СодержаниЕ
Введение…………………………………………………………………..
Исходные данные…………………………………………………………
2. Выбор системы моста……………………………………………….....
3. Разбивка моста на пролеты………………………………..…………..
4. Определение полной длины и отверстия моста……………………..
5. Назначение основных размеров пролетных строений и опор………
6. Технико-экономическое сравнение вариантов………………………
Заключение и выводы…………………………………………………….
Список использованных источников………………………………........
Введение.
Обычно, мост сооружают из строений с пролетами и опорами. Эти сооружения нужны для принятия нагрузки и передачи ее на опоры; на которых может размещаться проезжая часть, переход для пешеходов, трубопровод. Опоры передают нагрузку от пролетного строения к основанию моста.
Пролётные сооружения включают в себя следующие несущие конструкции: балки, фермы, диафрагмы (поперечных балок) и собственно плиты что принадлежат проезжей части или железнодорожное полотно. Статическая схема тех же пролётных строений вполне может быть арочной, балочной, рамной, а также вантовой или комбинированной; от нее зависит и тип моста по конструкции.
Чаще всего форма пролетного строения прямолинейна, однако в случае необходимости (например, при сооружении сложных эстакад, а также дорожных развязок) могут иметь и более сложную форму: спиралеобразную, криволинейную, кольцевую, и т. д.
Пролётные строения размещают на опорах, в свою очередь каждая из которых состоит из фундамента и опорной части. Опоры по форме также бывают различными. Промежуточные опоры называются «быками», береговые — «устоями». «Устои» предназначены для соединения моста с подходной насыпью.
Для сооружения мостов применяются такие материалы как металл (сталь или близкие по прочности алюминиевые сплавы), железобетон, бетон, природный камень, дерево и конструкции, верёвки.
Текстовая схема (шифр) моста это своего рода формула, в которой можно увидеть последовательно представленные размеры расчётных пролётов — это расстояния между центрами опорных частей пролётных строений. Тогда, когда несколько идущих вслед опорных частей имеют идентичный размер, необходимо указать их количество умноженное на размер каждого. Например (вымышленный «мост»), схема моста 5+3x10+4 м значит, что у первого пролётного строения моста расчётный пролёт — 5 метров, три следующих — по 10 метров каждый, а пятый — 4 метра.
Марки бетона для сооружения опор моста:
В20 - используют в бетонных конструкциях, а также в железобетонных конструкциях (с ненапрягаемой арматурой) и в подземных частях конструкций, и также во внутренних пространствах сборно-монолитных опор [2];
В22,5 - в железобетонных сооружениях (с ненапрягаемой арматурой) в надземных частях конструкций [2];
В45 и В35 – применяют в блоках для облицовки опор на реках с ледоходом при размещении мостов в районах со средней температурой наружного воздуха на их более холодной пятидневки соответственно: ниже -40°С и от -40°С и более, (более детальные указания - см. [2].
Выбор системы моста
2. Выбор системы моста.
Из мостов под автодорогу самое широкое распространение приобрели мосты вантовые. Состоящие из растянутых прямолинейных элементов вант закрепленных на пилонах. Их главное преимущество –большая высота легкость для прохода габаритных судов. Преимущественно эту систему моста мы выберем как вариант наиболее экономически выгодный в отличии от простых железобетонных, деревянных и металлических их используют над большой высотой для пересечения путей сообщения и водных преград, например жд мосты вантовые в Европе над автодорогами или наооборт.
В нашем случае наиболее востребованным будет свайный ростверк с наклонными сваями, сориентированный по направлению равнодействующей от постоянной и временной вертикальной нагрузок. Подошва плиты ростверка при этом устраивается наклонной и только у передней грани плиты проектируется горизонтальной, именно в этом месте два или три ряда свай погружаются вертикально или наклонно в сторону пролета, беря во внимание силы, что действуют со стороны берега так как в данном случае грунты слабые супесь.
Балки в вантовых мостах бывают металлические,железобетонные,сталежелезобетонные.
Выбираем многовантовый мост с П образной опоры два варианта с опорой по середине одну и с двумя опорами по краям.
Принимаем закрытые канаты наружном слое фасонной проволоки из клиновидного зетобразного сечения.
3. Разбивка моста на пролеты.
Разделение моста на пролеты в первую очередь зависит от выбора системы и конструкции моста, а также зависит от исходных данных на проект.
В задании имеем размеры подмостового габарита,2(250х50) пролеты моста должны располагаться в пределах главного русла реки (меженного горизонта воды), на остальной части моста назначаем пролеты меньшей длины (произвольной). Но также следует учитывать возможное перемещение русла и назначить размеры пролета в этой зоне не менее требуемых по судоходным условиям. Размещение опоры в пределах основной части русла может привести к ослаблению конструкции моста, намыву острова около опоры или подмыву ямы под опорой, но такое случается реже. Так как глубины у нас приличное и русло широкое мы можем назначить центральный пролет шириной 195 метров, а остальные узкие, это делается возможным именно благодаря большим глубинам и следственно недорогому монтированию фундамента. Широкий центральный пролет даст возможность установить центральные опоры в меженный сезон почти посуху, а это значительно упростит монтаж моста. Хотя этого и нет в расчетах, но стоимость установки таких опор будет ниже чем установки опор в воде
Заливаем 3 опоры на большой высоте Для этого разобьем русло на уровни по 100мм на стадии компоновки и симметрично разместим главный пролет моста в наиболее выгодной позиции.
Конструкция пролетного строения и сечения элементов зависит от пролета и нагрузки, существуют стандартные секции по проекту Ленгипротрансмоста из металлоконструкций, состоящие из двух ведущих балок, которые соединены системой жестких связей. Изготавливаются они на заводе и целиком перевозятся и устанавливаются на опоры. В наличии пролеты: 195 м.
Также изготавливаются железобетонные пролеты длинами 195 метров.
Исходя из этих размеров разбиваем всю длину моста (105,2 м) на пролеты: 195+195+195; что в сумме составит 585 м.
Это будет первый вариант проекта моста.
Первый и последний пролеты по сути лежат на земле и могут быть любыми, средний должен обеспечивать просвет 50 м. Остальные берем минимальными.
Далее приведем еще 2 варианта конструкции моста и сравним их цены. 
Определение полной длины и отверстия моста.
Полная длина Lп моста между наружными габаритами устоев определяется исходя из заданного отверстия с ведением учетом количества его пролетов и конструктивных параметров опор:
Где: 
- длина отверстия моста по заданию на курсовой проект; 
- сумма толщин промежуточных опор, что попадают в воду по расчетному горизонту, в качестве которого принимается горизонт, лежащий посредине между горизонтами высоких и меженных вод; 
- крутизна уклонов насыпей подходов, определяется при начальных этапах графической работы; 
- высота уклонов насыпей подходов над горизонтом принятым для расчетов – определяется аналогично; 
- величина заведения устоя в конус насыпи [1].
Ln=250.00+3*3+3*1/1.5*3+2*3= 40021=250,21
Это есть теоретически необходимая длина моста, фактическая же находится по формуле:
Где: 
- сумма полных длин всех пролетных строений; 
- сумма длин деформационных швов на мосту; 
- длина устоя [1].
Lф=165*3+168+6*0,05+2*5,785= 674,87
Далее вычисляем фактическое отверстие для моста [1]:
Lоф=647,87-(2*2+3*6+2*2*3)=646,87
Отклонение фактического отверстия от заданного не должно превышать 5%. Имеем отклонение +3,9%, что допустимо.
Определение объемов работ по сооружению конструкции моста:
Пролетные строения:
объем железобетона для пролетного строения длиной в 495м четырех полосное движения две в одну и две в другую, и тротуары с двух сторон 1.5 м 83,0 м3. Объем железобетона для пролетного строения длиной в 495 м с ездой поверху составляет 445м3 [1].
Промежуточные опоры: 2 опоры принимаем в виде -монолитных конструкций, объем блоков одной опоры составит 2178м3. Бетон омоноличивания и заполнения опоры – [1].
