МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

СОГЛАСОВАНО*
Декан
факультета заочного обучения

_____________

«______» _________________2011 г.
УТВЕРЖДАЮ
Декан механико-автодорожного
факультета
_______________

«______ »_______________________2011 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

«Мосты, транспортные тоннели и путепроводы»

Направление подготовки (специальность) 270800.62 Строительство

Профиль (Специализация) Автомобильные дороги

Квалификация (степень) выпускника бакалавр

Нормативный срок обучения 4 года

Форма обучения очная/заочная

Автор программы Автор программы к. т.н., доцент кафедры

Проектирования автомобильных дорог и мостов

Программа обсуждена на заседании кафедры Проектирования автомобильных дорог и мостов

«___»___________ 2011 года Протокол № ________

Зав. кафедрой______________________

Воронеж 2011

1.  ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цели дисциплины

Дисциплина «Мосты, транспортные тоннели и путепроводы» является одной из основ­ных специальных дисциплин по искусственным сооружениям на автомобильных дорогах. Искусственные сооружения составляют около 1% длины автомобильных дорог, однако затраты на их строительство достигают 30% стоимости дороги. Данная дисциплина пре­дусматривает изучение студентами вопросов, связанных с проектированием искусственных со­оружений на автомобильных дорогах, разработкой рациональных конструкций мостовых со­оружений, тоннелей и водопропускных труб. Позволяет овладеть основными методами расчета мостовых конструкций и ознакомиться с технологией строительства искусственных сооруже­ний.

Основная цель преподавания дисциплины состоит в формировании у студентов знаний и навыков в области проектирования и строительства автодорожных мостов, путепроводов, водо­пропускных труб и тоннелей.

Поставленная цель обеспечивается чтением курса лекций и приведением практических и лабораторных занятий, курсовым и дипломным проектированием. Основное место уделяется индивидуальным занятиям со студентами, развитию творческого подхода к решению инженерных задач.

1.2. Задачи освоения дисциплины

Основные задачи изучения дисциплины состоят в освоении студентами комплекса знаний, определяющих современное состояние вопросов проектирования искусственных сооружений. Студенты должны уметь использовать все методы проектирования искусственных сооружений на автомобильных дорогах, знать основные положения методик их расчета.

Опираясь на полученные знания, студенты должны получить навыки в самостоятельном решении конструкторских задач в области проектирования и строительства искусственных сооружений.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Дисциплина «Мосты, транспортные тоннели и путепроводы» относится к вариативной части профессионального цикла учебного плана.

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента, необходимым для изучения данной дисциплины. Изучение дисциплины «Мосты, транспортные тоннели и путепроводы» требует основных знаний, умений и компетенций студента по курсам:

Гуманитарный, социальный и экономический цикл:

Введение в специальность; Математический и естественнонаучный цикл; Математика; Теоретическая механика; Механика грунтов; Геология; Геодезия; Основы архитектуры и строительных конструкций; Инженерно-геодезические работы; Методы повышения несущей способности и стабильности грунтов; Геометрическое моделирование (АВТОКАД); Физическая химия в дорожном материаловедении.

Профессиональный цикл:

Строительные материалы; Основы метрологии, стандартизации, сертификации и контроля качества; Гидравлика; Технологические процессы в строительстве; Основания и фундаменты; Дорожное материаловедение и технология дорожно-строительных материалов; Строительные машины и оборудование; Инженерные изыскания дорог; Эксплуатация и реконструкция инженерных сооружений на дорогах; Основы проектирования дорог; Технология и организация строительства дорог.

Дисциплина «Мосты, транспортные тоннели и путепроводы» является предшествующей для дисциплин: Основания и фундаменты; Проектирование мостовых переходов; Эксплуатация и реконструкция инженерных сооружений на дорогах.

