Проектирование деревянного моста (стр. 1 из 7)
Введение
Мосты относятся к наиболее ответственным и дорогим сооружениям, возведения которых могут быть использованы различные строительные материалы; дерево, камень, бетон, железобетон, сталь и др. Дерево – хороший естественный строительный материал, широко распространённый на территории России и вполне пригодный для строительства мостов, а также является строительным материалом, который самовосстанавливается в природе. Однако деревянные мосты требуют тщательного эксплуатационного ухода, так как при недостаточном надзоре их элементы легко подвергаются загниванию, и применимы только для перекрытия сравнительно небольших пролётов. Поэтому в современных условиях такие мосты целесообразны на дорогах низких категорий в лесных районах, при обязательной защите дерева антисептиками.
Выполнение студентами курсовой работы по проектированию деревянного моста имеет своей целью закрепление и углубление теоретических знаний по дисциплине «Проектирование мостов и труб», приобретение практических навыков проектирования деревянных мостовых сооружений, развитие творческих способностей.
1.Составление и расчет схемы моста
1.1 Местные условия
Мостовой период находится в районе города Хабаровска. Мост расположен на прямом горизонтальном участке дороги. На реке присутствует судоходство. Река имеет спокойное течение и устойчивое русло. Лесосплав и карчеход отсутствует. Грунт –суглинок в пластичном состоянии.
1.2 Расчёт схемы моста
1) Определение количества основных пролётов между точками соприкосновения УВВ и конусами насыпи моста.
где L0 – отверстие которое необходимо обеспечить под мостом
l1 - ширина пространственной опоры
l – расстояние между осями опор основных пролётов
nn – количество пространственных промежуточных опор
2)Определение количества пролётов необходимого для перекрытия пространства над конусами насыпи и образования устоев.
где Н=БП-ГВВ=43,05-41,7=1,35 м; БП=ПР-0,75=43,8-0,75=43,05 м; ПP=43,8
l2 – расстояние между осями стоек образующих устой
3) Подсчёт полной длины моста
Lп=2*0,5+2nуl2+n0l+nnl1=(2*0,5)+(2*1*3)+(3*4+5,9)+(6*3)=42,9м
4) Определение фактического отверстия моста
где ni - количествооднотипных опор (устоев, плоских и пространственных промежуточных опор)
bi – расчётная ширина i-ой опоры в уровне УВВ
1.3 Технико-экономические показатели и ведомости подсчёта стоимости и трудоёмкости строительства вариантов мостов
1.3.1 ведомости подсчёта стоимости и трудоёмкости строительства вариантов мостов
| наименование | объём | стоимость | трудоёмкость | |||
| работ | работ | един. | общая | един. | общая | |
| 1. Устой(2шт) | ||||||
| 1.1Опоры береговые | 6,877354 | 101,00 | 694,61 | 4,45 | 30,60422 | |
| 1.2 Забивка свай | 6,877354 | 127,00 | 873,42 | 4,40 | 30,26036 | |
| Итого по устоям | 1568,04 | 60,86458 | ||||
| 2. Опоры(6шт) | 27,0576 | 121,00 | 3273,97 | 4,85 | 131,2294 | |
| 2.1 Забивка свай | 20,63206 | 127,00 | 2620,27 | 4,40 | 90,78107 | |
| Итого по опорам | 5894,24 | 222,01 | ||||
| 4 Пролётные строения | ||||||
| 4.1 с прогонами (12шт) | 43,20 | 123,00 | 5313,60 | 18,10 | 781,92 | |
| 4.4 с пакетами | 15,6 | 123,00 | 1918,80 | 18,10 | 282,36 | |
| итого по прол. Строениям | 7232,40 | 1064,28 | ||||
| Итого по мосту | 14694,68 | 1347,16 | ||||
| Накладные расходы 23% | 3379,776 | 309,8457 | ||||
| плановые накопл. 6% | 881,6807 | 80,8293 | ||||
| Прочие затраты 31% | 4555,35 | 417,62 | ||||
| Всего по мосту | 23511,48 | 2155,45 | ||||
Таблица 1.1 Ведомость подсчета стоимостей и трудоемкостей моста
1.3.2 Технико-экономические показатели
деревянный мост стойка пролет
| Схема моста | длина моста | Стоимость | Трудоемкость | Удельный расход лесоматериала | коэффициент сборности | ||
| общ | един | общ | един | ||||
| 0.5+3+5*3+5,9+5*3+3+0.5 | 42,9 | 23511,48 | 548,05 | 2155,45 | 50,2 | 2,80 | 0,41195238 |
Таблица 1.2 Технико-экономические показатели варианта моста
2 Исходные данные к расчету моста
2.1 Пролетное строение и опора заданная к расчетам
К расчету задано пролетное строение из составных пакетов с колодками, с нагрузкой С9 .Сближена рамно-свайная опора.
