Методические указания к курсовому проекту железобетонного моста
1 МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНТРАНС РОССИИ) ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА (РОСЖЕЛДОР) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (СГУПС) Методические указания к курсовому проекту железобетонного моста НОВОСИБИРСК 005
2 УДК 64. В методических указаниях приведены данные по составу проекта железобетонного моста с пролетными строениями из обычного железобетона, а также рекомендации по составлению вариантов, расчету и конструированию элементов моста. Указания предназначены для студентов заочной формы обучения специальности «Мосты и транспортные тоннели», а также могут быть полезны и студентам очной формы обучения Рассмотрены и утверждены к печати на заседании кафедры «Мосты». Составители канд. техн. наук, доц. А.Н. Донец, канд. техн. наук, Б.А. Рябышев Ответственный редактор д-р техн. наук, проф. С.А. Бокарев Рецензенты: Директор Новосибирского филиала ОАО «Институт ГИПРОСТРОЙМОСТ» С.И. Арахтин Начальник отдела мостов ОАО «Институт СИБГИПРОТРАНС» В.В. Гоцуц А.Н. Донец, Б.А. Рябышев Сибирский государственный университет путей сообщения, 005
13 3 ра опор, начиная с левого берега. В масштабе :00 :00 вычерчивают: поперечный разрез моста, на котором показывают сечение пролетного строения и вид на промежуточную опору и (или) устой. На поперечном разрезе указывают строительную высоту пролетного строения, расстояние между осями главных балок, внешними гранями наружных бортиков балластного корыта, ширину тротуаров, высоты частей опоры. Над чертежом надписывают номер варианта и измеренное непосредственно по чертежу отверстие моста. На Рисунке 3.3 приведен пример чертежа варианта моста. 3.6 Определение объемов работ и стоимости моста По каждому варианту следует определить принципиальную схему производства работ по сооружению моста в соответствии с принятыми конструкциями пролетных строений и опор. С этой целью полезно познакомиться с литературой по строительству мостов /5, 7, 8/. Объемы бетона и железобетона пролетных строений и устоев принимают по Приложениям В, Г и К. Объемы промежуточных опор, устоев и фундаментов определяют по запроектированным размерам. Внутренние размеры шпунтового ограждения в плане определяют из условий установки опалубки фундамента, но не менее чем на 0,3 м больше проектных размеров фундамента. В курсовом проекте можно принять, что размеры ограждения в плане на м превышают размеры фундамента. Деревянный шпунт применяют при глубине воды, считая от меженного уровня, или при глубине котлована на пойме, до 3м. При большей глубине воды или котлована применяют металлический шпунт. Глубину погружения шпунта в грунт ниже дна реки или котлована принимают 3м. Верх шпунтового ограждения назначают на 0,7 м выше рабочего горизонта воды (в курсовом проекте над УМВ м). Используя укрупненные единичные расценки (см. Приложение Л) определяют ориентировочную стоимость моста по нижеприведенной форме (см. таблицу 3.). При этом части моста объединяются по группам однородных конструкций: устои, промежуточные опоры, 3 пролетные строения. Суммирование стоимости производится по группам конструкций и по мосту в целом.
15 5 Таб Таблица 3. Объем работ и стоимость моста по варианту. Наименование работ Объем работ Стоимость, руб. измеритель количество единичная общая Устои шт. Изготовление и забивка железобетонных свай 0,4х0,4х0,0хх м 3 сваи 38, Стоимость устоев: Промежуточные опоры шт. Стоимость промежуточных опор: 3 Пролетные строения шт. Стоимость пролетных строений: СТОИМОСТЬ МОСТА: 3.7 Проектирование последующих вариантов Последующие варианты моста разрабатывают в соответствии с п.3. п.3.6 настоящих методических указаний. Ориентировочным критерием, определяющим экономичность моста, является отношение стоимостей пролетного строения и соответствующей промежуточной опоры в пределах,,5. Если для первого варианта окажется, что стоимость промежуточной опоры больше стоимости пролетного строения, то во втором варианте следует увеличить пролеты моста, т.е. уменьшить число опор. В противном случае во втором варианте следует уменьшить пролеты моста. Если полная стоимость второго варианта моста с увеличенными (уменьшенными) по сравнению с первым вариантом пролетами оказалось больше стоимости первого, то для третьего варианта следует применять уменьшенные (увеличенные) по сравнению с первым пролеты. В противном случае следует для третьего варианта увеличить (уменьшить) пролеты по сравнению со вторым вариантом моста. Отметим, что во втором и третьем вариантах следует применить сборно-монолитные или сборные конструкции устоев и промежуточных опор (см. Приложения Г и Е ). 3.8 Анализ вариантов моста и выбор наилучшего решения После составления вариантов необходим их тщательный сравнительный техникоэкономический анализ по таким показателям: строительная стоимость моста; расход основных материалов (прежде всего, бетона и железобетона); возможность индустриализации всех процессов строительства; общий срок строительства моста, определяемый, прежде всего, количеством опор; трудоемкость изготовления и монтажа элементов пролетных строений и опор;
16 эксплуатационные расходы; требования экологии; архитектурные качества сооружения. Основным экономическим показателем для оценки и выбора наилучшего варианта моста является его стоимость. Важными технико-экономическими показателями являются также расход бетона и железобетона на строительство моста и другие данные, например, количество опор и свай моста, величина блоков и т.п., влияющие на трудоемкость и продолжительность строительства, а также на эксплуатационные качества моста. В курсовом проекте можно выразить количественно лишь первые два показателя, которые для удобства выписывают в табличной форме (таблица 3.). При близких строительных стоимостях определяющим могут быть остальные показатели. Таблица 3. Технико-экономические показатели вариантов Стоимость моста Объем бетона и железобетона Наименование показателей Полная п. м. моста Сборного Монолитного Всего На п. м. моста 6 Единица измерения Количество по вариантам 3 руб. руб. м 3 м 3 м 3 м 3 Всего руб. (%) 3.9 Оформление пояснительной записки по вариантам моста Пояснительная записка по вариантам должна содержать примерно 6-8 страниц текста и отражать следующие вопросы: описание особенностей исходных данных и места мостового перехода, которые необходимо учитывать при проектировании моста; краткое обоснование всех принятых решений для каждого составленного варианта моста (выбор схемы моста, принятых конструкций пролетных строений и опор, предполагаемых методов их возведения, подсчета основных технико-экономических показателей и т.д.; анализ вариантов и обоснование выбора наилучшего решения. Следует обратить внимание на то, что записка не зря называется пояснительной. Что и как сделано видно на чертеже, а почему приняты такие решения должно быть пояснено в записке. Пояснительная записка должна содержать, в основном, инженерные соображения, ход рассуждений по выбору и обоснованию какого-либо решения. В записке приводятся
23 3 4.. Построение линий влияния изгибающих моментов и поперечных сил. Определение нормативных временных вертикальных нагрузок Нормативная временная вертикальная нагрузка принимается в соответствии с длинами загружений линий влияния (см. Рисунок 4.3.) и данными Приложения Н. Рисунок Линии влияния внутренних усилий в главной балке 4..3 Определение расчетных внутренних усилий для расчетов на прочность, выносливость и трещиностойкость Главную балку рассчитывают по прочности, на выносливость, по трещиностойкости и прогибам по предельным состояниям первой и второй группы. В качестве расчетной схемы главной балки пролетного строения принимают простую (разрезную) балку с расчетным пролетом, равным расстоянию между осями опорных частей. Необходимые для расчетов площади линий влияния усилий в сечениях главной балки приведены на рисунке 4.3. Расчетные значения внутренних усилий в главной балке могут быть определены по формулам: а) для расчетов по прочности: Μ Μ l 0,5 = γ ( µ ) υ 0.5 ω fgi g i + f + ; (4.8) i γ υ l 0,5 = γ ( µ ) υ 0,5 ω fgi g i + f + ; (4.9) i γ υ соответственно l Q 0,5 = γ γ υ ( µ ) υ 0.5 ( ω 4 + ω 5 ); fgi g i + f + i (4.0) l Q 0 = γ γ υ ( µ ) υ 0 ω 3; fgi g i + f + i (4.) 0,75l Q 0,5 = ( 4 5 ) ( ) 0 4 ; γ fgi gi ω + ω + γ fυ + µ υ ω i (4.)
25 5 Основные размеры сечения главной балки, как правило, принимаются по Приложению Б и дополняются студентом, исходя из принятых на практике и рекомендуемых в литературе данных. Так, высоту главных балок h можно для первоначальных расчетов принять h/l = /9,5 /0,5 (l расчетная пролет балки по Приложению В). Сечение главной балки чаще принимают тавровым и реже двутавровым. Расстояние между осями балок принимается обычно равным 800 мм. Для расчета в курсовом проекте фактическое поперечное сечение пролетного строения заменяют на сечение упрощенной формы (см. Рисунок 4.4), так ширина полки b f принимается равной расстоянию между внутренними гранями наружного и внутреннего бортиков, а приведенная толщина плиты может быть определена по формуле: h f = d + A h / (b b). ( 4.30) Рисунок 4.4 Расчетные размеры плиты балластного корыта Далее задаются рабочей высотой сечения h 0 = 0,85h. Из расчета балки по ограничению касательных напряжений на уровне нейтральной оси принимают ширину ребра балки b=q 0 /(R b,sh (h о 0,5h f )), где R b,sh расчетное сопротивление бетона скалыванию при изгибе (см. Приложение М). Затем, в первом приближении определяется требуемая площадь рабочей (растянутой) арматуры по формуле: А s,тр = M 0,5 / (R s (h о 0,5h f )), (4.3) где M 0,5 изгибающий момент для расчетов на прочность. После этого следует задаться диаметром стержней рабочей арматуры d = 0 40мм, определить площадь сечения одного стержня A по таблице 4., а также требуемое количество стержней в нижнем поясе балки по формуле:
Проект железобетонного моста через реку Теча
Общие сведения о районе участка строительства, описание инженерно-геологических и гидрологических условий, принятая конструкция моста. Армирование основных конструктивных элементов на сочетания постоянных и временных нагрузок. Возведение опор моста.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.05.2013 |
| Размер файла | 9,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тема дипломного проекта:
Проект железобетонного моста через реку Теча.
Челябинск: ЮУрГУ, Кафедра СКиИС, 2011 г.,
Расчетно-пояснительная записка состоит из:
1. Архитектурно-планировочная часть проекта: общие сведения о районе участка строительства, описание инженерно-геологических и гидрологических условий, принятая конструкция моста.
2. Расчетная часть проекта содержит разработку расчетной модели моста и выполнение расчетов на ЭВМ, расчёт балок пролетного строения и армирование основных конструктивных элементов на сочетания постоянных и временных нагрузок. В результате расчета была принята арматура в балках, ригелях, стойках и сваях.
3. В разделе технология строительства были разработаны технологические схемы на возведение опор моста и балочных пролетных строений.
4. Организация строительства состоит из разработки стройгенплана и календарного графика производства работ. Расчет сроков строительства и производительность труда рабочих и механизмов произведен по ГСЭН-2001г.
5. Составлены локальные сметы по каждому варианту. Произведено стоимостное сравнение вариантов.
6. В разделе охрана труда и техника безопасности учтены требования СНиПов и ГОСТов по охране труда и безопасности строительства.
В дипломном проекте использовались следующие пакеты прикладных программ:
Мосты и другие искусственные сооружения представляют собой сложные инженерные конструкции, проектирование, строительство и эксплуатация которых требуют специальных знаний и навыков.
В России строительство транспортных сооружений идет главным образом по пути применения рациональных сборных пролетных строений. Повышение качества проектирования транспортных сооружений связано с автоматизацией процесса проектирования.
Развитие и эффективность работы каждой отрасли народного хозяйства нашей страны в той или иной степени зависит от автомобильного транспорта. Масштабы и темпы автомобилизации страны предопределяют увеличение объемов строительства и реконструкции автомобильных мостов.
Данный проект содержит :
· описание и расчет основных несущих конструкций моста
· проработку основных технологических процессов
· организацию строительства и др.
При разработке данного дипломного проекта за основу были взяты данные предоставленные институтом Челябдорпроект.
1. Архитектурно-планировочная часть
Проектом предусмотрено строительство моста через реку Теча на основании гидрологических расчетов.
Габарит моста принят Г-8+2х1,0. Расчетные нагрузки А-14 и НК-100. Балки пролетных строений, элементы опор и другие железобетонные конструкции приняты унифицированные по действующим типовым проектам.
При проектировании были использованы следующие нормативные документы:
СНиП 2.05.03-84*; СНиП 2.05.02-85; СНиП 2.02.01-85*; СНиП 2.02.03-85;
СНиП 3.06.04-91; СНиП 3.01.01-85; ГОСТ Р-52748-2007.
По природно-климатическим факторам район входит в состав IV дорожно-климатической зоны.
1.2 Характеристика реки и места мостового перехода
Питание реки происходит исключительно в период весеннего снеготаяния, доля снегового питания составляет более 80% годового стока.
Район проектирования расположен в южной части Челябинской области и относится к степной зоне.
Годовая амплитуда колебания температуры воздуха в среднем составляет 87С.
В отдельные дни в этот период бывают положительные температуры, что является результатом вторжения теплых воздушных масс.
Осадки в течение года выпадают неравномерно. Большая часть их, 70-75% годовой суммы выпадает в теплый период года, 20-25% приходится на долю твердых осадков. Наибольшее количество осадков приходится на июль месяц, наименьшее выпадает в феврале месяце.
За теплый период года с апреля по октябрь выпадает 263 мм осадков, на долю твердых осадков приходится 88 мм осадков.
Осадки в виде снега обычно выпадают в первой декаде октября, а в начале второй декады ноября уже образуется устойчивый снежный покров, который нарастает в течении зимы, достигая максимального значения 60-70 см в первой-второй декадах марта. Снежный покров сравнительно равномерный, держится в течение 150 дней.
Глубина промерзания почвы находится в прямой зависимости от температуры воздуха и высоты снежного покрова.
Наблюдения за глубиной промерзания почвы на м/ст Бреды и других ближайших метеостанциях не проводились.
Годовой ход упругости водяного пара сходен с ходом температуры воздуха.
Относительная влажность воздуха имеет своеобразное распределение.
В летний период скорость ветра минимальна, т.к. воздух повсеместно прогрет.
В среднем за год преобладает западный перенос воздушных масс, в зимний период господствующими направлениями ветров также являются ветры западных направлений. Весной и летом, наряду с западными ветрами, возрастает роль ветров северных направлений.
Годовой цикл водного режима можно подразделить на несколько характерных периодов, называемых фазами водного режима. Характерные особенности этих фаз и их продолжительность определяются условиями питания, изменением этих условий в течение года, климатом речных бассейнов.
В основном наблюдаются четыре фазы водного режима: весеннее половодье, летняя межень, осенние паводки, зимняя межень.
Реки района относятся к типу рек с преимущественно снеговым питанием.
Основной фазой водного режима стока реки и ее притоков является весеннее половодье, сток которого составляет от 50% до 60% годового.
Весеннее половодье начинается с интенсивного роста уровней и расходов. Это происходит через несколько дней после перехода температуры воздуха через О о С, так как отдача воды снежным покровом начинается после того, как снег пропитается водой. Начало половодья довольно хорошо совпадает со временем появления ручьев снеговой воды на склонах.
Подъем уровней в реке от таяния снежного покрова начинается обычно в начале апреля при ледоставе.
В зависимости от метеорологической обстановки продолжительность нарастания уровней изменяется от 5 до 16дней и в среднем составляет 7 дней.
Продолжительность и окончание половодья зависят от величины запасов воды в снежном покрове в речном бассейне, интенсивности снеготаяния и морфологических особенностей бассейна.
Средняя дата начала половодья приходится на 04.04, ранняя 20.03.1974г, поздняя 11.04.1958г.
Средняя продолжительность половодья 32 дня, наибольшая 70 дней (1970г), наименьшая 19 дней (1975 г.).
Средняя продолжительность подъема половодья 8 дней, спада 14дней.
Спад уровней в начале интенсивный, затем замедленный и при отсутствии осадков в это время заканчивается в первой половине мая.
Половодье в основном проходит одним пиком, высшие уровни держатся около суток, после чего начинается спад.
Иногда наблюдается несколько максимумов, что является следствием возврата холодов, сменяющихся новым потеплением, или разновременностью развития половодья на главной реке и её притоках.
Дождевые паводки представляют собой кратковременное повышение стока, не приуроченное к определенному периоду и повторяющееся в некоторые годы по несколько раз. Относительная кратковременность прохождения паводков, малые объемы стока по сравнению с половодьем и различное время прохождения их в течение года на одной и той же реке и составляют отличие паводков от половодий.
Высота значительных дождевых паводков 1,0-1,5м.
Летняя межень для данного района продолжается с июня до конца октября. В некоторые годы она прерывается дождевыми паводками. Летняя межень низкая, устойчивая. Наиболее низкие уровни воды в реке наблюдаются в июле-августе.
Зимняя межень совпадает обычно с периодом ледостава. В период зимней межени реки питаются грунтовыми водами. Расходы воды от начала замерзания рек постепенно снижаются, достигая минимума перед вскрытием.
В районах с суровым климатом многие реки перемерзают.
Все реки района в зимний период замерзают.
При снижении температуры воды до 0?С и появлении на реке ледовых образований реки вступают в фазу зимнего режима. Продолжительность его отсчитывается с момента возникновения на реке ледовых образований до начала интенсивного весеннего подъема уровня и очищения реки ото льда.
На реках забереги постепенно увеличиваются в размерах и, смыкаясь, образуют сплошной ледяной покров. Этот процесс особенно быстро развивается на участках с медленным течением.
В период ледостава на реках на поверхности ледяного покрова образуются наледи. Зимой в связи с увеличением толщины ледяного покрова, промерзанием, уменьшается площадь живого сечения; вода под напором выходит по трещинам во льду на поверхность и замерзает. Такой процесс может происходить в течение зимы несколько раз, и тогда наледи достигают значительных размеров.
После установления на реке ледяного покрова происходит увеличение его толщины. В первые дни ледостава нарастание льда происходит сравнительно быстро. Затем по мере увеличения толщины льда и слоя снега на льду, процесс замедляется.
Толщина льда по живому сечению реки неодинакова: у берегов лед обычно толще, к середине реки его толщина уменьшается. Толщина льда изменяется во времени, достигая наибольшего значения к концу зимы.
Ледостав на реке устойчивый.
Продолжительность периода с ледовыми явлениями от 149 до 197 дней и в среднем составляет 183 дня.
В расчетном створе наблюдения за толщиной льда не производились.
Максимальная толщина льда 1% вероятности превышения =76см.
К началу вскрытия рек наблюдается уменьшение толщины и прочности льда, которое происходит главным образом в результате поверхностного и внутреннего таяния под влиянием тепла и солнечной радиации. Толщину льда в начале ледохода hлх следует принимать равной 0,8 hЛ 1%
Весной с наступлением положительных температур начинается таяние снега на льду и берегах реки и поступление талых вод в реки. Температура льда повышается и начинается его таяние. В многоводные годы под воздействием резкого подъема уровней и увеличения скорости течения разрушение ледяного покрова происходит быстро. На реках промерзающих до дна лед постепенно размывается талой водой лишь сверху и, затем (при образовании промоин) с увеличением расхода воды в русле, он отрывается от дна, всплывает на поверхность воды и, разламываясь, уносится течением.
Вскрытие реки наступает в середине апреля.
Вскрытию реки предшествует появление воды на льду и образование закраин и промоин. Подвижка льда наблюдается 1-2 дня почти ежегодно. Подвижка происходит за один-два дня до начала ледохода.
Средняя продолжительность ледохода 3 дня, наибольшая- 11 (1965г.), наименьшая 0 (10%).
Ледоход наблюдается неежегодно. В маловодные годы в период половодья вода идет поверх льда и лед тает на месте.
Ледоход проходит главным руслом.
Таблица 1. Сводная таблица расчетных гидрологических характеристик р. Теча