Расчет несущих конструкций и оснований мостов и труб на силовые воздействия

6.43. Несущие конструкции и основания мостов и труб необходимо рассчитывать на действие постоянных нагрузок и неблагоприятных сочетаний временных нагрузок. Расчеты следует выполнять по предельным состояниям в соответствии с требованиями СТ СЭВ 384-76 и СНиП 2.05.03-84.

6.44. Временные нагрузки от транспортных средств следует вводить в расчет с соответствующими динамическими коэффициентами.

При одновременном действии на сооружение двух или более временных нагрузок их расчетные величины следует умножать на коэффициенты сочетаний меньше единицы.

6.45. Расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отражать условия работы конструкций мостов и труб при их строительстве и эксплуатации.

Конструкции пролетных строений мостов, как правило, следует рассчитывать пространственными методами, а при условном расчленении их на плоские системы приближенными, выработанными практикой проектирования, и учитывать взаимодействие элементов друг с другом и с основанием.

Усилия в элементах конструкций мостов и труб, для которых в нормах не указаны методы расчета с учетом возникших неупругих деформаций, допускается определять в предположении упругой работы принятой расчетной схемой.

При выборе расчетных схем, а также методов расчета конструкций мостов и труб необходимо предусматривать эффективное использование ЭВМ.

6.46. Напряжения (деформации), определяемые в элементах конструкций при расчетах сооружений в стадии эксплуатации и при строительстве, а также напряжения (деформации) в монтажных элементах или блоках, определяемые при их изготовлении, транспортировании и монтаже, на должны превышать расчетных сопротивлений (предельных деформаций), установленных в нормах по проектированию соответствующих конструкций мостов и труб.

6.47. За расчетную минимальную температуру следует принимать среднюю температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства в соответствии со СНиП 2.01-01-82 с обеспеченностью, составляющей 0,92 для бетонных и железобетонных конструкций и 0,98 - для стальных конструкций и стальных частей сталежелезобетонных конструкций.

6.48. Устойчивость конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по формуле

,(6.9)

где Мн и Мz - момент соответственно опрокидывающих и удерживающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания;

m - коэффициент условий работы; при проверке конструкций, опирающихся на отдельные опоры, в стадии строительства m = 0,95, в стадии постоянной эксплуатации m = 1,0; при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов на скальных основаниях m = 0,9, на нескальных основаниях m = 0,8;

??n - коэффициент надежности по назначению; при расчетах в стадии постоянной эксплуатации ??n = 1,1, при расчетах в стадии строительства ??n = 1,0.

Опрокидывающие силы следует принимать с коэффициентами надежности по нагрузке ??f ?? 1, удерживающие силы - с ??f ?? 1.

6.49. Устойчивость конструкций против сдвига (скольжения) следует рассчитывать по формуле

Qr ?? ,(6.10)

где Qr - сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига;

Qz - удерживающая сила, равная сумме проекций удерживающих сил на направление возможного сдвига;

m = 0,9.

Сдвигающие силы следует принимать с ??f > 1, а удерживающие - с ??f ?? 1.

П р и м е ч а н и я: 1. Величина удерживающей горизонтальной силы, создаваемой грунтом, не должна превышать активного давления грунта.

2. Силы трения в основании следует определять по минимальным значениям коэффициентов трения подошвы фундамента о грунт.

Деформации, перемещения, продольный профиль конструкции

6.50. При проектировании мостов следует обеспечивать комфортность движения транспортных средств путем ограничения упругих прогибов пролетных строений от подвижной временной вертикальной нагрузки и назначения соответствующего очертания продольного профиля проезжей части.

6.51. Вертикальные упругие прогибы пролетных строений, вычисленные при действии подвижной временной вертикальной нагрузки (при ??f = 1 и динамическом коэффициенте 1+?? = 1), не должны превышать значений , где ?? - расчетный пролет, м.

Указанные значения прогибов допускается увеличивать на 20 % для балочных пролетных строений мостов (кроме пешеходных), однопролетных и неразрезных и на 50 % - деревянных.

6.52. Необходимое очертание покрытию проезжей части на пролетных строениях мостов следует обеспечивать за счет строительного подъема пролетных строений и изменения толщины выравнивающего слоя одежды ездового полотна.

Строительный подъем балочных разрезных пролетных строений (стальных, сталежелезобетонных и деревянных) автодорожных и городских мостов следует предусматривать по плавной кривой, стрела которой после учета деформаций от постоянной нагрузки будет составлять 40 % упругого прогиба пролетного строения от подвижной временной вертикальной нагрузки (при ??f = 1 и 1+?? = 1).

П р и м е ч а н и е. Строительный подъем допускается не предусматривать для пролетных строений, прогиб которых от постоянной и подвижной временной вертикальной нагрузок не превышает 1/1600 величины пролета, а также для деревянных мостов с прогонами.

6.53. Строительный подъем и очертание профиля покрытия железобетонных пролетных строений автодорожных и городских мостов должны быть такими, чтобы после прохождения деформаций от ползучести и усадки бетона (но не позднее двух лет с момента действия полной постоянной нагрузки) углы перелома продольного профиля по осям полос движения в местах сопряжения пролетных строений между собой и с подходами не превышали:

при отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной нагрузки - значений, приведенных в табл. 6.8;

Таблица 6.8

Расчетная скорость движения одиночных легковых автомобилей на участках дороги, примыкающих к мосту (в соответствии с табл. 2.1), км/ч

Угол перелома, ??

80

9

70

11

60

13

40

17

П р и м е ч а н и я: 1. Если расстояние между местами сопряжения пролетных строений друг с другом или с подходами превышает 50 м, то предельные значения углов перелома могут быть увеличены в 1,2 раза.

2. В температурно-неразрезных пролетных строениях, объединенных по плите проезжей части, угол перелома следует определять без учета влияния соединительной плиты.

при загружении моста подвижной временной вертикальной нагрузкой АК по осям полос движения - 24 ??; нагрузками НК-80 и НГ-60 - 13 ??.

В проектной документации следует указывать продольный профиль покрытия в момент устройства одежды ездового полотна и после проявления деформаций от усадки и ползучести бетона.

П р и м е ч а н и е. До проявления длительных деформаций величины углов перелома продольного профиля при отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной нагрузки могут превышать значения, приведенные в табл. 6.8, не более чем в 2 раза.

6.54. При проектировании пролетных строений внешне статически неопределимых систем в расчетах следует учитывать возможные осадки и перемещения верха опор.

Горизонтальные и вертикальные перемещения верха опор следует учитывать и при назначении конструкций опорных частей и деформационных швов, размеров подферменных плит (оголовков опор, ригелей).

6.55. Различные по величине осадки соседних опор не должны вызывать появления в продольном профиле дополнительных углов перелома, превышающих 2 ??.

В пролетных строениях пешеходных и городских мостов расчетные периоды собственных колебаний (в незагруженном состоянии) по двум низшим формам (в балочных разрезных системах - по одной низшей форме) не должны быть от 0,45 до 0,60 с - в вертикальной плоскости и от 0,9 до 1,2 с - в горизонтальной.

На стадии монтажа пролетных строений для собираемой внавес консоли период собственных поперечных колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должен превышать 2 с, а период собственных крутильных колебаний - 1,5 с.

6.56. Строительный подъем труб при высоте насыпи h больше 12 м следует назначать с учетом ожидаемых осадок от веса грунта насыпи. При расчете осадки труб допускается использовать методику, аналогичную расчету осадки фундаментов.

Трубы под насыпи высотой 12 м и менее следует укладывать со строительным подъемом (по лотку): 1/80 h - при устройстве фундамента на песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания и 1/50 h - на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах основания; 1/40 h - при устройстве грунтовых полувек на песчано-гравелистой или песчано-щебеночной смеси.

Отметки лотка входного оголовка (или входного звена) трубы должны находиться выше отметок среднего звена трубы как до проявления осадки основания, так и после их прекращения.

Стабильность проектного положения секций фундаментов и звеньев водопропускных труб в направлении продольной оси сооружения должна быть обеспечена устойчивостью откосов насыпи и прочностью грунтов основания.

П р и м е ч а н и е. При устройстве труб на скальных грунтах и на свайных фундаментах строительный подъем назначать не следует.

Мостовое полотно

6.57. Конструкция мостового полотна должна обеспечивать безопасность движения транспортных средств с расчетными скоростями, соответствующими категории дороги или улицы, на которой расположено мостовое сооружение, а также безопасность пешеходов (при наличии пешеходного движения) и позволять механизировать устройство элементов одежды проезжей части и ее уборку от грязи, снега и т.д.

6.58. Поперечный профиль проезжей части на мостовом сооружении принимают таким, как и на дороге - двухскатным с поперечным уклоном не менее 20 ??.

6.59. Проезжая часть мостового сооружения должна иметь минимальное количество деформационных швов, располагаемых преимущественно над устоями. Этим требованиям отвечают неразрезные или температурно-неразрезные пролетные строения.

6.60. Конструкции деформационных швов должны обеспечивать перемещение концов пролетных строений без снижения комфортности движения через них транспортных средств и исключать попадание воды и грязи на торцы пролетных строений, опорные части и головную часть опор.

В конструкциях деформационных швов, пропускающих воду, следует предусматривать устройство водоотводных лотков, имеющих поперечный уклон не менее 5 ??, с обеспечением доступа к ним для периодической очистки.

При использовании конструкций деформационных швов для поперечного сброса воды с проезжей части мостового сооружения необходимо предусмотреть устройства, предотвращающие размыв сбрасываемой водой конусов насыпей или подмостового пространства.

Деформационные швы должны быть доступны для ухода, осмотра и замены при ремонте их элементов с проезжей части.

6.61. Элементы конструкций деформационных швов следует надежно закреплять в несущих конструкциях пролетного строения. Перекрывающие зазор элементы (скользящие листы, плиты) должны быть прижаты к окаймлениям деформационных швов с помощью упругих элементов, крепление их только сваркой или болтами не допускается.

6.62. В конструкциях деформационных швов с резиновыми элементами модульного типа необходимо предусмотреть распределительные устройства. обеспечивающие равномерную работу резиновых элементов.

6.63. Над деформационными швами, имеющими частичное заполнение, цементобетонное покрытие всегда должно выполняться с разрывом; допускается не устраивать разрыв в асфальтобетонном покрытии при перемещениях в деформационном шве до 5 мм.

6.64. Во всех случаях у деформационных швов на расстоянии 50-60 см в каждую сторону следует укладывать бетонное армированное покрытие, совмещенное с бетоном омоноличивания окаймления шва.

6.65. Тротуары или служебные проходы можно устраивать как непосредственно на плите несущей конструкции, так и на специальном тротуарном блоке.

Тротуары с наружной стороны мостового сооружения ограждают перилами высотой не менее 1,1 м.

6.66. Под тротуарами, расположенными выше уровня проезда, можно располагать кабельные коммуникации, помещенные в асбоцементные трубы; доступ к ним должен быть обеспечен через специальные люки в конструкции тротуарного блока.

6.67. Одежда ездового полотна на мостовых сооружениях может выполняться или многослойной, включающей, как правило, покрытие, защитный слой, гидроизоляцию и выравнивающий слой, или одно-, двухслойной, включающей асфальтобетонное покрытие и выравнивающий слой или только уравнивающий слой, выполняющий и гидроизолирующие функции.

6.68. Асфальтобетонное покрытие укладывают в два слоя общей толщиной не менее 70 ммх) из мелкозернистой смеси типов Б, В, Г не ниже II марки.

х) На мостовых сооружениях внутрихозяйственных дорог рекомендуется принимать общую толщину асфальтобетонного покрытия не менее 90 мм, а защитного слоя - 60 мм.

6.69. Цементобетонное покрытие толщиной не менее 80 мм выполняют из армированного бетона, класс по прочности при сжатии не ниже В 22,5, на растяжение при изгибе не ниже Вbtb 3,2, марка по морозостойкости, соответствующая климатической зоне района строительства, F 200 или F 300 (при испытании в растворе хлористых солей), марка по водонепроницаемости не ниже W 6; водоцементное отношение не выше 0,42.

Бетон выравнивающего слоя, выполняющий гидроизолирующие функции, должен иметь марку по водонепроницаемости не ниже W 8.

6.70. Защитный слой гидроизоляции толщиной 40 ммх) выполняют из бетона, отвечающего требованиям, предъявляемым к бетону покрытия. Армирование защитного слоя выполняют сварными или вязаными сетками; применение плетеных сеток не допускается.

х) На мостовых сооружениях внутрихозяйственных дорог рекомендуется принимать общую толщину асфальтобетонного покрытия не менее 90 мм, а защитного слоя - 60 мм.