Определение усилий в плите проезжей части.

Содержание

Введение. 3

Глава 1. Вариантное проектирование схем моста. 4

1.1 Описание вариантов схем моста. Чертеж вариантов моста. 4

1.2. Сравнение вариантов моста. 11

Глава 2. Расчет плиты проезжей части. 16

2.1 Определение усилий в плите проезжей части. 16

2.2 Подбор арматуры плиты проезжей части. 24

2.2.1 Нижний ряд (по сеч. I-I). 24

2.2.2 Верхний ряд (по сеч. III-III). 25

2.3.1 Проверка на изгибающий момент по нормальному сечению. 26

2.3.2 Проверка на поперечную силу по наклонным сечениям. 27

2.4 Проверка плиты по второй группе предельных состояний. 28

2.4.1 Расчет на образование продольных трещин. 28

2.4.2 Расчет на ограничение раскрытия трещин. 29

Глава 3. Расчет пролетного строения моста. 30

3.1 Определение усилий в главных балках пролетного строения. 30

3.1.1 Нахождение коэффициентов поперечной установки. 30

3.1.2 Нахождение усилий в главных балках. 36

3.2 Определение количества рабочей арматуры. 40

3.3. Расчет по предельным состояниям первой группы.. 41

3.3.1. Расчет по прочности нормального сечения на действие изгибающего момента 41

3.3.2. Расчет по прочности наклонного сечения на действие поперечной силы.. 42

3.4 Расчет по предельным состояниям второй группы.. 44

3.4.1. На стадии создания предварительного напряжения. 44

3.4.2. На стадии эксплуатации. 46

Список литературы. 51

Введение

Мостовой переход является составной частью дороги, поэтому при его проектировании необходимо, прежде всего, учитывать основное требование – наилучшее обслуживание перевозок по дороге. Выбор места перехода реки должен быть подчинён этому требованию. Однако мостовой переход представляет собой комплекс сложных и дорогостоящих сооружений, затраты на постройку которых существенно зависят от места расположения перехода на реке. При выборе наилучшего места перехода необходимо учитывать весь комплекс характеристик того или иного участка реки, влияющих на стоимость строительства и эксплуатации сооружений. К таким характеристикам относят: геологические условия, определяющие тип и глубину заложения мостовых опор; топографические условия, определяющие объёмы работ по устройству подходов к мосту; гидрологические условия, в частности ширина разлива и русла, изменчивость берегов русла, амплитуда изменения уровня и скорость течения воды, определяющие длину моста и объёмы работ по регулированию реки и защите пойменных насыпей; ледовый режим, т.е. интенсивность ледохода, возможность образования ледяных заторов и зажоров шуги, навала на сооружения больших массивов льда, грозящих им повреждениями, особенно при прорыве заторов и т.д.

Для достижения основной цели – наилучшего обслуживания перевозок- необходимо прежде всего обеспечить непрерывность движения по дороге. Поэтому сооружения мостового перехода должны быть запроектированы и построены таким образом, чтобы оставаться устойчивыми и выполнять свои функции при любых условиях, которые могут за длительный срок их службы. Иначе говоря, сооружения перехода должны прочно противостоять действию текущей воды и русловым деформациям, предвычисленным в прогнозах.

Глава 1. Вариантное проектирование схем моста.

На начальной стадии проектирования разрабатываются три варианта схемы моста, различающимися пролетными строениями, опорами и т.д. Затем путем сравнения из трех вариантов выбирается лучший, для которого ведутся дальнейшие расчеты.

Длина моста: 68 м.

Габарит моста: 11,5 м.

1.1 Описание вариантов схем моста. Чертеж вариантов моста

Вариант № 1.

Мост запроектирован по схеме: 15×2+21×2.

Конструкция дорожного полотна:

– выравнивающий слой – 3 см

– слой гидроизоляции – 1 см

– защитный слой – 4 см

– асфальтобетон – 7 см

Полная длина моста L_м складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.

– расстояние между торцами балок разрезной системы 50мм

– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой 50мм

– ширина шкафной стенки 200 мм

L_моста=15×2+21×2+2×0,4+5×0,05=73,05 м.

