автореферат диссертации по строительству, 05.23.15, диссертация на тему:Технико-экономический выбор рациональных конструкций железобетонных балочных пролетных строений мостов в условиях Исламского Государства Афганистан

РГ6 од

о ";" II

.ыоаковсый ГОгУДАррТЕЕНШЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАЖНИ. АВГОаОБЖКО-ЛОР.иЕНЫЛ • ШСТШТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукопяск УДК. 524.191.24

Моааммад Салим Эсиат Тезнико-гэхозомжчаскгй выбор рапхоналшкх конструкций ггзлезобегсншк: балочных цролетшгх строений постов з условиям Исламского Государства Афганнстазг

Специальность 05.23.15 - моста и транслортЕна тоннели

Автореферат

диссертации на соискание ученой етенвЕЕ . кандидата теетзчзсгзз наук

:,5осхзг - 1993

Работа выполнена е Московской государствавнок эетоуо-. бильно-дорогаок института (технической университете) на кафедре мсстов и транспортных тоязалг^.

Научный руководитель - кандидат технических наук, ^ доцент Боля С.Е.

Официальные оппоненты - доктор эконоиячоских наук,

профессор Дшгас S.3.

- кавдэдат технических наук, , старший научный. сотрудник СаканскиЯ Ю.Н.

Еадущая организация - Гос удар с те энный проектный

институт "Союздорпровкт"

Защита состоится 1993г. з /¿у

на заседании спацвадазированного соната К 053.20.03 е Московском' государственном автонобильао-дорокаок институте (техническом университета) по адресу: 125829, ГСП, Ленинградский проспект, до« 64.

С диссертацией «osao ознакомиться в -библиотека Московского государственного автокобильно-Дорозного института.

, Отзыва на автореферат в двух экземплярах,, заверенные печать®, проси направит в ученый соват института.

Автореферат разослал ^/р ^^ 1992?.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук доцент Еоля O.E.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Одной кг ваанейгшх гада': в Исламской государстве - Афганистан пишется дальнейшее савзрпмнсгвозанже разрушенных, старых и строЕгзльстзо новых нрокыЕяенлнх в сея&скохозгЗстБенных объектов. Бее это трэбузт роста автошбгдьззх перевозок, так как на доле автотранспорта в ИГА пригодатся около 95% общего грузооборота.

В последние года нз-за нестабильности обстановки в стране были взорваны ш часгячно разрушена шотие костяк татае произошло значительное разрушение зеьшяного полотна з нроез-кей тгастЕ дорог. Поэтому восстановлэние в строительство мостов и азтоксбияъных дорог в страна составляет одну из ваяней-ашх задач хозяйства.

Восстановление автомобильных дорог я ыос.тов з щжведовне ах технического состояния в соответствие с раз^рами даииенля и основное, нггрузкйли яелнется нр.щтэннши условиями экономического ж социального развития Афгннис-таза.

В настоящее время и в блшайжш дерскегеепзе дородное строительство дожшо рассматриваться еек приоритетное направдзние раэвптля экснолкки.

Для- того, чтобы строЕть экономичные н Вс-дезяыз посты необ-ходвж» определить рациональЕЕЗ конструтэет кедазобетоннах 6а-лочпнх пролетам строений мостов.

Данная дессергадгонная работа посзящека ясслодовсипз) ж решению указанной задачи.

Цель тгиссертатщонной Рабоуц

Целхв настоящей работа является технско-зкокслгачесетк вн-оор радкозальшп пролатннх строений какйзобе^онннх мостов в

условиях ^гашсгава.

Для достижения поставленной цел^ в работе решены следуэдпе задачи: '

- составлена методика определения ж сравнения техвико-эжо-номических показателей продегных строений Еалеэобетонннх мостов;

- определены технико-эконоыичаские показателя различных железобетонных мостов и внбранн основные принципиальные типы конструкций лралетннх строений;

- приведены иссладования.ио выбору рациональных типов конструкций пролетных строений;

- вннслвэны исследования ж выбраны оптимальные параметры пролетшпс строений.

ррактичэская ценность.

Основные рекамевдацил работа до технико-экономическому выбору рациональных конструкций пролетных строений железобетонных постов иогут быть использованы при проектировании новнх и ' восстановлении разруненных мостов в Афганистане и других странах: с аналогичными экономическими и нриродныни условиями.

Яатчная новизна.

Научная новизна работн заключается в разработке методики оп-редзления технико-экономических показателей искусственных соо-рузений, сравнении различных железобатонннх пролетных строений мостов, выборе основных приЕЦшшалъщх типов конструкций пролетках строений и выборе оптимальных параметров пролетных строений железобетонных мостов в условиях Афганистана.