Объем ростверка высотой 1,6 м из монолитного железобетона примем размерами 26х20 м скругленным для лучшего обтекания.
3*(2,6*2,0-4*0,5*0,5*0,5)=14,1м3
Определяем количество свай диаметром 1 м, заполняемых после погружения бетонной смесью. Вертикальное давление на опору:
N вр=1.14*(165+168)14,28*0,5=272тс
Давление на опору от собственного веса жб строений:
Nстр=2,0*1,3*1,8*165+168/2=856тс
Объём бетона и раствора.
2,21*98,03+15,32+3,06*4=267,7=268м³
Вертикальное давление от веса опоры и ростверка:
N оп=3,0*(168+268+272)*2,4=5100 тс
Суммарное давление на сваи:
∑N=272+203+856+5100=6431
Необходимое количество свай:
n=6431/600*1.7=18.2шт
Примем 18 свай диаметром 1 м и длиной 10 м. под каждую опору.
Полный объем свай при толщине стенки 8 см из расчета 18 шт на опору:
18*10(3,14*1²/4-3,14*0,84²/4)=41,4м³
Объем бетона для заполнения полых свай:
18*10*3,14*0,84²/4=99,7м³
Ограждение для котлована из деревянного брусчатого шпунта, при периметре ограждения 2∙(5,6+10,6)=32,4 м и площадью вертикальных стенок будет равна 6∙32,4=194,4 м2.
Устой: Объем железобетона оголовка устоя составляет 68,9 м3 [1].
Объем полых свай диаметром 1 и длиной 15 м составляет:
18*15*(3,14*1²/4-3,14*0,84²/4)=62,3м³
Объем бетона для заполнения полых свай: 18*10*3,14*0,84²/4=99,5м³
6. Технико-экономическое сравнение вариантов.
| Наименование работ | Единица измерения | количество м³ | Цена за единицу руб. | Стоимость млн рублей |
| Изготовления монтаж пролётного строения | 1м³ | |||
| Длиной 165м | 34,65 | |||
| 165м | 34,65 | |||
| 165м | 34,65 | |||
| Сооружения промежуточной опоры | ||||
| Устройства из шпунта металлического длиной 9 м | 1м² стенки | 583,2 | 42,0 | |
| Изготовление погружение жб свай длиной до 10 м | 1 шт /1м³ | 45/87,9 | 29,5 | |
| Устройства ростверка из монолитного ж/б бетона | 1 м³ | 218,4 | ||
| Устройства тела опоры монолитного ж/б бетона | 1м³ | 302,4 | ||
| Изготовление монтаж кабеля | т | |||
| Изготовления и погружения жб свай | 1 шт/1м³ | 36/66 | 538,5 | |
| Устройства устоя | 1м³ | 282,85 | 95,03 | |
| Изготовление жб пилона | 1м³ | 75,3 | ||
расчёт вант
Qк=qп*B*Lмах=0,058*14,5*210=176т
объем работ и определение стоимостей конструктивных элементов
Таблица 6.1
| Наименования конструктивного элемента моста | количество | Стоимость млн. руб. | |
| Одного элемента | общая | ||
| Пролетное ж/б строение монолитное | |||
| Промежуточная опора, | 302,4 | ||
| пилоны | 75,3 | ||
| Устой | 95,03 | 190,06 | |
| ростверк из монолитного ж/б бетона | 218,4 | 436,8 | |
| свай | 56,8 | 681,6 | |
| ванты | 52,8 | 2006,4 | |
| итого | 12035,86 |
Определение общей стоимости моста.
Проектом предусмотрено привести расчет трех различных вариантов конструкции моста с их последующим сравнением по цене, конструкции, внешнему виду, простоте монтажа и долговечности
.
.
Рассчитаем аналогично вариант №2.
Формула моста:
247,51х247.49
Примем несимметричную конфигурацию пролетов моста, уменьшится количество пролетов, но вырастет количество длинных пролетов, что увеличит стоимость пролетных конструкций. Количество опор уменьшится.
фактическая длина моста.
