Підбір водопропускних труби за максимальною витратою води
Методичні вказівки
до виконання науково-дослідної роботи
у курсовій роботі й дипломному проекті
розділ «Проектування водопропускної труби»
з дисципліни «Штучні споруди на дорогах»
для студентів напряму підготовки 6.060101
за професійним спрямуванням
«Автомобільні дороги і аеродроми»
всіх форм навчання
Полтава 2013
Методичні вказівки до виконання науково-дослідної роботи у курсовій роботі й дипломному проекті розділ «Проектування водопропускної труби» з дисципліни «Штучні споруди на дорогах» для студентів напрямку підготовки 6.060101 за професійним спрямуванням «Автомобільні дороги та аеродроми» всіх форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2013. – 22 с.
Укладач: О.С. Сергеєв, ст. викладач
Відповідальний за випуск: завідувач автомобільних доріг, геодезії та архітектури сільських будівель Г.І. Шарий, к.держ.упр.
Рецензент:
В.В. Ільченко, доцент кафедри автомобільних доріг, геодезії та архітектури сільських будівель.
Затверджено науково-методичною радою університету
протокол № ....... від ..........................
Коректор І.Л. Петренко
Комп’ютерна верстка О.С. Сергеєв
34.11.13.01
Ó Сергеєв О.С., 2013 рік
Ó ПолтНТУ ім. Ю.Кондратюка, 2013 рік
Вступ
Виконання науково-дослідної роботи є важливим етапом підготовки фахівця за освітньо-кваліфікаційним рівнем «бакалавр», котре дозволяє підвести підсумки його теоретичного й практичного навчання.
Мета науково-дослідної роботи - навчити студента аналізувати закріплення та поглиблення знань, які отримані під час навчання за обраною спеціальністю, а також уміння використовувати їх при розв’язанні конкретних завдань наукового і практичного характеру.
Вихідні дані
Район будівництва штучної споруди – Харківська область.
Категорія автомобільної дороги – ІІ.
Розташування труби пікет ПК-16+00.
Висота насипу земляного полотна – 5,2 м.
Ухил споруди – 24 ‰.
Розрахункова витрата води – 3,86 м3/с.
Транспортування збірних конструкцій від станції розвантаження до будівельного майданчика складає 50 км.
Підбір водопропускних труби за максимальною витратою води
За розрахунковою витратою води визначаємо витрату води за кількістю труб, а також межи витрат води з відхиленням ± 5 % за якими підбирають розмір труби:
| Кількість труб
| Витрата Q, м3/с
| ± 5 %
| Qmin, м3/с
| Qmax, м3/с
| | Одно очкова
| 3,86
| 0,19
| 3,67
| 4,05
| | Дво очкова
| 1,93
| 0,10
| 1,83
| 2,03
| | Три очкова
| 1,29
| 0,06
| 1,23
| 1,35
|
За таблицями гідравлічних характеристик труб (додаток А) підбирають отвір труби за витратою води між Qmin і Qmax, та заповнюють таблицю 1.1.
Таблиця 1.1 – Гідравлічні характеристики підібраних труб
| Отвір, м
| Витрати /
% відхилення
| Глибина води перед трубою, м
| Швидкість води на виході із труби, м/с
| | 1- Ø 1,75
| 3,9
| 1,54
| 3,30
| | 1- Ø 1,50
| 3,9
| 1,74
| 3,80
| | 2- Ø 1,25
| 2,0
| 1,13
| 2,70
| | 2- Ø 1,0
| 2,0
| 1,31
| 3,30
| | 1- Ø 1,60
| 4,0
| 1,70
| 3,3
| | 1- Ø 1,40
| 3,8
| 1,78
| 3,4
| | 1- Ø 1,40 н
| 3,84
| 1,78
| 4,2
| | 2- Ø 1,20
| 2,0
| 1,30
| 2,9
| | 1- 2,0×2,0
| 4,0
| 1,13
| 2,9
| | 1- 2,5×2,0
| 3,75
| 0,94
| 2,7
| | 1- 4,0×2,5
| 4,0
| 0,71
| 2,3
| | 2- 2,0×2,0
| 2,0
| 0,71
| 2,3
| | 2- 4,0×2,5
| 2,0
| 0,45
| 1,8
|
Визначення довжини труби
Визначають довжини прийнятих варіантів труби без оголовків за формулою:
 ,
де В – ширина земляного полотна, В=15 м;
ht – висота труби;
Нn – висота насипу, Нn=5,2 м;
m – коефіцієнт закладення укосу земляного полотна, m=1,5;
it – ухил труби, it=24 ‰;
п – товщина стінки оголовка в круглих трубах, п=0,35 м;
a – кут між віссю дороги і труби, a=90º.
Таблиця 2.1 – Довжина труб та оголовку
| №
зп
| Очки
| Отвір, м
| Висота насипу, м
| Товщина стінки оголовка
| Висота труби, м
| Довжина труби, м
| Довжина оголовку, м
| | | | 1
| 1
| Ø 1,75
|
| 0,16
| 1,91
| 25,25
| 3,20
| | | 2
| 1
| Ø 1,50
|
| 0,16
| 1,66
| 26,00
| 2,74
| | | 3
| 2
| Ø 1,25
|
| 0,14
| 1,39
| 26,81
| 2,26
| | | 4
| 2
| Ø 1,0
|
| 0,12
| 1,12
| 27,63
| 1,78
| | | 5
| 1
| Ø 1,60
|
| 0,12
| 1,72
| 25,82
| 2,42
| | | 6
| 1
| Ø 1,40
|
| 0,11
| 1,51
| 26,45
| 2,13
| | | 7
| 1
| Ø 1,40 н
| 5,2
| 0,11
| 1,51
| 26,45
| 2,13
| | | 8
| 2
| Ø 1,20
|
| 0,11
| 1,31
| 27,05
| 1,80
| | | 9
| 1
| 2,0×2,0
|
| 0,17
| 2,17
| 24,12
|
| | | 10
| 1
| 2,5×2,0
|
| 0,20
| 2,20
| 24,03
|
| | | 11
| 1
| 4,0×2,5
|
| 0,28
| 2,78
| 22,29
|
| | | 12
| 2
| 2,0×2,0
|
| 0,17
| 2,17
| 24,12
|
| | | 13
| 2
| 4,0×2,5
|
| 0,28
| 2,78
| 22,29
|
| |
Таблиця 3.1 – Кількість конструктивних елементів труби та їх вага
| №
з/п
| Отвір, м
| Портальна стінка
| Відкісні стінки
| Ланка труби
| Загальна кількість елементів
| Загальна вага, т
| | оголовку
| середня
| | п
| G, т
| п
| G, т
| п
| G, т
| п
| G, т
| | 1
| 1-Ø 1,75
| 2
| 5,9
| 4
| 7,1
| 2
| 3,1
| 11
| 4,2
| 19
| 92,6
| | 2
| 1-Ø 1,50
| 2
| 4,9
| 4
| 5,4
| 2
| 2,6
| 11
| 4,2
| 19
| 82,8
| | 3
| 2-Ø 1,25
| 4
| 4
| 4
| 4,2
| 4
| 1,9
| 22
| 3
| 34
| 106,4
| | 4
| 2-Ø 1,0
| 4
| 3
| 4
| 3,1
| 4
| 1,3
| 22
| 2,1
| 34
| 75,8
| | 5
| 1-Ø 1,60
| 2
| 5,05
| 4
| 4,58
| -
| -
| 5
| 8,2
| 11
| 69,42
| | 6
| 1-Ø 1,40
| 2
| 4,33
| 4
| 3,88
| -
| -
| 5
| 6,55
| 11
| 56,93
| | 7
| 1-Ø 1,40н
| 2
| 4,33
| 4
| 3,88
| -
| -
| 5
| 6,55
| 11
| 56,93
| | 8
| 2-Ø 1,20
| 4
| 3,9
| 4
| 3,1
| -
| -
| 10
| 4,95
| 18
| 77,5
| | 9
| 1-2,0×2,0
| -
| -
| 8
| 6,6
| 2
| 4,4
| 21
| 4,2
| 31
| 123,4
| | 10
| 1-2,5×2,0
| -
| -
| 8
| 6,6
| 2
| 5,5
| 21
| 5,8
| 31
| 159,2
| | 11
| 1-4,0×2,5
| -
| -
| 8
| 9,3
| 2
| 9,9
| 19
| 10,0
| 29
| 247
| | 12
| 2-2,0×2,0
| -
| -
| 8
| 6,6
| 4
| 4,4
| 42
| 4,2
| 54
| 218,4
| | 13
| 2-4,0×2,5
| -
| -
| 8
| 9,3
| 4
| 9,9
| 38
| 10,0
| 50
| 456,8
|
Таблиця 3.2 – Кількість бетону та арматури на елемент труби (див. додаток Б)
| №
зп
| Очки
| Отвір, м
| Портальна стінка
| Відкісні стінки
| Ланка оголовку
| Ланка труби
| | Бетон, м3
| Арматура, кг
| Бетон, м3
| Арматура, кг
| Бетон, м3
| Арматура, кг
| Бетон, м3
| Арматура, кг
| | 1
| 1
| Ø 1,75
| 2,35
| 111,9
| 2,84
| 135,2
| 1,25
| 59,5
| 1,67
| 140,2
| | 2
| 1
| Ø 1,50
| 1,97
| 88,9
| 2,16
| 88,3
| 1,03
| 88,5
| 1,66
| 214,0
| | 3
| 2
| Ø 1,25
| 1,2
| 58,7
| 1,24
| 54,8
| 0,74
| 66,9
| 1,22
| 142,6
| | 4
| 2
| Ø 1,0
| 1,01
| 54,5
| 0,98
| 43,5
| 0,5
| 50,8
| 0,84
| 90,5
| | 5
| 1
| Ø 1,60
| 2,02
| 108,7
| 1,83
| 93,3
| -
| -
| 3,28
| 593,5
| | 6
| 1
| Ø 1,40
| 1,73
| 101,5
| 1,55
| 82,0
| -
| -
| 2,66
| 441,2
| | 7
| 1
| Ø 1,40н
| 1,73
| 101,5
| 1,55
| 82,0
| -
| -
| 2,66
| 441,2
| | 8
| 2
| Ø 1,20
| 1,56
| 94,7
| 1,24
| 54,8
| -
| -
| 1,98
| 287,0
| | 9
| 1
| 2,0×2,0
| -
| -
| 2,65
| 140,2
| 1,75
| 196,0
| 1,69
| 288,0
| | 10
| 1
| 2,5×2,0
| -
| -
| 2,65
| 140,2
| 2,19
| 245,2
| 2,31
| 386,5
| | 11
| 1
| 4,0×2,5
| -
| -
| 3,72
| 172,1
| 3,96
| 466,9
| 3,98
| 977,0
| | 12
| 2
| 2,0×2,0
| -
| -
| 2,65
| 140,2
| 1,75
| 196,0
| 1,69
| 288,0
| | 13
| 2
| 4,0×2,5
| -
| -
| 3,72
| 172,1
| 3,96
| 466,9
| 3,98
| 977,0
|
Література
1. Бойчук В.С., Кірічек Ю.О., Сергеєв О.С. Штучні споруди на автомобільних дорогах. – Д.: ПДАБА, 2004. – 364 с.
2. Бойчук В.С. Довідник дорожника. – К., Урожай, 2002. – 558 с.
3. ДБН В.2.3-14:2006. Споруди транспорту. Мости та труби. Правила проектування. – К., Мінрегіонбуд України, 2008. – 217 с.
4. ДБН В.2.3-20:2008. Споруди транспорту. Мости та труби. Виконання та приймання робіт. – К., Мінрегіонбуд України, 2008. – 101 с.
5. ДБН В.2.3-22:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Основні вимоги проектування. – К., Мінрегіонбуд України, 2009. – 73 с.
6. Сергеєв О.С. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни “Штучні споруди на дорогах” для студентів спеціальності 7.092105 «Автомобільні дороги та аеродроми» для всіх форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2002. – 60 с.
7. УПСС. Укрупненные показатели стоимости строительства. Автомобильные дороги /Министерство транспортного строительства. – М.: Стройиздат,1983. – 56 с.
Таблиця А.1 – Типові круглі труби
| Тип оголовка
| Діаметр отвору, м
| Витрата води, м3/с
| Глибина води перед трубою, м
| Швидкість води при виході з труби, м/с
| | Безнапірний режим
| | Портальний
| 0,75
| 0,20
| 0,41
| 1,40
| |
|
| 0,40
| 0,62
| 1,70
| |
|
| 0,60
| 0,79
| 2,00
| |
|
| 0,74
| 0,90
| 2,20
| | Розтрубний з
| 1,00
| 0,60
| 0,68
| 2,10
| | нормальним
|
| 0,80
| 0,81
| 2,30
| | вхідним кільцем
|
| 1,00
| 0,93
| 2,40
| |
|
| 1,20
| 1,05
| 2,60
| | Розтрубний з конічним
| 1,00
| 0,80
| 0,57
| 1,40
| | вхідним
|
| 1,00
| 0,84
| 2,40
| | кільцем
|
| 1,40
| 1,03
| 2,70
| |
|
| 1,65
| 1,14
| 2,90
| |
|
| 2,00
| 1,31
| 3,30
| |
|
| 2,20
| 1,39
| 3,40
| |
| 1,25
| 1,00
| 0,77
| 2,20
| |
|
| 1,50
| 0,95
| 2,50
| |
|
| 2,00
| 1,13
| 2,70
| |
|
| 2,50
| 1,29
| 3,00
| |
| 1,50
| 2,70
| 1,37
| 3,20
| |
|
| 3,00
| 1,46
| 3,30
| |
|
| 3,50
| 1,61
| 3,50
| |
|
| 3,90
| 1,74
| 3,80
| |
|
| 4,20
| 1,93
| 3,80
| |
|
| 4,50
| 2,10
| 3,90
| |
| 1,75
| 2,50
| 1,19
| 2,90
| |
|
| 2,80
| 1,27
| 3,00
| |
|
| 3,00
| 1,32
| 3,00
| |
|
| 3,50
| 1,45
| 3,20
| |
|
| 3,90
| 1,54
| 3,30
| |
|
| 4,25
| 1,63
| 3,50
| |
|
| 4,70
| 1,75
| 3,70
| |
|
| 5,00
| 1,81
| 3,70
| |
|
| 6,00
| 2,08
| 4,10
| |
| 2,00
| 4,50
| 1,47
| 3,20
| |
|
| 5,00
| 1,55
| 3,30
| |
|
| 5,50
| 1,65
| 3,40
| |
|
| 6,00
| 1,73
| 3,50
| |
|
| 6,50
| 1,81
| 3,60
| |
|
| 7,00
| 1,90
| 3,70
| |
|
| 7,50
| 1,98
| 3,80
| |
|
| 8,00
| 2,06
| 3,90
| |
|
| 8,50
| 2,14
| 4,00
|
Подовження таблиці А.1
|
|
| 9,00
| 2,22
| 4,10
| |
|
| 9,50
| 2,31
| 4,20
| |
|
| 10,00
| 2,38
| 4,30
| | |
|
| 10,50
| 2,46
| 4,40
| | |
|
| 11,00
| 2,54
| 4,50
| | |
|
| 12,50
| 2,78
| 4,80
| | | Напівнапірний режим
| | | Розтрубний з
| 1,00
| 1,60
| 1,30
| 3,30
| | | нормальним
|
| 2,00
| 1,80
| 4,10
| | | вхідним кільцем
|
| 2,40
| 2,34
| 4,90
| | |
|
| 2,80
| 2,95
| 5,70
| | |
|
| 3,00
| 3,16
| 6,00
| | | Напірний режим
| | | Розтрубний з
| 1,00
| 3,00
| 1,66
| 4,20
| | | нормальним
|
| 3,50
| 2,02
| 5,00
| | | вхідним кільцем
| 1,25
| 5,00
| 1,96
| 4,50
| | |
|
| 6,00
| 2,46
| 5,40
| | |
| 1,50
| 7,00
| 2,24
| 4,40
| | |
|
| 8,00
| 2,40
| 5,00
| | |
|
| 8,50
| 2,58
| 5,30
| |
Таблиця А.2 – Круглі труби з довгомірними ланками
| Діаметр отвору, м
| Витрата води, м3/с
| Глибина води перед трубою, м
| Швидкість води при виході з труби, м/с
| | Безнапірний режим
| | 1,0
| 0,5
| 0,63
| 2,0
| | 1,00
| 0,94
| 2,4
| | 1,40
| 1,15
| 2,7
| | 1,63
| 1,27
| 2,9
| | 1,2
| 1,00
| 0,86
| 2,3
| | 1,50
| 1,09
| 2,6
| | 2,00
| 1,30
| 2,9
| | 2,50
| 1,50
| 3,2
| | 2,58
| 1,52
| 3,2
| | 1,4
| 2,50
| 1,37
| 2,9
| | 2,80
| 1,46
| 3,0
| | 3,00
| 1,52
| 3,1
| | 3,60
| 1,73
| 3,4
| | 3,80
| 1,78
| 3,4
| | 1,6
| 2,30
| 1,28
| 2,9
| | 3,00
| 1,42
| 3,0
| | 3,50
| 1,56
| 3,1
| | 4,00
| 1,70
| 3,3
| | 4,5
| 1,83
| 3,4
| | 5,00
| 1,96
| 3,6
| | 5,29
| 2,03
| 3,7
|
Продовження таблиці А.2
| Напівнапірний режим
| | 1,0
| 1,66
| 1,27
| 3,5
| | 2,30
| 1,89
| 4,9
| | 2,50
| 2,12
| 5,3
| | 2,83
| 2,55
| 6,0
| | 1,2
| 2,60
| 1,52
| 3,8
| | 3,00
| 1,78
| 4,4
| | 3,50
| 2,16
| 5,2
| | 4,07
| 2,67
| 6,0
| | 1,4
| 3,84
| 1,78
| 4,2
| | 4,30
| 2,01
| 4,7
| | 4,70
| 2,24
| 51
| | 5,20
| 2,56
| 5,6
| | 5,54
| 2,79
| 6,0
| | 1,6
| 5,35
| 2,03
| 4,4
| | 6,00
| 2,30
| 5,0
| | 6,50
| 2,53
| 5,4
| | 7,00
| 2,78
| 5,8
| | 7,25
| 2,91
| 6,0
|
Таблиця А.3 – Прямокутні труби
| Витрати води, м3/с, при отворах труби, м
| Глибина води перед трубою,
| Швидкість
води на виході
| | 2×2
| 2,5×2
| 3×2,5
| 4×2,5
| м
| з труби, м/с
| | 1
| 1,25
| 1,5
| 2,0
| 0,45
| 1,8
| | 2
| 2,50
| 3,0
| 4,0
| 0,71
| 2,3
| | 3
| 3,75
| 4,5
| 6,0
| 0,94
| 2,7
| | 4
| 5,00
| 6,0
| 8,0
| 1,13
| 2,9
| | 5
| 6,25
| 7,5
| 10,0
| 1,32
| 3,2
| | 6
| 7,50
| 9,0
| 12,0
| 1,48
| 3,4
| | 7
| 8,75
| 10,5
| 14,0
| 1,66
| 3,5
| | 8
| 10,00
| 12,0
| 16,0
| 1,82
| 3,9
| | 9
| 11,25
| 13,5
| 18,0
| 1,97
| 4,1
| | 10
| 12,50
| 15,0
| 20,0
| 2,11
| 4,2
| | 11
| 13,75
| 16,5
| 22,0
| 2,27
| 4,4
| | 12
| 15,75
| 18,9
| 25,2
| 2,49
| 4,6
| | 14
| 17,50
| 21,0
| 28,0
| 2,65
| 4,7
| | 15
| 18,75
| 22,5
| 30,0
| 2,77
| 4,8
|
Таблиця Б.1 – Елементи труби по типовому проекту 3.501-104
| № блока
| Габаритні розміри блоку, см
| δ/d, см
| Об’єм бетону на блок, м3
| Витрати арматури на блок, кг
АІІ/АІ
| Вага блока, т
| | Фундаментні блоки
| | 1
| 132×65×50
|
| 0,43
| /0,8
| 1,0
| | 2
| 132×98×50
|
| 0,65
| /0,8
| 1,5
| | 3
| 98×65×50
|
| 0,32
| /0,8
| 0,7
| | Фундаментні плити
| | 18
| 95×50×20
|
| 0,1
| /5,9
| 0,3
| | 19
| 190×50×20
|
| 0,19
| /9,9
| 0,5
| | 20
| 240×50×20
|
| 0,24
| /12,9
| 0,6
| | 42
| 201×201×20
|
| 0,81
| /39,9
| 2,0
| | 43
| 150×201×20
|
| 0,60
| /29,9
| 1,5
| | 44
| 125×201×20
|
| 0,50
| /26,0
| 1,3
| | 45
| 150×150×20
|
| 0,45
| /22,4
| 1,1
| | 46
| 125×150×20
|
| 0,38
| /19,7
| 1,0
| | Ланки середньої частини труби
| | 47
| 226×238×100
| 13/17
| 1,41
| 136,9/44,7
| 3,5
| | 48
| 226×250×100
| 13/23
| 1,69
| 207,7/80,3
| 4,2
| | 89
| 232×268×100
| 16/32
| 2,25
| 245,1/109,8
| 5,6
| | 49
| 276×245×100
| 13/20
| 1,77
| 177,6/51,1
| 4,4
| | 50
| 284×257×100
| 17/26
| 2,31
| 281,9/104,6
| 5,8
| | 90
| 290×279×100
| 20/37
| 3,10
| 367,6/164,6
| 7,8
| | 91
| 332×300×100
| 16/22
| 2,49
| 197,1/58,6
| 6,2
| | 92
| 340×314×100
| 20/29
| 3,20
| 353,1/137,9
| 8,0
| | 93
| 346×332×100
| 23/38
| 4,02
| 854,2/50,8
| 10,0
| | 94
| 436×313×100
| 18/28
| 3,62
| 352,9/88,0
| 9,1
| | 95
| 442×317×100
| 21/30
| 3,98
| 923,5/53,5
| 10,0
| | 96
| 460×337×75
| 30/40
| 4,1
| 1432,1/50,2
| 10,3
| | 96а
| 460×337×100
| 30/40
| 5,5
| 1803,8/59,9
| 13,7
| | Підвищені ланки оголовку
| | 51
| 200×250
| 13/17
| 1,54
| 193,3/51,7
| 3,9
| | 54
| 250×250
| 13/20
| 1,90
| 193,3/51,7
| 3,9
| | Вхідні ланки оголовку
| | 52о
| 200×250
| 13/17
| 1,88
| 193,3/65,1
| 4,7
| | 55о
| 250×250
| 13/20
| 2,32
| 235,7/83,3
| 5,8
|
Продовження таблиця Б.1
| Вихідні ланки оголовку
| | 53о
| 200×200
| 13/17
| 1,75
| 136,9/58,1
| 4,4
| | 56о
| 250×200
| 13/20
| 2,19
| 177,6/67,6
| 5,5
| | 106о
| 300×250
| 16/22
| 3,00
| 197,1/80,7
| 7,5
| | 107о
| 400×250
| 18/25
| 3,96
| 352,9/114,0
| 9,9
| | Відкісні стінки
| | 57пл
| 361×189×30
|
| 1,52
| /86,9
| 3,8
| | 58пл
| 415×277×30
|
| 2,59
| /118,8
| 6,5
| | 59пл
| 279×175×30
|
| 1,13
| /53,3
| 2,8
|
Таблиця Б.2 – Елементи труби по типовому проекту 503-7-015.90
| № блока
| Отвір труби, см
| Габаритні розміри блоку, см
| Об’єм бетону на блок, м3
| Витрати арматури на блок, кг
| Вага блока, т
| | Фундаментні блоки
|
|
|
| | Ф12.1
| 100
| 116×28×125 (61)
| 0,44
| 17,3
| 1,11
| | Ф12.2
| 120
| 132×31×125 (72)
| 0,53
| 19,3
| 1,31
| | Ф12.3
| 140
| 146×34×125 (82)
| 0,60
| 20,6
| 1,50
| | Ф12.4
| 160
| 162×37×125 (93)
| 0,69
| 21,9
| 1.73
| | Ф20.1
| 100
| 116×28×200 (61)
| 0,74
| 26,1
| 1,85
| | Ф20.2
| 120
| 132×31×200 (72)
| 0,88
| 29,1
| 2,19
| | Ф20.3
| 140
| 146×34×200 (82)
| 1,00
| 31,0
| 2,51
| | Ф20.4
| 160
| 162×37×200 (93)
| 1,15
| 32,9
| 2,88
| | Фундаментні плити
|
|
|
| | ФП14.1
| 100
| 120×145×20
| 0,35
| 19,6
| 0,88
| | ФП14.2
| 120
| 140×145×20
| 0,41
| 22,8
| 1,02
| | ФП14.3
| 140160
| 160×145×20
| 0,46
| 26,0
| 1,16
| | ФП22.1
| 100
| 120×220×20
| 0,53
| 29,2
| 1,32
| | ФП22.2
| 120
| 140×220×20
| 0,62
| 34,0
| 1,55
| | ФП22.3
| 140160
| 160×220×20
| 0,71
| 38,3
| 1,76
| | Портальні стінки
|
|
|
| | П10.14
| 100
| 272×145×35
| 1,25
| 83,5
| 3,13
| | П10.15
| 100
| 272×150×35
| 1,29
| 84,2
| 3,23
| | П12.17
| 120
| 293×170×35
| 1,51
| 94,2
| 3,78
| | П12.18
| 120
| 293×175×35
| 1,56
| 94,7
| 3,90
| | П14.16
| 140
| 315×162×35
| 1,46
| 92,2
| 3,65
| | П14.19
| 140
| 315×190×35
| 1,73
| 101,5
| 4,33
| | П14.20
| 140
| 315×195×35
| 1,83
| 102,3
| 4,58
| | П16.18
| 160
| 335×184×35
| 1,60
| 99,3
| 4,00
| | П16.21
| 160
| 335×214×35
| 2,02
| 108,7
| 5,05
| | П16.22
| 160
| 335×220×35
| 2,06
| 109,1
| 5,15
|
Продовження таблиця Б.2
| Відкісні стінки
| | СТ4 пл
| 100
| 185×227×30
| 0,98
| 43,5
| 2,5
| | СТ5 пл
| 120
| 220×247×30
| 1,24
| 54,8
| 3,1
| | К14 пл
| 140
| 255×270×30(128)
| 1,55
| 82,0
| 3,88
| | К16 пл
| 160
| 286×290×30(148)
| 1,83
| 93,3
| 4,58
| | Ланки труби
| | Т100.50
| 100
| 120×120×519,5
| 1,42
| 186,5
| 3,55
| | ТБ100.50
|
|
|
| 158,3
|
| | ТС100.50
|
|
|
| 111,4
|
| | Т120.50
| 120
| 142×142×519,5
| 1,98
| 287,0
| 4,95
| | ТБ120.50
|
|
|
| 207,9
|
| | ТС120.50
|
|
|
| 146,1
|
| | Т140.50
| 140
| 162×162×522,5
| 2,66
| 441,2
| 6,55
| | ТБ140.50
