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 пролетных строений с деревянной проезжей частью разрешается производить расчеты 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 25°, следует оценивать с учетом возможной хладноломкости стали. Эти данные могут быть получены согласно п. 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 40°, минус 50° или минус 70°.
5.8. Грузоподъемность болтовых и сварных соединений в конструкциях стальных пролетных строений определяют с использованием нормативов и расчетных формул действующих СНиП. Грузоподъемность заклепочных соединений в балках сплошного сечения и фермах допускается оценивать согласно п. 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:
2
2пи в
T x a <= ------ R ,
4 bs
где:
T - касательная сила, передающаяся с пояса на стенку,
Q S
n
T = ----;
I
a - шаг поясных заклепок;
R - расчетное сопротивление заклепки на срез принимают
bs
R = 1400 кг/кв. см;
bs
Q - расчетная поперечная сила;
I - момент инерции сечения балки относительно нейтральной ее
оси;
S - статический момент сечения пояса, прикрепленного
n
заклепками, относительно нейтральной оси балки;
d - диаметр заклепки.
Проверка заклепки на смятие производится по формуле:
T x a <= d дельта R ,
bt
где:
R - расчетное сопротивление заклепки на смятие принимают
bt
R = 3500 кг/кв. см;
bt
дельта - толщина вертикальной стенки.
Стенку на срез между двумя заклепками проверяют по формуле:
T x a <= дельта (a - d) R ,
bs
где R = 1200 кг/кв. см.
bs
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:
______
/2 2
S = a /P + T ,
где P - вертикальная сосредоточенная нагрузка на балку.
5.11. При проверке заклепочных соединений в стыках
вертикальной стенки сплошных балок величина усилия, приходящегося
на любой ряд заклепок, может быть выражена формулой:
(сигма - тау)
S = a дельта [тау + ------------- z],
0,5h
где:
z - расстояние от нейтральной оси до рассматриваемого ряда
заклепок;
a - вертикальный шаг заклепок;
сигма и тау - наибольшие нормальное и касательное напряжения в
стенке.
Необходимое число заклепок в горизонтальном ряду:
S
m = ----,
S
доп
где S - допустимое усилие на одну заклепку.
доп
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:
S = сигма b дельта ,
r 1 1
где:
сигма - напряжение от изгиба в уровне оси горизонтального
1
листа;
b и дельта - ширина и толщина горизонтального листа.
1
Усилие, приходящееся на поясной уголок, определяют аналогично,
умножая площадь сечения уголка F на ординату эпюры нормальных
y
напряжений сигма , соответствующую центру тяжести уголка:
2
S = F сигма .
у у 2
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
гамма , принимаемый по формуле (для углеродистой стали):
w
1
гамма = ---------------- <= 1,
w сигма
min
1 - 0,5 --------
сигма
max
где сигма и сигма - наименьшее и наибольшее (по
min max
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.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ОПОР
6.1. При определении грузоподъемности фундаментов и опор в общем случае определяют, что должны быть выполнены следующие расчеты 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;
- расчет 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;
- расчет прочности отдельных частей при раскалывании опоры;
- расчет 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.
