Характеристика района проектирования

Курсовой проект

 

по специальности 08.02.02 Строительство и эксплуатация инженерных сооружений

 

на тему: «Проектирование железобетонного моста»

 

 

Студентки группы 391-3СИС

Макаровой Натальи Владимировны

 

Работа выполнена «__» __________ 20__г.

 

 

2021 г.

Введение

Проектирование, строительство и эксплуатация искусственных сооружений – сложный и взаимосвязанный процесс, руководство которым должно производиться высококвалифицированными инженерами по специальности «Строительство и эксплуатация инженерных сооружений».

Проектирование инженерных сооружений для транспортного строительства в современных условиях совершенствуется путем разработки их эффективных конструктивных форм из различных материалов, совершенствования методов их расчета, использования персональных компьютеров для их расчета и конструирования и выдачи рабочих чертежей.

Строительство инженерных сооружений для транспортного строительства в современных условиях совершенствуется за счет применения комплексной механизации, организации поточного производства элементов сооружений и их ритмичного монтажа. В последние годы наряду со сборным железобетоном используется монолитный железобетон, что обеспечивает большую надежность.

Общая часть

Отверстий малого моста

Район проектирования – Брянская область.

1) Ливневый район – 6.

2) Вероятность превышения паводка – 1%

3) Интенсивность дождя часовой продолжительности:

а_ч=1,01 мм/мин.

4) Категория дорог – 2

5) Площадь бассейна – 21,1 км2

6) Длина лога L, - 8,4 км

7) Уклон лога I – 0,012

8) Уклон русла у сооружения – 0,011

9) Грунт земляного полотна – Супень легкая

10) Коэффициент перехода интенсивности К_t – 0,63

11) Коэффициент редукции:

φ

12) Коэффициент потерь стока:

α = 0,20 – 0,45

13) Максимальный расход ливневых вод определяем по формуле

Q_л=16,7·1,01·0,63·0,45·0,26·21,1=11,6 м3/сек

14) Коэффициент дружности половодья для моста

К_о =0,020-0,012

n = 0,25

15) Средний многолетний слой стока

h= 40мм.

16) Расчетный слой суммарного стока

h_p = h·К_р

h_р=40·0,9=36 мм

 

 

17) Коэффициент вариации

С_v=0,4·1,25=0,5

 

18) Коэффициент ассиметрии

С_s=2·С_v =2·0,5=1

19) Модульный коэффициент:

К_р=2,2

20) Расчетный слой суммарного стока определяем по формуле

                                          h_р =36·2,2=79,2 мм

21) Коэффициенты заозерности и заболоченности

δ₁=1; δ₂=1.

22) Максимальный расход талых вод определяем по формуле

Q_cн =  *δ₁*δ₂

Q_cн =  *1*1= 15,4 м³/сек

 

Проектирование малого моста

1) Расчетный расход

Q_р=Q_л=11,6 м³/с.

2) Принимаем укрепление под мостом одерновка у стенки при средней глубине потока v_доп =2,0 м/с.

3) Скорость в сжатом сечении определяется по формуле

v_с =1,1·2,0=2,2 м/с

4) Глубина воды перед мостом определяется по формуле:

Н=1,46·(2,2²/9,81)=1,04 м

5) Расчетное отверстие моста определяем по формуле:

b =  = 15

Для перекрытия расчетного отверстия моста принимаем типовое пролетное строение для автодорожных мостов, с расчетной длиной пролета lр=14,40 м, длиной пролетного строения lпр=15,00м, строительной высотой hкон=1,02м.

6) Длина моста определяется по формуле:

 где Н_м – фактическая рабочая отметка у моста по продольному профилю,

h_c – глубина потока под мостом в сжатом сечении, м,

∑d – суммарная ширина промежуточных опор, м,

q – расстояние от вершины конуса до начала моста при высоте до 6м

L=15+2·1,5(2,7-0,5·0,7)+0,35+2·0,325=23 м

7) Определение минимальной высоты моста

Н_м = 0,88·Н+z+h_кон = 0,88·0,7+1+1,02=2,7 м

8) Назначение укрепления у моста 

1. Скорость потока за мостом определяем по формуле:

v=1,5·2,2=3,3 м/с

2. Высота насыпи у моста по продольному профилю Н_нас=5м.

