Ограждение котлована

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»

Кафедра «Мосты»

Пояснительная записка к курсовому проекту:

«Проектирование опоры балочного моста»

Выполнил студент IV курса

Группы МТ-201В

Трофимов А.А.__________

Проверил: доцент

Белый А.А._____________

Санкт-Петербург

Задание

Содержание

Разработка вариантов опоры.. 4

Вариант 1. 4

Вариант 2. 8

Технико-экономическое сравнение вариантов. 13

Расчет опоры.. 14

Нагрузки их сочетания. 14

Сбор нагрузок по сочетанию №3. 18

Сбор нагрузок по сочетанию №7. 19

Проверка прочности бетонного сечения опоры.. 20

Расчет фундамента опоры.. 28

Список использованной литературы.. 29

Приложения:

1. Общий вид опоры.

Разработка вариантов опоры

Разработаем варианты опоры моста под железную дорогу в Сахалинской области на основании задания на курсовой проект.

Вариант 1

Промежуточная сборно-монолитная опора серии 3.501-79.

Высота опоры от обреза фундамента до верха подферменника составляет 7,6 м согласно заданию, соответственно примем опору из типового проекта 3-501-79 часть 2, для водотока, высотой 8,1 м.

Схема опоры представлена на рис. 1.

Рис.1. Вариант опоры №1.

Размеры тела опоры в плане составят 2,6х6,6 м [1, лист 7]

Тело опоры состоит из блоков 10-13 [1, лист 10]

Подферменник состоит из блоков 22, 23 [1, лист 10]

Так же в состав опоры входят: арматура (в т.ч. арматура стыков), бетон заполнения и бетон стыков.

Затраты материалов на опору составят:

- объем блоков – 42,2 м³;

- бетон стыков – 2,4 м³;

- бетон заполнения – 63,5 м³;

- всего бетон – 108,1 м³.

Объем ростверка высотой 1,0 м из монолитного железобетона примем с размерами в плане 7,7х3,6 м при скосах (для улучшения условий обтекания) по 0,5 м:

м³

Второй блок ростверка высотой 1,0 м из монолитного железобетона примем с размерами в плане 8,7х4,6 м:

м³

Сваи.

Для определения диаметра и необходимого количества свай рассчитаем сбор нагрузок на наиболее загруженную опору.

Вертикальное давление на опору от временной нагрузки при загружении двух пролетов длиной 18,7 м и 27,6 м составит:

Где:

- – полные длины пролетных строений, опирающихся на опоры, м;

- = 1,15 – коэффициент надежности для временной нагрузки при длине загружения, равной 23,6+27,6=51,2 м;

- = 128,44 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, кН/м, при длине загружения 51,2 м для классов нагрузки С=13 (К=13), =0,45 [2, табл. К1].

тс

Вертикальное давление от веса балласта с частями пути составит:

Где:

- = 2,0 т / м³ – объемный вес балласта с частями пути;

- = 1,3 – коэффициент надежности для балласта;

- = 1,8 м² – площадь поперечного сечения балластного слоя.

тс

Вертикальное давление на опору от собственного веса железобетонных пролетных строений составит:

- = 1,1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкции;

- = 2,5 т / м³ – объемный вес бетона;

Вертикальное давление от собственного веса опоры и ростверка:

Где:

- = 1,1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкции;

- = 2,5 т / м³ – объемный вес бетона;

- = (28+43+48,8) м³ – объем тела опоры и ростверка;

тс

Суммарное давление на сваи составит:

тс

Количество свай рассчитывается по формуле:

,

Где:

- μ = 1,6 – коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных сил и изгибающего момента, действующего на уровне подошвы ростверка, равный 1,5 – 1,8, причем, чем больше доля постоянных нагрузок в величине , тем меньше значение коэффициента μ;

- – расчетная несущая способность одной сваи (сваи-оболочки).

Примем сваи диаметром 100 см, длиной 27 м, висячие в слабых грунтах, соответственно кол-во свай составит:

Примем 8 свай диаметром 100 см, длиной 27 м.

Объем полых свай при толщине стенки 8 см из расчета 8 штук на опору составит:

Где:

- = 8 – количество свай;

- = 27 м – длина свай;

- = 1,0 м – диаметр свай.

м³

Объем бетона заполнения полых свай составит:

м³

Ограждение котлована.

Ограждение котлована выполняется из брусчатого деревянного шпунта с длиной шпунтин 8 м. При периметре ограждения

м

площадь вертикальных стенок будет равной

м²

Таблица 1.1. Определение стоимостей конструктивных элементов по варианту 1.

Вариант 2

Промежуточная комбинированная опора.

Нижняя часть опоры состоит из блоков опоры серии 3.501-79, от ростверка (отм. +0,000, абс. отм 70,000), до УВВ+0,5 м (отм. +3,500, абс. отм 73,500), 5 блоков высотой по 0,7 м, блоки размерами 2,6х6,6 м.

Средняя часть опоры состоит из монолитных блоков размерами (переходная) состоит из монолитных блоков высотой 0,5 м, размерами 2,4х2,4 м от отм. +3,500 (абс. отм 73,500) до отм. +4,000 (абс. отм 74,000);

Верхняя часть опоры состоит из пустотелых свай оболочек диаметром 1,6 м, заполненные бетоном, от отм. +4,000 (абс. отм 74,000) до отм. +6,000 (абс. отм 75,400).

Оголовок:

Минимальные размеры оголовка в плане определим по формулам (1) и (2), из условия размещения подферменников и опорных частей.

; (1)

, (2)

где , – размеры опорных частей в плане принимаем по таблице 3 [5], м;

, – расстояния от края опорной площадки до края оголовка вдоль и поперек моста соответственно. Принимаем по таблицам 2, 3 [5], м.

м;

м.

Примем монолитный подферменник размерами 2,4х5,2 м, высотой 1,6 м.

Схема опоры представлена на рис. 2.

Рис.1. Вариант опоры №2.

Затраты материалов на опору составят:

Оголовок: м³

Нижняя часть опоры:

- объем блоков – 19,2 м³;

- бетон стыков – 1,2 м³;

- бетон заполнения – 28,2 м³;

- всего бетон – 48,6 м³.

Средняя часть опоры (элементы под колонны):

м³

Пустотелые сваи оболочки, заполненные бетоном:

Объем бетона оболочки:

м³

Объем бетона заполнения полых свай составит:

м³

Общий объем бетона на устройство опоры составит:

м³

Объем ростверка высотой 1,0 м из монолитного железобетона примем с размерами в плане 7,6х3,6 м при скосах (для улучшения условий обтекания) по 0,5 м:

м³

Второй блок ростверка высотой 1,0 м из монолитного железобетона примем с размерами в плане 8,7х4,6 м:

м³

Сваи.

Для определения диаметра и необходимого количества свай рассчитаем сбор нагрузок на наиболее загруженную опору.

Вертикальное давление на опору от временной нагрузки при загружении двух пролетов длиной 18,7 м и 27,6 м составит:

Где:

- – полные длины пролетных строений, опирающихся на опоры, м;

- = 1,15 – коэффициент надежности для временной нагрузки при длине загружения, равной 23,6+27,6=51,2 м;

- = 128,44 – эквивалентная временная вертикальная нагрузка, тс/м, при длине загружения 51,2 м для классов нагрузки С=13 (К=13), =0,45 [2, табл. К1].

тс

Вертикальное давление от веса балласта с частями пути составит:

Где:

- = 2,0 т / м³ – объемный вес балласта с частями пути;

- = 1,3 – коэффициент надежности для балласта;

- = 1,8 м² – площадь поперечного сечения балластного слоя.

тс

Вертикальное давление на опору от собственного веса железобетонных пролетных строений составит:

- = 1,1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкции;

- = 2,5 т / м³ – объемный вес бетона;

Вертикальное давление от собственного веса опоры и ростверка:

Где:

- = 1,1 – коэффициент надежности для собственного веса конструкции;

- = 2,5 т / м³ – объемный вес бетона;

- = (28+43+48,8) м³ – объем тела опоры и фундамента;

тс

Суммарное давление на сваи составит:

тс

Количество свай рассчитывается по формуле:

,

Где:

- μ = 1,6 – коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных сил и изгибающего момента, действующего на уровне подошвы ростверка, равный 1,5 – 1,8, причем, чем больше доля постоянных нагрузок в величине , тем меньше значение коэффициента μ;

- – расчетная несущая способность одной сваи (сваи-оболочки).

Примем сваи диаметром 100 см, длиной 26 м, опирающихся на прочные мало сжимаемые грунты, соответственно кол-во свай составит:

Примем 8 свай диаметром 100 см, длиной 26 м.

Объем полых свай при толщине стенки 8 см из расчета 8 штук на опору составит:

Где:

- = 8 – количество свай;

- = 26 м – длина свай;

- = 1,0 м – диаметр свай.

м³

Объем бетона заполнения полых свай составит:

м³

Таблица 1.2. Определение стоимостей конструктивных элементов по варианту 2.

Технико-экономическое сравнение вариантов

Сопоставление капитальных затрат по вариантам приведено в таблице 1.3.

В результате сравнения вариантов принимаем к дальнейшему проектированию вариант №2, так как он имеет меньшую стоимость.

Расчет опоры