книги / Примеры проектирования мостовых переходов

141

строения расчетным пролетом 21,5 м, разработанный Союздор-

низа пролетных строений над уровнями воды и ледохода.

Назначение конструкции тела опоры. Подробно рассматрива­ ем назначение конструкции промежуточной опоры № 3 (рис. Ш-12).

142

Из-за интенсивного ледохода нижнюю часть опоры до отметки 32.00 м иа 0,75 м выше уровня ледохода проектируем массивной. Верхнюю часть опоры .проектируем из двух столбов круглого се--; чения. Массивную цокольную часть опоры проектируем обтекае­ мой. Наклон верховой ледорезной грани .принимаем равным 10 : 1? наклон остальных граней — 30 : 1.

Поверх столбов проектируем ригель высотой 0,5 м. Размеры ригеля .в плане назначаем из условия размещения на нем опор­ ных частей (рис. Ш-13). Размеры металлических опорных частей назначаем по данным типового проекта металлических пролетных строений: по фасаду — 0,4 м; по ширине моста — 0,8 м; высота

а расстояние между металлическими фермами по ширине мо­ ста — 8' м.

Приняв расстояние от грани нижней плиты опорной части до боковой грани ригеля равным 0,45 м, определим ширину ригеля: b=(1 -f-0,4 + 2X0,45 = 2,3 м.

Ригель проектируем с закруглениями радиусом 1,15 м. Длина ригеля /р = 8+ 2 x 4 ,15= 10,3 м.

При положении низа пролетного строения иа отметке 37.80 м и высоте опорной части 0,6 м верх ригеля будет на отметке 37,80— —0,60= 37,20 м.

Диаметр столбов опоры принимаем равным 2,1 м — на 0,2 м меньше ширины ригеля. Нижнюю массивную часть опоры устра­ иваем шире и длиннее ригеля.

Назначаем размеры массивной части опоры поверху: по фаса­ ду — 2,6 м\ по ширине моста — 11,4 м.

Обрезы фундамента назначаем на отметке 23.00 м — на 0,8 м нижеГМВ.

Высота массивной части опоры: #=32,00—23,00=9 м. Исходя из назначенных величин наклонов граней опоры опре­

деляем размеры массивной части опоры понизу: по фасаду—2,6 +

логическим условиям возможно погружение свай. Назначаем свайный тип фундамента.

Необходимое количество свай-в фундаменте, как об этом было сказано выше, точно может быть определено только расчетом. Поэтому до расчета количество свай и размеры ростверка назна­ чаются ориентировочно, а потом достаточность этих величин обос­ новывается расчетом.

143

Назначаем сваи фундамента железобетонными прямоугольны, ми сечением 35x35 см. Количество свай в фундаменте ориентиро­ вочно принимаем равным 40 шт. и размещаем их в 5 рядов по 8 свай в ряду (см. рис. III-12).

Согласно действующим ныне техническим условиям * расстоя­

смежных пролетах. Постоянная нагрузка от веса металлических пролетных строений при коэффициенте перегрузки /г = 1,1 и весе пролетного строения по данным типового проекта 940 Т

ЛП0Ст = 1,1-940 = 1034 7.

Собственный вес опоры определяем по геометрическим разме­ рам, принимая объемный вес железобетона равным 2,5 Т/м3 и бе­ тона 2,4 Т/м3. Вес ригеля из железобетона:

(8-2,3 + 3,14‘2’3 -) 0,5-2,5 = 28 Т.

Вес столбов из бетона:

СМ 200—62, § 704.

144

Вес цокольной части опоры из бетона:

Итого постоянная нагрузка от собственного веса опоры при коэффициенте перегрузки п= 1,1

Роп = 1Л (28 + 78 + 716 + 540) = 1498 Т.

Определяем временную нагрузку на опору. Эквивалентная на­ грузка от tf-ЗО при загружении двух пролетов (/ = 208 м) по приложению 10 СН 200—62 /с= 1,7 Т/м.

Временная нагрузка на опору от загружения двух пролетов двумя колоннами автомобилей * и двух тротуаров толпой интен­ сивностью 0,4 Т/м2при коэффициенте перегрузки я = 1,4

отметке #=14,25 — 8,00 = 6,25 м. С учетом заделки свай в рост­ верк на 1,25 м необходимая длина свай /= 15 м - '

Расчетную несущую способность сваи, погруженной в граве­ листый песок на глубину 8 м, согласно приложению 4 принима­

Следовательно, прочность свайного фундамента при дейст­ вии основных сил обеспечивается.

2. Расчет на действие основных и дополнительных сил. Рас­ четную схему принимаем при расположении временной нагрузки на двух смежных пролетах и на опоре неподвижной опорной части.

Величина постоянных нагрузок на опору та же, что и при расчете на действие основных сил: ЛПОСт=1034 Г, Роп= 1498 Т.

Согласно техническим условиям * величина опорной реакции от временной нагрузки составит 80% от величины опорной ре­ акции при действии основных сил:

ЛВр = 0,8 • 533 = 426 Т.

Нормативная временная горизонтальная нагрузка от тормо­ жения на одной полосе движения согласно техническим усло­ виям 5,:* при длине загружения />50 ж

Т = 0,9Р = 0,9-30 = 27 Т.

При коэффициенте перегрузки /г= 0,8 • 1,4=1,12 расчетная ве­ личина нагрузки от торможения

Гвр= 1,12-27 = 30 Т.

При расстоянии между низом пролетного строения и верхом опоры 0,6 м и расположении центра-неподвижной опорной .‘части на 0,2 м ниже пролетного строения, расстояние от верха опоры до точки приложения силы торможения в центре опорной части составляет 0,4 м (см. рис. III-14).

Суммарное вертикальное давление на сваи фундамента N = 426 + 1034 + 1498 = 2958 7\

Момент относительно оси подошвы ростверка

Приближенно наибольшее давление на крайнюю сваю

Более точно нагрузку на вертикальную сваю высокого свай­ ного ростверка можно определить по формуле ***

где LM и LN — соответственно расчетные длина изгиба и длина сжатия сваи;

/ — момент инерции сечения сваи;

F — площадь поперечного сечения сваи.

*СИ 200—62, § 127. СН 200—62, § 124.

В. G. К и р и л л о в . Основания и фундаменты, стр. 233. Стройиздат,

1966.

146

В данном примере нагрузка на сваю, подсчитанная по форму­ ле III-1, незначительно отличается от приближенного решения. Следовательно, прочность свайного фундамента обеспечивается и при действии основных и дополнительных сил.

Конструкцию и размеры опор № 1 и 2 назначаем такими же, как и опоры № 3, за исключением глубины погружения свай, которая у опор № 1 и 2 будет немного меньше, чем у опоры № 3 в связи с меньшей глубиной залегания мела.

Опоры № 4, 5 и 6 также проектируем на свайных фундамен­ тах. Но отметка низа свай у этих опор будет более высокая, так как сосредоточенный размыв у этих опор ограничен по гео­ логическому строению (пластом глины).

Опору № 6 под железобетонные 20-метровые пролетные строе­ ния проектируем меньшей ширины, чем другие промежуточные опоры, и с меньшим количеством свай в фундаменте.

Устои моста назначаем свайными козлового типа по типово­ му проекту Союздорпроекта, выпуск 143—144.

Пример 2. Назначение конструктивной схемы городского мо­ ста через большую равнинную реку. На участке мостового пере­ хода река не имеет пойм. Ширина реки при расчетном горизонте высоких вод 570 м. Ширина русла в межень 450 м.

Отметки уровней (горизонтов) воды: расчетный горизонт вы­ соких вод (РГВВ)— 90.80 м; расчетный судоходный горизонт (РСГ)— 88.90 м\ горизонт самой низкой межени (ГМВ) — 83.50 м\ горизонт высокого ледохода (ГВЛ) — 88.00 м.

Ледоход на реке интенсивный, расчетная толщина льда 1,6 м.

По судоходным условиям река отнесена к I классу. По требо­ ванию ведомства речного флота необходимо предусмотреть под мостом два судоходных пролета величиной не менее 120 м каж­ дый при высоте подмостового габарита Я = 16 м.

Во время изысканий судовой ход был расположен у правого

Габарит моста Г-12 м, ширина тротуаров — по 2,5 м.

Продольный профиль перехода с геологическим разрезом по­ казан на рис. III-15.

Русло реки сложено аллювиальными отложениями (песок и гравий) мощностью 4—5 м. Под слоем песка и гравия залегают суглинки мощностью 8—10 м, под суглинками — мергелистая глина мощностью более 20 м. Мергелистая глина может быть использована в качестве несущего слоя для фундаментов опор.

В связи с отсутствием пойм отверстие моста назначено без стеснения потока подходными насыпями. Принимая стеснение потока опорами в размере 5%, величину отверстия моста полу­ чаем равной /м = 0,95 • 570= 540 м.

147

148

равной

Для уменьшения высоты моста 120-метровые арочные про­ летные строения проектируем с ездой посередине.

В поперечном сечении моста проектируем две арки двутав­ рового сечения, при расстоянии между осями 14 м (рис. III-16).

Высоту арок назначаем равной

/г = 50/р = 5 0 '124 = 2’5 'И’ ширину 6= 0,6 /г = 0,6 • 2,5= 1,5 м.

Проезжая часть из сборных железобетонных блоков соеди­ няется с арками с помощью попе­ речных балок и подвесок.

Для перекрытия 75-метровых пролетных строений также назна­ чаем железобетонные арочные трехшарнирные .пролетные строе­ ния сборной конструкции.

В связи с большой высотой подмостового габарита (Н = = 16 м), которая определяет от­ метку проезжей части моста в 120-метровых пролетах, 7.5-мет- ровые арочные пролетные строе­ ния проектируем с ездой поверху. Расчетную величину пролета наз­

П-образного сечения при расстоя­ нии между осями 12 м (см. рис. Ш-16). Ширину сводов принима­ ем равной 4,5 м, высоту

Надсводное строение проекти­ а — 120-метровое пролетное строение

149

Числовая схема разбивки моста на пролеты 3-78 + 2 4 2 4 + 1-78 ж.

Ширину опор принимаем равной: для 75-метровых пролетных строений

Ь = — /р = — • 78 = 4 ж;

1,5 ж — 567,5 ж.

Схема-разбивки моста на пролеты приведена на рис. Ill-15.

Расположение пролетных строений по высоте. Низ пят арок должен возвышаться над горизонтом высокого ледохода не ме­ нее, чем на 0,25 ж. 120-метровые пролетные строения распола­ гаем на горизонтальной площадке. Низ пят арок 120-метровых пролетных строений и 75-метровых, примыкающих к 120-метро­ вым, назначаем на отметке 93.00 ж, что удовлетворяет указанно­ му выше требованию и позволяет вписать подмостовой габарит, как это показано на рис. 111-15'.

Для уменьшения высоты подходных насыпей 75-метровые пролетные строения располагаем на продольном уклоне. Для левобережных пролетов величину уклона принимаем равной 15%о, для правобережного — 30% о.

Отметка оси проезжей части в пределах 120-метровых проле­ тов при высоте подмостового габарита # = 1 6 ж и строительной высоте /г =1,5 ж

/Упрл = УРСГ + # + /г = 88,90+ 16,00+ 1,50 = 106,40 ж.

Отметка оси проезжей части у устоев: у левобережного

# = 106,40-0,015-233 = 102,90 ж;

управооережного

#= 106,40-0,03-75 = 104,15 ж.

Принимая для 75-метровых пролетных строений строитель­ ную высоту Л = 2,5 м и стрелу подъема в свету /0 = 9,8 ж, опреде­ лим отметку низа пят сводов у устоев:

у левобережного

н == # пр.ч - h - f o = 102,90 - 2,50 - 9,80 = 90,60 ж;

150