3. Длину укрепления за мостом определяем по формуле:

l_укр=2∙1,5∙2,7=м

4. Относительная длина укрепление определяется по формуле:

А=(8,1∙1)/14,40 = 0,6 м

5. Относительная глубина размыва определяется по формуле:

n=0,30 м

6. Глубину ковша размыва определяем по формуле:

h_разм=0,30∙0,7=0,21 м

7. Окончательная длина моста

L_м= ∑ l_пр+∑a

L_м = 2·15+0,05=30,05 м

 8. Тип укрепления принимаем бетоном М150 толщиной 12см.

 

Расчет главных балок

Определение усилий

 

Расчет главных балок железобетонных автодорожных мостов проводят по двум группам предельных состояний:

1- по несущей способности (на изгибающий момент и поперечную силу от расчетных нагрузок);

2- по перемещения (прогибам) и трещиностойкости (раскрытию трещин) от нормативных нагрузок.

Поэтому этапом, необходимым для расчета по указанным группам предельных состояний, является определение максимальных нормативных и расчетных усилий в нескольких сечениях балки по ее длине.

Усилия от временных нагрузок распределяются в поперечном направлении между главными балками неравномерно, и это распределение зависят от продольной и поперечной жесткости пролетного строения, а так же от положения нагрузки. Точный учет такого распределения представляет определенные трудности, поэтому для курсовой работы, ведущейся на уровне эскизного проектирования, допускается вести учет поперечного распределения с помощью коэффициентов поперечной установки К^ny, показывающих долю нагрузки, приходящуюся на ту или иную главную балку.

Нормативные усилия У^н определяют по формулам:

от постоянной нагрузки У^н _пост = g^н _пост · Σwi

от временных нагрузок У^н _вр = К^n·y · p^н · w + К^n·y · Σp_o^н · y_i,

где g^н _пост – интенсивность нормативной постоянной нагрузки, приходящейся на рассматриваемую балку;

 Σw – сумма площадей отрицательной и положительной части л.в. (линий влияния) определяемого усилия;

w – площадь загружаемой части линии влияния определяемого усилия;

К^n·y – коэффициент поперечной установки для рассчитываемой балки;

p^н – нормативные величины временных нагрузок равномерно распределенной временной нагрузки АК, принимаемая интенсивностью p^н = V = 0,1К тс/м, эквивалентной нагрузки p^н, принимаемой по таблице 2 для нагрузки НГ-60 и НК-80;

равномерно распределенной на тротуарах моста от пешеходов, принимаемая равной: p^н = p^т · Т;

где p^т = 400-2·λ, кгс/м², но не менее 200 кгс/м^2;

λ – длина загружения линия влияния, м;

Т – ширина тротуара, м;

p_o^н – величина давления одной оси двухосной тележки, принимаемая равной p_o^н = Ктс.

Одиночную ось для проверки проезжей части мостов на дорогах 4 и 5 технических категорий при выполнении курсовой работы допускается не рассматривать.

Величина К^n·y зависит от положения нагрузки: при расположении ее вблизи опор распределение нагрузки в наибольшей степени отвечает величинам К^n·y, найденным по методу рычага; при расположении ее вблизи опор расположении нагрузки в середине пролета распределение ее зависит от соотношения поперечной и продольной жесткости пролетного строения, а также ширины и длины пролетного строения. Для пролетных строений с диафраграми наиболее часто для эскизных расчетов (рабочее проектирование) принимают метод внецентренного сжатия; для его использования необходимо жесткое объединение главных балок (что и осуществляет диафрагма), а также относительно небольшая ширина моста (отношение длины пролета L_n к расстоянию между осями крайних балок В_n.c. должно быть не менее 2). В этом случае усилия в наиболее нагруженной крайней балке имеют завышенные значения по сравнению с фактическими не более чем на 10-15%. В широких местах эта погрешность может достигать 25%; усилия, более близкие к различным максимальным, в этом случае имеют места во второй от края балке. Поэтому в курсовой работе следует вести определение максимальных усилий: при L_n/В_n.c. ≥ 2 – при крайней балке, а при L_n/В_n.c. < 2 – во второй от края балке.

