Примечание. В отдельных конкретных случаях непосредственно на грузоподъемности могут отражаться: вертикальные трещины в крыльях и открылках; вертикальные трещины в шкафной стенке; упирание пролетного строения в шкафную стенку; разрушение плит плавного съезда или площадок опирания их на устой; размывы конуса насыпи в верхней части устоя.
6.3. Для расчета свайного основания, проект которого отсутствует, необходимо установить количество свай, их размещение, глубину погружения и армирование.
6.4. Все расчетные 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, учитывающим дефекты, изложенные ниже.
Ослабление сечения стоек при вертикальных трещинах вследствие коррозии арматуры учитывается следующим образом:
- при раскрытии трещин до ослабление не учитывается;
- при раскрытии трещины от 0,3 до площадь сечения защитного слоя учитывается с коэффициентом 0,8;
- при раскрытии трещин от 1,0 до площадь сечения защитного слоя учитывается с коэффициентом 0,5;
- при раскрытии трещин от 3,0 и выше площадь сечения защитного слоя не учитывается.
6.8. При определении грузоподъемности опор необходимо учитывать особые условия эксплуатации мостов в сейсмически опасных районах или построенных на подрабатываемых территориях, наличия карстов и т.п.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ 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).
Таблица 7.1
ДЕФЕКТЫ В БАЛОЧНЫХ МОСТАХ С ПРОСТЫМИ ПРОГОНАМИ
┌───┬───────────────────┬────────────────────┬───────────────────┐
│ N │ Вид дефекта │ Характер влияния │ Форма учета │
│п/п│ │ на элемент │ │
├───┼───────────────────┼────────────────────┼───────────────────┤
│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │
├───┼───────────────────┼────────────────────┼───────────────────┤
│ 1 │Загнивание настила │Ослабление древесины│При ослаблении се- │
│ │в местах опирания │в местах опирания │чения элемента или │
│ │на поперечины │ │площади опирания │
├───┼───────────────────┼────────────────────┤для расчета учиты- │
│ 2 │Загнивание попере- │Ослабление древесины│вается только здо- │
│ │чин в местах опира-│в местах опирания │ровая часть древе- │
│ │ния на прогон │ │сины. Ослабление │
├───┼───────────────────┼────────────────────┤F до 10% не учи-│
│ 3 │Загнивание попере- │Ослабление древесины│ осл │
│ │чин в местах опира-│в местах опирания │тывается. При F │
│ │ния на них нижнего │ │ осл │
│ │настила │ │более 10% учитывают│
├───┼───────────────────┼────────────────────┤фактические величи-│
│ 4 │Загнивание прогонов│Ослабление древесины│ны здоровой древе- │
│ │в местах опирания │в местах опирания │сины. F более │
│ │на насадки опор │ │ осл │
├───┼───────────────────┼────────────────────┤25% - ослабление │
│ 5 │Загнивание прогонов│Ослабление древесины│принимается за 100%│
│ │в местах опирания │в местах опирания │(требуется замена).│
│ │на них поперечин │ │При внутреннем за- │
├───┼───────────────────┼────────────────────┤гнивании древесины │
│ 6 │Загнивание насадок │Ослабление древесины│элемент заменяют │
│ │в местах сопряжения│в местах опирания │ │
│ │со сваями │ │ │
├───┼───────────────────┼────────────────────┤ │
│ 7 │Загнивание насадок │Ослабление древесины│ │
│ │в местах опирания │в местах опирания │ │
│ │на них прогонов │ │ │
├───┼───────────────────┼────────────────────┤ │
│ 8 │Загнивание свай по │Ослабление сечения │ │
│ │ее длине │свай на сжатие │ │
├───┼───────────────────┼────────────────────┤ │
│ 9 │Загнивание свай в │Ослабление древесины│ │
│ │местах сопряжения с│на сжатие в торцах │ │
│ │насадкой │свай │ │
├───┼───────────────────┼────────────────────┼───────────────────┤
│10 │Разрыв элемента │Выключение из работы│Перераспределение │
│ │(доски настила, по-│элемента │усилий между целыми│
│ │перечины, прогоны, │ │элементами │
│ │насадки свай) │ │ │
├───┼───────────────────┼────────────────────┼───────────────────┤
│11 │Прогон имеет про- │Ослабление площади │Прогон рассматри- │
│ │дольный скол или │прогона, сечения за │вать как составной │
│ │глубокую трещину на│счет разделения │элемент │