Новыми является такке метода получения расчетных уравнений величин всех технико-экономических показателей аелэзобетонных

- ? -

мостов в условиях Афганистана. Адшшшигебаш •

Автор работы участвовал при разработке Афганского типового проекта, основнне пологензя диссертации были долопенн на 47-2 (1989г.) научно-методической к научво-иосагэдовательсной конференциях МАда.

Результаты работ регулярно обсувдалгсь на кафедре "Мостов и транспортных тоннелей" ШдЙ.

Объем ря/1отн.

Дассортацня состой го эведзния, пдга глав, -общих выводов я црклоаеняя. Дисзертащи содердат^во страниц кашнопгсяого т-екста, 23 гаилгизг. 45 риоувгюз и 5 дрллогоний. Еиблзограяш! насчитывает нашзяоваетй работ г,свитских: п зарубеяннх авторов.

ОСЕЮШЫБ ПРЛСЕЕШй ДИССЕРТАЦйОБШЙ РАБОТЫ

В первой главе приводятся характеристики осеонеех фагто-ров, влияющих на лрозкнфстгнге, строительство ж эксплуатация аЕтоггобядьшсс дорог а зснуссггешлсс соорупезнй в условиях Казанского государства Афганистан.

Анаягащгуетвя состоянзс автемобигтлгох дорог к ис:сусствен-ти. сооружений на тх, рассноурегв дарсивкгикг строительства езтоыобкльыгг ыбегов на основе разетгпя ззтк гаяопобидьннх дорог..

Джя выявления тасбодее цряшашьве шгериаксв, статической састешг, конструкцлй, длнш, раичетшпе врсыаншг Еоргаатшзшгг нагрузок в пролатшпе строеншз мостов бал ешшезн анализ

- А -

207 штук ыэстов, находящихся на основных дорогах Щгашсгажа. Эта выборка озсватввает практачесхи все моста с пролетом более 3 ы.

На рисунке I даны основные тезшгко-эконоютвокяе гарант е-рлстикв мостов, анализируя ноторка ишло сделать сяедувзрзз

внбодн:

I

а>

ч

О) X

13 г! гд гг зз зз эб

длина цролетного строения, м

к к

а> я

й о н <о к>

п

о к

о

Рн

о 2

а в

о,

5

я

ш »

О)

с;

г)

« я 8

а>га

К ш

Я <» а>

(В й д я; а м

Я с: « р- С* я

а: хэ а) 5 £< я

•а к X П Я о

<а о Р. Ч Еч

о 3 ЗН С СО

(-1 и « ш § •о

лй по <В

о кГ 01 о а> Я ф

Р)И Рига 21 те я

ю О ГС р- к

оч о

ид 1 а> о >=; о

ЫН р. Й р.

е. ¿5?.

2Аэ>.

г,мл

Вид, пр. стр.

■47,39?.

Проектные нагрузки

ГаСаппы л» о сто и 5 « . Рис.1 а,б,е,г,г,к - основные '.гохняко-эконамичекпе характеристики мостов на основных дорогах Афганистана.

- 6- основяш материалам пролетных строений мостов является обычный железобетон, который использован при строительство 57,6% мостов на дорогах Афганистана (си.рисЛа);

- основном системой пролетных строений мостов в условиях Афганистана является балочная разрезная система пролетных строений, с использованием которых построено около 912 мостов на дорогах Афганистана (ш.рис.16);

- основной конструкцией пролетннх строений является Т-образные тадзабетонные бают с диафрагмами г без диафрагм, которые использована при строительстве 58,3356 (33,31+25,02= 58,33$) мостов на дорогах Дфтаттсгана (см.рисЛг);

- основной длиной пролетных строений, мостов является 9*18м, которую иыевт 55,3? мостов на дорогах Афганистана (см.рисЛв);

- основной расчетной нормативной нагрузкой является "Й-30, НК-80, которая использована при проектировании 47,89^ мостов на основных дорогах Афганистана (см.рис.Зд);

- основнкк наиболее применимым габаритом пролетных строений мостов в условиях Афганистана является Г-7-гЭы (88,68?) (см.рис.1ж).

Во второй главе рассмотрена методика определения технико-экономических показателей искусственна* сооруаений и их сравнение, произведена оценка показателей как аевду собой, так и с наилучшим (норматжвянм) показателем.

З&обое сооружение должно в наибольшей степени удовлетворять своему функцаональному назначении и зшэть наилучше технико-экономические показатели (ГШ), непрерывное улучшение которых является основной технического прогресса.

Дня кавдого данного сооружения наилучшие ТЕП могут бить выявлены только путем сопоставления их с показателями других вариантов подобных сооружений. Правильно сопоставить показатели затруднительно, так как пслеого подобия конструкций г условна строительства никогда не бываэт.

Сопоставление технико-зкоаогхпесках показателе! (ТЗП) опубликованных в литературе, показывает, что иг определяли по разным методикам, поэтому для правильного гпалжза и сравнения конструкций ¿гостов нзобходимо предварительно установить едпзуз методику определения сопоставимых ТЭД с учетом условий Афганистана. Яри этом основным показателем принят расход основ- • них материалов на I м2 полезной площади. По I 1Л2 удобно сравнивать натуршге показателя пролетннх строений Собьем, вес, расход бзатеряалов) и стойкость с учетом всех затрат на.их строительство (изготовление, доставка на пост, ыоятах), расход ьатериалов при сравнении конструкции принимался в приведенных величинах, т.е. вса материалы приводятся к какому-то одному материалу определенного гачеетва путем умножения веса на соответствущиэ коэффициенты, учитнващзе разницу в их стоимости, Так, стали разшгх марок (классов) приводятся к стали ст.З, а бетоны ргзншг царок - к бетону М-400.

В качества единиц измерения затрат на изготовление конструкции, затрат на транспортировку, а гаже затрат на монтаж, обычно принимается I с3 г в качестве единиц измерения для арагтурннх работ принимаете,! единица веса (1т).

Исследования по второй главе позволили получить следующие результаты:

I. Установлены основные технико-ркономичесние показатели сравнения различных конструкций пролетннх строений мостов

з условиях .Афганистана. За основной показатель следует принять расход материалов иа I полезной площади. В число дополнительных показателей рекомендуется ввести ковффициент использования материалов

2. Разработана методика сравнения данных показателей отдоль~ но для дрсаетяых строений.

3. Предложено сравнивать показатели как между собой, так и с наилучший (нормативным) показателем для выбора наиболее экономичной конструкции.

В третьей главе проведено технико-экономическое сравнение различных железобетонных постов и выбраны основные принципиальные типы конструкций пролетных строений.

Для оценки конструкции пролетных строений различных типов определены области их щщмененин, рассмотрены конструкции всех систем и найдены ¿яшшическиз закономерности расхода материалов, их стоимости и полные стоимости конструкции в зависимости от размера пролетов. Дзй всех рассматриваемых типов пролетных строений составлены зависимости всех принятых технико-экономических показателей.

По этим графикам при помощи метода наименьших квадратов, получены уравнения усредненного расхода батона и арматуры на I м^ полезной площади пролетного строения и усредненной стоимости пролетного строения в зависииоста от размера пролетов. Найденные усредненные зависимости расхода бетона (V = ,

арматура (V =КГ/М2) и стоимости пролетного строения (С=АфгД}2) приведены в таблице I, а зрафики этих уравнений показаны в рисунках 2а, 26, и 2в.

Уравнения усредненных показателей расхода бетона арматурн и стоимости I м2 полезной площади пролетного строеная моста в зависимости от размера пролетов.

Таблица I.

Конструкции пролетных строена? Длша щзолета Усреднен, уравнения расхода бетона Ум3/«2 Усреднен, уравнения расхода ариатуры . ЯШУм2) Усреднен, уравнения стоимости пролетных строений ¿фг/м2

I. Пшгтнне ыозо-литннз пролетала строеная 5,72* 7,3м V=0,0451 + 0,121 «=5,2121 + 7,313 С=184,36Е+ 253,152

2. Бгдочвне мо-нсоитнзэ пролетные строения 8,58* 16, йл v =0,0338?-!-0,0768 + 13,638 С=П0,-337£+ 423,247

3. Балочные сбошыз пролетные строения' из обычного 2.6. 11,36+ 16м V =0,023?+ 0,0266 \\'=2,3941+ 2,655 0=86,589?+ 62,7408

4. Афганский типовой проект пролегшее строенЕЗ с накладншш елзтемн 8.4+ 18, V =£,00792+ 0,347 «=о,о!зег+ 26,035 0=16.0976?+ 1084,9025

5. Балочная сбосяая пролетного строения из переднадря-гаеиого а.б. 13,4* Зйм У =-0,С0254£г +0.Г153е -0,7836 '//=-0,1985? +9,233 -55,39 С—6.8181г'-+326.4122 -2003,241

- ze -

as

0,5

«л

V (м3 /к*) 1 J г

/ / W ?