|
|
|
| 308,2
|
| | ТС140.50
|
|
|
| 226,9
|
| | Т160.50
| 160
| 184×184×522,5
| 3,28
| 593,5
| 8,20
| | ТБ160.50
|
|
|
| 386,4
|
| | ТС160.35
|
|
|
| 285,7
|
|
Таблиця Б . 3 – Труби по типовому проекту 777/1
| Марка блока
| Отвір труби, см
| Габаритні розміри блоку, см
| Об’єм бетону на блок, м3
| Витрати арматури на блок, кг
| Вага блока, т
| | Лекальний блок
| | 4
| 100
| 119×43×201
| 0,76
| 38,0
| 1,9
| | 5
| 100
| 119×43×150
| 0,57
| 28,5
| 1,4
| | 6
| 125
| 139×48×201
| 0,96
| 48,0
| 2,4
| | 7
| 125
| 139×48×150
| 0,72
| 36,0
| 1,8
| | 8
| 150
| 160×52×201
| 1,15
| 57,5
| 2,9
| | 9
| 150
| 160×52×150
| 0,86
| 43,0
| 2,2
| | 60
| 125
| 145×49×201
| 1,0
| 47,6
| 2,5
| | 61
| 125
| 145×49×150
| 0,75
| 35,7
| 1,9
| | 62
| 150
| 168×54×201
| 1,24
| 59,0
| 3,1
| | 63
| 150
| 168×54×150
| 0,93
| 44,3
| 2,3
| | 64
| 200
| 195×59×201
| 1,48
| 70,5
| 3,7
| | 65
| 200
| 195×59×150
| 1,11
| 52,9
| 2,8
| | 66
| 200
| 201×61×201
| 1,58
| 75,2
| 3,9
| | 67
| 200
| 201×61×150
| 1,19
| 56,7
| 3,0
| | 68
| 200
| 207×62×201
| 1,62
| 77,1
| 4,0
| | 69
| 200
| 207×62×150
| 1,22
| 58,0
| 3,0
|
Продовження таблиця Б.3
| Фундаментні блоки
| | 24
| 100
| 132×130×46
| 0,58
| 0,8
| 1,5
| | 25
| 125
| 154×132×51
| 0,80
| 0,8
| 2,0
| | 26
| 150
| 178×132×56
| 0,87
| 0,8
| 2,2
| |
| 175
| 199×132×61
| 1,02
| 0,8
| 2,6
| | 75
| 200
| 224×132×66
| 1,18
| 0,8
| 3,0
| | Ланки оголовка
| | 27
| 100
| 140×132
| 0,5
| 23,8
| 1,3
| | 28
| 125
| 174×132
| 0,74
| 35,2
| 1,9
| | 29
| 150
| 208×132
| 1,03
| 49,0
| 2,6
| |
| 175
| 228×132
| 1,25
| 59,5
| 3,1
| | 76
| 200
| 272×132
| 1,55
| 73,8
| 3,9
| | Портальні стінки
| | 35
| 100
| 293×142×68
| 1,2
| 57,1
| 3,0
| | 36
| 125
| 325×176×68
| 1,57
| 74,8
| 4,0
| | 37
| 150
| 357×210×68
| 1,97
| 93,8
| 4,9
| |
| 175
| 388×242×68
| 2,35
| 111,9
| 5,9
| | 77
| 200
| 420×274×68
| 2,73
| 130,0
| 6,8
| | Відкісні стінки
| | 39
| 100
| 247×220×30
| 1,24
| 59,0
| 3,1
| | 40
| 125
| 279×270×30
| 1,67
| 79,5
| 4,2
| | 41
| 150
| 322×311×30
| 2,16
| 102,9
| 5,4
| |
| 175
| 354×352×30
| 2,84
| 135,2
| 7,1
| | 78
| 200
| 374×290×30
| 2,48
| 118,1
| 6,2
| | 79
| 200
| 230×143×30
| 0,78
| 37,3
| 2,0
| | Ланки труби
| | 12
| 100 (10)
| До 4,0
| 0,52
| 28,4/8,4
| 1,3
| | 13
| 100 (12)
| 4,1-7,0
| 0,63
| 37,6/9,2
| 1,6
| | 14
| 125 (12)
| До 4,0
| 0,78
| 40,6/6,2
| 2,0
| | 15
| 125 (14)
| 4,1-8,0
| 0,91
| 62,5/10,9
| 2,3
| | 70
| 125 (18)
| 8,1-20,0
| 1,21
| 97,6/13,8
| 3,0
| | 16
| 150 (14)
| До 4,5
| 1,08
| 54,8/11,9
| 2,7
| | 17
| 150 (16)
| 4,6-9,0
| 1,26
| 94,1/15,1
| 3,2
| | 71
| 150 (22)
| 9,1-20,0
| 1,79
| 140,6/16,9
| 4,5
| |
| 175 (14)
| До 4,5
| 1,36
| 71,7/13,9
| 3,5
| |
| 175 (16)
| 4,6-9,0
| 1,67
| 120,8/19,4
| 4,2
| |
| 175 (22)
| 9,1-20,0
| 2,14
| 232,3/29,7
| 5,4
| | 72
| 200 (16)
| До 5,0
| 1,64
| 88,6/15,8
| 4,1
| | 73
| 200 (20)
| 5,1-9,0
| 2,07
| 147,4/21,6
| 5,3
| | 74
| 200 (24)
| 9,1-20,0
| 2,54
| 324,0/39,9
| 6,3
|
Таблиця Б . 4 – Труби по ОСТ 35-27.0-85
| Марка блока
| Отвір труби, см
| Габаритні розміри блоку, см
| Об’єм бетону на блок, м3
| Витрати арматури на блок, кг
АІІ/АІ
| Вага блока, т
| | Портальні стінки
| | СТ 10
| 100
| 122×272×73
| 1,01
| 15,9/38,6
| 2,5
| | СТ 11
| 100; 125
| 142×293×73
| 1,20
| 17,4/41,3
| 3,0
| | СТ 12
| 125; 150
| 176×325×73
| 1,57
| 19,8/49,1
| 4,0
| | СТ 13
| 150
| 210×357×73
| 1,97
| 32,1/56,8
| 4,9
| | Відкісні стінки
| | СТ 4 пл
| 100
| 185×227×30
| 0,98
| /43,5
| 2,5
| | СТ 5 пл
| 100; 125
| 220×247×30
| 1,24
| /54,8
| 3,1
| | СТ 6 пл
| 125; 150
| 270×279×30
| 1,67
| /68,7
| 4,2
| | СТ 7 пл
| 150
| 322×311×30
| 2,16
| /88,3
| 5,4
| | Ланки оголовка
| | 3К14.132
| 100
| 140×140×132
| 0,50
| 39,6/11,2
| 1,3
| | 3К15.132
| 125
| 174×174×132
| 0,74
| 55,1/11,8
| 1,9
| | 3К16.132
| 150
| 208×208×132
| 1,03
| 72,9/15,6
| 2,6
| | Ланки труби
| | ЗК3.200
| 100
| 120×120×200
| 0,7
| 53,4/17,1
| 1,8
| | ЗК3.300
| 100
| 120×120×300
| 1,05
| 79,0/25,8
| 2,7
| | ЗК4.200
| 100
| 124×124×200
| 0,84
| 71,7/18,8
| 2,1
| | ЗК4.300
| 100
| 124×124×300
| 1,26
| 106,5/28,3
| 3,2
| | ЗК5.200
| 125
| 149×149×200
| 1,04
| 77,1/18,2
| 2,6
| | ЗК5.300
| 125
| 149×149×300
| 1,56
| 114,3/27,4
| 3,9
| | ЗК6.200
| 125
| 153×153×200
| 1,22
| 121,3/21,3
| 3,0
| | ЗК6.300
| 125
| 153×153×300
| 1,83
| 180,6/32,2
| 4,6
| | ЗК8.200
| 150
| 178×178×200
| 1,44
| 105,0/24,2
| 3,6
| | ЗК8.300
| 150
| 178×178×300
| 2,16
| 155,8/36,4
| 5,4
| | ЗК9.200
| 150
| 182×182×200
| 1,66
| 183,5/30,5
| 4,2
| | ЗК9.300
| 150
| 182×182×300
| 2,49
| 273,6/45,9
| 6,2
|
Таблиця В.1 – Круглі труби звичайні
| Назва
|
| 1,0
| 1,25
| 1,50
| 1,75
| 2,0
| | Одно очкові
| N1
| 0,2
| 0,238
| 0,275
| 0,313
| 0,35
| | N0
| 4,11
| 4,805
| 5,5
| 6,21
| 6,92
| | Двох очкові
| N1
| 0,425
| 0,525
| 0,625
| 0,663
| 0,7
| | N0
| 5,85
| 6,785
| 7,72
| 9,26
| 10,8
| | Трьох очкові
| N1
| 0,675
| 0,815
| 0,975
| 1,013
| 1,05
| | N0
| 7,59
| 8,765
| 9,94
| 12,30
| 14,7
|
Таблиця В.2 – Круглі труби довгомірні
| Назва
|
| 1,0
| 1,2
| 1,4
| 1,6
| | Одно очкові
| N1
| 0,1
| 0,15
| 0,18
| 0,2
| | N0
| 4,1
| 4,8
| 5,4
| 6,1
| | Двох очкові
| N1
| 0,25
| 0,35
| 0,4
| 0,53
| | N0
| 5,8
| 6,2
| 7,2
| 8,6
| | Трьох очкові
| N1
| 0,35
| 0,45
| 0,65
| 0,82
| | N0
| 7,5
| 8,5
| 9,0
| 10,1
|
Таблиця В.3 – Прямокутні труби
| Назва
|
| 2,0×2,0
| 2,5×2,0
| 3,0×2,5
| 4,0×2,5
| | Одно очкові
| N1
| 0,38
| 0,44
| 0,56
| 0,63
| | N0
| 6,2
| 6,8
| 7,4
| 8,1
| | Двох очкові
| N1
| 0,75
| 0,94
| 1,25
| 1,43
| | N0
| 6,8
| 7,8
| 9,4
| 11,6
|
Методичні вказівки
до виконання науково-дослідної роботи
у курсовій роботі й дипломному проекті
розділ «Проектування водопропускної труби»
з дисципліни «Штучні споруди на дорогах»
для студентів напряму підготовки 6.060101
за професійним спрямуванням
«Автомобільні дороги і аеродроми»
всіх форм навчання
Полтава 2013
Методичні вказівки до виконання науково-дослідної роботи у курсовій роботі й дипломному проекті розділ «Проектування водопропускної труби» з дисципліни «Штучні споруди на дорогах» для студентів напрямку підготовки 6.060101 за професійним спрямуванням «Автомобільні дороги та аеродроми» всіх форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2013. – 22 с.
Укладач: О.С. Сергеєв, ст. викладач
Відповідальний за випуск: завідувач автомобільних доріг, геодезії та архітектури сільських будівель Г.І. Шарий, к.держ.упр.
Рецензент:
В.В. Ільченко, доцент кафедри автомобільних доріг, геодезії та архітектури сільських будівель.
Затверджено науково-методичною радою університету
протокол № ....... від ..........................
Коректор І.Л. Петренко
Комп’ютерна верстка О.С. Сергеєв
34.11.13.01
Ó Сергеєв О.С., 2013 рік
Ó ПолтНТУ ім. Ю.Кондратюка, 2013 рік
Вступ
Виконання науково-дослідної роботи є важливим етапом підготовки фахівця за освітньо-кваліфікаційним рівнем «бакалавр», котре дозволяє підвести підсумки його теоретичного й практичного навчання.
Мета науково-дослідної роботи - навчити студента аналізувати закріплення та поглиблення знань, які отримані під час навчання за обраною спеціальністю, а також уміння використовувати їх при розв’язанні конкретних завдань наукового і практичного характеру.
Вихідні дані
Район будівництва штучної споруди – Харківська область.
Категорія автомобільної дороги – ІІ.
Розташування труби пікет ПК-16+00.
Висота насипу земляного полотна – 5,2 м.
Ухил споруди – 24 ‰.
Розрахункова витрата води – 3,86 м3/с.
Транспортування збірних конструкцій від станції розвантаження до будівельного майданчика складає 50 км.
Підбір водопропускних труби за максимальною витратою води
За розрахунковою витратою води визначаємо витрату води за кількістю труб, а також межи витрат води з відхиленням ± 5 % за якими підбирають розмір труби:
| Кількість труб
| Витрата Q, м3/с
| ± 5 %
| Qmin, м3/с
| Qmax, м3/с
| | Одно очкова
| 3,86
| 0,19
| 3,67
| 4,05
| | Дво очкова
| 1,93
| 0,10
| 1,83
| 2,03
| | Три очкова
| 1,29
| 0,06
| 1,23
| 1,35
|
За таблицями гідравлічних характеристик труб (додаток А) підбирають отвір труби за витратою води між Qmin і Qmax, та заповнюють таблицю 1.1.
Таблиця 1.1 – Гідравлічні характеристики підібраних труб
| Отвір, м
| Витрати /
% відхилення
| Глибина води перед трубою, м
| Швидкість води на виході із труби, м/с
| | 1- Ø 1,75
| 3,9
| 1,54
| 3,30
| | 1- Ø 1,50
| 3,9
| 1,74
| 3,80
| | 2- Ø 1,25
| 2,0
| 1,13
| 2,70
| | 2- Ø 1,0
| 2,0
| 1,31
| 3,30
| | 1- Ø 1,60
| 4,0
| 1,70
| 3,3
| | 1- Ø 1,40
| 3,8
| 1,78
| 3,4
| | 1- Ø 1,40 н
| 3,84
| 1,78
| 4,2
| | 2- Ø 1,20
| 2,0
| 1,30
| 2,9
| | 1- 2,0×2,0
| 4,0
| 1,13
| 2,9
| | 1- 2,5×2,0
| 3,75
| 0,94
| 2,7
| | 1- 4,0×2,5
| 4,0
| 0,71
| 2,3
| | 2- 2,0×2,0
| 2,0
| 0,71
| 2,3
| | 2- 4,0×2,5
| 2,0
| 0,45
| 1,8
|
Визначення довжини труби
Визначають довжини прийнятих варіантів труби без оголовків за формулою:
,
де В – ширина земляного полотна, В=15 м;
ht – висота труби;
Нn – висота насипу, Нn=5,2 м;
m – коефіцієнт закладення укосу земляного полотна, m=1,5;
it – ухил труби, it=24 ‰;
п – товщина стінки оголовка в круглих трубах, п=0,35 м;
a – кут між віссю дороги і труби, a=90º.
Таблиця 2.1 – Довжина труб та оголовку
| №
зп
| Очки
| Отвір, м
| Висота насипу, м
| Товщина стінки оголовка
| Висота труби, м
| Довжина труби, м
| Довжина оголовку, м
| | | | 1
| 1
| Ø 1,75
|
| 0,16
| 1,91
| 25,25
| 3,20
| | | 2
| 1
| Ø 1,50
|
| 0,16
| 1,66
| 26,00
| 2,74
| | | 3
| 2
| Ø 1,25
|
| 0,14
| 1,39
| 26,81
| 2,26
| | | 4
| 2
| Ø 1,0
|
| 0,12
| 1,12
| 27,63
| 1,78
| | | 5
| 1
| Ø 1,60
|
| 0,12
| 1,72
| 25,82
| 2,42
| | | 6
| 1
| Ø 1,40
|
| 0,11
| 1,51
| 26,45
| 2,13
| | | 7
| 1
| Ø 1,40 н
| 5,2
| 0,11
| 1,51
| 26,45
| 2,13
| | | 8
| 2
| Ø 1,20
|
| 0,11
| 1,31
| 27,05
| 1,80
| | | 9
| 1
| 2,0×2,0
|
| 0,17
| 2,17
| 24,12
|
| | | 10
| 1
| 2,5×2,0
|
| 0,20
| 2,20
| 24,03
|
| | | 11
| 1
| 4,0×2,5
|
| 0,28
| 2,78
| 22,29
|
| | | 12
| 2
| 2,0×2,0
|
| 0,17
| 2,17
| 24,12
|
| | | 13
| 2
| 4,0×2,5
|
| 0,28
| 2,78
| 22,29
|
| |
|
