Зазначену конструкцію огорожі загальною висотою з утримувальною здатністю Е=300 кДж влаштовують за наступних умов руху транспорту на дорозі:
Рисунок 2 – Рекомендовані типові парапетні огорожі з поручнем (для споруд без тротуарів):1 – парапет; 2 – додатковий поручень; 3 – ніша для болта; 4 – болт М-24÷М-27;5 – цементно-піщаний розчин ; 6 – закладна деталь;7 – асфальтобетонне покриття; 8 – гідроізоляція з захисним шаром
5 Металева бар’єрна огорожа (на базі ГОСТ 26804), рекомендована для застосування
5.1 Конструкції за ГОСТ 26804 застосовують з кроком стояків від 1,0 до (1,0; 1,33; 1,5; 2,0; 3,0); стояки висотою з двотавру №12, енергоємність від 110 до 200 кДж (рис. 3а).
Застосовують на мостових спорудах за таких умов руху транспорту на дорогах:
Рисунок 3 – Конструкція бар’єрної огорожі згідно з ГОСТ 26804
Таблиця 4
Крок стояків а, м |
Показник енергоємності, кДж |
|||
1,33 |
200 |
220 |
275 |
300 |
1,5 |
190 |
200 |
250 |
280 |
2,0 |
150 |
150 |
200 |
250 |
3,0 |
110 |
120 |
150 |
200 |
Висота бордюру h, см |
- |
15 |
30 |
40 |
схема |
а |
б |
в |
г |
Аналогічні області застосування мають й стандартні огорожі на цоколі (бордюрі) висотою (рис. 3,б). Огорожі з кроком стояків (Е=110 кДж) можуть бути застосовані на дорогах IV категорії з безпечними умовами руху. В усіх інших випадках крок стояків є неприпустимим.
5.2 Конструкція згідно з ГОСТ 26804 на бордюрі
Використовують стояки висотою .
а) Бордюр висотою застосовують у тих випадках, коли необхідна висота огорожі становить , зокрема (рис. 4 в):
б) Бордюр висотою застосовують у тих випадках, коли необхідна висота огорожі становить , (як і при бордюрі ), саме за умов:
в) Бордюр висотою застосовують у тих випадках, коли необхідна висота огорожі – не менше ніж , а енергоємність 300 кДж, зокрема (рис.4г):
5.3 Конструкція згідно з ГОСТ 26804 з трубою підсилення (поручнем)
Стандартні конструкції з укладеною на стояки трубою підсилення діаметром ≈ на рівні (повна висота Н=1,1 м, рис. 4,а) рекомендується застосовувати на мостах з тротуарами або службовими проходами, що є на дорогах І технічної категорії:
Крім того, використання стандартних конструкцій є можливим на мостах з небезпечними умовами руху транспорту на дорогах ІІ технічної категорії (Н=1,1 м; крок стояків ; Етр =200 кДж).
5.4 Конструкція згідно з ГОСТ 26804 на мостах без тротуарів та службових проходів
На мостах без тротуарів та службових проходів стандартні конструкції можуть бути встановлені на крайці прогонової будови при поєднанні їх з цоколями стояків та трубою підсилення з урахуванням необхідної утримувальної здатності (рис. 4).
Рисунок 4 – Бар’єрна огорожа згідно з ГОСТ 26804 з трубою підсилення D
Таблиця 5
Крок стояків а, м |
Показник енергоємності, кДж |
||
1,5 |
300 |
325 |
350 |
2,0 |
250 |
275 |
300 |
3,0 |
200 |
230 |
250 |
Повна висота Н, см |
110 |
130 |
130 |
Схема |
а |
б |
в |
Виходячи з показників енергоємності, висоти, деформативності стояків, відстані від низу стояка до верху напрямної балки та висоти бордюру (парапету), стандартні бар’єрні огорожі з кроком стояків від 1,33 до забезпечують більшу частину потреб для мостів.
Область застосування конструкцій стандартних бар’єрних огорож наведено в табл. 4 з якої видно:
6 Визначення величини сили, яка сприймається бар’єрним огородженням
6.1Огородження повинне забезпечити втримання автомобілів, які рухаються по проїзній частині з дозволеною (проектною) швидкістю, але після зміни напряму руху зіштовхнулися з огородженням під кутом, що не перевищує 20°. На більший кут наїзду або на більшу, ніж дозволену швидкість руху, огородження не розраховується.
При успішному проектуванні огородження, повинні бути виконані наступні вимоги по втриманню автомобіля:
index – індекс безпечного прискорення). Індекс ASI повинен бути не більше 1.0. При такому індексі на людину, яка пристебнута ременями може діяти прискорення до (g = 9.8 м/сек.).
