Материал: YaroshenkoSZhD2018

Вопрос 1. Общие сведения об искусственных сооружениях, основные их виды. Классификация по типу пропуска движения, материалам, назначению, статическим схемам, сроку службы, устройству проезжей части. Требования, предъявляемые к мостам.

Искусственные сооружения предназначены для пересечения водных препятствий и служат для сохранения и поддержания непрерывности в проектном положении пути при пересечении препятствий (водотоков, рек, оврагов, дорог, улиц и т.д.)

По типу движения: а) путепровод, б) виадук, в) эстакада д) пешеходные и другие По материалам: бетон, дерево, сталь, сталежелезобетон, железобетон, камень По назначению: жд, автомобильные, смешанные, городские, переходные

По стат. схемам: балочные (разрезные, неразрезные, консольные), арочные, рамные, вантовые, висячие, комбинированные

По сроку службы: капитальные (до 100 лет), временные (до 3 лет), краткосрочные (до 3 мес.)

По устр-ву пч: с ездой на балласте, на поперечинах, по жб плитам.

Требования:

1)К эксплуатационному состоянию: минимум сложных работ по усилению, переустройству и замене, которые приводят к задержкам в движении

2)При проектировании и постройке обеспечить достаточную прочность, устойчивость, искл. возможные дефекты, неполадки

3)Расчетно-конструкционные - констр-ия должна быть прочной, устойчивой, жесткой, отвечать расчётно-конструкционным требованиям СНиП

4)Экономические

5)Производственно-эксплуатационные -движение удобно и безопасно

-габариты удовлетворяют размерам движения с учетом перспективы роста объемов перевозок -удобство осмотра и ремонта -индустриальность изг.

-достаточный срок службы констр-ий моста

6)Архитектурно-планировочные -расположение в плане и профиле удовл. условиям движения

-для мостов в городе – соотв. внешний вид, необходима увязка с планом города и прилегающими постройками.

Вопрос 2. Мостовой переход и его основные элементы. Его основные характеристики, элементы защиты (?), исходные данные для проектирования, основные размеры и отметки

МП – комплекс искусственных сооружений, в который входят подходные насыпи, дамбы, эстакады, мост, регуляционные сооруж-ия.

1-устой,

2-пролетное строение,

3-промежуточная опора

4-монолитный фундамент

5-свайный

6-ростверк

7-сваи

8-оголовок

10-мостовое полотно

11-опорные части

БП-бровка земляного полотна подходной насыпи, ПР – подошва рельса, НК – низ конструкции, ОФ – обрез фунд-та, ПФ – его подошва, ПС – подошва сваи, УВВ – уровень высоких вод, УМВ – меженных, РСУ – расчетный судоходный уровень, УНЛ – уровень низкого льда, ЛТР – линия теоретического размыва

Lп = 2*lу + ∑lн + ∑е, (полная, т.е. фактическая длина моста)

Lт = L0 + 3*Н + b*n + 2*a (теоретическая длина, где L0 – отверстие моста, Н – высота насыпи, b – толщина опор, n

– их кол-во, а – длина захода устоя насыпи

Перед проектированием моста составляют технико-экономическое обоснование (ТЭО), в котором на основе анализа развития экономики региона, направления, размеров и перспектив транспортных потоков показывают техническую возможность и экономическую целесообразность стр-ва мп. Проектируемое сооружение должно удовлетворять СНиП 2.05.03-84. На основании ТЭО определяются направление трассы,

место перехода, габариты проезда (однопутный или двухпутный), этапность сооружения моста, габариты приближения строений и подмостовые габариты судоходства, а также нормативные нагрузки.

К элементам защиты относятся: ледорезы, струенаправляющие дамбы и защитные траверсы.

Вопрос 3. Общие сведения о проектировании мостов. Способы проектирования, исходные данные, нормативные и расчетные нагрузки, их сочетания, габариты при проектировании жд мостов.

Основной метод проектирования - вариативный

Этапы разработки проекта

1)ТЭО (см. вопрос 2)

2)ТЗ – техническое задание

3)Технический проект

4)Рабочая документация

5)Защита и экспертиза

Важными исходными данными для проектирования моста явл. данные технико-экономических изысканий перехода. Такими изысканиями явл. топографические и геологические усл-ия, режим реки, климат, источники энергетических ресурсов для строительства и тд.

Для средних и малых мостов и труб применяют одностадийное проектирование. Для остальных - двухстадийное.

1-я стадия – технический проект, содержащий весь комплекс проектных решений, 2-я стадия - рабочая документация, в которой корректируются проектные решения. Составляется ПОС – проект организации стрва, включающий сметную документацию, пояснительные записки с чертежами, схемами, расчетами, и ПОР – проект организации работ.

Подмостовые габариты назначаются в соотв с ГОСТ 26775. Габариты назначаются в зависимости от классов рек. Классов 7 штук. Подмостовые габаритные размеры судоходных пролетов включают: высоту Н (возвышение нижнего пояса ПС над РСУ), ширину В (расстояние между внутренними гранями опор), высоту h (возвышение устоя над РСУ).

Различают постоянные (собств. вес моста) и временные нагрузки (вес жд составов, давление ветра, льда и др.) Нормативную временную вертикальную нагрузку от подвижного состава следует принимать с учетом перспектив развития в виде равномерно распределенной эквивалентной нагрузки СК. К – класс устанавливаемой нагрузки. Для капитальных К-14 (нагрузка С14), для деревянных К-11. (СК14 = 14 тонн на погонный метр). От порожнего состава СК = 13.7 КН/м пути. Значения нагрузки определены в зависимости от длины загружения λ и положения вершины линии влияния α=а/λ. Вес нагрузки, приходящейся на 1 метр пути, следует принимать равным значениям ν при α = 0,5.

Вопрос 4. Понятие о предельном состоянии. Методы расчета мостовых конструкций. Основные положения расчета мостов по методу предельных состояний, группы, обеспечение надежности, коэффициенты, проверка.

При проектировании расчет мостовых конструкций ведут последовательно по 2м стадиям – определение расчетных усилий и расчет по методу предельных состояний. Определению расчетных усилий предшествует статический расчет выбранной схемы, заключающийся в построении лв изгибающий моментов, поперечных сил, крутящих моментов и других усилий. В расчетах мостовых балок и ферм широко применяется метод сил с использованием теории матриц.

Предельное – такое состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям.

I группа пред состояний – при которой дальнейшая эксплуатация невозможна, теряется несущая способность. Расчеты на прочность, устойчивость, выносливость.

II – несущая способность не потеряна, но дальнейшая эксплуатация невозможна. Расчеты на ограничение перемещений ( касательных напряжений и деформаций)

– коэф. сочетаний, учитывает уменьшение вероятности одновременного появления расчетных нагр.

0 – расчетное (нормативное) сопротивление материала

1 – общий коэф. условий работы

2 – коэф, зависимый от принятых расчетных схем

– коэф. надежности по материалу

– коэф. надежности по назначению

А – геометрические параметры сечения элементов (площадь, W)

Smax ≤ ϕmin , где Smax - расчетное усилие, ϕmin – несущая способность.

Вопрос 5. Коэффициенты метода предельных состояний. Общие зависимости проверки по предельным состояниям. Виды нагрузок. Нормативные временные вертикальные нагрузки, способы их определения. Сочетания нагрузок.

Коэффициенты и уравнения – см. выше. Левая часть уравнения содержит внешнее воздействие на элемент, правая – несущую способность (предельное усилие, которое может быть воспринято элементом)

Различают постоянные (собств. вес моста) и временные нагрузки (вес жд составов, давление ветра, льда и др.) Нормативную временную вертикальную нагрузку от подвижного состава следует принимать с учетом перспектив развития в виде равномерно распределенной эквивалентной нагрузки СК. К – класс устанавливаемой нагрузки. Для капитальных К-14 (нагрузка С14), для деревянных К-11. (СК14 = 14 тонн на погонный метр). От порожнего состава СК = 13.7 КН/м пути. Значения нагрузки определены в зависимости от длины загружения λ и положения вершины линии влияния α=а/λ. Вес нагрузки, приходящейся на 1 метр пути, следует принимать равным значениям ν при α = 0,5.

Нагрузки и воздействия для расчета несущих конструкций и оснований мостов и их возможные сочетания приведены в п. 2.1 СНиП 2.05.03-84

1 + = 1 + 20+10 ≥ 1,15 – формула динамического коэффициента для балочных строений жд мостов

Вопрос 6. Общие сведения, системы, характеристика, область применения жб мостов. Материалы жб мостов, их свойства, требования к ним. Марки, типы и свойства бетонов для жб мостов. Применяемая арматура – марки, виды, классы.

Жб мосты – капитальные сооружения, основные элементы которых – опоры и пролетные строения, делаются из железобетона. По длине малые, средние, большие, внеклассные. В малых и средних устанавливаются балочные жб пс длиной от 2.95 до 27.6 м. В больших и внеклассных - комбинированные балочные пролетные строения из сборного преднапряженного жб.