│ │всю ширину вдоль │ │ │
│ │волокон │ │ │
├───┼───────────────────┼────────────────────┼───────────────────┤
│12 │Загнивание, скол │Выключение из работы│Замена или усиление│
│ │или смятие колодок │ │ │
│ │или шпонок в сос- │ │ │
│ │тавных прогонах или│ │ │
│ │стойках опор │ │ │
└───┴───────────────────┴────────────────────┴───────────────────┘
Таблица 7.2
ДЕФЕКТЫ В ДЕРЕВЯННЫХ ФЕРМАХ
N п/п |
Вид дефекта |
Характер влияния на элемент |
Форма учета |
Дощато-гвоздевые фермы и клееные балки |
|||
1 |
Загнивание нижнего пояса |
Ослабление сечения пояса на растяжение |
При расчете учиты- вается фактическая площадь здоровой древесины. При ос- лаблении более 20% производят усилениепояса или стыка |
2 |
Загнивание в стыке нижнего пояса |
Ослабление площади стыка на восприятие растяжения |
- " - |
3 |
Загнивание верхнегопояса |
Ослабление сечения пояса |
- " - |
4 |
Загнивание мест опирания поперечныхбалок на фермы |
Ослабление древесинына сжатие в местах опирания |
- " - |
5 |
Загнивание досок клееной балки |
Ослабление площади сечения |
Учет ослабления сечения |
6 |
Расслоение досок в клееной балке |
Ослабление сечения балки за счет ее разделения |
Балку рассматриваюткак составной эле- мент |
Фермы Гау-Журавского |
|||
7 |
Загнивание нижнего или верхнего пояса |
Ослабление сечения пояса соответственнона растяжение или сжатие |
Учет ослабления площади сечения. При ослаблении бо- лее 20% элемент за-меняют или усилива-ют, при внутреннем загнивании - заме- няют |
8 |
Загнивание в стыке нижнего пояса |
Ослабление площади стыка на восприятие растяжения |
- " - |
9 |
Загнивание, смятие или скалывание по- душек 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 поперечныхбалок на фермы |
Ослабление древесинына сжатие в местах опирания |
См. табл. 7.1 |
Дефекты, такие как: ослабление скреплений болтов, зазоры в узлах, трещины вдоль волокон небольшой глубины (1 - ), - 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.
7.1.3. Грузоподъемность деревянных мостов определяют через класс нагрузки по наиболее слабому элементу (настилу, прогону, ферме, насадке или стойке опоры). Расчеты элементов производят в сечениях наиболее напряженных и в сечениях с дефектами, влияющих на грузоподъемность, согласно указаниям действующего СНиП. Для определения класса нагрузки и допускаемых эквивалентных нагрузок в настоящем разделе предлагаются расчетные формулы для наиболее распространенных конструкций.
Расчетные характеристики древесины, стали и др. материалов принимают по действующим СНиП. Причем расчетные 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 45° в пределах полной толщины асфальтобетона или постели. То же 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, уложенном на отдельные
поперечины, нагрузка от колеса на поперечины передается с учетом
коэффициента упругого распределения k , величину которого
пр
определяет по формуле:
3
8c I
п
k = ------, (7.1)
пр 3
d I
н
где:
c - расстояние между осями поперечин, см;
d - расстояние между осями прогонов, см;
4
I - момент инерции поперечин, см ;
п
I - момент инерции досок нижнего настила, воспринимающих
н 4
давление колеса, см (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:
P = альфа P , (7.2)
1 1 к
где:
P - давление на среднюю поперечину (над которой стоит груз);
1
P - давление на колесо;
к
альфа - коэффициент упругого распределения.
1
Если k больше (равно) 1/3, давление колеса распределяется на
пр
три поперечины, то коэффициент упругого распределения вычисляется
по формуле:
1 + 2k
п
альфа = -------. (7.3)
1 3 + 2k
п
Если k меньше 1/3, но больше (равно) 0,055, давление колеса
пр
распределяется на пять поперечин, то коэффициент находят по
формуле:
2
1 + 18k + 7k
п п
альфа = --------------. (7.4)
1 2
5 + 34k + 7k
п п
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:
768W K
п
P = ---------------------, (7.5)
к n альфа (d - 0,5b )
э 1 о
где:
P - допускаемое давление на колесо автомобиля или колесной
к
нагрузки, кгс;
W - момент сопротивления одной поперечины, определяемый по