Lф=247.51*1+247.49*1+6*0.05+51.27+51.06=597.63м 
Далее вычислим фактическое отверстие: Lоф=597.63-(247.51*25.03+247.51*25.03)=535м
Отклонение фактического отверстия от заданного не должно превышать 5%. Имеем отклонение -3,3%, что допустимо.
Определение объемов работ:
Пролетные строения: объем железобетона пролетного строения длиной 247.51 м с ездой поверху составляет 83,0 м3. Объем железобетона пролетного строения длиной 247,49м с ездой поверху составляет 493м3.
Промежуточные опоры: 1 опору принимаем в виде монолитных конструкций, объем одной опоры составит 1089 м3. Бетон омоноличивания и заполнения опоры – 49,1 м3.
Объем ростверка высотой 1,6 м из монолитного железобетона примем размерами 26х20 м скругленным для лучшего обтекания.
6*(2,6*2,0-4*0,5*0,5*0,5)=28.2м3
Определяем количество свай диаметром 1 м, заполняемых после погружения бетонной смесью. Вертикальное давление на опору:
N вр=1.14*(247.52+247.48)14,28*0,5=403тс
Давление на опору от собственного веса жб строений:
Истр=2.0*1.3*1.8*247.1*2=232тс
Вертикальное давление от веса опоры и ростверка:
Nоп=3,0*(247.1+247.1+232)*2,4 =5230тс
Суммарное давление на сваи:
∑N=232+203+403+5230=6068
Количество свай:
n=6068/175*1.7=20 cвай
Примем 12 свай диаметром 1 м и длиной 10 м. под каждую опору.
Полный объем свай при толщине стенки 8 см из расчета 12 шт на опору:
20*10*(3.14*1²/4-3.14*0.84²/4)=46.22м³
Объем бетона для заполнения полых свай:
20*10*3.14*0.84²/4=110.7м³
Ограждение котлована из деревянного брусчатого шпунта, при периметре ограждения 2∙(5,6+10,6)=32,4 м и площадью вертикальных стенок будет равна 6∙32,4=194,4 м2.
Устой:
Объем железобетона оголовка устоя составляет 68,9 м3.
Объем полых свай диаметром 1 и длиной 15 м составляет:
20*15*(3.14*1²/4-3.14*0.84²/4)=69.33м³
Объем бетона для заполнения полых свай:
20*15*/3.14*0.84²/4=166.2м³
Таблица 6.3.
Объем работ и определение стоимостей конструктивных элементов.
| Наименование работ | Единица измерения | количество м³ | Цена за единицу руб. | Стоимость млн рублей |
| Изготовления монтаж пролётного строения | 1м³ | |||
| Длиной | 247,51 | 277,2 | ||
| 247,52 | 277,2 | |||
| - | - | |||
| Сооружения промежуточной опоры | ||||
| Устройства из шпунта металлического длиной 9 м | 1м² стенки | 291,6 | 20,99 | |
| Изготовление погружение жб свай длиной до 10 м | 1 шт /1м³ | 298,62 | 100,33 | |
| Устройства ростверка из монолитного ж/б бетона | 1 м³ | 109,2 | ||
| Устройства тела опоры монолитного ж/б бетона | 1м³ | 42,57 | 255,42 | |
| Изготовление монтаж кабеля | т | 197,7 | 593,1 | |
| Изготовления и погружения жб свай | 1 шт/1м³ | 128,25 | 104,6 | |
| Устройства устоя | 1м³ | 508,55 | 171,3 | |
| Изготовление жб пилона | 1м³ | 87,88 | 147,638 | |
| Наименования конструктивного элемента моста | количество | Стоимость млн. руб. | |
| Одного элемента | общая | ||
| Пролетное ж/б строение монолитное | 277,2 | 554,4 | |
| Промежуточная опора, | 255,42 | 255,42 | |
| пилоны | 147,638 | 147,638 | |
| Устой | 171,3 | 342,6 | |
| ростверк из монолитного ж/б бетона | 109,2 | 109,2 | |
| свай | 20,5 | 184,5 | |
| ванты | 59,31 | 711,72 | |
| итого | 2305,5 |
Вывод: