролетные строения, столбы Ø1,5 м. (типовой проект Инв. №1241)
2.2.2. Определение фактического отверстия моста
Фактическое отверстие моста равно:
- фактическое отверстие меньше расчетного на допустимое значение. (2.1)
2.2.3. Определение проектных отметок
В данном разделе производится расчет следующих отметок мостового перехода:
отм.ПР = 270,65
отм.БП = отм.ПР-0,9=270,65-0,9=269,75 (2.2)
для пролетного строения
отм.НК=отм.ПР-hстр.пр.=270,65-2,75=267,9 (2.3)
2.2.4. Эскизный расчёт промежуточной опоры
Назначение размеров опор
Назначение размеров опор принимаем исходя из размеров опорных частей и зазора между пролётными строениями. Схема опоры представлена на рисунке 2.1
Определение зазора выполняется по формуле:
, (2.4)
где - зазор между железобетонными пролетными строениями;
– полные длины пролетных строений;
- расчетные длины пролетных строений;
Рисунок 2.1 - Схема для определения размеров опор
,
Учитывая найденный выше зазор и размеры опорных частей определим минимальные размеры опоры:
- вдоль оси моста:
, (2.5)
,
- поперёк оси моста:
, (2.6)
,
где - размер подвижной опорной части вдоль оси моста;
- размер нижней опорной подушки поперек оси моста;
- расстояние от края опорной части до края подферменной площадки;
- расстояние от края подферменной площадки до края насадки;
- расстояние от грани подферменника до края насадки;
Учитывая так же, условия размещения столбов в насадке принимаем окончательные размеры опоры:
-вдоль оси моста
-поперёк оси моста .
Расчет фундамента опоры
Глубину заложения подошвы столбов определим из расчета несущей способности по боковой поверхности столбов. Расчетная схема представлена на рисунке 2.2
Рисунок 2.2 – Расчетная схема
Проверка несущей способности столба выполняется в соответствии со СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» [5] по формуле:
, (2.7)
где - количество столбов в фундаменте, назначается;
- суммарная нагрузка на фундамент, (2.8)
где с- величина временной нагрузки, приходящейся на промежуточную опору, (2.9)
где - площадь линий влияния, рис.2.2.3; (2.10)
- длина линии влияния; (2.11)
- коэффициент надежности для временной нагрузки [1];
- интенсивность временной нагрузки [1];
(2.12)
- величина постоянной нагрузки, (2.13)
- коэффициент надежности для постоянной нагрузки от мостового полотна с ездой на балласте;
- коэффициент надежности для постоянной нагрузки;
- интенсивность постоянной нагрузки от балласта;
- интенсивность постоянной нагрузки от балок пролетного строения; (2.14)
- интенсивность постоянной нагрузки от тротуаров с перилами; (2.15)
- площадь балластного корыта;
- удельный вес балласта;
- вес одного блока пролетного строения с гидроизоляцией;
, (2.14)
, (2.15)
где - минимальная несущая способность сваи по грунту;
где Аст – площадь поперечного сечения столба,
;
Rгр(2) – расчетное сопротивление грунта под нижним концом столба, тс/м2. Для песчаника очень низкой прочности принимается R гр(2) = 120 тс/м2;
- периметр столба; (2.16)
f1=4тс/м² - расчетное сопротивление 1-го слоя грунта основания по боковой поверхности столба;
f2=5тс/м² - расчетное сопротивление 2-го слоя грунта основания по боковой поверхности столба;
f3=6тс/м² - расчетное сопротивление 3-го слоя грунта основания по боковой поверхности столба;
f4=7тс/м² - расчетное сопротивление 4-го слоя грунта основания по боковой поверхности столба;
f5=9тс/м² - расчетное сопротивление 5-го слоя грунта основания по боковой поверхности столба;
f6=120тс/м² - расчетное сопротивление 6-го слоя грунта основания по боковой поверхности столба;
l1=1,6м - толщина 1-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба;
l2=2,2м - толщина 2-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба;
l3=2,6м - толщина 3-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба;
l4=3,3м - толщина 4-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба;
l5=4,0м - толщина 5-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба;
l6=7,4м - толщина 6-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба;
Расчетная глубина подошвы столба – 21,1м.
Fd=649,8тс
543,16тс<649,8тс
Условие выполняется, следовательно, 2 столба достаточно.