книги / Мостовые переходы

ляются нагрузки Н-30 и НК-80, для деревянных автодорожных и городских мостов — Н-10 и НГ-60.

Расчетную временную нагрузку получают путем умножения нормативной нагрузки на соответствующие коэффициенты пере­ грузки, величины которых приведены в технических условиях.

Материал пролетных строений и опор мостов определяется не­ обходимым сроком службы мостового перехода, величиной проле­ тов, экономическими и производственными требованиями.

В настоящее время на постоянных мостовых переходах мосты сооружают преимущественно из железобетона, бетона и металла. Из дерева сооружают временные мосты. Деревянные клееные кон­ струкции можно применять и для пролетных строений постоянных мостов.

Пролетные строения мостов при пролетах не более 30—40 м применяют преимущественно в виде сборных железобетонных кон­

справочникам и альбомам типовых проектов в соответствии с назначенной величиной пролета,

шириной моста, расчетной нагрузкой и другими данными. Повероч­ ных расчетов пролетных строений в этом случае не производят.

При перекрытии пролетов 40—160 м в автодорожных и город­ ских мостах применяют сборные железобетонные пролетные строе­ ния в виде неразрезных или консольных балок, в виде рамно-кон­

171

сольных и комбинированных систем (рис. VI.5). Обычно такие про­ летные строения проектируются индивидуально.

Для пролетов 40—120 м в автодорожных и городских мостах наряду с железобетонными применяются типовые сталежелезобе­ тонные балочные пролетные строения заводского изготовления раз­ резной и неразрезной системы, а также металлические комбиниро­ ванные пролетные строения в виде сочетания арок и балок (рис. VI.6).

Применение металлических пролетных строений в каждом слу­

пролетные строения.

Для перекрытия пролетов более 160 м в железнодорожных, ав­ тодорожных и городских мостах применяют металлические пролет­ ные строения балочные неразрезные, арочные, висячие и вантовые.

172

При разработке конструктивной схемы моста с пролетами бо­ лее 40 м конструкцию пролетного строения выбирают по справоч­ никам и альбомам типовых проектов или применяют аналогичную конструкцию пролетного строения, чертежи которой были разра­ ботаны раньше, при проектировании другого моста. Поверочных расчетов пролетного строения в этом случае обычно не делают.

При разработке конструктивной схемы моста, кроме типовой и аналогичной конструкции, может быть использована и оригиналь­ ная конструкция пролетного строения. Применяя оригинальную конструкцию, основные размеры ее необходимо обосновать специ­ альными расчетами.

6)

173

Промежуточные опоры моста проектируют с учетом воздейст­ вия льда, высоты моста, величины пролетов и системы пролетных строений.

При отсутствии ледохода опоры балочных мостов могут быть устроены из железобетонных свай или стоек (рис. VI.7,а и б). При наличии ледохода тело опоры устраивают массивным из блоков.

Промежуточные опоры балочных мостов больших пролетов устраивают массивными из бетонной кладки или блоков, а также в виде отдельно стоящих столбов. При небольших пролетах в ав­ тодорожных и городских мостах применяют бетонные опоры с кон­ сольными железобетонными оголовками, дающими значительную экономию бетона.

При высоте опор не более 6—8 м их устраивают свайными и стоечными или массивными на всю высоту. Массивные опоры устраивают обтекаемой или заостренной формы (рис. VI.7, г).

При большой высоте моста применяют опоры с облегченной верхней частью, нижнюю часть опоры в пределах колебания уров­ ней воды устраивают массивной, а надводную часть опоры — сбор­ ной из столбов, объединенных поверху ригелем (рис. VI.7, е). При пролетных строениях, состоящих из двух балок или ферм, ригели у столбчатой опоры не устраивают.

Для свайных и стоечных опор применяют железобетонные сваи и стойки прямоугольного сечения. Ширину оголовка свайной или стоечной опоры принимают равной 1,0—1,2 м.

Ширину оголовка или ригеля массивной опоры под балочные разрезные пролетные строения мод<но принимать: для пролетов 10 м — 1,6 м, для пролетов 60 м — 2,0 м, для пролетов J 00 м — 3,0 м.

В балочных неразрезных и консольных мостах на каждой про­ межуточной опоре располагается лишь одна опорная часть, поэто­ му в таких мостах ширина оголовков или ригелей промежуточных

где Во— расстояние между осями крайних балок или ферм; Ь—

опоры.

Размеры тела опоры ниже оголовка назначают в соответствии с размерами оголовка и формой опоры (прямоугольная, обтекаемая,

заостренная). Толщина опоры в уровне обреза фундамента не дол­ жна превышать {lk—l/e)H0,где Я0 — высота опоры.

При разрезных пролетных строениях на каждой промежуточной опоре устанавливают две опорные части: одну подвижную и одну *неподвижную, при неразрезных и консольных пролетных строени­ ях — одну опорную часть. Опорные части изготавливают чаще все­ го из металла и для металлических, и для железобетонных пролет­ ных строений. Применяют также железобетонные и резино-метал­

лические опорные части.

174

Конструкцию опор рамно-консольных, рамно-подвесных и ароч­ ных пролетных строений обычно разрабатывают индивидуально для каждого моста. Для отдельных пролетов разработаны типовые кон­

Р и с. V I .8. О п р едел ен и е р а зм ер о в м асси в н ой опоры

Промежуточные опоры

В рамно-консольных и рамно-подвесных мостах широко приме­ няют железобетонные предварительно напряженные опоры.

175

В арочных мостах применяют бетонные массивные опоры (рис. VI.9, а,б). Верхняя часть опоры арочного моста может иметь облегченную сквозную конструкцию.

Ширина промежуточной опоры арочного моста на уровне пят арок может приниматься равной (‘/is—V25)/, где / — величина про­ лета.

Береговые опоры балочных мостов (устои) существенно отли­ чаются от промежуточных опор. Помимо того, что они являются опорами для пролетных строений, они также осуществляют сопря­ жение моста с подходной насыпью.

При малых пролетах устраивают лежневые береговые опоры в теле конусов подходных насыпей (рис. VI.10,а). При пролетах до 30 м и высоте подходной насыпи не более 7—8 м применяют коз­ ловые обсыпные устои на сваях или стойках (рис. VI. 10,б). В мос­ тах больших пролетов применяют массивные обсыпные устои и устои с откосными или обратными стенками (рис. VI.10,в и г).

Устои рамно-консолы;ых и рамно-подвесных мостов аналогичны устоям балочных мостов.

176

Устои арочных мостов устраиваются массивными, развитыми в сторону берега (рис. VI.9, виг) .

При разработке конструктивной схемы моста следует широко использовать альбомы типовых проектов опор, а также чертежи опор в других проектах мостов.

Фундаменты мостовых опор закладывают на глубину, опреде­ ляемую геологическими условиями перехода, глубиной промерза­ ния грунта и величиной возможного размыва русла реки или поймы.

Для мостов с небольшими пролетами при неглубоком залегании малосжимаемых плотных грунтов применяют естественные основа­ ния опор. В этом случае фундаменты устраивают в виде бетонных или бутобетонных массивов прямоугольной формы (рис. VI.11, а). В качестве оснований принимают слои грунта достаточной мощ­ ности с расчетной величиной сопротивления не менее 1 кГ/см2. Таки­ ми грунтами являются песчаные, глинистые и крупнообломочные грунты, а также скальные породы.

При скальных породах фундаменты на естественном основании можно устраивать и для опор мостов больших пролетов.

Если фундамент опирается на естественное основание, подошва фундамента должна располагаться ниже расчетной глубины про­ мерзания не менее чем на 0,25 м. В гравелистых и крупнопесчаных грунтах глубина промерзания во внимание может не приниматься.

Когда нет размывов, заглубление фундамента в нескальный грунт должно быть не менее 1 м, в скальные грунты — на 0,5 м. Если в русле или на пойме происходит размыв, то подошва фун­ дамента должна быть расположена ниже отметки размытого дна не менее чем на 2,5 м.

Обрез фундамента располагают на 0,3—0,5 м ниже поверхности самой низкой межени, а на пойме — на 0,3—0,5 м ниже поверхнос­ ти грунта. Если фундамент расположен в пределах колебания уровней воды, этой части фундамента, как и телу опоры, придают обтекаемую или заостренную форму.

В мостах средних и больших пролетов, когда силы, действующие на опору, велики, а грунты в основании слабы, устраивают фунда­ менты глубокого заложения. Их сооружают, применяя сваи, обо­ лочки, столбы, опускные колодцы (рис. VI.11, ж) и кессоны.

Фундамент со сваями (оболочками или столбами) называют свайным ростверком, а часть его, объединяющую головы свай (обо­ лочек, столбов), — плитой ростверка.

Различают низкие свайные ростверки (рис. VI.11,6), когда пли­ ту ростверка заглубляют в грунт ниже отметки размытого дна, и

высокие свайные ростверки (рис. VI. 11, в), у которых плита рос­ тверка располагается выше отметки дна реки в бытовых условиях или выше отметки размытого дна.

Р и с. V I.1 1 . Типы ф у н д а м ен т о в оп ор м остов

178

Для свайных ростверков применяют прямоугольные железобе­ тонные сваи счением 30x30 см, 30X35 см и 40x40 см, железобе­ тонные трубчатые сваи диаметром 0,6—1,0 м (рис. VI.11, г), же­ лезобетонные оболочки диаметром 1,0—3,0 м (рис. VI.И, д), буро­ вые сваи с уширением на конце и другие конструкции.

Наиболее часто в настоящее время применяют высокие свай­ ные ростверки. В них сваи располагаются как вертикально, так и с наклоном к вертикали 10—15°. Сваи в свайных ростверках долж­ ны быть погружены в грунт от уровня размытого дна на 4 м.

Размеры плиты ростверка в плане назначают из условия разме­ щения в ней голов свай с соблюдением соответствующих требова­

вести расчеты только для каждой характерной группы опор, напри­ мер для группы русловых опор, пойменных и т. д.

При разработке конструктивной схемы моста достаточно произ­ вести расчеты свайных ростверков на прочность по грунту. При этом следует рассматривать две комбинации нагрузок: при дейст­ вии основных сил — постоянной и временной вертикальной нагру­ зок, и при действии основных сил и дополнительной силы — нагруз­ ки от торможения.

При расчете определяют суммарное давление на ростверк Nот массы пролетных строений ЛПост, массы опоры Ри от массы времен­ ной подвижной нагрузки Лвр и величину момента относительно оси подошвы ростверка (рис. VI. 12). Для определения давления от вре­ менной нагрузки пользуются эквивалентными нагрузками, приве­ денными в технических условиях.

Задавшись определенным числом свай те, наибольшее давление на крайнюю сваю Рсв приближенно определяют по формуле

N , Мх

(VI.4)

п+ Ъх? ’

где х— расстояние от оси подошвы ростверка до крайней сваи;

— момент инерции свай ростверка.

Необходимую глубину погружения свай ниже отметки размыто­

где Ро— расчетная несущая способность по осевому сжатию (по грунту) одной сваи принятого размера, погруженной в грунт на оп­ ределенную глубину.

Значения Р0 при нескальных грунтах в зависимости от размера сваи, глубины ее погружения и вида грунта могут приниматься по справочным данным или по формуле

коэффициент, принимаемый в зависимости от способа погружения сваи и вида грунта; /И — предельное сопротивление сил трения

Путем пробных попыток подбирают такую глубину погружения свай Я, при которой величина Роравна или немного больше вели­ чины РСВ.

При назначении конструкции фундаментов в виде ростверков с оболочками определение необходимой глубины погружения обо­ лочек в грунт производится так же, как и для свай.

Расчетную несущую способность по грунту свай или оболочек, нижние концы которых опираются на скальные грунты без заглуб­ ления в них, определяют по формуле

сваи или оболочки.

При заглублении сваи или оболочек в невыветрившийся скаль­

180