2. Описание и сравнение проектных вариантов железобетонных мостов.

2.1 Проектные варианты конструктивной схемы моста.

Всего разработано два варианта конструктивной схемы моста. Варианты скомпонованы из типовых сборных предварительно напряженных разрезных пролетных строений.

В первом варианте отверстие моста перекрыто тремя разрезными пролетными строениями 2×24 и 1×33. В поперечном сечении пролетного строения поставлено пять тавровых преднапряженных балок с расстоянием между ними 240 см.

Промежуточные опоры – сборные ж/б массивно-столбчатого типа с фундаментами на буровых сваях диаметром 1 метр, длиной 12 м.

Береговые опоры – железобетонные сборные свайно-стоечного типа с фундаментами на забивных сваях. Сопряжение моста с насыпью выполнено с помощью переходных плит. Длина моста по первому варианту 87,7 м.

Во втором варианте с целью уменьшения пролетных строений сделана попытка уменьшить длину пролётов 4×15 и1×24. Конструкция береговых опор такая же как в первом варианте. Конструкция промежуточных опор – сборные железобетонные с облегченной верхней частью.

Фундаменты такие же как в первом варианте.

2.2 Определение объемов основных работ по проектным вариантам и их сранение.

Вариант I:

Объём пролётных строений:

Объём ригелей:

Объём промежуточных опор:

Объём ростверков:

Общий объём : V = 738,13 м³.

Вариант II :

Объём пролётных строений:

Объём ригелей:

Объём промежуточных опор:

Объём ростверков:

Общий объём : V = 1080,7 м³.

Таблица сравнения вариантов.

Наименование показателей	Единицы измерений	Вариант схемы моста		Сравнение вариантов
		1	2	1	2
Общая длина моста	м	87,7	90,8	+	-
Пролётов	шт	3	5	+	-
Опор	шт	2	4	+	-
Объём ж/б
Пролётных строений	м3	277,25	255	-	+
Опор и ригелей	м3	240,88	385,7	+	-
Фундаментов	м3

Таким образом, сравнение вариантов показало, что 1 вариант целесообразнее с точки зрения затрат на материалы, количество опор на 2 меньше. Первый вариант принят в качестве рекомендуемого.

3. Назначение размеров опоры.

Полная ширина пролетного строения: В = 10 + 2 × 1,5 + 2 × 0,4 = 13,8 м.

Рисунок 1.

Компоновочная схема приведена на рисунке 1.

Рассчитаем R_max для балки длиною 33 м.

Вес покрытия проезжей части на 1 м²:

А) асфальтобетон толщиной 7 см, γ = 2,3 т/м³, γ_f = 1,5.

Р_норм = 0,07 · 2,3 · 10 = 1,61 кПа (0,161 тс/м²).

Р_расч = 1,61 · 1,5 = 2,415 кПа (0,242 тс/м²).

Б) защитный слой из армированного бетона толщиной 4 см, γ = 2,5 т/м³, γ_f = 1,3.

Р_норм = 0,04 · 2,5 · 10 = 1 кПа (0,1 тс/м²),

Р_расч = 1 · 1,3 = 1,3 кПа (0,13 тс/м²),

В) гидроизоляция толщиной 1 см, γ = 1,5 т/м³, γ_f = 1,3.

Р_норм = 0,01 · 1,5 · 10 = 0,15 кПа (0,015 тс/м²),

Р_расч = 0,15 · 1,3 = 0,20 кПа (0,020 тс/м²),

Г) выравнивающий слой из бетона толщиной 3 см, γ = 2,1 т/м³, γ_f = 1,3.

Р_норм = 0,03 · 2,1 · 10 = 0,63 кПа (0,063 тс/м²),

Р_расч = 0,63 · 1,3 = 0,82 кПа (0,082 тс/м²),

Суммируя веса отдельных слоёв, получим g_норм и g_расч..

g_nop = 3,39 кПа (0,339 тс/м²), g_расч = 3,39 · 1,4 = 4,74 кПа (тс/м²).

Нормативный вес балки длиной 33 м равен 59,82 тс.

Расчётное значение реакции от покрытия и собственного веса балки:

Вычислим коэффициенты поперечной установки путем загружения временными нагрузками линии влияния давления для крайней балки, построенной по методу внецентренного сжатия.

Величины ординат линии влияния под осями крайних балок:

, где п – число балок, а_i – расстояние между осями балок. Установка нагрузок показана на рисунке 1.

Расстояние от полосы безопасности до оси крайнего колеса для нагрузки А-11 – 0,55 м, а для нагрузки НК-80 – 0,4 м. Ординаты линии влияния под грузами определены из подобия треугольников.

Тогда получим следующие значения кпу:

Эквивалентная нагрузка для НК-80 для линии влияния опорной реакции при l = 33 м равна 4,51 тс/м ( по таблице СНиП 2,05,03-84 стр.146 прил.6).

Опорная реакция в балке от НК-80:

Опорная реакция от А-11 и толпы (для тележки γ_f = 1,27, 1 + μ = 1,15):

Максимальное значение опорной реакции:

, где R _{покр пр ч} – реакция балки от веса покрытия проезжей части, от расчётных нагрузок; R_{вес балки} – реакция от собственного веса балки, от расчётных нагрузок; R_{вр мах} – наибольшая реакция в балке от временных нагрузок (R_вp от А-11 плюс R_вp от толпы или от НК-80).

R_max = 493.25 + 463,70 = 956,95 kH (95,70 тс).

Размеры плиты опорной части в×в при R_b = 135 кгс/см² (для бетона В-25):

Определим размеры подферменной площадки А и В для принятого варианта облегченной опоры с ригелем прямоугольного очертания:

В результате получим эскизные размеры опоры: