регистрация компании дать объявление быстрый поиск лента публикаций восстановление доступа о портале
    
Строительный портал СтройПлан.ру
Подбор проекта Новости отраслиПубликации
 
КОРЗИНА (0)  
 >>>  ПОИСК ДОКУМЕНТОВ  

ОТРАСЛЕВЫЕ ДОРОЖНЫЕ НОРМЫ

ВРЕМЕННОЕ РУКОВОДСТВО
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА
(РОСАВТОДОР)

ОДН 218.0.032-2003

Москва

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

1. Область применения

2. Общие требования по определению грузоподъёмности мостовых сооружений

2.1. Основные понятия грузоподъёмности

2.2. Основные принципы расчёта грузоподъёмности

3. Определение грузоподъёмности железобетонных пролётных строений

3.1. Определение предельных усилий в элементах

3.2. Определение усилий от временных нагрузок в пролетных строениях.

4. Определение грузоподъёмности сталежелезобетонных пролётных строений

4.1. Основные положения расчётов

4.2. Методика расчёта грузоподъемности

5. Определение грузоподъёмности стальных пролётных строений

6. Определение грузоподъёмности опор

7. Определение грузоподъёмности деревянных мостов

7.1. Определение класса нагрузки и допускаемых усилий от временной нагрузки на элементы балочных мостов с простыми прогонами.

7.2. Определение грузоподъемности пролетных строений с фермами Гау-Журавского, дощато-гвоздевыми фермами и клееными балками.

Приложение А (справочное) Краткие сведения по нормативным документам проектирования автодорожных мостов

Приложение Б (рекомендуемое) Таблицы узловых ординат поперечных линий влияния пролётных строений по типовому проекту (выпуск 56, Союздорпроект), имеющих нарушение связей между балками

Приложение В (рекомендуемое) Таблицы узловых поперечных линий для случая нарушения жесткости крайних и соседних с ними балок выпуска 56,56Д и 710/СДП

Приложение Г (справочное) Геометрические характеристики сечений элементов деревянных мостов

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН Государственным предприятием «РОСДОРНИИ».

Научно-исследовательским центром «Мосты» ЦНИИС.

ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»

ВНЕСЕН Управление инноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации.

2. Принят и введён в действие распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации от 01.03.2003 г.

3. Взамен ВСН 32-83 Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых мостов.

ВСН 36-84 Инструкция по определению грузоподъемности сталежелезобетонных балочных пролётных строений автодорожных мостов.

ВСН 12-73 Указания по определению грузоподъёмности деревянных мостов с учётом их технического состояния.

Распоряжение Росавтодора от 14 марта 2003 г. № 154-р
"О введении в действие "Временного руководства по определению грузоподъемности мостовых сооружений на автомобильных дорогах"

В целях совершенствования методического обеспечения организаций, выполняющих работы по диагностике и обследованию мостовых сооружений, повышения эффективности направляемых на эти цели бюджетных ассигнований:

1. Ввести в действие и рекомендовать к опытному применению с 1 марта 2003 "Временное руководство по определению грузоподъемности мостовых сооружений на автомобильных дорогах" (далее - Временное руководство).

2. Федеральным управлениям автомобильных дорог, управлениям автомобильных магистралей, дирекциям по строительству (реконструкции) федеральных автомобильных дорог организовать использование Временного руководства и осуществление комплекса необходимых мероприятий, направленных на его внедрение при осуществлении работ по диагностике и обследованию мостовых сооружений.

3. Территориальным органам управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации рекомендовать использование Временного руководства и осуществление комплекса необходимых мероприятий, направленных на его внедрение при осуществлении работ по диагностике и обследованию мостовых сооружений.

4. Департаменту эксплуатации и сохранности автомобильных дорог (Урманов И.А.) организовать использование Временного руководства при выполнении работ по диагностике и обследованию мостовых сооружений в 2003 году.

5. Управлению инноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Росавтодора (Чванов В.В.) с участием Информавтодора (Мепуришвили Д.Г.) в установленном порядке обеспечить размещение Временного руководства на интернет-сайте Росавтодора.

6. Департаменту эксплуатации и сохранности автомобильных дорог (Урманов И.А.) по результатам опытного применения в 2003 году Временного руководства внести соответствующие коррективы и представить на утверждение документ для постоянного использования.

7. Контроль за исполнением настоящего распоряжения возложить на руководителя Департамента эксплуатации и сохранности автомобильных дорог Урманова И.А.

Первый заместитель Министра транспорта, руководитель Государственной службы дорожного хозяйства

И.Н. Слюняев

ОТРАСЛЕВЫЕ ДОРОЖНЫЕ НОРМЫ

ВРЕМЕННОЕ РУКОВОДСТВО ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

Дата введения 2003-03-01.

1. Область применения

Настоящее временное руководство распространяется на железобетонные, сталежелезобетонные, металлические и деревянные мостовые сооружения, эксплуатируемые на Федеральных автомобильных дорогах, и рекомендуется для применения на всей территории Российской Федерации мостовыми подразделениями органов управления автомобильными дорогами, а также мостоиспытательными станциями, мостовыми проектными и научно-исследовательскими организациями при обследовании и диагностике мостовых сооружений.

Предметом нормирования настоящих ОДН является система назначения классов грузоподъёмности мостовых сооружений и методика определения грузоподъёмности сооружений с учётом элементов конструкций.

2. Общие требования по определению грузоподъёмности мостовых сооружений

2.1. Основные понятия грузоподъёмности

2.1.1. Грузоподъёмность как характеристика мостового сооружения определяется максимальной, полезной нагрузкой, которую может воспринять сооружение при расчётах по первому предельному состоянию.

Основным показателем грузоподъёмности мостового сооружения является класс нагрузки. Грузоподъёмность устанавливают по классу нагрузки для неконтролируемого и контролируемого режимов движения транспортных средств, а также по общей массе эталонных транспортных средств для неконтролируемого движения.

2.1.2. Для неконтролируемого пропуска (потока) транспортных средств, класс нагрузки назначается в виде класса "К" по схеме загружения нагрузки "АК" (рис. 2.1 а) вдоль и по ширине ездового полотна для 1ого и 2ого случаев загружения, принятых в СНиП.

Нагрузка по схеме "АК" на пролётное строение принята в виде равномерно-распределённой нагрузки с интенсивностью "К" кн/м (или 0,1 Кт/м) и одной двухосной тележки с нагрузкой на ось 10К кН (или 1К тс) для каждой полосы движения. При этом тележка устанавливается в наиболее невыгодное положение по длине пролёта.

Коэффициенты надёжности, динамический, полосности и другие коэффициенты принимают согласно действующего СНиП.

2.1.3. Для пропуска одиночных нагрузок в контролируемом режиме грузоподъёмность определяют по схеме загружения НК 80, 4-хосного колёсного транспортного средства, предусмотренного СНиП (рис. 2.1 б). Коэффициент надёжности по нагрузке принимают равным 1.1. а динамический коэффициент - 1,0.

2.1.4. Грузоподъёмность по общей массе и осевой нагрузке, предназначенной для установки дорожных знаков на дороге, определяют для шести эталонных схем 2 - 7-осных транспортных средств. При расчёте их устанавливают в колонну однотипных транспортных средств на расстоянии от 10 до 22 м друг от друга в зависимости от типа эталонной схемы ( таблица 2.1 ), а по ширине ездового полотна как для нагрузки "АК".

2.1.5. Допускаемая общая масса (грузоподъёмность) каждого эталонного транспортного средства определяется путём сопоставления усилий, возникающих от эталонной нагрузки с усилиями от нагрузки класса "АК", характеризующей грузоподъёмность сооружения путём загружения соответствующих линий (поверхностей) влияния усилий для элементов конструкции.

2.1.6 . Для наиболее распространённых видов пролётных строений мостовых сооружений грузоподъёмность их по общей массе эталонного транспортного средства определяют по формуле:

где тА1 - грузоподъёмность по общей массе эталонного транспортного средства для моста;

Кф - класс нагрузки сооружения;

КА11 - класс нагрузки КА11 = 11;

тА11 - допустимая общая масса транспортного средства, соответствующая классу по грузоподъёмности сооружению равному A11 (по таблице 2.2).

Если при этом вычисленная величина тМ адекватна для конкретной эталонной схемы осевой массы выше 12 тонн, определяемую величину тМ снижают до значения, соответствующего осевой массе 12 тонн (см. таблицу 2.3 ).

2.1.7. Возможность пропуска конкретных или тяжеловесных транспортных средств с массой или осевыми нагрузками, превышающими установленную для сооружения грузоподъёмность по эталонной нагрузке, определяют соответствующим расчётом с учётом пропуска нагрузки в контролируемом режиме.

2.1.8. Регулирование движения в неконтролируемом режиме по мосту с установленной грузоподъёмностью по эталонным нагрузкам осуществляют с помощью соответствующих дорожных знаков по ГОСТ 10807-78 и ГОСТ 23457-86

ограничение массы (знак 3.11) при грузоподъёмности ниже, чем по АК = 11;

ограничение нагрузки на ось (знак 3.12) при допускаемой осевой нагрузке менее 12 т;

ограничение скорости автомобиля (знак 3.24), если это необходимо из-за состояния покрытия, деформационных швов, узла сопряжения моста с насыпью для снижения динамического воздействия;

ограничение интервала (знак 3.16) между грузовыми транспортными средствами для определённой группы автопоездов или автомобилей.

Если мостовое сооружение соответствует классу нагрузки не ниже A11, то все виды транспортных средств по схемам таблицы 2.1 и параметрам (таблицы 2.3) должны пропускаться по сооружению в неконтролируемом режиме. При сниженной грузоподъёмности сооружения для каждого транспортного средства по схеме таблицы 2.1 определяют наибольшую величину его массы, при которой транспортное средство может пропускаться по мостовому сооружению в неконтролируемом режиме. Перед сооружением устанавливают два знака 3.11 "ограничение массы" для 2-х и 3-хосных автомобилей и отдельно для автопоездов. При этом знаки грузоподъёмности для автопоездов устанавливают с указанием числа осей и соответственно допустимой их массы. Следует также устанавливать стенд с информацией при въезде на данный участок дороги с мостом и дублирующие стенды за 3 - 5 км от сооружения (на стендах, знаках указывают количество осей и соответствующие значения массы).

2.1.9. Грузоподъёмность сооружения определяется несущей способностью наиболее слабого элемента. Расчёт несущей способности элементов мостового сооружения следует производить с учётом фактических геометрических размеров элементов, влияния дефектов и повреждений на распределение усилий от постоянных и временных нагрузок, на несущую способность элементов, с учётом прочностных и деформативных свойств материалов (бетона, арматуры, стали, древесины и др.) на рассматриваемый период времени.

2.1.10. Во всех случаях решению этих задач должно предшествовать обследование мостового сооружения, включающее

- ознакомление с технической документацией, для установления данных по сооружению и характера изменения его состояния, а именно устанавливают год проектирования или строительства пролетного строения, нормативную временную вертикальную нагрузку, под которую запроектировано сооружение; по проекту полную геометрию пролётного строения, конструкцию проезжей части и тротуаров, а также коммуникаций на мосту; типовой проект, по которому было возведено пролётное строение, если конструкция типовая; данные по авариям, связанным с повреждениями несущих элементов пролётного строения; грузоподъёмность пролётного строения по предыдущему обследованию и время его проведения;

- уточнение расчётной схемы сооружения (пролётных строений, опор и их элементов) при необходимости с проведением испытаний;

- определение геометрических характеристик элементов по результатам замеров сечений (площади сечения элементов и их размеров, моментов сопротивления сечения, статических моментов и др.); для железобетонных конструкций определяют также положение арматуры, класс, её количество и площадь в расчётных сечениях по проекту и исполнительной документации или производят вскрытие или просвечивание арматуры конструкций:

- определение прочностных и деформативных характеристик материалов конструкции (прочности бетона на сжатие, марки стали и арматуры, вида древесины); установление расчётных сопротивлений материалов и модуля упругости, которые следует принимать при определении несущей способности сечения;

- определение (прямым или косвенным путём) соответствия фактических размеров несущих элементов конструкций, конструктивным требованиям проекта или СНиПа (по толщине элементов, защитному слою, расположению арматуры и др.);

- выявление дефектов и повреждений конструкций, влияющих на снижение грузоподъёмности элементов и сооружения в целом.

2.1.11. Класс бетона и арматуры, их состояние определяют по технической документации или результатам натурных исследований (см. п. 3.1.13 - 3.1.15). Дополнительно необходима проверка на карбонизацию бетона и содержание в нём хлоридов, что позволяет предвидеть вероятность роста коррозии арматуры без вскрытия и оценивать качество бетона и арматуры при определении грузоподъёмности железобетонных конструкций на ближайшую перспективу.

2.1.12 . Прочностные характеристики и параметры пластичности и свариваемости сталей следует оценивать по рабочим чертежам КМ и КМД, данным заводских сертификатов либо по результатам испытаний образцов. В результате оценки должны быть установлены: фактическая марка стали, фактические свойства стали и их соответствие требованиям стандарта на сталь этой марки, действовавшим в период изготовления конструкций. Если металлоконструкции обследуемого сварного пролетного строения изготовлены до 1968 г. и минимальная температура воздуха может быть ниже минус 25°С, то необходима дополнительная проверка хладостойкости стали с отбором специальных образцов и проб.

В первую очередь необходимо использовать имеющиеся сертификаты на стальной прокат, которые хранятся в архивах завода металлоконструкций.

2.1.13 . Лабораторные исследования и испытания образцов, которые готовят из проб, отобранных из элементов обследуемых конструкций, проводят при отсутствии сертификатов или при недостаточности (противоречивости) содержащихся в них сведений; а также при обнаружении в конструкциях повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством стали. В необходимых случаях исследования проводят при изыскании дополнительных резервов фактической несущей способности конструкций. При лабораторных исследованиях стали производят химический анализ, испытание образцов на растяжение и на ударный изгиб, выявление распределения сернистых включений в металл и металлографическое исследование.

2.1.14 . На деревянных мостах состояние древесины и элементов оценивают по результатам внешнего осмотра материалов конструкции. Вид использованной древесины и другие характеристики принимают по данным технической документации.

2.1.15. Выявление дефектов и повреждений в конструкциях, которые могут влиять на грузоподъёмность мостовых сооружений, производят при внешнем осмотре всех несущих элементов и других деталей. Это плита проезжей части, пролётные строения (балки, фермы и т.д.) и связи между ними, элементы опор и фундаментов.

В сталежелезобетонных пролётных строениях для оценки грузоподъёмности необходимо проверять состояние плиты и её соединение со стальными главными балками, т.к. отсутствие или разрушение цементного раствора между плитой и верхним поясом балки приводит к расстройству соединений, а расстройства связи плиты с балкой, в виде жёстких упоров, ведёт к резкому падению грузоподъёмности пролётного строения.

В железобетонных конструкциях общее их состояние оценивают по состоянию арматуры, бетона, узлов сопряжения и соединения. Особое внимание необходимо обращать на состояние предварительно-напряженных элементов, т.к. коррозия арматуры и потеря предварительного напряжения в конструкции также сильно снижают её грузоподъёмность.

В металлических конструкциях необходимо обращать внимание на коррозию металла и качество заклёпочного, болтового и сварного соединений. В деревянных мостах выявляют места загнивания древесины, а также расстройство узлов сопряжения и соединения деталей и элементов.

2.1.16 . Работы по обследованию сооружения проводят в соответствии с требованиями нормативных документов.

2.2. Основные принципы расчёта грузоподъёмности

2.2.1. Для установления грузоподъёмности сооружения следует определять с учётом имеющихся изменений в статической схеме и влияния дефектов:

предельные усилия для расчётных элементов конструкций по предельному состоянию (несущая способность Sпред);

усилия, возникающие от постоянной нагрузки (Sпостpасч) и от пешеходов (Sтолpасч);

долю усилия в расчётном элементе конструкции, которую можно допустить от временной нагрузки, определяемой грузоподъёмность сооружения (Sврpacч).

2.2.2. Грузоподъёмность, устанавливаемую по схеме нагрузки АК, НК 80 и эталонным транспортным средствам, определяют, вычисляя усилия от этих нагрузок Sвp и сопоставляя их со значением расчётного усилия (Sвppaсч), при соблюдении условия: Sвp = (Sвppасч). Класс нагрузки "К" принимают с точностью до 0,1 величины. Одиночную массу по схеме НК 80 и эталонной нагрузки - до 1 тонны, а осевой - до 0,1 тн.

2.2.3. Если грузоподъёмность элементов сооружения выражается через нагрузки по схеме АК или эталонных транспортных средств, то долю расчётных усилий от временных нагрузок вычисляют для первого случая загружения по СНиП. предусматривающего размещение нагрузки на проезжей части, в которую не входят полосы безопасности, по формуле:

[ S]вррасч = Sрасч· - Sпострасч· - Sтолпырасч - Sпрочиерасч,

(2.1)

Если движение по сооружению осуществляется временно (например, при производстве ремонтных работ и т.д.) по полосам безопасности (второй случай загружения по СНиП) нагрузку от пешеходов на тротуаре в формуле 2.1 допускается не учитывать.

Если грузоподъёмность сооружения выражается через одиночную нагрузку, по схеме НК 80 с загружением согласно СНиП, то допускаемые значения расчётных усилий от временных нагрузок вычисляются по формуле (2.1) без учёта нагрузки от пешеходов, т.е.

[ S]вррасч = Sрасч·-·Sпострасч - Sпрочиерасч,

(2.2)

В формулах 2.1 и 2.2 Sпред - предельное усилие, воспринимаемое элементом конструкции и рассчитываемое согласно указаний разделов 3 - 6 ; Sпострасч - расчётное усилие в сечении от постоянной нагрузки и Sтолпырасч - усилие от толпы на тротуаре, определяемое по СНиП, [S]врpacч - предельное значение расчётного усилия от временной нагрузки, воспринимаемой элементом. Sпрочиерасч - усилия от других нагрузок и воздействий, учитываемых совместно с вертикальной нагрузкой от транспортных средств, определяемой по СНиП.

2.2.4. Задача определения грузоподъёмности может быть решена как теоретически, так и экспериментально-теоретическими методами.

Теоретический метод следует применять в случаях достаточной информационной базы (возможности вычисления действительной жёсткости элементов конструкции, имеющих дефекты, и возможности выбора конкретной расчётной схемы при наличии дефектов отдельных связей в пространственной системе пролётного строения и её расчёта).

При теоретическом методе значения Sвp, от временной подвижной вертикальной нагрузки, вычисляют по результатам загружения линий (поверхностей) влияния усилий в рассчитываемых элементах с учётом дефектов (и без них) применяя, в основном, расчётные программы, разработанные многими учебными, научно-исследовательскими и проектными институтами (МАДИ, ЦНИИС, Союздорпроект, ГипродорНИИ, его филиалы и др.), позволяющие получать ординаты линий (поверхностей) влияния усилий в балках и опорах.

Для построения ординат поперечных линий (поверхностей) влияния в пролётных строениях с дефектами могут быть также использованы соответствующие таблицы приложений Б и В для железобетонных конструкций.

2.2.5. Экспериментально-теоретический метод используют в случаях, когда влияние дефектов конструкции не может быть определено теоретически.