Примечание: Положение вершины линии влияния принимается при 0,375 < a/λ ≤ 0,5 – в середине; при 0,125 ≤ a/λ ≤ 0,375 – в четверти; при 0 ≤ a/λ < 0,125 – на конце.

    Число диафрагм принимаем таким чтобы расстояние между ними по длине пролетного строения составляло 2,5-4м; как правило, их предусматривают на опорах, в середине пролета, а остальное расстояние разбивают на равные части. В соответствии с отношением I_n/B_nc определяется наиболее нагруженная (расчетная) балка. В зависимости от расположения расчетной балки при определении постоянных нагрузок от веса элементов конструкции учитываются следующие элементы:

    Крайняя балка – асфальтобетонные покрытие; главная балка; одна полудиафрагма, перила и тротуар; вторая от края балка асфальтобетонное покрытие, главная балка и две полудиафрагмы.

B_nc = а₁ = 10,2м; 1_n/B_nc = 23/10,2<2

Где B_nc = а₁ = 10,2м для III категории; 6,8 м – для IY категории; 11,9м – II категории.

Следовательно, расчетной считается вторая от края балка.

Определяем интенсивность нормативной нагрузки от веса:

а) асфальтобетонного покрытия g_л^н =0,39*1,68=0,66т/м,

где 0,39 т/м – интенсивность нагрузки от слоя асфальтобетона при Г-10;

1,68 – ширина плиты балки;

б) железобетонных элементов:

-главной балки – 1,2 т/м;

- 2* полудиафрагм – 0,15 * 2= 0,3 т/м.

Суммарная нормативная нагрузка от железобетонных элементов балки равна:

g^н_жб = 1,2 + 0,3 = 1,5т/м.

Интенсивность нормативной полной постоянной нагрузки состоит из интенсивностей от веса покрытия g_n^н и железобетонных элементов g^н_жб.

g^н_пост = g_n^н + g^н_жб =0,66+1,5 = 2,16 т/м;

Интенсивность расчетной постоянной нагрузки определяется по формуле:

g^р_пост = j_spxg^н_n + j_spxg^н_жб,

где: j_sp – коэффициенты надежности по постоянной нагрузке, принимаемые для покрытия равными 1,5 * 0,66 + 1,1 * 1,5 = 2,64 т/м.

Определяем ординаты влияния К^ny для балки № 2

ƞ^л=1/n+a₁*a₂/[2*(a₁²+a₂²+a₃²+a₄²)]=1/7+10,2/6,8/[2*(10,2²+6,8²+3,4²)]=0,143+0,214=0,357

ƞⁿ=1/n-a₁*a₂/[2*(a₁²+a₂²+a₃²+a₄²)]=1/7+10,2/6,8/[2*(10,2²+6,8²+3,4²)]=0,143-0,214=-0,071

Для нагрузки АК:

- от полос транспорта определяем по формуле: К^ny = 0,5[Y₁+Y₂+0,6(Y₃+Y₄)];

Подставим данные в формулу:

К^ny = 0,5[0,267+0,187+0,6(0,141+0,061)]=0,288;

- от тележки: К^ny = 0,5(Y₁+Y₂+Y₃+Y₄);

Подставим данные в формулу: К^ny = 0,5(0,267+0,187+0,141+0,061)=0,328

Для НК-80: К^ny = 0,5(Y₁+Y₂)

Подставим данные в формулу: К^ny = 0,5(0,273+0,16)=0,216

Определяем ɣ_fo АК для двухосной тележки: ɣ_fo = 1,5-0,01/λ

Подставим данные в формулу: ɣ_fo = 1,5-0,01*14,4=1,23

Нагрузка от толпы: К^ny_m = Y_m^л = 0,384

Интенсивность нагрузки на тротуарах от пешеходов (погонная) определяется по формуле:

Р_т = Р^т * Т;

где: Р^т = 400-2*λ кгс/м², но не менее 200 кгс/м²,

Λ – длина загружения линий влияния;

Т – ширина тротуара;

Р_т = 400-2*14,2= 371,2 кгс/м² = 0,38 тс/м²

Р_т = Р^т * Т = 0,38*1,0 = 0,38 тс/пм

Вычисляем динамические коэффициенты (1+μ) для нагрузки АК:

1+μ=1+[(45-λ)/135]=1+[(45-14,4)/135]=1,23

для НК-80: 1+μ=1,1 (т.к. λ>5м);

для пешеходной нагрузки 1+μ=1;

Величины коэффициентов надежности j_fo для временных нагрузок:

- равномерно распределенная нагрузка АК j_fo = 1,2;

- двухосная тележка АК- j_fo = 1,5-0,01* λ=1,5-0,01*14,4=1,36;

- пешеходная нагрузка j_fo = 1,2;

-НК 80 j_fo = 1,0

По ординатам под грузами У₁ вычисляем коэффициент поперечной установки расчетной балки. Эквивалентные нагрузки для НК-80 определяем по приложению №2 в зависимости от длины загружения л.в. и расположения ее вершины.

Расчет по поперечной силе

Расчет по 1 предельному состоянию по поперечной силе заключается в проверке несущей способности балки по наклонному сечению у опоры.

Расчет проводим на расчетные значения поперечных сил:

Q_o^p=37,89т; Q_1/2^p=19,15т; при расчетном сопротивлении арматуры AI R_sx = 2150 кгс/см²

Вычерчиваем половину балки с рабочей арматурой, эпюры M^p, Mⁱ, Q^p, после чего конструируем отгибы и хомуты.

Проверяем прочность бетона на действие поперечных сил по формуле:

0,3* R_b* h_o=0,3*180*22*111,1=131986,8 кг=132т > 37,89 т

Затем производим проверку сечения по следующей формуле:

Q_o^p=0,6R_bt*b*h_o=0,6*12*22*111,1=17598,24=17,6 < 37,89 т,

где: R_b = 120 кгс/см² – расчетное сопротивление бетона на сжатие;

R_bt = 12,0 кгс/см² – для бетона В-35 – расчетное сопротивление бетона на растяжение. Так как вторая проверка не удовлетворяет требованиям то необходимо провести поперечное армирование балки с проверкой условий прочности. Хомуты принимаем двухсрезными, т.е. m¹ = 2 диаметром 10 мм с f_ax =0,785 см².

Определяем поперечную силу воспринимаемую хомутами на 1 см длины балки:

g_w = ;

 = 0,8 – коэффициент условий работы хомутов, попадающих в одно вертикальное сечение балки, при числе срезов - ;

U_x – расстояние между ними, в крайних четвертях пролета не более 15 см, в средних – 20 см, в концевых участках балки (на длине равной высоте балки в сторону пролета от оси опорной части) – не более 10 см;

 - расчетное сопротивление арматуры хомутов;

- площадь поперечного сечения хомутов, попадающих в одно вертикальное сечение балки, при число срезов .

g_w = = 180,03 кгс/см,

Вычисляем длину проекции на горизонтальную ось наиболее вероятной трещины, по формуле:

С = ≤2*h₀;

где: b_р=b_ср – средняя ширина ребра балки.

С= [(2*12*22*111,1²)/180,03]=190 см,

что меньше 2h_o = 2*111,1=222,2 см.

Следовательно, к дальнейшему расчету принимаем С_б=190 см.

Находим усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны:

Q_б= ≤0,5Q^p,

где: Q^р – величина расчетной поперечной силы от внешней нагрузки в сечении с-с¹, которую определяют по эпюре максимальных поперечных сил интерполяцией между значениями  

Q_б = (2*12*22*111,1²)/190 = 34301 кг

что больше 0,5 Q_с.с⁰ 0,5*33= 16,5 т

К дальнейшему расчету принимаем 16,5 т

Вычисляем условия, воспринимаемое 19-ю двухсрезными хомутами по формуле:

Q_х = m_a4 * R_sx

где:  – сумма площадей всех хомутов, попадающих в наклонное сечение.

Q_х = 0,8 * 2150 *19 * 2 * 0,785 = 51,31 т

Определяем условия тремя парами отогнутых стержней при sin 45° = 0,707

Q_х = m_a4 * R_sа  * sin α

Q_o = 0,8 * 3550 *3 * 2 * 2,546 * 0,707 = 31 т

Вычисляем формулу:

Q^пр = Q_б + Q_х + Q_о

Q^пр = 16,5 + 51,31 + 31 = 98,81 т

что более Q^р_с = 33 т

Несмотря на большой запас, уменьшить армирование на поперечную силу нельзя, т.к. она принята минимальным по конструктивным нормам.

Расчет плиты проезжей части

Определение усилий

Поскольку временная нагрузка движения по мосту поперек пролета плиты проезжей части, то каждое сечение работает наиболее напряженно в том момент, когда колесо находится в этом сечении. Рассчитываем на 1 пог. м. плиты поперек ее пролета и армируем плиту необходимым количеством арматуры по всей длине пролетного строения.

Так как балки омоноличиваются друг с другом только по диафраграм, то между ними плита работает как консоль, заделанная в ребро балки, с пролетом 1к (рисунок 4).

Балку, у которой один конец прикреплен жестко к основанию, а другой свободен называют консолью.

Определяем усилие от постоянной нагрузки:

Максимальные и нормативные изгибающий момент и поперечная сила в корне консоли соответственно равна:

;

Q =

где:  =  +  – интенсивность нормативной и расчетной постоянной нагрузок;

 – интенсивность нагрузки от веса покрытия на 1 м² поверхности плиты (т.е. на 1 м вдоль ее пролета и 1 м поперек пролета);

 – интенсивность нагрузки от веса плиты проезжей части,

 = 1 * 1 * ɣ_*ж*б

0,13*1*1*2,6 = 0,338 = 0,34 тс/м

В соответствии с размером балки определяем длину балки по формуле:

L_к = (1,68-0,24)/2 = 0,72 м

где 1,68 м – ширина плиты балки

Определяем интенсивность нормативной и расчетной постоянной нагрузок:

 =  +

 = 0,39+0,34 = 0,73 тс/м

 = yf_p *  + yf_p *

где: yf_p – коэффициенты надежности по постоянной нагрузке, равные для покрытия проезжей части – 1,5, а для плиты – 1,1.

= 1,5*0,39+1,1*0,13*2,6 = 0,96 тс/м

Определяем усилие от постоянной нагрузки.

Максимальные и нормативные изгибающий момент и поперечная сила в корне консоли соответственно равна:

 =  ;

 =  ;

 = (0,73*0,72²)/2 = 0,189 тм;

 = 0,73*0,72 = 0,526 тс

Расчетное значение этих усилий соответственно равны:

 = /2

 =  ,

= (0,96*0,72²)/2 = 0,249 тсм;

= 0,96*0,72 = 0,69 тс

После вычисления нормативных усилий определяем расчетные их значения, принимая для временных нагрузок соответствующие коэффициенты надежности по временной нагрузке ɣ_fv и коэффициенты динамики 1+µ, учитывая, что длина загружения  = 1к.

В соответствии с соотношением величин b₁ и  в таблицы 5 приведены расчетные формулы и вычисления нормативных и расчетных значений усилий от временных нагрузок и суммарные усилия от максимальной временной и постоянной нагрузок, на которые приводится расчет плиты.

 

Таблица 5 – Определение усилий от временной нагрузки

Нагрузка	а, м	b1, м	Lk, м	Расчетные формулы и значения нормативных усилий
				М^н, тм	Q^н, т
Тележка АК	1,22	0,75	0,72	=  = 1.56	=  = 4,33
Полоса АК	1,22	0,75	0,72	=  =	= = 0.53
Суммарная				1,75	4,86
НК-80	1,2	0,75	0,72

ɣfv	1+µ	Величины расчетных усилий
		М^р, тм	Q^р, т
1,5	1+(45- /135=1+(45-14.4)/135=1.23	М^рк=М^нк* ɣfv*(1+µ)=2,9	Q^pk= Q^нк* jfv*(1+µ)=8
1,2	1,23	М^рк=М^нк* ɣfv*(1+µ)=0,280	Q^pk= Q^нк* jfv*(1+µ)=0,782
Суммарная		3,18	8,782
1,0	1,20	М^рк=М^нк* ɣfv*(1+µ)=2,724	Q^pk= Q^нк* jfv*(1+µ)=7,58

 

	а,м	b1,м	Lk,м	Расчетные формулы и значения нормативных усилий
				М^н,тм	Q^н,т
Максимальная временная Постоянная Суммарная	- - -	- - -	- - -	2,27 0,19 2,46	6,32 0,53 6,85

 

ɣfv	1+µ	М^н,тм	Q^н,т
- - - -	- - - -	2,724   0,249 2,973	7,58   0,69 8,27

 

Список используемой литературы

 

1. Саламахин П.М. Проектирование мостовых и строительных конструкций -Москва: КНОРУС, 2021- 402 с.- 15ВМ: 978-5-406-05181-8.

2. Поливалов Н.И. «Проектирование и расчет железобетонных мостов» - М.: Транспорт, 1970.

3. Власов Г.М., Геронимус В.Б. и др. «Расчет железобетонных мостов». Под редакцией Якобсона К.К. изд. 2-е. —М.: Транспорт, 1977.

4. СП 35.13330.2011. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы". М: ОАО "ЦНИИС", 2011.

5. СП 34. 13330.2012. Свод правил АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*,- М., 2013.

6.   ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация. М., 2013.

7. ГОСТ 21.701-2013. Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог. М: Стандартинформ, 2014.

8. ГОСТ 21.207-2013 Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения на чертежах автомобильных дорог. М: Стандартинформ, 2014.

9. ГОСТ 21.302-2013. Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям. М: Стандартинформ, 2014.

10. ГОСТ Р 21.1101-2013. Основные требования к проектной и рабочей документации. М: Стандартинформ, 2013.

11. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99. ФГБУНИИСФ РААСН, Москва ‚2013.

12. Большая Советская Энциклопедия

13. ГОСТР 7.0.100-2018. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления. Москва: Стандартинформ, 2018.

 

 

Курсовой проект

 

по специальности 08.02.02 Строительство и эксплуатация инженерных сооружений

 

на тему: «Проектирование железобетонного моста»

 

 

Студентки группы 391-3СИС

Макаровой Натальи Владимировны

 

Работа выполнена «__» __________ 20__г.

 

 

2021 г.

Введение

Проектирование, строительство и эксплуатация искусственных сооружений – сложный и взаимосвязанный процесс, руководство которым должно производиться высококвалифицированными инженерами по специальности «Строительство и эксплуатация инженерных сооружений».

Проектирование инженерных сооружений для транспортного строительства в современных условиях совершенствуется путем разработки их эффективных конструктивных форм из различных материалов, совершенствования методов их расчета, использования персональных компьютеров для их расчета и конструирования и выдачи рабочих чертежей.

Строительство инженерных сооружений для транспортного строительства в современных условиях совершенствуется за счет применения комплексной механизации, организации поточного производства элементов сооружений и их ритмичного монтажа. В последние годы наряду со сборным железобетоном используется монолитный железобетон, что обеспечивает большую надежность.

Общая часть

Характеристика района проектирования

Климат

Согласно метеорологическим показателям, климат области является умеренно континентальном с теплым летом и умеренно холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха постепенно повышается с севера на юг от +4,5  до +5,9 °.

Зима в Брянской области продолжается в среднем 155 дней. Зима наступает в первой половине ноября, в это время замерзают водоемы, выпадает 160 мм осадков. Средняя температура -7°, -9°. Абсолютный минимум температур воздуха достигает -37…-41°С.

Лето обычно наступает в 20-х числах мая, когда температура воздуха превышает +15°С и продолжается в среднем 105-110 дней. Самый теплый месяц – июль, средняя температура +18,8…+19,5°С. Максимальная температура +36…+37°С. В среднем за лето выпадает 220-230 мм осадков.

Осень начинается в первых числах сентября и продолжается около 70 дней. Погода в сентябре обычно солнечная, однако на вторую его половину приходятся средние многолетние сроки осенних заморозков. За осенний период выпадает 120 мм осадков. Сезон заканчивается в средине ноября, когда средняя температура опускается ниже 0°С.

По количеству осадков Брянская область относится умеренно увлажненным районом. Среднее количество осадков колеблется от 560 до 640мм. Наибольшее количество осадков выпадает в июле, а наименьшее в зимние месяцы.

Рельеф

Западная часть Восточная-Европейской равнины, в пределах которых расположены Брянская область, состоит из пониженных и возвышенных пространств. На территории области сочетаются плоские моренно-зандровые равнины. Приднепровской и Полесской низменностей, а также возвышенные, сильно расчлененные эрозионные равнины высотой 200-250м.

Левобережье Десны представляет собой полого-волнистую низменность. У поселка Белая Березка Трубчевского района находится самая низкая точка области – 125 м над уровнем Балтийского моря.

Реки

Территория области покрыта довольно пустой речкой семью около 125 рек общей протяженностью 9 тыс. км. Около 99% рек области относится к бассейну Днепра и имеют южное или юго-западное направление и только верховье рек Рассета, Обельна, Лютая, Цон и Лубна относятся к бассейну Оки и протекают в северо-восточном направлении. Основном источником питание рек являются атмосферные осадки, около 24% приходится на подземные воды и 21% - за счет притока вод из соседних областей.

Почвы

На территории области преобладают подзолистые, дерново-подзолистые и серые лесные почвы. На зандровых равнинах севера и запада, в условиях более влажного климата и более глубокого промывания, преобладают подзолистые и дерново-подзолисто-глеевые почты. Подзолистые почты, занимают примерно 65% площади области, серые лесные – около 25%. Менее распространены аллювиальные, торфяно-болотные и перегнойно-карбонатные почты.

Растительность

Брянская область расположена в южно-таежной и подтаежной природных зонах, только крайняя юго-восточная часть входят в лесостепь. Лесистость составляет 32,4%, на долю хвойных лесов 46%, но долю лиственных 54%, сосновые леса занимающие 41% площади, береза 23% и осина 15%. Распространены также ель, дуб, ольха черная, ясень, клен, липа, граб и другие.

В напочвенном покрове развиты мхи и кустарниково-травянистые

растение: грушанка, брусника, черника, хвощи и папоротники.

Таблица 1.1 – Температура наружного воздуха

	Максимум температура (°С)	Средняя температура (°С)	Минимум температура (°С)	Норма осадков (мм)	Влажность (%)
Январь	-4,3	-6,2	-8,5	49	86%
Февраль	-3,3	-5,6	-8,4	43	85%
Март	2,4	-0,9	-4,5	43	80%
Апрель	12,2	7,6	2,5	48	67%
Май	18,8	14,3	9,1	66	64%
Июнь	21,9	17,8	12,8	76	65%
Июль	24,3	20,3	15,7	92	70%
Август	23,2	19	14,4	67	67%
Сентябрь	17,1	13,3	9,5	62	73%
Октябрь	9,7	6,8	3,9	60	77%
Ноябрь	2,8	0,9	-1,1	52	84%
Декабрь	-1,4	-3,2	-5,2	52	85%

 

Таблица 1.2 - Повторяемость направлений ветра, %

месяц	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь
Июль

 

 

2.1 Исходные данные для определения

Отверстий малого моста

Район проектирования – Брянская область.

1) Ливневый район – 6.

2) Вероятность превышения паводка – 1%

3) Интенсивность дождя часовой продолжительности:

а_ч=1,01 мм/мин.

4) Категория дорог – 2

5) Площадь бассейна – 21,1 км2

6) Длина лога L, - 8,4 км

7) Уклон лога I – 0,012

8) Уклон русла у сооружения – 0,011

9) Грунт земляного полотна – Супень легкая

10) Коэффициент перехода интенсивности К_t – 0,63

11) Коэффициент редукции:

φ

12) Коэффициент потерь стока:

α = 0,20 – 0,45

13) Максимальный расход ливневых вод определяем по формуле

Q_л=16,7·1,01·0,63·0,45·0,26·21,1=11,6 м3/сек

14) Коэффициент дружности половодья для моста

К_о =0,020-0,012

n = 0,25

15) Средний многолетний слой стока

h= 40мм.

