---

Користуючись відомими із опору матеріалів залежностями з урахуванням обрису пружної лінії зігнутої балки, величину прогину балки можна вирахувати за формулою

/ = V. (9.3)

Значення коефіцієнта і- залежить від місця заміру прогинів біля опор і виду завантаження. Наприклад, при « = х і за рівномірно розподіленого навантаження п по всьому прольоту однопрогонової балки на шарнірних опорах коефіцієнт к знаходять за відношенням прогиномірів

А

(9.4)

налогічно можна отримати значення Л для інших видів завантаження, а також тоді, коли прогиноміри встановлені на різних віддалях від опор.

На практиці трапляються випадки, коли неможливо заміряти найбільшу величину прогину /шк .

Тоді значенням прогину Л в перерізі, розташованому на віддалі х від опори (рис.7.1 а), можна знайти

К

(9.5)

оефіцієнт ** у даному випадку залежить від статичної схеми конструкції, виду навантаження і величини х. Наприклад, для однопрогонової статично визначеної балки з рівномірно розподіленим по всьому прогону навантаженням значення цього коефіцієнта:

(9.6).

З а наявності зсідання опор, рівних Л і -^vз, величину прогину Л визначають за формулою

(9.7).

Для аналізу і наглядності отриманих результатів величини прогинів подають графічно у вигляді епюр і графіків. На рисунку 9.2 подано результати випробувань прогонової будови моста до і після поширення накладною плитою [18]. Існуючий балковий міст випробувано завантаженими автомобілями. Епюра 1 побудована за прогинами балок посередині прольоту моста і схемою завантаження 1. Після поширення моста накладною плитою з консолями були проведені повторні статичні випробування. Ще раз встановили автомобілі на прогоновій будові (схема завантаження 2) і отримали епюру прогинів балок 2. Автомобілі встановлені в крайнє положення на консолі накладної плити за схемою 3 і отримана епюра прогинів балок 3. Як бачимо, після поширення накладно

ю

плитою завдяки включення її в сумісну роботу з балками прогини останніх суттєво зменшились, що свідчить про збільшення жорсткості прогонової будови.

Рисунок 9.2 - Поперечний переріз поширеної накладною плитою прогонової
будови моста і схеми завантаження (а); епюри прогинів балок (б): 1 - до
поширення моста; 2 - після поширення моста.

За заміряними відносними деформаціями знаходять напруження в елементах конструкції = aS. Напруження по перерізу, навіть в елементах, які піддаються центральному стиску чи розтягу, розподіляються нерівномірно. Якщо ця нерівномірність значна, то це свідчить про порушення роботи конструкції. Тоді аналізом необхідно виявити причини.

Деформації і напруження, отримані експериментально, порівнюють з теоретичними, які вираховують за величинами випробувальних навантажень та точних місцях їх установки на мосту. Важливо під час складання розрахункових схем враховувати всі можливі впливи на розподіл навантажень і роботу конструкції (дефекти, пошкодження, включення в роботу плити проїзної частини шарів покриття тощо). Розрахунки бажано виконувати як “точними” методами з допомогою сучасних програмних комплексів, так і традиційними: із завантаженням ліній впливу, знаходженням коефіцієнтів поперечної установки тощо.

Основним критерієм позитивної оцінки роботи конструкцій мостів за результатами випробувань вважається відповідність пружних факторів (зусиль, напружень, деформацій, прогинів), заміряних у конструкції під навантаженням, значенням, знайденим розрахунковим шляхом, згідно з СНиП 2.05.03, ДБН В.2.3-6.

П оказником роботи конструкції під час статичних випробувань є конструктивний коефіццієнт К:

(9.8)

де фактор, заміряний під навантаженням; т той же фактор, знайдений від випробувального навантаження розрахунковим шляхом.

Для загальної оцінки роботи моста визначають значення коефіцієнта К під найбільшим навантаженням для таких факторів:

• середніх (за шириною) прогинів прогонових будов;

• середніх осьових напружень у розтягнутих чи стиснутих елементах;

• середніх фібрових напружень у кожній із зон (розтягнутій чи стиснутій) згинальних елементів.

Конструкцію моста вважають задовільною, якщо конструктивний коефіцієнт м менший одиниці. Як правило, за даними багаточисленних статичних випробувань значення коефіцієнта X для основних несучих конструкцій становить 0,7.. .1,0 і навіть нижче.

Для врахування реальної просторової роботи конструкції моста рекомендується визначати фактичний коефіцієнт поперечного розподілу тимчасового навантаження:

M

(9. (9.9)

де фактичний коефіцієнт поперечного розподілу для і-ї балки (ферм, арки); ве в величина пружного прогину і-ї балки, заміряна під час випробувань; «­кількість балок чи інших точок у поперечному перерізі прогонової будови.

Знайдені фактичні коефіцієнти поперечного розподілу порівнюють із їх значеннями, прийнятими при проектуванні.

Одним із критеріїв оцінки моста за результатами статичних випробувань може служити співвідношення заміряних пружних і залишкових деформацій, яке виражається показником роботи конструкції <ї:

<х = —

Л , (9.10)

де Л “величина залишкового прогину, визначеного після стабілізації деформацій;

^_ величина пружного прогину, визначеного за тих самих умов.

Роботу новозбудованих мостів за співвідношенням пружних і залишкових деформацій необхідно оцінювати, керуючись результатами першого завантаження конструкцій випробувальним навантаженням, близьким до нормативного.

Показники роботи конструкцій можуть досягати таких значень для новозбудованих мостів:

• виконаних з дерева - 0,30;

• виконаних з інших матеріалів - 0,15;

для мостів, які знаходяться в експлуатації:

• виконаних з дерева - 0,10;

• виконаних з інших матеріалів - 0,05.

Результати динамічних випробувань мостів отримують у вигляді прогинограм, осцилограм, віброграм або величин амплітуд, частот та інших параметрів - залежно від того, які використовувались прилади [18]. Для прогинограм, осцилограм і віброграм необхідна обробка результатів.

Чітке уявлення про процеси коливання конструкцій дають прогинограми (рисунок 9.3).

Рисунок 9.3. Прогинограма коливань розрізної прогонової будови: -6 найбільший динамічний прогин на віброграмі; Л“максимальний статичний прогин; Т-період коливань; 1с - мітка часу (1 секунда).

Вплив рухомого навантаження на прогонову будову характеризує динамічний коефіцієнт, який визначають як відношення найбільшого значення ординати прогинограми до значення ординати під час статичного навантаження:

1+^ = —

Л . (9.11)

За осцилограмами немає можливості визначити статичний прогин. Тому необхідно автомобіль, який використовують для динамічних випробувань, встановити на смугу руху на прогоновій будові в найбільш невигідне положення і

заміряти статичний прогин. За осцилограмою знаходять максимальну амплітуду А , тоді динамічний коефіцієнт

+ Л/2

1+^ =

(9.12)

Динамічні коефіцієнти визначають, пропускаючи навантаження як по рівній поверхні проїзної частини, так і через поріжок. Побудувавши криву залежності між швидкістю руху і динамічним коефіцієнтом, можна знайти критичну швидкість, яка відповідає найбільшому значенню динамічного коефіцієнта.

Від руху навантаження по мосту виникають різного роду вимушені коливання (рис.9.4). прості гармонійні коливання (рис.9.4 а) трапляються рідко. Складні отримують або внаслідок динамічного навантаження, яке створює періодичні імпульси різної частоти, або в результаті накладання вільних коливань конструкції з вимушеними простими чи складними.

є-резонанс; є -биття; Т’.З’ї.Т’а-Т’з

Рисунок 9.4 - Основні різновиди віброграм: л-просте коливання одного тону; б-складне двох тонів; с-складне трьох тонів; г-коливання від ударного

навантаження; -складне без різких ударів;

тони коливань.

За зовнішнім видом діаграми, точніше за характером зміни амплітуди, можна зробити деякі висновки про динамічні процеси у споруді. Так, віброграма з різкими змінами величини амплітуд (рис. 9.4 г) вказує на удари, які виникають в певні моменти дії динамічного навантаження на споруду (вибоїни і нерівності покриття, стики рейок). Явище резонансу (збіг періоду вільних коливань з періодом вимушених) характеризується швидким наростанням амплітуди коливань і стійким зберіганням великої амплітуди на значній довжині діаграми (рис.9.4 е). інколи виникає биття - наслідок накладання двох коливань з близькими, але не рівними періодами (рис. 9.4 є).

Період власних коливань і коефіцієнт замикання можна визначити на ділянці віброграми із записом коливань досліджуваної конструкції, які замикають. Запис загасання коливань прогонової будови можна виконати після з’їзду випробувального навантаження з прогонової будови.

Результати визначення динамічних характеристик прогонових будов мостів для аналізу доцільно подавати у вигляді графіків.

Отримані під час динамічних випробувань експериментальні динамічні характеристики порівнюють з розрахунковими, нормативними та проектними. Динамічним розрахунком прогонової будови визначають період вільних коливань конструкцій, які порівнюють з періодом, отриманим експериментально. Що більші коефіцієнти і декременти загасання коливань, то кращі динамічні характеристики моста.

Позитивною характеристикою моста є вищий проти вимушеного період власних коливань. Бажано, щоб він відрізнявся не менше ніж на 20 %

.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Динамічні коефіцієнти, отримані під час проїзду одного автомобіля, часто вищі, ніж нормовані. Це обумовлено тим, що їх визначають для колон автомобілів.

Додаток А

(довідковий)

Бібліографія

Барашиков А.Я. Сирота М.Д. Надійність будівель і споруд. - К: Інститут системних досліджень освіти. 1993. - 202 с.

Байрамуков С.Х. Оценка надежности железобетонных конструкций со смешанным армированием. - М.: «Academia», 1998. 168 с.

Виноградский Д.Ю., Руденко Ю.Д. Шкуратовський А.А. Эксплуатация и долговечность мостов. - К.: Будівельник, 1985. - 104 с.

Инструкция по обследованию и испытаниям мостов и труб. ВСН 122-65. М.: 1966. - 34 с.

Инструкция по обследованию малых и средних автодорожных мостов. К.: 1973. - 35 с.

Инструкция по содержанию исскуственных сооружений. М.: Транспорт. - 1973.

Инструкция по проведению осмотров мостов и труб. ВСН 4-81. М.: Транспорт. - 1981. 32 с.

Иосилевский Л.И. Долговечность предварительно напряженных железобетонных балочных пролетных строений мостов. М.: Транспорт. - 1967.- 287 с.

Иосилевский Л.И. Практические методы управления надежностью железобетонных мостов.// М: 1999. - 294 с.

Експлуатація і реконструкція мостів. За редакцією Лантуха-Лященка А.І.. К.: 2002 - 408 с.

Коваленко С.Н. Методические рекомендации по оценке эксплуатационных показателей существующих капитальных мостов. К.: Изд. КАДИ, 1983.-12 с.

Коваленко С.Н., Эксплуатационная оценка состояния автодорожных мостов.// Сб. Автомобильные дороги и дорожное строительство. К: 1980. - с. 79-81.

Лантух-Лященко А.І. Оцінки надійності споруди за моделлю марковського випадкового процесу з дискретними станами. //Зб. Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. - 1999, вип.57 - с.183-188.

Лантух-Лященко А.І. Оцінка технічного стану транспортних споруд, що знаходяться в експлуатації. Вісник Транспортної Академії України, № 3, Київ: 1999. - с. 59 - 63.

Лантух-Лященко А.І. До проекту державних будівельних норм з оцінки технічного стану мостів. // Зб. Діагностика, довговічність та реконструкція мостів і будівельних конструкцій. - Вип.2., Львів: Каменяр, 2000.- с.78-83

Лантух-Лященко А.І. Визначення часу переходу елементів споруди із одного дискретного стану в інший.// Зб. Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту і експлуатації автомобілів. Вип.12. - К.: 2001 - с. 397-402.

Лившиц Я.Д., Д.Ю.Виноградский, Ю.Д. Руденко Автодорожные мосты (проезжая часть) - К.: Будівельник, 1980. - 160 с.

18 Лучко Й.Й., Коваль П.М., Дем'ян М.Л. Методи дослідження та випробування будівельних матеріалів і конструкцій. - Львів, 2001. - 436 с.

19. Москвин В.М., Алексеев С.Н., Вербецкий Г.П., Новгородский В.И. Трещины в железобетоне и коррозия арматуры. М.: 1971. - 143 с.

20. Настанови з визначення технічного стану мостів . А.І. Лантух-Лященко, В.І.Кир'ян, П.М.Коваль та ін.-К.:2002. - 117 с.

21. Проведение осмотров и оценка технико-эксплуатациионного состояния искусственных сооружений на автомобильных дорогах. Минск - 2002. - 35 с.

22. Ржаницын А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. - М.: Стройиздат. - 1978. - 239 с

23. Філоненко С.Ф.. Акустическая эмиссия. Измерение, контроль, діагностика. Министерство образования Украины. КМУЦА, КНТУ Украины, К. "КПИ", 1999.-304с.

24. Шестериков В.И. Оценка состояния автодорожных мостов и прогнозирование его изменения с помощью показателей физического износа. Инф. Сб. «Автомобильные дороги». - М.: ЦБ НТИ Росавтодор, 1991.- с. 1-48.

25. Шестериков В.И. Каменные мосты России. М.:2004. - Выпуск 7. - 92 с.

26. Черкасов В.В. Дефекты железобетонных автодорожных мостов. Минск. 1969. - 119 с.

Manual for condition evaluation of Bridges. AASHTO. - 1994. - 136 p.

Додаток Б

Каталог дефектів

(рекомендваний)

Б.1 Дефекти і пошкодження комплексу проїзної частини

Таблиця Б.1 - Комплекс проїзної частини

Код	Дефект і пошкодження
1	2
001	Додатковий шар асфальтобетону (поверхнева обробка)
002	Поодинокі тріщини в покритті
003	Поперечні тріщини в покритті від бордюру до середини проїзної частини
004	Похилі тріщини в покритті від бордюру до середини проїзної частини
005	Поперечні хвилі в покритті перед в’їздом на міст
006	Поперечні тріщини в покритті перед в’їздом на міст
007	Поздовжні тріщини в покритті над поздовжніми стиками балок
008	Порушення поперечного профілю
009	Порушення поздовжнього профілю
010	Просадки при в’їзді на міст
011	Провалювання при в’їзді на міст
012	Колійність вздовж бордюрів
013	Напливи біля бордюрів
014	Відсутність плавного з’єднання моста з насипом підходів
015	Вибоїни і ями в покритті проїзної частини
016	Пошкодження гідроізоляції проїзної частини
017	Недостатня довжина водовідвідних трубок
018	Засміченість асфальтобетоном покриття водовідвідних трубок
019	Заповнення асфальтобетоном покриття водовідвідних трубок
020	Відсутність водовідвідних трубок
021	Значна корозія водовідвідних трубок
022	Руйнування водовідвідного лотка
023	Застої води на проїзній частині
024	Протікання води крізь дорожній одяг на елемент споруди
025	Руйнування асфальтобетонного покриття в місцях розташування деформаційних швів
026	Тріщини в покритті над деформаційними швами
027	Пошкодження елементів деформаційних швів

Скачать бесплатно