Реконструкция моста через р. Западная Лица на км 1462 (82+533) автодороги М-18 «Кола»

общий вид моста.dwg

Общий вид моста через реку Западная Лица на км 1462 (82 + 533) ад М-18 "Кола" (М 1:400)
Код сооружения: 31521463
Составил: Ярошутин Д.А.

otchet.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ)»
Автомобильно-дорожный факультет
Кафедра автомобильных дорог мостов и тоннелей
«Реконструкция моста через р. Западная Лица на км 1462 (82+533) автодороги М-18 «Кола»
Работу принял к. т. н.:
Общие данные о сооружении4
Расчет главной балки8
Список использованной литературы21
Общие данные о сооружении
Мост через реку Западная Лица расположен на км 1462 (82+533) автомобильной дороги М-18 «Кола» от Санкт-Петербурга через Петрозаводск Мурманск Печенгу до границы с Норвегией (международный автомобильный пункт пропуска «Борисоглебск»).
Мост перекрывает реку шестью балочными разрезными сталежелезобетонными пролетными строениями. Полная длина моста составляет 10643м.
Пролетные строения выполнены по проекту ЦНИИ «Проектстальконструкция» с расчётным пролётом 163 м и состоят из 4 стальных балок объединённых поперечными балками продольными связями и сборно-монолитной железобетонной плитой проезжей части. Объединение сборно-монолитной плиты и главных балок осуществлено через упоры приваренные к верхним поясам балок.
Устои моста – козловые стоечного типа на свайном фундаменте в средней части и козловые свайного типа по краям выполнены на основе существующих путём забивки дополнительных свай (по две сваи-оболочки 06 м по краям) и объединения их со свайным полем существующей опоры монолитной насадкой. Промежуточные опоры — массивно-столбчатые с ригелем на свайном фундаменте выполнены на основе существующих сборно-монолитных опор путём добетонирования монолитного ригеля.
Основными дефектами являются: протечки на нижние поверхности плит с выщелачиванием бетона и опору 7 трещины в оболочке стойки 3 опоры 2 и на боковой поверхности справа опоры 1 дефекты гидроизоляции а также трещины в покрытии на деформационных швах 137 и повреждения деформационных швов. Дефекты снижающие грузоподъемность не обнаружены. Мост может эксплуатироваться под нагрузками соответствующими по воздействию проектным нагрузкам А-11 НК-80.
Пролетное строение а также опоры №2 №4 №6 полностью демонтируются. Также демонтируются насадки оставшихся промежуточных опор и сооружаются по два буронабивных столба по краям на каждую промежуточную опору и объединяются новой насадкой с существующими стойками. У старых устоев демонтируются насадки и шкафные стенки с заменой на новые для обеспечения удобного сопряжения.
Сталежелезобетонное пролетное строение заменяется на железобетонное состоящее из шести балок длиной 33 м.
Сталежелезобетонное пролетное строение заменяется на железобетонное состоящее из шести балок длиной 33 м. Поперечные ребра обеспечивают жесткость конструкции а также консолей.
Старая железобетонная плита проезжей части полностью демонтируется. Главные балки наращиваются для увеличения геометрических характеристик сечения. Уширение производится с помощью ортотропной плиты.
Организация дорожного движения на время реконструкции – возводится временное сооружение-дублер – САРМ (средний автодорожный разборный мост). Устанавливаются соответствующие дорожные знаки.
Соответствующая схема организации движения автотранспорта на время реконструкции схематично приведена в Приложении.
К расчету принят вариант №1.
Расчет главной балки
Самая загруженная балка от действия временной нагрузки определяется с помощью КПУ.
Для бездиафрагменного пролетного строения наиболее точные результаты для середины пролета получаем рассматривая поперечную конструкцию как неразрезную балку на упруго проседающих опорах которыми являются главные балки.
Наиболее загруженной является балка Б.1:
Линия влияния давления на балку Б.1
Установим временную нагрузку согласно СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» на линию влияния давления и определим КПУ.
Установка нагрузки АК у барьерного ограждения
Установка нагрузки АК у полосы безопасности
Установка нагрузки НК у полосы безопасности
Определение усилий от нагрузок
Определим значения (нормативное и расчетное) погонной нагрузки от собственного веса конструкции:
Наименование нагрузки
Линия влияния изгибающего момента в середине пролета
Линия влияния поперечной силы в надопорном сечении
Определение значений изгибающего момента (нормативного и расчетного) от подвижной нагрузки:
АК (у барьерного ограждения)
АК (у полосы безопасности)
Определение значений поперечной силы (нормативной и расчетной) от подвижной нагрузки:
Определение значений изгибающего момента (нормативного и расчетного) от постоянной нагрузки:
Определение значений поперечной силы (нормативной и расчетной) от постоянной нагрузки:
Определим максимальные значения усилий от совместного действия постоянной и временной нагрузок:
+постоянная нагрузка
АК(у полосы безопасности)
НК+постоянная нагрузка
Нормативная поперечная сила
Расчетная поперечная сила
Таким образом максимальный нормативный изгибающий момент максимальный расчетный изгибающий момент ; максимальная нормативная поперечная сила максимальная расчетная поперечная сила .
Основные характеристики материалов
Блоки пролетного строения выполняются из бетона В40.
При расчетах по предельным состояниям первой группы:
При расчетах по предельным состояниям второй группы:
В качестве основной рабочей арматуры принята предварительно напряженная проволока класса B-II 5мм.
Геометрические характеристики сечения
Поперечное приведенное сечение балки
A=0685 м2 – площадь поперечного сечения.
83 м 4 – момент инерции поперечного сечения.
В сечении расположено 15 преднапрягаемых арматурных пучков (в каждом пучке по 24 проволоки 5 В-II)
07068 м2 – площадь рабочей арматуры в балке.
- площадь приведенного сечения балки;
Координаты центра тяжести напрягаемой арматуры относительно нижней грани балки:
м2 – площадь 1-го пучка преднапряжённой арматуры.
Статический момент сечения относительно нижней грани:
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани:
то же до верхней грани:
Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести:
Определение потерь предварительного напряжения арматуры
Предварительное напряжение контролируемое к концу натяжения арматуры для проволочной арматуры принимается
Потери от релаксации напряжений в арматуре.
Потери от температурного перепада.
– для бетонов класса В15-В45.
От деформации анкеров у натяжных устройств
Потери на трение об огибающие устройства.
где - принимается без учета потерь.
– при натяжении на упоры.
25 – при натяжении на упоры пучков канатов.
- угол поворота арматуры на участке между расчетным сечением и натяжным устройством.
Потери от быстронатекающей ползучести для бетона подвергнутого тепловой обработке.
МПа – для бетона класса В40.
От ползучести бетона.
Нормативное значение предварительного напряжения:
07068(112200-32233)= 565
92 м – эксцентриситет усилия обжатия.
5- коэффициент принимаемый для бетона подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении.
Полные потери предварительного напряжения арматуры:
Расчёт сечения по 1-й группе предельных состояний
Расчет по прочности нормальных сечений на действие изгибающего момента
Конструктивную арматуру учитывать не будем.
Определяем положение границы сжатой зоны по п.3.23 для двутавровых сечений:
граница сжатой зоны проходит в ребре следовательно
Вывод: все условия удовлетворены значит прочность сечения на действие изгибающего момента обеспечена.
Расчёт по прочности наклонных сечений на действие поперечной силы
Для железобетонных элементов с поперечной арматурой должно быть соблюдено условие обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами:
Расчет наклонных сечений элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы следует производить из условия:
Фасад балки с возможными трещинами от поперечной силы
Невыгоднейшее наклонное сечение располагается под углом наклона 60о к опорному сечению. Также отметим что наименьшее значение сопротивления бетона поперечной силе (53534 т) уже больше возможной что может появится в сечении (9684 т).
Вывод: все условия удовлетворены значит прочность сечения на действие поперечной силы обеспечена.
Расчёт сечения по 2-й группе предельных состояний
Расчет на образование трещин нормальных к продольной оси
Согласно п.7.105 СП «Мосты и трубы» ширину раскрытия нормальных и наклонных к продольной оси трещин необходимо определять по формуле :
Растягивающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести площади растянутой зоны:
92 м – эксцентриситет обжатия бетона.
07068(112200-39473)= 514
Вывод: все сечение сжато значит проверка по раскрытию трещин не требуется.
Список использованной литературы
ВСН 51-88 «Уширение мостов»
ВСН 37-84 – «Инструкция по организации дорожного движения»
СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы»
СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»
Лившиц Я. Д. Онищенко М. М. Шкуратовский А. А. «Примеры расчета железобетонных мостов».

варианты+армирование.dwg

Общий вид моста через реку Западная Лица на км 1462 (82 + 533) ад М-18 "Кола" (М 1:400)
Код сооружения: 31521463
Накладная плита (9см)
Поперечный разрез уширенного моста (1:50)
Устройство барьерного ограждения
Продольный разрез балки (ненапрягаемая арматура не показана) (1:50)
и водоотводной трубки (1:25)
Армирование тротуарной консоли
и накладной плиты (1:25)
Выпуски арматуры из балки пролетного строения
Капитальный ремонт моста
Капитальный ремонт моста через реку Западная Лица на км 1462 (82+533)
автомобильной дороги М-18 «Кола» от Санкт-Петербурга через Петрозаводск
Печенгу до границы с Норвегией
Варианты уширения проезжей части
Все размеры даны в мм
Размеры арматурных элементов даны по осям стержней