При этом методе определяют экспериментально жесткостные характеристики (деформации) отдельных элементов в пространственной системе пролётного строения и ординаты для построения поперечных линий влияния усилий на главные балки пролётных строений. По эти данным определяют грузоподъёмность, как в теоретическом методе.

Для определения усилий в железобетонных главных балках используют экспериментально полученные по результатам испытания моста поперечные линии влияния прогибов, кривизны или относительные удлинения (в уровне центра тяжести растянутой арматуры). Результатом обработки этих данных являются ординаты линии влияния коэффициентов поперечного распределения усилий в середине пролёта главных балок.

2.2.6. Необходимость проведения испытания сооружения устанавливает организация, проводящая обследование, в зависимости от характера обнаруженных дефектов и возможности теоретического учёта их влияния, а также от полноты информации о сооружении и возможности выявления всех дефектов при обследовании.

Статистические испытания проводят для определения прогибов и других характерных деформаций в сечениях главных балок, необходимых для расчёта усилий. Подбор испытательной нагрузки производят расчётным путем. Испытания организуют в соответствии с СНиП 3.06.07-86 .

2.2.7. Грузоподъёмность мостового сооружения принимают по минимальной грузоподъёмности, определяемой несущей способностью заведомо слабых элементов по усилиям, возникающим в основных расчётных сечениях элементов или сечениях с дефектами, влияющими на несущую способность элемента и (или) сооружения в целом.

2.2.8. Перечень основных дефектов и характер их влияния на расчётную схему, геометрические характеристики элементов, прочностные и деформативные свойства материалов, несущую способность и распределение усилий между элементами, приведены в соответствующих разделах по определению грузоподъёмности для железобетонных, металлических, сталежелезобетонных и деревянных пролётных строений и соответствующих опор.

2.2.9. При определении грузоподъёмности пролётных строений и опор коэффициенты надёжности γ для временных подвижных вертикальных нагрузок, сочетания нагрузок, динамические коэффициенты 1 + μ и коэффициенты S1, учитывающие воздействие нагрузки с нескольких полос движения, принимают согласно требованиям действующих СНиП. а также рекомендаций п. 2.2.10 - 2.2.13 и разделов 3 - 7 настоящего документа.

2.2.10 . В случае разрушения покрытия проезжей части или наличия на нём неровностей, а также порожков около деформационных швов и в местах сопряжения с насыпью повышенные значения динамических коэффициентов устанавливают по результатам испытания сооружения на динамические нагрузки. При этом обязательно также проверяют грузоподъёмность с динамическим коэффициентом по данным СНиП.

2.2.11. При разрушении покрытия на всей длине проезжей части с периодически повторяющимися выбоинами и наплывами и повышенными переломами продольного профиля над опорами значения динамических коэффициентов для железобетонных мостов следует принимать, как временное, до устранения дефекта согласно методики определения транспортно-эксплуатационных качеств мостовых сооружений.

2.2.12 . Коэффициенты надежности и другие коэффициенты условия работ, используемые для вычисления от толпы на тротуарах, принимают по действующему СНиП.

2.2.13 . Усилия от постоянных нагрузок для конструкций определяют по общим правилам строительной механики и принятой системы сбора нагрузок при проектировании пролётных строений и опор.

Постоянные нагрузки принимают по данным проектной и исполнительной документации. В этих случаях коэффициенты надёжности и условий работ следует принимать в соответствии с требованиями действующего СНиП. Если получены действительные данные по собственному весу и размерам конструкции пролётного строения, то в зависимости от точности и числа замеров этих данных коэффициент надёжности γт по нагрузке от собственного веса γт принимают следующим:

от веса несущих элементов (балка, плита, стойки, стенки, ригели и т.д.) при числе замеров 6 и более γт = 1,05 (0,9);

а при числе замеров менее 6 γт = 1,1 (0,9):

от веса слоев одежды мостового полотна (изоляция, защитный и выравнивающий слой) при числе замеров 6 и более γт = 1,15 (0,95).

а при числе замеров менее 6 γт = 1,2 (0,95).

Вес покрытия проезжей части и тротуаров γт =1,2.

Коэффициенты надёжности, указанные в скобках и без скобок, принимают в соответствии с указаниями СНиП.

Во всех случаях принятая величина постоянной нагрузки должна быть не менее, чем нормативная нагрузка по проекту.

 


Таблица 2.1

Схемы эталонных транспортных средств (тс)

Наименование схемы

Схемы эталонных транспортных средств

Общая база, м

Расстояние между тс, м

Схема 2-хосных автомобилей

4

10

Схема 3-хосных автомобилей

5,4

12

Схема 4-хосных автотранспортных средств

10,4

18

Схема 5-тиосных автотранспортных средств

12,8

22

Схема 6-тиосных автотранспортных средств

14,2

22

Схема 7-миосных автотранспортных средств

16,6

22


Таблица 2.2

Предельные массы эталонных транспортных средств (в тоннах) для пропуска по мостам, запроектированным под нагрузку А-11

(Неконтролируемый режим движения, без ограничения нагрузки на ось)

Длина загружения

Количество осей в экипаже

2

3

4

5

6

7

3 м

19

28

39

46

55

71

6 м

26

28

38

37

43

69

9 м

30

30

42

43

52

64

12 м

31

31

40

42

50

57

15 м

30

31

39

42

46

49

18 м

28

31

40

41

44

45

21 м

25

30

39

40

42

44

24 м

25

30

40

42

44

45

33 м

22

26

38

40

42

44

42 м

20

24

37

42

43

44

63 м

19

24

34

40

42

44

84 м

20

24

37

41

42

50

105 м

18

24

37

40

42

44

126 м

18

24

37

41

43

46

150 м

18

24

37

41

43

45

Таблица 2.3

Предельные массы эталонных транспортных средств (в тоннах) для пропуска по мостам, запроектированным под нагрузку А-11

(Неконтролируемый режим движения при нагрузке на ось Р меньше/равно 12 тс)

Длина загружения

Количество осей в экипаже

2

3

4

5

6

7

3 м

18

28

39

46

55

71

6 м

18

28

38

37

43

69

9 м

18

30

42

43

52

64

12 м

18

31

40

42

50

57

15 м

18

31

39

42

46

49

18 м

18

31

40

41

44

45

21 м

18

30

39

40

42

44

24 м

18

30

40

42

44

45

33 м

18

26

38

40

42

44

42 м

18

24

37

42

43

44

63 м

18

24

34

40

42

44

84 м

18

24

37

41

42

50

105 м

18

24

37

40

42

44

126 м

18

24

37

41

43

46

150 м

18

24

37

41

43

45

3. Определение грузоподъёмности железобетонных пролётных строений

3.1. Определение предельных усилий в элементах

3.1.1. Методика определения грузоподъёмности в данном разделе распространяется, в основном, на балочные разрезные, балочно-неразрезные и другие типы балочных пролётных строений мостовых сооружений из предварительно-напряжённого и обычного железобетона. Расчётные положения могут быть использованы для других типов конструкций (арок, сводов и др.).

3.1.2. Предельные усилия Sпред в расчётных сечениях несущих элементов по условиям достижения предельного состояния при известном армировании определяют по указаниям действующего СНиП с учётом дефектов, снижающих несущую способность (обрывы, погнутость и коррозия стержней арматуры, уменьшение площади сжатой зоны бетона). Дефекты учитывают путём натурных измерений сечений или введения коэффициентов условий работы по п. 3.1.16 .

3.1.3. Расчётные сечения по прочности принимают в местах наибольших усилий в пролётных строениях, местах опасных дефектов, снижающих предельные усилия, а также в сечениях с резким изменением их размеров.

Так, в разрезных главных балках включают нормальное сечение в середине пролёта, а в наклонных - сечения у опоры и в четверти пролёта с учётом характера расположения арматуры и изменения размеров стенки.

В неразрезных балках при расчётах включают середину промежуточных пролётов и сечения на промежуточных опорах.

В крайних пролётах рассчитывают сечения, расположенные на расстоянии 0,4 длины пролёта от крайней опоры. Наклонные сечения проверяют у промежуточных и крайних опор.

В плите проезжей части проверяют середину пролёта и опорные сечения каждого расчётного направления плиты.

В арочных пролётных строениях проверяют сечения в арках в местах наибольших усилий, стойках и плите надарочного строения с учётом особенности их работы (совместно с элементами арки или при иной форме соединения с аркой).

3.1.4. В элементах пролетных строений из обычного железобетона, запроектированных до введения в действие СНиП II-Д.7-62. предельные по прочности изгибающие моменты в расчётном сечении при отсутствии данных об армировании (кроме типа арматуры) определяют по формуле:

(3.1)

где Миз - расчётный изгибающий момент в сечении по нормам года проектирования Ra - расчётное сопротивление арматуры по п. 3.1.11; [σа] - допускаемое напряжение и растяжение для арматуры по нормам года проектирования (таблице 3.1); тф - коэффициент, учитывающий дефекты по п. 3.1.16 ; при их отсутствии тф - 1,0; тар - коэффициент, учитывающий арочный эффект по п. 3.1.17 .

3.1.5. В опорных сечениях изгибаемых элементов пролётных строений из обычного железобетона, запроектированных до введения в действие СНиП II-Д.7-62, предельную по прочности поперечную силу определяют по формуле:

(3.2)

где [σот], [σхом] - допускаемые напряжения на отгибы и хомуты по нормам года проектирования для арматуры соответствующего типа; h - высота поперечного сечения элемента; α - угол, рад, принимаемый соответственно для балок □/4 и плит □/6; с = ηоh - длина проекции критического наклонного сечения (принимают не более 2h);

Таблица 3.1

Допускаемые напряжения

Годы проектирования

Допускаемые напряжения для арматуры [σа], кгс/см2

Марка бетона пролётных строений R28. кгс/см2

Основные стержни

Хомуты

Монолитных с пролётами до 20 м

Монолитных с пролётами более 20 м и сборных

Ст.2, Ст.3

Ст.3

Ст.2, Ст.3

1929-1930

1100

-

900

130

130

1931-1937

1250

-

1250

170

200

1938-1961

1250

1500

1250

170

300

Примечание. Для других типов стали [σа] = 0.5 [σт]

Таблица 3.2

Расчётные значения поперечной силы

Расчётная поперечная сила

Год проектирования пролётного строения

 

1931-1937

1938-1961

(< 12 м)

1926-1930

1938-1961

(> 12 м)

Qот (на отгибы)

-0,55Q

0,42Q

0,70Q

Qх (на хомуты)

0,20Q

0,18Q

0,30Q

Qб (на бетон)

0,25Q

0,40Q

0

Примечание. Q - полная поперечная сила в расчётном сечении по нормам года проектирования.

Qб = В·h - поперечная сила, передаваемая на бетон; В = 1,6 Rbtbh; Qот, Qx - поперечная сила, передаваемая на отгибы и хомуты, определяемая по таблицы 3.2; та.д - коэффициент, учитывающий дефекты по п. 3.1.16 ; Rbt, Ra - по действующему СНиП.

Таблица 3.3

Плотность бетона

Материал

Плотность бетона и железобетона, кг/см3 для пролетных строений проектировок

1906-1937 г.г.

1938-1961 г.г.

Бетон

2200

2400

Железобетон

2400

2600

3.1.6. Изгибающий момент Миз и поперечную силу Q, соответствующие нормам года проектирования, определяют как максимальные расчётные усилия от всех основных сочетаний вертикальных постоянных и временных нагрузок, принятых по нормам года проектирования. Усилия, определяемые от сочетаний, в которых учитывается гусеничная или колесная нагрузка по нормам 1931-1953 г.г. следует уменьшить в 1,3 раза.

3.1.7. Нагрузку от собственного веса бетонных и железобетонных элементов вычисляют с учётом данных по плотности бетона и железобетона в кг/м3 (таблице 3.3).

3.1.8. Схемы и параметры временных подвижных вертикальных нагрузок, а также правила их установки, коэффициенты полосности и динамический принимают по нормам соответствующего года проектирования. Сведения о действовавших нормах проектирования приведены в приложении А.

3.1.9. При отсутствии данных о проектных нагрузках, допустимых напряжениях и времени проектирования из архивных и других источников, устанавливают год окончания строительства. Для установления года проектирования от года окончания, строительства отнимают: для малых мостов 2 - 3 года, средних мостов 3 - 4 года, больших мостов 4 - 5 лет. Если год проектирования совпадает с годом замены норм, в расчёт принимают данные, определяющие меньшее значение усилий (Миз, Q).

3.1.10. Если в нормах приведены два класса временных нагрузок (например, Н-8 и Н-10. НГ-30 и НГ-60), а сведения о действительно заложенной в проекте нагрузке отсутствуют, при расчёте несущей способности следует принимать из двух более легкую нагрузку. Для мостов постройки 1948 г. применение нагрузки Н-13 должно быть обосновано документальными данными. При отсутствии их в расчёт вводят нагрузку Н-10.

3.1.11. Расчётные сопротивление стержневой и высокопрочной арматуры растяжению и сжатию принимают по действующему СНиП для предельных состояний первой и второй групп. Если для стержневой арматуры на момент строительства по соответствующему стандарту браковочный минимум предела текучести был принят ниже, чем по СНиП (как правило, по стандартам до 1961 г.), то расчётные сопротивления этой арматуры растяжению определяют для предельных состояний первой и второй групп по формуле:

Ra = Rsn/γs

(3.3)

где Rsn - нормативное сопротивление арматуры, принимаемое по указаниям п.3.1.12; γs - коэффициент надёжности по арматуре принимаемый для предельных состояний по первой группе; для класса арматуры АI, АII, АIII (при □ 6 - 8 мм) - 1,16; для класса арматуры АIII (при □ 10 - 40 мм) - 1,13: для класса арматуры A-IV и АТ-IV - 1,26; для предельных состояний по второй группе 1,0.

3.1.12. За нормативные сопротивления Rsn стержневой арматуры, высокопрочной проволоки и арматурных канатов принимают минимальные гарантируемые (с надёжностью 0,95) значения предела текучести (физического или условного, равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,2 %).

Указанные минимальные гарантируемые значения предела текучести определяют по стандартам, приведённым в технической документации, а при отсутствии её - по стандартам, соответствующим году проектирования, соответствии с отменёнными ГОСТ 5781-51, ГОСТ 5781-53 и ГОСТ 45781-58. Арматурная сталь периодического профиля марки Ст.5 (в настоящее время класс А-II) имеет браковочный минимум предела текучести Rsn = 274 МПа (2800 кгс/см2), а с 1961 г. - 294 МПа (3000 кгс/см2).

Значения допускаемого напряжения или расчётного сопротивления арматуры определяют также по нормам, соответствующим году проектирования (см. таблице 3.2).

3.1.13 . Количество, расположение и класс арматуры в несущих элементах определяют по технической документации. Если документация отсутствует, то геометрическим параметрам пролётного строения определяют его принадлежность к тому или иному типовому проекту. Если одни и те же геометрические параметры пролётного строения отвечают нескольким типовым проектам или нескольким вариантам армирования в одном типовом проекте, вскрывают арматуру или необходимые данные устанавливают методами интроскопии.

3.1.14. Класс бетона определяют по технической документации; если документация отсутствует, то по соответствующим типовым проектам или нормам, соответствующим году проектирования (см. таблице 3.2). При отсутствии проектных и других данных по бетону его расчётные сопротивления определяют на основании изучения прочностных свойств неразрушающими методами (молотка Шмидта. Кашкарова. методом вырыва и др.) по стандартам, действующим на период обследования. Класс бетона по прочности, коэффициент надёжности принимают по СНиП для действительной марки бетона.

3.1.15 . Степень поражения арматуры коррозией устанавливают:

при ширине раскрытия трещин 0,5 мм и более прямым измерением со вскрытием защитного слоя выборочно в местах расчётных сечений:

при ширине раскрытия трещин менее 0,5 мм косвенным методом по графику (рис. 3.1) с экстраполяцией в необходимых случаях, принимая при этом за момент образования трещины год постройки моста.

3.1.16 . Все расчётные характеристики бетона и арматуры, а также основные расчётные положения принимаются согласно, действующего СНиПа с учётом указаний раздела 2 настоящего ОДН.

Перечень основных дефектов приведён в таблице 3.4 . В таблице приводится характер влияния дефекта на элемент и методы его учёта. Дефекты элемента учитывают либо прямым изменением его размера, либо с помощью введения коэффициентов условия работы в расчётные формулы.

Коэффициенты, учитывающие дефекты, определяют по формуле:

тф = тал·тbл,

Таблица 3.4

Перечень основных дефектов

№ п/п

Вид дефекта

Характер влияния на элемент

Форма учёта

1

2

3

4

1.

Коррозия рабочей арматуры в растянутой зоне (глубина поражения  0.025d)

Ослабление сечения растянутой арматуры, снижение несущей способности балок на изгиб и жёсткости

Учитывать фактические размеры площади арматуры по результатам замера.

2.

Разрыв отдельных стержней рабочей арматуры или проволок пучков в растянутой зоне.

То же

То же

3.

Искривление (смятие) стержней рабочей арматуры растянутой зоны.

«

Согласно п. 2.1.16.

4.

Коррозия арматуры хомутов и отогнутых стержней или их разрыв

Снижение несущей способности балок на поперечную силу.

Согласно п. 2.1.16.

5.

Повреждение бетона сжатой зоны балок:

 

Учитывать фактические размеры сечения по результатам замера.

раковины, сколы

Ослабление сечения сжатой зоны балок.

разрыхление бетона

Снижение прочности бетона сжатой зоны.

Учёт фактической прочности (см. п. 2.1.14).

продольные трещины (вдоль действия сил)

Разрушение сжатой зоны бетона(полное или частичное).

Выключение из работы этих балок или учёт их в работе по результатам испытания.

6.

Повреждение бетона в зоне главных напряжений балок (приопорное сечения): раковины. сколы

Снижение прочности балок за счёт

уменьшения сечения

снижения прочности

Учёт фактических размеров сечения путём замера с натуры.

разрыхление бетона

 

Учёт фактической прочности бетона (см. п. 2.1.14).

7.

Сквозные вертикальные трещины в средней части балок в растянутой зоне:

Снижение жёсткости и изменение распределения усилий между балками

Учёт фактического распределения по результатам испытаний

раскрытие более 0.3

значительное

снижение прочности сечений балок на 5 %

до 0.5 мм

очень значительное

тоже на 20 %

раскрытие 1 мм в результате потери связи арматуры и бетона

раскрытие более 1.0 мм вследствие текучести арматуры.

разрушение балки

Выключение балки из работы на временную нагрузку.

8.

Трещины по контуру ребра балок с плитой.

Снижение жёсткости и прочности.

Учёт фактического распределения усилий между балками по результатам испытаний.

9.

Нарушение объединения сборных балок на сварных соединениях полудиафрагм:

срез (отсутствие) сварных накладок в отдельных местах;

разрушение анкеровки закладных деталей:

косые трещины в полудиафрагмах.

Нарушение схемы пространственной работы пролётного строения и поперечного распределения усилий.

Учёт фактического распределения усилий между балками по результатам испытаний

10.

Нарушение объединения балок по монолитным диафрагмам (железобетонным стыкам):

вертикальные или наклонные трещины на всю высоту диафрагм:

повреждение основной арматуры (коррозия, разрыв, изгиб);

повреждение бетона (сколы, растрескивание)

Нарушение схемы пространственной работы и поперечного распределения усилий.

Учёт фактического распределения усилий между балками по результатам испытаний.

11.

Повреждения плиты проезжей части: пробоины

Снижение несущей способности плиты: местное

Учёт фактической площади сечения.

трещиноватый бетон (частая сетка) или выщелачивание бетона

общее

Учёт фактической прочности бетона (см. п. 2.1.14).

сколы бетона по нижней грани плиты

в панелях

Учёт только арматуры (без бетона).

коррозия рабочей арматуры или механические повреждения

общее

Учёт фактической площади арматуры.

обрушение консоли плиты.

в панелях обрушения

Выключение из работы

12.

Зависание балок над опорной частью в одиночном или групповом случае

Изменение распределения усилий между балками.

Выключение из работы этих балок.

13.

Трещины в зоне анкеровки преднапряжённой арматуры балок

Потеря предварительного напряжения в арматуре, возможно изменение распределения усилий между балками

Учитывать при определении трещиностойкости по результатам испытания.

14.

Вертикальные трещины от постоянных нагрузок в рёбрах преднапряжённых балок в растянутых участках:

 

Не учитывать

одиночные волосные

с раскрытием 0.1 мм и более

Снижение жёсткости (строительного подъёма).

Учитывать фактическое распределение усилий по результатам испытаний

15.

Продольные трещины вдоль преднапряжений арматуры балок со следами коррозии:

отдельные прерывистые

сплошные

Возможно ослабление площади рабочей арматуры

Учёт фактической площади арматуры.

16.

Трещины в опорных зонах неразрезных балок (как правило, в верхних участках с выходом на плиту).

Изменение напряжённого состояния из-за осадки опор

Учёт фактического перераспределения усилий по длине балки

17.

Неровности покрытия, выколы покрытия.

Повышение динамического воздействия временной нагрузки на несущие конструкции.

Учёт повышенного динамического коэффициента (см. раз. 2 ).

18.

Просадки на подходах, разрушение деформационных швов

То же

То же

 - при учете коррозии арматуры:

 - при учёте обрыва стержней:

 - при учете погнутости стержней;

 = при учёте дефектов сжатой зоны бетона.

где d - диаметр арматуры: п - число стержней арматуры; побр, пгн, число оборванных и погнутых стержней; _ - стрелка выгиба арматуры; z1, z - при учёте дефектов сжатой зоны бетона и без их учёта; δ - глубина коррозии стержня.

3.1.17 . В монолитных мостах к предельным изгибающим моментам в расчётных сечениях элементов, таких, как плита, продольные и поперечные балки, вводят повышающий коэффициент условий работы тар (учитывающий арочный эффект), значения которого следующие:

Для плиты проезжей части при соотношении сторон а/b больше-равно 2/3, но

меньше 3/2                                                                                                                      1,25

То же, при отношении короткой стороны к длинной а/b меньше 2/3                     1,10

Для средних пролётов многопролётных поперечных

и продольных вспомогательных балок                                                                       1,2

Для однопролётных поперечных балок и крайних пролётов многопролётных поперечных и продольных вспомогательных балок                                                      1,1

3.2. Определение усилий от временных нагрузок в пролетных строениях.

3.2.1. Величину усилий M, Q от временных нагрузок в расчётных сечениях элементов конструкций (балки) определяют согласно формул 2.1 и 2.2 (п. 2.12). Класс нагрузки "К" подбирают путём сравнения усилий в этих сечениях от временных нагрузок с усилиями от нагрузки по схеме нагружения АК. Усилия от схемы нагружения АК рассчитывают с учётом пространственной работы. Усилия в главных балках допускается определять как произведение усилия, полученного из расчёта плоской схемы на соответствующий коэффициент поперечной установки, полученный из пространственного расчёта или по результатам натурных испытаний.

3.2.2. Изгибающий момент от временной вертикальной нагрузки в рассчитываемом сечении главной балки определяют по формуле:

M(i) = M( K(i)qm0

(3.4)

где i - номер главной балки (слева направо по поперечному сечению главных балок); М0 - изгибающий момент в пролётном строении от нагрузки по схеме АК или колонн эталонной автомобильной или одиночной нагрузок; K(i)q - коэффициент поперечной установки для i - й балки); K(i)q для сечения в середине пролета балки вычисляют по п. 3.2.5 (для расчётного метода) или по результатам испытаний; т0 - 1,05 (число осей в пролёте две и более); т0 = 1,15 (одна ось в пролёте).

3.2.3. Поперечную силу в любом сечении i-ой балки от нагрузки АК (тоже от колёсной нагрузки) определяют по формуле:

QN = Q0·K(i),q·m0;

(3.5)

где Q0 - поперечная сила от нагрузки АК или колёсной нагрузки;

K(i)q - коэффициенты поперечной установки для i-й балки.

3.2.4. Поперечную силу в опорном сечении i-й балки от нагрузки АК и от колёсной нагрузки определяют по формуле:

,

(3.6)

где: Q°оп - поперечная сила от нагрузки АК или колёсной нагрузки

Крыч - коэффициент поперечной установки для АК или колёсной нагрузки, вычисленной по правилу рычага для i-й балки.

3.2.5. Коэффициенты поперечной установки Kiq для колонн или отдельных транспортных единиц определяют при помощи поперечных линий влияния нагрузки для i-ой балки пролётного строения по формуле:

; k = 1, 2………..R

(3.7)

где n, i, k - ординаты поперечной линии влияния нагрузки для i-ой балки под центрами колёс нагрузки: R - общее число рядов колёс при заданной поперечной установке нагрузки.

3.2.6. Коэффициенты поперечной установки  для толпы при одном тротуаре определяют по формуле , где ηik - ордината поперечной линии влияния для i-ой балки под центром тяжести тротуарной нагрузки.

3.2.7. Для пролетных строений по выпуску 56 (Союздорпроект) с нарушением связей между балками по нижней зоне балок матрицы ординат поперечных линий влияния для середины пролёта приведены в приложении Б и В. /1).

3.2.8. В случае нарушения жесткости крайних балок из-за их повреждений матрицы ординат даны в приложении В для типовых пролётных строений по выпускам 56. 56 Д. 710/5 Союздорпроекта при следующих соотношениях жёсткости балок в пролёте:

Вариант 1. Одна крайняя балка (по схеме в таблицах балка № 1) имеет жесткость 0,5 EI. а остальные - EI.

Вариант 2. Две крайние балки (№ 1 и последняя) имеют жесткость 0,5 EI, a остальные - EI.

В таблицах приложения В приняты следующие обозначения:

Т.П. - 56 (56 Д или 710/1) - типовой проект по выпуску 56 (56 Д или 710)

3.2.9. При отсутствии повреждений покрытия проезжей части плиту рассчитывают на сосредоточенную нагрузку с учётом её распределения покрытием толщиной Н по площадке со сторонами:

а1 = а2 + 2Н;               b1 = b2 + 2H.

где а2, b2 - размеры зоны контакта силы Р с покрытием (рис. 3.2).

3.2.10. При расчёте изгибающего момента в середине пролёта а и b рабочую ширину а или b балочной плиты принимают следующей:

если на плите расположены один или несколько грузов и их рабочие ширины не перекрываются, то при работе плиты с пролётом b (рис. 3.3.а) а = a1 + b/3. но не менее 2/3b а с пролётом а (рис. 3.3.б) b = b1 + а/3.но не менее 2/3а;

если на плите расположено несколько грузов и их рабочие ширины не перекрываются, то при работе её с пролётом b (рис. 3.4.а) а = t + a1+ b/3, но не менее 2/3b, а с пролётом а (рис. 3.4.б) b = c1 + b1 + а/3, но не более с + c1. При этом в расчёте принимают суммарный вес грузов в пределах рабочей ширины.

3.2.11. При расчёте поперечной силы в опорном сечении рабочую ширину а или b балочной для каждого груза принимают отдельно в зависимости от его расположения вдоль расчётного пролёта и их усилия суммируют (рис. 3.5, а. б): а0 = a1. но не менее 1/3b; а = a1 + a/3, но не менее 2/3b; b0 =  c1 + b1, но менее 1/3a; b1 = c1 + b1 + a/3, но не более с1 + с.

Рабочую ширину консольной плиты с грузом на расстоянии с от корня консоли принимают (рис. 3.6): по нормам 1948 г. и ранее - а = a1 + 0,8с, но не менее 1,5с, а по действующим нормам а = a1 + 2с.

3.2.12. Усилия в балочных плитах (кроме консольных) определяют в соответствии с таблицей 3.5.

3.2.13. При отношении длин сторон плиты меньше 2 её рассматривают как опёртую по всему контуру. Изгибающие моменты от равномерно распределённой по всей плите нагрузки определяют по таблице 3.5.

Таблица 3.5.

Значения изгибающего момента в балках

Характеристика конструкции

Изгибающий момент

Поперечная сила на опоре в свободно опёртой балке

в середине пролёта

на опоре

Толщина плиты менее высоты ребра, на которое опирается плита

0,5 М0

- 0,7 М0

Q0

То же, более высоты ребра

0,7 М0

- 0,7 М0

Q0

Плита по металлическим балкам

М0

- 0,7 М0

Q0

Таблица 3.6.

Значения изгибающего момента в плите

L

------------

Плита, свободно опёртая по краям

Плита, защемлённая по всем краям

в середине пролёта

в середине пролёта

на опоре

М0

M0L

М

ML

М

ML

1,0

0,047

0,047

0,022

0,022

- 0,052

-0,052

1,1

0,054

0,047

0,026

0,022

- 0,055

-0,051

1,2

0,061

0,047

0,029

0,022

-0,061

-0,051

1,3

0,068

0,047

0,032

0,021

- 0,067

-0,051

1,4

0.074

0,047

0,034

0,020

-0,071

-0,051

1,5

0.080

0,046

0,036

0,019

- 0,075

-0,051

1,6

0,085

0,045

0,037

0,018

- 0,078

- 0,050

1,7

0,090

0,044

0,038

0,017

- 0,080

- 0,049

1,8

0,094

0,044

0,039

0,016

-0,081

- 0,048

1,9

0.098

0,043

0,040

0,014

- 0,082

- 0,047

2,0

0,101

0,042

0,040

0,012

- 0,083

- 0,045

Для получения изгибающего момента на 1 м ширины плиты все значения таблице 3.6 умножаем на q2, где q - нагрузка, тс/м2. а - наименьший пролёт, м.

3.2.14. Изгибающие моменты в плитах, опёртых по контуру от временных нагрузок, распределённых по площадкам при центральном положении груза, определяют по таблице 3.7. Размеры площадки загружения (a1, b1) и плиты (а, b) представлены на рис. 3.7.

3.2.15. Учёт защемления по контуру производят при помощи коэффициентов 0,75 для опорных моментов и 0,525 - для моментов в пролёте. Расчётные значения Ма и Мb в тс·м/м. отнесённые к полосе 1 м. получают умножением заданной сосредоточенной силы Р (в тс). распределённой по площадке с размерами а1 и b1, на коэффициенты в таблице 3.7.

3.2.16. Поперечные силы от равномерно распределённой по плите нагрузки находят после распределения её по двум направлениям как для простой балки в соответствии с п. 3.3.10.

Поперечные силы от сосредоточенных сил находят как для плит опёртых двумя сторонами при наиболее невыгодном загружении. Рабочую ширину плиты принимают равной a1 и b1 в зависимости от направления расчётного пролета.

Таблица 3.7

Значения изгибающих моментов в плитах опертых по контуру от временных нагрузок

а1

------

a

b1

------

a

b

----------- = 1

a

b

----------- = 1,2

a

b

-------------- = 1,4

a

b

-------------- = 1,6

a

Ma

Мb

Ma

Мb

Ma

Мb

Ma

Мb

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

0,0

-

-

-

-

-

-

-

-

0,2

0,299

0,238

0,314

0,235

0,324

0,232

0,333

0,230

0,4

0,226

0,170

0,245

0,168

0,256

0,165

0,263

0,163

0,6

0,183

0,133

0,202

0,131

0,215

0,128

0,222

0,125

0,8

0,151

0,106

0,171

0,106

0,184

0,108

0,193

0,101

1,0

0,124

0,087

0,146

0,087

0,160

0,085

0,169

0,083

1,2

-

-

0,124

0,074

0,136

0,072

0,149

0,070

1,4

-

-

-

-

0,121

0,062

0,132

0,060

1,6

-

-

-

-

-

-

0,117

0,053

 

0,0

0,238

0,299

0,253

0,292

0,264

0,289

0,271

0,286

0,2

0,206

0,209

0,222

0,202

0,232

0,198

0,239

0,196

0,4

0,173

0,173

0,192

0,152

0,202

0,149

0,210

0,146

0,2

0,6

0,146

0,146

0,165

0,119

0,177

0,117

0,184

0,114

0,8

0,123

0,124

0,142

0,097

0,155

0,095

0,164

0,093

1,0

0,102

0,102

0,123

0,081

0,136

0,079

0,145

0,076

1,2

-

-

0,105

0,068

0,120

0,067

0,129

0,065

1,4

-

-

-

-

0,104

0,058

0,115

0,056

1,6

-

-

-

-

-

-

0,102

0,049

0,4

0,0

0,170

0,226

0,188

0,225

0,199

0,222

0,205

0,220

0,2

0,153

0,173

0,170

0,171

0,180

0,161

0,186

0,165

0,4

0,135

0,135

0,153

0,134

0,163

0,131

0,170

0,128

0,6

0,117

0,108

0,133

0,107

0,147

0,105

0,154

0,102

0,8

0,100

0,088

0,118

0,088

0,131

0,085

0,139

0,083

1,0

0,083

0,072

0,103

0,073

0,105

0,071

0,124

0,069

1,2

-

-

0,088

0,062

0,085

0,062

0,111

0,059

1,4

-

-

-

-

0,071

0,052

0,099

0,050

1,6

-

-

-

-

0,062

-

0,088

0,040

0,6

0,0

0,133

0,186

0,146

0,180

0,156

0,177

0,162

0,175

0,2

0,121

0,146

0,136

0,144

0,146

0,141

0,152

0,139

0,4

0,108

0,117

0,125

0,116

0,134

0,113

0,140

0,111

0,6

0,095

0,095

0,113

0,094

0,122

0,102

0,128

0,089

0,8

0,082

0,078

0,099

0,078

0,110

0,075

0,117

0,073

1,0

0,068

0,064

0,086

0,065

0,098

0,063

0,106

0,061

1,2

-

-

0,074

0,055

0,087

0,054

0,095

0,052

1,4

-

-

-

-

0.076

0,046

0,085

0,045

1,6

-

-

-

-

-

-

0,076

0,039

 

0,0

0,106

0,151

0,119

0,149

0,127

0,146

0,134

0,145

0,2

0,098

0,123

0,111

0,121

0,120

0,119

0,125

0,117

0,8

0,4

0,088

0,100

0,103

0,099

0,111

0,096

0,116

0,094

0,6

0,078

0,082

0,092

0,081

0,102

0,079

0,107

0,077

0,8

0,067

0,067

0,082

0,067

0,092

0,065

0,098

0,063

1,0

0,056

0,055

0,072

0,056

0,082

0,055

0,089

0,053

1,2

-

-

0,062

0,147

0,073

0,046

0,080

0,045

1,4

-

-

-

-

0,064

0,040

0,072

0,038

1,6

-

-

-

-

-

-

0,065

0,034

1,0

0,0

0,087

0,124

0,098

0,123

0,105

0,121

0,109

0,119

0,2

0,080

0,102

0,091

0,100

0,099

0,098

0,103

0,097

0,4

0,072

0,083

0,084

0,082

0,092

0,070

0,096

0,078

0,6

0,064

0,068

0,076

0,067

0,084

0,066

0,089

0,054

0,8

0,055

0,055

0,068

0,056

0,076

0,054

0,081

0,053

1,0

0,046

0,046

0,059

0,047

0,068

0,046

0,074

0,044

1,2

-

-

0,051

0,040

0,060

0,039

0,067

0,037

1,4

-

-

-

-

0,053

0,034

0,060

0,032

1,6

-

-

-

-

-

-

0,053

0,028

Примечание. Изгибающие моменты в плитах от нагрузки, распределённой по площадке, приведены по данным акад. Б.Г. Галеркина.

3.2.17. Для концевых участков бездиафрагменных пролетных строений возможны три расчётные схемы балочных плит: с жестко заделанными продольными гранями, с шарнирным опиранием продольных граней и жёстким закреплением одной боковой грани (консольная плита).

3.2.18. Значения коэффициентов Кi (i =1, 2…..10) для определения прогибов плиты w, поперечных сил Qx. Qv и изгибающих моментов Мх и Му при различных условиях ее опирания приведены в таблице 3.8.

Для нагрузки, равномерно распределенной по всей поверхности плиты или на части её по длине а > b, или а bk (рис. 3.8, а. б)

w = К1·4/ D;                        Мх = К2 2;                My = K3 2;

(3.8)

Qx = К4 ;                  Qy = К5 .

Для сосредоточенного груза Р (тс) или для нагрузки, равномерно распределённой по площадке размером λ 05 λ для балочной плиты 05 λ; 05 λ для консольной (рис. 3.8. в):

w = К6·2/D;             Mx = K7 P;                  My = K8 P;

(3.9)

QN = K9·P;                           Qy = K10·P/λ;

D = Eh/12(1 -μ2).

E - модуль упругости плиты, тс/м2; h - толщина плиты, см.

4. Определение грузоподъёмности сталежелезобетонных пролётных строений

4.1. Основные положения расчётов

4.1.1. К сталежелезобетонным относят пролетные строения со стальными и железобетонными элементами, совместно работающими в составе единой конструкции.

4.1.2. При определении грузоподъёмности сталежелезобетонных пролетных строений необходимо учитывать ряд особенностей конструкций к которым относятся следующие:

- совместная статическая работа элементов конструкций, выполненных из различных материалов (стали и железобетона), которая зависит как от состояния этих элементов, так и от объединительных деталей (упоров и др.), реально обеспечивающих силовое взаимодействие;

- многостадийный характер статической работы с последовательным включением различных элементов при возведении, и с частичным их выключением - по мере механического и коррозионного износа в процессе эксплуатации.

Необходимо учитывать также, что в период с 1959 по 1975 годы, сталежелезобетонные пролетные строения возводились по многочисленным проектам различных организаций, которые мало отличались по внешним признакам, но предусматривали заметные отличия сечений элементов конструкций.

4.1.3. Оценку грузоподъемности главных балок сталежелезобетонных пролетных строений следует производить с использованием основных положений СНиП и указаний настоящего ОДН.

Расчетные сопротивления бетона плиты при оценке грузоподъемности принимают по СНиП, в соответствии с фактическим классом бетона по прочности на сжатие на момент обследования, который определяется по реальной марке бетона, с использованием техдокументации и с применением неразрушающих методов контроля.

4.1.4. Расчетные сопротивления стержневой арматуры принимают по СНиП. Если на момент строительства моста браковочный минимум предела текучести стержневой арматуры по соответствующему стандарту был принят ниже чем по СНиП. то расчетное сопротивление этой арматуры растяжению следует определять по пункту 3.1.11 раздела 3 настоящего ОДН.

4.1.5. Расчетные сопротивления проката для различных видов напряженных состояний следует принимать в соответствии с СНиП. При этом значение предела текучести Ryn и временного сопротивления Run следует принимать:

- для сталей, у которых приведенные в сертификатах или полученные при испытаниях значения предела текучести и временного сопротивления соответствуют требованиям действовавших на момент строительства моста государственных стандартов или технических условий на сталь - по минимальному значению, указанному в этих документах;

- для сталей, у которых приведенные в сертификатах или полученные при испытаниях значения предела текучести и временного сопротивления ниже предусмотренных государственными стандартами или техническими условиями на сталь, действовавшими на момент строительства моста - по минимальному значению предела текучести из приведенных в сертификатах или полученных при испытаниях.

4.1.6. При необходимости более точного учета фактических (повышенных) механических свойств стали в рамках оценки грузоподъемности допускается назначать расчетные сопротивления по значениям Rуn и Run, определенным в результате статистической обработки данных испытаний не менее чем 10 образцов от партии.

Вычисление предела текучести Rуn или временного сопротивления Run по результатам статистической обработки производится по формуле (180) приложения 8а СНиП II-23-81 (издание 1991 г.).

4.1.7. Коэффициент надежности по материалу следует принимать:

- для конструкций, изготовленных после 1984 г - по СНиП;

- для конструкций, изготовленных до 1984 г из углеродистой стали по ГОСТ 6713 γm = 1,15, из низколегированной стали 15ХСНД по ГОСТ 6713 γm = 1,228, из низколегированной стали 10ХСНД по ГОСТ 6713 γm =1,18, из низколегированной стали с пределом текучести до 39 кг/см2 по ГОСТ 19281, 19282 и 5058 γm =1,10, свыше 39 кг/см2 - γm =1,15 (к данным СНиП введен дополнительный понижающий коэффициент ym,1 =l,05, учитывающий "возраст" стали, аналогично п. 20.1. и таблицы 2 СНиП II-23-81 издания 1991 г.).

Если проектом допускалось применение в несущих конструкциях разных марок стали (например. 15ХСНД по ГОСТ 6713 и 10Г2С1 по ГОСТ 19281), то в расчетах следует использовать меньшие из соответствующих возможных значения расчетных сопротивлений γm, Ryn.

4.1.8. Расчетные сопротивления стыков и соединений, методы расчета, включая учет пластических деформаций, следует принимать в соответствии с требованиями СНиП.

4.1.9. Постоянные нагрузки и воздействия следует определять в соответствии с СНиП. Для величины постоянной нагрузки от собственного веса металлических конструкций, определенной по чертежам КМД с учетом наплавленного металла и крепежных изделий, допускается принимать yf = 1,05.

Коэффициенты надежности к проектной величине нагрузки от веса покрытия ездового полотна и тротуаров следует принимать по СНиП, если фактическая толщина покрытия не превышает проектную более чем на 50 %; в противном случае величину коэффициента следует соответственно увеличивать (см. п. 2.2.13).

4.1.10. Нагрузки от собственного веса железобетонной плиты и дорожного покрытия следует вводить в расчет с учетом фактической последовательности возведения сооружения (т.е. по стадийной работе), регулирования усилий и ремонтов, что должно быть установлено в результате анализа проектной, исполнительной и эксплуатационной документации.

4.1.11. Воздействия ползучести и усадки бетона, а также неравномерные температурные воздействия не учитываются при поверочном расчете главных балок с полным расстройством объединения с железобетонной плитой на участках от свободных концов до мест, где "окна" под упоры и плита находятся в работоспособном состоянии.

4.1.12. При расчете главных балок на основании данных обследований и испытаний необходимо учесть все выявленные дефекты, влияющие на грузоподъемность. В случае значительной разницы дефектов и повреждений для двух главных балок пролетного строения каждая из них рассчитывается раздельно, а при незначительной разнице может быть использована условная расчетная модель, в которой охватываются дефекты каждой из балок.

4.1.13. В таблице 4.1 приведены некоторые характерные дефекты и повреждения плиты и объединения плиты со стальными конструкциями, способы учета дефектов и повреждения при выполнении расчетов грузоподъемности, а также характер влияния дефектов и повреждений на работу элемента (конструкции). Приведенные в таблице 4.1 количественные оценки снижения грузоподъемности являются ориентировочными и не могут быть использованы в качестве результатов обследования вместо расчета грузоподъемности.

Таблица 4.1.

Перечень дефектов железобетонных плит

Вид дефекта (повреждения)

Характер влияния на работу конструкции (элемента)

Способ учета при оценке грузоподъемности

1

2

3

1. Расстройство объединения железобетонной плиты с главными балками:

 

 

1.1. Трещины в плите у углов окон" под упоры, как правило, косые в плане. При количестве - не более одной с каждой поперечной стороны "окна";

Опасность дальнейшего развития расстройств;

 

1.2. Аналогично п. 1.1. при количестве трещин более 2-х с каждой поперечной стороны "окна":

Уменьшение несущей способности главных балок на участках расстройств соединений плит с балками. приводящими к снижению грузоподъемности до 30 %;

При расчетном моделировании исключение из работы элементов, моделирующих упоры в местах расстройства соединений;

1.3. Видимое разрушение (с вывалом), разрыхление или неполное заполнение бетоном омоноличивания "окон" под упоры;

 

 

1.4. Отсутствие или разрушение подливки между сборными плитами и верхними поясами главных балок в пределах расстояний между "окнами" - при наличии указанных повреждений не более чем в 2-х плитах на полупролете, расположенных подряд (либо в монолитном участке и смежной сборной плите), или не более чем в 3-х плитах в пределах полупролета, разделенных плитами с сохранившимся объединением

 

 

1.5. Аналогично п.п. 1.2 - 1.4. при наличии повреждений в большем числе плит на полупролете;

Уменьшение несущей способности, приводящее к снижению грузоподъемности более чем на 30 %. "цепная реакция" дальнейшего развития расстройств при каждом проходе тяжелых подвижных нагрузок

 

1.6. Заметные "на глаз" вертикальные перемещения сборных плит при проходе временной подвижной нагрузки;

 

 

2. Расстройства поперечных стыков сборной плиты проезда

2.1. Разрушение бетона заполнения "шпоночных" поперечных стыков либо бетона омоноличивания поперечных стыков со сваркой арматурных выпусков при Ка > 0.5. при числе поврежденных стыков не более 3-х на полупролете

Снижение грузоподъемности до 5 – 10 %

При расчетном моделировании введение участков, моделирующих плиту с уменьшенной осевой жесткостью

2.2. То же. при 0,1 ≤ Ка ≤ 0,5

Снижение грузоподъемности до 20 – 30 %, опасность "цепной реакции" дальнейшего развития расстройств соединений

 

2.3. Расположение торцов смежных плит со смещением по высоте при Ка > 0,5

 

 

3. Расстройство болтовых креплений упоров к балкам:

3.1. Ослабление затяжки либо отсутствие высокопрочных болтов, крепящих стальные детали упоров к верхним поясам балок (как правило, в конструкциях "северного" исполнения)

 

То же

4. Дефекты и повреждения концевых монолитных участков

4.1. Трещины с раскрытием до 0,2 мм в бетоне монолитных участков, в швах объединения с балкой деформационного шва и смежной сборной плитой:

 

 

4.2. Отсутствие бетона или его разрушение на значительной части монолитного участка. полное его отделение от балки деформационного шва и от смежной сборной плиты;

Снижение грузоподъемности до 5-10 %, опасность "цепной реакции" дальнейшего развития расстройств соединений;

При расчетном моделировании введение участков, моделирующих плиту с уменьшенной осевой жесткостью, исключение из работы элементов, моделирующих концевые упоры;

5. Общие дефекты и повреждения \

 

 

5.1. Многочисленные трещины с раскрытием до 0,2 мм

 

 

5.2. Сколы защитного слоя с оголением арматуры в отдельных деталях;

 

 

5.3. Одиночные зоны выщелачивания и потеки на поверхности;

 

 

5.4. Отдельные трещины раскрытием более 0,2 мм, в том числе сквозные, продольные над средним прогоном, а также поперечные хаотически ориентированные;

Снижение долговечности и несущей способности плиты, приводящее к снижению грузоподъемности до 10 %:

При расчетном моделировании введение участков, моделирующих плиту с уменьшенной осевой жесткостью

5.5. Значительное разрушение защитного слоя и коррозия арматуры до 10 %:

 

 

5.6. Значительное повреждение бетона и в отдельных местах выщелачивание и размораживание;

 

 

5.7. Снижение прочности бетона до 20 % по сравнению с проектной, многочисленные трещины раскрытием более 0,3 мм, коррозия арматуры с потерей более 10 % сечения, значительные повреждения бетона от выщелачивания и размораживания на большей части плиты с уменьшением защитного слоя

Уменьшение несущей способности плиты как при работе на местные нагрузки, так и при общем изгибе сталежелезобетонной конструкции, что ведет к уменьшению грузоподъемности, соответственно, до 30 и 20 %

 

4.1.14. Дефекты и повреждения, связанные с общим снижением прочности или с расстройством поперечных швов сборной плиты, следует оценивать количественно величиной:

Ка = Еb.f ×Аb.fb.t×Аb.t

где Еb.t и Еb.f - соответственно, фактический (с учетом реальной прочности) и теоретический (отвечающий проектной марке бетона) модули упругости бетона;

Аb.f и Ab.t - соответственно, фактическая и теоретическая (проектная) площади поперечного сечения плиты.

При оценке фактической прочности плиты в целом коэффициент Ка является редукционным коэффициентом осевой жесткости плиты. Для поперечного стыка этот коэффициент отвечает доле приведенного поперечного сечения плиты, фактически воспринимающей продольное усилие в стыке. Аналогичным образом коэффициент Ка используется для оценки условий передачи продольных усилий в стыке с взаимным перепадом смежных плит по высоте, здесь в качестве величины может быть принято отношение общей части вертикальных проекций поперечных сечений смежных плит к теоретической площади сечения плиты.

4.1.15. В таблице 4.2 приведены некоторые характерные дефекты и повреждения стальных конструкций, характер их влияния на работу пролетного строения и его грузоподъемность, способы учета дефектов и повреждений при поверочном расчете.

Таблица 4.2

Перечень дефектов металлических конструкций

Вид дефекта (повреждения)

Характер влияния на работу конструкции (элемента)

Способ учета при оценке грузоподъемности

1

2

 

1. Коррозия поясов, стенок главных балок, элементов и фасонок связей с уменьшением толщины элементов:

 

Учет ослаблений сечений при поверочном расчете;

2. Ослабление или повреждение заклепок, высокопрочных болтов, дефекты сварных швов;

 

То же;

3. Усталостные трещины в элементе или швах;

 

То же или восстановление элемента;

4. Местные погнутости отдельных элементов связей, ребер жесткости (преимущественно, возникшие при перевозке элементов и монтаже):

 

То же;

5. Местные погнутости большого числа элементов связей

Ухудшение условий пространственной работы. Концентрация напряжений в поясах:

Расчет коэффициента попе речной установки подвижной нагрузки без учета работы связей, учет погибей элементов при поверочном расчете;

6. Общие деформации отдельных элементов связей, погиби нижних поясов и стенок из-за повреждений (ледоходом или карчеходом)

 

То же;

4.2. Методика расчёта грузоподъемности

4.2.1. Определение грузоподъемности железобетонной плиты следует производить с использованием расчетного аппарата СНиП. подбором величины класса нагрузки АК, которой соответствуют предельные усилия с учетом имеющихся дефектов, методом последовательных приближений.

При этом горизонтальные (продольные и поперечные) нагрузки принимаются по СНиП, применительно к классу К, определенному расчетом на прочность и общую устойчивость основных конструкций. Временная нагрузка на тротуарах не учитывается в тех случаях, когда фактическое состояние сооружения исключает нахождение людей на тротуарах (тротуарные плиты отсутствуют или сильно разрушены и т.д.).

4.2.2. Точное воспроизведение деталей механизма статической работы сталежелезобетонного пролетного строения с расстраивающейся железобетонной плитой и с развитием расстройств соединений между плитой и металлическими балками в расчетной модели весьма затруднительно, поэтому предлагается использовать приближенную расчетную модель работы соединений, которая дает с заметным запасом реальную возможность фактической оценки работы конструкций с учетом данных обследований и испытаний. Для расчетов с использованием стержневой модели конструкции предлагается использовать гипотезу о диаграмме работы упоров, сходной с диаграммой Прандтля. До достижения предельной величины сдвигающего усилия, приходящегося на упор, равной Sh = 1,6RbAb.dr где Sh - сдвигающее усилие, приходящееся на один упор, соответственно при расчёте по прочности или выносливости; Ab.dr - площадь поверхности смятия бетона упора), действует прямо пропорциональная зависимость между сдвигающим усилием и смещением оси плиты относительно верхнего пояса в месте расположения упора. После достижения предельного значения величина усилия остается постоянной и происходит перераспределение с дополнительной нагрузкой на соседние упоры.

4.2.3. С учетом приближенного характера поверочных расчетов допускается определять суммарные напряжения от расчетных нагрузок и воздействий (с учетом коэффициентов сочетаний) при работе в упругой стадии и сравнивать их с величиной расчетного сопротивления mRv. к которой вводится единый поправочный коэффициент по таблице 4.3 учитывающий упругопластический характер работы конструкции и другие факторы.

Таблица 4.3.

Поправочные коэффициенты

Пояс балки

Изгибающий момент

Положительный

Отрицательный

Расчетный случай по таблице 93 СНиП 2.05.03-84*

Расчетный случай по таблице 95 СНиП 2.05.03-84*

А

Б

В

Г

Д

Верхний

1,2

1,05

1,05

1,2

1,0

Нижний

1,05

1,05

1,05

1,0

1,0

При наличии расстройств плиты и ее соединений с металлическими балками не может быть реализовано разгружающее влияние сжатого бетона плиты проезжей части на несущую способность верхних поясов металлических балок и поправочный коэффициент для верхнего пояса должен приниматься, равным 1,0.

4.2.4. Остальные расчетные проверки стальных конструкций (по прочности при сложном напряженном состоянии, по общей и местной устойчивости) должны производиться по усилиям, определенным в соответствии с рекомендациями для принятого класса нагрузки К, соответствующего условиям прочности по нормальным напряжениям.

4.2.5. При оценке грузоподъемности в ряде случаев следует учитывать крутильную жесткость пространственной конструкции в виде двух главных балок, связанных между собой поперечными связями, железобетонной плитой проезда и нижними продольными связями. Это проявляется в существенно более равномерном распределении между балками эксцентрично расположенной в сечении моста временной нагрузки по сравнению с традиционным методом расчета по "внецентренному сжатию" или (при двух главных балках) - по "правилу рычага". Учитывать крутильную жесткость не следует при отсутствии нижних продольных связей или при значительных деформациях большого числа диагоналей связей, вызванных, например, воздействием карчехода при сверхнормативном горизонте весеннего паводка (такие случаи известны в практике эксплуатации мостов), а также при значительном расстройстве железобетонной плиты проезда и ее соединений со стальными балками;

4.2.6. Для достаточно точного расчета поперечного распределения временной нагрузки могут быть использованы различные методики. Возможно представление пролетного строения в целом в виде пространственной модели, образованной из стержней и пластинчатых элементов, либо только из стержней; в последнем случае стенки балок и плита моделируются энергетически эквивалентными рамными или ферменными конструкциями. Расчет производится с помощью достаточно широко распространенных программ или программных комплексов, реализующих задачу статического анализа пространственных систем, как правило, на базе метода конечного элемента. Возможен вариант моделирования пространственной системы пролетного строения тонкостенным стержнем замкнутого переменного сечения. Программы, реализующие этот метод (с определением секториальных геометрических характеристик), также достаточно известны.

4.2.7. В большинстве случаев для практических целей при определении "коэффициента поперечной установки" достаточна точность приближенного метода, основанного на анализе результата большого числа более точных методов расчетов. Формула для определения "коэффициента поперечной установки" при двух главных балках представляется в виде

η = 1/2 ± Θер

где Θ меньше (равно) единицы, зависит от определяемого фактора, положения рассматриваемого сечения, величины пролета;

еp - эксцентриситет нагрузки;

а - расстояние между главными балками.

С достаточной точностью для сечений в средних половинах пролетов от 42 до 84 м можно принимать Θ от 0,5 до 0,6, одинаковыми для изгибающих моментов и прогибов, с уменьшением по мере роста величины пролета. Для изгибающих моментов в зонах неразрезных балок в сечениях, близких к опорным, для поперечных сил и опорных реакций Θ = 0,9 - 1,0. т.е. эти величины следует определять по "правилу рычага". В зонах, где выявлено расстройство плиты или ее соединений с главными балками, усилия в балках от временных нагрузок также следует определять без учета пространственной работы, по "правилу рычага".

4.2.8. На первом этапе производится расчет балочной сталежелезобетонной конструкции на действие постоянных и временных нагрузок, усадки и ползучести бетона, температурных воздействий. При наличии коррозионных повреждений стальных конструкций (как постоянных по длине, так и локальных) может быть выполнен их учет как при статических расчетах (путем уменьшения расчетной толщины элементов), так и при проверках прочности. В расчетной модели могут быть учтены выявленные дефекты и повреждения плиты, количественная оценка которых постоянна по длине (уменьшение прочности, расчетной толщины или ширины плиты), что производится с помощью введения вышеприведенного коэффициента Ка ≤ 1 к осевой жесткости плиты. На втором этапе расчета может быть смоделирована расчетная схема одной из сталежелезобетонных главных балок, в которой учитываются как локальные, так и общие дефекты и повреждения железобетонной плиты проезжей части. В этой расчетной схеме могут воспроизводиться выявленные при обследованиях и испытаниях дефекты и расстройства. Так, для элементов расчетной схемы, моделирующих упоры, вводятся жесткостные и силовые характеристики, которые отвечают выявленному в конкретном упоре этапу работы (линейно-упругая характеристика - для 1-го этапа, возможное исключение из работы - для 2-го этапа, безусловное исключение из работы - для 3-го этапа работы). При наличии разрушений поперечных швов плиты в расчетную схему могут быть введены элементы, длина которых отвечает ширине шва, со сниженной осевой жесткостью. Если обнаруженная трещина проходит через сечение плиты с сохранением передачи усилий только над балками (включая зону вутов), то понижающий коэффициент Ка для зоны шва может составлять 0,5 - 0,7.

4.2.9. Производится расчет расчетной схемы на одновременное действие 2-й части постоянной нагрузки и временной нагрузки, отвечающей классу К с рассчитанным "коэффициентом поперечной установки". При этом временная нагрузка устанавливается в наиболее невыгодные положения для расчетных сечений главных балок. Так, при расчете разрезной балки, имеющей расстройства соединений на концевых участках, следует загружать равномерно распределенной нагрузкой всю длину балки, а двухосную тележку устанавливать в месте расположения первых (от опоры) сохранивших работоспособность упоров и над местами изменений сечений нижних поясов. Для неразрезных балок следует выполнять аналогичные проверки концевых боковых пролетов, а также зон расстройства соединений ближе к промежуточным опорам. Для каждой установки временной нагрузки производят итерационный расчет и получают величины расчетных напряжений в поясах главных балок от 2-й части постоянной и временной нагрузок, а затем - и суммарные напряжения с учетом результатов расчетов 1 этапа. После сравнения суммарных напряжений с расчетными сопротивлениями (при учете коэффициентов таблицы 4.1) может быть сделан вывод о соответствии или несоответствии несущей способности сталежелезобетонной конструкции и введенного в расчет класса К временной нагрузки. Методом последовательных приближений уточняется предельная величина К, которая определяет грузоподъемность сталежелезобетонного пролетного строения по нормальным напряжениям.

4.2.10. Полученная величина К далее используется при проверках расчетных сечений балки на действие касательных напряжений, совместное действие нормальных и касательных напряжений, при проверках общей устойчивости металлических балок (на участках действия сжимающих напряжений в нижних поясах), местной устойчивости вертикальных стенок и свесов сжатых полок поясов балок.

4.2.11. С использованием того же класса нагрузки К производится проверка прочности среднего прогона (при его наличии), прочности и устойчивости элементов поперечных и продольных связей, а также их прикреплений.

4.2.12. В таблицах 4.4 - 4.6 приведены результаты определения грузоподъемности и расчётного давления на ось в наиболее распространённых на сети Федеральных автомобильных дорог РФ сталежелезобетонных пролетных строений, рассчитанных согласно, требований СНиП.

Таблица 4.4

Определение расчетной грузоподъемности сталежелезобетонных пролетных строений согласно, требований раздела 5 СНиП 2.05.03-84*

№№ п/п

Название проекта

Элемент, определяющий грузоподъемность пролетного строения

Действующие напряжения в элементе при расчете на А11

Расчетная грузоподъемность *)

АК

Действующие напряжения в элементе при расчете на АК

Критерий Ry

кг/см"

кг/см2

кг/см2

1

2

3

4

5

6

7

1

4793КМ

1958 г

Lp =32,4 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 16,2 м

2474

А14

2760

2850

2

Типовой проект.

Выпуск 115 1958 г

Lp =42,5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

2640

А13

2845

2850

4

Типовой проект.

4801 КМ

1959 г

Lp = 42,5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

2472

А15

2840

2850

4

43282КМ

Вариант 1966 г

Lp = 42,5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

2322

А16

2795

2850

5

43282КМ

Вариант 1972 г

Lp =42.5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

2349

А16

2720

2850

6

Типовой проект. Инв. №608/1

1968 г

Lp =42.0 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,00 м

2469

А17

2965

3000

7

Типовой проект. Инв. № 608/2

1968 г

Lp =3x42.0 м

Нижний пояс главной балки во втором пролете в сечении

х = 10,5 м

1845

А4

1427

1427 устой-
чивость сжатого пояса

8

Типовой проект. Инв. № 1180/1

1968 г

Lp =42.0 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 14.75 м

2695

А15

2954

3000

9

Типовой проект. Выпуск 7

1985 г

Lp = 3×63,0 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 26,25 м

2828

АН

2828

3000

10

Типовой проект. Выпуск 8

1986 г

Lp = 63+84+63 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 60,13 м

2755

А8

2617

2688 устой-
чивость сжатого пояса

*) расчетная грузоподъемность бездефектных пролетных строений определена только по несущей способности главных балок, включая сечения с ослаблениями в местах монтажных стыков, но без учета несущей способности элементов прогонов, поперечных и продольных связей, соединительных элементов между железобетонной плитой проезжей части и металлическими балками.

Таблица 4.5

Определение расчетного давления на ось эталонных транспортных средств при расчете сталежелезобетонных пролетных строений на А11 по СНиП 2.05.03-84*

№№ п/п

Шифр проекта, Расчетный пролет

Элемент, определяющий грузоподъемность пролетного строения

Расчетный изгибающий момент в элементе при расчете на А11

№№ схем эталонных транспортных средств по таблице 6

Расчетное давление на ось Р

тм

 

тс

1

4793 КМ

1958 г

Lp = 32,4 м

Нижний пояс

главной балки в

сечении х = 16,2 м

509,8

1

22,0

2

14,9

3

12,8

4

10,4

5

9,0

6

7,7

2

Типовой проект. Выпуск 115

1958 г

Lp = 42,5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

746,3

1

19,7

2

13.8

3

13,7

4

11,1

5

9,5

6

8,1

3

Типовой проект. 4801 KМ

1959 г

Lp = 42,5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

745,7

1

19,6

2

13,7

3

13,6

4

11,0

5

9,5

6

8,0

4

43282 КМ

Вариант 1966 г

Lp =42,5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

826,8

1

19,4

2

13,6

3

13,5

4

10,9

5

9,4

6

8,0

5

43282 КМ

Вариант 1972 г

Lp =42,5 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,25 м

826,8

1

19,4

2

13,6

3

13,5

4

10,9

5

9,4

6

8,0

6

Типовой проект.

Инв. № 608/1

1968 г

Lp =42,0 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 21,00 м

813,0

1

19,4

2

13,6

3

13,4

4

10,9

5

9,3

6

8,0

7

Типовой проект. Инв. № 608/2

1968 г

Lp = 3×42,0 м

Нижний пояс главной балки во втором пролете в сечении

х = 10,50 м

-247,8

1

16,7

2

11,6

3

13,0

4

10,4

5

8,7

6

7,2

8

Типовой проект.

Инв. № 1180/1

1968 г

Lp = 42,0 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 14,75 м

962,6

1

15,6

2

12,2

3

13,0

4

11,3

5

10,0

6

8,1

9

Типовой проект.

Выпуск 7

1985 г

Lp = 3×63,0 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 26,25 м

1160,4

1

13,7

2

10,0

3

11,8

4

10,8

5

9,3

6

8,1

10

Типовой проект.

Выпуск 8

1986 г

Lp = 63+84+63 м

Нижний пояс главной балки в сечении

х = 60,13 м

-1253,5

1

12,8

2

9,8

3

11,7

4

11,0

5

9,6

6

8,4

Таблица 4.6

Исходные данные, принятые при определении расчетного давления на ось эталонных транспортных средств при расчете сталежелезобетонных пролетных строений на АН по СНиП 2.05.03-84*

№№ п/п

Шифр проекта, расчетный пролет

Габарит проезжей части. м

Динамический коэффициент  1-μ

Коэффициент надежности по нагрузке А11

γf

Коэффициент поперечной установки нагрузки А11

равномерно-
распределенной

двухосной тележки

1

2

3

4

5

6

7

1

4793 КМ

Lp = 32,4 м

Г-7

1,215

1,2

1,042

1,173

2

Типовой проект.

Выпуск 115

Lp = 42,5 м

Г-7

1,187

1,2

1,08

1,2

 

Типовой проект.

4801 КМ

Lp = 42,5 м

Г-7

1,187

1,2

1,042

1,173

4

43282 КМ

Вариант 1966 г

Lp = 42,5 м

Г-8

1,187

1,2

1,144

1,313

5

43282 КМ

Вариант 1972 г

Lp = 42,5 м

Г-8

1,187

1,2

1,144

1,313

6

Типовой проект.

Инв. № 608/1

Lp = 42,0 м

Г-8

1,189

1,2

1,344

1,313

7

Типовой проект. Инв. № 608/2

Lp = 3×42,0 м

Г-8

1,189

1,2

1,144

1,313

8

Типовой проект.

Инв. № 1180/1

Lp = 42,0 м

Г-11,5

1,189

1,2

1,457

1,723

9

Типовой проект. Выпуск 7

Lp =3×63,0 м

Г-8

1,149

1,2

1,144

1,313

10

Типовой проект. Выпуск 8

Lp = 63+84+63 м

Г-8

1,181

1,2

1,144

1,313

5. Определение грузоподъёмности стальных пролётных строений

5.1. Расчет несущей способности элементов стальных пролетных строений производят согласно указаний СНиП "Мосты и трубы" с учетом их фактического состояния по данным обследования сооружения. Все расчетные характеристики материалов следует принимать по действующим нормативным документам с учётом положений п. 4.1.5 - 4.1.8. Общие положения расчета грузоподъемности изложены в разделе 1.

5.2. При определении грузоподъемности стальных пролетных строений в общем случае должны быть выполнены поверочные расчеты с учетом фактического состояния конструкций в сечениях главных балок в серединах пролетов; главных балок над опорами для консольных и неразрезных конструкций, а также в местах изменения сечения балок в близи опор. Расчет железобетонной плиты проезжей части выполняют на воздействие местной нагрузки с учетом указаний раздела 3 настоящих ОДН.

Грузоподъемность пролетных строений в виде сквозных ферм определяют по наиболее нагруженным поясам и раскосам, а также по поврежденным элементам. Одновременно проверяют расчетом грузоподъемность болтовых, сварных и заклепочных соединений в этих местах.

В поврежденных несущих элементах рассчитывают имеющие потери сечения или недопустимые погиби.

В случаях применения деревянной конструкции проезжей части при расчетах следует руководствоваться соответствующим разделом СНиП и указаниями раздела 7. настоящих ОДН.

5.3. Расчет элементов с учетом дефектов и повреждений в случае сохранения проектной расчетной схемы сводится к поверочному расчету сечений. Если дефекты или повреждения влекут изменение расчетной схемы конструкции, следует производить перерасчет усилий.

Перечень дефектов и повреждений, снижающих несущую способность элементов стальных пролетных строений, приведен в таблице 5.1.

5.4. Перерасчет усилий в стальных пролетных строениях на постоянные и временные нагрузки с учетом фактического состояния конструкции должен производиться, как правило, на основе пространственных методов с использованием программных компьютерных комплексов.

5.5. Для конструкций пролётных строений с деревянной проезжей частью разрешается производить расчёты на временные нагрузки с применением плоских систем по методу внецентренного сжатия или "рычага" в зависимости от принятой системы связей между балками (фермами).

5.6. Оценка грузоподъемности элементов, имеющих трещины в металле может производиться только при условии немедленной их локализации или устранения (засверливание, заваривание и др.). В противном случае мост должен быть закрыт для движения транспорта и пешеходов.

5.7. Грузоподъемность сварных элементов пролетных строений, изготовленных до 1979 года, расположенных в районах с расчетной минимальной температурой ниже минус 25о, следует оценивать с учетом возможной хладноломкости стали. Эти данные могут быть получены согласно п. 2.1.12 - 2.1.13 и в результате испытания стали на ударную вязкость в соответствии с действующими нормами в зависимости от климатических условий при температурах минус 40о, минус 50о или минус 70о.

5.8. Грузоподъемность болтовых и сварных соединений в конструкциях стальных пролетных строениях определяют с использованием нормативов и расчетных формул действующих СНиП. Грузоподъемность заклепочных соединений в балках сплошного сечения и фермах допускается оценивать согласно п. 5.9. - 5.14.

5.9. В пролетных строениях с металлическими клепаными балками сплошного сечения проверяют связующие заклепки пояса со стенкой из условия прочности на срез заклепок, и их смятие, а также на срез вертикальной стенки между двумя заклепками.

Сопротивление заклепки срезу определяют по формуле:

где: Т- касательная сила, передающаяся с пояса на стенку. .

а - шаг поясных заклепок:

Rbs - расчетное сопротивление заклепки на срез принимают Rbs = 1400 кг/см2;

Q - расчетная поперечная сила:

I - момент инерции сечения балки относительно нейтральной ее оси;

Sn -статический момент сечения пояса, прикрепленного заклепками, относительно нейтральной оси балки;

d - диаметр заклепки.

Проверка заклепки на снятие производится по формуле:

Т·а = dδRbt.

где: Rbt - расчетное сопротивление заклепки на смятие принимают:

Rbt = 3500 кг/см2:

δ - толщина вертикальной стенки.

Стенку на срез между двумя заклепками проверяют по формуле:

Т·а = δ(a-d) Rbs.

где: Rbs = 1200 кг/см2.

5.10. Если на балку передается непосредственно сосредоточенная нагрузка с проезжей части (от поперечных второстепенных балок), то проверка делается на полное усилие, приходящееся на заклепку, которое составляет:

где: Р - вертикальная сосредоточенная нагрузка на балку.

5.11. При проверке заклепочных соединений в стыках вертикальной стенки сплошных балок величина усилия, приходящего на любой ряд заклепок, может быть выражена формулой:

где: z - расстояние от нейтральной оси до рассматриваемого ряда заклепок;

а - вертикальный шаг заклепок:

♦ и  - наибольшие нормальное и касательное напряжения в стенке. Необходимое число заклепок в горизонтальном ряду:

где: Sдоn - допустимое усилие на одну заклепку.

5.12. Количество заклепок, необходимое для перекрытия стыков уголков и горизонтальных листов, может быть определено по приходящим на них усилиям.

Усилие, приходящееся на горизонтальный лист:

Sr = σ11.

где: σ1 - напряжение от изгиба в уровне оси горизонтального листа;

b и δ1 - ширина и толщина горизонтального листа.

Усилие, приходящееся на поясной уголок, определяют аналогично, умножая площадь сечения уголка Fy на ординату эпюры нормальных напряжений σ2, соответствующую центру тяжести уголка:

Sу = Fy σ2.

5.13. При проверке расчетом грузоподъемности заклепочных соединений элементов сквозных ферм, работающих на продольную силу, принимается, что усилия в них равномерно распределяются между заклепками. При этом несущая способность элемента (пояса раскоса) принимается наименьшей по величине из условия расчета элемента и его заклепочного соединения.

5.14. В элементах, работающих на знакопеременные усилия в расчетах заклепочных соединений необходимо учитывать коэффициент γw, принимаемый по формуле (для углеродистой стали):

где: σmin и σmах - наименьшее и наибольшее (по абсолютной величине) значения напряжений со своими знаками (плюс для растяжения и минус для сжатия), определяемые от суммарных воздействий постоянных и временных нагрузок.

5.15. Оценку грузоподъемности стальных пролетных строений сложных систем (висячие и вантовые мосты, сквозные арки, рамные системы) следует поручать специализированным организациям. имеющим в своем составе высококвалифицированных специалистов.

5.16. Справочные сведения по нормам и металлам, применявшиеся ранее в мостостроении, даны в приложении Г.

Таблица 5.1

Дефекты и повреждения стальных пролетных строений

№ п/п

Вид дефекта (повреждения)

Характер влияния на работу конструкции

Способ учета при оценке грузоподъемности

Способ оценки степени повреждения

1

2

3

4

5

1.

Коррозионные повреждения

 

 

 

1.1

Коррозия глубиной 0,5-1,0 мм с распространением на 20-40 % периметра сечения

Уменьшение рабочего сечения

Снижение несущей способности на 5 %

Осмотр, измерение глубины коррозии

1.2

То же с распространением на более 40 % периметра сечения

То же

Снижение несущей способности на 10 %

То же

1.3

Коррозия глубиной более 1,0 мм на 20-40 % периметра сечения

То же

То же

То же

1.4

То же на более, чем 40 % периметра сечения

То же

Поверочный расчет сечения, но снижение несущей способности не менее, чем на 10 %

То же

2.

Механические повреждения

 

 

 

2.1

Погнутости сжатых элементов ферм, сжатых поясов главных балок

Ухудшение работы на устойчивость

Перерасчет

Осмотр, измерение стрелки и базы погиби

2.2

Погнутости («хлопуны») стенок главных балок, размеры которых превышают допустимые (1,600·L)

То же

Поверочный расчет сечения

 

2.3

Местные погнутости элементов на малой базе. при отношении стрелки к базе более 1/3

Ослабление сечения

То же

Осмотр, измерение размеров погнутости

2.4

Местные надрывы

То же

То же

Измерение размеров надрывов

2.5

Разрывы более чем 30 % сечения

Полное выключение элемента из работы конструкции

Перерасчет

Экспертно при осмотре

2.6

Механические повреждения соединений (заклепок, болтов, сварных швов) более 20 % в узле

Уменьшение несущей способности соединения

Поверочный расчет соединения

Осмотр, проверка заклепок и болтов простукиванием, динамометрическим ключом

2.7

Погнутости элементов связей, влекущие изменение поперечной жесткости более чем на 30 %

Изменение характера пространственной работы

Перерасчет

Экспертно при осмотре

3.

Силовые повреждения

 

 

 

3.1

Потеря устойчивости сжатых элементов

Полное выключение элемента из работы конструкции

Перерасчет

Экспертно при осмотре

3.2

Усталостные трещины в металле несущих конструкций

Ослабление сечения элемента

Поверочный расчет при условии немедленной локализации трещины (засверливание концов, ликвидация концентратов напряжений)

Экспертно при осмотре

3.3

Трещины вследствие хладноломкости металла

Ослабление сечения элемента

То же плюс введение ограничения нагрузки при низких температурах

Испытания металла на ударную вязкость Химический анализ стати

3.4

Трещины в сварных швах несущих конструкций

Ослабление сечения элемента

Поверочный расчет сечения

Экспертно при осмотре

3.5

Трещины в сварных швах ребер жесткости

Ослабление сечения элемента

Снижение несущей способности на 1-3 %

Экспертно при осмотре

4

Технологические дефекты и повреждения

 

 

 

4.1

Дефекты заклепочных и болтовых соединений (более 20 % в узле)

Снижение несущей способности соединения

Поверочный расчет соединения

Проверка простукиванием, динамометрическим ключом

4.2

Дефекты сварных швов

Ослабление сечения

Уменьшение несущей способности на 5-10 %

Экспертно при осмотре

4.3

Наличие технологических отверстий, ослабляющих сечение более чем на 5 %

Ослабление сечения

Поверочный расчет сечения

Измерение размеров ослабления

4.4

Наличие концентратов (приварки, подрезы, прорези и т.п.)

Ухудшение напряженного состояния

Снижение грузоподъемности до 10 %

Экспертно при осмотре

4.5

Заклинивание опорных частей и шарниров. увеличение коэффициентов трения вследствие засорения, коррозии, воздействия температуры и т.п.

Изменение расчетной схемы

Перерасчет

Экспертно при осмотре

6. Определение грузоподъёмности опор

6.1. При определении грузоподъемности фундаментов и опор в общем случае определяют должны быть выполнены следующие расчёты с учетом фактического состояния конструкций.

Для фундаментов на естественном основании:

- несущая способность по грунту (вдоль и поперек моста);

- устойчивость против опрокидывания и сдвига (плоского и глубокого - совместно с грунтом основания;

- несущая способность по бетону на скалывание по обрезу тела опоры;

- устойчивость фундаментов при воздействии сил морозного пучения:

- осадки, крены.

Для фундаментов на свайном основании:

- несущая способность по грунту;

- расчет свайного ростверка;

- расчета плиты ростверка на продавливание сваей;

- осадки, крены:

- устойчивость при воздействии сил морозного пучения.

Для массивных опор:

- по ограничению положения равнодействующих усилий в ослабленном сечении тела опоры, обреза фундамента:

- расчёт прочности отдельных частей при раскалывании опоры:

- расчёт оголовка опоры или ригеля при наличии в них дефектов.

Для опор свайно-эстакадного типа и рамной конструкции:

- расчет стоек на прочность и устойчивость:

- расчет насадки (ригеля) на изгиб, скалывания по краю подферменников:

- расчет подферменников на продавливание.

6.2. Расчет несущей способности фундаментов и опор производят согласно указаниям действующего СНиП "Мосты и трубы" и с учетом их фактического состояния и реальных условий нагружения. Перечень дефектов и повреждений, снижающих несущую способность фундаментов и опор, приведен в таблице 6.1.

6.3. Для расчёта свайного основания, проект которого отсутствует, необходимо установить количество свай, их размещение, глубину погружения и армирование.

6.4. Все расчётные характеристики грунтов оснований, материалов фундаментов и опор следует принимать по действующим нормативным документам. Прочностные характеристики бетона следует оценивать, как правило, по результатам полевых исследований.

6.5. При определении геологического строения грунтов оснований приоритетным является бурение контрольной скважины в створе опор.

При невозможности бурения контрольной скважины следует руководствоваться проектными данными.

В случае отсутствия сведений о геологическом строении грунтов основания можно использовать данные территориальных земельных органов для района расположения мостового сооружения с введением дополнительного коэффициента - надежности к несущей способности фундамента по основанию, равного 0,8.

6.6. При отсутствии дефектов и повреждений, снижающих несущую способность фундаментов, его грузоподъемность принимают не меньшей, чем проектная грузоподъемность пролетных строений.

Если при этом производят оценку грузоподъемности с целью последующей реконструкции или усиления мостового сооружения, то несущую способность фундаментов по грунту принимают в зависимости от сроков эксплуатации с коэффициентами:

- для сроков эксплуатации от 10 до 20 лет - 1,1;

- для сроков эксплуатации более 20 лет - 1,2.

6.7. Расчеты ведутся по общепринятым методикам с учетом требований СНиП, учитывающих дефекты, изложенные ниже.

Ослабление сечения стоек при вертикальных трещинах вследствие коррозии арматуры учитывается следующим образом:

- при раскрытии трещин до 0,3 мм - ослабление не учитывается;

- при раскрытии трещины от 0,3 до 1,0 мм площадь сечения защитного слоя учитывается с коэффициентом 0,8;

- при раскрытии трещин от 1,0 до 3,0 мм, площадь сечения защитного слоя учитывается с коэффициентом 0,5;

- при раскрытии трещин от 3,0 и выше, площадь сечения защитного слоя не учитывается.

Таблица 6.1

Дефекты и повреждения фундаментов и опор

№ п/п

Вид дефекта (повреждения)

Характер влияния на работу конструкции

Способ учета при оценке грузоподъемности

Способ оценки степени повреждения

1

2

3

4

5

1.

Фундаменты

 

 

 

1.1

Размывы грунтовых оснований массивных фундаментов более 15 % по площади опирания на грунт

Снижение несущей способности по грунту, по устойчивости положения

Перерасчет

Экспертно по данным подводного обследования

1.2

Размывы грунтовых оснований свайных фундаментов, превышающие предельные значения с преобразованием расчетной схемы низкого свайного ростверка в высокий

Снижение несущей способности свайного ростверка

Перерасчет

Измерение глубины размывов

1.3

Повреждение плиты свайного ростверка с уменьшением степени заделки свай в ростверк более чем на 20 % для одной сваи

Снижение несущей способности

Перерасчет

Экспертно для каждой сваи по данным обследования

1.4

Разрушение бетона на части длины сваи

Потеря сечения

Перерасчет с учётом п. 6.7

Измерение размеров повреждения

1.5

Осадки фундамента, равномерные по ширине опоры в неразрезных системах

Изменение напряженного состояния неразрезных и рамных конструкций

Перерасчет

Геодезическая съемка и сравнение с предыдущими данными; экспертно по признакам осадки

1.6

Осадки фундамента, неравномерные по ширине опоры

Изменение напряженного состояния опор и пролетных строений

Перерасчет

То же

1.7

Незатухающие во времени осадки фундаментов

Снижение несущей способности опор и неразрезных пролетных строений

Перерасчет, немедленное введение ограничения грузоподъемности вплоть до закрытия моста

Испытание под временной нагрузкой в течение 8-12 часов

1.8

Глубины забивки свай меньше проектных

Снижение несущей способности фундамента по грунту

Перерасчет

То же

2.

Массивные промежуточные опоры

 

 

 

2.1

Выветривание поверхности на глубину более 5 см при суммарном уменьшении площади более 20 %

Уменьшение сечения

Понижающий коэффициент 0,8-0,9

Экспертно по данным обследования

2.2

Разрушение швов кладки между контурными блоками на полную глубину

Уменьшение сечения

Перерасчет или понижающий коэффициент 0,8-0,9

То же

2.3

Разрушение кладки с выпадением группы камней (в каменных опорах)

Уменьшение сечения

Понижающий коэффициент 0,8-0,9

То же

2.4

Горизонтальные длинные трещины в нижней части опоры по широким граням раскрытием более 0,5 м

Уменьшение сечения

Перерасчет или понижающий коэффициент 0,9-0,95

То же

2.5

Сквозные трещины различного раскрытия, расчленяющие тело опоры на отдельные блоки

Снижение несущей способности

Перерасчет

Экспертно по данным обследования

2.6

Вертикальная трещина в оголовке (ригеле) поперек оси моста между опорными частями смежных пролётных строений

Снижение несущей способности

Перерасчет

Экспертно по данным обследования

2.7

Коррозия арматуры сеток подферменной плиты с разрушением бетона

Снижение несущей способности подферменников

Перерасчет

Экспертно по данным обследования

2.8

Несовпадение оси фундамента с осью тела опоры

Изменение напряженного состояния

Перерасчет

Измерение эксцентриситета

2.9

Смещение опорных частей к краю подферменной площадки

И вменение напряженного состояния

Перерасчет

То же

2.10

Прочность бетона опор ниже проектной на класс и более (с обеспеченностью 95 %)

Снижение несущей способности

Уменьшение расчетных сопротивлений

Измерения прочности и статистический анализ

2.11

Разрушение (частичное) или наклон тела опор от навала судов или уменьшение фактических размеров сечений тела опор по отношению к проектным

Уменьшение сечения, изменение схемы, эксцентриситеты приложения сил

Перерасчет

Измерение размеров и положения опоры

2.12

Наклоны опор более 2 %

Снижение устойчивости эксцентриситета

Перерасчет

Измерение эксцентриситета

3.

Столбчатые опоры (оболочки)

 

 

 

3.1

Разрушение защитного слоя бетона столбов с уменьшением площади сечения более, чем на 10 %

Уменьшение сечения

Понижающий коэффициент

Экспертно по данным обследования

3.2

Вертикальные трещины в бетоне столбов при обычной или предварительно напряженной арматуре раскрытием более 0,5 мм

Снижение несущей способности

Понижающий коэффициент

Экспертно по данным обследования

3.3

Горизонтальные трещины в бетоне столбов (в нижней части) раскрытием более 0,3 мм

Снижение несущей способности

Понижающий коэффициент

Экспертно по данным обследования

3.4

Раковины, сколы и разрушение в верхней части ригеля опоры с уменьшением площади вертикального сечения

Уменьшение сечения ригеля

Понижающий коэффициент

Экспертно по данным обследования

3.5

Обнажение арматуры ригеля в нижней зоне сечения между столбами и над столбами в верхней зоне с коррозией металла

Уменьшение сечения

Перерасчет

По данным измерений или экспертно

3.6

Смещения столбов относительно друг друга и по отношению к проектным данным более, чем на 0,2 м

Изменение напряженного состояния

Перерасчет

Измерение эксцентриситетов

3.7

Наклоны опор более 2 %

Снижение несущей способности

Перерасчет

То же

3.8

Вертикальные трещины по периметру оболочек

Снижение несущей способности

Перерасчет

Изменение расчётных схем работы столбов

3.9

Не все арматурные выпуски столбов заделаны в насадке

Снижение несущей способности

Перерасчет

Изменение расчетных схем работы столбов

4.

Опоры свайно-эстакадного типа (промежуточные)

 

 

 

4.1

Раковины, сколы и разрушения бетона в верхней части насадки опоры между стойками или нижней зоне около стойки или на консольной части

Уменьшение сечения

Перерасчет

Экспертно по данным обследования

4.2

Вертикальные трещины в нижней части насадки опоры между стойками (сваями) или в верхней зоне над последними раскрытием более 0,3 мм

Уменьшение сечения

Перерасчёт

Экспертно по данным обследования

4.3

Разрушение защитного слоя бетона стоек (свай) с оголением и коррозией арматуры

Уменьшение сечения

Перерасчет с учётом п. 6.7

Измерение фактического сечения

4.4

Трещины в стойках, ориентированные вдоль стержней арматуры каркаса

Снижение несущей способности

Понижающий коэффициент с учётом п.6.7

Экспертно

4.5

Горизонтальные трещины в нижней части стоек раскрытием более 0,3 мм

Снижение несущей способности

Понижающий коэффициент

Экспертно

4.6

Коррозия рабочих стержней арматуры с ослаблением более 10 %

Снижение несущей способности

Перерасчет

Измерение фактического сечения

4.7

Смещение осей свай в направлении поперек оси моста с увеличением расстояния между соседними сваями

Перенапряжения в сваях

Перерасчет

Измерение положения стоек

4.8

Отклонение стоек от вертикали более 2 %

Снижение несущей способности

Перерасчет

То же

4.9

Опирание балок пролетных строений на край консоли насадки

Снижение несущей способности

Перерасчет

То же

4.10

Низкое качество объединения свай с насадкой с образованием сквозного просвета

Уменьшение сечения

Перерасчет

Экспертно по данным обследования

4.11

Нарушение проектных значений прочности бетона на класс и более с обеспеченностью 95 %

Снижение прочности

Перерасчет

Статистическая обработка экспертных данных

5.

Устои

 

 

 

5.1

Сквозные трещины, расчленяющие тело устоя на отдельные блоки

Снижение несущей способности

Перерасчет

Экспертно

:5.2

Наклоны устоя более 2 %

Снижение несущей способности

Перерасчет

Измерение наклона

5.3

Осадки устоя

Снижение несущей способности

Перерасчет

Измерение наклона

5.4

Смещение устоя в плане

Снижение несущей способности

Перерасчет

Измерение наклона

Примечание: В отдельных конкретных случаях непосредственно на грузоподъёмности могут отражаться: вертикальные трещины в крыльях и открылках; вертикальные трещины в шкафной стенке: упирание пролётного строения в шкафную стенку; разрушение плит плавного съезда или площадок опирания их на устой; размывы конуса насыпи в верхней части устоя.

6.8. При определении грузоподъёмности опор необходимо учитывать особые условия эксплуатации мостов в сейсмически опасных районах или построенных на подрабатываемых территориях, наличия карстов и т.п.

7. Определение грузоподъёмности деревянных мостов

7.1. Определение класса нагрузки и допускаемых усилий от временной нагрузки на элементы балочных мостов с простыми прогонами.

7.1.1. Методика определения грузоподъемности деревянных мостов распространяется, в основном, на сооружения балочных конструкций: мосты с простыми прогонами и стоечными опорами, дощато-гвоздевые фермы и фермы Гау-Журавского. а также пролетные строения с клееной древесиной.

7.1.2. К числу дефектов, снижающих грузоподъемность деревянных мостов, относят: загнивание древесины, сколы и смятие древесины по рабочим сечениям и площадкам, а также поперечные трещины и разрывы элементов, перекосы конструкции и другие (таблицы 7.1 и 7.2).

Дефекты, такие как ослабление скреплений болтов, зазоры в узлах, трещины вдоль волокон не большой глубины (1 - 1,5 см) должны устраняться заранее (до определения грузоподъемности мостов) при уходе и профилактических работах или учет их при расчете должен производиться на основании опытных данных по результатам обследования и испытания сооружения.

Таблица 7.1

Дефекты в балочных мостах с простыми прогонами.

Вид дефекта

Характер влияния на элемент

Форма учета

1

2

3

4

1

Загнивание настила в места опирания на поперечины.

Ослабление древесины в местах опирания.

При ослаблении сечения элемента или площади опирания для расчета учитывается только здоровая часть древесины. Ослабление Foc до 10 % не учитывается. При Foсл более 10 % - учитывают фактические величины здоровой древесины, Foсл  более 25,0 % - ослабление принимается за 100 % (требуется замена). При внутреннем загнивании древесины элемент заменяют.

2

Загнивание поперечин в местах опирания на прогон.

Ослабление древесины в местах опирания.

3

Загнивание поперечин в местах опирания на них нижнего настила.

Ослабление древесины в местах опирания.

4

Загнивание прогонов в местах опирания на насадки опор.

Ослабление древесины, в местах опирания.

5

Загнивание прогонов в местах опирания на них поперечин.

Ослабление древесины в местах опирания.

6

Загнивание насадок в местах сопряжения со сваями.

Ослабление древесины в местах опирания.

7

Загнивание насадок в местах опирания на них прогонов.

Ослабление древесины в местах опирания.

8

Загнивание сваи по ее длине

Ослабление сечения свай на сжатие.

9

Загнивание свай в местах сопряжения с насадкой.

Ослабление древесины на сжатие в торцах свай.

10

Разрыв элемента (доски настила, поперечины, прогоны, насадки свай).

Выключение из работы элемента.

Перераспределение усилий между целыми элементами.

11

Прогон имеет продольный скол или глубокую трещину на всю ширину вдоль волокон.

Ослабление площади прогона сечения за счет разделения

Прогон рассматривать как составной элемент

12

Загнивание, скол или смятие колодок или шпонок в составных прогонах или стойках опор.

Выключение из работы.

Замена или усиление.

Таблица 7.2.

Дефекты в деревянных фермах.

Вид дефекта

Характер влияния на элемент

Форма учета

 

Дощато-гвоздевые фермы и клеёные балки.

 

1

Загнивание нижнего пояса.

Ослабление сечения пояса на растяжение.

При расчете учитывается фактическая площадь здоровой древесины. При ослаблении более 20 % производят усиление пояса или стыка.

2

Загнивание в стыке нижнего пояса.

Ослабление площади стыка на восприятие растяжения.

---"---

3

Загнивание верхнего пояса.

Ослабление сечения пояса.

---"---

4

Загнивание мест опирания поперечных балок на фермы.

Ослабление древесины на сжатие в местах опирания.

---"---

5

Загнивание досок клеёной балки

Ослабление площади сечения

Учёт ослабления сечения

6

Расслоение досок в клеёной балке

Ослабление сечения балки за счет ее разделения

Балку рассматривают как составной элемент

 

Фермы Гaу-Журавского.

 

7

Загнивание нижнего или верхнего пояса.

Ослабление сечения пояса соответственно на растяжение или сжатие.

Учет ослабления площади сечения. При ослаблении более 20 % элемент заменяют или усиливают, при внутреннем загнивании -заменяют.

8

Загнивание в стыке нижнего пояса.

Ослабление площади стыка на восприятие растяжения.

---"---

9

Загнивание, смятие или скалывание подушек в узлах.

Выключение подушки из работы.

Замена подушек или усиление узла.

10

Загнивание торцов раскосов.

Выключение подушки из работы.

Замена подушек или усиление узла.

11

Загнивание мест опирания поперечных балок на фермы.

Ослабление древесины на сжатие в местах опирания.

См. табл. 7.1.

7.1.3. Грузоподъёмность деревянных мостов определяют через класс нагрузки по наиболее слабому элементу (настилу, прогону, ферме, насадки или стойки опоры). Расчёты элементов производят в сечениях наиболее напряжённых и в сечениях с дефектами, влияющих на грузоподъёмность, согласно указаний действующего СНиП. Для определения класса нагрузки и допускаемых эквивалентных нагрузок в настоящем разделе предлагаются расчётные формулы для наиболее распространённых конструкций.

Расчётные характеристики древесины, стали и др. материалов принимают по действующим СНиП. Причём расчётные сопротивления древесины следует принимать при влажности более 25 %.

7.1.4. При расчете настила и поперечин проезжей части сосредоточенное давление колеса расчетной автомобильной или колесной нагрузки принимается распределенным:

- при наличии верхнего продольного и нижнего поперечного настила на последний нагрузка от колеса распределяется на две доски, а при одиночном поперечном настиле - на одну доску;

- при двойном продольном настиле распределение нагрузки на нижний настил принимается на число досок соответственно расположенных на ширине обода колеса или полосы распределенной нагрузки;

- при наличии над настилом асфальтобетона или песчаной постели нагрузку распределяют под углом 45о в пределах полной толщины асфальтобетона или постели. Тоже для настила из досок уложенных на ребро и сплоченных гвоздями при асфальтобетонном покрытии;

- в рабочее сечение настила включаются все доски в зоне распределения давления, ширина которых попадает в эту зону не менее чем половина ширины доски.

Расчет настила на изгиб производится как неразрезной балки с числом пролетов соответствующих 3 и более.

7.1.5. При двойном дощатом настиле, уложенного на отдельные поперечины, нагрузка от колеса на поперечины передается с учетом коэффициента упругого распределения kпр, величину которого определяет по формуле:

,

(7.1)

где с - расстояние между осями поперечин, см; d - расстояние между осями прогонов, см; IП - момент инерции поперечин, см; IН - момент инерции досок нижнего настила, воспринимающих давление колеса, см4 (обычно три или две доски).

В зависимости от соотношения жесткостей настила и поперечин давление колеса распределяют настилом на три и большее число поперечин по формуле:

Р1 = α1Рк

(7.2)

где P1 - давление на среднюю поперечину (над которой стоит груз); Рк - давление на колесо;  - коэффициент упругого распределения.

Если kпр больше (равно) 1/3, давление колеса распределяется на три поперечины, то коэффициент упругого распределения вычисляется по формуле:

Если kпр меньше 1/3, но больше (равно) 0,055. давление колеса распределяется на пять поперечин, то коэффициент находят по формуле:

(7,4)

Постоянную нагрузку ввиду ее малости можно не учитывать. Грузоподъемность поперечин определяют расчетом как-разрезной балки с пролетом равным расстоянию между осями прогонов или по формуле (7):

(7.5)

где Рк - допускаемое давление на колесо автомобиля или колесной нагрузки, кгс;

W - момент сопротивления одной поперечины, определяемый по приложению Д;

d - расстояние между осями прогонов, см;

 - коэффициент упругого распределения нагрузки, который определяется по таблице 7.3 или формулам 7.3 или 7.4;

b0 - ширина обода колес, см:

КП - коэффициент на породу леса: пЭ - коэффициент для эквивалентной нагрузки (пЭ = 1,4).

Отсюда класс нагрузки на поперечины принимается равным:

(7.6)

где Рк и с приняты соответственно в тс и м: пТ и пР - см. п. 7.1.9.

7.1.6. Класс нагрузки на разбросные и сосредоточенные прогоны вычисляют с учетом постоянной нагрузки, принимаемой по фактической величине. Расчёт производят путём проверки прочности прогона по расчётному сопротивлению древесины на изгиб в сечении по середине пролёта, с учётом дефектов.

7.1.7. При определении класса нагрузки при разбросанных прогонах определяют коэффициент упругой передачи нагрузки для прогонов по формуле:

(7.7)

где d - расстояние между осями прогонов: IПР - момент инерции прогона; l - расчетный пролет прогонов; IПР - момент инерции поперечин, воспринимающих давление колеса при автомобильной нагрузке (обычно двух или трех поперечин).

В зависимости от соотношения жесткостей поперечин и прогонов давление может распределиться на три, пять или большее количество прогонов. Если kПР больше (равно) 1/3. давление колеса распределяется на три прогона. Если kПР меньше 1/3, но больше (равно) 0,055, давление колеса распределяется на пять прогонов (см. рис. 7.1), а при меньше 0,055 - на семь.

7.1.8. По величине коэффициента упругой передачи kПР и количеству прогонов, на которое распределяется давление, по таблице 7.3 находят коэффициент упругого распределения (1, 2 и 3) и вычисляют коэффициент давления "" на прогоны от отдельных колес и полосы загружения по формулам 7.8 (см. Рис. 7.1).

Так для прогона "а" от P1 будет а = □α1:

для прогона "b" от (Р2 + Р3) будет

b =

(7.8)

для прогона "с"от (Р3 + P2) будет

где  смещение давления колеса относительно ближайшего прогона между прогонами "d".

Для расчёта грузоподъёмности принимают прогон, для которого суммарный коэффициент  будет наибольший (βmax)

7.1.9. Класс нагрузки на прогон определяют по формуле:

 или

(7,9)

 

(7.10)

где К - класс нагрузки;

Rdb - расчётное сопротивление на изгиб с учётом коэффициента породы древесины, (т/м2);

W - момент сопротивления сечения элемента пролётного строения (прогона, балки) с учётом ослабления или другого дефекта, м3 (приложение Д);

qЭ - допускаемая эквивалентная временная нагрузка на прогон или балки, тс/м; по формуле 7.11.

q - постоянная нагрузка от элементов проезжей части и собственного веса прогона (балки), т/м;

l - расчётная длина пролётного строения, м:

Ка - коэффициент поперечной установки;

пТ и пР - коэффициенты надёжности, соответственно тележки (пт = 1,4) и распределённой нагрузки (пР - 1,15);

пЭ - коэффициент для эквивалентной нагрузки (пЭ = 1,4)

(7.11)

где qЭ - допускаемая эквивалентная нагрузка на прогон, кгс/см; W - момент сопротивления прогона с учетом загнивания, см3; КП - коэффициент на породу леса; q -постоянная нагрузка в кгс на 1 пог. см прогона от веса проезжей части и собственного веса прогона; l - расчетный пролет прогона, см.

7.1.10. Определение класса нагрузки на сосредоточенный прогон производят с учетом коэффициента поперечной установки, который вычисляется в предположении разрезанности поперечин над прогонами по закону рычага.

Коэффициент поперечной установки при расположении на мосту одной полосы загружения или одного автомобиля принимают равным 0,5. а при двух полосах загружения или автомобилях на разных полосах проезда - по формуле:

(7.12)

где λ1 и λ2 - расстояние от соседних прогонов колес, стоящих между этими прогонами и расчетным прогоном (см. рис. 7.2. б).

7.1.11. Класс нагрузки определяют при сосредоточенных прогонах по формулам (7.9), а допускаемую эквивалентную нагрузку на прогон определяют по формуле:

(7.13)

где qЭ - допускаемая эквивалентная нагрузка на прогон, кгс/см: W - момент сопротивления прогона, см3; q - постоянная нагрузка от веса проезжей части и собственного веса прогона, кгс/см: l - расчетный пролет прогона, см; Ка - коэффициент поперечной установки; пЭ = 1,4 - коэффициент эквивалентной нагрузки.

7.1.12. При гусеничной нагрузке грузоподъемность разбросных прогонов следует определять путем проверки прочности прогона на пропуск конкретной нагрузки по формуле:

(7.14)

где ♦ - напряжение в прогоне от гусеничной нагрузки, кгс/см2; q - постоянная нагрузка в кгс на 1 пог. см; l - расчетный пролет прогона, см; РГ - равномерно распределенная нагрузка от давления одной гусеницы в кгс на 1 пог. см ее длины; d - расстояние между осями прогонов поперек моста, см; b1 - ширина гусеницы, см; 1, и 2 - коэффициенты упругого распределения давления гусеницы, которое определяют по таблицам 7.4 и 7.5 в зависимости от числа прогонов, на которые передается давление и от отношений:

сГ - опорная длина гусеницы, см; kПР - коэффициент упругой передачи для прогонов, определяемый по формуле (7.1), при этом момент инерции поперечин берется для такого их количества, которое находится на прогоне под нагрузкой гусеницы; Rdb - расчетное сопротивление древесины, определяемое по СНиП с учетом коэффициентов древесины.

7.1.13. При гусеничной нагрузке грузоподъемность сосредоточенных прогонов определяют путем проверки прочности прогонов по формулам:

если длина гусеницы сГ больше/равно l

♦ = l2(1,1KГPГ + 1,2q)/8W Rdb,

(7.15,а)

если длина сГ меньше l, то

♦ = l[1,1КГРГсГ(1 - 0,5сГ) + 0,6ql2]/4W Rdb

(7.15.б)

где сГ - опорная длина гусеницы, см: КГ - коэффициент поперечной установки гусеничной нагрузки, определяемый по формуле (рис. 7.3)

(7.16)

где РГ - давление в кгс на 1 см от одной гусеницы: bГ - ширина гусеницы; d1 и d2 - расстояния между осями прогонов. Все остальные обозначения в п.7.1.12.

7.1.14. Класс нагрузки составных прогонов с учётом коэффициента поперечной установки Ка определяют так же. как сосредоточенных прогонов. Момент сопротивления берут для составного сечения с учетом коэффициента составности. Кроме расчёта по прочности на изгиб, грузоподъемность составных прогонов проверяют по условиям прочности на скалывание колодок (или шпонок), а также условиям прочности на скалывание и смятие бревна или бруса между колодками (или шпонками).

При определении класса нагрузки по формуле 7.9 следует в расчёте принимать наименьшее значение "qЭ"\ вычисленное по формулам 7.17 - 7.20.

При определении момента сопротивления сечения, площадок скалывания и смятия учитывают загнивание элементов, а также трещины по рабочим площадкам.

Если по плоскостям скалывания будет обнаружено значительное количество трещин, гниль и сильные обмятия в гнездах колодок (более 25 %), то составные прогоны рассчитываются как составные с учетом ослабления их колодками (шпонками).

7.1.15. а) Допускаемую нагрузку на составные прогоны по условию прочности на изгиб определяют по формуле:

(7.17)

где qЭ - допускаемая эквивалентная нагрузка, кгс/см; W - момент сопротивления составного сечения прогона, см3;  - коэффициент составности, который принимают:

Для двухъярусных балок пролетом

до 6 м

 = 0,85

9 м и более

 = 0,90

Для трехъярусных балок пролетом

до 6 м

 = 0,80

9 м и более

 = 0,85

б) проверку составных прогонов по условию прочности на скалывание колодок или шпонок производят по формуле:

(7.18)

где Н0 - плечо внутренней пары составного сечения в см, определяют по формулам приложения Г; пК - количество колодок или шпонок на длине половины пролета; bК - ширина колодки или шпонки, см (рис. 7.4): аК - длина колодки или шпонки.

в) проверку составных прогонов по условию смятия бревна или бруса колодками выполняют по формуле:

(7.19)

где FCM - площадь смятия бревна или бруса одной колодкой (определяют по глубине врезки колодки в бревно, см. рис. 7.4).

г) составные прогоны по условию скалывания бревна или бруса между колодками проверяют по формуле:

где аC - расстояние между колодками, см. (см. рис. 7.4); bC - ширина площадки скалывания бревна или бруса между колодками (см. рис. 7.4); пК - количество колодок или шпонок на длине половины пролета.

7.1.16. Грузоподъемность опоры балочных мостов с простыми прогонами вычисляется через допускаемую эквивалентную нагрузку qЭ, которая определяется прочностью насадки на изгиб и на смятие в местах опирания на сваю, прочностью свай на сжатие с учетом продольного изгиба и несущей способностью свай по грунту или в уровне меженных вод из-за ослабления сечения загниванием древесины. Допускаемая эквивалентная нагрузка на опору определяется:

а) по условию прочности насадки на изгиб в сечении над сваей определяют по формуле:

(7.21)

где qЭ - допускаемая для опоры эквивалентная нагрузка при загружении двух смежных пролетов, кгс/см; W - момент сопротивления насадки в сечении над сваей с учетом загнивания и ослабления врубкой, см3; KП - коэффициент на породу леса; l - расчетный пролет пролетного строения, см; ΣW - сумма площадей участков линий влияния момента в насадке над сваей (рис. 7.5) берется из таблиц 7.6 и 7.7; Σz - сумма ординат под продольными рядами колес линии влияния момента в насадке над сваей (см. рис. 7.5) берется из таблиц 7.6 и 7.7; q0 - постоянная нагрузка в кгс на 1 см2 площади моста от веса пролетного строения и проезжей части; пЭ - коэффициент равный 1,4; для определения класса нагрузки по таблицам 7.6 и 7.7 колею принимают Е = 1,9 м.

б) по условию прочности насадки на смятие поперек волокон определяют - по формуле:

(7.22)

где FCM - площадь смятия насадки при сопряжении со сваей, см; ΣW - сумма площадей участков линий влияния давления на сваю (см. рис. 7.5) берется из таблиц 7.6 и 7.7; Σz - сумма ординат под продольными рядами колес линии влияния давления на сваю (см. рис. 7.5) берется из таблиц 7.6 и 7.7. Остальные обозначения указаны выше.

в) по условию прочности свай или стоек на сжатие с учетом продольного изгиба по формуле:

(7.23)

где еτ - коэффициент продольного изгиба. F - площадь сечения сваи или стойки, см2, которую принимают без учета ослаблений, если они не превышают 25 %. Если ослабления превышают 25 %. то принимают условную площадь F = 4/3FH. где FH - площадь ослабленного сечения.

г) в мостах с большим загниванием свай на уровне меженных вод - по условию работы свай на сжатие в ослабленном сечении без учета продольного изгиба по формуле:

(7.24)

7.1.17. Класс нагрузки по расчёту опор определяется по формуле:

  

(7.25)

где qЭmin- наименьшее значение q, из формул 7.21 - 7.24, тс/м;

L =2l, м

Для расчёта допускаемой массы конкретного транспортного средства следует qЭmin сравнивать с эквивалентной нагрузкой от этого транспортного средства, при этом длину треугольной линии влияния для её середины принимать равной удвоенной длине примыкающего к опоре пролёта.

Расчётные формулы 7.21 - 7.24 выведены для линий влияния с длиной загружения, равной двум пролётам. Но в формулы при расчётах подставляется длина одного пролёта.

7.2. Определение грузоподъемности пролетных строений с фермами Гау-Журавского, дощато-гвоздевыми фермами и клееными балками.

7.2.1. Грузоподъемность дощато-гвоздевых ферм определяют из условия прочности нижнего пояса в ослабленном сечении, середине пролета и в стыке пояса. Если появились места загнивания верхнего пояса, вызывающие опасения, то проверяют на прочность и эти сечения.

Класс нагрузки определяют по формуле 7.9 при наименьшем значении "qЭ", вычисленной из формул 7.26 - 7.29.

Допускаемую нагрузку на дощато-гвоздевые фермы определяют:

а) по условию прочности нижнего пояса в ослабленном сечении с наибольшим загниванием или другими дефектами на расстоянии х от опоры определяют по формуле:

(7.26)

где qЭ - допускаемая эквивалентная нагрузка, кгс/см; FH - площадь сечения нижнего пояса, см2, с учетом ослабления и загнивания; h - расчетная высота фермы (расстояние между осями поясов), см; q - постоянная нагрузка на 1 см главной фермы, кгс; l - расчетный пролет главной фермы, см; Ка - коэффициент поперечной установки автомобильной нагрузки, определяемый по формуле:

(7.27)

где d - расстояние между осями ферм: λ - расстояние соседних колес от смежных ферм; Е - колея автомобильной нагрузки (см. рис. 7.2);

б) по условию прочности нижнего пояса в середине пролета - по формуле:

(7.28)

в) по условию прочности стыка нижнего пояса с наибольшим значением напряжения или ослабления - по формуле:

(7.29)

где qЭ, - допускаемая эквивалентная нагрузка по условию прочности стыка, кгс/см; ТН - расчетная несущая способность одного среза нагеля или гвоздя, кгс, определяемая согласно указаниям СНиП с учетом коэффициента на породу леса; тС - количество срезов одного нагеля; тН - количество нагелей в полунакладке;  - коэффициент равен отношению площади сечения досок, перекрываемых стыком, к полному сечению пояса.

7.2.2. Грузоподъемность ферм Гау-Журавского определяют из условия прочности нижнего пояса в ослабленном сечении и в середине пролета, а также на растяжение в стыках нижних поясов, узловых подушек на скалывание и смятие и на растяжение в металлических тяжах.

Класс нагрузки определяют по формуле 7.9 при минимальном значении qЭ из формул 7.30 - 7.36.

Допускаемую эквивалентную нагрузку на ферму Гау-Журавского определяют:

а) по условию прочности нижнего пояса в ослабленном сечении по формуле:

(7.30)

где х - расстояние от опоры до верхнего наиболее удаленного от опоры узла данной панели (рис. 7.6). Остальные обозначения формулы в п.7.2.1.

б) по условию прочности нижнего пояса в середине пролета - по формуле:

(7.31)

в) по условию прочности древесины на скалывание между шпонками в стыке нижнего пояса - по формуле:

(7.32)

где FCK - суммарная площадь скалывания древесины между шпонками в полунакладках стыка, см2;  - коэффициент, который показывает, какая часть полного усилия пояса должна передаваться на стык.

г) по условию прочности металлических накладок стыка нижнего пояса - по формуле:

(7.33)

где FМ - суммарная площадь сечения металлических накладок стыка с учетом ослаблений отверстиями для болтов и коррозией, см2.

Если стыки нижнего пояса в фермах Гау-Журавского перекрыты не металлическими шпоночными накладками, а деревянными на нагелях, то грузоподъемность стыка определяют по формуле (7.29).

д) по условию прочности подушки или пояса в опорном узле на скалывание по формуле:

(7.34)

где FCK - площадь скалывания зубьев подушки или пояса в опорном узле, см2;  - угол наклона опорного раскоса к горизонту (см. рис. 7.6); RСК - расчетное сопротивление древесины сосны скалыванию, определяемое по СНиП; тСК - коэффициент условий работы на скалывание, который принимают равным 0,8 для подушек в двумя зубьями и равным единице для подушек с одним зубом; аП - длина панели пояса фермы, см;

е) по условию прочности подушки или пояса в опорном узле на смятие - по формуле:

(7.35)

где RCM - расчетное сопротивление древесины сосны смятию, определяемое по СНиП;

F0 - площадь смятия зубьев подушки или пояса в опорном узле, см2;

ж) по условию прочности металлических тяжей - по формуле:

(7.36)

где х - расстояние от расчетного тяжа до ближайшей опоры (см. рис. 7.6); FT - площадь сечения тяжа с учетом ослаблений резьбой и коррозией.

7.2.3. Расчет грузоподъемности клееных пролетных строений с элементами прямоугольного или двутаврового сечения со сплошной стенкой производится как для монолитных деревянных элементов без учета податливости клеевых швов в соответствии с требованиями СНиП.

Допускаемое усилие от временной нагрузки на балку из клееной древесины по условию прочности на изгиб определяется по формуле:

1,4(1 + μ)KаМвр = тф·тв·Rdb·WHT – 1,2Мпост

(7.37)

где Мпост и Мвр - изгибающий момент соответственно от постоянной и временной нагрузки (тм); WHT - момент сопротивления нетто рассматриваемого сечения; тв -коэффициент условий работы элемента на изгиб в зависимости от размеров сечения, принимаемый по таблице 7.8; тф - коэффициент условий работы элемента на изгиб в зависимости от формы сечения, принимаемый в балках прямоугольного сечения – 1,0. в балках двутаврового сечения, в зависимости от отношения толщины стенки и ширине полки - □. 1/3. □ соответственно равен - 0.90: 0.80: 0.75. Промежуточные значения тф - определяют интерполяцией.

Таблица 7.8

Коэффициент условий работы тв в зависимости от размеров сечения элемента

Ширина элемента

Коэффициент mв при высоте элемента h. см

50

60

70

80

100

120 и более

до 14см

1,0

1,0

1,0

0,9

0,85

0,80

14 см и более

1,15

1,05

1,0

0,9

0,85

0,80

Промежуточные значения тв - определяют интерполяцией.

Остальные обозначения см. ранее к п. 7.2.1.

7.2.4. Класс нагрузки по прочности для середины пролёта в клееных балках определяют по формуле 7.38.

(7.38)

где y1 и y2 - ординаты линии влияния для момента в l/2 под осевыми давлениями тележки.

Таблица 7.3.

Коэффициенты упругого распределения давления колеса а для определения грузоподъемности балочных мостов со сближенными прогонами

На три элемента

На пять элементов

На семь элементов

kпр

α1

α2

kпр

α1

α2

α3

kпр

α1

α2

α3

α4

10

0,914

0,043

0,30

0,444

0,272

0,006

0,05

0,28

0,22

0,126

0,004

9

0,904

0,048

0,28

0,436

0,271

0,011

0,04

0,26

0,22

0,128

0,018

8

0,894

0,053

0,26

0,430

0,270

0,015

0,03

0,25

0,21

0,130

0,035

7

0,882

0,059

0,24

0,422

0,269

0,021

0,02

0,22

0,19

0.134

0,057

6

0,866

0,067

0,22

0,414

0,267

0,026

0,01

0,19

0,17

0,137

0,091

5

0,846

0,077

0,20

0,404

0,265

0,033

0,00

0,17

0,16

0,140

0,114

4

0,818

0,091

0,19

0,398

0,264

0,037

0,00

0,15

0,14

0,142

0,136

3,5

0.800

0,100

0,18

0,394

0,263

0,041

0

0,14

0.14

0.143

0,143

3,0

0,778

0,111

0,17

0,388

0,261

0,045

 

 

 

 

 

2,5

0,750

0,125

0,16

0,382

0,260

0,049

 

 

 

 

 

2,0

0,714

0,143

0,15

0,376

0,258

0,054

 

 

 

 

 

1,5

0,666

0,167

0,14

0,370

0,256

0,059

 

 

 

 

 

1,0

0,600

0,200

0,13

0,362

0,255

0,064

 

 

 

 

 

0,9

0,582

0,209

0,12

0,356

0,253

0,070

 

 

 

 

 

0,8

0,564

0,218

0,11

0,346

0,251

0,076

 

 

 

 

 

0,7

0,544

0,228

0,10

0,338

0,248

0,083

 

 

 

 

 

0,6

0,524

0,238

0,09

0,330

0,245

0,090

 

 

 

 

 

0,5

0,500

0,250

0,08

0,320

0,242

0,098

 

 

 

 

 

0,4

0,474

0,263

0,07

0,310

0,238

0,107

 

 

 

 

 

0,333

0,454

0,273

0,06

0,298

0,235

0,116

 

 

 

 

 

0,30

0,444

0,278

0,055

0,292

0,233

0,121

 

 

 

 

 

0,20

0,412

0,294

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,10

0,374

0,313

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

0,354

0,323

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Таблицы 7.4.

Коэффициенты упругого распределения давления гусеничной нагрузки α1 и α2 при распределении на три прогона

К

8

α1

α2

α1

α2

α1

α2

α1

α2

α1

α2

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

 

0,0005

0,0425

0,0413

0,0400

0,0400

0,0350

0,0350

0,0267

0,0267

0,0150

0,0150

 

0,002

0,0444

0,0103

0,0114

0,0393

0,0359

0,0345

0,0273

0,0263

0,0153

0,0148

 

0,004

0,0459

0,0395

0,0428

0,0386

0,0369

0,0340

0,0279

0,0260

0,0157

0,0146

 

0,005

0,0466

0,0391

0,0434

0,0383

0,0373

0,0333

0,0282

0,0258

0,0158

0,0146

 

0,010

0,0498

0,0376

0,0464

0,0368

0,0395

0,0328

0,0298

0,0251

0,0167

0,0141

 

0,020

0,0550

0,0350

0,0516

0,0342

0,0435

0,0308

0,0324

0,0238

0,0182

0,0134

 

0,030

0,0598

0,0326

0,0558

0,0321

0,0467

0,0292

0,0346

0,0227

0,0193

0,0128

 

0,040

0,0639

0,0305

0,0599

0,0300

0,0498

0,0276

0,0369

0,0216

0,0204

0,0123

 

0,050

0,0675

0,0288

0,063!

