Юрий Низовцев - Конструкции и методики, исключающие формирование пробок и заторов в условиях города

Масса пролетного участка въезда или съезда протяженностью 380 метров и шириной 4 метра при толщине плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м. куб. составит: 380 м х 4 м х 0,008 м х 7,8 т/м. куб. = 95 тонн.

Диаметр поперечных и вертикальных опор 150мм, толщина стенки 8мм, сечение — 2000мм. кв… Протяженность поперечной опоры — 4 метра, число поперечных опор — 63. Масса поперечных опор составляет:

63 х 4 м х 0,002 м. кв. х 7,8 т/ м. куб. = 4 тонны.

Высота опор-столбов в среднем 8 метров, число опор-столбов 63. Масса столбов-опор составит:

63 х 8 м х 0,002 м. кв. х 7,8 т/ м. куб. = 8 тонн.

В сумме масса опор составляет 12 тонн.

Таким образом, масса съезда или въезда с наземного уровня на парковочный этаж (третий уровень) из металлопроката примерно равна 107 тоннам. При цене металлопроката $1000 себестоимость одного въезда или съезда составит около $ 0,11 млн. Четыре участка, таким образом, стоят порядка $ 0,44 млн. Общая себестоимость двух въездных, двух съездных и двух переездных участков составляет около $0,5 млн. То есть на 1 км магистрали-эстакады из этой себестоимости приходится $0,13 млн. Масса двух въездных, двух съездных и двух переездных участков, приходящаяся на четыре километра магистрали-эстакады, составляет:

(4 х 116 т) + (2 х 250 т) = 964 т.

На один километр магистрали-эстакады, таким образом, приходится 241 тонна.

Масса 1 км трехуровневой магистрали-эстакады с двумя железобетонными этажами с железобетонными переездами на них и третьим — парковочным этажом из металлопроката вместе с переездами, давящая на 42 бетонные опоры-колонны диаметром 2 метра, составляет около 24000 тонн. То есть на общую площадь колонн-опор по сечению 1318800 см. кв. действует 24 миллиона кг, или один квадратный сантиметр подвергается давлению 18кгс. Предел прочности на сжатие бетона марки М400 -393кгс/см. кв… Это означает, что конструкция имеет 22-кратный запас прочности. На 1 км трехуровневой магистрали-эстакады указанной конструкции может одновременно находиться около 400 автомобилей в движении на первом и втором уровнях и 700 автомобилей на парковочном — третьем уровне, то есть в сумме 1100 автомобилей. Если учесть их массу, которая при средней массе легкового автомобиля 2 тонны составляет 2200 тонн, то конструкция с массой 26200 т сохранит многократный запас прочности, равный в данном случае 20. Для 1 км четырехуровневой магистрали-эстакады, включающей еще один (четвертый) этаж для парковки из металлопроката с учетом возможности нахождения на нем порядка 700 автомобилей дополнительная нагрузка на опоры увеличится еще на вес четвертого этажа (1500 т) и вес автомобилей, находящихся на нем (1400 т), то есть общая нагрузка на столбы-опоры станет 29100 тонн. Запас прочности и в этом случае будет многократным -18.

Полная себестоимость 1 км магистрали-эстакады при учете себестоимости дополнительных участков, соединяющих парковочный этаж с другими уровнями, самим парковочным этажом и очистными установками на всех трех уровнях составит: $5,05 млн. + $1,935 млн. + $0,13 млн. = $7,1 млн.

Таким образом, себестоимость квадратного метра пролетов трех этажей (54000 м. кв.) составит $140, а в пересчете только на восемь полос движения шириной 3 метра каждая (24000 м. кв.) — $300.

При установке полностью оснащенной трехуровневой магистрали-эстакады, например, в Москве по радиальному направлению от ТТК до МКАД (10 км) и дальше — в Подмосковье — на 15 км (общая протяженность 25 км) ее себестоимость составит порядка $177,5 млн.

Сборные стальные пролеты двухэтажной магистрали-эстакады с восемью полосами движения и четырьмя буферными полосами. Методика сборки и экономическая оценка километровой конструкции.

Пролетные участки первого уровня магистрали-эстакады двустороннего движения протяженностью 1000 м в виде стальных листов-плит (6x3x0,008) метра укладываются на стальные двутавровые балки — продольные и поперечные опоры, высотой по сечению 200мм, шириной — 100мм, которые закрепляются на вертикальных опорах — металлических колоннах — высотой от 2 до 4 метров, диаметром 30 см, толщиной стенки 20 мм. Колонны располагаются на расстоянии 50 метров друг от друга продольно и 18 метров поперечно. Еще порядка 2 метров каждой колонны являются частью фундамента. Колонны могут устанавливаться и на основе из нескольких свай.

Площадь пролетных участков первого уровня составляет 18000 м. кв., число стальных листов-плит — 1000. Если по первому уровню допускается проезд автобусов и тяжелогрузных автомобилей, то стальные листы-плиты усиливаются. Для этого к нижней поверхности плоского стального листа привариваются продольные и поперечные ребра, имеющие разную жесткость, то есть формируется ортотропная плита, цена которой несколько выше цены плоского стального листа из металлопроката.