2.2 Нагрузки, габариты, материалы и их расчетные характеристики
Пакет рассчитывают на воздействие постоянных и временной нагрузок.
Из постоянных нагрузок учитывают:
- нагрузку от веса мостового полотна;
- нагрузку от тротуаров и перил;
- нагрузку от веса пакетов.
Нормативную временную вертикальную эквивалентную нагрузку от подвижного состава железных дорог (СК) принимают в зависимости от характеристик линии влияния: длины загружения и от относительного положения вершины линии влияния на длине загружаемого участка соответствующего усилия и класса временной нагрузки К.
В курсовой работе задан класс нагрузки – С9.
Габарит проезда «С» - предельное перпендикулярное оси очертание, внутрь которого не должны заходить никакие сооружения. Ширина габарита «С» равна 4900 мм.
Порода дерева – сосна. Расчетные характеристики сосны первого сорта приведены в таблице 2.1
| Напряжённое состояние и характеристика элементов | Расчётные сопротивления, МПа, при влажности, % | ||
| обозначение | 25 и менее | свыше 25 | |
| Изгиб элементов из бревен естественной коничности | Rdb | 15,7 | 15,2 |
| Сжатие и смятие вдоль волокон | Rdc, Rdqs | 14,7 | 11,8 |
| Сжатие и смятие всей поверхности поперёк волокон | Rdq | 1,77 | 1,47 |
| Сжатие и смятие местное поперёк волокон | Rdqa | определяем по формуле (1) | определяем по формуле (1) |
| Скалывание вдоль волокон при изгибе | Rdab | 2,35 | 2,15 |
| Скалывание в пределах длины не более 10 глубин врезки и двух толщин брутто элемента вдоль волокон | Rdam | 1,57 | 1,47 |
Таблица 2.1 Расчетные характеристики сосны первого сорта
,где
- длина площадки смятия вдоль волокон древесины, см.2.3 Основные положения расчета
Расчёт моста ведётся по методу предельных состояний. Предельное состояние – это такое состояние, когда сооружение или его основание под влиянием силовых воздействий перестаёт удовлетворять условиям эксплуатации или затрудняется его эксплуатация. Существует две группы предельных состояний:
1) Предельное состояние, при котором эксплуатация сооружения должна быть прекращена. Соответствующие этой группе расчёты деревянного моста:
-расчёт на прочность (σ, τ, - M, N, Q) – расчёт на однократное воздействие нагрузки
-расчёт на общую устойчивость формы
-расчёт на местную устойчивость формы
-расчёт на устойчивость положения конструкции – против опрокидывания или сдвига
2) Предельное состояние, при котором эксплуатация возможна, но с ограничениями (скорости, веса и др.). К ней относят (для деревянных мостов):
-расчёты по величине продольного прогиба
Определение усилий и моментов.
При расчёте конструкций деревянных мостов допускается:
-усилия в элементах и соединениях определять, предполагая упругую работу материала;
-пространственную конструкцию расчленять на отдельные плоские системы и рассчитывать их на прочность без учёта податливости элементов;
-узловые соединения элементов сквозных конструкций принимать при расчётах шарнирные;
-не учитывать напряжения и деформации от изменения температуры, а также возникающие при усушке и разбухании древесины;
-считать, что укосины, диагональные связи и раскосы не участвуют в восприятии вертикальных усилий, передаваемых насадками на стойки.
3 Расчет основных несущих элементов пролетного строения (составного пакета)
3.1 Экскиз
Рис. 3.1 Эскиз
3.2. Расчет на прочность при нормальном и касательном напряжении при изгибе
3.2.1 Расчетная схема
Рис. 3.2 Расчетная схема
3.2.2 Сбор нагрузок
Из постоянных нагрузок учитывают:
- нагрузку от веса мостового полотна:
- нагрузку от тротуаров и перил - нагрузку от веса пакетов:
4,6354 
где
- удельный вес древесины, кН/м3; 
0,036 м2 - площадь сечения одного бруса в пакете, м2; 
- количество пакетов в поперечном сечении моста; 
- количество брусьев в одном пакете; 1,05 – коэффициент, учитывающий вес элементов, скрепляющих пакеты.Нормативная временная вертикальная эквивалентная нагрузка от подвижного состава – С9.