0,0285

0,0528

0,0264

0,0389

0,0205

0,0225

0,0118

 

0,060

0,0706

0,0272

0,0660

0,0270

0,0553

0,0248

0,0409

0,0195

0,0225

0,0113

 

0,070

0,0732

0,0259

0,0686

0,0257

0,0575

0,0239

0,0425

0,0188

0,0234

0,0108

 

0,080

0,0755

0,0249

0,0709

0,0245

0,0596

0,0227

0,0439

0,0180

0,0242

0,0104

 

0,090

0,0778

0,0236

0,0734

0,0233

0,0615

0,0217

0,0455

0,0173

0,0250

0,0100

 

0,100

0,0799

0,0226

0,0753

0,0223

0,0634

0,0208

0,0467

0,0166

0,0257

0,0096

 

Таблицы 7.5.

Коэффициенты упругого распределения давления гусеничной нагрузки α1 и α2 при распределении на три прогона

К

8

α

0,0005

α1

0,0280

0,0258

0,0222

0,0170

α2

0,0257

0,0247

0,0215

0,0163

α3

0,0228

0,0224

0,0199

0,0152

0,001

α1

0,0301

0,0277

0,0237

0,0181

α2

0,0263

0,0252

0,0216

0,0163

α3

0,0212

0,0210

0,0183

0,0146

0,002

α1

0,0332

0,0304

0,0258

0,0194

α2

0,0272

0,0261

0,0225

0,0170

α3

0,0187

0,0187

0,0171

0,0137

0,003

α1

0,0237

0,0327

0,0276

0,0206

α2

0,0279

0,0269

0,0232

0,0175

α3

0,0168

0,0168

0,0156

0,0128

0,004

α1

0,0378

0,0346

0,0291

0,0217

α2

0,0285

0,0276

0,0237

0,0178

α3

0,0151

0,0151

0,0143

0,0114

0,005

α1

0,0396

0,0364

0,0305

0,0227

α2

0,0201

0,0282

0,0243

0,0183

α3

0,0136

0,0136

0,0130

0,0105

0,010

α1

0,0470

0,0432

0,0362

0,0268

α2

0,0303

0,0297

0,0260

0,0196

α3

0,0087

0,0087

0,0084

0,0070

Таблица 7.6.

Суммы ординат под продольными рядами колёс одного автомобиля и площади линии влияния для определения грузоподъёмности свайных опор

Четырехсвайная опора Е

r, см

Момент в сечении В или С

Σω

Давление на сваю В или С

Σz

Σz'

Σω'

Е = 1,7

Е = 1,9

Е = 2,1

л.в.

Е = 1,7

Е = 1,9

Е = 2,1

л.в.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

100

7,86

7,74

8,42

1000

0,868

0,926

1,003

110

110

9,63

8,60

8,55

1210

0,851

0,875

0,930

121

120

12,10

10,15

9,35

1440

0,858

0,852

0,879

132

130

15,00

12,40

10,7

1690

0887

0,853

0,855

143

140

18,40

15,20

12,7

1960

1,02

0,872

0,849

154

150

22,30

18,45

15,4

2250

1,13

0,945

0,860

165

160

25,10

21,80

18,5

2560

1,22

1,05

0,886

176

170

28,20

25,20

21,9

2890

1,30

1,14

0,987

187

180

31,00

28,4

25,2

3240

1,36

1,23

1,08

198

190

33,70

31,6

28,6

3610

1,42

1,30

1,16

209

200

36,00

34,4

31,8

4000

1,47

1,36

1,23

220

210

38,20

37,1

35,0

4410

1,52

1,41

1,30

231

220

40,00

38,4

37,7

4840

1,56

1,46

1,35

242

230

41,50

41,6

40,5

5290

1,60

1,50

1,40

253

240

43,10

43,7

42,8

5760

1,62

1,54

1,44

264

250

44,20

45,3

45,1

6250

1,65

1,58

1,48

275

260

45,10

46,9

47,3

6760

1,68

1,60

1,52

286

270

45,00

48,5

48,9

7290

1,70

1,63

1,55

297

280

45.90

49,4

50,6

7840

1,72

1,65

1,58

308

290

47,10

50,3

52,2

8410

1,74

1,68

1,60

319

300

47,30

51,1

53,8

9000

1,76

1,70

1,63

330

Таблица 7.7.

Суммы ординат под продольными рядами колёс одного автомобиля и площади линий влияния для определения грузоподъёмности свайных опор

r, см

Момент в сечении В

Момент в сечении С

Давление на сваю В

Давление на сваю С

z

ω

л.в

z

ω

z'

ω'

л.в

z

ω'

л.в

Е = 1,7

Е = 1,9

Е = 2,1

Е = 1,7

Е = 1,9

Е = 2,1

 

Е = 1,7

Е = 1,9

Е = 2,1

Е = 1,7

Е = 1,9

Е = 2,1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

100

8,40

7,97

8,36

1071

6,05

6,17

6,93

714

0,921

0,975

1,02

114

0,884

0,958

-

92,8

110

10,7

9,14

8,78

1300

8,84

6,40

6,64

864

0,888

0,928

0,982

126

0,853

0,893

0,961

102

120

13,6

11,1

9,86

1540

12,2

8,31

6,94

1030

0,877

0,896

0,935

137

0,840

0,856

0,901

111

130

16,9

13,8

11,7

1810

15,6

12,3

7,89

1200

0,880

0,879

0,902

149

0,849

0,840

0,862

120

140

20,5

17,1

14,1

2100

16,6

15,8

12,1

1400

1,02

0,874

0,850

160

0,930

0,841

0,839

130

150

24,6

20,5

17,3

2410

21,5

18,8

17,2

1600

1,12

0,953

0,876

172

1,05

0,860

0,840

139

160

26,6

24,0

20,6

2740

24,4

21,9

19,0

1830

1,22

10,6

0,902

183

1,13

0,966

0,848

149

170

29,6

27,6

24,1

3100

27,3

24,8

22,0

2060

1,30

1,15

0,966

195

1,21

1,06

0,904

158

180

31,6

30,1

27,6

3470

29,2

27,6

25,0

2310

1,35

1,22

1,08

206

1,27

1,14

0,992

167

190

33,6

33,0

30,6

3870

31,1

30,5

27,8

2580

1,43

1,30

1,16

218

1,34

1,21

1,07

176

200

35,6

35.1

33,6

4290

32,9

32,4

30,4

2850

1,47

1,35

1.23

229

1.39

1,28

1,15

186

210

36,8

37,1

36,6

4730

34,8

34,3

33,7

3150

1,50

1,40

1,30

240

,44

1,32

1,21

195

220

37,6

39.1

38,6

5190

36,7

36,2

35,6

3450

1,56

1,44

1,34

252

1,48

1,37

1,27

204

230

38,3

40,8

40,6

5670

38,6

38,0

37,4

3780

1,58

1,48

1,39

263

1,54

1,42

1,32

214

240

39,0

41.6

42,6

6180

40,4

39,9

39,3

4040

1,62

1,52

1,43

275

1,56

1,46

1,36

222

250

39,7

42.3

44,6

6700

42,3

41,8

41,2

4460

1,64

1,56

1,47

286

1,59

1,50

1,40

232

260

39,6

43.0

45,6

7250

43,8

43,5

43,0

4830

1,68

1,59

1,51

298

1,62

1,53

1,44

241

270

39,0

43,6

46,2

7800

44,4

45,5

45,0

5200

1,69

1,62

1,53

309

1,64

1,56

1,47

250

280

38,2

44,4

47,0

8400

45,2

47,5

46,9

5590

1,71

1,64

1,57

320

1,66

1,59

1,51

260

240

37,3

44,9

47,6

0010

49.0

48.6

48,6

6000

1,72

1,67

1,59

332

1,68

1,62

1,54

269

300

36,9

43

48,5

9650

47,2

49,3

50,5

6420

1,74

1,68

1,62

343

1,69

1,64

1,57

278


Приложение А
(справочное)
Краткие сведения по нормативным документам проектирования автодорожных мостов

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО НОРМАТИВНЫМ ДОКУМЕНТАМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ

1. При расчете усилий в элементах пролетных строений по нормам года проектирования необходимо использовать соответствующие нормативные документы на проектирование автодорожных мостов:

Строительные нормы и правила. Мосты и трубы (СНиП 2.05.03-84)

Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб (СН 200-62) М. 1962 г.

Нормы подвижных вертикальных нагрузок для расчета искусственных сооружений на автомобильных дорогах (Н 106-53). Утверждены Госстроем СССР и введены с 1.04.53 г., даны в виде приложения к нормам проектирования автомобильных дорог (НиТУ 128-55).

Правила и указания по проектированию железобетонных, металлических, бетонных и каменных искусственных сооружений на автомобильных дорогах, Гушосдор МВД СССР, 1948 г.*

Примечание: Гусеничная нагрузка для автомобильных дорог IVV категорий устанавливалась по согласованию с заинтересованными ведомствами.

Технические условия на проектирование искусственных сооружений на автомобильных дорогах. Утверждены Гушосдором НКВД 3.03.43 г.

Технические условия на сооружение автомобильных дорог и мостов. Утверждены Гушосдором НКВД от 1.02.38 г.

Технические условия, правила и нормы проектирования, изыскания, постройки, ремонта и содержания автогужевых дорог и мостовых сооружений ЦУДОРТРАНСА НКПС. Утверждены в 1931 г.

Нормы НКПС для мостов обыкновенных дорог. Утверждены НКПС 22.07.27 г.

Временные технические условия и нормы проектирования Госплана СССР (нормы 1926г.). Приказ НКПС от 8.11.22 г. № 3925. приказ МПС от 1913 г., № 96 и приказ МПС от 2.03.11 г № 51.

2. По нормам СН 200-62, принятых в 1962 г., нормативные временные подвижные вертикальные нагрузки для всех мостов (кроме деревянных) принимались по схемам Н-30 (для автомобильных нагрузок) и НК-80 (одиночных колесных нагрузок), а для деревянных - соответственно по схемам Н-10 и НГ-60.

3. Нормативные временные подвижные вертикальные нагрузки для расчета железобетонных искусственных сооружений по нормам, утвержденным в 1953 г. (Н 106-53). назначались в зависимости от категории дороги (табл. 1).

Таблица 1

Категория дороги

Автомобильная нагрузка

Колесная или гусеничная нагрузка

I - II

Н-18

НК-30

III

Н-13

НГ-60

IV

Н-13

НГ-60 или НГ-30

V

Н-10

НГ-60 или НГ-30

4. По нормам, утвержденным в 1948 г., основными нормативными временными подвижными вертикальными нагрузками для железобетонных мостов являлись Н-13 или Н-10 (автомобильные нагрузки) и НГ-60 или НГ-30 (гусеничные нагрузки). Класс нагрузки устанавливался организацией, выдававшей задание на проектирование.

В нормах, утвержденных в 1943 г., в качестве нормативных временных подвижных нагрузок были приняты: автомобильная нагрузка Н-10 и гусеничная нагрузка НГ-60 и НГ-30, устанавливаемые заказчиком в задании на проектирование.

В нормах, утвержденных в 1938 г. для дорог I категории, устанавливалась автомобильная нагрузка Н-13. а для II и III - Н-10, и гусеничная нагрузка Т-60 для I категории дорог и Т-25 для II - III категории.

5. Данные об автомобильных нагрузках по схемам Н-30, Н-18 и Н-10 приведены на рис. 1 и в табл. 2.

В случае установки на проезжей части колонн автомобилей более двух по всем нормам (кроме СН 200-62) полное усилие от всех колонн автомобилей уменьшали на 15 % при загруженности тремя колоннами и на 25 % при четырех и более колоннах; по СН 200-62 к расчетному усилию от колонн автомобилей соответственно вводили коэффициенты 0,8 и 0.7.

Таблица 2

Основные показатели автомобильных нормативных нагрузок Н-30. Н-18 и Н-10.

Основные показатели

Единица измерения

Схема нагрузки

Н-30

Н-18

Н-10

Н-18

Н-10

 

утяжеленный

нормальный

1

2

3

4

5

6

7

Вес груженого автомобиля

тс

30

30

13

18

10

Нагрузка на заднюю ось

-"-

2×12

2×12

9,5

12

7

---"--- на переднюю ось

-"-

6

6

3,5

6

3

Ширина заднего ската

м

0,6

0,6

0,4

0,6

0,3

---"--- переднего ската

-"-

0,3

0,3

0,2

0,3

0,15

Ширина кузова

м

2,9

2,9

2,7

2,9

2,7

База автомобиля

-"-

6,8

6,8

4,0

6,0

4,0

Расстояние между серединами ободов колес (колея)

-"-

1,9

1,9

1,7

1,9

1,7

Длина следа (вдоль движения)

-"-

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

Динамический коэффициент на железобетонное пролетное строение от автомобильной нагрузки принимался в зависимости от длины пролета D:

по нормам 1938 г.: при □□2 м μ = 1,2 и □□ 15,0м μ =1,1;

по нормам 1943 г.: при □□5м μ = 1,4 и □ = 45,0м μ = 1,0;

по нормам 1948 г., 1953 г. и 1962 г, при □μ = 1,3 и

□□45,0м μ = 1,0;

Для промежуточных значений величину динамического коэффициента принимали по интерполяции.

По СН 200-62 на автомобильные нагрузки вводили коэффициент перегрузки равный 1,4.

6. Автомобильная нагрузка Н-13 по схеме колонн автомобилей соответствует нагрузке Н-10, но с увеличением всех весовых параметров на коэффициент 1,3. Правила ее установки на проезжей части аналогичны как для Н-10.

По нормам 1938 г. число колонн на проезжей части должно быть четыре (по две для каждого направления движения) без учета понижающих коэффициентов на число полос движения, а по более поздним нормам - как по п.5 приложения. Динамический коэффициент от этой нагрузки принимают также по п.5.

7. При загружении пролетных строений автомобильными нагрузками число колонн по ширине проезжей части принимают по вместимости габарита, при этом край кузовов автомобиля не должен выходить за пределы проезжей части, а расстояние между кузовами должно быть не менее 0.1 м.

8. Колесная нагрузка НК-80 и гусеничная нагрузка НГ-60 по характеристикам, правилам установки на проезжей части соответствует СНиП 2.05.03-84.

Характеристики гусеничной нагрузка НГ-30 и тракторной нагрузки весом соответственно 60 и 25 тс (по нормам 1938 г.) приведены в табл. 3. Правила установки этих нагрузок на проезжей части как для НГ-60.

Колесная и гусеничная (тракторная) нагрузки при расчете пролетных: строений принимают без учета динамического коэффициента; при этом допускаемые напряжения на бетон и арматуру повышаются на 30 % (по нормам 1948г.); коэффициенты перегрузки принимают 1,0 (по СН 200-62).

Таблица 3.

Наименование характеристики

Единица измерения

НГ-30

Тракторная нагрузка

60 тс

25 тс

Полный вес нагрузки

тс

30

60

25

Длина полосы

м

4

6,5

5

Число полос

мт

2

2

2

Ширина полосы

м

0,5

0,5

0,4

Расстояние между осями полос

м

2,5

2,5

2,5

Давление на 1 п.м. полосы

тс/м

3,8

4,6

2,5

8. Временная нагрузка от толпы на тротуары при расчетах пролетных строений автодорожных мостов принималась: с 1938 г. по 1948 г. - 400 кгс/м2 при длине загружения пролета до 20 м в 300 кгс/м2 при длине более 30 м; с 1948 г. по 1962 г. - 300 кгс/м2. а после 1962 г. - 400 кгс/м2.

Приложение Б
(рекомендуемое)
Таблицы узловых ординат поперечных линий влияния пролётных строений по типовому проекту (выпуск 56, Союздорпроект), имеющих нарушение связей между балками

Таблица Б1.

№ точек

LР =8400 мм

LР = 11100 мм

LР = 13700 мм

LР - 16300 мм

LР = 21600 мм

Б-I

Б-I

Б-I

Б-I

Б-1

1

1,076

1,015

0,947

0,940

0,909

2

0,800

0,764

0,727

0,723

0,706

3

0,500

0,500

0,500

0,500

0,500

4

0,200

0,236

0,273

0,277

0,294

5

-0,076

0,015

0,053

0,060

0,091

 


Таблица Б2.

№ точек

LР = 8400 мм

LР = 11100 мм

LР = 13700 мм

LР = 16300 мм

LР = 21600 mm

Б-1

Б-II

Б-1

Б-II

Б-1

Б-II

Б-1

Б-II

Б-1

Б-II

1

1,059

-0,052

1,001

0,009

0,937

0,068

0,929

0,076

0,897

0,104

2

0,793

0,224

0,760

0,246

0,723

0,264

0,719

0,267

0,701

0,275

3

0,504

0,526

0,505

0,496

0,503

0,466

0,503

0,462

0,501

0,448

4

0,225

0,550

0,246

0,508

0,264

0,472

0,267

0,467

0,275

0,451

5

-0,030

0,526

-0,001

0,496

0,032

0,466

0,035

0,462

0,051

0,448

6

-0,018

0,224

- 0,006

0,246

0,013

0,264

0,014

0,267

0,024

0,275

7

-0,007

-0,052

- 0,010

0,009

-0,005

0,068

-0,005

0,076

-0,001

0,104

Таблица Б. 3

№ точек

LР =8400 мм

LР = 11100 мм

LР = 13700 мм

LР = 16300 мм

LР = 21600 мм

Б-I

Б-II

Б-I

Б-II

Б-I

Б-II

Б-I

Б-II

Б-I

Б-II

1

1,031

0,031

0,974

0,031

0,911

0,091

0,903

0,099

0,869

0,128

2

0,772

0,241

0,740

0,261

0,708

0,277

0,702

0,281

0,683

0,289

3

0,493

0,535

0,496

0,502

0,496

0,469

0,495

0,466

0,493

0,451

4

0,241

0,536

0,261

0,494

0,277

0,459

0,281

0,452

0,289

0,435

5

0,012

0,488

0,038

0,462

0,064

0,436

0,070

0,430

0,087

0,413

6

0,012

0,211

0,022

0,223

0,033

0,231

0,037

0,230

0,046

0,230

7

0,006

-0,034

0,003

-0.014

0,004

0,030

0,004

0,034

0,006

0,049

8

-0,025

0,012

-0,023

0,022

-0.017

0,033

-0,019

0,037

- 0,018

0,046

9

0,053

0,053

-0,048

0,043

-0,040

0,038

-0,041

0,040

-0,042

0,044

 


Таблица Б.4

№ точек

LР

LР =8400 мм

LР

LР = 11100 мм

LР = 13700 мм

Б-1

Б-II

Б-III

Б-1

Б-II

Б-III

Б-1

Б-II

Б-III

1

1,004

-0,032

0,090

0,939

0,044

0,067

0,799

0,159

0,086

1

0,756

0,238

0,036

0,727

0,257

0,039

0,638

0,295

0,086

2

0.482

0,534

-0,019

0,488

0,490

0,022

0,474

0,433

0,084

4

0,238

0,537

0,214

0,257

0,490

0,232

0,295

0,417

0,226

5

0,023

0,487

0,474