Содержание

Введение

1 Анализ местных условий строительства

1.1 Характеристика водотока

1.2 Геологические условия

1.3 Железнодорожный участок

1.4 Выбор фундаментов опор

1.5 Конструкции промежуточных опор и устоев

1.6 Тип пролетного строения

2 Разработка моста

2.1 Эскизное проектирование промежуточной опоры

2.2 Эскизное проектирование устоев

2.3 Составление чертежа моста

3 Определение стоимости моста

4 Типовой расчет на прочность балочно-разрезного пролетного строения из обычного железобетона

4.1 Основные исходные данные

4.2 Эскиз поперечного сечения

4.3 Расчет плиты проезжей части

4.4 Расчет главной балки

Заключение

Список используемых источников

Введение

Проектирование мостов – одна из самых важных, интересных и ответственных работ инженеров-проектировщиков, требующая серьезного подхода, а также определенных умений и навыков. И если проектирование дороги сейчас считается практически полностью автоматизированным процессом, то проектирование мостов требует от инженеров-проектировщиков не только получения необходимых данных и проведения исследований, но и творческого, индивидуального подхода. А всё потому, что и у нас в России, и в других странах встречаются не просто стандартные и обычные мостовые сооружения, но также и мосты, которые зачастую просто потрясают наше воображение. Архитектура мостов такова, что порой просто превосходит многие памятники культуры древнейших времен. Например, если вспомнить Санкт-Петербург, то там мосты играют нескольку другую роль, нежели просто сооружение для перехода. Именно большое разнообразие мостовых конструкций, их различная форма и оформление отличают культурную столицу нашей Родины от многих других её городов. Бывают мосты, спроектированные и выстроенные довольно давно, оформленные в разных стилях - барокко, классицизм. Есть мосты висячие, бетонные, каменные, металлические, и проектирование каждого моста, и много лет назад, и сейчас, требовало от проектировщиков индивидуального подхода, поскольку ни в одном месте мира нет мостов, выстроенных совершенно одинаково – что-то, но отличает их.

В курсовой работе на тему «Проектирование моста через несудоходную реку» необходимо запроектировать железобетонный мост под однопутную железную дорогу через несудоходную реку. Составить схему моста (масштаб 1:200) с указанием необходимых размеров и отметок. Выполнить расчет главной балки железобетонного пролетного строения с ненапрягаемой арматурой.

1 Анализ местных условий строительства

1.1 Характеристика водотока

Номер профиля мостового перехода – 4

Отметка уровня меженной воды, м – 45,8

Отметка уровня высокой воды, м – 48,0

Ширина русла на УМВ, м – 45

Глубина русла при УМВ, м – 2,4

Ширина русла на УВВ, м – 87,5

Глубина русла при УВВ, м – 4,6

Отметка уровня высокого ледохода, м – 48,0

Отметка уровня низкого ледохода, м – 45,8

Толщина льда, м – 0,5

Заданное отверстие моста, м – 50

Коэффициент размыва русла, - 1,4

При заданном коэффициенте размыва для всех точек перелома профиля вычисляю глубину реки после размыва (hp) по формуле:

hp = kp·h (1.1)

где h – бытовая глубина при УВВ

kp – коэффициент размыва русла

hp1 = (48,0-48,0)1,4=0 м;

hp2 = (48,0-46,8)1,4=1,68 м;

hp3 = (48,0-45,8)1,4=3,08 м;

hp4 = (48,0-44,0)1,4=5,6 м;

hp5 = (48,0-43,4)1,4=6,44 м;

hp6 = (48,0-43,4)1,4=6,44 м;

hp7 = (48,0-43,8)1,4=5,88 м;

hp8 = (48,0-45,8)1,4=3,08м;

hp9 = (48,0-46,6)1,4=1,96 м;

hp10 = (48,0-48,0)1,4=0 м

1.2 Геологические условия

Грунт нижнего слоя – глина неограниченной мощности

Глина — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % (мас) оксида кремния (IV) (SiO2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н20).

Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин — серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов. Окраска обусловлена примесями ионов — хромофоров, в основном железа в валентности 3 (красный, желтый цвет) или 2 (зеленый, синеватый).

Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при распаде которого под воздействием атмосферных явлений образуются каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов. Некоторые глины осадочного происхождения образуются в процессе местного накопления упомянутых минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, выпавшие на дно озёр и морей.

Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания.

Грунт верхнего слоя – суглинок мощностью 8,6 – 3,4 м

Сугли́нок — осадочная горная порода, глина низкой пластичности, содержащая до 30—40 % примеси песка (менее 0,01 мм).

Существует 3 разновидности суглинка: валунный, лёссовидный, покровный.

Глубина промерзания грунта, м – 1,2

1.3 Ж.д. участок

Мостовой переход находится в умеренном континентальном климате.

Мост расположен на прямом и горизонтальном участке однопутной железной дороги I категории. Первая подвижка льда происходит на уровне меженных вод. Наивысший уровень ледохода совпадает с уровнем высоких вод.

Дорога пересекает реку под прямым углом.

Класс временной подвижной нагрузки – К 13.

Определяю отметку подошвы рельса по формуле:

ПР = УМВ + ΔН, (1.1)

где ΔН – возвышение подошвы рельса над уровнем меженных вод – 8,3 м

ПР = 13,4 + 8,3 = 21,9 м

1.4 Конструкции промежуточных опор и устоев

Свайные фундаменты используются при строительстве на просадочных грунтах, а также при грунтах с низкой несущей способностью (менее 1,5 кг/см²). В зависимости от способа передачи нагрузки от конструкций здания или сооружения на грунт различают сваи – стойки и висячие сваи.

Сваи – стойки используются в ситуации, когда мощный слой грунта высокой несущей способности находится под пластами слабого грунта на относительно небольшой глубине. В таком случае, сваи прорезают толщу слабого грунта и опираются на прочный грунт, передавая на него усилия от вышерасположенных конструкций. В случае, когда грунт с высокой прочностью расположен на недостижимой для свай глубине, то используются висячие сваи, которые, уплотняя при погружении грунт между сваями, позволяют использовать его в качестве основания. В таком случае при расчете свайного фундамента учитывается как трение боковой поверхности сваи о грунт, так и работа пяты сваи. Свайные фундаменты имеют ростверк, опирающийся непосредственно на оголовки свай и предназначенный для передачи нагрузки от конструкций здания или сооружения. По виду материала свайные фундаменты бывают деревянные, железобетонные, набивные бетонные и железобетонные, стальные и грунтовые. По методу погружения в грунт свайные фундаменты бывают забивные, набивные и завинчивающиеся. Тип свайного фундамента определяется в зависимости от характера работы конструкций здания или сооружения, комбинаций нагрузок, гидрогеологических характеристик грунта, наличия предприятий стройиндустрии, технологических возможностей специализированных предприятий и экономической эффективности. В настоящее время для индустриального строительства используются забивные и буронабивные железобетонные сваи. Забивные железобетонные сваи имеют квадратное сечение и один острый конец. Длина их колеблется от 3 до 12 метров, но для устройства свайных фундаментов на слабых грунтах большой мощности, применяются составные сваи длиной до 24 м, причем сначала забивается нижняя часть, а после погружения на всю длину, к ней крепится верхняя часть, благодаря которой свая достигает проектной отметки. После срубки нарушенного работой забивного механизма бетона, обнажаются верхние концы арматуры, которые затем входят в толщу монолитного ростверка. В последнее время широкое распространение получили свайные фундаменты с набивными сваями. Видов набивных свай насчитывается несколько десятков. Чаще других применяются следующие виды: - сваи с металлической оболочкой, забиваемой в грунт – применяются в слабых и обводненных грунтах, когда стенки скважины обрушиваются до начала бетонирования сваи; - сваи с извлекаемыми обсадными трубами – применяются в слабых грунтах. Представляют собой сваи длиной от 6 до 12 м. Обсадная труба диаметром от 220 мм погружается до заглубления в плотные слои грунта на 0,2 – 0,5 м. После этого приступают к бетонированию свайного фундамента с одновременным извлечением обсадной трубы. Во избежание прорыва грунта через свежеуложенный бетон, подъем трубы ведется таким образом, чтобы в ней всегда оставалась бетонная пробка высотой 0,4 – 0,7 м; - сваи в пробуренных или пробитых скважинах пригодны для использования в сухих и маловлажных связных грунтах, не требующих специальных мероприятий по укреплению стенок скважины. В этом случае сначала пробуривается лидерная скважина, потом выполняется уширение в нижнем основании скважины, после чего устанавливается арматурный каркас и производится бетонирование сваи.