Проектирование мостовых переходов (2)

метки: Мостовая, Скачать, Переход, Строение, Пролетный, Коэффициент, Количество, Меженный

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ЗАДАННОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ПРЕВЫШЕНИЯ

При проектировании мостовых переходов решающее значение имеют колебания годовых максимальных расходов. Задача сводится к определению такого наибольшего расхода, при котором гарантировалась бы устойчивость и сохранность моста, а также безопасность и бесперебойность движения поездов по участку мостового перехода.

Так как для сохранности моста могут представлять опасность расходы, превышающие принятый в расчет максимальный расход, то под вероятностью превышения того или иного расхода принято понимать вероятность появления расходов, превышающих его значение. Согласно СТН Ц 01-95 вероятность превышения максимальных расходов принимается 0,33% для железных дорог ниже III категории.

Для выполнения этой задачи необходимо, во-первых, упорядочить все значения расходов по возрастанию и, во-вторых, по статическому ряду максимальных годовых расходов за n лет вычислить следующие параметры:

Среднеарифметическое значение членов ряда

Модульный коэффициент

Коэффициент вариации

Вычисление коэффициента вариации C _V ведем в табличной форме:

Таблица 1.Вычисление коэффициента вариации

Номер	Расход	Уровень	K	(к-1)
1	386,5	6,34	1,567966	0,322585
2	333,5	5,78	1,352954	0,124576
3	304,8	5,43	1,236523	0,055943
4	279,5	5,1	1,133885	0,017925
5	211,7	4,03	0,858832	0,019929
6	203,7	3,89	0,826377	0,030145
7	219,9	4,18	0,892098	0,011643
8	308,5	5,48	1,251533	0,063269
9	190,5	3,63	0,772827	0,051608
10	121,4	1,9	0,4925	0,257557
11	354,7	6,01	1,438959	0,192685
12	269,6	4,96	1,093722	0,008784
13	187	3,56	0,758628	0,058261
14	345,1	5,91	1,400013	0,16001
15	215,5	4,1	0,874248	0,015814
16	217,8	4,14	0,883578	0,013554
17	233,9	4,42	0,948893	0,002612
18	250,6	4,68	1,016642	0,000277
19	325,3	5,68	1,319688	0,1022
20	256,3	4,77	1,039766	0,001581
21	270,3	4,97	1,096562	0,009324
22	296,1	5,32	1,201228	0,040493
23	165,3	3,08	0,670594	0,108508
24	144,6	2,57	0,586618	0,170885
25	265,1	4,9	1,075466	0,005695
26	207	3,95	0,839764	0,025675
27	143,6	2,54	0,582561	0,174255
28	170,8	3,21	0,692907	0,094306
29	371,3	6,19	1,506302	0,256342
30	240,3	4,52	0,974857	0,000632
31	229,5	4,34	0,931043	0,004755
32	269,3	4,96	1,092505	0,008557
33	178,9	3,39	0,725767	0,075204
34	346,5	5,92	1,405693	0,164587
35	153,6	2,8	0,62313	0,142031
36	206,3	3,93	0,836925	0,026594
37	293,5	5,29	1,19068	0,036359
38	157,9	2,91	0,640574	0,129187
39	339,2	5,84	1,376078	0,141434
40	180	3,41	0,73023	0,072776
41	240,5	4,52	0,975668	0,000592
42	319,1	5,61	1,294535	0,086751
43	207,3	3,95	0,840981	0,025287
44	234,1	4,42	0,949705	0,00253
	?10845,9			?3,314

Среднеарифметическое значение членов ряда:

Находим коэффициент вариации:

Величина максимального расхода воды с заданной вероятностью превышения может быть получена по следующей формуле:

Значение модульных коэффициентов K _{p %} можно определить по таблице 1.1 и 1.2 в зависимости от соотношения C_s /C_v . При снежном происхождении максимальных расходов C_s /C_v =2.У меня С_v =0,27, определяю методом интерполяции значение вероятности превышения.

K _0,33% =1,91

K _1% =1,74

Q _{P 0,33%} =1,91·246,498=470,81 м³ /с;

Q _{P 1%} =1,74·246,498=428,91 м³ /с;

— Для определения глубины воды заданной вероятности превышения используется зависимость H(Q), построенная по данным ряда многолетних наблюдений. Осредненная плавная кривая H(Q) экстраполируется до установленного значения Q _{p %} . Графическим путем определяю глубину воды при максимальном расходе с вероятностью превышения Р=0,33%(рисунок 1)

На основании полученных данных вычисляю отметку уровня высоких вод (УВВ) по формуле:

где Н _з — минимальная отметка на заданном морфостворе.

УВВ=7+7,24=14,24 м.

Уровень меженных вод принимаю на 2 метра ниже УВВ.

УМВ=12,24 м.

2.Определение отверстия моста

В курсовой работе при определении отверстия моста, т.е. расстояния между передними гранями устоев, измеряемого на расчетном уровне воды, за вычетом суммарной ширины промежуточных опор, необходимо учитывать, что суммарная стоимость мостового перехода оказывается минимальной при некотором значении коэффициента размыва.

С увеличением коэффициента размыва уменьшается суммарная длина и стоимость пролетных строений. Одновременно сокращается число опор, но увеличивается глубина заложения фундаментов. Стоимость подходных насыпей к мосту возрастает с увеличением коэффициента размыва за счет их удлинения вследствие сокращения отверстия моста и за счет увеличения высоты насыпей, связанного с увеличением подпора перед мостом.

Площадь живого сечения под мостом после размыва Wп.р. определяется по следующей зависимости:

где Q- расчетный расход, м3/с

Потребная площадь живого сечения под мостом до размыва:

где Р- коэффициент общего размыва

Значение коэффициента общего размыва определяется по формуле:

Согласно СНиП 2.05.03-84 величину коэффициента размыва, как правило, следует принимать не более 2.

Определив значение Р не менее трех раз, строится зависимость коэффициента размыва от отверстия моста(рис.2), и выбирается минимальное значение отверстия моста, при котором величина коэффициента размыва не превышает установленной СНиП.

Площадь до размыва при отверстии моста L определяется графическим путем по морфоствору, который вычерчивается на миллиметровой бумаге.

По графику определили четыре длины:

L ₁ =54,5 м; W_д.р.1 =148,1 м² ;

L ₂ =43 м; W_д.р.2 =146,95 м² ;

L ₃ =34 м; W_д.р.1 =134 м² ;

L ₄ =27 м; W_д.р.3 =123, 75 м² .

Площадь живого сечения после размыва определяется по формуле:

где hп.р. — средняя глубина потока после размыва

где q — средний удельный расход определяется по формуле

в- параметр, зависящий от вероятности превышения расхода, в=1,07 при р=0,33%

d — средний размер частиц грунта, слагающего русло реки, м.

q ₁ =497,93/54,5=9,14 h_п.р.1 =5,82

q ₂ =497,93/43=11,58 h_п.р.2 =6,98

q ₃ =497,93/34=14,645 h_п.р.3 =8,36

q ₄ =497,93/27=18,44 h_п.р.4 =9,98

Определяем площадь живого сечения после размыва:

W _п.р.1 =54,5·5,82=317,19 м² W_п.р.3 =34·8,36=284,24 м²

W _п.р.2 =43·6,98=300,14 м² W_п.р.4 =27·9,98=269,46 м²

Находим значения коэффициента общего размыва:

P ₁ =317,19/148,1=2,14 P₃ =284,24/134=2,12

P ₂ =300,14/146,95=2,04 P₄ =269,46/123,75=2,18

Принимаем отверстие моста равное 43 м.

3.Проектирование железобетонного моста

В работе следует рассмотреть наиболее простой по схеме балочный разрезной мост с типовым сборным железобетонными пролетными строениями. Применение типовых пролетных строений позволяет обеспечить однотипность конструкций, применяемых по стране, единообразие технологии их изготовления и монтажа ,а также повысить индустриализацию строительства мостов.

Длину пролета следует назначать в соответствии с типовыми пролетными строениями. Кроме того, следует учитывать, что от длины пролета в значительной мере зависит стоимость варианта моста. При высоких насыпях ,больших глубинах меженных вод ,слабых грунтах по трассе мостового перехода вследствие высокой стоимости опор моста целесообразно уменьшить их количество за счет увеличения длин пролетов и наоборот- при дешевых опорах выгодно уменьшить длины пролетов, чтобы снизить стоимость пролетных строений.

3.1.Схема промежуточной опоры

Наименьший размер железобетонной подферменной плиты (оголовка) вдоль моста

где l _п — полная длина пролетного строения, м

l- расчетный пролет, м (8,7м и 10,8м);

? — зазор между торцами пролетных строений (для железобетонных пролетных строений принимается 0,05 м)

C ₁ — расстояние от нижней подушки опорной части до грани подферменной плиты, принимается 0,15ч0,20 м

C ₂ — расстояние от подферменной площадки до грани подферменной плиты, равное 0,15 м.

C ₀₁ =9,3-8,7+0,05+0,45+2(0,15+0,15) = 1,7 м;

C ₀₂ =11,5-10,8+0,05+0,45+2(0,15+0,15) = 1,8 м.

Наименьший размер подферменной плиты поперек моста

где В — расстояние между осями балок, равное 1,8 м

b _оч — размер поперек моста нижней подушки опорной части, м

C ₁ — расстояние от нижней подушки опорной части до грани подферменной плиты, принимается 0,15ч0,20 м

C ₃ — расстояние от подферменной площадки до грани подферменной плиты, равное 0,3 м.

B ₀₁ =1,8+0,56+2(0,15+0,3)=3,26 м;

B ₀₂ =1,8+0,56+2(0,15+0,3)=3,26 м.

Толщину подферменной плиты принимаю 0,8ч1,2 м.

В курсовой работе условно принимается, что уровень низкого ледохода (УНЛ) равен уровню меженных вод (УМВ), а уровень высокого ледохода (УВЛ) — уровню высоких вод (УВВ).

Уровень меженных вод в курсовой работе можно условно принять на 1,5ч2,5 м ниже уровня высоких вод.

Головы свай заделывают в прямоугольный в плане железобетонный ростверк толщиной 1,5ч2,0 м. Размеры ростверка должны превышать размеры нижней части опоры не менее чем на 0,6 м. Окончательно размеры ростверка определяются после размещения в нем необходимого количества свай.

3.2 Определение числа свай в фундаменте опоры

Свайный фундамент целесообразно применять при строительстве опор мостов, когда прочные грунты залегают на глубине более 5 м. При этом плита, объединяющая сваи (ростверк), может быть заглублена в грунт (низкий свайный ростверк) или расположена выше поверхности грунта (высокий свайный ростверк) после ее планировки, а на реках — выше дна водотока. Фундаменты с низким ростверком возводятся, как правило на сухих местах, например, на поймах рек или в руслах если глубина воды не более 3 м. При большей глубине воды целесообразно применять высокий свайный ростверк.

Вертикальные нагрузки на свайный ростверк складываются из собственного веса частей опоры, давления от веса пролетных строений и мостового полотна, и веса временной вертикальной нагрузки от подвижного состава.

Для определения веса самой опоры ее разделяют на части простой геометрической формы: подферменную плиту, тело опоры выше УВВ, ледорезная часть, ростверк. Нагрузка от веса опоры:

где _i — нормативный удельный вес материала элемента.

Для бетона _б =23,5 кН/м³ для железобетона _жб = 24,5 кН/ м³

V _i — объем частей опоры.

G _чо1 =24,5·5,542+23,5·5,6+23,5·31,74+24,5·21,45=1538,79 кН;

G _чо2 =24,5·5,868+23,5·1,1025+23,5·31,326+24,5·21,303=1427,78 Кн.

Нормативная нагрузка на опору от веса двух одинаковых пролетных строений:

Где р=4,9 кН/м — вес одного погонного метра двух тротуаров с консолями и перилами.

V _жб — объем одного пролетного строения, принимается по приложению 1

N _пс1 =24,5·18,9+4,9·9,3=508,52 кН;

N _пс2 =24,5·21,3+4,9·11,5=578,2 кН.

Нормативное давление на опору от веса мостового полотна

_бп =19,4 кН/м³ — удельный вес балласта с частями верхнего строения пути

А _бп =2 м² — площадь сечения балластной призмы с частями пути.

N _мп1 =19,4·2·9,3=360,84 кН;

N _мп2 =19,4·2·11,5=446,2 кН.

Нормативное давление на опору от временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах

где — интенсивность эквивалентной временной нагрузки от железнодорожного подвижного состава, определяемой по таблице 3.

Значение величины определяется в зависимости от длины загружения :

л ₁ =2(8,7+0,5·0,65)=18,05 л₂ =2(10,8+0,5·0,75)=22,35.

где с — расстояние между осями опирания соседних пролетных строений.

A ₁ = (8,7+0,5·0,65)² =9,36 м² ;

A ₂ = (10,8+0,5·0,75)² =11,56 м² .

Величина с зависит от зазора между пролетными строениями, а также полной и расчетной длины пролетного строения и определяется в случае применения одинаковых пролетных строений по формуле:

где ? — зазор между торцами пролетных строений

2d- разность между полной и расчетной длиной пролетного строения.

c ₁ =0,05+0,6=0,65 м; c₂ =0,05+0,7=0,75 м.

Суммарная расчетная вертикальная нагрузка на свайный ростверк:

где г _к =1,1 — коэффициент надежности по нагрузке от веса конструкции

г _бп =1,3 — коэффициент надежности по нагрузке от веса балласта

г _пн = (1,3- 0,003л) — коэффициент надежности по временной нагрузке

N ₁₌ 1,1(1538,79+508,62) +1,3·360,84+1,25·1739,74=4895,92 кН;

N ₂₌ 1,1(1427,76+578,2) +1,3·446,2+1,2·2029,74=5289,18 кН;

Требуемое количество свай в опоре определяется по формуле:

где k _г =1,2ч1,4 — коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок

k _н =1,6ч1,65 — коэффициент надежности.

Ф — расчетная несущая способность одной сваи. Принимается в зависимости от типа свай. проектирование мостовой переход

n _{c 1} =1,2·1,6=9,4

Принимаем 10 свай для первого варианта.

n _{c 2} =1,2·1,6=9,67

Принимаем 10 свай для второго варианта.

Сваи размещаем в рядовом порядке как в первом, так и во втором варианте.

Так как количество свай не входит в ростверк во втором варианте, необходимо увеличить размеры a=5,7 м, b=2,6 м и пересчитать объем данной части опоры, нормативную нагрузку, количество свай.

G _чо2 =24,5·5,868+23,5·1,1025+23,5·31,326+24,5·23,085=1471,417 кН;

N ₂₌ 1,1(1471,417+578,2) +1,3·446,2+1,2·2029,74=5337,21 кН;

n _c =1,2·1,6=9,7;количество свай не изменилось.

Вычерчиваем на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100 схемы промежуточных опор.

3.3Определение числа пролетов моста

Требуемое количество пролетов моста определяется по формуле

где L _о — заданное отверстие моста, м

h _со — строительная высота пролетного строения на опоре, м

l _п — полная длина заданного пролетного строения, м

b — ширина ледорезной части промежуточной опоры вдоль моста, м

n ₁ = =6,49,

Принимаем 7 пролетов.

n ₂ = =4,97,

Принимаем 5 пролетов.

Отметка подошвы рельса определяется по формуле

где УМВ — уровень меженных вод;

• Н — заданное возвышение подошвы рельса над уровнем меженных вод.

ПР=12,24+6,3=18,54 м.

Глубина размыва для каждой точки перелома морфоствора вычисляется по формуле

где h _в — глубина воды при уровне высоких вод

k _p — коэффициент размыва.

После окончательного назначения схемы моста рассчитывается расстояние между шкафными стенками устоев

После окончательного назначения схемы моста рассчитывается расстояние между шкафными стенками устоев

L ₁ =0,05(7+1) +65,1=65,5м L₂ =0,05(5+1)+57,8=57,8м

Положение середины моста на профиле перехода определяется из условия пропорциональности частей отверстия моста, расположенных в пределах левой и правой пойм.

Из этого условия расстояние от середины реки по уровню меженных вод до середины моста равно

• сумма ширин ледорезных частей всех промежуточных опор

В _М — ширина реки по уровню меженных вод

В _Л , В_П — ширина соответственно левой и правой поймы.

a ₁₌ =2,39м a₂ ==1,89м

На профиле перехода положительное значение а откладывается от середины реки по УМВ вправо, а отрицательное значение — влево.

В целях экономической выгоды на первом варианте в опорах 1,5,6 изменили ледорезную часть, а во втором варианте в опорах 1,4.Пересчитываем объем чаcти опоры, нормативную нагрузку, количество свай.

1вариант:

1опора:G _чо =24,5·5,542+23,5·5,6+23,5·25,424+24,5·21,45=1390,368 кН;

N ₌ 1,1(1390,368+508,62) +1,3·360,84+1,25·1739,74=4732,65 кН;

n=1,2·1,6=9,1

5 опора: G _чо =24,5·5,542+23,5·5,6+23,5·25,424+24,5·21,45=1390,368 кН;

N ₌ 1,1(1390,368+508,62) +1,3·360,84+1,25·1739,74=4732,65 кН;

n=1,2·1,6=9,1

6 опора: G _чо =24,5·5,542+23,5·5,6+23,5·11,04+24,5·21,45=1052,344 кН;

N ₌ 1,1(1052,344+508,62) +1,3·360,84+1,25·1739,74=4360,83 кН;

n=1,2·1,6=9,3

2 вариант:

1опора:G _чо =24,5·5,868+23,5·1,1025+23,5·25,424+24,5·23,085=1332,65кН;

N ₌ 1,1(1332,65+578,2) +1,3·446,2+1,2·2029,74=5184,56 кН;

n=1,2·1,6=9,5

4 пора:G _чо =24,5·5,868+23,5·1,1025+23,5·19,976+24,5·23,085=1204,62кН;

N ₌ 1,1(1204,62+578,2) +1,3·446,2+1,2·2029,74=5043,73 кН;

n=1,2·1,6=9,2

3.4Определение объемов работ и стоимости моста

Объемы промежуточных опор определятся по запроектированным размерам. При подсчете стоимости вариантов моста следует подсчитать объемы работ.

Определяем объем работ для первого варианта.

Устройство шпунтового деревянного ограждения:

S ₁ =0,5(5,4+4,8)·4,6+0,5(5,4+4,8)·4,6+4,8·6,5+5,4·6,5=113,2 м²

S ₂ =4,8·4,6+4,8·4,6+4,8·6,5+4,8·6,5=106,56 м²

S ₃ = 0,5(4,6+5,4)·4,6+0,5(4,6+5,4)·4,6+4,6·6,5+5,4·6,5=111 м²

S ₄ = 0,5(4,4+4,6)·4,6+0,5(4,4+4,6)·4,6+4,4·6,5+4,6·6,5=81,5 м²

S _общ = 113,22+106,56+111+81,5=412,28 м²

Устройство шпунтового стального ограждения:

S ₁ =4,6·7,2 +4,6·7,2+7,2·6,5+7,2·6,5=159,84м²

S ₂ =4,6·6,4+4,6·6,4+6,4·6,5+6,4·6,5=142,08 м²

S _общ. = 159,84+142,08=301,92 м²

Разработка грунта в котлованах с водоотливом:

V=

• 4,6(14,3+ +16,9) +
• 4,6(3,25+ +13) + 4,6(15,6+ +10,4)4,6(10,4+ +11,7)=216,763 м ³

Изготовление и забивка железобетонных свай: с земли

V=9·0,45·0,45·5·2=18,225 м ³

С воды

V=0,35·0,35·10(6+7,8+11,6+10,4+6,6+6,2)=59,535 м ³

Устройство железобетонного ростверка:

V=5,5·2,6·1,5·6=128,7 м ³

Сборная бетонная кладка:

V=11,6·2+1,5·1,22·3,06·6=28,8 м ³

Монолитная бетонная кладка:

V=1·2+2·4,9·3,45·3+2·4,9·2,8+2·4,9·2,8+2·4,9·1,2=170,07м ³

Монолитная железобетонная кладка:

V=(1,7·3,26·1)·6=33,252м ³

Изготовление и установка на опоры пролетных строений:

V=9,3·7=65,1м ³

Устройство мостового полотна на балласте:

L=65,5 м

Стоимость работ. Вариант 1.

Наименование работ	Единица измерения	Объем Работ	Стоимость работ, руб
			Единичная	общая
Устройство шпунтового ограждения деревянного стального	м 2	412,28 301,92	20 40	8245,6 12076,8
Разработка грунта в котлованах с водоотливом	м 3	216,763	3	650,289
Изготовление и забивка железобетонных свай с земли с воды	м 3	18,225 59,535	140 180	2551,5 10716,3
Устройство железобетонного ростверка	м 3	128,7	150	19305
Монолитная бетонная кладка	м 3	170,07	80	13605,6
Сборная бетонная кладка	м 3	28,8	120	3456
Монолитная железобетонная кладка	м 3	33,252	160	5320,32
Изготовление и установка на опоры пролетных строений	м 3	65,1	240	15624
Устройство мостового полотна на балласте	М	65,5	90	5895

Общая стоимость работ: 97446,409руб.

Стоимость работ. Вариант 2.

Наименование работ	Единица измерения	Объем работ	Стоимость работ, руб
			единичная	общая
Устройство шпунтового ограждения деревянного стального	м 2	197,75 289,28	20 40	3955 11571,2
Разработка грунта в котлованах с водоотливом	м 3	122,79	3	368,37
Изготовление и забивка железобетонных свай с земли с воды	м 3	18,225 172,3232	140 180	2551,5 31018,2
Устройство железобетонного ростверка	м 3	92,34	150	13851
Монолитная бетонная кладка	м 3	118,62	80	9489,6
Сборная бетонная кладка	м 3	27,61	120	3313,2
Монолитная железобетонная кладка	м 3	23,472	160	3755,52
Изготовление и установка на опоры пролетных строений	м 3	57,5	240	13800
Устройство мостового полотна на балласте	М	57,8	90	5202

Общая стоимость работ: 98875,59 руб.

2.Расчет количества стержней арматуры в пролетном строении

1.1.Подбор сечения балки

Исходные данные

Отношение высоты балки к ее пролету 1:11,5

Класс бетона В30

Высота плиты 0,26 м

Класс арматурной стали А-III

Полная длина пролета 9,3 м.

Схема железобетонного пролетного строения

Железнодорожное железобетонное пролетное строение состоит из двух Т-образных блоков, включающих плиту и ребро. Плиты двух блоков с наружными бортиками высотой по 0,35 м образуют балластное крыло, на котором, размещено, мостовое полотно. На приставных консолях устраивают служебные тротуары. Блоки между собой соединяются только в опорных сечениях при помощи поперечных диафрагм.

Пролет главной балки на 0,7 м меньше полной длины, т.е. l=l _п — 0,7 м.

l=9,3 — 0,7 =8,6 м

Высоту балки h — расстояние от низа балки до верха плиты — вычисляют в зависимости от заданного отношения высоты балки к пролету. Высоту плиты принимают по заданию, а толщину ребра — в соответствии с расчетом. Расстояние между осями балок равно 1,8 м. В месте сопряжения плиты и ребра устраиваются утолщения — вут — очерченный по дуге окружности радиусом 0,3 м. Плиту окаймляют наружный и внутренний бортик. Расстояние между наружными бортиками двух блоков равно 4,18 м. Расстояние между внутренними бортиками составляет 0,02 м. Размеры приставных консолей и тротуаров указаны на чертеже.

Нормативные нагрузки на балку

Нормативная постоянная равномерно распределенная нагрузка на пролетное строение принимается следующей интенсивности:

от веса железобетона пролетного строения с частями пути, тротуарами и перилами

от веса балласта с частями пути

где г _ЖБ = 24,5 кН/м³ — плотность железобетона;

А _ЖБ — площадь сечения м² , железобетонного пролетного строения, определяемая по поперечному разрезу, причем суммарную ширину ребер можно принять равной 1 м;

Р _Т = 4,9 кН/м вес одного погонного метра двух тротуаров с консолями и перилами;

г _Б = 19,4 кН/м³ — удельный вес балласта призмы;

А _Б = 2 м² — площадь сечения балластной призмы.

Нормативную временную вертикальную нагрузку от подвижного состава принимают в виде эквивалентной равномерно — распределенной нагрузки интенсивностью н=185,87 кН/м пути, значение которой определяют по прил. 3 в зависимости от длины загружения л=18,05 и коэффициента б=0,5.

Расчетные усилия в сечениях балки

Расчетные усилия вычисляются для одной главной балки. Для сечения посередине пролета — изгибающий момент

М= 0,5·(1,1·54,7+1,3·38,8+1,25·1,35·185,87)·= 1961,14 кН·м,

для сечения на опоре — поперечная сила

Q = 0,5·(1,1·54,7+1,3·38,8+1,25·1,35·185,87)

• = 912,16 кН

где г _f = 1,1; г_f = 1,3 — коэффициенты надежности по постоянной нагрузке, соответственно от веса железобетона пролетного строения и от веса балласта;

г _f = 1,3 — 0,0031=1,3-0,0031·18,05=1,25 (при л ? 50 м) — коэффициент надежности по временной нагрузке;

1+-динамический коэффициент, где l- пролет балки.

Подбор сечения балки

Количество арматурных стержней балки посередине пролета рекомендуются определять в следующем порядке:

Определить высоту главной балки h = l [h / l],

где l — пролет балки;

[h / l] = 1/10-заданное отношение высоты балки к пролету.

h = 8,6(1/10) = 0,86 м

Задаться рабочей высотой h _о = 0,85 h=0,85·0,86=0,731 м.

Принять ширину ребра балки

b>0,32

где Q — расчетная поперечная сила в опорном сечении;

R _в — расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, R_в= 15500 кгс/см²

Из условия прочности и предложения, что высота сжатой зоны бетона равна расчетной толщине плиты, определить требуемую площадь арматуры в нижнем поясе балки по формуле

где М — изгибающий момент посередине пролета балки;

R _s — расчетное сопротивление арматуры растяжению, R_s =350000кгс/см²

h _п ^‘ =26см -толщина плиты .

Задаться диаметром стержней d = 20ч40 мм, определить площадь

сечения одного стержня А ₁ .

Принимаю d=25 мм, А ₁ =4,909 см²

n _{s . TP} =

Принимаю 23 арматурных стержней.

балки. Арматурные стержни следует располагать симметрично относительно вертикальной оси балки. Количество вертикальных рядов арматуры

n _p = 0,32/3·0,025 =4,3

принимаем 5

Уточнить ширину нижнего пояса балки ,

b = 5·2,5 + (5-1)·5+2·5= 42,5 см или 0,425 м

проверить полную высоту вертикальных рядов арматурных стержней в нижнем поясе, которая должна быть не более 1/3 высоты балки.

Определить величину расчетной площади арматуры в нижнем поясе балки

А _s = 4,909

• 23 = 112,91 см²

где n _s — принятое число стержней.

Вычислить расстояние от центра тяжести площади сечения растянутой арматуры до нижней грани балки

a=(6,25·5+8,75·5+11,25·5+13,75·2+16,25·3+18,75·3)/23=11,4

где n _i — количество стержней в i-м горизонтальному ряду;

а _i — расстояние от оси i-го горизонтального ряда до нижней грани балки;

Уточнить рабочую высоту сечения h _o =h — a

h _o =0,75-0,076=0,674м

Расчет балки по прочности

Прочность балки по изгибающему моменту проверяют в сечении по середине пролета.

Если , то нейтральная ось проходит в пределах высоты плиты, и сжатая зона сечения балки имеет прямоугольную форму

15500·2,09·0,26 350000·0,0113,

8422,7 3955

В этом случае высота сжатой зоны сечения

x=

Прочность проверяют по условию

1961,14 15500

• 2,09
• 0,47(0,674- 0,5·0,5)

1961,14 6684,06

Условие прочности выполнено.

Заключение

В ходе нашей курсовой работы, было запроектировано 2 варианта

железобетонных железнодорожных мостов. Сделан выбор наиболее экономически выгодного варианта, который производился на основании сравнения стоимости работ по сооружения моста. Наиболее экономически выгодным оказался 1 вариант, его общая стоимость работ составила 97446,409 рублей.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/mostovyie-perehodyi-skachat/

1. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. — 253 с.

2. Пособие к СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМП-91) Москва 1992

3. СНиП 3.06.04-91 Мосты и трубы/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1992. — 66 с.

4. ГОСТ 19804-91 Сваи железобетонные. Технические условия. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991. — 15 с.

5. Копыленко В.А., Переселенкова И.Г. Проектирование мостового перехода на пересечении реки трассой железной дороги: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта/ Под ред. В.А. Копыленко. — М.: Маршрут, 2004. — 196 с.

6. Проектирование мостовых переходов на железных дорогах: Учебник для вузов/ М.И. Воронин, И.И. Кантор, В.А. Копыленко и др.; Под ред. И.И. Кантора. — М.: Транспорт, 1990. — 287 с.

7. Мосты и тоннели на железных дорогах: Учебник для вузов/ В.О. Осипов, В.Г. Храпов, Б.В. Бобриков и др.; Под ред. В.О. Осипова. — М.: Транспорт, 1988. — 367 с.

8. Проектирование железобетонного железнодорожного моста : методические указания по выполнению курсовой работы. К.Ю. Ворончихин.