Т и )

/ / В А

у i 2( «0

w

5 s 3 tó »5 1$ и 21 27 sí

а. Изменение расхода бетона на ы2 полезной площада хролетного строанЕЯ моста в зависимости от раз-«вров пролетов (обозначение са. стр.13 ).

V/ (кг/м*)

Т' 1 Iч

/ ¥

F Я)

£8

53

•U

30

а

•s

а

27

58

б. Изменение расхода арматуры на м2 полезной-шгощада пролетного строения моста в зависимости от размеров пролетов (обозначение см.стр. ¡3 ).

-л -

2500

гвао шоа юпо

?

.. в. Изменение статости м полезной пловшн могта в

зависимости от длины пролетоз&з цанах 1965 г.) Рис. 2. Изкенааае параметров ТШ г зависимости от длины пролетев

I - шагание монолитные пролетные сменяя; П - бадочнке монолитные вролетшгэ строения; Ш - Залочнне сборные пролеганэ строевая; 17 - Афганский типовой прсокт; У - баночные сборные пролетные строения из серед-наиряненного пелезсбетска.

ной площади пролвтякх строений в цанэх 1365 г. гыракается формулой:

Для сравнения показателей построены графики (на рве. 13). Сравнение пслудашсс результатов свадетельствуэт о том, что наименьшей относительной стоимостью катеризлог 2 диапазоне от 5 до 15 к обладают Афганский типовой проект пролетных строений (прямоугольные балки длиной 5,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0 и 18,0 и с накладными плитами из обычного железобетона).

В диапазона жа от 18 до 30 м в Афганистана существуют только балочные сборные пролетные строаяия с прадаацрягаеыой арматурой что видно из рисунка (3).

Однако для полного отражения особенностей конструкций сравнение показателей требует учата всех затрат, начиная с изготовления и кончая транспортировкой и монтажом.

Данные но показателям волной стоимости приведены на рис.4 и на их основании составлена зависимость:

Ск = 24,49 £ + 1084,16 ]. АфгМ

,2

(2).

б

Спол. =54,11 + 2396,

(3)

- /о -

2500 £000

1500

1000 500

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

Рис.3, Изменение смелости материалов (бетона ж арматурн) I г? полезной площади моста на Айг. в зависЕмости от дллчы пролета, (в цзнах 1935 г.)

1 - уравненная стоимость материалов плитного нонолятного

пролетного строения;

П" - уравненная стоимость балочного моноламого цролетного строения ез обычного гелоэобетона;

Ш* - уразкеяная стоимость балочного сборного зелезсбетонного пролетного строения из обетногс железобетека;

37*- уравненная стойкость Афганского типового проекта;

1" ~ уравненная стойкость балочного сборного пролетного строения ез лередкапрякекного келеазбетова.

4000

3500

3000

2500

2000

15 00

I (Нор) - усредненная нормальная уравнения полной стоя__моста конструкций пролетных строений в сооружениях с учетом перевозки и монтажа

— VI30 -

= 54,П + 2396,092;!

6

«(и)

"пол.

3

6

9

12 15

30

18 .. 21 24 27

Рис.4. Изменение полной стоимости конструкций пролетных строений в соорркення (стоимости материалов -ь стсимости изготовления + стоимости монтажа и перевозки) в зависимости от длины пролета^ в ценах 1335г.)

I" - графгк уравнения полной стоимости плитного монолитного конструкций пролетных строений в пролетного строгаля сооружениях с учетом перевозки и монтажа

1Г -Ш"-

У -

балочная-" .ыоналит. пр. сто.

балочная сборная пр, • стр

афганский типовой проект

-- балочная сборная лрал.

стр. из переднадрякек-еого железобетона

Полная стоимость пролетных строений в Афт/и* полезной площади е зависимости от I .

-

На основании вышепроизЕвденного анализа сравнения экономических показателей расхода материалов, а такие полной стоимости конструкций пролетных строений в деле с учетом перевозки и ыонтвяа, вкражазшх в Афт на I г.^ полезной площади пролетных строений, ысжно сделать следущие выводе:

1. Наиболее экономичнее, по расходу материалов, стоимости материалов, стоимости изготовления (с учбтои стоимости материалов) и по полной стоимости з диапазоне от 8 до 18 ы является Айганскзй типовой проект (прямоугольные балочные пролетные сгроошй с вакщдныж .шшташ).

Отряцатещ>нш качеством этого типа является больший расход бетона по сравнению с ирэдзаритольно напрягаемыми конструкциям, однако са.\шй зааныи ■преимуществом является более низкий расход арматуры по сравнению со всеми друг~ьш видами конструкций цролатзях строэний.

2. Применение сборннх балок в цролетннх строениях с обоч- . ной арматурой по веем показателям, Еачиная с расхода бетона

и арматуры и до стоимости. а тсгзэ полной стоимости в деле более целесообразно, чеа монсяизлых балок, что объясняется уваогчезием расхода бетона а арматуры на I ы2 пролетного строения.

3. В связи с тек, что црз щгалетшп: строениях величиной от 8 до 18 м б условиях ¿фгавпсиана целесообразно цримекеть ¿ф?зкскйг типовой: пробг.т бал^з, необходимо доработать их глнсзрукцЕИ до прологов ддпггой 24 ы и улучшить гх гехнико-'ЕСЕ0^?Т"-Сек'1е показатели.

4. При инбора г.оЕСтруппин балок пролетных строений с предварительно жшрягазмой арматурой необходимо отметить, что пролетные строения с полигональной напрягаемой арматурой

экономичнее, тем с горизонтальной напрягаемой арматурой. Ос-

г

еознш недостатком полигональной напрягаемой арматуры является необходимость устройства специальных приспособлений за стендах для 0ТТЯ2КИ чйстадггглс пучков при создании в них предварительных напряжений. При армировании полигональными пучками уменьшится усилия в балках, количество расчетных сварных сеток и арматура в целом при другом варианте армирования обрыва горизонтальных пучков в пролета приводят к тому, что у анкеров возникает больше местнне напряжения, для восприятия которых необходимо ставить дополнительные сетки арматуры.

5. При предварительном определении систем вариантов проектируемого моста ыокно использовать предлагаемые формулы и графики расхода и стоимости материалов, стоимости изготовления и полно! стоимости I иг пола зной площади пролетного строения.

В четвертой главе проведено исследование по выбору рациональных тшшв конструкций, пролетных строений.

Расход материалов пролетных строений Ры является фикцией длины пролета С , отношения высоты балок к длине пролета , количество балок гг , типа конструкции балок Фцр, качества применяемых материалов поры расчетных нагрузок Ндр и их схемы Сдр, то есть , в общем виде:

Рм = <£' ЬЬ Ь, Фцр. С^, Нор, (4)

Основшаи Факторами, оцределявдши расход материалов на конструкции пролетных строений, а такне дзугае ТЗП следует конфигурация и размеры элементов пролетного строения. Бее остальные факторы менее значительны. Основным путем уманыле-

ния расхода бетона и стали на конструкции является выбор наиболее рационального типа поперечного сечения.

При определения степени влияния соотношения высот балок к их длинам на расход ыггориалов были обработана типовые проекты ГОй Союздорцроехта. Иг анализа данных видно, что для определенной длины продета при увеличении высоты балок требуемая арматура (расчетная) уменьшается, а конструктивная (нерасчетная) арматура и расход бетона увеличивается.

Интенсивность уменьшения расчетной и увеличение конструктивной арматуры при увеличении высоты балок почти одинаковы (см. рисунки Ба и 56).

При установлении оптимального расстояния меаду балками в поперечном сечении моста оказалось, что для малнх пролетов следует принимать от 5 до 6 балок в поперечном сечении, что дает возможность уменьшить расход стали и вес отдельных элементов (см. рисунки 6а и 66). Для средних пролетов следует уменьшать количество балок и применять не более 4-х балок при габаритах Г-8+2х1,0 и Г-9+2х1,5. Это дает наименьший -расход бетона з арматуры по сравнению с 5-а и более балками-. Расстояние иезду балками следует шржтать от 2,1 до 2,5 м в зависимости от габарита моста. При таком расстоянии конструкций пролетных строений с габаритами Г-8^2х1,0 и Г-9+2х1,5м

имеют одинаковЕе количество балок. )

Важное значение дин установления оптимального расхода материалов имеют. расчетные нагрузки.

Применяемая в бывшем СССР нагрузка Е-30 качественно отличается от друггх сравниваемых норм нагрузок в диапазоне длина загружений от 10 до 40 м. Нагрузки ФРГ, Франции, Англии

57

55

М

И

М

37

Л

?.9

»5

21

I?

и

Рно.5а.йэмеп8нис раохада арматурн балочных пролетннх строений в кг/м2 полезной площади з зааиошооти от

КГ/М1 -----,... г-----,-------|

\ •марЕ 10Я 1рма гура

N

.— г——' Б 01102 щ такотнзн ая

жат; с'ра

N

Р. ары хная

-- -- атура

11 »V, | К/с

>/ц У« У а Ум. Уи Уа у,

"5500 3100 3100 2300 27гэ

asno asco 2', 00

1:52 £00 eco

Рио;5<5.Изменение стоимости материалов балочных пролетных строений в Афг/м2 полезной площади в зависимости от h/g-

( в ценах 1985 г. )

Vio ViG Vio Уа Vil V'io Va Ve V4

0,55 Я 50

ало

0,35

С продетом 12 м

кг/^

количество балок в поперечном сечении

Рис.ба.Расход бетона в м^/м^ в

зависимости от количества балок/для габаритов (Г-7,0 + 2x1,0 Ои/ •

количество балок в поперечном сечении

Ряс.6Й,Расход арштурн в кг/м2

2 зевлсимости от количества бадотс

выше, чем К-30. Это объясняется, во-первых, тем, что значение коэффициента перегрузки постоянно и не зависит от длины за1ру-хения, а, во-вторых, тем, что при малых пролетах преобладает воздействие колесной нагрузки над автомобильной.

Анализ двйсгвущих расчетных Еагрузон в различных странах показал, что для условий Афганистана, учитывая йхзкко-геогра-фичсские особенности кавдого района, его вконоикчесное развитие , плотность населения и нерслектввн роста подвесного состава, следует рекомендовать для расчетов искусственных соору-кений на автомобильных дорогах расчетные нагрузки ЕК-80 и Н-30.

В результате провэденвнх исследований в четвертой главе еое-но сделать следующие енеоды:

1. Исследованы факторы и степень их влияния на снижение расходов материалов для пролегных строений, разработакк

зависимости расхода материалов от отношения высоте к длине балки, количества балок, их конструкции, нагрузки на низ, качества применяемых штераалоз, что монеу бять использовало при выборе оптимальной конструкции шсаа цри заданных конкретных условиях.

2. При влиянии соотнспкеня внсохн балок к их длинам на расход материалов установлено, что лрн -^-«1:14 суьа»арная стоимость материалов (о'зтона у гр^г^урн) ва I и полезной , плотж моста получается шнишльнзй.

3. Для рассмотренного диапазона пролегЕКх строений (нро-лзты от 12 до 42 м, количество балок от 14 до 40 иг, толщина шгоы от 10 см до 20 см) нз иывет сшслг делать расстояние

между балкам менее 1,8 м (8 балок в поперечной сечении для габарита проекшй части 7,5м), а рациональными расстояниям:! могау балками мояно считать 2,0+2,4м (5+7 балок з поперечном сечении.), ч?о соответствует близким я минимальным расходам ¡гатериалов, вэроятнзе всего, маниыадьннй стоимости пролетного строения.

4. Рекомендуется в условиях Афганистана при действующих ценах на цемент и сталь считать бетон марки 300 экономичным для иалнх и средних мостов.

В пятой главе приведены исследования и выбор оптимальных параметров пролетннх строений Афганского типового проекта.

На основании внводов в главах 3 и 4 также можно рекомендовать в качестве объекта исследовании Афганский типовой проект пролетного строения.

Цужно оказать о том, что з данной главе делается попытка получить еще более рациональные размеры для конструкций пролетннх строений на основа Афганского типового проекта.

Основными* параметрами,которые могут влиять на результат исследования: мозно считать: С, Ь, 8, , где I ~ длина пролета, 1 - ширина балки, & - расстояния мезду балками, толщина плиты и Ьг - высота балки.

Диапазон рассматриваемых пролетов принимается в пределах характерных для Афганистана от 8 до 18 м, а ширина пролетннх строений (меяду перилами) от 7 до 15 и.

' Для того, чтобы мокко было выполнить намеченный анализ в достаточном объеме, необходимо использовать программный комплекс для автоматического проектирования гелезобетонвых балочных пролетных строений с возможностью определения объемов всех основных материалов на пролетное строение.

а) Расчетная схэма .поперечного оечения

ТЬ

О

ТГ

опт

БЭР* 2

Р О —022-

ТЬ

-Ж

•£--?!-

б) размеры поперечного сечения Афганского типового проакта

1,6 м

Г - 8,8 м

iv)

г\>

и

0,36 м

Рис.

— —

Прг расчетах эариаятоз пролетного строения воспользовался существующим программным комплексом "(}?Т1МА", разработанным кандидатом технических наук Вадуга Меттананда, который был завершен в 1990г. на кафэдрз "Мосты и транспортные тоннели" ЩДИ.

Целью исследования являются рекомендации по созданию рациональных железобетонных нанапрягаемых балочиях разрезных пролетных строений мостов на основа анализа расхода материалов, т.е. по количеству бетона, по расходу арматуры. На рис.7 дана принципиальная схема гшализируеиого пролетного строения, тип которого характерен для условий Афганистана.

Для исследования Еыбраны следующие параметры:

а) длина балки (длина пролетов), В ;

б) расстояние между балками (количество балок в поперечном сечении), 6;

в) высота балки,

г) толщина плиты Ьи

В табдщэ 2 показан диапазон, в котором было принято изменение аналазпруешх параметров л величины параметров.

Таблица 2

Параметры ис- Диапазон Конкретные величины параметров, исследования для изменения пользуемые в расчетах, (м) анализа_

1.Длина балок 8*18 8; 14; 18

2.Вгеота балок 0,6*1,8 0,6; 0,8; 1,0; 1,2;. 1,1; 1,3; 1,5; 1,8

3.Расстояние 0,8*3,0 0,8; 1,2; 1,5; 2,0; 2,4; 3,0 ыеяду балками

4.Толщина плиты 0,10*0,200 I; 0,12; 0,15; 0,18; 0,20

1 Афганистана постоянно меняется стоимость строительных материалов, однако соотношение стоимости батона в арматура практически сохраняется. Поэтому мокно ввести понятие условной единвны измерения стоимости:

стойкость I т арматуры прлкарно равна стойкости 8 м3 бетона, - отсюда приняв стоимость I к3 батона за единицу измерения будем считать, что стоимость I т арматуры равна 8 "единицам".

Исходя из этого и была определены условия стоимости пролетных строевЕЙ.

В целом по результатам проведенного анализа можно сделать вывод, что для рассмотренного диапазона пролетных строений (пролеты от 8 до 18 и, количество балох в поперечном сечении от 16 до 5 шт., толщина пизты от 0,1 до 0,2 к) ваЕарнякз на ' икает смысле далать расстояния и езду балками мзаыге 2-м ( 7 балок е поперечном сечанпи для габарита Г-8,8 и), а рациональными расстояниями между балками мокно считать 2,0 > 2,6 м (6 г 7 балок г поперечном сечении) вместо 1,5 к я Э балок г поперечном сезднии пролетного строения сущаствущаго Афганского типового проекта ( ом. рас. 6а,б,в,).

юо 90 60 то 60 50

(К) Ус<В5Н5$1 С10И/ИОСЛЧ о)

Длина продета - С = б,ом

5 Е 7 в 9 10 И

(6=3,Ом) (в.^-м) (§«2,0м) (8» 1,2м)

Кол'лчеггБо ьглок Ь поперечнелч сечении

150 150 НО 130

«о «в

(К) УсипБная стоимости 5)

Длина пролет г . .р

5 В 7

(6-3,0«) (8-аИ (Б.^вм)

226 г« 2.00

180 170

160

(К) Усиг4чй-л е-.омлюсти

а 10 11

(6 * 1,2 м)

Количество аллок I поперечном сечении.

Ц : С=1 М5

я^иал »ролет/ -Количество ьмч В П£яеречнв/И

СЕЧЕНмм

5 8 7 8

(Ь »зом) СX»2.адО

9 Л

Рис. д а,б, с Изменение з с л а ста кмо с та в зависимости от

количества балок в поперечном сеченяи (рассгоя-нкя ютод баднаиа).

На основ s расчетов выполненных с использованием программного комплекса РТША получены следующие результаты:

1) расход баюна ва дролаткоа строеаиэ пряко пропорционален толщина плиты;

2) расход обычной арматура надо зависит от толщины плиты;

3) рациональными являются наименьшие возможные толядаы

плит;

4) количество батона на пролатное строение возрастает пряко пропорционально высоте балок;

5) рзсход обычной арматуры возрастает с уменьшением высоты балок;

6) условная стоикость пролетного строения возрастает с уналачанЕвьЕ еысоты балок (рве. 8 а, б,с,);

7) расход батона закатно расчет с узаллчезЕэм длины про- ' латного строения;

8) расход обычной аркатуры пропорционален длина нромт-ного строения, причин угол наклааа кривой возрастает с ростом длины.

-г.? -

Окончатально козно сказать, что пролетные строзния прад-лагаекоку варианту Афганского тшового проекта ( € =8 ь 18«,

fr„ = 0,12 и; è= 2,4 к; ft : 6 = I : 13) (си.ряс. 7) по сраненив с существующим Афганским типовым пролзтаны строзаиаи давт возможность снизить расход материалов и стойкость на. 19 - 17$ для разных пролетов.(рас. 9)

1£Q0 HDD 1000

900 sob ?00 coo

500 4g0 500

Рис. 9. Изменение условий стоимости в зависимости от длины пролета

ЕЫВОДЫ И ПР2ЩШЕЕИЯ

По результатам настоящей работы мозно сделать следушое выводы:

1. Анализ состояния дорог в ИГА и искусственных сооружений на них показал, что:

а) недостаточна их плотности

б) неудовлетворительно состояние как самих дорог, так и искусственных сооружений;

в) при действующих пенах на бетон и сталь (1985г.> следует считать экономичными для малых и средних пролетов (до Зйд) железобетонные мосты.

2. Установлены основные гахЕПко-эконоштеэсхив иогадателв ь разработана иетсдгка их сравнения для пролетных строений.

Основным показателем принят расход основных материалов на I м2 полезной площади.

3. Дредлокено сравнивать показатели кал ыззду собой, так и с нормальным показателем (усредненным) для внбора наиболее экономичной конс'грршжг.

4. Показана целесообразность применения существующих Афганских типовых ироеетог продетнкх строьннй з&яезобатоЕКНх ¡гостов в усховешс .йфсанкстана.

5. По принятой методике произведено тежнгко-внонсмеческов сравнение различных типов пролет них строений я получены расчетные уравнения зеличкн путей обработки кх графиков методам лаимеввшх квадратов.

6. Бс основаяин сравнения технино-эхоноыкчесхих показателзй рекомзкдованы слезухщиэ пролетные стройная:

а) в диапазоне длин пролетов от 6 до 9 м - платные моно-.штнне пролетные строения;

<5) в диапазоне от 8 до 18 и - Афганский типовой проект (црякоугодызге балки с накладнымплитами), причем применение их целесообразно и для пролета 24 м, но для этой длины необходимо доработать типовой проект;

в) в диапазоне от 18 до 30 м - балочные сборкне пролетные строения с пореднацрягаешм железобетоном.

7. При .анализа- • -талонах проектов Совздорпроекта было установлено:

а) при высоте .Ь.» 1:14 - суммарная стоимость материалов (бетона и арматуры) на I м2 полезной площади моста получается минимальной.

8. Для рассмотренного диапазона пролетных строений (пролета от 12 до 42 м, количество балок в поперечном сечении от

14 до 4 ит., толщина плиты от 10 см до 20 см) не имеет смысла делать расстояние мевду балками меньше 1,8 и (8 балок в поперечном сечении, для габарита проезгей части 7,5 м), а рациональными расстояниями между балками ыохно считать 2,0*2,4 и (5+7 балок в поперечном сечении), что соответствует близким к минимальным расходам материалов, вероятнее всего, минимальней стоимости пролетного строения.

Э. Анализ действующих расчэтнах нагрузок в различных странах показал, что для условий А&гаиистана следует рекомендовать для расчетов искусственных сооруяении на автомобильных дорогах расчетные нагрузки Н-30 и НК-80.

- 'ЗО -

10. Рекомендуется в условиях .Афганистана при деист вущих ценах на цемент и сталь (1985г.) считать бетон марки 300 экономичным для малых и средних постов.

11. При анализе влияния ряда параметров (пролета, кольчэ-ство балок в поперечном сечаняд, толщина .плиты и внсота балок) на расход материалов ъ. условную с'х'снмость пролетннх стробвий Афганского типового проекта (см. п.п.4,66) на основе нрогсзмлного комплекса ОРПМА установлено:

- рациональным расстоянием между банками дал пролетов от 8 до 18 к ыохно считать 2,4 и;

- для рассмотренных пролетных строений шъеч синсл. устраивать плиту проезжен части не болэе 1СЫ2 см;

- расход бетона и агзаатур^ кс продгаткое строение возрастает црлшпронордиашхдьно зкооть балок, ,;зозтсг^ .Еызет синсл делать балки назианыыгх из рзгссмотронннх вноох'

12. Результата расчетов о подзой щргсашдп комплекса ОРТДШ и анализа по црэдлоаэнной кегодаде, инрско Есшиьзуе-них х ИРА нрслоякнх строений, хорошо еоогаеатазует? друг другу и подгвергдевт одеяаняня вчьодч:

с учетом усзаловквчшх рааыональннх нзрааегров(6 оплок в поперечном сечзнчи, рассго-йяне ¡¿эди багаама 2,1 и, габарита - 8,8 и, хсдашза шштн 12 си л вясоса быжп ) еоий вариант ¿¿уи-анекого ткновох-о проекта по срастаний с сущзотвув-щнн вариантом позволяет услолпуп сгожкость ^^¿э^жаьоз (бетона и арматуру) уменьшать на 19+22;?.