книги / Проектирование и расчёт деревянных автодорожных мостов

В путепроводах наинизшая отметка конструкции пролетного строения:

где Н – высота приближения конструкций под путепроводом через автомобильные дороги в соответствии с приложением 1*

[1] и рис. 6.

Рис. 6. Габариты приближения конструкций под путепроводами через автомобильные дороги

Габариты приближений конструкций под путепроводами через железные дороги должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9238–83 [13].

2.3.3. Разбивка моста на пролеты

Разбивка моста на пролеты, тип и размещение опор определяются гидрологическими условиями, режимом реки, силой ледохода, особенностями транспорта нижнего яруса для путепроводов и эстакад, но в первую очередь требованиями судоходства или движением под путепроводом. Эти требования задаются габаритами.

Разбивка моста на пролеты начинается с назначения судоходных пролетов (для судоходных рек). В соответствии с подмостовыми габаритами судоходные пролеты устраивают в более

41

глубокой русловой части, откладывая высоту судоходного пролета от расчетного судоходного уровня (РСУ) и проверяя ширину габарита по уровню меженных вод (УМВ), если отсутствуют данные по проектному уровню (ПУ). Очертание подмостового габарита по контуру AEFKLD допускается принимать на водных путях I–IV классов (см. рис. 5).

В зависимости от длины русловой части мостового перехода, высоты и сложности опор может назначаться разное количество судоходных пролетов. Для основного судоходного пролета подбирается система пролетного строения и назначаются основные размеры (расчетный пролет lр, полная длина lп и строительная высота hстр). В одном судоходном пролете могут быть размещены судоходные габариты как основного (вниз по течению), так и смежного направления (вверх, против течения). Если ширина водного пути с гарантированными глубинами недостаточна для размещения двух судоходных пролетов, то предусматривается один судоходный пролет основного направления.

На чертеже с учетом ранее полученной отметки НК вычерчивается тонкими линиями контур пролетного строения и указываются оси опирания.

Затем подбирается тип опоры и назначаются размеры опор по фасаду моста. При большой глубине (более 5 м), значительной высоте опор (более 10 м) и наличии ледохода пролетные строения в русловой части опирают на пространственные опоры с двухрядными плоскостями и ледорезами или на ряжевые опоры.

Затем проверяется оптимальная стоимость принятого решения. Для этого с использованием данных (см. табл. 40) и укрупненных расценок (см. табл. 41) определяются расход материалов и стоимость пролетного строения без учета проезжей части Спр и опоры Соп. Если Спр < Соп, то следует увеличить длину пролета, пока не получим Спр = Соп.

Этот анализ одновременно подсказывает решение второго судоходного пролета. Если Спр = Соп и русло реки достаточно широкое, то оба судоходных пролета перекрываются одинаково. В противном случае длина верхового пролета назначается по условиям подмостовых габаритов.

42

Чтобы не допустить разнотипности конструкций при назначении пролетов в русловой части, принимается одно из следующих решений (рис. 7):

1.Все пролеты одинаковые (см. рис. 7, а, б).

2.Два судоходных пролета перекрываются одинаково, остальная часть русла – однотипными пролетами меньшей длины

(см. рис. 7, в).

3.Низовой судоходный пролет имеет большую длину, смежный судоходный пролет – меньшую длину, остальные пролеты – однотипные одинаковой длины (см. рис. 7, г).

4.Низовой и верховой пролеты перекрыты одним пролетным строением, остальные – такими же или меньшими однотипными (см. рис. 7, д).

При назначении пролетов в пределах пойм руководствуют-

ся в основном Спр = Cоп. Вследствие простоты и уменьшения стоимости опор наиболее рационально применение систем мостов с небольшими пролетами (см. рис. 7, г, д).

На реках с весьма мощным ледоходом как с наличием судоходства, так и без него длина пролета, необходимая для пропуска ледохода, устанавливается в зависимости от интенсивности и скорости ледохода. Интенсивность ледохода характеризуется размерами льдин, толщиной льда, продолжительностью ледохода и возможностью образования заторов льда. Различают слабый, средний и сильный ледоход [3].

Данные по интенсивности ледохода приведены в табл. 20. Наибольшие скорости ледохода обычно бывают на главном русле, что требует применения больших пролетов. На пойме, где

скорости ледохода меньше, пролеты могут быть уменьшены.

В табл. 21 приведены наименьшие пролеты, обеспечивающие нормальный пропуск ледохода под мостом.