Вариант № 2.

Мост запроектирован по схеме: 5×15.

Конструкция дорожного полотна:

– выравнивающий слой – 3 см

– слой гидроизоляции – 1 см

– защитный слой – 4 см

– асфальтобетон – 7 см

Полная длина моста L_м складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.

– расстояние между торцами балок разрезной системы 50мм

– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой 50мм

– ширина шкафной стенки 200 мм

L_моста=5×15+2×0,40+4×0,05=76,10 м.

Габарит -11,5м

Соответственно сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением будет выглядеть следующим образом.

Рис.1.8 Сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением.

Таблица 1.2

Барьерные ограждения

Барьерные ограждения металлические по ГОСТ 26804–86. Конструкция барьерного ограждения:

Рис.1.9. Барьерное ограждение

Деформационные швы

Деформационные швы привязываются при конкретном проектировании и назначаются при компоновке схемы сооружения в зависимости от величины перемещений.

Закрытый деформационный шов с заполнением резинобитумной мастикой и пеньковым канатом. Перемещения до 15 мм.

Рис.1.10. Конструкция деформационного шва.

1 – асфальтобетонное покрытие;

2 – защитный слой с металлической сеткой;

3 – резинобитумная мастика;

4 – гидроизоляция из стеклосетки, пропитанная битумной мастикой;

5 – выравнивающий слой первой очереди (цементная смазка);

6 – выравнивающий слой второй очереди;

7 – пеньковый канат d=29–33 мм;

8 – латунный компенсатор d=2 мм, промазан 2-мя слоями битумного лака;

9 – анкерная латунная пластина;

10 – анкерный стержень d=12 мм;

11 – закладная деталь, устраиваемая в балках. ЗД–1;

Опорные части

Опорные части служат для передачи усилий с пролётных строений на опоры, фиксируя при этом положения реакций, а так же для обеспечения свободы деформаций пролётных строений.

Неподвижная опорная часть:

1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,9 кг).

Рис.1.11 Конструкция неподвижной опорной части.

Подвижная опорная часть:

1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,3 кг).

Рис.1.12 Конструкция подвижной опорной части.

Водоотвод

Для обеспечения отвода воды с проезжей части, мосты следует располагать на продольном уклоне не менее 5 ‰. Поперечный уклон проезжей части должен быть не менее 20 ‰.

При привязке пролётного строения необходимо предусмотреть отвод воды с проезжей части: вдоль ограждения или через водоотводные устройства.

Тип водоотвода и места установки водоотводных устройств назначаются при привязке пролётных строений. Водоотводные устройства необходимо располагать в пределах полос безопасности в монолитных участках пролётного строения.

Рис.1.13 Схема водоотводного устройства.

Таблица 1.3

1.2. Сравнение вариантов моста

Таблица 1.4

Расчет расхода ж/б и сметной стоимости:

Таблица 1.5

Исходные данные

Вариант №1

Объем железобетона:

V_ж/б = V_{козл.устоя} +V^пр_б.+V^кр_б.+ΣV_опор

V_{козл. устоя} – объём козлового устоя

V^пр_б. – объём промежуточных балок

V^кр_б. – объём крайних балок

V_опор – объём опор

V_{козл.устоя} =10*28,1=281м³;

10 – количество козловых устоев на мосту (5шт*2стороны)

28,1 – расход материала на один козловой устой (табл.2.11. – Катцын)

V^пр_{б. 21м} = 4*4*12,55=200,8м³;

V^кр_б.21м = 4*2*15,78=126,2м³;

V^пр_{б. 15м} = 4*8*14,29=457,3м³;

V^кр_б.15м = 4*4*15,78=252,5м³;

V_опор = 20*28,1=562м³ (табл.2.15. – Катцын);

V_ж/б = 281+1037+562=1880м³

Сметная стоимость:

K=ΣE_i*V_i

E_i-укрупненная расценка

V_i-объем материала

К = 393,4*14,5+21,0*(200.40+123.04) +19,5*(82.96+42.28)+604.26*12,5 = 23483,01 тыс.руб.

K=281*14,5+658,1*21+378,7*19,5+562*12,5=32304,22 тыс.руб.;

Стоимость работ – фундамента, опор и пролетного строения(табл.2.4)

К₁ =ΣK_i*V_i;

К₁ =281*11,25+37,5*1037+9,5*562=47380,25 тыс.руб.;

Стоимость мостового полотна(табл.2.4)

К₂ =ΣK_i*V_i;

К₂ =73,05*11,5*1,4=1176 тыс.руб.;

Полная стоимость

С = К+К₁+К₂ =32304,22+47380,25+1176,105=80860,575 тыс.руб.;

Вариант №2

Объем железобетона:

V_ж/б = V_{козл.устоя} +V^пр_б.+V^кр_б.+ΣV_опор

V_{козл. устоя} – объём козлового устоя

V^пр_б. – объём промежуточных балок

V^кр_б. – объём крайних балок

V_опор – объём опор

V_{козл.устоя} =10*28,1=281м³;

10 – количество козловых устоев на мосту (5шт*2стороны)

28,1 – расход материала на один козловой устой (табл.2.11. – Катцын)

V^пр_{б. 15м} = 4*8*14,29=457,3м³;

V^кр_б.15м = 4*4*15,78=252,5м³;

V_опор = 15*28,1=421,5м³ (табл.2.15. – Катцын);

V_ж/б = 281+709,8+421,5=1412м³

Сметная стоимость:

K=ΣE_i*V_i

E_i-укрупненная расценка

V_i-объем материала

К = 393,4*14,5+21,0*(200.40+123.04) +19,5*(82.96+42.28)+604.26*12,5 = 23483,01 тыс.руб.

K=281*14,5+457,3*21+252,5*19,5+421,5*12,5=23869,49 тыс.руб.;

Стоимость работ – фундамента, опор и пролетного строения(табл.2.4)

К₁ =ΣK_i*V_i;

К₁ =281*11,25+37,5*709,8+9,5*421,5=33781,5 тыс.руб.;

Стоимость мостового полотна(табл.2.4)

К₂ =ΣK_i*V_i;

К₂ =76,1*11,5*1,4=1225 тыс.руб.;

Полная стоимость

С = К+К₁+К₂ =23869,49+33781,5+1225,21=58876,2 тыс.руб.;

На основании данных по табл. 1.4. делаем вывод, что наиболее экономичным является первый вариант.

Глава 2. Расчет плиты проезжей части

1этап – Определяется изгибающий момент и поперечная сила в сечениях плиты в середине пролета и на опоре от временной нагрузки (местное приложение временной нагрузки). Постоянная нагрузка здесь не учитывается.

2этап – Определяются усилия в тех же сечениях плиты только от пространственной работы пролетного строения. При этом учитываются постоянная и временная нагрузки. При этом усилия определяются путем загружения линии влияния изгибающего момента и поперечной силы.

3этап – Усилия, найденные из предыдущих этапов расчета, складываются и являются расчетными для дальнейшего расчета и конструирования плиты.

Усилия от местных нагрузок

Приложение нагрузки АК (А):

b=0,6м. c=1,1м. hдо=0,15м. hпл=0,18м. a=0,2м. P=70 кН. K=14. RA=RB=q∙b1

Рис.2.2. Схема приложения нагрузки АК.

Таблица 2.1

№	Название слоя	Толщина, h, м	Нормативный удельный вес, , кН/м3	Коэффициент надежности по нагрузке,
	Асфальтобетон	0,07	22,6	1,5
	Защитный слой	0,04	24,5	1,3
	Гидроизоляция	0,01	17,8	1,3
	Выравнивающий слой	0,03	23,5	1,3
	Плита	0,18	24,5	1,1

M_l/2=M_п+M_вр

Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:

b₁=b+2∙h_до=0,6+2∙0,15=0,9 м.

Длина распределения колесной нагрузки поперек расчетного пролета плиты:

a₁=a+2∙h_до+L_Р /3≥2∙L_Р /3

а – размер площадки опирания колеса с наибольшим давлением (0,2 м).

a₁=0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25<2∙L_Р /3=1,49 м.

Условие не выполняется. Принимаем

a₁=1,493 м.

Для колесной нагрузки:

q_P=P /(a₁∙b₁)=70,0 /(1,493∙0,9)=52,1кН/м

Для равномерно распределенной нагрузки:

q_V=0,5∙K /b₁=0,5∙14,0 /0,9=7,8кН/м

M_l/2,V^б=q_V∙b₁∙(L_Р-С) /2=7,8∙0,9∙(2,24-1,1) /2=3,99кНм

M_l/2,P^б=q_P∙b₁∙(L_Р-С) /2=52,1∙0,9∙(2,24-1,1) /2=26,7кНм

Максимальный балочный изгибающий момент в сечении:

M_l/2^б=(1+μ)∙(M_l/2,V^б∙γ_fv+M_l/2,P^б∙γ_fp)

Динамический коэффициент:

(1+μ)=1+(45-2,24)/135=1,317

Коэффициенты надежности по нагрузкам согласно СНиП 2.05.03-84∙ по табл.14:

γ_fv=1,2

γ_fp=1,5

M_l/2^б=1,317∙(3,99∙1,2+26,719∙1,5)=59,1кНм

Момент от постоянной нагрузки в середине плиты:

M_п=Q^I∙L_р² /8=9,65∙5,018 /8=6,0499кНм

Q^I=(0,07∙22,6∙1,5+0,04∙24,5∙1,3+0,01∙17,8∙1,3+0,03∙23,5∙1,3+0,18∙24,5∙1,1)=9,65кНм

M_l/2=59,08+6,05=65,13 кНм.

Приложение нагрузки НК:

b=0,8м. c=3,6м. hдо=0,15м. hпл=0,18м. a=0,2м. P=126 кН. RA=RB=q∙b1

Рис.2.3. Схема приложения нагрузки НК.

M_l/2=M_п+M_вр

Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:

b₁=b+2∙h_до=0,8+2∙0,15=1,1 м.

a₁=a+2∙h_до+L_Р /3≤1,2

а – размер площадки опирания колеса с наибольшим давлением (0,2 м).

a₁=0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25>1,2 м.

Условие не выполняется. Принимаем

a₁=1,2 м.

Для колесной нагрузки:

q=9∙К /(a₁∙b₁)=9∙14,0 /(1,2∙1,1)=95,5кН/м

Величина балочного момента:

M^б=γ_fK(1+μ)∙M^б=1∙1,238∙44,4=54,9кНм

M^б=q_K∙b₁∙(L_Р-0,5∙b₁) /4=95,45∙1,1∙(2,24-0,5∙1,1) /4=44,4кНм

Динамический коэффициент:

(1+μ)=1,35-0,05∙2,24=1,238

M_l/2=54,92+6,05=60,97 кНм.

Расчетное значение изгибающих моментов в сечениях плиты:

M_l/2^P=α₁∙M_l/2^б

M_оп^P=α₂∙M_l/2^б

α₁=0,5

α₂=-0,7 – переменные, определяются в зависимости от коэффициента n

АК:

по I п.с.

M_l/2^P=0,5∙65,13=32,56кНм

M_оп^P=-0,7∙65,13=-45,6кНм

по II п.с.

M_l/2^б=1,317∙(3,99+26,72)=40,4кНм

M_п=Q^II∙L_р² /8=6,84∙5,018 /8=4,2922кНм

Q^II=(0,07∙22,6+0,04∙24,5+0,01∙17,8+0,03∙23,5+0,18∙24,5)=6,84кНм

M_l/2=4,29+40,44=44,73 кНм.

M_l/2^P=0,5∙44,73=22,36кНм

M_оп^P=-0,7∙44,73=-31,3кНм

НК:

по I п.с.

M_l/2^P=0,5∙60,97=30,49кНм

M_оп^P=-0,7∙60,97=-42,68кНм

по II п.с.

M_l/2=54,92+4,292=59,21 кНм.

M_l/2^P=0,5∙59,21=29,61кНм

M_оп^P=-0,7∙59,21=-41,45кНм

Максимальные моменты получились по АК.

Определение поперечной силы (Q)

Нагрузка АК:

Рис.2.4. Схема приложения нагрузки АК.

Q_оп=Q_п+Q_вр

Поперечную силу в сечениях плиты определяют, как для свободно опертой балки.

a₁^'=0,2+2∙h_до≥2∙L_Р /3

a₁^'=0,2+2∙h_до=0,5<L_Р /3=0,75 м.

Условие не выполняется. Таким образом

a₁^'=0,747 м.

a₁=0,2+2∙0,15+2,24 /3=1,25<2∙L_Р /3=1,49 м.

Условие не выполняется. Таким образом

a₁=1,493 м.

Ширина распределения нагрузки вдоль расчетного пролета плиты:

b₁=b+2∙h_до=0,6+2∙0,15=0,9 м.

Определим ординаты по линии влияния Q_оп по рис.2.4.:

y₁ =(2,24-0,9 /2)/2,24=0,8

y₂ =(2,24-0,9 /2-1,1)/2,24=0,31

Q_вр^I=(1+μ)∙[0,05∙K∙(γ_fv∙y₁+γ_fp∙y₂)+P∙(y₁∙γ_fp /a_P+y₂∙γ_fp /a₁)]

Q_вр^I=1,317∙[0,05∙14,0∙(1,2∙0,799+1,2∙0,308)+70,0∙(0,799∙1,5/1,493+0,308∙1,5/1,493)]=104 кН

Q_вр^II=(1+μ)∙[0,05∙K∙(y₁+y₂)+P∙(y₁ /a_P+y₂ /a₁)]

Q_вр^II=1,317∙[0,05∙14,0∙(0,7991+0,308)+70,0∙(0,7991 /1,493+0,308 /1,493)]=69,4 кН

Q_п^I=Q^I∙L_р /2=9,65∙2,24 /8=2,70кНм

Q_п^II=Q_п^II∙L_р /2=6,84∙2,24 /8=1,92кНмQ^I=Q_п^I+Q_вр^I=106,43 кН (по I .с.).

Q^II=Q_п^II+Q_вр^II=71,27 кН (по II п.с.).
Нагрузка НК:

b=0,8м. b1=1,1 м. a1=1,493 м. a1'=0,747 м. P=126 кН.

Рис.2.5. Схема приложения нагрузки НК.

y =(2,24-1,1 /2)/2,24=0,75

Q_вр^I,II=(1+μ)∙P∙(y∙γ_fp /a₁)

Q_вр^I,II=1,238∙126,0∙(0,7545∙1 /1,493)=78,8 кН.

Q^I=Q_п^I+Q_вр^I=81,51 кН (по I п.с.).

Q^II=Q_п^II+Q_вр^II=80,72 кН (по II п.с.).
2.2 Подбор арматуры плиты проезжей части.

Армирование плиты проводится двумя сетками: верхней и нижней.

Для армирования плиты принимаем арматуру класса АII и диаметром 16 мм (в соответствии с табл.29 СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы").

Рис.2.6. Схема рассматриваемых сечений.

Рис.2.7. Схема расположения рабочей арматуры.

м.

h_зс – толщина защитного слоя бетона.

d – диаметр арматуры.

Нижний ряд (по сеч. I-I).

Необходимая площадь ненапрягаемой арматуры:

A_S=M_l/2^I /(R_S∙z)

R_S – расчетное сопротивление арматуры растяжению (т.31 СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы"), для ненапрягаемой арматуры класса АII диаметром 16 мм

R_S=265 МПа.

z – плечо внутренней пары сил.

h₀ – рабочая высота сечения.

h₀ =h-h_зс-d /2=0,18-0,03-0,02 /2=0,14 м.

h – толщина плиты (по сеч. I-I).

z=0,875∙h₀ =0,875∙0,142=0,12 м.

A_S=30,49 /(265∙10³∙0,12)=0,93∙10^-3 м² =9,26см²

Площадь одного стержня:

a_cr=П∙d² /4=3,14∙2,56 /4=2,01 см²

Количество стержней:

n=A_S /a_cr=9,259 /2,01=4,61≈5 шт.

Минимальное количество стержней по ТП 5 шт. Принимаем 5 стержней класса AII площадью всех стержней

A_S=5∙2,01=10,05 см²

Верхний ряд (по сеч. III-III).

h₀ =h-h_зс-d /2=0,28-0,03-0,02 /2=0,24 м.

z=0,875∙h₀ =0,875∙0,242=0,21 м.

A_S=42,68 /(265∙10³∙0,21)=0,76∙10^-3 м² =7,61см²

n=A_S /a_cr=7,606 /2,01=3,78≈4 шт.

Минимальное количество стержней по ТП 5 шт. Принимаем 5 стержней класса AII площадью всех стержней

A_S=5∙2,01=10,05 см².

Рис.2.8. Сетка арматуры
2.3 Проверка плиты по первой группе предельных состояний.

На стадии изготовления.

Обратный прогиб

на стадии изготовления балки при действии момента от сил предварительного напряжения в арматуре и при отсутствии трещин в зоне, сжатой при эксплуатации:

f_в= -N_Н∙l₀∙l² /(8∙B₁)

N_Н – равнодействующая нормативных усилий в напрягаемой продольной арматуре.

N_Н=σ_кон∙A_P=2825,2 кН.

l₀ – эксцентриситет усилия относительно центра тяжести сечения:

l₀=y_нижн^цт-a_P=0,8402-0,1133=0,727 м.

B₁ – жесткость элементов:

B₁=k∙E_б∙I_red^I=0,8∙36 ∙10 ⁶∙0,156=4,5042 ∙10 ⁶ кН м²

k=0,8 – коэффициент, принимаемый при вычислении обратного прогиба.

f_в=-2825,2∙0,7268∙324 /(8∙4,504)=-0,018 м.

Прогиб в середине пролета от собственного веса балки:

f_св=5∙ M_Н∙l² /(48∙k∙E_б∙I_red^I)=

5∙694,80∙324 /(48∙0,85∙36∙0,1564)=0,005 м.

k=0,85 – коэффициент, учитывающий влияние неупругих деформаций бетона при кратковременном приложении нагрузки (СНиП "Мосты и трубы", прил.13).

M_Н=694,80 кН м.

Суммарный прогиб на стадии изготовления:

f=f_св+f_в=-0,014 м.

Следовательно, балка после её изготовления под влиянием сил предварительного напряжения арматуры и собственного веса получает выгиб вверх.

На стадии эксплуатации.

Прогиб балки на стадии эксплуатации должен быть определен от сил предварительного напряжения в арматуре с учетом всех потерь (1-й и 2-й групп) от собственного веса и от дополнительной части постоянной нагрузки.

f_в= -N_Н∙l₀∙l² /(8∙B₁)

N_Н – равнодействующая нормативных усилий в напрягаемой продольной арматуре.

N_Н=σ_кон∙A_P=2464,9 кН.

l₀ – эксцентриситет усилия относительно центра тяжести сечения:

l₀=y_нижн^цт-a_P=0,8402-0,1133=0,727 м.

B₁ – жесткость элементов:

B₁=k∙E_б∙I_red^I=0,8∙36 ∙10 ⁶∙0,156=4,5042 ∙10 ⁶ кН м²

k=0,8 – коэффициент, принимаемый при вычислении обратного прогиба.

f_в=-2464,9∙0,7268∙324 /(8∙4,504)=-0,016 м.

Прогиб от собственного веса балки и от дополнительной части постоянной нагрузки:

f_св=5∙ M_Н∙l² /(48∙k∙E_б∙I_red^I)=

5∙2412,12∙324 /(48∙0,85∙36∙0,1564)=0,017 м.

k=0,85 – коэффициент, учитывающий влияние неупругих деформаций бетона при кратковременном приложении нагрузки (СНиП "Мосты и трубы", прил.13).

M_Н=2412,12 кН м.

Суммарный прогиб на стадии изготовления:

f=f_св+f_в=0,00090 м.