Таблица 6.1
ДЕФЕКТЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ И ОПОР
|
N п/п |
Вид дефекта (повреждения) |
Характер влия-ния на работу конструкции |
Способ учетапри оценке грузоподъем-ности |
Способ оценкистепени по- вреждения |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Фундаменты |
|
|
|
|
1.1 |
Размывы грунтовыхоснований массив-ных фундаментов более 15% по пло-щади опирания на грунт |
Снижение несу-щей способнос-ти по грунту, по устойчивос-ти положения |
Перерасчет |
Экспертно по данным под- водного об- следования |
|
1.2 |
Размывы грунтовыхоснований свайныхфундаментов, пре-вышающие предель-ные значения с преобразованием расчетной схемы низкого свайного ростверка в высо-кий |
Снижение несу-щей способнос-ти свайного ростверка |
Перерасчет |
Измерение глубины раз- мывов |
|
1.3 |
Повреждение плитысвайного роствер-ка с уменьшением степени заделки свай в ростверк более чем на 20% для одной сваи |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Экспертно длякаждой сваи по данным обследования |
|
1.4 |
Разрушение бетонана части длины сваи |
Потеря сечения |
Перерасчет сучетом п. 6.7 |
Измерение размеров по- вреждения |
|
1.5 |
Осадки фундамен- та, равномерные по ширине опоры внеразрезных сис- темах |
Изменение нап-ряженного сос-тояния нераз- резных и рам- ных конструк- ций |
Перерасчет |
Геодезическаясъемка и сравнение с предыдущими данными; экс-пертно по признакам осадки |
|
1.6 |
Осадки фундамен- та, неравномерныепо ширине опоры |
Изменение нап-ряженного сос-тояния опор и пролетных строений |
Перерасчет |
То же |
|
1.7 |
Незатухающие во времени осадки фундаментов |
Снижение несу-щей способнос-ти опор и не- разрезных про-летных строе- ний |
Перерасчет, немедленное введение ог-раничения грузоподъем-ности вплотьдо закрытия моста |
Испытание подвременной нагрузкой в течение 8 - 12 часов |
|
1.8 |
Глубины забивки свай меньше про- ектных |
Снижение несу-щей способнос-ти фундамента по грунту |
Перерасчет |
То же |
|
2 |
Массивные проме- жуточные опоры |
|
|
|
|
2.1 |
Выветривание по- верхности на глу-бину более при суммарном уменьшении площа-ди более 20% |
Уменьшение сечения |
Понижающий коэффициент 0,8 - 0,9 |
Экспертно по данным обследования |
|
2.2 |
Разрушение швов кладки между кон-турными блоками на полную глубину |
Уменьшение сечения |
Перерасчет или понижаю-щий коэффи- циент 0,8 - 0,9 |
То же |
|
2.3 |
Разрушение кладкис выпадением группы камней (в каменных опорах) |
Уменьшение сечения |
Понижающий коэффициент 0,8 - 0,9 |
То же |
|
2.4 |
Горизонтальные длинные трещины внижней части опо-ры по широким граням раскрытиемболее |
Уменьшение сечения |
Перерасчет или понижаю-щий коэффи- циент 0,9 - 0,95 |
То же |
|
2.5 |
Сквозные трещины различного раск- рытия, расчленяю-щие тело опоры наотдельные блоки |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Экспертно по данным обследования |
|
2.6 |
Вертикальная тре-щина в оголовке (ригеле) поперек оси моста между опорными частями смежных пролетныхстроений |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Экспертно по данным обследования |
|
2.7 |
Коррозия арматурысеток подфермен- ной плиты с раз- рушением бетона |
Снижение несу-щей способнос-ти подфермен- ников |
Перерасчет |
Экспертно по данным обследования |
|
2.8 |
Несовпадение оси фундамента с осьютела опоры |
Изменение нап-ряженного сос-тояния |
Перерасчет |
Измерение эксцентриси- тета |
|
2.9 |
Смещение опорных частей к краю подферменной пло-щадки |
Изменение нап-ряженного сос-тояния |
Перерасчет |
То же |
|
2.10 |
Прочность бетона опор ниже проект-ной на класс и более (с обеспе- ченностью 95%) |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Уменьшение расчетных сопротивле- ний |
Измерения прочности и статистичес- кий анализ |
|
2.11 |
Разрушение (час- тичное) или нак- лон тела опор от навала судов или уменьшение факти-ческих размеров сечений тела опорпо отношению к проектным |
Уменьшение се-чения, измене-ние схемы, эксцентрисите-ты приложения сил |
Перерасчет |
Измерение размеров и положения опоры |
