616

шими, пролетные строения будут однотипными, улучшится внешний вид моста.

Если отметка подошвы рельса на мосту задана из условия трассированияжелезнодорожнойлинииивысота мостапозволяет применить пролетные строения с ездой поверху для перекрытия судоходных пролетов, то следует рассмотреть решение с такими пролетными строениями. При этом следует изучить вопросоцелесообразностипримененияпролетныхстроений,как сосплошными главными балками, так исосквозными фермами. Основныехарактеристикисквозныхпролетныхстроенийсездой поверху приведены в прил. Г, табл. Г5.

Отдельные задания могут быть выданы на проектирование путепровода или виадука под железную дорогу. При разработке вариантов путепровода следует руководствоваться в основном теми же указаниями, что и при проектировании мостов через реки. Однако длина путепровода, величины его пролетов выбираются с учетом всех требований по обеспечению габарита приближениястроенийпересекаемойдорогиилидругогопрепятствия. При этом предпочтение отдается схемам путепроводов, обеспечивающимхорошийобзордляводителейтранспортанижней дороги. В одном из вариантов целесообразно проверить уменьшение стоимости насыпей подходов за счет снижения строительной высоты путепровода (с использованием пролетных строений с ездой понизу). Данныеотаких пролетных строениях приведены в прил. Г, табл. Г6, табл. Г7.

При проектировании виадуков через глубокие овраги и суходолы особое внимание следует уделять выбору типа высоких промежуточных опор, технологии их возведения, уменьшению числа опор внаиболееглубоком (попрофилюповерхности оврага, ущелья) месте, а также архитектурному достоинству сооружения.Вбольшейстепенивиадукиможносчитатьиндивидуальными сооружениями, и при их проектировании необходимо использовать ряд дополнительных литературных и нормативных источниковипроектныханалогов.

21

3.5.Определениеобъемовработистроительнойстоимости вариантовмоста

Определив размеры и расположение судоходных пролетов, вычисляют отметку подошвы рельса на мосту:

где ПРи РСУ — отметки подошвы рельса и расчетного судоходного уровня; Hг — высота подмостового габарита, м; hстр,п — строительная высота пролетного строения с ездой понизу в пролете, измеряемая от низа конструкции до постели плиты или поперечины (верхпродольных балок); hплиты —высотабезбалла- стнойжелезобетоннойплиты,принимаемаясучетоммонолитногопрокладногослояизполимербетона0,2м(вслучаеустройства мостовогополотнана деревянныхпоперечинах—высота мостового бруса, принимаемая с учетом врубки 0,22 м); = 0,2 м – величина, учитывающая прогибы пролетного строения под воздействием внешних нагрузок.

Получив по формуле (3.2) отметку подошвы рельса на мосту, можно найти высотное положение других элементов моста. Отметка бровки земляного полотна, определяющая высоту насыпей подходов для железнодорожных линий федерального значения 1А1 – 1А6, 1Б7, 2Б8 (приведенная грузонапряженность от 25 млн т· кмбруттона 1 кмвгодиболее), принимается на 0,90 м меньше отметки ПР.

Уровень верха опор в судоходной и несудоходной частях

где hстр,о — строительная высота в пролете пролетных строений на опоре, измеряемая от подошвы рельса доверха площадки для установки опорных частей.

Отметкунизаконструкциивнесудоходныхпролетахполучим извыражения

где hстр.п — строительная высота в пролете пролетных строений с ездой поверху.

Положение низа конструкции пролетных строений и верха опордолжноудовлетворять требованиям[2, п. 1.23*]. Эти требо-

22

вания определяют минимальные превышения отметок низа конструкций и верха опор над отметками УВВ и УВЛ.

После вычисления отметок приступают к определению размеров опор. Ширина верха опоры по фасаду определяется из условияразмещенияопорныхчастей.Прииспользованиибалочныхразрезныхпролетныхстроенийнаоднойопореразмещаются две опорные части — подвижная и неподвижная (рис. 3.2, а). Железобетонная подферменная плита (оголовок опоры) толщиной не менее 40 см, укладываемая по верху опоры, может иметь прямоугольную(рис.3.2,б)илизакругленную(рис.3.2,в)форму в плане.