3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Процесс изучения дисциплины «Мосты, транспортные тоннели и путепроводы» направлен на формирование следующих компетенций:

-  владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

-  общепрофессиональные: использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

-  в соответствии с видами деятельности:изыскательская и проектно-конструкторская:знанием нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-9);

-  экспериментально-исследовательская:знанием научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности (ПК-17).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- основные виды искусственных сооружений;

- принципы назначения основных геометрических параметров искусственных сооружений;

- классификацию нагрузок и воздействий;

- предельные состояния, нормативные и расчетные характеристики сооружений;

- кон­струкции простейших балочных деревянных мостов;

- плитные пролетные строения;

- конструкции ребристых пролетных строений с обычной и напрягаемой арматурой;

- методику расчета балочных пролетных строений с напрягаемой ар­матурой;

- виды, конструкции и армирование неразрезных, консоль­ных и консольно-подвесных мостов;

- конструкции рамных, рамно-консольных и рамно-подвесных мостов;

- конструкции пролетных строений из металлических балок со сплош­ной стенкой;

- конструкции пролетных строений со сталежелезобетонными балками;

- последовательность расчета сталежелезобетонных пролетных строений;

- конструкции элементов ферм;

- особенности конструкции и расчета металлических арочных, висячих, вантовых и комбиниро­ванных мостов;

- основные принципы организации строительства мосто­вых сооружений;

- конструкции тоннелей мелкого и глубокого заложения;

- конструирование и расчет водо­пропускных труб.

Уметь:

- разработать варианты мостового сооружения и определить их основные размеры;

- конструировать мостовое полотно;

- определять нормативные и расчетные нагрузки действующие на пролетные строения;

- методику расчета плиты проезжей части мостового сооружения;

- определить площадь рабочей арматуры железобетонной балки;

- оценить несущую способность балки;

- разработать технологию производства работ при строительстве мостовых сооружений.

Владеть:

Для успешного изучения данной дисциплины необходимы знания, полученные студентами в объёме типовых программ по дисциплинам: высшая математика, начертательная геометрия, инженерная графика, механика грунтов, метрология стандартизация и сертификация, инженерная геодезия, графические редакторы в инженерных расчётах, изыскание и проектирование мостовых и тоннельных переходов, основания и фундаменты.

4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Общая трудоемкость дисциплины «Мосты, транспортные тоннели и путепроводы» составляет 6 зачетных единиц.

Вид учебной работы

Всего

часов

Семестр

6/7

7/8

Аудиторные занятия (всего)

96/-

54/-

42/

В том числе:

Лекции

32/-

18/-

14/

Практические занятия (ПЗ)

50/-

36/-

14/

Лабораторные работы (ЛР)

14/-

-/-

14/

Самостоятельная работа (всего)

93/-

36/-

57/

В том числе:

Курсовой проект

18/-

-/-

18/-

Контрольная работа

-/-

-/-

Вид промежуточной аттестации (экзамен)

27/-

-/-

27/-

Общая трудоемкость час

зач. ед.

216/-

90/-

126/

3/-

3/-

3/-

Примечание: здесь и далее числитель – очная/знаменатель – заочная формы обучения.

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела

дисциплины

Содержание раздела

Шестой семестр.

1

Общие сведения о

транспортных сооружениях.

Виды искусственных сооружений. Классификация. Тен­денции развития. Вклад российских ученых в конструи­рование и теорию расчета мостов, транспортных тоннелей и путепроводов.

2

Мостовые сооружения.

Классификация мостовых сооружений. Элементы и гене­ральные размеры мостов и путепроводов. Расположение мостовых сооружений в плане и продольном профиле. Габариты. Требования к подмостовым габаритам мостов и путепроводов. Разбивка моста на пролеты.

3

Нагрузки и воздействия

Классификация нагрузок и воздействий. Постоянные на­грузки. Коэффициенты надежности для постоянных на­грузок. Временные нагрузки и воздействия. Коэффициен­ты надежности и динамичности. Сочетание нагрузок.

4

Каменные и деревянные мосты.

Общие сведения о деревянных и каменных мостах. Кон­струкции простейших балочных деревянных мостов. Ви­ды деревянных ферм. Особенности расчета деревянных мостов. Конструкции и особенности расчета каменных мостов.

5

Общие сведения о железобетонных мостах

Особенности железобетонных мостов. Вклад российских ученых в теорию железобетона. Основные системы. Ма­териалы: классы бетона и арматуры. Элементы мостового полотна.

6

Балочные железобетонные мосты.

Основные системы балочных мостов и путепроводов. Плитные пролетные строения. Конструкции ребристых пролетных строений с обычной и напрягаемой арматурой. Способы и схемы создания предварительного напряже­ния. Виды арматуры и анкерных устройств.

7

Расчет балочных пролетных строений с напрягаемой ар­матурой

Общие положения расчета. Учет распределения времен­ных и постоянных нагрузок между балками. Определение расчетных усилий. Назначение и размещение напрягае­мой арматуры. Геометрические характеристики сечения. Определение потерь предварительного напряжения арма­туры. Расчет главной балки по 1 и 2 группам предельных состояний. Расчет плиты проезжей части по 1 и 2 группам предельных состояний.

8

Неразрезные железобетонные пролетные строения.

Виды, конструкции и армирование неразрезных, консоль­ных и консольно-подвесных мостов. Температурно­неразрезные пролетные строения.

9

Рамные, арочные и комбинированные железобетонные мосты.

Рамные, рамно-консольные и рамно-подвесные мосты. Область применения. Конструктивные особенности, принципы армирования и расчета.

Арочные и комбинированные мосты. Конструктивные особенности, принципы армирования и расчета.

Седьмой семестр.

1

Общие сведения о металлических мостах.

Общие сведения, история развития, вклад российских ученых в теорию расчета и конструирование металличе­ских мостов. Марки и сортаменты сталей, применяемых для изготовления пролетных строений. Соединения эле­ментов в металлических мостах.

2

Пролетные строения из металлических балок со сплош­ной стенкой

Разрезные и неразрезные пролетные строения. Типы по­перечных сечений. Конструкции главных балок. Подбор сечений и расчет балок.

3

Пролетные строения со сталежелезобетонными балками.

Конструктивные особенности сталежелезобетонных ба­лок. Последовательность расчета сталежелезобетонных пролетных строений.

4

Пролетные строения со сквозными фермами.

Основные системы металлических ферм. Конструкции элементов ферм. Связи и опорные части балочных метал­лических мостов. Расчет элементов и узлов ферм.

5

Арочные, висячие, вантовые и комбинированные метал­лические мосты.

Область применения. Особенности конструкции и расчета металлических арочных, висячих, вантовых и комбиниро­ванных мостов.

6

Технология строительства мостовых конструкций.

Основные принципы организации строительства мосто­вых сооружений. Возведение опор. Способы монтажа пролетных строений. Монолитное мостостроение.

7

Тоннели на автомобильных дорогах

Классификация транспортных тоннелей. Конструкции тоннелей мелкого и глубокого заложения. Горный и щи­товой методы возведения тоннелей.

8

Водопропускные трубы на автомобильных дорогах.

Классификация водопропускных труб. Основные элемен­ты труб. Особенности конструирования и расчета водо­пропускных труб.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи

с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

Шестой семестр

Седьмой семестр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Основания и фундаменты

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

Эксплуатация и реконструкция инженерных сооружений на дорогах

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3.

Проектирование мостовых переходов

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

4.

Геодезическое сопровождение строительных процессов

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

СРС

Все-го

час.

Шестой семестр

1.

Общие сведения о

транспортных сооружениях.

2

4

-

4

10

2.

Мостовые сооружения.

2

4

-

4

10

3.

Нагрузки и воздействия

2

4

-

4

10

4.

Каменные и деревянные мосты.

2

4

-

4

10

5.

Общие сведения о железобетонных мостах

2

4

-

4

10

6.

Балочные железобетонные мосты.

2

4

-

4

10

7.

Расчет балочных пролетных строений с напрягаемой ар­матурой

2

4

-

4

10

8

Неразрезные железобетонные пролетные строения.

2

4

-

4

10

9

Рамные, арочные и комбинированные железобетонные мосты.

2

4

-

4

10

Седьмой семестр

1

Общие сведения о металлических мостах.

2

2

4

8

16

2

Пролетные строения из металлических балок со сплош­ной стенкой

2

2

4

8

16

3

Пролетные строения со сталежелезобетонными балками.

2

2

-

8

12

4

Пролетные строения со сквозными фермами.

2

2

2

8

14

5

Арочные, висячие, вантовые и комбинированные метал­лические мосты.

2

2

-

8

12

6

Технология строительства мостовых конструкций.

2

2

-

8

12

7

Тоннели на автомобильных дорогах

1

1

-

9

11

8

Водопропускные трубы на автомобильных дорогах.

1

1

4

8

14

6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час)

1.

2

Методика проведения обследований и испытаний мостовых сооружений.

2

2.

2

Приборы и оборудование для испытаний мостовых сооружений.

2

3.

8

Испытание модели круглой водопропускной трубы.

2

4.

8

Испытание модели прямоугольной водопропускной трубы.