|
2.12 |
Наклоны опор бо- лее 2% |
Снижение ус- тойчивости, эксцентрисите-та |
Перерасчет |
Измерение эксцентриси- тета |
|
3 |
Столбчатые опоры (оболочки) |
|
|
|
|
3.1 |
Разрушение защит-ного слоя бетона столбов с умень- шением площади сечения более чем на 10% |
Уменьшение сечения |
Понижающий коэффициент |
Экспертно по данным обследования |
|
3.2 |
Вертикальные тре-щины в бетоне столбов при обыч-ной или предвари-тельно напряжен- ной арматуре раскрытием более 0,5 мм |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Понижающий коэффициент |
Экспертно по данным обследования |
|
3.3 |
Горизонтальные трещины в бетоне столбов (в нижнейчасти) раскрытиемболее |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Понижающий коэффициент |
Экспертно по данным обследования |
|
3.4 |
Раковины, сколы иразрушение в вер-хней части ригеляопоры с уменьше- нием площади вер-тикального сече- ния |
Уменьшение се-чения ригеля |
Понижающий коэффициент |
Экспертно по данным обследования |
|
3.5 |
Обнажение армату-ры ригеля в ниж- ней зоне сечения между столбами и над столбами в верхней зоне с коррозией металла |
Уменьшение сечения |
Перерасчет |
По данным измерений илиэкспертно |
|
3.6 |
Смещения столбов относительно другдруга и по отно- шению к проектнымданным более чем на |
Изменение нап-ряженного сос-тояния |
Перерасчет |
Измерение эксцентриси- тетов |
|
3.7 |
Наклоны опор бо- лее 2% |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
То же |
|
3.8 |
Вертикальные тре-щины по периметруоболочек |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Изменение расчетных схем работы столбов |
|
3.9 |
Не все арматурныевыпуски столбов заделаны в насад-ке |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Изменение расчетных схем работы столбов |
|
4 |
Опоры свайно- эстакадного типа (промежуточные) |
|
|
|
|
4.1 |
Раковины, сколы иразрушения бетонав 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 тре-щины в нижней части насадки опоры между стой-ками (сваями) илив верхней зоне над последними раскрытием более 0,3 мм |
Уменьшение сечения |
Перерасчет |
Экспертно по данным обследования |
|
4.3 |
Разрушение защит-ного слоя бетона стоек (свай) с оголением и кор- розией арматуры |
Уменьшение сечения |
Перерасчет с учетом п. 6.7 |
Измерение фактического сечения |
|
4.4 |
Трещины в стой- ках, ориентиро- ванные вдоль стержней арматурыкаркаса |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Понижающий коэффициент с учетом п. 6.7 |
Экспертно |
|
4.5 |
Горизонтальные трещины в нижней части стоек рас- крытием более 0,3мм |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Понижающий коэффициент |
Экспертно |
|
4.6 |
Коррозия рабочих стержней арматурыс ослаблением бо-лее 10% |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Измерение фактического сечения |
|
4.7 |
Смещение осей свай в направле- нии поперек оси моста с увеличе- нием расстояния между соседними сваями |
Перенапряженияв сваях |
Перерасчет |
Измерение положения стоек |
|
4.8 |
Отклонение стоек от вертикали бо- лее 2% |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
То же |
|
4.9 |
Опирание балок пролетных строе- ний на край кон- соли насадки |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
То же |
|
4.10 |
Низкое качество объединения свай с насадкой с об- разованием сквоз-ного просвета |
Уменьшение сечения |
Перерасчет |
Экспертно по данным обследования |
|
4.11 |
Нарушение проект-ных значений прочности бетона на класс и более с обеспеченностью95% |
Снижение проч-ности |
Перерасчет |
Статистичес- кая обработкаэкспертных данных |
|
5 |
Устои |
|
|
|
|
5.1 |
Сквозные трещины,расчленяющие телоустоя на отдель- ные блоки |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Экспертно |
|
5.2 |
Наклоны устоя более 2% |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Измерение наклона |
|
5.3 |
Осадки устоя |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Измерение наклона |
|
5.4 |
Смещение устоя в плане |
Снижение несу-щей способнос-ти |
Перерасчет |
Измерение наклона |