б )

Рис. 3.2. Расположение опорных частей и опорных площадок: а — на опоре по фасаду; б — в плане при прямоугольной форме

сечения; в — при закругленной форме опоры в плане

23

Вкурсовом проекте необходимоопределить для одной опоры

ееширину по фасаду b, которая может быть найдена из выражения

гдеc = e+ d1 + d2 –расстояниемеждуосямиопирания пролетных строений (см. рис. 3.2, а); е — расстояние между торцами пролетных строений, е = 0,10…0,15 м; d1 — расстояние от оси опирания до торца левого пролетногостроения, d1 (lп1 lр1)/2; d2 —тожедляправогопролетногостроения, d2 (lп2 lр2)/2; dп иdн —размерыопорнойплитыподвижнойинеподвижнойопор- ных частей вдольоси моста (прил. Г); c1 — расстояниеот граней нижних подушек опорных частей до граней опорных площадок, принимаемое не менее 15 см; c2 — расстояние в плане от граней опорныхплощадокдогранейподферменнойплиты,принимаемое при пролетах от 30 до 100 м — не менее 25 см, а при пролетах более 100 м — не менее 35 см; m — ширина свеса подферменной плиты, принимаемая не менее 10 см.

Ширина опоры, на которую опираются, например, сквозные пролетные строения с ездой понизу с расчетным пролетом слева 66,0 м(наподвижныхопорныхчастях)исправа88,0 м(нанеподвижных опорных частях), определяется следующим образом.

Полныедлины указанных пролетных строений соответственно равны 66,94 и 89,1 м (прил. Г, табл. Г1). Определим расстояниемежду осями опирания пролетных строений:

c 66,94 66,0 0,15 89,1 88,0 1,17м. 2 2

При значениях dп = 0,80 м; dн = 0,90 м; с1 = 0,20 м; c2 = 0,25 м;

т = 0,10 м определим величину b по формуле (3.5):

b 1,17 0,8/2 0,9/2 2 0,2 2 0,25 2 0,10 2,72м.

Полученные по расчету размеры опор следует округлять и принимать их кратными 10 см. В рассматриваемом примере можно принять b = 2,70 м за счет уменьшения величины с1 на 2 см. Если значениес1 принятьминимальным(равным15 см),то округление нужно сделать в большую сторону. Таким образом следует поступать при определении размера по фасаду, если в дальнейшем величина bнекорректируется(например, длямоно-

24

литных опор с наклонными боковыми гранями). Для сборномонолитныхопорразмерыbследуетпринятьближайшимиболь-

шими по таблицам типового проекта серии 3.501.1-150.0-Ч «Опоры унифицированные железнодорожных мостов для обычных и северных условий с применением изделий заводс-

кого изготовления», имеющегося на кафедре «Мосты». Определив ширину опоры по фасаду моста, вычисляют ее

размер поперек оси моста. При прямоугольном очертании в планеподферменнойплиты(рис. 3.2,6)величинаLопределяется поформуле

гдеВф,— расстояниемеждуосями ферм(или балок); d—размер опорнойплитыопорнойчастипоперекосимоста;k—расстояние от грани опорной площадки (параллельной оси моста) до грани прямоугольной подферменнойплиты (параллельнойоси моста), принимаемоеравным50смприкатковыхилисекторныхопорных частях.

Для определения размеров оголовка опоры при опирании на негодвухсмежныхпролетныхстроенийсосквознымиглавными фермами с ездой понизу (lр = 66,0 м, Вф = 5,7 м и lр = 88,0 м, Вф = 5,8 м) получим

L 5,8 1,10 2 0,20 2 0,50 0,20 8,10м.

Здесь округления размера не требуется, так как L кратно

10см.

При закругленном в планеочертании опоры (см. рис. 3.2, в) с

радиусом закругления R = 0,5b или при заостренной форме под углом 90° в плане, длина опоры поперек оси моста определяется поформуле

где b — размер опоры по фасаду моста.

Для такой формы опоры в плане, продолжая рассматриваемыйпример,получим

L 5,8 1,10 2 0,20 2,72 0,20 9,82м.

ОкончательноможнопринятьL = 9,8м,считая,чтос1 =18см. Размерыопорприопираниипролетныхстроенийсездойповерху с одной стороны ис ездой понизус другой определяют вдоль оси

25

моста по формуле (3.5), поперек моста — по формуле (3.6) или (3.7), принимая максимальное значениеВф для пролетногостроения с ездой понизу. Сопряжение таких пролетных строений, имеющихбольшую разницустроительныхвысотна опоре, показано на рис. 3.3. При разнице строительных высот более 1,0 м следует устраивать сопряжение пролетного строения поверху в нише. Вэтом случае размеры подферменной плиты и ее положение определяются с учетом размещения опорных частей пролетного строения с ездой понизу. Если разница в строительных высотах, опирающихся на опору пролетных строений 1,0 м и менее, нишу неделают, а положениеподферменной плиты определяется по наибольшей строительной высоте. Пролетное строение с меньшей строительной высотой ставится на опорную тумбу, отметка верха которой определяется разницей строительных высот на опоре.

Рис. 3.3. Сопряжение на опоре пролетных строений с ездой поверху и понизу при большой разнице строительных высот:

а — по фасаду; б — в плане

Размер dн ниши по фасаду моста определится из условия размещения опорных частей от края опоры и обеспечения необходимого зазора t между торцами пролетного строения с ездой поверхуишкафнойстенкойниши:

26

где dн — размер ниши по фасаду, м; dп — размер опорной подушкиопорнойчастивдольосимоста; lп иlр—полная длинаи расчетный пролетпролетногостроения, опирающегося в нише; t — зазор между торцом пролетного строения и стенкой ниши, принимаемый равным 10...15 см.

Из условия размещения опорных частей в нише получим:

Из двухзначений dн, рассчитанныхпоформулам (3.8)и (3.9), принимаютнаибольшее.

Ширину ниши поперек оси моста Lн определим из условия размещения опорных частей и необходимых размеров для их установки и осмотра:

где B — расстояние между осями балок; d — ширина опорной подушки поперек оси моста; n — расстояние от боковой стенки нишидо граней опорнойплощадки, принимаемоеравным25 см.

Определим, например, размер dн поформуле(3.8) при опирании в нише пролетного строения высокой заводской готовности lр = 45,0м сездой поверхуна балластепризначениях с2 =0,25 м;

с1 = 0,20 м; dп = 0,72 м; lп = 45,8 м; t = 0,10 м; m = 0,1 м:

dн 0,25 0,2 0,72 45,8 45,0 0,1 0,1 1,21м. 2 2

Из условия размещения опорных частей по формуле (3.9)

получим: dн = 2 0,20 + 0,25 + 0,72 – 0,10 = 1,27 м. Принимаем большее значение dн = 1,27 м.

Определим ширину ниши по формуле (3.10) при значениях

В = 2,1 м; d = 0,94 м; c1 = 0,15 м; n = 0,25 м:

L = 2,1 + 0,94 + 2 0,15 + 2 0,25 = 3,84 м.

Послеопределения размеровниши следует проверить расстояние от стенок ниши до граней опорных площадок пролетного строения с ездой понизу.

При ширинениши Lн максимальноерасстояниемеждугранями опорных площадок опорных частей пролетного строения с

27

ездой понизу поперек оси моста a3 должно удовлетворять условию:

Для рассматриваемого примера при значениях Bф = 5,8 м; d = 1,0 м; c1 = 0,15 м определим величину a3:

a3 = 5,8 – 1,00 – 2 0,15 = 4,50 м.

Вычислим правую часть неравенства (3.11) при Lн = 3,84 м и

с2 = 0,25 м:

a3 = 5,8 – 1,00 – 2 0,15 = 4,50 м.

Из сравнения величин a3 и Lн + 2c2 видно, что условие (3.11) выполняется. Это означает, что минимальное расстояние от опорных площадок опорных частейпролетногостроенияс ездой понизу до ниши соответствует требованиям норм. Подобным образом следует проверить это условие в других случаях.