1)Балочные (неразрезные, разрезные)

2)Консольные

3)Рамные

Для жб мостов применяют бетон следующих классов по прочности на сжатие: В20, В22,5, В25, В27,5, В30, В35, В40, В45, В50, В55, В60. Омоноличивание напрягаемой арматуры бетоном класса не ниже В30. Марка по морозостойкости F100-F400, зависит от режима экспл-ии и климата. Марка по водонепроницаемости W4-W8. Подвижность смеси определяют осадкой конуса. Прогрев и пропаривание конструкции позволяют через 2 суток набрать 80%прочности.

Среди новых прогрессивных бетонов можно отметить бетон с полимерными добавками, прочностные и деформативные характеристики которого при растяжении повышаются в 10-20 раз.

Арматура подразделяется на ненапрягаемую и напрягаемую (до бетонирования и после). Ненапрягаемая арматура применяется в виде в виде гладких и периодического профиля стержней диаметром 6-8 мм до 40 мм и более классов A-I, A-II, A-III. В отдельных случаях для армирования используют прокатные профили. Для напрягаемой арматуры применяют пучки из параллельных проволок (класс В-II), витые семипроволочные пряди, стержневую высокопрочную арматуру стали классов A-IV, A-V, A-VI.

Вопрос 7. Типы балочных пролетных строений под железную дорогу с ездой поверху. Классификация, конструктивные формы, особенности работы, назначение основных элементов, армирование.

Состав арматурного каркаса:

1)стержневая арматура (продольная, поперечная)

2)отгибы

3)арматурные сетки

4)хомуты

Рабочая арматура ребра балки размещается в растянутой зоне – нижней части. Ее размещают одиночными стержнями, пучками по 2-3 стержня либо в несколько рядов с просветом в один диаметр. Часть главных растягивающих напряжений, возникающих в ребре, воспринимают наклонные стержни периодического профиля. По мере уменьшения внешнего момента лишние стержни в соответствии с эпюрой изгибающих моментов отгибаются вверх и заанкериваются в верхней зоне. До торцов доводят не менее 1/3 стержней. В любом сечении должен быть хотя бы один отогнутый стержень.

Рабочую арматуру балластного корыта определяют расчетом и располагают в верхней растянутой зоне в поперечном направлении. Армирование плиты осуществляется сетками, которые состоят из продольной (распределительной) и рабочей поперечной арматуры.

Хомуты – поперечная арматура ребра, она обеспечивает повышение несущей способности наклонных сечений и объединяет в жесткий каркас верхнюю и нижнюю арматуру. Шаг и диаметр определяется расчетом.

Защитный слой рабочей арматуры не менее 3 см, хомутов – не менее 2 см.

Гидроизоляция: требования

1)водонепроницаемая по всей поверхности

2)водо-, био- и химическая стойкость

3)тепло- и морозостойкость, эластичность во времени и интервале всех расчетных температур

4)сохранение сплошности при образовании на изолируемой поверхности трещины

Гидроизоляцию наносят на подготовительный (выравнивающий) слой из ц-п раствора или мелкозернистого бетона. Перед укладной гидроизоляции подготовительный слой покрывают грунтовкой.

-тиоколовая

-тиоколово-мастичная

-рулоноподобная

Перед укладкой гидроизоляции верхней поверхности плиты придаются поперечные и продольные уклоны, обеспечивающие сток воды к водоотводным трубкам. Диаметр водоотводных трубок и их число определяют из расчета 5 см2 площади трубки на 1 м2 пс. (диаметр трубки 150 мм).

На участках жд с механизированной очисткой щебня требуется увеличение ширины балластной призмы. Блоки пролетных строений в этом случае имеют свои увеличенные размеры.

Вопрос 9. Ребристые пс под жд из предварительно напряженного железобетона. Область применения, конструкция, армирование, способы монтажа и особенности работы.

Предварительное напряжение железобетона на стадии изготовления позволяет преодолеть недостаток – слабую трещиностойкость. Экономически обосновано применение перенапряжённого жб при перекрытии пролетов длиной 16-34 м.

В40, F300, W6.

Состоит из 2 блоков, объединяемых стыком поперечных диафрагм. сечение Т-образной формы. Балка состоит из ребра и плиты. Ребро – основная несущая конструкция, воспринимающая общие нагрузки. Нижний пояс может достигать толщины 82 см. Толщина стенки, наоборот, уменьшается до 18-26 см.

Форма балластного корыта, мостового полотна, водоотвода – см. предыдущий вопрос.