Следовательно балка имеет прогиб 0,09см.

Прогиб балки от временной нагрузки НК:

f_вр=5∙ M_Н∙l² /(48∙k∙E_б∙I_red^I)=

5∙1631,22∙324 /(48∙0,85∙36∙0,1564)=0,002 м.

Прогиб от временной нагрузки составляет =1/579,52∙l<1/400∙l

, т.е. требования по общим деформациям выполнено.

Список литературы.

1. СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы".

2. Якобсон К.К. "Расчёт ж/б мостов".

3. Устинов, Власов "Расчёт ж/б мостов".

4. Катцын П.А. "Проектирование и расчёт ж/б балочных пролетных строений автодорожных мостов".

5. "Принципы проектирования сборных ж/б мостов", по ред. Б.А. Российского.

6. ТП 3.503-81 Выпуск 7.

7. ТП 3.503-81 Выпуск 4.

Содержание

Введение. 3

Глава 1. Вариантное проектирование схем моста. 4

1.1 Описание вариантов схем моста. Чертеж вариантов моста. 4

1.2. Сравнение вариантов моста. 11

Глава 2. Расчет плиты проезжей части. 16

2.1 Определение усилий в плите проезжей части. 16

2.2 Подбор арматуры плиты проезжей части. 24

2.2.1 Нижний ряд (по сеч. I-I). 24

2.2.2 Верхний ряд (по сеч. III-III). 25

2.3.1 Проверка на изгибающий момент по нормальному сечению. 26

2.3.2 Проверка на поперечную силу по наклонным сечениям. 27

2.4 Проверка плиты по второй группе предельных состояний. 28

2.4.1 Расчет на образование продольных трещин. 28

2.4.2 Расчет на ограничение раскрытия трещин. 29

Глава 3. Расчет пролетного строения моста. 30

3.1 Определение усилий в главных балках пролетного строения. 30

3.1.1 Нахождение коэффициентов поперечной установки. 30

3.1.2 Нахождение усилий в главных балках. 36

3.2 Определение количества рабочей арматуры. 40

3.3. Расчет по предельным состояниям первой группы.. 41

3.3.1. Расчет по прочности нормального сечения на действие изгибающего момента 41

3.3.2. Расчет по прочности наклонного сечения на действие поперечной силы.. 42

3.4 Расчет по предельным состояниям второй группы.. 44

3.4.1. На стадии создания предварительного напряжения. 44

3.4.2. На стадии эксплуатации. 46

Список литературы. 51

Введение

Мостовой переход является составной частью дороги, поэтому при его проектировании необходимо, прежде всего, учитывать основное требование – наилучшее обслуживание перевозок по дороге. Выбор места перехода реки должен быть подчинён этому требованию. Однако мостовой переход представляет собой комплекс сложных и дорогостоящих сооружений, затраты на постройку которых существенно зависят от места расположения перехода на реке. При выборе наилучшего места перехода необходимо учитывать весь комплекс характеристик того или иного участка реки, влияющих на стоимость строительства и эксплуатации сооружений. К таким характеристикам относят: геологические условия, определяющие тип и глубину заложения мостовых опор; топографические условия, определяющие объёмы работ по устройству подходов к мосту; гидрологические условия, в частности ширина разлива и русла, изменчивость берегов русла, амплитуда изменения уровня и скорость течения воды, определяющие длину моста и объёмы работ по регулированию реки и защите пойменных насыпей; ледовый режим, т.е. интенсивность ледохода, возможность образования ледяных заторов и зажоров шуги, навала на сооружения больших массивов льда, грозящих им повреждениями, особенно при прорыве заторов и т.д.

Для достижения основной цели – наилучшего обслуживания перевозок- необходимо прежде всего обеспечить непрерывность движения по дороге. Поэтому сооружения мостового перехода должны быть запроектированы и построены таким образом, чтобы оставаться устойчивыми и выполнять свои функции при любых условиях, которые могут за длительный срок их службы. Иначе говоря, сооружения перехода должны прочно противостоять действию текущей воды и русловым деформациям, предвычисленным в прогнозах.

Глава 1. Вариантное проектирование схем моста.

На начальной стадии проектирования разрабатываются три варианта схемы моста, различающимися пролетными строениями, опорами и т.д. Затем путем сравнения из трех вариантов выбирается лучший, для которого ведутся дальнейшие расчеты.

Длина моста: 68 м.

Габарит моста: 11,5 м.

1.1 Описание вариантов схем моста. Чертеж вариантов моста

Вариант № 1.

Мост запроектирован по схеме: 15×2+21×2.

Конструкция дорожного полотна:

– выравнивающий слой – 3 см

– слой гидроизоляции – 1 см

– защитный слой – 4 см

– асфальтобетон – 7 см

Полная длина моста L_м складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.

– расстояние между торцами балок разрезной системы 50мм

– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой 50мм

– ширина шкафной стенки 200 мм

L_моста=15×2+21×2+2×0,4+5×0,05=73,05 м.

Вариант № 2.

Мост запроектирован по схеме: 5×15.

Конструкция дорожного полотна:

– выравнивающий слой – 3 см

– слой гидроизоляции – 1 см

– защитный слой – 4 см

– асфальтобетон – 7 см

Полная длина моста L_м складывается из длин всех балок, зазоров между ними, расстоянием между крайним пролетом и шкафной стенкой устоя козлового типа, ширины шкафных стенок.

– расстояние между торцами балок разрезной системы 50мм

– расстояние между крайним пролетом и шкафной стенкой 50мм

– ширина шкафной стенки 200 мм

L_моста=5×15+2×0,40+4×0,05=76,10 м.

Габарит -11,5м

Соответственно сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением будет выглядеть следующим образом.

Рис.1.8 Сборочный чертеж пролетного строения с металлическим барьерным ограждением.

Таблица 1.2

Барьерные ограждения

Барьерные ограждения металлические по ГОСТ 26804–86. Конструкция барьерного ограждения:

Рис.1.9. Барьерное ограждение

Деформационные швы

Деформационные швы привязываются при конкретном проектировании и назначаются при компоновке схемы сооружения в зависимости от величины перемещений.

Закрытый деформационный шов с заполнением резинобитумной мастикой и пеньковым канатом. Перемещения до 15 мм.

Рис.1.10. Конструкция деформационного шва.

1 – асфальтобетонное покрытие;

2 – защитный слой с металлической сеткой;

3 – резинобитумная мастика;

4 – гидроизоляция из стеклосетки, пропитанная битумной мастикой;

5 – выравнивающий слой первой очереди (цементная смазка);

6 – выравнивающий слой второй очереди;

7 – пеньковый канат d=29–33 мм;

8 – латунный компенсатор d=2 мм, промазан 2-мя слоями битумного лака;

9 – анкерная латунная пластина;

10 – анкерный стержень d=12 мм;

11 – закладная деталь, устраиваемая в балках. ЗД–1;

Опорные части

Опорные части служат для передачи усилий с пролётных строений на опоры, фиксируя при этом положения реакций, а так же для обеспечения свободы деформаций пролётных строений.

Неподвижная опорная часть:

1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,9 кг).

Рис.1.11 Конструкция неподвижной опорной части.

Подвижная опорная часть:

1 – подушка П–1 (масса ед. – 34,7 кг); 2 – подушка П–2 (масса ед. – 28,3 кг).

Рис.1.12 Конструкция подвижной опорной части.

Водоотвод

Для обеспечения отвода воды с проезжей части, мосты следует располагать на продольном уклоне не менее 5 ‰. Поперечный уклон проезжей части должен быть не менее 20 ‰.

При привязке пролётного строения необходимо предусмотреть отвод воды с проезжей части: вдоль ограждения или через водоотводные устройства.

Тип водоотвода и места установки водоотводных устройств назначаются при привязке пролётных строений. Водоотводные устройства необходимо располагать в пределах полос безопасности в монолитных участках пролётного строения.

Рис.1.13 Схема водоотводного устройства.

Таблица 1.3

1.2. Сравнение вариантов моста

Таблица 1.4