Страница 3: ВСН 32-89. Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов (46713)

где  - предельное усилие, воспринимаемое сечением и рассчитываемое согласно указаниям разд. 2;  - расчетное усилие в сечении от постоянной нагрузки, вычисляемое по указаниям пп. 3.3-3.7;  -предельное усилие в сечении от толпы на тротуаре, вычисляемое по СНиП 2.05.03-84.

3.2. Если грузоподъемность пролетного строения выражается через эталонную одиночную нагрузку, то допускаемые значения расчетных усилий от временных нагрузок вычисляют по формуле

.                                                       (3.2)

3.3. Если грузоподъемность пролетного строения выражают через эталонную нагрузку по схеме АК для случая ее смещения к бордюру на полосе безопасности согласно СНиП 2.05.03-84, то для расчета используют формулу (3.2).

3.4. Коэффициенты надежности и другие коэффициенты условия работ, используемые для вычисления расчетного усилия от толпы на тротуарах, принимают по СНиП 2.05.03-84.

3.5. Усилия от постоянных нагрузок для конструкций, не имеющих дефектов, определяют по общим правилам строительной механики и принятой системы сбора нагрузок при проектировании пролетных строении.

3.6. Постоянные нагрузки принимают по данным проектной и исполнительной документации. В этих случаях коэффициенты надежности и условий работ следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84. Если получены действительные данные по собственному весу и размерам конструкции пролетного строения, то в зависимости от точности и числа замеров этих данных коэффициент надежности  по нагрузке от собственного веса  принимают следующим: от веса несущих элементов (балки, плита, стойки, стенки, ригели и т.д.) при числе замеров 6 и более =1,05 (0,9), а при числе замеров менее 6 =1,1 (0,9); от веса слоев одежды мостового полотна (изоляция, защитный и выравнивающий слой, покрытие) при числе замеров 6 и более =1,15 (0,95), а при числе замеров менее 6 =1,2 (0,95).

Значения 0,9 (0,95) принимают, когда они оказывают более неблагоприятное влияние на результаты расчетов.

3.7. В пролетных строениях, имеющих в поперечном сечении отдельные главные балки с ослаблением сечений трещинами, жесткость которых отличается от остальных балок не более чем на 20%, расчет усилий от постоянных нагрузок производят как для случая по п. 3.5. Если эта разница больше указанного значения, то при расчетах следует учитывать возможное перераспределение усилий между балками. Частично разрушенная балка, несущая способность которой соответствует усилиям, воспринимаемым ею от собственного веса и других постоянных нагрузок на ней, исключается из расчета. Балки, которые не могут нести свой собственный вес, считают полностью разрушенными и в расчетах не учитывают, а усилия от их собственного веса перераспределяют между остальными балками с учетом пространственных методов расчета пролетных строений.

Проезд транспортных средств по участкам, расположенным над разрушенными балками, независимо от результатов расчетов не допускается. Указанные участки должны быть ограждены.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТАХ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ ОТ ЭТАЛОННЫХ ВРЕМЕННЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАГРУЗОК

4.1. Усилия в несущих элементах пролетного строения рассчитывают с учётом пространственной работы системы.

Усилия в главных балках допускается определять как произведение усилия, полученного из расчета плоской схемы на соответствующий коэффициент поперечной установки, полученный из пространственного расчета или по результатам натурных испытаний (см. разд. 5).

4.2. При относительном отклонении рассчитанного усилия от среднего, полученного по результатам натурных испытаний (вычисленного без учета погрешности измерения) более чем на 10%, в расчет принимают усилие, полученное по результатам натурных испытаний с учетом погрешности измерения (см. пп. 5.7-5.9), а при разнице между этими усилиями менее 10% - усилие, полученное расчетным путем.

4.3. Изгибающий момент от эталонной временной вертикальной нагрузки в рассчитываемом сечении главной балки определяют по формуле

,

где i - номер главной балки (слева направо по поперечному сечению главной балки);  - изгибающий момент в пролетном строении от одной колонны эталонной автомобильной или одиночной нагрузок;  - коэффициент поперечной установки для усилия i-й балки (i-й полосы расчетной ширины d для монолитного пролетного строения);  для сечения в середине пролета балки вычисляют по приложениям 1 и 2 (для расчетного метода) или по указаниям пп. 5.7-5.9 (для расчета по результатам испытаний); =1,0 (число осей в пролете более 2); =1,05 (число осей в пролете равно 2); =1,15 (одна ось в пролете).

4.4. Поперечную силу в среднем сечении i-й балки от автомобильной или колесной нагрузки определяют по формуле

,

где  - коэффициент поперечной установки для i-й балки, вычисленный по правилу «рычага»; l - расчетный пролет главной балки; j=1, 2...m - номера осей нагрузки, установленной на левом полупролете по соответствующей линии влияния поперечной силы для середины пролета;  - давление на j-ю ось нагрузки (для одной колонны);  - расстояние от левой опоры до j-й оси нагрузки.

4.5. Поперечную силу в опорном сечении i-й балки от автомобильной и колесной нагрузок определяют по формуле

,

где j=1, 2...m - номера грузовых осей (считая от левой опоры), размещенных вдоль пролета по соответствующей линии влияния поперечной силы для опорного сечения;  - номер последней оси, установленной в промежуток между левой опорой и точкой, расположенной от левой опоры на расстоянии , равном

 при ;

 при  и  при ,

где n - число главных балок в поперечном сечении пролетного строения; d - расстояние между осями главных балок;  - см. п. 4.3;  - cм. п. 4.4; при < принимают =.

4.6. При отсутствии повреждений покрытия проезжей части плиту рассчитывают на сосредоточенную нагрузку с учетом ее распределения покрытием толщиной Н по площадке со сторонами:

; ,

где а2, b2 - размеры зоны контакта силы Р с покрытием (рис. 4).

Рис. 4. Площадки распределения нагрузки от колеса по плите проезжей части:

а - в поперечном направлении: б - вдоль движения

4.7. При расчете изгибающего момента в середине пролета lb или la рабочую ширину а или b балочной плиты принимают следующей:

если на плите расположены один или несколько грузов и их рабочие ширины не перекрываются, то при работе плиты с пролетом lb (рис. 5, а) , но не менее 2/3lb, а с пролетом la (рис. 5, б) , но не менее 2/3la;

Рис. 5. Схема положения одного груза на плите:

а - при пролете плиты lb; б - при пролете плиты la

если на плите расположено несколько грузов и их рабочие ширины перекрываются, то при работе ее с пролетом lb (рис. 6, а) , но не менее 2/3lb, а с пролетом la (рис. 6, б) , но не более с+с1. При этом в расчете принимают суммарный вес грузов в пределах рабочей ширины.

Рис. 6. Схема положения двух грузов на плите:

а - при пролете плиты lb; б - при пролете плиты la

4.8. При расчете поперечной силы в опорном сечении рабочую ширину а или b балочной плиты для каждого груза принимают отдельно в зависимости от его расположения вдоль расчетного пролета и их усилия суммируют (рис. 7, а, б); а0=а1, но не менее 1/3lb; , но не менее 2/3lb; , но менее 1/3la;  но не более с+с1.

Рис. 7. Схема положения груза на плите при определении поперечной силы:

а - для пролета lb, б - для пролета la

4.9. Рабочую ширину консольной плиты с грузом на расстоянии с от корня консоли принимают (рис. 8): по нормам 1948 г. и ранее - a=a1+0,8с, но не менее 1,5с, а по действующим нормам и после 1948 г. а=а1+2с.

Рис. 8. Схема положения груза на консоли балки

4.10. Усилия в балочных плитах (кроме консольных) определяют в соответствии с табл. 6.

Таблица 6

4.11. При отношении длин сторон плиты меньше 2 ее рассматривают как опертую по всему контуру. Изгибающие моменты от равномерно распределенной по всей плите нагрузки определяют по табл. 7.

Таблица 7

Для получения изгибающего момента на 1 м ширины плиты все значения табл. 7 умножают на ql2, где q - нагрузка, тс/м2, а l - наименьший пролет, м.

4.12. Изгибающие моменты в плитах, опертых по контуру от временных нагрузок, распределенных по площадкам при центральном положении груза, определяют по табл. 8. Размеры площадки загружения (a1, b1) и плиты (la, lb) представлены на рис. 9

Таблица 8