После определения размеров опоры в уровне опирания пролетных строений вычисляют ее ширину по фасаду в уровне высокого ледохода и обреза фундамента. Для удовлетворения требований норм [2] по расчету на прочность, устойчивость и трещиностойкость в монолитных опорах их граням придается уклон 30:1.Всборно-монолитныхопорахбоковыеграниприни- маются вертикальными. Используем приведенный выше уклон для определения размеров сборно-монолитных опор по фасадув уровне высокого ледохода и обрез фундамента.

Приняв за исходную величину b, определенную по формуле (3.5), проводим пунктирными линиями (рис. 3.4)уклон 30:1до уровня обреза фундамента (ОФ).

Отметку обреза фундамента назначают ниже уровня ледостава на толщину льда с запасом 0,25 м (с учетом промерзания опоры). Таким образом будет определена общая высота тела опоры от ее верха до обреза фундамента. В пределах переменного уровня воды тело опоры в плане должно иметь обтекаемую форму. Высота этой части опоры определяется от отметки обреза фундамента до уровня, превышающего УВЛ не менее, чемна 0,5м. ШиринаопорыпофасадувуровнеОФопределяется

28

а ) б )

Рис. 3.4. Схема к определению размеров опоры:

а — по фасаду с вертикальными гранями; б — поперек оси моста при прямоугольной в плане форме сечения верхней части и с закругленными в нижней

Вуровнениза подферменнойплиты ширинуопоры пофасаду получим по формуле

деляют по формуле, приведенной на рис. 3.4, б, которая отличается от формулы (3.7) тем, что в нее добавлено значение 2k и величина b заменена на b2.

Если закругленную форму в плане имеют верхняя и нижняя части опоры, то величина L для обеих частей определяется по формуле(3.7)с заменойвеличины bсоответственновеличинами

b1 и b2.

Полученные размеры b1, b2 и L следует округлить, приняв их кратными10см.Еслиприопределенииразмеровопоризусловия

29

размещенияопорныхчастейбылипринятыминимальныеразмеры c1, c2, то округление следует сделать в большую сторону.

На реках с сильным ледоходом в районах с суровым климатом для уменьшения воздействия льда форма режущей грани опоры в плане принимается треугольной с одним из следующих углов заострения: 90, 60 или 45° (с радиусом закругления, как правило, 0,75 м, но не менее 0,3 м). При этом ребро режущей гранипринимаетсявертикальным.

Приведенный способ определения размеров промежуточных опор позволяет не делать в курсовом проекте поверочных расчетов. Эскизное проектирование дает размеры опор, как правило, удовлетворяющие расчетам по предельным состояниям. Если же в некоторых случаях потребуется корректировка, то она приведет к небольшим изменениям размеров опор.

После установления размеров опор определяют объем кладки. Размеры береговых опор (устоев) определяются из условия сопряжения моста сподходными насыпями.Приэтом необходимо выполнить требования [2, пп. 1.67...1.73] по сопряжению мостовсподходами.Приналичииширокихпоймследуетрешить вопросонеобходимостиустройстварегуляционныхсооружений. Стеснение реки мостовым переходом вызывает размывы дна под мостом. Для плавного подведения пойменных вод к отверстию моста и постепенного расширения потока за мостом устраиваются незатопляемые струенаправляющие дамбы, примыкающие к конусам насыпей у устоев моста. Устройство дамбы предусматривается в тех случаях, когда на участке поймы, перекрытойнасыпьюприрасчетномуровневысокихвод(РУВВ), проходит не менее 10... 15 % общего расхода воды в реке. При меньшем стеснении поймы можно ограничиться устройством

уширенногоконуса.

Более подробные сведения о регуляционных сооружениях, назначении их размеров и очертании струенаправляющих дамб приведены в работах [4, 5]. На рис. 3.5 приведена схема сопряженияобсыпногоустояпрямоугольнойформывпланеснасыпью при наличииструенаправляющей дамбы.

Примыкающая к насыпи часть устоя (обратные крылья) должна входить в конус на уровне бровки земляного полотна на величину не менее 0,75 м при высоте насыпи до 6,0 м и не менее

30