2

5.

6

Испытание модели балочного пролетного строения.

2

6.

6

Испытание модели косого балочного пролетного строения.

2

7.

4

Испытание модели балочной фермы.

2

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тематика практических занятий

Трудо-емкость

(час)

Шестой семестр

1.

2

Разработка вариантов мостового перехода

10

2.

3

Сбор нагрузок

8

3.

5

Сравнение вариантов

8

4.

6

Компоновка мостового полотна

10

Седьмой семестр

1.

2

Разработка вариантов мостового перехода

2

2.

3

Сравнение вариантов

2

3.

4

Расчет конструкций мостовых переходов

2

4.

5

Расчет конструкций мостовых переходов

2

5.

6

Разработка технологических карт строительства

2

6.

7

Расчет конструкций тоннелей

2

7.

8

Расчет конструкций труб

2

8. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

№ п/п

Содержание курсовой работы

Объём стр.

1

Разработка вариантов моста или путепровода.

2

2

Технико-экономическое сравнение вариантов. Выбор оптимального варианта.

3

3

Компоновка пролетного строения, предварительное назначение размеров.

2

4

Расчет плиты проезжей части.

5

5

Расчет главной балки пролетного строения.

12

6

Разработка конструкции главной балки пролетного строения.

3

7

Назначение технологии работ по строительству моста.

4

8

Список литературы.

1

Графическая часть курсовой работы содержит:

Варианты моста. Формат А-1 миллиметровой бумаги.

Конструкция опоры и главной балки пролетного строения. Формат А-1 чертежной бумаги.

Чертежи должны быть выполнены в соответствии с требованиями ЕСКД. Все схемы и детали на чертежах должны выполняться в карандаше или с использованием графического редактора AutoCAD с нанесением необходимых размеров, обозначений и с примечаниями.

9. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

9.1 Вопросы для подготовки к экзамену

1. Виды искусственных сооружений на автомобильных дорогах.

Классификация мостовых сооружений.

2. Определение расчетных и нормативных усилий в балочных разрезных пролетных строениях.

3. Основные сведения о мостах и мостовых переходах. Классы рек и

судоходные требования.

4. Виды установки нагрузок АК и НК на мостах. Определение коэффициентов поперечной установки.

5. Габариты мостов и путепроводов.

6. Расчет на прочность сечений нормальных к продольной оси железобетонной балки.

7. Разбивка моста на пролеты. Обеспечение отверстия моста, пропуска судов, ледохода. Последовательность разработки проектов мостов и путепроводов.

8. Соединения элементов металлических мостов.

9. Временные нагрузки от подвижного состава и пешеходов. Способы установки временной нагрузки на проезжей части.

10. Особенности, основные системы металлических мостов, условия их

применения.

11. Виды постоянных нагрузок мостовых сооружений. Способы определения расчетных и нормативных постоянных нагрузок.

12. Железобетонные плитные пролетные строения. Область применение, конструкция и армирование.

13. Основные виды и системы железобетонных мостов. Материалы

применяемые для железобетонных мостов. Классы бетона и арматуры.

14. Расчет на прочность сечений, наклонных к продольной оси

железобетонной балки.

15. Проезжая часть, тротуары, перила и ограждения безопасности

железобетонных мостов.

16. Виды водопропускных труб под насыпями автомобильных дорог.

17. Водоотвод, деформационные швы, сопряжения мостов и путепроводов с

насыпью.

18. Конструкция металлических балок со сплошной стенкой.

19. Монолитные и сборные разрезные балочные пролетные строения с ненапрягаемой арматурой. Условия применения. Особенности армирования.

20. Конструкции круглых железобетонных труб.

21. Балочные разрезные предварительно – напряженные железобетонные

пролетные строения. Область применения, конструкция, армирование

напрягаемой и ненапрягаемой арматурой.

22. Оголовки и фундаменты водопропускных труб.

23. Неразрезные и консольные балочные железобетонные пролетные строения с напрягаемой арматурой. Область применения, поперечные сечения балок, армирование.

24. Стали и сортамент для металлических мостов.

25. Рамные и рамно-подвесные железобетонные пролетные строения. Область применения, конструкция.

26. Проезжая часть металлических мостов. Балочная клетка.

27. Виды и определение потерь предварительного напряжения в железобетонных балках.

