Расчет общего размыва следует производить на основе уравнения баланса наносов, как правило, по гидрографам и водомерным графикам паводков с ВП, принимаемой по табл. 6.5. Допускается определять общий размыв по методу, изложенному в прил. 3.
Если проход паводков, которые по величине меньше расчетных (наибольших), вызывает необратимые изменения в подмостовом русле (что возможно при стеснении потока более чем в 2 раза на мостовых переходах и в условиях подпора, в нижних бьефах плотин, деформации русел в пойменных отверстиях и т.п.), то общий разрыв следует определять из условий прохода расчетного (наибольшего) паводка после серии натурных наблюдений паводков одного из многоводных периодов.
Для предварительных расчетов, а также при отсутствии необходимых данных о режиме водотока общий размыв допускается определять по скорости течения, соответствующей балансу наносов.
При построении линии наибольших размывов надлежит учитывать, кроме общего размыва, местные размывы у опор, влияние регуляционных сооружений и других элементов мостового перехода, возможные естественные переформирования русла и особенности его геологического строения.
При морфометрическом расчете вычисленную максимальную глубину общего размыва следует увеличивать на 15 %.
Расчеты мостов на воздействие сейсмических нагрузок следует выполнять без учета местного размыва русла у опор.
Величину коэффициента общего размыва под мостом следует обосновывать технико-экономическим расчетом. При этом надлежит учитывать вид грунтов, конструкцию фундаментов опор моста и глубину их залегания, разбивку моста на пролеты, величину подпора, возможное уширение русла, скорости течения, допустимые для судоходства и миграции рыбы, а также другие местные условия. Величину коэффициента общего размыва следует принимать для больших мостов, как правило, не более 2, а для средних мостов - не более значений, приведенных в табл. 6.7.
Таблица 6.7
|
Глубина в подмостовом русле после размыва, м |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Коэффициент размыва |
2,0 |
2,3 |
2,7 |
3,4 |
Расчет местного размыва у опор мостов производится в зависимости от режима наносов согласно прил. 4.
6.41. Размеры отверстий малых мостов и труб допускается определять по средним скоростям течения воды, допустимым для грунта русла (в том числе на входе и выходе из сооружения), типов укрепления его и конусов. При этом необходимо соблюдать требования, приведенные в пп. 6.32, 6.33 и 6.42.
При расчете отверстий малых мостов и труб допускается учитывать аккумуляцию воды перед ними. При этом снижение сбросного расхода по сравнению с расходом притока допускается при ливневом стоке не более чем в 3 раза, а при снеговом - в 2 раза.
Не следует учитывать аккумуляцию при снеговом стоке в северных районах с малоразвитой сетью дорог, в районах с большими снежными заносами, а также при наличии вечномерзлых грунтов.
6.42. Подпоры на больших мостовых переходах следует рассчитывать по уравнению неравномерного движения жидкости для условий на пике первого расчетного паводка с учетом русловых деформаций на ветви его подъема. Допускается определять подпоры по методу, изложенному в прил. 5.
Возвышение бровок - траверс, дамб земляного полотна дороги и т.п. на подходах к большим и средним мостам над уровнем воды при паводках по п. 6.34 (с учетом набега волны на откосы и возможного подпора) следует принимать не менее 0,5 м - для земляного полотна и оградительных дамб на мостовых переходах через реки с блуждающими руслами, 0,25 м - для регуляционных сооружений и берм насыпей.
Возвышение бровки земляного полотна на подходах к малым мостам и трубам над уровнем воды при расчетных паводках, указанных в п. 6.34 (с учетом подпора и аккумуляции), следует принимать не менее 0,5 м, а для труб при напорном и полунапорном режимах работы - не менее 1,0 м. Кроме того, на автомобильных дорогах при назначении возвышения бровки земляного полотна на подходах к указанным сооружениям следует соблюдать требования по возвышению низа дорожной одежды над уровнем грунтовых и поверхностных вод, установленные в п. 4.10.
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, не 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 gf 1, удерживающие силы - с gf 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.
Примечания: 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).
Примечание. 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 |
Примечания: 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.
Примечание. 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.
Примечание. 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.
