книги / Проектирование и расчёт деревянных автодорожных мостов

Примечания. 1. Толщина досок для клееных конструкций после обработки не должна превышать 3,3 см для главных балок и 4,3 см – для остальных элементов. 2. Бревна диаметром в тонком конце менее 18 см допускается применять только для настила проезжей части и неответственных элементов. 3. Расчет элементов из бревен производится

сучетом сбега в размере 1,0 см на 1 м длины бревна. 4. В соответствии

сГОСТ 9463–88 для свай и основных элементов деревянных мостов принимается круглый лес со стандартной длиной 6,5 и 8,5 м без градации по длине и диаметром 22–34 см.

32

Минимальные размеры элементов и деталей представлены в табл. 16. Расчетные размеры элементов должны удовлетворять требованиям гибкости, максимальное значение которой равно:

а) для сжатых раскосов, поясов, стоек и свай: сжатых – λ ≤ 100; растянутых – λ ≤ 150; б) для связей:

сжатых – λ ≤ 150; растянутых – λ ≤ 200.

Схемы гвоздевых и нагельных соединений приводятся к двум расчетным схемам – симметричной и несимметричной

(рис. 4).

а

б

Рис. 4. Схемы гвоздевых и нагельных соединений: а – симметричные; б – несимметричные

Расчетная несущая способность стальных нагеля и гвоздя в соединениях из сосны определяется по формулам табл. 17.

33

34

В табл. 17 приняты следующие обозначения:

d – диаметр нагеля или гвоздя, см; t1 – толщина средних элементов, а также равных и более толстых элементов односрезных соединений, см; t2 – толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений, см; t3 – глубина забивки гвоздя или дюбеля в крайний элемент односрезного соединения, см.

Расчетная несущая способность стального нагеля в соединениях элементов из древесины других пород определяется по формулам табл. 17 умножением на соответствующий коэффициент из табл. 13 – при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде и на корень квадратный этого коэффициента – при расчете на изгиб нагеля.

При направлении передачи нагелем усилия под углом α к волокнам древесины его расчетная несущая способность определяется с учетом коэффициента kα по указаниям разд. 5

СНиП II-25–80 [12] и по табл. 18.

Расчетная несущая способность продольных шпонок (колодок) определяется по смятию и по скалыванию, при этом расчетные сопротивления скалыванию принимаются с коэффициентом условия работы ma = 0,8.

Расчет по II группе предельных состояний, к которому относится определение вертикального прогиба, ведется при γf = 1,0 и 1 + µ = 1,0. Для автодорожных мостов прогиб не должен превышать 1/400l, где l – расчетный пролет, м. Для деревянных мостов прогиб увеличивается на 50 %, т.е. равен 3/800l.

35

2. НАЗНАЧЕНИЕ И СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ

2.1. Исходные данные для проектирования

Курсовой проект деревянного моста под автомобильную дорогу выполняется в соответствии с заданием на проектирование, которое включает следующие исходные данные:

1.Профиль перехода и геологический разрез по оси моста

снеобходимыми для конструирования и расчетов отметками (уровня меженных вод (УМВ), расчетного уровня вод (УВВ), расчетного судоходного уровня воды (РСУ), проектного уровня воды (ПУ), уровня наинизшего ледостава (УНЛ), уровня высокого ледохода (УВЛ)).

2.Отверстие моста L0.

3.Класс водного пути (обычно реки) или подмостовые габариты.

4.Отметку бровки земляного полотна на подходах, увязанную с продольным профилем автодороги (или уровень проезжей части (УПЧ)).

5.Габарит моста.

6.Расчетную нагрузку и географическое месторасположение моста.

2.2. Состав проекта

Проект выполняется на двух листах чертежной бумаги форматом 594×841 мм в карандаше или в компьютерном виде с соблюдением ГОСТа [5] и методических указаний [20].

К чертежам прилагается пояснительная записка.

На первом листе в масштабе 1/100 или 1/200 (при необходимости формат и масштаб первого листа по согласованию с руководителем проекта могут быть изменены) изображаются не менее трех вариантов моста с разрезами и приводится таблица объемов работ и стоимости по принятым вариантам. Первый вариант моста вычерчивается со всеми деталями профиля перехода и геологического разреза с соблюдением условных обозначений для грунтов, на остальных вариантах геологический разрез можно не приводить.

36

На каждом из вариантов приводятся основные отметки (низа фундаментов, верха ростверков, верха опор, низа конструкций, уровня проезжей части), верхняя цепочка размеров, определяющая набор полной длины моста, габаритные размеры опор или расстояния между стойками опор вдоль и поперек моста, расстояния между главными балками пролетных строений, ширина проезжей части и тротуаров.

На втором листе в масштабе 1/20 или 1/50 вычерчиваются фасад, план и поперечный разрез одного из пролетных строений и примыкающей к нему опоры выбранного варианта (по указанию руководителя), а также детали узлов тех же конструкций (в масштабе 1/5 или 1/10) с указанием отметок и размеров в соответствии с результатами расчетов и с конструктивными требованиями норм проектирования [1], приводятся спецификация и необходимые примечания.

Пояснительная записка оформляется на бумаге форматом 210×297 мм (с рамкой 185×287 мм) и включает разделы:

1.Задание на проектирование.

2.Варианты моста и их технико-экономическое сравнение.

3.Расчеты выбранного варианта:

3.1.Расчет пролетного строения.

3.2.Расчет опоры.

Впервом разделе приводятся исходные данные для проектирования, требуемые отверстия в свету судоходных пролетов, высота подмостового габарита; проводится анализ геологических условий мостового перехода, принимаются решения относительно типов опор (лежневые, свайные, ряжевые) и ледорезов.

Во втором разделе повариантно даются схемы мостов, описываются системы пролетных строений и типы опор в русловой

ипойменной частях моста, обосновываются принятые отметки низа фундаментов, рассчитываются полная длина моста и полученная длина отверстия моста, выполняется подсчет расхода материалов, сметной стоимости и трудозатрат на строительство, проводятся технико-экономическое сравнение вариантов и выбор оптимального варианта.

Втретьем разделе приводятся результаты детального расчета и обоснование принятых размеров (с учетом конструктивных требований) всех элементов пролетного строения и опоры выбранного варианта.

37

2.3.Разработка вариантов деревянных мостов

2.3.1.Общие положения

Вкурсовом проектировании задается один из генеральных размеров – отверстие моста, и проектирование начинается с назначения различных вариантов. Задачей составления вариантов является выбор наиболее экономичной по расходу материалов

ипо стоимости схемы моста, рациональной разбивки моста на пролеты, что достигается назначением нескольких вариантов

иих сравнением.

Вариантное проектирование всегда сугубо индивидуально, является процессом творческим и требует широкой инженерной эрудиции при реальном проектировании.

При выполнении курсового проекта составляется не менее трех вариантов моста. В качестве оптимального принимается вариант, которому соответствуют минимальная стоимость строительства при высоких строительных и эксплуатационных показателях. Принятый вариант должен отличаться небольшим числом типоразмеров пролетных строений и опор, простотой в эксплуатации, долговечностью, благоприятными условиями для пропуска льда и т.д.

Перед составлением вариантов необходимо изучить основные положения проектирования, системы пролетных строений и типы опор [1, 2, 3, 4, 14, 16, 17, 18], а также типовые проекты (альбомы) пролетных строений и опор.

Разработка вариантов моста включает следующие основные этапы:

1)определение высоты моста;

2)предварительное назначение схемы моста;

3)контроль вычисленного отверстия моста и уточнение схемы моста;

4)составление поперечных разрезов;

5)проектирование опор и ледорезов;

6)расчет расхода материалов, стоимости работ и техникоэкономическое сравнение вариантов.

38

2.3.2. Определение высоты моста

Высота мостов через судоходные реки назначается по условиям судоходства и увязывается с отметками берегов.

В судоходных пролетах наинизшая отметка низа конструкции (НК) пролетного строения вычисляется следующим образом:

где h – высота подмостового габарита над РСУ, определяемая по ГОСТу (выборка из ГОСТа [6] приведена на рис. 5 и в табл. 19).

Рис. 5. Контур подмостового габарита: РСУ – расчетный судоходный уровень; НСУ – наинизший (меженный) судоходный уровень; h – высота подмостового габарита относительно РСУ; d – гарантированная глубина судового хода; b – ширина подмостового габарита по линии ВС; а – амплитуда колебаний уровней воды между РСУ

и НСУ (ПУ)

Очертание подмостового габарита должно быть прямоугольным и соответствовать контуру АВСDА. В соответствии с ГОСТом [6] судоходство в летний период осуществляется до проектного уровня воды (ПУ), равного расчетному наинизшему судоходному уровню воды с заданной обеспеченностью.

Если отметка РСУ не указана, искомая отметка вычисляется по формуле

Таблица 19

Подмостовые габариты судоходных пролетов по ГОСТ 26775–97

Примечание. По ГОСТ 26775–85 подмостовой габарит подразделяется на основной и смежный. В старых изданиях литературы и ГОСТов габарит подразделяется на низовой и взводный.

Наинизшая отметка НК в несудоходных пролетах и в мостах через несудоходные реки принимается как наибольшая из двух отметок: