Расчет деревянного моста.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Разработка и расчет деревянных мостов»

выполнил студент группы МТ-602

Санкт-Петербург

Оглавление

1 Разработка вариантов………………………………………

1.1 Вариант № 1………………………………………………...

1.2 Вариант № 2………………………………………………...

1.3 Вариант № 3………………………………………………...

2 Расчет деревянного моста………………………………..

2.1 Проезжей части……………………………………………

2.2 Расчет прогонов…………………………………………....

2.2.1 Определение усилий………………………………………

2.2.2 Подбор сечений…………………..………………………...

2.3 Расчет опирания прогонов………………………………..

2.4 Опоры………………………………………………………...

2.4.1 Определение усилий………………………………………..

2.4.2 Расчет опирания насадки на стойки……………………..

2.4.3 Расчет стоек опоры ………………………………………..

3 Проверка устойчивости опоры поперек моста …………

4 Список литературы………………………………………….

Разработка вариантов

Разработаем варианты моста под автомобильную дорогу при следующих данных: продольный профиль по оси мостового перехода и геологический разрез представлены на рис. 1; отметка уровня меженной воды (У.М.В.) –26,00м; отметка расчетного уровня высокой воды (У.В.В.) –27,00м; для пропуска водного потока необходимо отверстие моста L₀=38,0м; два судоходных пролета не менее 6м при h=4м; уровень высокого ледохода 27.00м; временная нагрузка А 8; предполагаемый срок службы моста 5 лет.

Оценивая условия задания, обратим внимание на грунты, благоприятствующие забивке свай, незначительную глубину меженного русла (h₁=1,0м), судоходный пролет (Н=5м) и слабый ледоход, что позволяет применять простую конструкцию однорядных свайных опор (без устройства подводных связей и ледоколов).

Вариант 1

В этом варианте можно наметить балочный мост с одинаковыми пролетами l=3..2,5м, что позволит использовать целиком лесоматериал стандартной длины – 6,5м.

Для обеспечения судоходного пролета целесообразно использовать пролетное строение в виде простых пакетов длиной 6,5м.

Далее целесообразно определить наибольшую величину пролета, зависящую от класса заданной временной вертикальной нагрузки и конструкции пролетных строений. Учитывая не продолжительный срок эксплуатации моста, решаем применить одноярусные брусчатые прогоны. При высоком классе заданной временной нагрузки ограничим длину пролета размером l= 3,0м.

Отметка бровки насыпи определяется подмостовым габаритом.

На мостах под автомобильную дорогу верх дорожной одежды на оси моста выше БН на 0,25 – 0,3 м. При этом верх прогонов располагается приблизительно в уровне БН. Отметку верха дорожной одежды определяют, прибавляя к отметке верха подмостового габарита строительную высоту пролетного строения, т. е. расстояние от низа конструкции до верха ездового полотна.

БН = 26,5 + 4 + 0,6 = 30,8

Выбирая местоположение моста на продольном профиле, следует разместить отверстие в зоне наибольших глубин, причем конусы насыпей не должны заходить в меженное русло, так как это сильно усложнит работу по отсыпке и укреплению откосов конусов. Во всех трех вариантах отметка БН и отметка верха дорожной одежды принимаются одинаковыми.

Пользуясь формулой , определим количество однорядных опор n₀ толщиной b₀=0,4м, попадающих в пределы отверстия моста без учета двух средних полетов L=L₀-13=38,0м при пролетах l=3,0м.

;

Принимая n₀=13, определим расстояние между крайними сваями моста по формуле ®

;

Прогоны и стойки опор размещаем так, чтобы обеспечивалось наиболее равномерное загружение брусов прогонов. Для сокращения свободной длины стоек однорядных опор и повышения продольной жесткости моста все опоры связываем продольными схватками. При наличии продольных схваток целесообразно в этом же уровне поставить и поперечные горизонтальные схватки, сокращающие свободную длину стоек опор в поперечном направлении.

Сваи в устоях в поперечном направлении установим такие же, как и в промежуточных опорах, при этом упрощается установка продольных горизонтальных схваток, связывающих устои с промежуточными опорами.

Разместив по концам моста закладные щиты с забитыми в грунт насыпи короткими сваями на расстоянии 0,5м от крайних свай устоев, получаем полную длину моста L_п=54,9 м.

Для расчета стоимости и последующего сравнения вариантов определим расход лесоматериалов на пролетные строения и опоры.

Расход леса на прогоны из брусьев определим по формуле V₁=VlB=0,33×3×11=10,89м³, где V=пог.м – средний объем 1 пог.м бруса; B – ширина моста.

Аналогично определяем расход лесоматериала на простые пакеты

V₂=0,13×11×8=11,44 м³.

Стоимость пролетного строения из бруса без покрытия определяется по укрупненным расценкам и составляет: С=119,79×90=10780 руб.

Соответственно стоимость пролетного строения простых пакетов составит: С=22,88× 90=2060 руб.

Насадка будет изготавливаться из бревен сечением диаметром 26см.

Промеряя графически размеры элементов опор и устоев, составляем следующие таблицы:

Спецификация элементов промежуточной плоской однорядной опоры моста по варианту 1

Наименование элементов	Размер сечения, ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	2,03
Насадки		4,3		0,256	0,51
Прод. гориз. схватки	24/2			0,202	0,404
Прод. диаг. схватки	24/2	6,5		0,147	0,588

Всего на одну опору 3,532

Сваи

0,481

3,367

Стоимость опоры без свай: 85 * 3,532=300 руб.

Стоимость свай: 90 * 3,367= 303 руб.

Общая стоимость 603 руб.

Здесь и далее стоимость всех элементов указана в ценах 1984 года.

Спецификация элементов устоя моста по варианту № 1

Наименование элементов	Размер сечения,ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	4,032
Насадки		4,3		0,256	1,541
Подкосы		4,3		0,346	2,422
Прод. гориз. схватки	24/2			0,071	1,078

Всего на один устой 9,078

Сваи

0,481

6,734

Стоимость устоя без свай: 85 * 9,078 = 771 руб.

Стоимость свай: 90 * 6,734=606 руб.

Общая стоимость 1377 руб.

Спецификация элементов промежуточной пространственной опоры по варианту 1

Наименование элементов	Размер сечения, ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	4,032
Насадки		4,3		0,2569	0,513
Прод. гориз. схватки	24/2			0,071	0,199
Прод. диаг. схватки	24/2	3,2		0,096	1,344

Всего на одну опору 6,106

Сваи

0,481

6,734

Стоимость опоры без свай: 85* 6,106= 520 руб.

Стоимость свай: 90 * 6,734=606 руб.

Общая стоимость 1126 руб.

Расчет стоимости моста по варианту № 1

Наименование	Кол-во	Стоимость, руб.
одной	Общая
Устои
Промеж. пл. однор. опоры
Пролетные строения		-
Промеж. простр. опора
		Итого:
	+ 35%
	Всего

Прежде чем приступить к составлению варианта № 2 моста, выясним недостатки первого варианта, которые постараемся не допустить в варианте № 2.

К недостаткам следует отнести:

· неприспособленность конструкции к индустриальным условиям изготовления. Наращивание свай, установка насадок и схваток выполняются в неудобных условиях работы на высоте требуются большие затраты ручного труда;

· опасность повреждения однорядных опор при заклинке льдин между ними в вследствие малой жесткости опор в направлении вдоль оси моста;

· трудность применения антисептированного лесоматериала.

· большое количество опор.

Вариант 2

Во втором варианте, с целью уменьшения опор принимаем пространственные свайные опоры. При устройстве пространственных опор значительно повышается продольная жесткость моста.

Для улучшения условий пропуска льда увеличим длину пролетов ориентировочно до 8м. Расстояние между полуопорами возьмем 2,5м.

Принимаем n_п=5 шт.

Подсчитываем расстояние между крайними сваями:

Определим сечение стоек пространственной опоры

По графику на рис. 7 приложения 1 необходимая суммарная площадь стоек одной полуопоры.

Стоимость пролетного строения определяется по укрупненным расценкам (прил. 2) и составляет:

С = 210*7,48= 1571руб.

Расход и стоимость лесоматериала на пролетные строения в пределах устоя равны:

V = 0,16*8*9= 11,52м³

С = 210*11,52= 1843руб

Общая стоимость пролетного строения равна С_общ=17358 руб

Промеряя графически размеры элементов опор и устоев, составляем следующие таблицы:

Спецификация элементов пространственной опоры моста по варианту 2

Наименование элементов	Размер сечения, ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	4,032
Насадки		4,3		0,2569	0,513
Прод. гориз. схватки	24/2			0,071	0,199
Прод. диаг. схватки	24/2	3,2		0,096	1,344

Всего на одну опору 6,106

Сваи

0,481

6,734

Стоимость опоры без свай: 85* 6,106= 520 руб.

Стоимость свай: 90 * 6,734=606 руб.

Общая стоимость 1126 руб.

Спецификация элементов устоя моста по варианту № 2

Наименование элементов	Размер сечения,ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	4,032
Насадки		4,3		0,256	1,541
Подкосы		4,3		0,346	2,422
Прод. гориз. схватки	24/2			0,071	1,078

Всего на один устой 9,078

Сваи

0,481

6,734

Стоимость устоя без свай: 85 * 9,078 = 771 руб.

Стоимость свай: 90 * 6,734=606 руб.

Общая стоимость 1377 руб.

Расчет стоимости моста по варианту № 2

Наименование	Кол-во	Стоимость, руб.
одной	Общая
Промеж. простр. опора
Устои
Пролетное строение		-
	Итого:
	+ 35%
	Всего:

Разработанный вариант имеет определенные достоинства и недостатки, по сравнению с предыдущим.

К достоинствам относятся:

· меньшее количество опор;

· большая жесткость опор вдоль оси моста.

· применяются пространственные опоры на рамно-свайном основании, что способствует их индустриальному изготовлению.

·

Вариант 3

Увеличим длину пролетов ориентировочно до l₁ = 15 м. при ширине пространственных опор l₂ = 2,5м, и 2,1м

Число пространственных опор, попадающих в отверстие моста, рассчитав по формуле, принимаем равным 6.

Подсчитываем расстояние между крайними сваями:

Расход лесоматериала на пролетное строение:

V = 0,18*16,8*9 = 24,2 м³

Стоимость пролетного строения определяется по укрупненным расценкам и составляет:

С = 210*42,16 =8854 руб.

Промеряя графически размеры элементов опор и устоев, составляем следующие таблицы:

Спецификация элементов промежуточной пространственной опоры №1 по варианту 3

Наименование элементов	Размер сечения, ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	4,032
Насадки		4,3		0,2569	0,513
Прод. гориз. схватки	24/2			0,071	0,199
Прод. диаг. схватки	24/2	3,0		0,096	1,344

Всего на одну опору 6,106

Сваи

0,481

6,734

Стоимость опоры без свай: 85* 6,106= 520 руб.

Стоимость свай: 90 * 6,734=606 руб.

Общая стоимость 1126 руб.

Спецификация элементов устоя моста по варианту № 3

Наименование элементов	Размер сечения,ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	4,032
Насадки		4,3		0,256	1,541
Подкосы		4,3		0,346	2,422
Прод. гориз. схватки	24/2			0,071	1,078

Всего на один устой 9,078

Сваи

0,481

6,734

Стоимость устоя без свай: 85 * 9,078 = 771 руб.

Стоимость свай: 90 * 6,734=606 руб.

Общая стоимость 1377 руб.

Спецификация элементов промежуточной пространственной опоры №2 по варианту 3

Наименование элементов	Размер сечения, ø см	Длина элемента, м	Кол-во	Объем, м^3
одного	общий
Стойки		3,6		0,288	4,032
Насадки		4,3		0,256	0,513
Прод. гориз. схватки	24/2			0,071	0,199
Прод. диаг. схватки	24/2	3,0		0,090	1,264

Всего на одну опору 5,898

Сваи

0,481

6,734

Стоимость опоры без свай: 85* 5,898= 501 руб.

Стоимость свай: 90 * 6,734=606 руб.

Общая стоимость1107 руб.

Расчет стоимости моста по варианту № 3

Наименование	Кол-во	Стоимость, руб.
одной	Общая
Промеж. простр. опора №1
Промеж. простр. опора №2
Устои
Пролетное строение
	Итого:
+ 35%
Всего:

Разработанный вариант имеет определенные достоинства и недостатки, по сравнению с предыдущими.

К достоинствам относятся:

· большая жесткость опор вдоль оси моста;

· индустриальное изготовление элементов моста.

К недостаткам относятся:

· большая стоимость пролетного строения по сравнению с предыдущими вариантами

Сравнение вариантов

	Основные показатели вариантов моста.
Наименование показателей	Единицы измерения	Значения показателей по вариантам №
Полная длина моста	м	51,9	52,6	53,0
Объем лесоматериалов	м^3	204,4
Стоимость моста	руб.

В качестве окончательного варианта был выбран второй вариант – конструкция с шестью пролетами по 8 метров, пятью пространственными опорами. Достоинствами такой системы является простое и качественное изготовления опор на месте. Небольшое количество опор пролетного строения выбранного варианта позволяет нам соорудить мост в более короткие сроки.

Расчет деревянного моста.

Дата добавления: 2015-11-14