4. Составление эскиза промежуточной опоры

Составляем эскиз одной промежуточной опоры наибольшей высоты. На чертеже вычерчиваем две вертикальные проекции опоры (вдоль и поперек моста) и горизонтальное сечение тела опоры (рис. 2).

Составление эскиза начинаем с размещения на чертеже осей вертикальных проекций опоры и вычерчивания пролетных строений. На проекциях указывают уровни: ПР, УВВ (УВЛ), УМВ (УНЛ), поверхности грунта после размыва и слоев грунта.

Наименьший размер подферменной плиты (оголовка) вдоль моста:

(6)

Где – полная длина пролетного строения, м;

–расчетный пролет, м;

–зазор между торцами пролетных строений, равный 0,05 м для железобетонных и 0,1 м для металлических пролетных строений;

–расстояние от площадки до грани опорной части до грани площадки, равное 0,15 – 0,2 м;

–расстояние от площадки до грани подферменной плиты, равное при пролетах до 30 м – 0,15 м, а свыше 30 м – 0,25 м.

Наименьший размер подферменной плиты (оголовка) поперек оси моста:

(7)

где – расстояние между осями главных балок или ферм, м;

–размер поперек моста нижней подушки опорной части, м;

–расстояние от площадки до грани опорной части до грани площадки, равное 0,15 – 0,2 м;

–расстояние от площадки до грани подферменной плиты, принимаемое равным при плоских и тангенциальных опорных частях – 0,3 м, а при секторных и катковых – 0,5 м.

Тело опоры от низа подферменной плиты до отметки не менее чем на 0,5 м выше УВЛ прямоугольного железобетонного сплошного сечения. Нижележащая часть тела опоры до обреза фундамента имеет вертикальные грани и закругления или заострения в плане верховой или низовой сторон. В зависимости от интенсивности ледохода угол заострения ледорезной грани в плане принимают в пределах 90 – 120^о.

5. Определение числа и длины свай в фундаменте опоры

Для промежуточных опор в заданных грунтовых условиях принимаем фундаменты с низкими ростверками. Секционные полые круглые – диаметр 40, 50, 60, 80 см и толщину стенки 8 – 10 см. длина цельных свай бывает до 16 – 20 м; длина секций – 4 – 12Гм. Сваи заделывают в ростверк на длину не менее чем две толщины ствола сваи, а сваи толщиной более 0,6 м – не менее чем на 1,2 м. Головы свай заделывают в прямоугольный или обтекаемый в плане ростверк толщиной 1,5 – 2 м с размерами, как правило, не менее, чем на 0,5 м превышающими размеры нижней части тела опор.

Обрез фундамента (верх ростверка) в меженном русле располагают ниже УНЛ на толщину льда плюс 0,25 м, а на поймах – на 0,25 м ниже поверхности грунта после размыва.

Подошву ростверка на поймах располагают в крупных и средних песчаных грунтах на любом уровне, а в глинистых, суглинистых, мелких и пылеватых песчаных грунтах – не менее чем на 0,25 м ниже глубины промерзания.

В расчетно-графической работе определяем число и длину свай в фундаменте промежуточной опоры из расчета на вертикальные нагрузки на свайный ростверк, которые складываются из собственного веса частей опоры, давлений от веса пролетных строений и мостового полотна и временной подвижной вертикальной нагрузки. Собственно весом забивных свай, пренебрегаем.

Для определения веса опоры ее разделяют на части простой геометрической формы: подферменную плиту – 1, тело опоры выше УВВ – 2, ледорезную часть опоры – 3, ростверк – 4 (см. рис. 2).

Нормативная нагрузка от веса частей опоры:

(8)

где – нормативный объемный вес:

бетона

железобетона

–объем i – й части опоры м³.

1. Наименьшие размеры подферменной плиты:

V=C_пф В_nф h_пл

V₁=1,9·3,36·0,4= 2,55 м³

V₂=1,93·4,1·0,6= 4,75 м³

2. Размеры части опоры от низа подферменной плиты до отметки соответствующей уровню УВЛ плюс 1,5 м:

V₁= 1,76·3,2·4,6= 25,76 м³

V₂= 3,2·5,3·4,4= 74,624 м³

3. Размеры ледорезной части опоры :

V₁= 1,76·3,2·1,89= 10,64 м³

V₂= 3,2·5,3·0,44= 7,46 м³

4. Размеры железобетонного ростверка:

V₁= 1,76 ·3,2·0,9= 5,07 м³

V₂= 0 м³

Нормативная нагрузка на опору:

от веса конструкций двух одинаковых пролетных строений, кН:

(9)

где – объем железобетона пролетного строения, м³;

от веса мостового полотна на балласте, кН:

(10)

где – объемный вес балласта с частями верхнего строения пути;

–площадь сечения балластной призмы, = 2 м²;

от веса тротуаров с консолями и перилами, кН:

(11)

где – вес одного погонного метра двух тротуаров с консолями и перилами,= 4,9 кН/м (0,5 тс/м);

–полная длина пролетного строения, м.

Нормативное давление на опору от подвижного состава, расположенного на двух пролетах:

(12)

где – интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах, при длине загруженияи коэффициенте;

–площадь линии влияния реакции, м;

(13)

где – расчетный пролет, м;

–расстояние между осями опорных частей на опоре (см. рис. 22), м.

_{При k=1,0 Nв1 =11,09∙11,56=128,2 кН}

При k=1,4 N_в1 =155,3∙11,56= 1795,27 кН

_{При k=1,0 Nв1 =9,844∙27,66=272,29кН}

При k=1,4 N_в1 =137,85∙27,66=3812,79кН

Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент:

(14)

где ;― 1,3 ;(при; - коэффициенты нагрузки по надежности,

и – нормативные усилия, соответственно, от постоянной и временной нагрузок.

Требуемое количество свай (оболочек) в опоре:

(15)

где – коэффициент учета влияния горизонтальных нагрузок,= 1,2 – 1,4;

–коэффициент надежности, принимаемый равным: при числе свай 21 и более – 1,4; от 11 до 20 – 1,55; от 6 до 10 – 1,65; до 5 – 1,75;

–расчетная несущая способность одной сваи по грунту, определяемая по СНиП 2.02.03 – 85, для двух-трех величин (через 3 – 6 м) заглубления сваи, принимаемой, как правило, не меньше чем на 8 – 9 м погруженной в нижний слой грунта.

Полученное число свай размещаем на плане ростверка. Наименьшие расстояния между осями вертикальных забивных свай равны трем диаметрам или толщинам свай.

Таблица 1

№№ п/п	Наименование	Характеристика и расчёт	Варианты схем мостов
			I	II
1	2	3	4	5
1	c	ВО = ПР - hсо	48,5
2	Уровень высокого ледохода	УВЛ = УВВ	43,0
3	Уровень низкого ледохода	УНЛ = УМВ	40,6
4	Размеры нижней подушки опорной части: - вдоль моста	aоч (м) bоч (м)	0,45 0,90	0,48 0,56
5	Данные по балкам пролётного строения:
	- полная длина	п (м)	11,5	27,6
	- расчётная длина	р (м)	18,00	26,9
	- объём железобетона	Vжб(м3)	12,4	15,7
6	Зазор между торцами балок пролётного строения	(м)	0,05
7	Расстояние от нижней подушки опорной части до грани подферменной площадки	С1 (м)	0,2
8	Расстояние от подферменной площадки до грани подферменной плиты	С2 (м)	0,15
9	Расстояние от подферменной площадки до грани подферменной плиты поперёк моста	С3 (м)	0,3	0,5
10	Расстояние между осями балок	Вф (м)	1,8
11	Толщина под ферменной плиты	hпл (м)	0,4	0,6
12	Наименьшие размеры под ферменной плиты:
	- вдоль моста	(м)	1,9	1,93
	- поперёк моста	(м)	3.36	4,1
	- объём железобетона	V1=Cпф Вnф hпл (м3)	2,55	4,75
13	Размеры части опоры от низа подферменной плиты
	- вдоль моста	Со1 (м)	1,76	3,2
	- поперёк моста	Во1 (м)	3,2	5,3
	- высота участка	hо1=ВО-hпл-УВЛ-0,5 (м)	4,6	4,4
	- объём железобетона	V2=Cо1 Во1 hо1 (м3)	25,76	74,624
14	Размеры ледорезной части опоры
	- вдоль моста	Co2	1,76	3,2
	- поперёк моста	Во2 (м)	3,2	5,3
	- высота участка	hо2=УВЛ+0,5-УНЛ- hл-0.25 (м)	1,89	0,44
	- объём железобетона	V3=Cо2 Во2 hо2 (м3)	10,64	7,76
15	Железобетонные сваи	d (cм)	40*40	-
16	Размеры железобетонного ростверка
	- вдоль моста	Ср	1,76	3,2
	- поперёк моста	Вр (м)	3,2	5,3
	- высота ростверка	hр (м)	0,9	-
	- объём железобетона	V4=Cр Вр hр (м3)	5,07	0
17	Объём железобетона опоры моста	V=v¡ (м3)	45,1	90,88
18	Вес опоры	Gпо= бV (кн)	1034,84	2040,6
	б=23,5 кн/м3
19	Нормативное давление на опору от двух пролётных строений жб=24,5 кн/м3 Pт=4,9 кн/м	Nnп= жб Vжб+ Pт п	360,15	519,89
	п – полная длина пролётного строения		11,5	27,6
20	Нормативное давление на опору от веса мостового полотна б= 19,4 кн/м3 Аб= 2 м2	Nnб= б Аб п	446,2	1070,88
21	Нормативное давление на опору от временной подвижной нагрузки	Nnв= ύА	1923,47	4085,08
	- расчётный пролёт		18	26,9
	= 2(+0,5С)=0,5		22,35	54,55
	С = 2*0,35+(м)		0,75
	А – площадь линии влияния опорной реакции	А = 1/(+ 0,5 С)2	18,75			21,29
22	Суммарная расчётная вертикальная нагрузка на свайный ростверк ƒ1=1,1 : ƒ2=1,3	N= ƒ1 (Gпо + Nnп ) + ƒ2 Nnб + ƒ3 Nnв	4480,42			8865,67
	ƒ3=1,3 -0,003 (при 50 м)		1,23			1.14
23	Требуемое количество железобетонных свай	nc =kг kн N/Ф Принимаем nc	6			13
	Сечение жб свай (см)		40*40
	Расчётная несущая способность одной сваи	Ф (kн)	1500
	Коэффициент учёта влияния горизонтальных нагрузок	kг	1.2		1,4
	Коэффициент надёжности, принимаемый равным: при числе свай от 11 до 20	kн	1.65		1,55