28. Виды и поперечные сечения металлических пролетных строений со сплошными балками. Условия применения.

29. Арочные железобетонные мосты с отдельными арками, арочными сводами и дисками.

30. Определение площади напрягаемой арматуры для разрезных

железобетонных балок.

31. Армирование железобетонных балок арматурой, напрягаемой после бетонирования. Анкерные устройства.

32. Конструкции прямоугольных железобетонных труб.

33. Армирование железобетонных балок арматурой напрягаемой до

бетонирования, анкерные устройств.

34. Основные элементы водопропускных труб.

10. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

10.1 Основная литература:

1.  Инженерные сооружения в транспортном строительстве. В 2-х книгах. Кн. 1 / под ред. д. т.н., проф. – М.: Изд-й центр «Академия», 2007.-352 с.

2.  Инженерные сооружения в транспортном строительстве. В 2-х книгах. Кн. 2 / под ред. д. т.н., проф. – М.: Изд-й центр «Академия», 2007.-272 с

3.  Строительство мостов и труб: Справочник инженера / Под ред. . – М.: Транспорт, 1975. – 600 с.

4.  Лисов и трубы. Учебное пособие. – Воронеж: изд. ВГУ, 1995.-328 с.

5.  СНиП 5.05.03-84*. Мосты и трубы. / Минстрой России.- М.: ЦПП, 1996.-214 с.

10.2 Дополнительная литература:

1.  Бахтин висячих и вантовых мостов. Учебное пособие для ву­зов. Сиб. гос. акад. путей сообщения. Новосибирск 1995г.

2.  Дмитриев из дерева и пластмасс. Специальный курс. Автодорож­ные и пешеходные мосты. Учебное пособие. Оренбург. Газпромпечать. 2002г

3.  Овчинников П. П. и др. Развитие технических нормативов, используе­мых при проектировании и строительстве мостовых сооружений. Учебное пособие. Пенза. 2002г.

4.  Денисова железобетонные трубы под насыпями автомобильных дорог. Учебное пособие. Пенза. 2002г.

5.  Еремин и деревянные мосты. Учебное пособие. Воро­неж 1999г.

6.  Проектирование и расчет железобетонных мостов с предварительно-напряженной арматурой. Методические указания к выполнению курсового проекта железобетон­ного моста для студентов специальности 291000. Составители: . Жу­равлев В. А., , Самодурова . 2001г.

10.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

AutoCAD, Лира, Microsoft Word, Microsoft Excel, СтройКонсультант, специализированные сайты по тематике дисциплины.

11. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для проведения практических занятий и выполнения курсовой работы необходим специализированный дисплейный класс, оборудованный учебными рабочими станциями на базе компьютеров класса Pentium в сетевой среде и оснащенный информационно-справочным обеспечением проектирования, графическим редактором AutoCad.

12. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ

ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

(образовательные технологии)

Данная дисциплина является прикладной и базируется на знаниях, приобретенных студентами в процессе изучения ими всех дисциплин, предусмотренных учебным планом. Особенно тесно она взаимосвязана с учебными дисциплинами "Строительные конструкции", "Основания и фундаменты" и другими. Рабочие программы указанных дисциплин необходимо увязывать с данной программой.

В процессе проведения лекционных занятий желательно широкое освещение мирового опыта в современных методиках проектирования искусственных сооружений.

Практические занятия имеют цель - изучение и закрепление знаний студентов по проектированию мостовых сооружений. Практические занятия могут являться частью курсового проектирования. Рекомендуемая форма практических занятий - объяснение материала преподавателем в классе группе студентов с последующим выполнением ими индивидуальных расчетных заданий (возможно, в рамках курсовой работы) при индивидуальном консультировании преподавателем.

Разработка курсового проекта производится на основе индивидуального задания, выдаваемого каждому студенту.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки «Строительство»

Руководитель основной

образовательной программы

к. т.н., доцент _________________________

(занимаемая должность, ученая степень и звание) (подпись) (инициалы, фамилия)

Рабочая программа одобрена учебно-методической комиссией факультета ___________________

_________________________________________

«_____»________________2011 г., протокол № ________.

Председатель______________________________________ ________________

учёная степень и звание, подпись инициалы, фамилия

Эксперт

Воронежский филиал ОАО «ГипродорНИИ» директор ________________

(место работы) (занимаемая должность) (подпись) (инициалы, фамилия)

М П

организации