Порівняння варіантів за витратою основних будівельних матеріалів

4.2.1 Загальні вказівки

Для порівняння варіантів конструкції моста необхідно з достатньою мірою точності визначити об'єми матеріалів (збірного і монолітного залізобетону, арматури, металу на допоміжні споруди і ін.), не удаючись до детального розрахунку всіх конструкцій.

При визначенні об'ємів основних робіт використовують дані типових проектів прогонових будов і опор, результати проектування аналогічних об'єктів.

Основні розміри конструкцій задають за даними практики (табл.31.-3.7, 3.10-3.11.). У разі потреби проводять ескізні розрахунки прогонових будов, опор і фундаментів.

Визначення об'ємів матеріалів необхідно виконати для кожного з порівнюваних варіантів. Визначення об'ємів матеріалів проводиться окремо по прольотним будовам і іншим частинам споруди.

4.2.2 Витрата залізобетону в прогонових будовах

Визначення витрати бетону в збірних розрізних прогонових будовах з пустотних плит, балок з каркасною і з попередньонапруженою арматурою можно, користуючись графіками витрати бетону на прогонові будови (рис. 4.1). Витрата бетону на прогонові будови визначають по формулі

, (4.1)

де V_y – питома витрата бетону на 1 м² корисної площі прогонової будо- ви, м³/м²;

S – корисна площа прогонової будови, визначається за формулою,

, (4.2)

– повна довжина прогонових будов по крайніх гранях балок, м;

– повна ширина прогонової будови, м.

Витрату бетону в розрізних прогонових будовах можна визначити і за таблицям витрат матеріалів (табл. 4.1 – 4.3)

Витрату бетону в балочних прогонових будовах великих прольотів (42 м і більше) можно визначити за графіками, наведеними на рис. 4.2, де приведена питома витрата бетона на нерозрізні прогонові будови з ребристими балками, плитно-ребристі і коробчасті прогонові будови. Середня витрата бетону в балочних прогонових будовах з урахуванням бетонного вирівнюючего слою, укладеного під гідроізоляцію може бути виражена залежністю

, (4.3)

де – питома витрата бетону, м³/м²;

l – величина прольота прогонової будови, м.

Сумарні питомі витрати звичайної V_a і напруженої V_на арматури пропорційні довжині прольотів, які перекриваються та приблизно дорівнюють:

Рисунок 4.1 – Питома витрата бетону на прогонові будови:

1 – з каркасними балками; 2 – з ребристими попередньонапруженими балками; 3 – з пустотних плит.

Таблиця 4.1 – Витрата бетону на прогонову будову за типовим проектом №384/45, 46, 47 балки без діафрагм з попередньо напруженого залізобетона, м³

Таблиця 4.2 – Витрата бетону на одну плитну прогонову будову, м³

Таблиця 4.3 – Витрата бетону на одну прогонову будову, м³

Рисунок 4.2 – Витрата бетону на нерозрізні прогонові будови: 1 – з ребристими попередньо напруженими балками; 2 – з блоків ПРК; 3 – з коробчастими балками.

(4.4)

де - питома витрата звичайної та напруженої арматури, кг/м²;

l – прольот що перекривається, м.

Для типових трьох-, чотирьох- та п’ятипрольотних балочно-нерозрізних попередньонапружених прогонових будов постійної висоти з прольотами 63 і 84 коробчастого перерізувитрата бетону надана в табл. 4.4.

Таблиця 4.4 – Витрата бетону на одну нерозрізну прогонову будову, м³

Питома витрата бетону для прогонових будов балочно-консольної, нерозрізної, арочно-консольної системи й гнучких арок з жорсткою затяжкою можна визначити за графіками на рис. 4.3. Витрата металу у цих прогонових будовах орієнтовно складає 20-230 кг/см³.

У табл. 4.5 наведена витрата матеріалів для прогонових будов й опор рамно-балочних мостів. Товщина опор ; висота прогонових будов біля опор . Витрата матеріалу в опорах при інших висотах, які вказані в табл. 4.5, може бути визначена пропорційно їх висотам від обрізу фундаменту до низу прогонової будови у опор.

Для рамно-підвісних систем (див. рис. 3.3) витрата бетону на одну прогонову будову дана у табл. 4.6.

Рисунок 4.3 – Питома витрата залізобетону для прогонових будов з балочними опорними реакціями:

а і а_І – консольні і нерозрізні балки – середні значення та нижні граничні;

б – арочно-консольні з верхньою затяжкою;

в – розрізні балки великих прогонів; г – гнучкі арки з жорсткою затяжкою.

Таблиця 4.5 – Витрата матеріалів для прогонових будов й опор рамно-балочних мостів

Таблиця 4.6 – Витрата бетону на одну прогонову будову рамно-підвісної системи (без опор), м³

4.2.3 Витрата бетону і залізобетону в опорах

Витрата основних матеріалів на опори залежить від їх висоти, ширини, ваги прогонових будов, а також конструктивних особливостей опор. Сумарна витрата бетону й залізобетону проміжні опори масивно-стовпчастого типу може бути визначена за графіком (рис. 4.4).

Витрата бетону і залізобетону в масивних опорах під прогонові будови з блоків ПРК приведено на графіку (рис. 4.5).

Рисунок 4.4 – Показники витрати бетону на масивно-стовпчасті опори:

а – графік залежності витрати V від висоти Н під прогонні будови з габаритом Г-11,5+2х1,5 (при інших габаритах витрата матеріалів пропорційна Г + Т);

б – приклад масивно-стовбчастої опори під прогонні будови довжиною 33м з витратою бетону і залізобетону 159,0м³.

Рисунок 4.5 – Показники витрати бетону і залізобетону проміжних опор під нерозрізні прогонні будови із блоків ПРК за схемою 33+3х42+33м:

а) – графік залежності витрати V від висоти опори Н при Г-11,5+2х1,5 (при інших габаритах витрата матеріалів пропорційна Г + Т);

б) – приклад опори з даними витрати бетону і залізобетону на неї V = 187,8м³.

Витрата арматури для масивних опор в середньому складає 50...80кг/м³ кладки.

У масивних проміжних опорах з полегшеною верхньою частиною з надбудовою витрата бетону і залізобетону визначається по графіку (рис. 4.6). Витрата металу для масивних опор з надбудовою складає 80...100кг/м³.

Для проміжних опор стовпчастої конструкції з одним і двома стовпами дані по витраті залізобетону приведені на рис. 4.7 і 4.8 Витрата металу в стовпчастих опорах дорівнює 160...220 кг/м³.

Рисунок 4.6 – Показники витрати бетону і залізобетону на масивні опори з облегшеною верхньою частиною:

а) – графік залежності витрати матеріалів на рамну надстройку V від її висоти H при Г-11,5+2х1,0 ( при інших габаритах витрата матеріалів пропорційна Г+Т);

б) – приклад опори і данні витрати матеріалів V=142,1 м³

Рисунок 4.7 – Показники витрати бетону і залізобетону на масивні опори з облегшеною верхньою частиною:

а) – графік залежності витрати матеріалів на рамну надстройку V від її висоти H при Г-11,5+2х1,5 і Г-8+2х1,0 ( при інших габаритах витрата матеріалів пропорційна Г+Т);

б) – приклад опори і данні витрати матеріалів V=128,7 м³

Рисунок 4.8 – Показники витрати бетону і залізобетону на масивні опори з облегшеною верхньою частиною:

а) – графік залежності витрати матеріалів на рамну надстройку V від її висоти H при Г-11,5+2х1,5 і Г-10+2х1,0 ( при інших габаритах витрата матеріалів пропорційна Г+Т);

б) – приклад опори і данні витрати матеріалів V = 56,9 м³.

У опорах-стінкахзібраних з суцільних вертикальних блоків, витрата залізобетону може бути визначена за графіком на рис. 4.9.

Рисунок 4.9 – Показники витрати бетону і залізобетону на опори-стінки: а) – графік залежності витрати матеріалів на рамну надстройку V від її висоти H при Г-7+2х0,755 ( при інших габаритах витрата матеріалів пропорційна Г+0,5); б) – приклад опори і данні витрати матеріалів на неї:

збірний залізобетон ригелю ………………………………………………6,9 м³

збірний залізобетон підфермників ………………………………………0,4 м³

зливи……………………………….. …………………………………..…1,2м³

залізобетонні блоки в тілі опори………………………..…………………24м³

Разом …32,5м³

У опорах-стінках збірно-монолітної конструкції з блоків, що мають консольниє виступи, витрата матеріалів може бути підрахована безпосередньо за геометричними розмірами опори, а також за аналогом (рис.4,10).

Рисунок 4.10 – Проміжні збірно-монолітні опори з V-образними стінними блоками

Таблиця об’ємів при H = 6,45 м, b_p =100 м;

B = 9,36 м під прольотні будови l =15 м

Блоки рігелю …………………………………………………………..…3,70 м³

V – образні блоки…………………...…………………………………..…7,50 м³

Бетон монолітної частини…….…………………..……………….……11,20 м³

Разом …22,20 м³

На залізобетоний ростверок…….………………..……………….……. .19,6.м³

Витрата металу в опорах-стінках складає 50-70кг/м³.

Для визначення об'єму залізобетону в однорядних і дворядних пальових і стоєчних опорах можна користуватися графіками на рис. 4.11. У загальний об'єм матеріалів, показаний на графіках, витрата залізобетону на палі не включена. Витрата арматури для пальових і стоєчних опор складає 130…150 кг/м³.

Рисунок 4.11 – Витрата бетону на пальові та стоїчні опори

На рис. 4.12 і 4.13 приведені графіки, за якими можна визначити витрату залізобетону в берегових опорах збірної полегшеної конструкції: лежневих, пальових однорядних і дворядних, стоєчних, козлових і бвзростверкових. Витрата залізобетону на фундаменти в графіках не врахована. Для берегових опор полегшеної конструкції витрата арматури складає орієнтування 80...110кг/м³.

Рисунок 4.12 – Витрата бетону на крайню опору безроствекового типу

Опора під прогонову будову l = 24 м:

Всього витрата бетону ………………………………………………...…75,4 м³

У тому числі насадка і шкафна частина………………………………..…25 м³

Об'єми бетону і залізобетону фундаментів досить просто визначити по попередніх геометрічним розмірах, а також за допомогою табл. 3.10-3.11. Об'єм залізобетонних паль наведено в таблиці. 4.7.

Рисунок 4.13 – Витрата бетону на обсипні устої

Таблиця 4.7 – Основні характеристики паль перерізом 35х35 см

Об'єм залізобетону на перехідні плити можна визначити за допомогою таблиці. 4.8. Кількість перехідних плит обумовлена шириною габариту проїзду.

Таблиця 4.8 – Характеристика перехідних плит