6.2Вимоги надійності огороджень формулюються на підставі переліку ушкоджень, викликаних наїздами автомобілів:
– відрив стійки від закладних деталей (допускається її вигин)
3. При наїзді на огородження сідельного тягача не допускається:
Видно, що для виконання вимог по втриманню автомобіля й вимог по надійності огороджень варто вирішувати ряд складних нелінійних динамічних задач, результати яких можуть істотно відрізнятися від реальних наїздів. Тому, при проектуванні огороджень використовуються результати натурних випробувань, виконаних на підставі методик, викладених в EN 13 17-1:1998 «Терміни й загальні критерії методів випробувань» і EN 1317-2:1998 «Дорожні огороджувальні системи. Види навантажень, критерії оцінки огороджень методом ударних впливів».
Таблиця 6
Категорія дороги |
Кількість смуг руху |
Умови руху транспорту |
||
|
|
легкі |
складні |
важкі |
Таблиця 7
Умови проїзду |
Рівень утримання |
Швидкість, км/год |
Куд наїзду, 0 |
Маса авто, кг |
Енергія удару, кДж |
Деформація огородження, м |
|||||
|
|
|
|
|
|
0,1 |
0,4 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
Усереднена сила F, m |
|||||
Л |
T2 |
80 |
15 |
1300 |
21,5 |
3,7 |
2,5 |
1,7 |
1,3 |
1,0 |
0,9 |
|
T3 |
80 |
15 |
1300 |
36,6 |
4,8 |
3,4 |
2,5 |
2,0 |
1,6 |
1,4 |
|
N1 |
80 |
20 |
1500 |
43,3 |
6,0 |
4,3 |
3,1 |
2,4 |
2,0 |
1,7 |
У |
N2 |
110 |
20 |
1500 |
81,9 |
11,4 |
8,1 |
5,8 |
4,6 |
3,7 |
3,2 |
|
H1 |
70 |
15 |
10000 |
126,6 |
9,5 |
7,8 |
6,3 |
5,3 |
4,5 |
4,0 |
|
H2 |
70 |
20 |
13000 |
287,5 |
13,6 |
11,9 |
10,2 |
9,0 |
8,0 |
7,2 |
|
H3 |
80 |
20 |
16000 |
462,1 |
27,2 |
23,1 |
19,3 |
16,6 |
14,6 |
13,0 |
T |
H4a |
65 |
20 |
30000 |
572,0 |
31,7 |
27,3 |
23,0 |
19,8 |
17,5 |
15,6 |
|
H4b |
65 |
20 |
36000 |
724,6 |
27,4 |
24,7 |
21,8 |
19,5 |
17,6 |
16,1 |
Примітка. У таблиці в першому стовбчику вказано умови проїзду: Л – легкі; У – середні; Т – тяжкі. |
На графіку видно, що рівні НЗ, Н4а, і Н4Ь сприймають значно більшу силу.
Фактичне зусилля на елементи огородження можуть бути знайдені тільки у результаті натурних досліджень. Усереднену величину сили, що сприймається огородженням можна визначити в залежності від переміщення огородження по EN 1317-1:1998.
Рисунок 1 – Схема удару автомобіля із бар'єром.
Складова швидкості автомобіля по відношенню до бар'єру дорівнює:
Vn =Vsin??
Середнє прискорення у центрі автомобіля дорівнює:
Середня сила прикладена до центру маси автомобіля дорівнює:
Як видно з рис.1 переміщення центру маси авто приблизно дорівнює:
де Sb – максимальне переміщення лицьової поверхні бар'єру.
Тепер величину сили, що діє на бар'єрну огорожу, можна представити у вигляді:
,
Сила прикладена до бар'єрної огорожі, тобто до системи, що складена із устоїв та повздовжніх елементів.
У таблиці 1 вказано усереднені сили, як функції переміщень бар'єрного огородження при наїздах автомобілів різної маси та швидкості. На основі даних таблиці побудовано графік. На графіку по осі абсцис відкладено деформації огородження, а по осі ординат усереднені сили .
Додаток Ψ (довідковий)
Проектування елементів за критерієм надійності
1 Ймовірнісні розрахунки за критерієм надійності мають за мету пошук оптимального проекту при заданому рівні безпеки. За критерій приймається параметр "характеристика безпеки" β, математично зв’язаний з надійністю:
Ps = Ф(-β)(1)
де Ps – надійність, як ймовірність того, що буде досягнуто граничного стану;
Ф – стандартна функція розподілу;
β – характеристика безпеки.
2 Всі ймовірнісні розрахунки мають виконуватись так, щоб дотримувалась фундаментальна нерівність методу граничних станів, яку має задовольняти елемент, що проектується
R(XR) ?? Q(XQ), (2)
деR(XR) – функція опору елемента;
Q(XQ) – функція зовнішніх навантажень елемента;
XR – базові змінні, якими виражається несуча здатність елемента;
XQ – базові змінні, якими виражається зовнішнє навантаження елемента.
3 Постулюється, що базові змінні, якими виражається несуча здатність і зовнішнє навантаження елемента, мають нормальний розподіл (закон розподілу Гаусса) та між ними відсутня кореляція.