16) Расчетный слой суммарного стока

h_p = h·К_р

h_р=40·0,9=36 мм

 

 

17) Коэффициент вариации

С_v=0,4·1,25=0,5

 

18) Коэффициент ассиметрии

С_s=2·С_v =2·0,5=1

19) Модульный коэффициент:

К_р=2,2

20) Расчетный слой суммарного стока определяем по формуле

                                          h_р =36·2,2=79,2 мм

21) Коэффициенты заозерности и заболоченности

δ₁=1; δ₂=1.

22) Максимальный расход талых вод определяем по формуле

Q_cн =  *δ₁*δ₂

Q_cн =  *1*1= 15,4 м³/сек

 

Проектирование малого моста

1) Расчетный расход

Q_р=Q_л=11,6 м³/с.

2) Принимаем укрепление под мостом одерновка у стенки при средней глубине потока v_доп =2,0 м/с.

3) Скорость в сжатом сечении определяется по формуле

v_с =1,1·2,0=2,2 м/с

4) Глубина воды перед мостом определяется по формуле:

Н=1,46·(2,2²/9,81)=1,04 м

5) Расчетное отверстие моста определяем по формуле:

b =  = 15

Для перекрытия расчетного отверстия моста принимаем типовое пролетное строение для автодорожных мостов, с расчетной длиной пролета lр=14,40 м, длиной пролетного строения lпр=15,00м, строительной высотой hкон=1,02м.

6) Длина моста определяется по формуле:

 где Н_м – фактическая рабочая отметка у моста по продольному профилю,

h_c – глубина потока под мостом в сжатом сечении, м,

∑d – суммарная ширина промежуточных опор, м,

q – расстояние от вершины конуса до начала моста при высоте до 6м

L=15+2·1,5(2,7-0,5·0,7)+0,35+2·0,325=23 м

7) Определение минимальной высоты моста

Н_м = 0,88·Н+z+h_кон = 0,88·0,7+1+1,02=2,7 м

8) Назначение укрепления у моста 

1. Скорость потока за мостом определяем по формуле:

v=1,5·2,2=3,3 м/с

2. Высота насыпи у моста по продольному профилю Н_нас=5м.

3. Длину укрепления за мостом определяем по формуле:

l_укр=2∙1,5∙2,7=м

4. Относительная длина укрепление определяется по формуле:

А=(8,1∙1)/14,40 = 0,6 м

5. Относительная глубина размыва определяется по формуле:

n=0,30 м

6. Глубину ковша размыва определяем по формуле:

h_разм=0,30∙0,7=0,21 м

7. Окончательная длина моста

L_м= ∑ l_пр+∑a

L_м = 2·15+0,05=30,05 м

 8. Тип укрепления принимаем бетоном М150 толщиной 12см.

 

Расчет главных балок

Определение усилий

 

Расчет главных балок железобетонных автодорожных мостов проводят по двум группам предельных состояний:

1- по несущей способности (на изгибающий момент и поперечную силу от расчетных нагрузок);

2- по перемещения (прогибам) и трещиностойкости (раскрытию трещин) от нормативных нагрузок.

Поэтому этапом, необходимым для расчета по указанным группам предельных состояний, является определение максимальных нормативных и расчетных усилий в нескольких сечениях балки по ее длине.

Усилия от временных нагрузок распределяются в поперечном направлении между главными балками неравномерно, и это распределение зависят от продольной и поперечной жесткости пролетного строения, а так же от положения нагрузки. Точный учет такого распределения представляет определенные трудности, поэтому для курсовой работы, ведущейся на уровне эскизного проектирования, допускается вести учет поперечного распределения с помощью коэффициентов поперечной установки К^ny, показывающих долю нагрузки, приходящуюся на ту или иную главную балку.

Нормативные усилия У^н определяют по формулам: