Дипломная работа Емельянов М.О. ПЗ (1204401), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Рис.3.1. Конструкция пролетного строения.
Более детальная конструкция пролетного строения и омоноличивание балок приведено на чертеже 6.
Опорные части резиновые по ГОСТ 32020-2012(опорные части резиновые для мостостроения).
Мостовое полотно предназначенное для обеспечения нормальных условий безопасного движения транспортных средств, пешеходов и отвода воды с поверхности покрытия, запроектировано к типовому проекту серии 3 503.1-81 инв. №1318.
Деформационный шов принят К-8 с компенсатором.
Конструкция деформационного шва представлена на рисунке 3.2.
Рис.3.2. Конструкция деформационного шва.
Отвод воды с проезжей части моста и тротуаров осуществляется через водоотводные трубки. Водоотводные трубоки предствалены на чертеже 3(детальная разработка варианта).
Промежуточные опоры столбчатого типа. Тело опоры- круглой формы сооружается из железобетонных блоков облицовки с заполнением внутренней полости опоры монолитным бетоном класса В30 морозостойкости F400 W6.
Фундаменты промежуточных опор – буронабивные столбы диаметром 1500мм, забуриваемых в песчанное основание.
Устои столбчатого типа безростверковые на буронабивных железобетонных столбах диаметром 1500мм забуриваемых в песчаное основание . Насадки устоев – монолитные железобетонные, шкафные блоки – сборные железобетонные (типовой инв.№3.503-2).
Сопряжение с насыпью выполняется из сборных железобетонных переходных плит длинной 6.0м с опиранием на лежень.
Для плавного ввода водного потока под мост предусмотрено строительство регуляционных дамб. Речные откосы дамб и конусов укрепляются каменной наброской толщиной не менее 70см из крупного морозостойкого камня диаметром не менее 20см.
4. Расчет и конструирование опор выбранного варианта моста
4.1. Условия проектирования
4.1.1. Основные требования норм
Требования норм по расчету и конструированию фундаментов базируются на основных положениях проектирования и расчета конструкций и оснований, обеспечивающих надежность сооружения. Показателем надежности сооружений, фундаментов в частности является безотказность “их работы – способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течении определенного срока службы”; обеспеченность нормативных значений прочностных характеристик материалов не менее 0,95 (в частности - класс бетона); обеспеченность расчетных значений характеристик грунтов оснований при расчетах их по несущей способности с доверительной вероятностью 0,98 и по деформациям - 0,9.
В связи с тем, что действующие строительные нормы и правила не конкретизируют ряд требований по надежности новых конструкций и технологий сооружения столбчатых фундаментов, расчет и конструирование их осуществляют с учетом опыта проектирования и строительства, а также производимых исследований, направленных “на обеспечение безотказной работы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий” в процессе строительства и эксплуатации.(ГОСТ 27751-88 “Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету”).
При этом основное условие “обеспечения надежности заключается в том, чтобы расчетные значения нагрузок или ими вызванных усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, установленных нормами проектирования конструкций и оснований”(ГОСТ 27751-88 “Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету”)..
4.1.2. Основные положения по расчету
Расчет фундаментов глубокого заложения ведется по предельным состояниям двух групп.
Первая группа:
-
По прочности конструкций сваи, свай оболочек, или столбов, а также ростверка
-
Несущей способности сваи (столба) по грунту на вертикальную и горизонтальную нагрузки
-
Устойчивость фундаментов против глубокого сдвига, если основания сложены крутопадающими слоями грунта или устоев, основания которых сложены прослойками слабых глинистых грунтов.
Вторая группа:
-
По осадкам оснований и фундаментов от вертикальных нагрузок
-
Горизонтальным перемещениям верха опор
-
Образованию и раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций фундаментов
Расчетные значения характеристик материалов свай и ростверка, а так же расчет их по прочности, выносливости, образованию и раскрытию трещин производятся в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84* “Мосты и трубы” и СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты”.
Расчетные значения характеристик грунтов с учетом возможных изменений в процессе строительства и эксплуатации следует определять по указаниям норм СНиП 2.02.01-83 “Основания зданий и сооружений”, а расчетные значения характеристик грунта, окружающего столб и несущую способность столба по грунту – по СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты”.
4.1.3. Основные положения по расчету опор при помощи
системы автоматизированного проектирования “Опора”
Программа предназначена для cбора нагрузок и расчета фундаментов устоев и промежуточных опор автодорожных и пешеходных мостов ( любых габаритов проезжей части, с разрезными и неразрезными пролетными строениями ) на нагрузки и их сочетания:
-
А-11 и НК-80 (или А-8 и НГ-60), а также нагрузка от толпы;
-
ледовые нагрузки (для русловых опор);
-
нагрузки от навала судов (для мостов на судоходных реках);
-
сейсмические нагрузки
согласно СНиП 2.05.03-84 " Мосты и трубы ", СНиП 2.02.01-83 "Основания и фундаменты" и СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты".
Кроме определения постоянных и временных нагрузок, а также их сочетаний в любом сечении опоры, если указать расчетное сечение в уровне подошвы фундамента (ростверка) программа делает :
1. Для фундаментов на естественном основании :
-
проверку несущей способности грунта основания;
-
проверку несущей способности подстилающих слоев грунта;
-
проверку фундамента на опрокидывание (положение равнодействующей внешних сил);
-
проверку фундамента на сдвиг;
2. Для свайных фундаментов :
-
расчет усилий в сваях;
-
определение экстремальных усилий в сваях для проверок и расчета армирования свай;
-
проверку сваи по грунту на вертикальные нагрузки;
-
проверку сваи по грунту на горизонтальные нагрузки;
-
проверку несущей способности грунта в основании свай (как для условного массивного фундамента);
-
проверку несущей способности подстилающих слоев грунта (как для условного массивного фундамента);
-
проверку несущей способности заделки сваи в скальный грунт (для свай, забуренных в скалу);
В программе предусмотрен полный расчет для следующих типов одноярусных опор:
-
Монолитная опора на естественном основании;
-
Стоечная опора на естественном основании;
-
Монолитная опора на свайном основании;
-
Стоечная опора на свайном основании;
-
Столбчатая (безростверковая) опора.
Для расчета многоярусных опор по программе "OPORA" необходимо выбрать подходящую схему из вышеперечисленных и вручную определить вес конструкций опоры (в этом случае при расчете необходимо подкорректировать постоянные нагрузки). Опоры могут быть симметричными и несимметричными. Монолитная опора может иметь наклонный ледорез.
Для удобства пользования в программу включено:
-
Развитая система меню для выбора режимов работы;
-
Удобная полноэкранная корректировка исходных данных и таблиц нагрузок;
-
Использование графики для иллюстрации вводимых данных;
-
Хранение исходных данных и результатов расчета опоры в файлах на диске;
-
Чтение исходных данных из файла в удобной форме (при просмотре имен файлов на экран выводится наименование моста, записанного в данном файле);
-
Возможность корректировки вычисленных нагрузок в процессе расчета;
-
Просмотр результатов расчета на экране;
-
Полная и выборочная печать исходных данных и результатов расчета в легко читаемой форме.
-
Просмотр общих видов опоры вдоль и поперек моста (в масштабе)
4.1.3.1. Исходные данные
Все исходные данные и результаты расчета имеют размерность тонна и метр ( кроме безразмерных величин, градусов и процентов ).
Отметки уровней могут иметь как положительные, так и отрицательные значения.
Ввод исходных данных начинается с наименования (шифра) объекта. Шифр выводится на экран во время просмотра списка файлов с исходными данными и печатается при выводе на принтер исходных данных по опоре.
Ввод исходных данных для удобства разбит на страницы. На странице могут быть разрозненные и упорядочные данные (таблицы). Разбивка страниц на таблицы произведена по контексту (смыслу данных).
По программе "OPORA" можно расчитывать опоры для мостов практически любых габаритов. Это достигается вводом составляющих размеров габарита.
4.1.3.2. Алгоритм расчета
1. Определяются постоянные нагрузки в расчетном сечении :
-
от собственного веса конструкций опоры;
-
от веса грунта на уступах фундамента;
-
для русловых опор - объемы погруженной в воду части опоры (взвешивающие силы);
-
для устоев - боковые давления от собственного веса грунта со стороны насыпи и со стороны пролета;
2. Вычисленные нормативные постоянные нагрузки выводятся в табличной форме на экран для просмотра и корректировки
3. Определяются расчетные и суммарные постоянные нагрузки;
4. По линиям влияния опорных реакций вычисляются временные вертикальные нагрузки от загружения пролетов: одной полосой АК, нагрузкой на тротуарах и тяжелой нагрузкой НК-80 (или НГ-60 ) или нагрузкой от толпы при расчете пешеходных мостов.
5. Определяются схемы загружения пролетов (для устоев нагрузка располагается на пролете и устое):
-
"А": нагрузка АК на двух пролетах с тротуарами. Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от полосы безопасности;
-
"Б": нагрузка АК на двух пролетах без тротуаров. Ось первой полосы- на расстоянии 1.5 м от бордюра;
-
"В": нагрузка АК на одном пролете с тротуарами (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка АК с тротуарами располагается на отрицательных участках линии влияния ; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме "В" не определяются). Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от полосы безопасности;
-
"Г": нагрузка АК на одном пролете без тротуаров (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка АК располагается на отрицательных участках линии влияния ; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме "Г" не определяются ) . Ось первой полосы- на расстоянии 1.5 м от ограждения проезжей части моста;
-
"Д": нагрузка НК-80 (или НГ-60) на двух пролетах. Нагрузка располагается на расстоянии 2.2 м от ограждения проезжей части;
-
"Е": нагрузка НК-80 (или НГ-60) на одном пролете (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка располагается на отрицательных участках линии влияния; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме "Е" не определяются ) . Ось нагрузки - на расстоянии 1.5 м от ограждения проезжей части моста.
6. Для схем загружения "А" - "Г" определяются сопутствующие нагрузки:
-
поперечные удары;
-
тормозная нагрузка;
-
центробежная нагрузка (если есть).
7. Определяются ветровые нагрузки на пролет и опору вдоль и поперек моста;
8. Для русловых промежуточных опор определяются следующие нагрузки:
-
ледовые нагрузки от первой подвижки льда и от высокого ледохода
-
нагрузка от навала судов вдоль и поперек моста (если указан класс реки ).
9. Если в исходных данных указана сейсмичность больше 6 баллов, то производится расчет сейсмических нагрузок вдоль и поперек моста ( для устоев дополнительно определяется добавка на сейсмическое давление от собственного веса грунта).
10. Согласно приложения 2 СНиП 2.05.03-84 вычисляются сочетания нагрузок. Сочетания сортируются по следующим типам:
-
Тип 0 - основные (только от постоянных, временных вертикальных и сопутствующих им нагрузок);
-
Тип 1 - ледовые (сочетания, содержащие ледовые нагрузки);
-
Тип 2 - навал судов (сочетания, содержащие нагрузки от навала судов);
-
Тип 3 - сейсмика (сочетания, содержащие сейсмические нагрузки)
-
Тип 4 - нормативные (сочетания типов 0 - 2 от нормативных нагрузок).
Типы сочетаний 0 - 3 определяются от расчетных нагрузок.
Если перед расчетом задано сечение не по подошве фундамента, то расчет заканчивается вычислением сочетаний нагрузок в центре заданного сечения; иначе (если задано сечение по подошве фундамента (ростверка) расчет продолжается.
11. Для фундаментов на естественном основании производятся следующие проверки:
-
проверка несущей способности грунта основания;
-
проверка несущей способности подстилающих слоев грунта;
-
проверка фундамента на опрокидывание (положение равнодействующей внешних сил);
-
проверка фундамента на сдвиг;
12. Для свайных фундаментов производится:
-
расчет усилий в сваях;
-
определение экстремальных усилий в сваях для проверок и расчета армирования свай;
-
проверка сваи по грунту на вертикальные нагрузки;
-
проверка сваи по грунту на горизонтальные нагрузки;
-
проверка несущей способности грунта в основании свай (как для условного массивного фундамента);
-
проверка несущей способности подстилающих слоев грунта (как для условного массивного фундамента);
-
проверка несущей способности заделки сваи в скальный грунт (для свай, забуренных в скалу);
Все нагрузки приводятся к центру расчетного сечения.