Кроме того, минимальная длина пролета для беззаторного пропуска ледохода может быть назначена по следующим формулам [7]:

− при вертикальном или слабо наклоненном (β > 70°) ребре ледореза или ряжевой опоры

43

а

б

44

в

Рис. 7. Схемы вариантов моста: а – схема моста с одним судоходным пролетом; б – схема моста при отсутствии судоходства; в – схема моста при наличии двух судоходных пролетов одинаковой длины и односторонней поймы

44

г

45

д

Рис. 7. Окончание: г – схема моста при перекрытии двух судоходных пролетов различной длины и перекрытии пойм малыми пролетами; д – схема моста при перекрытии двух судоходных пролетов одним пролетным строением

45

где b – ширина опоры на расчетном уровне ледохода; vл – скорость движения ледяного поля, равная vmax = vср, vср – средняя скорость течения воды в русле при расчетном уровне высокого ледохода; Rz – удельное расчетное давление льда на опору, принимаемое по табл. 22; Rm – предел прочности льда на изгиб при наивысшем уровне ледохода, принимаемый равным Rz = = 31,5·104 кПа (31,5 тс/м2) (СНиП 2.05.03–84*); kп – климатиче-

ский коэффициент, принимаемый в зависимости от региона про-

46

ложения линии (табл. 23); hл – толщина льда при ледоходе; ρ – плотность воды, ρ = 1000 кг/м3; Bл – ширина реки при расчетном уровне ледохода; Lл – средний поперечный размер льдин, при отсутствии натурных данных можно принимать Lл = 0,1Bл.

Примечание. Для II–IV районов южной границей является северная граница предыдущего района.

47

Разбивка на пролеты мостов через малые несудоходные реки с отсутствием ледохода выполняется по рекомендациям для несудоходных частей русел и пойменных участков судоходных рек (см. рис. 7). При наличии карчехода расстояние между опорами в свету следует назначать не менее 15 м [7].

В деревянных мостах пролеты 12–30 м перекрывают клееными балками, дощато-гвоздевыми фермами; пролеты 30–40 м – фермами Гау – Журавского и дощато-гвоздевыми; пролеты свыше 40 м – фермами Гау – Журавского с полигональным очертанием верхнего пояса, арочными и комбинированными пролетными строениями [2, 4, 14, 17].

Необходимо заметить, что деревянные мосты с пролетами более 40 м в настоящее время не строятся. Также практически не используются балочно-подкосные пролетные строения с ри- гельно-раскосными фермами из-за сложности узлов сопряжений.

При составлении схем мостов следует иметь в виду, что пролетные строения с ездой поверху более экономичны по расходу материалов, чем пролетные строения с ездой понизу для тех же пролетов. Их сооружение проще, они требуют опор меньшей высоты и ширины. Однако с увеличением пролета увеличивается и высота пролетного строения, что сильно сказывается на объемах земляных работ подходов к мосту. Поэтому при больших пролетах фермы с ездой понизу, имеющие небольшую строительную высоту, являются более рациональными.

Пойменные и несудоходные пролеты перекрывают простыми балочными пролетными строениями со сближенными и сосредоточенными сложными прогонами, придерживаясь условия равенства объемов древесины на пролетные строения без учета проезжей части и на опоры.

Варианты моста должны быть корректными, т.е. иметь одинаковое отверстие моста.

Продольный уклон моста при деревянном настиле не должен превышать 20 %.

При назначении величины пролетов необходимо выдерживать модульность размеров полной длины пролетного строе-

ния, м: 3; 6; 9; 12; 15; 18; 21; 24; 33; 42 и далее кратно 21. Для деревянных мостов с пролетами менее 9 м допустимы отступления.

48

2.3.4. Основные системы пролетных строений

Пролетные строения с разбросными прогонами устраи-

вают при l ≤ 8,0 м, в том числе при l ≤ 5,0–6,0 м – одноярусными, при l ≤ 6,0–8,0 м – двухъярусными, расстояние между прогонами 0,5–0,7 м. Схемы разбросных прогонов представлены на рис. 8. Основные размеры и расход материалов на одно пролетное строение в зависимости от конструкции проезжей части приведены в табл. 24, 25, 26.

а

Рис. 8. Схемы пролетных строений с прогонами: разбросными одноярусными при lp ≤ 6 м (а); разбросными двухъярусными при lp = 6–8 м (б, в); сосредоточенными двухъярусными из пакетов и на колодках (б, г); сосредоточенными двухъярусными из пакетов или на колодках (б, д)

49

Таблица 24

Основные размеры элементов деревянных пролетных строений с разбросными прогонами Г–6 и Г–7

Таблица 25 Расход материалов на одно пролетное строение

сразбросными прогонами и проезжей частью из накатин d = 16 см

содиночным дощатым настилом толщиной δ = 5 см

50