ДБН В.2.3-14:2006 Мости та труби. Правила проектування

ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

Споруди транспорту

МОСТИ ТА ТРУБИ

ПРАВИЛА ПРОЕКТУВАННЯ

ДБН В.2.3-14:2006

Видання офіційне Актуалізований текст в останній редакції із внесеними змінами

(у контрольному стані)

Київ

Міністерство будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства України

Національний транспортний університет (НТУ) за участю Інституту "Київсоюзшляхпроект" Науковий керівник роботи д-р. техн. наук А. І. Лантух-Лященко. Відповідальний виконавець канд. техн. наук Г.Б. Фукс. Виконавці: д-ри техн. наук.А.С. Дехтяр, В.І.Ки’рян, Л.М.Лобанов, А.В. Перельмутер, С.Г. Ткачук;канд. техн. наук. А.Л. Закора, Г.М.Ейхе, П.М. Коваль, В.О.Ковтуненко, М.М. Корнієв, М.О.Микитаренко, В.П.Снитко, Н.Є. Страхова, Є.В.Шаповалов; інженери Н.А.Болотова, В.І. Бутусов, В.М.Грищенко, В.А.Зайцева, П.М. Ковальов, Н.Г. Парубець, Н.В.Проценко, І.І.Святишенко, В.В. Тодіріка, В.Г.Шкурат, В.В. Ятченко Управління автомобільних доріг Державної служби автомобільних доріг України Наказ Міністерства будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства (Мінбуд України) від "06" травня 2006 р. № 160, чинні з 2007.02.01 СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы" Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ») І. Бабяк, канд.техн.наук (науковий керівник); М. Борисевич; В. Каськів, канд.техн.наук наказ Міністерства розвитку громад, територій та інфраструктури України від 01.08.2024 № 767, з першого числа місяця,що настає через 90 днів з дня реєстрації та оприлюднення на порталі Єдиної державної електронної системи у сфері будівництва (з 2024 – 12 – 01)

Мінінфраструктури України, 2024

Чинні від 2007-02-01

Сфера застосування

Ці норми встановлюють правила проектування мостів та дорожніх труб, розташованих:

- на залізницях колії 1520 мм, розрахованих на рух потягів із швидкістю до 200 км/год. включно, лініях метрополітену та трамваю;

- на автомобільних дорогах загального користування, вулицях і дорогах міст та сільських населених пунктів;

- на внутрішньогосподарських дорогах та проїздах;

- на дорогах, суміщених для руху автомобільного транспорту з залізницею, метрополітеном, трамваєм.

Норми також поширюються на проектування пішохідних мостів і пішохідних тунелів під залізницями, автомобільними і міськими дорогами, а також прогонових будов та опор розвідних мостів.

Норми не поширюються на проектування:

- мостів на залізничних високошвидкісних (вище 200 км/год) пасажирських лініях;

- механізмів розвідних прогонів мостів;

- службових естакад і галерей будівель та промислових споруд;

- мостів і труб на внутрішніх автомобільних дорогах (які не виходять на мережу загального користування і до водяних шляхів) лісозаготівельних і лісогосподарських підприємств і організацій. Нормативні посилання

Будівельні норми та стандарти, на які в тексті є посилання, наведено в додатку А. Терміни та визначення понять (позначення та скорочення)

Термін “міст” розглядається тут в класичному розумінні як транспортна споруда, призначена для перепуску через перешкоди потоків залізничного, автомобільного транспорту, пішоходів та комунікацій різного призначення.

Інші специфічні терміни і визначення в галузі мостів наведено в додатку Б.

Загальні положення

Ця частина ДБН охоплює принципи і загальні вимоги, за якими слід проектувати транспортну споруду, що має відповідати своєму функціональному призначенню та мати такий рівень надійності, який гарантує безпечну експлуатацію протягом проектного терміну служби.

Загальні положення ДБН поділяються на принципи та регламентації. Принципи формулюють фундаментальні положення, які не може бути змінено. Проте можуть розглядатися декілька варіантів моделей та проектних рішень за умови, якщо вони залишаються в рамках проголошеного принципу. Принципи позначаються в тексті літерою “П”, яка супроводжує номер пункту. Регламентації викладають загальновизнані правила, які відповідають принципам. Не забороняється використовувати інші правила за умов, якщо вони не протирічать принципам.

1 Основні вимоги (Розділ 1 вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-22:2009 «Мости та труби. Основні вимоги проектування» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 111 та наказ від 11.11.2009 № 484)

2 Навантаження і впливи (Розділ 2 вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

3 Бетонні і залізобетонні конструкції

Основні розрахункові вимоги

3.1При проектуванні бетонних і залізобетонних мостів і труб необхідно дотримуватись вимог ДБН 1.2-14 про забезпечення необхідної надійності конструкцій за граничними станами двох груп. Для цього поряд із призначенням відповідних матеріалів і виконанням передбачених конструктивних вимог необхідне проведення зазначених у чинних нормах розрахунків.

У розрахунках конструкції в цілому й окремих її елементів необхідно враховувати найнесприятливіші сполучення навантажень і впливів, можливі на різних стадіях їхньої роботи.

Розглянуті розрахункові схеми, загальні вимоги для яких зазначено в 1.103, мають відповідати прийнятим конструктивно-технологічним рішенням, враховувати умови виготовлення, транспортування і зведення споруд, особливості їхнього завантаження постійними і тимчасовими навантаженнями, порядок попереднього напруження і регулювання зусиль у конструкції.

(Пункт 3.1 змінено, Зміна № 1)

3.2Для недопущення граничних станів першої групи елементи конструкцій мостів і труб мають бути розраховані відповідно до вимог цього розділу за міцністю, стійкістю (форми і положення) і на витривалість, при цьому в розрахунках на витривалість слід розглядати навантаження і впливи, можливі на стадії нормальної експлуатації споруд.

Для недопущення граничних станів другої групи виконують розрахунки, зазначені в табл.3.1.

3.3Розрахунки за тріщиностійкістю разом із конструктивними та іншими вимогами (до водовідводу і гідроізоляції конструкцій, морозостійкості і водонепроникності бетону) мають забезпечувати корозійну стійкість залізобетонних мостів і труб, а також перешкоджати виникненню ушкоджень у них при спільній дії силових факторів і несприятливих впливів зовнішнього середовища.

Елементи залізобетонних конструкцій в залежності від призначення, умов роботи і застосовуваної арматури мають задовольняти відповідні категорії вимог з тріщиностійкості, що передбачають різну ймовірність утворення (появи) тріщин і граничні розрахункові величини ширини їхнього розкриття (див. 3.95).

3.4Зусилля в перерізах елементів статично невизначених конструкцій від навантажень і впливів при розрахунках за граничними станами першої і другої груп слід, як правило, визначати з урахуванням непружних деформацій бетону й арматури і наявності тріщин.

У конструкціях, методик розрахунку яких з урахуванням непружних властивостей бетону не розроблено, а також для проміжних стадій розрахунку з урахуванням непружних властивостей бетону зусилля в перерізах елементів допускається визначати в припущенні їхньої лінійної пружності.

3.5Якщо в процесі виготовлення або монтажу конструкції змінюються розрахункові схеми або геометричні характеристики перерізів, то зусилля, напруження і деформації в конструкції необхідно визначати підсумовуванням їх для всіх попередніх стадій роботи. При цьому, як правило, необхідно враховувати зміну зусиль у часі через усадку і повзучість бетону і релаксацію напружень в напружуваній арматурі.

3.6У конструкціях з ненапружуваною арматурою напруження в бетоні й арматурі необхідно визначати за правилами розрахунку пружних матеріалів без врахування роботи бетону розтягнутої зони (див.3.48, 3.94 і 3.100).

3.7У попередньо напружених конструкціях напруження в бетоні й арматурі в перерізах, нормальних до поздовжньої осі елемента, необхідно визначати за правилами розрахунку пружних матеріалів, розглядаючи переріз, як суцільний.

Якщо бетон омонолічування напруженої арматури, яка знаходиться у відкритих каналах, не має зчеплення (див. 3.170) з бетоном основної конструкції, то слід вважати, що і напружена арматура, яка знаходиться в каналі, не має зчеплення з бетоном конструкції.

При визначенні ширини розкриття тріщин в елементах попередньо напружених конструкцій (у тому числі і зі змішаним армуванням) напруження в арматурі необхідно визначати без врахування роботи розтягнутої зони бетону. Допускається зусилля розтягнутої зони бетону повністю передавати на арматуру.

Характеристики приведеного перерізу у всіх випадках необхідно визначати з урахуванням наявної в перерізі напружуваної і ненапружуваної арматури з урахуванням 3.38.

Якщо елементи конструкції виконано з бетону різних класів, то загальну робочу площу перерізу необхідно визначати з урахуванням відповідних модулів пружності.

У конструкціях, напружуваних на бетон, на стадії його обтиснення в робочій площі перерізу бетону не враховують площу закритих і відкритих каналів. При розрахунку цих конструкцій на стадії експлуатації допускається в розрахунковій площі перерізу бетону враховувати площу перерізу ін’єктованих закритих каналів. Бетон замонолічування відкритих каналів допускається враховувати за умови виконання спеціальних технологічних заходів відповідно до 3.170 і установки в бетоні замонолічування ненапружуваної арматури. При цьому ширина розкриття тріщин у бетоні замонолічування не повинна перевищувати розмірів, прийнятих для елементів, проектованих за категорію вимог за тріщіностійкості категорії 3в.

3.8У складених за довжиною (висотою) конструкціях необхідно робити перевірки міцності і тріщиностійкості в перерізах, що співпадають зі стиками або перетинають зону стиків.

Стики мають забезпечувати передачу розрахункових зусиль без появи пошкоджень у бетоні замонолічування і на торцях елементів (блоків), які стикуються. Клей в стиках призначається для герметизації стиків та рівномірної передачі стискувальних зусиль.

3.9Стінки таврових балок залізничних прогонових будов необхідно розраховувати з урахуванням можливого на мосту поперечного зсуву смуги руху, який має бути не менше 10 см.

Розрахунок стінок балок прогонових будов мостів з утворення тріщин рекомендується виконувати з урахуванням кручення і вигину стінок (з їхньої площини).

3.10Попереднє напруження арматури характеризують величини початкового (контрольованого) зусилля, що прикладається до кінців напружуваної арматури через натяжні пристрої, і сталого зусилля, рівного контрольованому за винятком втрат, що відбулися до моменту часу, що розглядається. При цьому напруження в арматурі, що відповідають контрольованому зусиллю, з урахуванням 3.86, мають не перевищувати розрахункових опорів, зазначених у табл. 3.14, з урахуванням коефіцієнтів умов роботи відповідно до 3.43.

Для арматурних елементів, що напружуються, у проектній документації повинні вказуватися значення контрольованих зусиль і відповідних їм витяжок арматури з урахуванням поз.4 табл.1 обов’язкового додатку Т.

Величини витяжки арматури  у загальному випадку визначаються за формулою p l

 dх p

 = (3.1) p  x+

E e p 0 де  – напруження, що відповідають контрольованому зусиллю і призначувані з урахуванням p вимог п. 3.14;

E – модуль пружності арматури, що напружується;

p l – розрахункова довжина арматурного елемента (відстань від натяжного анкера до точки арматурного елемента з нульовим переміщенням).

Інші позначення наведено в табл. 1 і 2 обов’язкового додатку Т.

При визначенні розрахункової дії, яка створюється зусиллями напружуваної арматури, коефіцієнти надійності f за навантаженням слід приймати:

а) у випадку зчеплення арматури з бетоном:

– для суцільних по довжині елементів f = 1

– для складених – по довжині – згідно з 3.86 б) у випадку відсутності зчеплення арматури з бетоном (див.3.65) f = 10,1.

3.11При розрахунку попередньо напружених елементів місце передачі на бетон зосереджених зусиль з напружуваної арматури треба приймати у конструкціях:

із зовнішніми (кінцевими) і внутрішніми (каркасно-стержневими) анкерами – у місці обпирання або закріплення анкерів;

з арматурою, що не має анкерів (із заанкерюванням за допомогою зчеплення арматури з бетоном), – на відстані, рівній 2/3 довжини зони передачі напружень.

Довжину зони передачі на бетон зусиль зі стержневої напружуваної арматури періодичного профілю необхідно приймати при передачі зусилля:

– плавній – 20d (d – діаметр стержня);

– миттєвій за допомогою обрізки стержнів (що припускається при діаметрах стержнів не більше 18 мм) – 25d.

Довжину зони передачі на бетон зусиль з напружуваних арматурних канатів класу К-7 за відсутності анкерів необхідно приймати в розмірах, зазначених у табл. 3.2.

Довжина l, см, зони передачі на бетон зусиль при передатній міцності rp бетону, яка відповідає бетону класів за міцністю на стиск

Примітка. При миттєвій передачі на бетон зусилля обтиснення (за допомогою обрізки канатів) початок зони передачі зусиль необхідно приймати на відстані, рівній 0,25l від торця елемента.

rp

3.12Армування зони передачі на бетон зосереджених зусиль, в тому числі з напружених арматурних елементів, необхідно виконувати з урахуванням напружено-деформованого стану цієї зони, яке визначається методами теорії пружності або іншими обґрунтованими способами розрахунку на місцеві напруження.

3.13Вплив усадки і повзучості бетону треба враховувати при визначенні:

– втрат попередніх напружень в арматурі;

– зниження обтиснення бетону в попередньо напружених конструкціях;

– змін зусиль у конструкціях зі штучним регулюванням напружень;

– переміщень (деформацій) конструкцій від постійних навантажень і впливів;

– зусиль у статично невизначених конструкціях;

– зусиль у збірно-монолітних конструкціях.

Переміщення (деформації) конструкцій від тимчасових навантажень допускається визначати без врахування усадки і повзучості бетону.

При розрахунку стиснених в двох і в трьох напрямках елементів втрати напружень в напружуваній арматурі і зниження обтиснення бетону внаслідок його усадки і повзучості допускається визначати окремо по кожному напрямку дії зусиль.

3.14Напруження в елементах попередньо напружених конструкцій необхідно визначати за контрольованим зусиллям за винятком:

– перших втрат – на стадії обтиснення бетону;

– перших і других втрат – на стадії експлуатації.

До перших втрат необхідно відносити:

а) у конструкціях з натягом арматури на упори – втрати внаслідок деформації анкерів, тертя арматури в обгинальних пристроях, релаксації напружень в арматурі (у розмірі від 50% повних), температурного перепаду, швидкоплинної повзучості, а також від деформації форм (при натягуванні арматури на форми);

б) у конструкціях з натягом арматури на бетон – втрати внаслідок деформації анкерів, тертя арматури по стінках закритих і відкритих каналів, релаксації напружень в арматурі (у розмірі від 50 % повних).

До других втрат необхідно відносити:

а) у конструкціях з натягом арматури на упори – втрати внаслідок усадки і повзучості бетону, релаксації напружень в арматурі (у розмірі від 50 % повних);

б) у конструкціях з натягуванням арматури на бетон – втрати внаслідок усадки і повзучості бетону, релаксації напружень в арматурі (у розмірі 50 % повних), зминання під витками спіральної або кільцевої арматури, що навивається на бетон, деформації стиків між блоками в складених по довжині конструкціях.

Значення окремих з перерахованих втрат необхідно визначати за обов'язковим додатком Т з врахуванням 3.15.

Допускається приймати, що другі втрати від релаксації напружень в арматурі (у розмірі від 50 % повних) відбуваються рівномірно і цілком завершуються протягом одного місяця після обтиснення бетону.

При проектуванні сумарне значення перших и других втрат має бути не меншим від 98 МПа (1000 кг/см2).

3.15При визначенні втрат попереднього напруження в арматурі від усадки і повзучості бетону необхідно керуватися наступними настановами:

а) зміну в часі втрат  (t) від усадки і повзучості бетону допускається визначати за формулою

P

−0.1 t

 (t) = 1 − e) (t → ), (3.2)

P p де  (t → ) – кінцеві (граничні) величини втрат в арматурі від усадки та повзучості бетону, p обумовлені в обов'язкових додатках Т або Ф;

t – час, що розраховується при визначенні втрат від повзучості – з дня обтиснення бетону, від усадки – із дня закінчення бетонування, діб;

e = 2,718 – основа натуральних логарифмів;

б) для конструкцій, які експлуаться при вологості повітря навколишнього середовища нижче 40 %, втрати від усадки і повзучості бетону необхідно збільшувати на 25 % за виключенням конструкцій не захищених від сонячної радіації, для яких зазначені втрати збільшуються на 50 %;

в) допускається використовувати більш точні методи для визначення втрат і перерозподілу зусиль від усадки і повзучості бетону з урахуванням граничних питомих значень деформацій повзучості і усадки бетону, впливу арматури, віку і передаточної міцності бетону, постадійного прикладання навантаження і тривалості його впливу на кожній стадії, швидкості розвитку деформацій у часі, приведених розмірів поперечних перерізів, відносної вологості середовища й інших факторів. Ці методи мають бути обґрунтовані у встановленому порядку. При цьому нормативні деформації повзучості с і усадки бетону  для класів бетону, що відповідають його передатній міцності, n n необхідно приймати відповідно до табл. 3 обов'язкового додатку Т.

(Пункт 3.15 змінено, Зміна № 1)

3.16Розрахункову довжину l стиснутих елементів залізобетонних решітчастих ферм необхідно приймати за настановами, що стосуються визначення розрахункової довжини стиснутих елементів сталевих решітчастих ферм (див. розд. 4).

Розрахункову довжину стійок рам, що стоять окремо, при жорсткому з'єднанні стійок з ригелем допускається приймати відповідно до табл. 3.3 в залежності від співвідношення жорсткості ригеля B = E I і стойок B = E I. 1 b 1 2 b 2

L B

Примітка. При проміжних значеннях відношень і розрахункову довжину l припускається визначати за

H B інтерполяцією.

Розрахункову довжину паль (паль-оболонок, паль-стовпів), у тому числі в елементах опор естакадного типу, необхідно приймати з урахуванням деформативності ґрунту й опірності переміщенням фундаменту і верха опори.

При розрахунку частин або елементів опор на повздовжній згин з використанням розрахункової (вільної) довжини стиснутих стержнів допускається враховувати пружне затиснення (пружну податливість) кінців розглядуваних елементів внаслідок деформованості ґрунту та наявності в рухомих опорних частинах сил тертя. Якщо такі розрахунки не виконувалися, то при використанні рухомих опорних частин коткового та секторного типу, а також на фторопластових прокладках взаємопов’язаність верхніх частин опор враховувати не треба.

В стиснутих залізобетонних елементах мінімальна площа поперечного перерізу поздовжньої арматури, % до повної площі розрахункового перерізу бетону, має бути не менше за:

l

0,20 – в елементах із гнучкістю  17;

і l

0,60 – в елементах із гнучкістю  104;

і для проміжних значень гнучкості – за інтерполяцією (l – розрахункова довжина елемента).

I в і = – радіус інерції поперечного перерізу,

А в де І – момент інерції бетонного переріза;

в

А – площа бетонного перерізу. Якщо вимоги щодо величини мінімального армування не в задовольняються, то елементи конструкції слід розраховувати як бетонні.

Гнучкість стиснутих залізобетонних елементів у будь-якому напрямку в стадії експлуатації споруди не повинна бути понад 120, а на стадії монтажу – понад 150.

Гнучкість l0/іеf елементів із непрямим армуванням має не перевищувати при сітках – 55, для спіралі – 35, де іеf – радіус інерції частини бетонного перерізу, яка обмежена осями граничних стержнів сітки або спіралі.

3.17Ланки прямокутних залізобетонних труб необхідно розраховувати як рами замкнутого контуру з додатковою перевіркою їхніх стінок за схемою з жорстко затисненими стійками.

Ланки круглих залізобетонних труб допускається розраховувати тільки на згинальні моменти (без врахування поздовжніх і поперечних сил), обумовлені обов'язковим додатком У.

Матеріали для бетонних і залізобетонних конструкцій

Бетон

Загальні характеристики

3.18У конструкціях мостів і труб необхідно передбачати застосування конструкційного важкого бетону із середньою густиною від 2200 до 2500 кг/м3 включно.

Бетон за міцністю на стиснення характеризується проектним класом, передатною та відпускною міцністю. Клас бетону за міцністю на стиск “В” визначається значенням гарантованої, із забезпеченістю 0,95 міцністю на стиск, контрольованою на кубах 150мм х150мм х150 мм у встановлені терміни.

Проектний клас бетону “В” – це міцність бетону конструкції, яка визначається в проекті.

Передатна міцність бетону R – міцність, яка відповідає класу бетону в момент передачі на нього вр зусиль в процесі виготовлення та монтажу (див.3.31).

Відпускна міцність бетону Rb0 – міцність, яка відповідає класу бетону в момент вантаження (заморожування) його зі складу заводу-виготовлювача.

Застосування бетону з іншими ознаками і густиною припускається в дослідних конструкціях у встановленому порядку.

(Пункт 3.18 змінено, Зміна № 1)

3.19Для конструкцій мостів і труб необхідно застосовувати важкий бетон класів за міцністю на стиск В20, В22,5**, В25, В27,5**, В30, В35, В40, В45, В50, В55 і В60.

В залежності від виду конструкцій, їхнього армування й умов роботи застосовуваний бетон повинен відповідати вимогам, наведеним у табл.3.4.

Для замонолічування напружуваної арматури, що розташовується у відкритих каналах, необхідно передбачати бетон класу за міцністю на стиск не нижче від В30.

Ін’єкція арматурних каналів у попередньо напружених конструкціях має виконуватись розчином міцністю на 28 день не нижче від 29,4 МПа (300 кгс/см2).

Для замонолічування стиків збірних конструкцій необхідно застосовувати бетон класу за міцністю на стиснення не нижче прийнятого для елементів, що стикуються.

Примітка 1. Викладені в розділі норми і вимоги стосуються бетону із зазначеною густиною, що далі (без вказання густини) іменується „важкий бетон".

Примітка 2. Бетон класів Б22,5 і В27,5 необхідно передбачати за умови, що це призводить до економії цементу і не знижує інших техніко-економічних показників конструкції.

1)

Характеристику зон подано у виносці 1 та в примітках до табл.3.5

(Таблиця 3.4 змінено,Зміна № 1)

3.20Марки бетону та розчину за морозостійкістю F в залежності від розташування і виду конструкцій належить приймати відповідно до табл.3.5 та за нормами для дорожніх та авіаційних покриттів.

Розташування конструкцій та їх частин

Вид конструкцій 1)

До надземних незатоплюваних зон в опорах необхідно відносити частини, розташовані на 1 м вище поверхні ґрунту. Для бетону ділянок опор, розташованих нижче і сягаючих половини глибини промерзання ґрунту, необхідно передбачати вимоги, зазначені для конструкцій, що знаходяться в зоні перемінного рівня води. 2) За верхню границю зони перемінного рівня води необхідно приймати умовний рівень, що на 1 м вище найвищого рівня льодоходу, за нижню – рівень на 0,5 м нижче нижньої поверхні шару льоду найнижчого льодоставу. (Таблиця 3.5 змінено, Зміна № 1)

Розрахунковий опір, МПа (кгс/см2), бетону класів за міцністю на стиск

При розрахунку за граничними станами першої групи

При розрахунках за граничними станами другої групи

Стиснення осьове (призмова міцність) для розрахунків на запобігання утворення у конструкціях поздовжніх тріщин:

Примітка 1. До бетону частин конструкцій підводних (на 0,5 м нижче поверхні шару льоду найнижчого льодоставу), підземних (нижче половини глибини промерзання), а також таких, що знаходяться у вічномерзлих ґрунтах, вимоги за морозостійкістю не нормуються. В обсипних стоянах до підземних частин конструкції відносяться частини тіла стоянів, що розташовані нижче половини глибини промерзання ґрунту конуса насипу.

Примітка 2. Бетон всіх елементів водопропускних труб, укріплення русла рік і конусів насипів, берегоукріпних і регуляційних споруд, а також бетон всіх елементів мостового полотна, включаючи плити проїзної частини автодорожніх мостів, також бетон вирівнювального шару одягу їздового полотна, яке виконує функцію гідроізоляції, і плити мостового полотна в залізничних прогонових будовах при безбаластовій їзді, повинен відповідати вимогам за морозостійкістю, пропонованим до бетону, що знаходиться в зоні змінного рівня води.

Примітка 3. При призначенні вимог за морозостійкістю ділянок буронабивних паль в зоні змінного рівня води за найнижчий рівень цієї зони приймається позначка на 0,5 нижче нижньої поверхні льоду.

3.21Марки морозостійкості бетону тіла опор і блоків облицювання для мостів, розташованих поблизу гребель гідростанцій і водоймищ, повинні встановлюватися в кожному окремому випадку на основі аналізу конкретних умов експлуатації і вимог, пропонованих у цих випадках до бетону річкових гідротехнічних споруд.

3.22В підводних та підземних спорудах, які не піддаються електричній та хімічній корозії, слід, згідно з СНиП 2.03.11, застосовувати бетон з маркою за водопроникністю W4. Інші елементи та частини конструкції, в тому числі бетоновані, стики залізобетонних мостів і труб належить проектувати з бетону, який має марку за водопроникністю не нижче W6, елементи мостового полотна – не нижче W8.

3.23В елементах конструкцій, призначених для експлуатації в агресивних середовищах, необхідно прийматися бетон і захисні покриття, які мають стійкість до такого впливу, відповідно до вимог СНиП 2.03.11.

(Пункт 3.23 змінено, Зміна № 1)

Розрахункові опори

3.24Розрахункові опори бетону різних класів при розрахунку конструкцій мостів і труб за граничними станами першої і другої груп слід приймати відповідно до табл. 3.6.

Розрахункові опори бетону на безпосередній зріз R при розрахунках конструкцій за b,cut граничними станами першої групи необхідно приймати:

– для перерізів, розташованих в монолітному армованому бетоні, якщо не враховується робоча арматура R =0,1 R;

b,cut b

– для тих же перерізів, якщо враховується робоча арматура на зріз – згідно з вказівками 3.78

– у місцях з’єднання бетона замонолічування з бетоном збірних елементів при дотримуванні вимог 3.170 R = 0,05R.

b,cut b

Для бетонних конструкцій, розрахункові опори осьовому стисканню R і R необхідно b b,mc2 приймати на 10% нижче значень, поданих в табл.3.6, а для безпосереднього зрізу R – нижче b,cut на 50 %.

Розрахунковий опір монолітного бетону класу В25 у внутрішніх порожнинах (в ядрі) круглих оболонок опор дозволяється у розрахунках збільшувати на 25%.

3.25Розрахункові опори бетону, що наведено в 3.24 і в табл. 3.6, у відповідних випадках необхідно приймати з коефіцієнтами умов роботи згідно з табл. 3.7.

3.26При багаторазово повторюваних навантаженнях, які діють на елементи, що мають розраховуватися на витривалість, розрахункові опори бетону стиску в розрахунках на витривалість R необхідно визначати за формулою bf

R = m R = 0,6  R (3.3) bf b1 b b b b де m-коефіцієнт умов роботи;

b1

R – розрахунковий опір бетону осьовому стисканню при розрахунках за граничними станами b першої групи (див.табл. 3.6);

 – коефіцієнт, що враховує збільшення міцності бетону в часі і приймається відповідно до b табл. 3.8;

 b,min

 – коефіцієнт, який залежить від асиметрії циклу повторюваних напружень p =, що b b

 b,max приймаються відповідно до табл.3.9.

Примітка. При проміжних значеннях pb, коефіцієнт  необхідно визначати за інтерполяцією.

b

3.27У розрахунках попередньо напружених конструкцій при поперечному обтисненні напруженням  до розрахункових опорів бетону осьовому стисканню R, сколюванню при згині R і by b b,sh безпосередньому зрізу R треба вводити коефіцієнти умов роботи m, що дорівнюють:

b,cut b6 а) для R:

b m = 1,1 – якщо 0,1R    0,2R;

b6 b by b m = 1,2 – при напруженнях  = 0,6 R, що являють собою максимальну величину, яка b6 by b враховується у розрахунках;

б) для R та R:

b,sh b,cut

 by m = 1 + 1,5 при   0,98 МПа (10 кгс/см2);

b6 by

R b,sh

 by m = 1 + при  = 2,94 МПа (30 кгс/см2);

b6 by

R b,sh для проміжних значень  коефіцієнти умов роботи бетону приймають за інтерполяцією.

by

3.28При розрахунку складених по довжині конструкцій з бетонованими стиками, значення коефіцієнта умов роботи m, що враховує різницю в міцності бетону конструкції і матеріалу b10 заповнення стикового шва на кожній стадії роботи стика, необхідно приймати в залежності від товщини шва b і відношення міцності бетону (розчину) в стику (шві) R до міцності бетону в блоках bj конструкції R відповідно до табл. 3.10.

b,con

R bj

Коефіцієнт умов роботи mb10 при відношенні

R b,con

При товщині частин блоку, меншій від 120 мм, а також при наявності в тілі блоку отворів для пропуску напружуваної арматури значення m для стика з товщиною шва від 20 до 40 мм слід b10 приймати як для шва товщиною 70 мм; для шва товщиною 70 мм – як для шва товщиною 200 мм.

3.29Складені конструкції по довжині прогонових споруд із клеєними стиками необхідно проектувати такими, щоб вони були здатні нести монтажні навантаження за умови, що клей не набув проектної міцності.

У розрахунках складених конструкцій по довжині зклеєними стиками коефіцієнт умов роботи m, b10 що вводиться до розрахункових опорів бетону блоків і враховує зниження міцності конструкції до отвердження клею, слід приймати в залежності від виду поверхні бетону торців блоків: при рифленій – 0,90, при гладкій – 0,85.

Для клеєних стиків, відстані між якими менші від найбільшого розміру перерізу необхідно вказані величини m зменшувати на 0,05.

b10

Для клеєних стиків з отвердженним клеєм необхідно приймати m = 1.

b10

3.30При розрахунку неармованої кладки з бетонних блоків на розчині до розрахункових опорів бетону, прийнятих для бетонних конструкцій відповідно до 3.24, слід вводити коефіцієнти умов роботи m, що дорівнюють:

b10

0,85 – при класах бетону блоків В20 і В22,5;

0,75 – при класах бетону блоків В25-В35;

0,70 – при класах бетону блоків В40 і вище.

Товщина швів кладки при цьому не повинна бути більшою від 1,5 см, а розчин у швах повинен мати міцність у 28-денному віці не нижче 19,6 МПа(200 кгс/ см2).

3.31При виготовленні попередньо напружених конструкцій обтиснення бетону припускається при його міцності нижче встановленої для проектного класу.

Розрахункові опори бетону для призначення передатної міцності необхідно визначати відповідно до табл. 3.6 шляхом інтерполяції значень, що стосуються близьких класів бетону.

Міцність бетону до моменту передачі на нього повного зусилля з напружуваної арматури та на монтажі треба призначати не менше від міцності, що відповідає класу бетону міцності В25.

Характеристики деформативних властивостей

3.32Значення модулів пружності бетону при стисканні і розтягуванні E при твердінні бетону b конструкцій в природних умовах необхідно приймати при відсутності дослідних даних відповідно до табл. 3.11.

Значення модулів пружності E, наведене в табл. 3.11, необхідно зменшувати:

b на 10% – для бетону, підданого термовологій обробці, а також для бетону, що працює за умов навперемінного заморожування і відтавання;

на 15% – для бетону конструкцій, не захищених від сонячної радіації, у спекотному кліматі.

Для кладки з бетонних блоків значення модулів деформації Еb необхідно приймати для бетону класів:

– В20-В35 - 0,5 E;

b

– В40 і вище – 0,6 E.

b

Приведений модуль деформації бетону збірно-монолітної опори в цілому визначається як середньозважений за значеннями модуля деформації бетону кладки з блоків та модуля пружності бетону ядра перерізу з урахуванням пропорційності їхній площ перерізів по відношенню до всієї площі перерізу опори.

Модуль зсуву бетону G, необхідно приймати таким, що дорівнює 0,4 E, коефіцієнт поперечної b b деформації (коефіцієнт Пуассона) –  = 0,2.

Мінімальне значення модуля пружності клеїв, які використовуються в стиках складенних конструкцій, має бути не меншим за 1500 МПа (15000 кг/см), а значення коефіцієнту поперечної деформації  не більше 0,25.

Арматура

3.33Марки сталі для арматури залізобетонних мостів і труб, що установлюється з розрахунку, в залежності від умов роботи елементів конструкцій необхідно приймати відповідно до табл. 3.12 та 3.13, з урахуванням 3.91 та 3.133, при цьому знак “плюс” означає можливість застосування зазначеної марки сталі в даних умовах. Правила застосування арматурного прокату, що відповідає ДСТУ EN 10080, наведено у ДСТУ EN 10080.

У випадку застосування розтягнутої робочої арматури різних класів у розрахунках на міцність належить:

– для ненапружуваної арматури – приймати розрахунковий опір, відповідний до арматурної сталі найменшої міцності;

– для напружуваної арматури – враховувати тільки арматуру однієї марки.

Зварні з'єднання стержневої термічно зміцненої арматурної сталі, високоміцного арматурного дроту, арматурних канатів класу К-7 і сталевих канатів із спіральним, подвійної звивки не припускаються.

До стержневої напружуваної арматури, що знаходиться в межах тіла бетону конструкції, заборонено приварювання будь-яких деталей або арматури.

Проєктувати конструкції, які не зазнають впливу багаторазово повторних навантажень, із використанням арматури відповідно до табл. 3.13 рекомендується із урахуванням [2].

Застосування як робочої розраховуваної арматури нових арматурних сталей допускається за відповідними регламентними технічними специфікаціями відповідно до [1].

Позначення у класах арматурного прокату А-І, А-ІІ, А-ІІс, А-ІІІ, А-IV, А-V застосовують тільки для розрахунків споруд, запроєктованих до 01.04.2022; Ат-IV, Ат-V, Ат-VI – запроєктованих до 03.06.2023.

Дозволено застосування як робочої арматури арматурного прокату (арматури), що відповідає ДСТУ EN 10080, ДСТУ 3760, ДСТУ 9130 у випадку забезпечення показників, що наведені у 3.33.1, а для конструкцій, які розраховують на витривалість – додатково наведених у 3.91.

Дозволено застосування як робочої арматури стрижнів гарячекатаного арматурного прокату (арматури), що відповідає іншим національним стандартам у випадку забезпечення показників, що наведені у 3.33.2, а для конструкцій, які розраховують на витривалість – додатково наведених у 3.91.

(Пункт 3.33 змінено, Зміна № 1)

3.33.1Арматура повинна мати достатню деформативність, визначувану відношенням тимчасового опору розриванню прокату з арматурної сталі до границі текучості (границі плинності) / (або /) ≥ 1,08 і відносним подовженням за максимального зусилля ≥ 5,0 %:

де – тимчасовий опір розриванню прокату з арматурної сталі;

– границя текучості (границя плинності) прокату з арматурної сталі;

– умовна границя текучості (границя плинності) прокату з арматурної сталі;

– відносне подовженням за максимального зусилля.

(Пункт 3.33.1 долучено, Зміна № 1)

3.33.2Необхідні характеристики арматури наведено у С.1, С.3 додатка С ДСТУ-Н Б EN 1992-1-1. Клас арматури згідно з додатком С ДСТУ-Н Б EN 1992-1-1, що підлягає використанню – В, С, а для конструкцій, які розраховують на витривалість – С. Арматура, що підлягає використанню, повинна мати міцність на границі текучості 400 – 600 МПа. Характеристики арматури потрібно перевіряти на відповідність вимог 3.2.2 – 3.2.6 і додатка С ДСТУ-Н Б EN 1992-1-1 випробуваннями згідно з методикою ДСТУ EN 10080. Має бути перевірені і забезпечені всі заявлені показники.

Зварні з’єднання мають бути рівноміцними стрижнями арматурного прокату.

Забезпеченість показників стрижнів арматури та зварних з’єднань має становити не менше ніж 0,95.

Примітки:

1. Значення умовних познак величин у разі застосування 3.33 наведено у ДСТУ-Н Б EN 1992-1-1.

2. Результати випробувань величин, наведених у таблиці С.1, С.2 ДСТУ-Н Б EN 1992-1-1 (крім максимального відхилення від номінальної маси окремого стрижня у таблиці С.1), мають бути меншими для кожної з цих характеристичних величин (значення величин у правій колонці таблиці С.1, С.2 не беруться до уваги і приймають рівними нулю).

3. Мінімальні значення довготривалих характеристичних значень, наведених в таблиці С.3.N, потрібно приймати з коефіцієнтом 1.

(Пункт 3.33.2 долучено, Зміна № 1)

3.33.3У проєктній документації для умовного позначення арматурного прокату необхідно зазначати позначення стандарту, в якому визначені вимоги до арматурного прокату.

(Пункт 3.33.3 долучено, Зміна № 1)

Примітка 1. Дозволено до застосування у в’язаних каркасах і сітках.

Примітка 2. Не допустимо використання для хомутів прогонових будов.

Примітка 3. Не допустимо використання, якщо динамічний коефіцієнт більше 1,1.

Примітка 4. Якщо динамічний коефіцієнт більше 1,1, допустимо до застосування тільки у в'язаних каркасах і сітках.

Примітка 5. Тільки у вигляді цілих стрижнів мірної довжини.

Примітка 6. Допустимо до застосування термічно зміцненої арматурного прокату тільки марок С (зварювальна) та К (стійка до корозійного розтріскування).

Примітка 7. Допустимо до застосування при гарантованій величині рівномірного видовження не менше 2 %.

Примітка 8. Допустимо до застосування при діаметрах дротин 5-8 мм.

Примітка 9. Допустимо до застосування при діаметрах дротин 5 мм.

Примітка 10. Допустимо до застосування тільки в прогонових будовах суміщених мостів. (Таблиця 3.12 змінено, Зміна № 1)

(Таблиця 3.13 змінено, Зміна №1)

3.34Для монтажних (піднімальних) петель необхідно передбачити застосування арматурної сталі класу A240 ДСТУ 9130 марки СтЗпс або Ст3с.

(Пункт 3.34 змінено, Зміна № 1)

3.35Припускається застосування арматурної сталі класів A240 ДСТУ 9130 і A300 ДСТУ 9130 марок, зазначених у табл. 3.12, а також А 240С згідно з табл. 3.13.

(Пункт 3.35 змінено, Зміна № 1)

Сталеві вироби

3.36Для всіх закладних виробів необхідно приймати стальний прокат, який передбачено розділом 4 “Сталеві конструкції”.

Розрахункові характеристики арматури

3.37Нормативні і розрахункові опори розтяганню арматурних сталей, застосування яких припускається в залізобетонних конструкціях мостів і труб, слід приймати відповідно до табл.3.14.

Ненапружувана арматура

Напружувана арматура

) * за змішаного армуванні стрижневу гарячекатану арматуру класу А600 дозволено застосовувати без попереднього напруження. (Таблиця 3.14 змінено, Зміна № 1)

3.38Розрахункові опори стисканню R ненапружуваної арматурної сталі класів A240 ДСТУ 9130, sc А300 ДСТУ 9130, Ас300 ДСТУ 9130 і А400 ДСТУ 9130 необхідно приймати такими, що дорівнюють розрахунковим опорам цієї арматури розтягуванню R.

s

Використовувані при розрахунках конструкцій за граничними станами першої групи найбільші стискальні напруження R в напружуваній арматурі, розташованій в стиснутій зоні перерізу елемента pc і яка має зчеплення з бетоном, слід приймати не більше 500 МПа (5100 кгс/см2).

(Пункт 3.38 змінено, Зміна № 1)

Коефіцієнти умов роботи арматури

3.39При розрахунку арматури на витривалість розрахункові опори арматурної сталі розтяганню для ненапружуваної арматури R і напружуваної R арматури необхідно визначати за формулами:

sf pf

R = m R = Є  R, (3.4) sf as1 s s w s

R = m R = Є  R, (3.5) pf ap1 p p w p де m, m – коефіцієнти умов роботи арматури, що враховують вплив багаторазово as1 ap1 повторюваного навантаження;

R, R – розрахункові опори арматурної сталі розтягуванню, прийняті відповідно до табл. 3.14;

s p

 min є, є – коефіцієнти, що залежать від асиметрії циклу зміни напружень в арматурі  =, ps p

 max їх наведено в табл. 3.15;

 – коефіцієнт, що враховує вплив на умови роботи арматурних елементів наявності зварних pw стиків або приварки до арматурних елементів інших елементів, його наведено в табл. 3.16

Значення коефіцієнтів і за

Коефіцієнт

Коефіцієнт

Примітка 1. Для сталевих канатів зі спіральним або подвійним звиванням і закритих у разі ≥ 0,85 коефіцієнти допустимо приймати такими, що дорівнюють одиниці, а у разі < 0,85 – установлювати відповідно до 4.58, що стосується розрахунку на витривалість канатів висячих, вантових і попередньо-напружених сталевих прогонових будов.

Примітка 2. Для проміжних значень коефіцієнти та необхідно визначати за інтерполяцією. (Таблиця3.15 змінено, Зміна № 1)

Примітка 1. Якщо діаметри стрижнів розтягнутої арматури перебільшують 32 мм, то значення  необхідно

w зменшувати на 5 %.

Примітка 2.Якщо значення   0, то величини  необхідно приймати такими ж, як при  = 0.

w

Примітка 3. Для розтягнутої арматурної сталі класу А600 ДСТУ 9130, стрижні якої мають зварні стики, виконані контактним зварюванням з наступним поздовжнім зачищенням, необхідно приймати  = 1.

w

Примітка 4. При проміжних значеннях  коефіцієнти  необхідно визначати за інтерполяцією.

w

(Таблиця 3.16 змінено, Зміна № 1)

3.40При розрахунку розтягнутої поперечної арматури (хомутів і відігнутих стержнів) у нахилених перерізах на дію поперечної сили до розрахункових опорів розтяганню арматурної сталі, зазначених у табл. 3.14, вводяться коефіцієнти умов роботи арматури:

m = 0,8 – для стержневої арматури;

a4 m = 0,7 – для арматури з високоміцного дроту, арматурних канатів класу К-7 і сталевих канатів a4 зі спіральним і подвійним скрутом і закритих.

Якщо у зварних каркасах діаметр хомутів з арматурної сталі класу A400 ДСТУ 9130 менший від 1/3 діаметра поздовжніх стержнів, то враховувані в розрахунку на поперечну силу напруження в хомутах не повинні перевищувати, МПа (кгс/см):

245 (2500) – при діаметрі хомутів 6 мм і 8 мм;

255 (2600) – те ж, 10 мм і більше.

(Пункт 3.40 змінено, Зміна № 1)

3.41Для арматурної сталі класів A600 ДСТУ 9130 і A800 ДСТУ 9130 при застосуванні стиків, виконаних контактним зварюванням без поздовжнього механічного зачищення, і стиків на парних зміщених накладках до розрахункових опорів розтяганню, зазначеним в табл. 3.14, вводиться коефіцієнт умов роботи арматури m = 0,9.

as

Для арматурної сталі класів A240 ДСТУ 9130, A300 ДСТУ 9130, Ас300 ДСТУ 9130, A400 ДСТУ 9130 при наявності стиків, виконаних контактним зварюванням, ванним способом на подовжених або коротких підкладках, на парних зміщених накладках, розрахункові опори розтяганню необхідно приймати такими ж, як для арматурної сталі, що не має стиків.

(Пункт 3.41 змінено, Зміна № 1)

3.42При розрахунку за міцністю розтягнутої арматури в згинаних конструкціях для арматурних елементів (окремих стержнів, пучків, канатів), розташованих від розтягнутої грані елемента, що згинається, на відстані більш ніж 1/5 висоти розтягнутої зони перерізу, до розрахункових опорів арматурної сталі розтяганню згідно з табл.3.14 необхідно вводити коефіцієнти умов роботи арматури:

a ma6 = 1.1 − 0.5  1, h − x де h − x – висота розтягнутої зони перерізу;

a  (h − x) – відстань осі розтягнутого арматурного елемента від розтягнутої грані перерізу.

3.43При розрахунках міцності напружуваної арматури на стадії створення в конструкції попереднього напруження, а також на стадії монтажу розрахункові опори арматурної сталі необхідно приймати з коефіцієнтами умов, які дорівнюють:

1,10 – для стержневої арматурної сталі, а також арматурних елементів з високоміцного дроту;

1,05 – для арматурних канатів класу К-7, а також сталевих канатів зі спіральним і подвійним скрутом і закритих.

3.44При перегині сталевих канатів зі спіральним або подвійним скрутом навколо анкерних напівкруглих блоків діаметром D менших від 24d (d – діаметр каната), до розрахункових опорів розтягу канатів при розрахунках на міцність слід вводити коефіцієнти умов роботи канатів m, які a10 при відношеннях D / d від 8 до 24 слід визначати за формулою:

D m = 0,7 + 0,0125  1 (3.6) a10 d

При перегинах навколо блоків діаметром D, менших від 8d, коефіцієнти умов роботи канатів необхідно призначати за результатами дослідних випробувань.

3.45При розрахунках міцності оцинкованого високоміцного гладкого дроту класу В-ІІ діаметром 5 мм до розрахункових опорів розтягу дроту відповідно до табл. 3.14 необхідно вводити коефіцієнти умов роботи арматури m, що дорівнюють:

a11

– 0,94 – при оцинкуванні дроту за групою С, що відповідає середньоагресивним умовам середовища;

– 0,88 – те ж, за групою Ж, що відповідає жорстко-агресивним умовам середовища.

Розрахункові характеристики для сталевих виробів

3.46Для сталевих виробів залізобетонних мостів і труб, що представляють їхні окремі конструктивні деталі (опорні частини, елементи шарнірів і деформаційних швів, упорні пристрої і т.ін.), і для сталевих закладних деталей з листового і фасонного прокату розрахункові опори необхідно приймати такими ж, як для елементів сталевих конструкцій мостів (див. розд. 4).

Розрахункові опори для арматурних стержнів, що анкеруються у бетоні, необхідно приймати відповідно до настанов, що стосуються арматури.

Характеристики деформаційних властивостей арматури і відношення модулів пружності

3.47Величину модуля пружності арматури слід приймати відповідно до табл. 3.17.

(Таблиця 3.17 змінено, Зміна № 1)

3.48У всіх розрахунках елементів мостів, що виконуються на витривалість та тріщиностійкість за формулами пружного тіла, крім розрахунків на витривалість мостів з ненапружуваною арматурою, слід

E E s p використовувати відношення модулів пружності n (або), визначені за величинами модулів,

E E b b наведеними для арматури в табл. 3.17 і для бетону в табл. 3.11.

У розрахунках елементів мостів з ненапружуваною арматурою на витривалість та тріщиностійкість при визначенні напружень та геометричних параметрів приведених перерізів площа арматури враховується з коефіцієнтом відношення модулів пружності n, при якому враховується віброповзучість бетону. Значення n' необхідно приймати при бетоні класів:

– В20 22,5

– В22,5 і В25 20

– В27,5 17

– В30 і В35 15

– В40 і вище 10

Розрахунок за граничними станами першої групи

Розрахунок міцності і стійкості

Загальні настанови

3.49Розрахунок бетонних і залізобетонних елементів мостів і труб необхідно виконувати, порівнюючи розрахункові зусилля від зовнішніх навантажень із граничними.

Застосування згинаних, центрально-і позацентрово розтягнутих бетонних елементів в конструкціях не припускається.

3.50Розрахункові зусилля в статично невизначених конструкціях мають враховувати перерозподіл зусиль від усадки і повзучості бетону, штучного регулювання, тріщиноутворення і попереднього напруження, до загального зусилля, вишуканого від нормативних значень перерахованих навантажень та впливів, що вводяться з коефіцієнтами надійності за навантаженням, рівними 1,1 або 0,9.

3.51Граничні зусилля в елементах конструкцій необхідно визначати в перерізах, нормальних і нахилених до поздовжньої осі елемента.

3.52При розрахунку бетонних і залізобетонних елементів на вплив стискальної поздовжньої сили N за розрахункову величину зусилля необхідно приймати менше значення з отриманих з розрахунків міцності і стійкості. При розрахунку міцності необхідно враховувати випадковий ексцентриситет e = l (l – повна розрахункова довжина елемента або її частина між точками закріплення c,вип 0 0 елемента, прийнята з урахуванням вимог 3.16).

При розрахунку тріщиностійкості і деформацій випадковий ексцентриситет враховувати не слід.

В елементах статично визначених конструкцій ексцентриситет e відшукується як сума c ексцентриситетів – визначеного зі статичного розрахунку конструкції і випадкового e.

вип

Для елементів статично невизначених конструкцій величина ексцентриситету поздовжньої сили відносно центра тяжіння приведеного перерізу e приймається рівною ексцентриситету, отриманому c зі статичного розрахунку, але не менше e.

вип

3.53Розрахунок міцності і стійкості стиснутих і позацентрово стиснутих бетонних і залізобетонних елементів прямокутного, таврового, двотаврового та коробчастого перерізів в залежності від величини

M ексцентриситету e = визначається відповідно до табл. 3.18.

c

N

Примітка. r – ядрова відстань

Стиснуті елементи з початковим ексцентриситетом e  r необхідно розраховувати на c позацентрове стискання.

Вплив прогину на збільшення розрахункового зусилля позацентрово стиснутого елементу при розрахунку за недеформованою схемою слід враховувати шляхом множення ексцентриситету e на c коефіцієнт , визначуваний згідно з 3.54.

При розрахунку на стійкість при e  r коефіцієнт поздовжнього згину  слід приймати згідно з c 3.55.

3.54Коефіцієнт , що враховує вплив прогину на міцність, визначається за формулою

 = (3.7)

N

1 −

N cr де N – умовна критична сила, що визначається за формулами:

cr для бетонних елементів

6,4E I 0,11 b b

N = (+ 0,1); (3.8) cr 2

 l 0,1 +  l 0 для залізобетонних елементів

6,4E I 0,11 b b

N = [ (+ 0,1) + n I ]. (3.9) cr 2 1 s l  

0 l

0,1 +

 p де I – момент інерції площі перерізу бетону без врахування тріщин в бетоні. I – момент інерції b s площі перерізу ненапружуваної та напружуваної арматури.

Моменти інерції визначаються відносно осей, які проходять через центр тяжіння приведеного перерізу.

У формулах (3.8) і (3.9) коефіцієнтами  і  враховується відповідно вплив на прогин тривалої l p дії навантаження, попереднього напруження арматури і відносної величини ексцентриситету.

Величини коефіцієнта  необхідно приймати такими, що дорівнюють:

l

M l

 = 1 +, (3.10) l

M де M – момент від постійного навантаження;

l

М – момент від постійного і тимчасового навантаження.

Моменти дорівнююють добутку нормальної сили N від постійних та тимчасових навантажень на відстань від місця прикладення сили N до найбільш розтягнутого стержня (для бетонних елементів – до найбільш розтягнутої грані перерізу) або до найменш стиснутого стержня або грані (при повністю стиснутому перерізі).

Величину коефіцієнта  необхідно приймати рівною e / h, але не меншою від визначеної за c формулою:

l

 = 0,5 − 0,01 − 0,01R, (3.11) min b h де R – розрахунковий опір бетону, Мпа;

b l – розрахункова довжина елемента.

Якщо моменти (або ексцентриситети) від повного та від постійного навантаження мають різні знаки, то при абсолютному значенні ексцентриситету повного навантаження e  0,1h слід приймати c  = 1,0, а при e  0,1h −  = 1,05.   

Величини коефіцієнта , що враховує вплив на жорсткість елемента попереднього натягу p арматури, необхідно визначати за формулою

 e bp c

 = 1 +12  (3.12) p

R h b де  – попереднє напруження в бетоні на рівні центра тяжіння поздовжньої арматури з bр урахуванням усіх втрат згідно з обов’язковим додатком Т для кільцевих та кругових перерізів h = D.

У формулі (3.12) розрахункові опори R, приймаються без врахування коефіцієнтів умов роботи b бетону, а величини e / h не повинні перевищувати 1,5.

c

Стиснуті залізобетонні елементи повинні мати характеристики, при яких забезпечується

N умова  0,7.

N cr

При розрахунку елементів на позацентрове стискання із площини згину, створене позацентровим прикладанням навантаження, необхідно враховувати величини випадкового ексцентриситету (див. 3.52).

Для залізобетонних елементів, що мають нерухомі опори або опори, що однаково переміщаються при вимушених деформаціях (наприклад, при температурних видовженнях), величини коефіцієнта  необхідно приймати:

для перерізів у середній третині довжини елемента – згідно з формулою (3.7);

те ж, у межах крайніх третин довжини елемента – згідно з інтерполяцією між величинами, обчисленими для середньої третини, і одиницею, прийнятою для опорних перерізів.

3.55Коефіцієнт поздовжнього згину  при розрахунках стиснутих (e = 0) і позацентрово c e c стиснутих елементів, що мають відносний ексцентриситет  1, необхідно визначати за формулою r

 m

 = (3.13)

N  N l m m

 +

N  N l де  – коефіцієнт поздовжнього згину, що враховує вплив тимчасового навантаження;

m

 – те ж, постійних навантажень;

l

N – розрахункове поздовжнє зусилля від постійного навантаження з урахуванням зусиль в l напружуваній арматурі, що не має зчеплення з бетоном;

N – розрахункове поздовжнє зусилля від тимчасового навантаження;

m

N = N + N – повне розрахункове поздовжнє зусилля.

l m

Величини коефіцієнтів  і  (при їхньому обчисленні враховано також величини випадкових m l ексцентриситетів згідно з 3.52) необхідно приймати для залізобетонних елементів відповідно до табл. 3.19, для бетонних елементів – відповідно до табл. 3.20.

Примітка. Над рискою наведено величини для залізобетонних елементів з ненапружуваною арматурою і попередньо напружених елементів при відсутності на даній стадії їх роботи зчеплення напружуваної арматури з бетоном, під рискою – для попередньо напружених елементів за наявності зчеплення напружуваної арматури з бетоном.

У табл. 3.19 і 3.20 позначено:

b – сторона елемента прямокутного перерізу, нормальна до напрямку переміщення елемента;

d – діаметр круглого перерізу елемента;

l / і – гнучкість елемента (і – найменший радіус інерції поперечного перерізу);

e / r – відносний ексцентриситет сили N;

c e – ексцентриситет сили N відносно центра тяжіння приведеного перерізу;

c

W red r = – ядрова відстань (W і A – момент опору і площа приведеного перерізу).

red red

A red

Розрахунок міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі елемента

3.56Граничні зусилля в перерізах згідно з 3.62-3.71 і 3.75 необхідно визначати, виходячи з таких передумов:

– опір бетону розтяганню приймається таким, що дорівнює нулю;

– опір бетону стиску обмежується напруженнями, що дорівнюють R, і рівномірно b розподілено в межах умовно стиснутої зони бетону;

– розтягувальні напруження в арматурі обмежуються розрахунковими опорами розтяганню в ненапружуваній R і напружуваній R арматурі;

s p

– стискальні напруження в ненапружуваній арматурі обмежуються розрахунковими опорами стиску R, а в напружуваній – найбільшими стискальними напруженнями  згідно з 3.60;

sc pc

– при розрахунку перерізу на загальний випадок згідно з ДБН В.2.6-98, деформації

(напруження) в арматурі визначаються в залежності від висоти стиснутої зони бетону з урахуванням деформацій (напружень) від попереднього напруження.

Припускається при обґрунтуванні у встановленому порядку також проводити вказані розрахунки з використанням діаграм деформацій бетону та арматури.

Примітка. У випадках, коли розрахункові опори та напруження в бетоні та арматурі мають вводитися у формули тільки в МПа, в тексті даються спеціальні вказівки.

(Пункт 3.56 змінено, Зміна № 1)

3.57Якщо в стиснутій зоні розрахункового перерізу є бетони різних класів, то їхні площі приводяться пропорційно до розрахункових опорів бетону до одного розрахункового опору.

3.58При розрахунку балок із плитою в стиснутій зоні довжина звисів плити, що вводиться в

' розрахунок, не повинна перевищувати шести її товщин h, починаючи від початку звису, і повинна f бути не більше половини відстані у просвіт між балками.

Початок звису приймається від ребра балки або від кінця вута, якщо він має ухил 1:3 і більше.

При перемінній товщині плити, а також при вутах з ухилом меншим від 1:3 довжина звисів визначається за приведеною товщиною плити, що відшукуються з урахуванням площі плити і вутів.

Площа звисів розтягнутих поясів двотаврових перерізів при розрахунку не враховується.

3.59Якщо кількість розтягнутої арматури з конструктивних міркувань або виходячи з розрахунку тріщиностійкості перевищує необхідну за розрахунком міцності кількість, то припускається враховувати не всю арматуру, а тільки вирахувану за цим розрахунком.

3.60Напружувану арматуру, що розташована в стиснутій зоні і яка має зчеплення з бетоном, необхідно вводити до розрахунку з напруженням:

 = R − , (3.14) pc pc pc1 де R – враховане розрахунком найбільше стискальне напруження в напружуваній арматурі pc згідно з 3.38;

 – розрахункове напруження в ненапружуваній арматурі (за винятком усіх втрат) при pc1 коефіцієнті надійності за навантаженням, що дорівнює  = 1,1 при   R приймається таким, що g pc1 pc дорівнює  = 0.

pc

'

Площа поперечного перерізу стиснутої арматури A вводиться в розрахунок в залежності від s

' співвідношення розрахункової висоти стиснутої зони бетону х і відстані a цієї арматури до стиснутої s крайки перерізу.

' '

При розрахунку згинаних елементів площа A враховується повністю, коли x  2a, де х – s 2 s 2

' висота стиснутої зони, визначуваної з урахуванням стиснутої арматури A.

s

'

Якщо без врахування стиснутої арматури висота стиснутої зони перерізу відповідає умові x  a,

1 s

' а при врахуванні стиснутої арматури x  2a, то розрахунок на міцність допускається виконувати за

2 s рівнянням:

M  (R A + R A) (h − a') (3.15)

S S p p 01 s

' '

При x  2a – A не враховується.

1 s s

3.61Розрахунок перерізів, нормальних до поздовжньої осі елемента, коли зовнішня сила діє в площині осі симетрії перерізу й арматуру зосереджено біля перпендикулярних до вказаної площини крайок елемента, має виконуватися в залежності від величини відносної висоти стиснутої x зони  =, визначеної з відповідних умов рівноваги. Величина  при розрахунку конструкцій, як h правило, не має перевищувати відносної висоти стиснутої зони бетону  при якій граничний стан y бетону стиснутої зони настає не раніше досягнення в розтягнутій арматурі напруження, що дорівнює розрахунковому опору R або R з урахуванням відповідних коефіцієнтів умов роботи для арматури.

s p

Величини  визначається за формулою y



 =, (3.16) y

 

1 + (1 −)

 1,1 де

 = 0,85 − 0,008R – для елементів із звичайним армуванням;

b

 = 0,85 − 0,008R +   0,9 – для елементів зі скісним армуванням;

b при цьому розрахунковий опір бетону R необхідно приймати в МПа, а величина  – має b дорівнювати 10, але не більше від 0,15 (де  – коефіцієнт армування, прийнятий згідно з 3.72);

напруження в арматурі , МПа, слід приймати таким:

R – для ненапружуваної арматури;

s

R + 500 −  – для напружуваної арматури;

p p розрахунковий опір розтягування напружуваної арматури R необхідно приймати з урахуванням p відповідних коефіцієнтів умов роботи арматури, а величину попереднього напруження в арматурі  – з урахуванням перших і других втрат згідно з обов'язковим додатком Т; за наявності p напружуваної та ненапружуваної арматури напруження  приймається за напруженою арматурою.

Напруження  є граничним напруженням в арматурі стиснутої зони і має бути прийнято таким, що дорівнює 500 МПа.

Якщо при розрахунку міцності виявиться необхідним і обґрунтованим збереження отриманої з розрахунку величини  = x / h, більшої за граничну величину  згідно з 3.61, то рекомендується

0 y керуватися настановами ДБН В.2.6-98.

Настановами ДБН В.2.6-98 рекомендується керуватися при розрахунках: залізобетонних елементів на позацентрове стискання і косий згин; елементів з арматурою, рівномірно розподіленою по перерізу; коротких консолей, конструкцій на продавлювання та відрив закладних деталей, стропувальних петель та елементів, що працюють на згин і кручення та на позацентровий стиск із крученням.

Застосування інших методів для розрахунку трикутних, ромбічних та інших непрямокутних перерізів з арматурою, рівномірно розміщеною та сконцентрованою, допускається виконувати при їх обґрунтуванні у встановленому порядку.

Розрахунок міцності круглих перерізів залізобетонних елементів на позацентрове стискання наведено в додатку Z.

В усіх вищенаведених розрахунках слід для бетону та арматури приймати розрахункові опори згідно з цими нормами.

(Пункт 3.61 змінено, Зміна № 1)

Розрахунок залізобетонних згинаних елементів x

3.62Розрахунок прямокутних перерізів (рис. 2) при  =   необхідно виконувати за умови:

y h

' ' ' '

M  R bx(h − 0.5x) + R A (h − a) +  A (h − a), (3.17) b 0 sc s 01 s pc p 0 p при цьому висоту стиснутої зони х слід визначати за формулою

' '

R A + R A − R A −  A = R bx. (3.18) p p s s sc s pc p b

Рис. 3.1 Схема зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному до поздовжньої осі залізобетонного згинаного елемента при розрахунку його міцності

Тут та в інших формулах допускається висоту h приймати від точки прикладення рівнодійної зусилля в арматурі A та A. При відсутності напружуваної арматури h = h.

p s 0 01

Розрахунок поздовжнього стику плити проїзної частини ребристих прогонових будов автодорожніх та міських мостів на міцність належить виконувати введенням до правої частини формул (3.17) та (3.18) коефіцієнтів умов роботи: для бездіафрагмових – 0,8; для діафрагмових – 0,9.

3.63Розрахунок таврових, двотаврових і коробчатих перерізів із плитою в стиснутій зоні при x  =  y необхідно виконувати в залежності від розташування границі стиснутої зони:

h а) якщо границя стиснутої зони проходить у плиті (рис.3.2,а), тобто виконується умова

' ' '

R A + R A  R b x + R A +  A, (3.19) p p s s b f sc s pc p

 розрахунок слід виконувати як для прямокутного перерізу шириною b f відповідно до 3.62;

б) якщо границя стиснутої зони проходить у ребрі (рис.3.2,б), тобто умова (3.19) не виконується, розрахунок слід виконувати, виходячи з умови

' ' ' ' ' ' '

M  R bx(h − 0.5x) + R (b − b)h (h − 0.5h) + R A (h − a) +  A (h − a) (3.20) b 0 b f f 0 f sc s 01 s pc p 0 p при цьому висоту стиснутої зони бетону х необхідно визначати за формулою

' ' ' '

R A + R A − R A −  A = R bx + R (b − b)h, (3.21) p p s s sc s pc p b b f f

Рис. 3.2 Форма стиснутої зони в перерізах залізобетонних елементів із плитою в стиснутій зоні а – при розташуванні границі стиснутої зони в плиті;

б – те ж, у ребрі

3.64 Розрахунок згинаних елементів кільцевого перерізу при співвідношенні внутрішнього і

r зовнішнього радіусів  0,5 з арматурою, що рівномірно розподілено по довжині кола (при числі r поздовжніх стержнів не менше шести), має виконуватися як для позацентрово стиснутих елементів відповідно до 3.71 з підстановкою до формули замість Ne  величини згинального моменту M і c приймаючи у формулах величину поздовжньої сили N = 0.

3.65Якщо робоча напружувана арматура у залізобетонних згинаних елементах автодорожніх мостів не має зчеплення з бетоном, то розрахунок перерізів на міцність виконується згідно з 3.62 і 3.63, при цьому у відповідні формули замість розрахункового опору розтяганню напружуваної арматури R умовно вводиться величина  сталого (з відніманням усіх утрат) напруження у p p1 попередньо напружуваній арматурі.

Крім цього, у складених по довжині конструкціях необхідно додатково виконувати умовний розрахунок за формулами опору пружних матеріалів на розрахункові навантаження (з коефіцієнтом надійності за навантаженням), включаючи зусилля від попереднього напруження. На всіх стадіях роботи в стиках, не армованих ненапружуваною арматурою, не припускаються розтягувальні напруження в зонах, де ці напруження виникають від зовнішнього навантаження.

Розрахунок позацентрово стиснутих бетонних елементів

3.66Позацентрово стиснуті бетонні елементи з початковим ексцентриситетом e  r (див. 3.55) c необхідно розраховувати за стійкістю, дотримуючись умови:

N  R A, (3.22) b b де  – коефіцієнт, що приймається згідно з 3.55;

A – площа стиснутого перерізу елемента.

b

3.67Розрахунок міцності позацентрово стиснутих бетонних елементів при e  r виконується в c залежності від розташування нейтральної осі і величини a, прийнятої за формулою a = a − e , (3.23) c c де a – відстань від точки прикладення поздовжньої сили N до найбільш стиснутої грані перерізу з урахуванням коефіцієнта  визначеного згідно з 3.54;

a – відстань від осі, що проходить через центр тяжіння всього перерізу, до найбільш стиснутої c крайки;

e – початковий ексцентриситет поздовжньої сили N відносно центру тяжіння всього перерізу.

c При цьому рівнодійна зовнішніх сил повинна знаходитися в межах поперечного перерізу елемента при дотриманні умови:

e   0.8a (3.24) c c

3.68При розрахунку позацентрово стиснутих бетонних елементів таврового, двотаврового і коробчатого перерізів із плитою в стиснутій зоні (рис.3.4) міцність перерізу забезпечується при дотриманні умови:

' '

N  R bx + R (b − b)h, (3.25) b b f f при цьому висота стиснутої зони визначається:

' при a  0,5h (нейтральна вісь проходить у межах ребра) f h'

2 f x = a + a + (b' −b) (2a − h') (3.26) f f b

' при a  0.5h (нейтральна вісь проходить у межах стиснутої плити) для розрахунку f

' використовуються формули (3.26) і (3.25) із заміною b на b.

f

Рис. 3.3 Схема зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному до поздовжньої осі позацентрово стиснутого бетонного елемента

При розрахунку позацентрово стиснутих елементів прямокутного перерізу міцність забезпечується при дотриманні умови

N  R bx, (3.27) b при цьому висота стиснутої зони визначається за формулою x = h − 2e , (3.28) c

Крім розрахунку міцності в площині дії згинального моменту елемент має бути перевірений на стійкість із згином в площині, що перпендикулярна до площини дії моменту (див.3.55).

Розрахунок позацентрово стиснутих залізобетонних елементів

3.69Позацентрово стиснуті залізобетонні елементи з розрахунковим ексцентриситетом e  r c (див. 3.55) необхідно розраховувати за стійкістю і міцністю, виходячи з таких умов:

а) розрахунок стійкості:

за наявності зчеплення арматури з бетоном

' '

N   (R A + R A + R A), (3.29) b b sc s рс p за відсутності зчеплення напружуваної арматури з бетоном

 n A'

' ' b 1 p

N  (R A + R A) −  A +; (3.30) b b sc s pc1 p

1 + n 

1 Sc б) розрахунок міцності:

за наявності зчеплення арматури з бетоном

' '

N  R A + R A −  A, (3.31) b b sc s pc1 p за відсутності зчеплення напружуваної арматури з бетоном:

 n A'

' ' b 1 p

N  R A + R A −  A +, (3.32) b b sc s pc1 p

1 + n 

1 Sc

У формулах (3.29)-(3.32):

N – поздовжнє стискальне зусилля від розрахункових навантажень (без врахування зусилля попереднього напруження);

 – коефіцієнт поздовжнього згину, визначуваний згідно з 3.55;

R – розрахунковий опір бетону стисканню при розрахунку міцності, прийнятий відповідно до b табл.3.6;

A – повна площа перерізу елемента (якщо площа перерізу арматури перевищує 3%, то A b b

' ' заміняють на A − A − A);

b s p

R, R – розрахункові опори арматури стисканню, які приймаються згідно з 3.38;

pc sc

 – напруження в ненапружуваній арматурі, яка розташована у стиснутій зоні, що враховується pc у розрахунку згідно з 3.60;

'

 – попереднє напруження, яке встановилося у напружуваній арматурі A, згідно з 3.60, після pc1 p прояви усіх втрат;

A' s

 =;

sc

A b

N

 =;

b

A b

' '

A, A – площа перерізу відповідно всієї ненапружуваної і напружуваної арматури;

s p n – відношення модулів пружності, приймається згідно з 3.48.

3.70Розрахунок міцності позацентрово стиснутих залізобетонних елементів таврового, двотаврового і коробчатого поперечних перерізів із плитою в стиснутій зоні з ексцентриситетом e  r c

' при x  h та    (рис. 3.2 і 3.4) необхідно виконувати, використовуючи умову f y

' ' ' ' ' ' '

Ne  R bx(h − 0.5x) + R (b − b)h (h − 0.5h) + R A (h − a) +  A (h − a), (3.33)

0 b 0 b f f 0 f sc s 01 s pc p 0 p і визначати величину e за формулою e = e + e ( −1) (3.34)

0 c де N – поздовжня сила;

 – коефіцієнт, що визначається згідно з 3.54;

e – відстань від точки прикладення сили N до рівнодійної зусиль у розтягнутій арматурі;

e – початковий ексцентриситет поздовжньої сили N відносно центра тяжіння всього перерізу (з c урахуванням випадкового ексцентриситету згідно з 3.52);

 – стискальне напруження в напружуваній арматурі, розташованій в зоні, стиснутій від pc зовнішнього навантаження, згідно з 3.60.

'

Для прямокутних перерізів в формулі (3.33) в = в f

Рис. 3.4 Схема зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному до поздовжньої осі позацентрово стиснутого залізобетонного елемента, при розрахунку його міцності

Висоту стиснутої зони бетону х необхідно визначати за формулою

' ' ' '

N + R A + R A − R A −  A = R bx + R (b − b)h, (3.35) p p s s sc s pc p b b f f

Знаки при зусиллях у формулі (3.35) відповідають розташуванню сили N поза перерізом.

При розрахунку двотаврових перерізів із плитою в розтягнутій зоні звиси плити не враховуються. Крім розрахунку на міцність в площині дії згинального моменту слід проводити розрахунок за стійкістю із згином із площини дії моменту.

Врахування роботи стиснутої ненапружуваної арматури необхідно виконувати згідно з 3.60. Однак

' ' якщо без урахування цієї арматури x  2a, а з її врахуванням x  2a.то розрахунок міцності s s допускається виконувати, використовуючи умову

'

Ne  (R A + R A + N)(h − a), (3.36)

0 p p s s 0 s

Розрахунок на міцність позацентрово стиснутих попередньо напружених елементів при попередньому напруженні замінюється розрахунком за утворенням поздовжніх тріщин під нормативним навантаженням згідно з 3.100 з обмеженням стискальних напружень в бетоні значенням R, яке відповідає класу передатної міцності бетону. b,mc1

3.71 Розрахунок позацентрово стиснутих залізобетонних елементів кільцевого перерізу при

r співвідношенні внутрішнього і зовнішнього радіусів  0.5 з ненапружуваною арматурою, r рівномірно розподіленою по довжині кола (при числі поздовжніх стержнів не менше шести), необхідно виконувати в залежності від відносної площі стиснутої зони бетону:

N + R А s s,tot

 =. (3.37) cir

R A + 2,7R A b b s s,tot

В залежності від значень  в розрахунках використовуються умови:

cir а) при 0,15    0,60 cir sin  cir

Ne   (R A r + R A r) + R A r (1 − 1,7)(0,2 − 1,3), (3.38)

0 b b m s s,tot s s s,tot s cir cir

 б) при   0,15 cir sin  cir1

Ne  (R A r + R A r) + 0,295R A r, (3.39)

0 b b m s s,tot s s s,tot s



N + 0,75R A s s,tot де  =; (3.40) cirs

R A + R A b b s s,tot в) при   0,60 cir sin  cir2

Ne  (R A r + R A r), (3.41)

0 b b m s s,tot s



N де  =. (3.42) cir2

R A + R A b b s s,tot

У формулах (3.37) – (3.42):

r + r

1 2 r =;

m r – радіус кола, що проходить через центри тяжіння стержнів арматури;

s

A – площа бетону кільцевого перерізу;

b

A – площа поперечного перерізу всієї поздовжньої арматури.

s,tot

Ексцентриситет поздовжньої сили e визначається з урахуванням прогину елемента згідно з 3.52-3.54 та 3.70.

При розрахунку елементів кільцевого перерізу на спільну дію позацентрового стиску та згину при дотриманні вказаних вище вимог до перерізу при ненапружуваній арматурі допускається використовувати формули (3.37) – (3.42), рекомендовані для розрахунку кільцевих перерізів на позацентровий стиск, але з урахуванням зміненого значення ексцентриситету e, який зумовлений додатковим впливом сумарного згинального моменту М. Він приймається за результувальною епюрою моментів з урахуванням прийнятого розташування сил, які зумовлюють згин елемента. При цьому сумарна величина ексцентриситета e у формулах (3.38), (3.39) та (3.41) для конкретних перерізів визначається з урахуванням сумарних значень моментів та нормальних сил для цих перерізів.

При визначенні величин критичної сили Ncr у формулі (3.7) для визначення коефіцієнта , який враховує вплив прогину на міцність перерізу, необхідно враховувати значення коефіцієнт  за і формулою (3.10).

3.72Розрахунок елементів суцільного перерізу з непрямим армуванням і з ненапружуваною поздовжньою арматурою необхідно виконувати відповідно до вимог 3.69б і 3.70. У розрахунок необхідно вводити частину бетонного перерізу, обмежену крайніми стержнями сіток поперечної арматури або спіраллю (розраховуючи її по осі), і підставляти в розрахункові формули замість R b l приведену призмову міцність R. Гнучкість елементів з непрямим армуванням має не b,red і ef перевищувати при армуванні: сітками – 55, спіраллю – 35 (де і – радіус інерції частини перерізу, що ef вводиться до розрахунку).

Значення R необхідно визначати за формулами:

b,red а) при армуванні зварними поперечними сітками

R = R +  R, (3.43) b,red b s,xy s де R – розрахунковий опір розтягуванню арматури сіток;

s n A l + n A L x sx x y sy y

 =, (3.44) s,xy

A s ef

У формулах (3.43) і (3.44):

n, A,l – відповідно кількість стержнів, площа поперечного перерізу і довжина стержнів сітки в x sx x одному напряму (рахуючи в осях крайніх стержнів);

n, A,l – те ж, в іншому напрямку;

y sy y

A – площа перерізу бетону, укладеного всередині контуру сіток (рахуючи по осях крайніх ef стержнів);

s – відстань між сітками (рахуючи по осях стержнів). Якщо встановлюється одна сітка, то величина S дорівнює 7 см.

 – коефіцієнт ефективності непрямого армування, що визначається за формулою

 =, (3.45)

0.23+

R s при  = (3.46)

R + 10 b

У формулі (3.46) R і R приймаються в МПа,  = .

s b s,xy

Площі поперечного перерізу стержнів сітки на одиницю довжини в одному й другому напрямках мають розрізнятись не більше ніж у 1,5 рази;

б) при армуванні спіральною або кільцевою арматурою:

7,5e c

R = R + 2R (1 −), (3.47) b,red b s d ef де R – розрахунковий опір арматури спіралі;

s e – ексцентриситет прикладеної поздовжньої сили (без врахування впливу прогину);

c

 – коефіцієнт армування, який дорівнює

4 A s,cir

 =, (3.48) d s ef

A – площа поперечного перерізу спіральної арматури;

s,cir d – діаметр частини перерізу всередині спіралі;

ef s – крок спіралі.

При врахуванні впливу прогину на несучу здатність елементів з непрямим армуванням необхідно користатися вказівками 3.54, визначаючи момент інерції для частини перерізу елементів, обмеженої крайніми стержнями сіток або вміщеної всередині спіралі. Значення N, отримане згідно з формулою cr l (3.8), слід помножити на коефіцієнт  = 0,25 + 0,05  1 (де c дорівнює висоті або діаметру

1 ef c ef враховуваної частини бетонного перерізу), а при визначенні  другий член правої частини формули l l

0 0 (3.11) заміняється на 0,01  (де 2 = 0,1 − 1  1). Непряме армування враховується в c c ef ef розрахунку за умови, якщо несуча здатність елемента, визначена з урахуванням A і R, ef b,red перевищує його несучу здатність, визначену за повним перерізом Аь і з урахуванням R (але без b врахування непрямої арматури). Крім цього, непряме армування має відповідати конструктивним вимогам 3.153.

3.73При розрахунку елементів з непрямим армуванням поряд з розрахунком міцності необхідно виконувати розрахунок, що забезпечує тріщиностійкість захисного шару бетону. Цей розрахунок належить виконувати відповідно до вказівок 3.69б і 3.70 під експлуатаційним навантаженням (при  = 1) з огляду на всю площу перерізу бетону і приймаючи замість R і R розрахункові опори R f b s b,n и R для граничних станів другої групи, а також приймаючи розрахунковий опір стиску арматури s,n таким, що дорівнює R, але не більше 400 МПа.

sc,ser

Розрахунок центрально-розтягнутих елементів

3.74При розрахунку перерізів центрально-розтягнутих залізобетонних елементів усе розрахункове зусилля повинне цілком сприйматися арматурою, при цьому потрібне дотримання умови

N  R A + R A, (3.49) s s p p де N – поздовжнє розтягувальне зусилля, прикладене центрально.

Розрахунок позацентрово розтягнутих елементів

3.75Розрахунок перерізів позацентрово розтягнутих залізобетонних елементів необхідно виконувати в залежності від положення поздовжньої сили N, виходячи з таких умов:

а) якщо поздовжню силу N прикладено між рівнодійними зусиль у відповідній арматурі (рис. 3.5,а), причому весь переріз розтягнутий, то в цьому випадку вся розрахункова сила повинна бути цілком сприйнята арматурою, і розрахунок необхідно виконувати, використовуючи умови:

' ' ' '

N  R A (h − a) + R A (h − a), (3.50) е s s 01 s p p 0 p

' ' '

N  R A (h − a − a) + R A (h − a − a), (3.51) e s s s s p p p p б) якщо поздовжню силу N прикладено за межами відстаней між рівнодійними зусиль у відповідній арматурі (рис. 3.5,б) з розташуванням нейтральної осі в межах ребра, то міцність перерізу необхідно встановлювати з умови:

' ' '

N  R bx(h − 0.5x) + R (b − b)h (h − 0.5h) + e b 0 b f f 0 f

, (3.52)

' ' ' '

+ R A (h − a) +  A (h − a) sc s 01 s pc p 0 p

Висоту стиснутої зони бетону x слід визначати за формулою

' ' ' ' R A + R A − R A −  A − N = R bx + R (b − b)h), (3.53) p p s s sc s pc p b b f f

Рис. 3.5. Схема зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному до поздовжньої осі позацентрово розтягнутого залізобетонного елемента при розрахунку його міцності а – поздовжня сила N прикладена між рівнодійними зусиль в арматурі;

б – те ж, за межами відстані між рівнодійними зусиль в арматурі.

Якщо отримане з розрахунку згідно з формулою (3.53) значення x   h, то в умову (3.52) y 0 підставляється x =  h, де  визначається відповідно до вказівок 3.61.

y 0 y

Врахування роботи стиснутої арматури необхідно виконувати згідно з 3.60. Однак, якщо без

' ' врахування цієї арматури величина x  2a, а з урахуванням її x  2a, то розрахунок міцності s s необхідно виконувати з умови

'

N  (R A + R A − N)(h − a), (3.54) e p p s s 0 s

Розрахунок міцності перерізів, нахилених до поздовжньої осі елемента

3.76Розрахунок міцності похилих перерізів слід виконувати з урахуванням змінності перерізу:

на дію поперечної сили між похилими тріщинами (див. 3.77) і по похилій тріщині (див. 3.78);

на дію згинального моменту по похилій тріщині для елементів з поперечною арматурою (див. 3.83).

Розрахунок перерізів, нахилених до поздовжньої осі елемента, на дію поперечної сили

3.77Для залізобетонних елементів з поперечною арматурою має бути дотримана умова, що забезпечує міцність по стиснутому бетону між нахиленими тріщинами:

Q  0,3  R bh, (3.55) w1 b1 b 0

У формулі (3.55):

Q – поперечна сила на відстані не ближче h від осі опори;

 = 1+n , при розміщенні хомутів нормально до поздовжньої осі w  1,3.

w1 1` w 1 де  = 5 – при хомутах, нормальних до поздовжньої осі елемента;

 = 10 – те ж, нахилених під кутом 45°;

n – відношення модулів пружності арматури і бетону, визначене згідно з 3.48;

1`

A sw

 =;

w bS w

A – площа перерізу віток хомутів, розташованих в одній площині;

sw

S – відстань між хомутами по нормалі до них;

w b – товщина стінки (ребра);

h – робоча висота перерізу.

Коефіцієнт  визначається за формулою b1

 = 1 − 0,01R, b1 b в якій розрахунковий опір R приймається в МПа.

b

3.78Розрахунок нахилених перерізів елементів з поперечною арматурою на дію поперечної сили (рис. 3.6) необхідно виконувати з умов:

для елементів з ненапружуваною арматурою

Q  R A sin  + R A + Q, (3.56)

 sw si  sw sw b для елементів з напружуваною арматурою при наявності ненапружуваних хомутів:

Q  R A sin  + R A + R A + Q, (3.57)

 pw pi  sw sw  pw pw b

Рис. 3.6 Схема зусиль у перерізі, нахиленому до поздовжньої осі залізобетонного елемента, при розрахунку його міцності на дію поперечної сили а – з ненапружуваної арматурою;

б – з напружуваною арматурою.

У формулах (3.56) і (3.57)

Q – максимальна величина поперечної сили від зовнішнього навантаження, розташованого по один бік від розглядуваного похилого перерізу;

R A sin , R A – суми проекцій зусиль усієї перетнутої ненапружуваної (похилої і

 sw si  sw sw нормальної до поздовжньої осі елемента) арматури при довжині проекції перерізу с (що не перевищує 2h);

R A sin , R A – те ж, в напружуваній арматурі, що має зчеплення з бетоном (якщо

 pw pi  pw pw напружувана арматура, не має зчеплення з бетоном, то значення розрахункового опору R pw необхідно прийняти рівним сталому попередньому напруженню  в напружуваній арматурі,);

pw1

R, R – розрахункові опори ненапружуваної і напружуваної арматури з урахуванням sw pw коефіцієнтів m або mp4, визначуваних згідно з 3.40;

a4

 – кут нахилу стержнів (пучків) до поздовжньої осі елемента в місці перерізання похилого перерізу;

Q – поперечне зусилля, яке передається на бетон стиснутої зони над кінцем похилого перерізу й b обумовлене формулою:

2R bh2 bt 0

Q =  mR bh, (3.58) b bt 0 c де b, h – товщина стінки (ребра) або ширина суцільної плити і розрахункова висота перерізу, що перерізає центр стиснутої зони похилого перерізу;

c – довжина проекції найневигіднішого похилого перерізу на поздовжню вісь елемента, обумовлена порівняльними розрахунками відповідно до вимог 3.79.

т – коефіцієнт умов роботи:

R b,sh т = 1,3 + 0,4(− 1), (3.59)

 q але не менше 1,3 та не більше 2,5, де R – розрахунковий опір на сколювання при згині (табл.3.6) b,sh

 – найбільше сколювальне напруження від нормативного навантаження;

q при   0,25R перевірку міцності нахилених перерізів допускається не виконувати, а при q b,sh   R переріз має бути перепроектовано. q b,sh r

Q – зусилля, яке сприймає горизонтальна арматура, кгс:

w r r

Q = 1000 A  K (3.60) w w r де A – площа горизонтальної арматури – напружуваної і не напружуваної, см2, яка w перетинається нахиленим перерізом під кутом , град.

Значення коефіцієнта K:

 − 50

Q  K =  1 (3.61)

В перерізах між хомутами при  = 90 r r

Q = 1000 A w w

3.79Найневигідніший похилий переріз і відповідну йому проекцію на поздовжню вісь елемента необхідно визначати за допомогою порівняльних розрахунків з умови мінімуму поперечної сили, що сприймається бетоном і арматурою. При цьому на ділянках довжиною 2h від опорного перерізу необхідно виконувати перевірку нахилених перерізів з кутом нахилу до опорного (вертикального) перерізу 45° для конструкцій з ненапружуваною арматурою і 60° – із напружуваною. При сконцентрованій дії навантаження поблизу опори найбільш небезпечний похилий переріз має направлення від навантаження до опори.

3.80За наявності напружуваних хомутів кут до поздовжньої осі елемента при додаткової перевірці по нахилених перерізах необхідно визначати за формулою

 mt

 = arc tg (3.62)

 b де  – величина головного розтягувального напруження;

mt

 – величина дотичного напруження.

b

3.81 Для залізобетонних елементів без поперечної арматури має дотримуватися умова

r Q  Q + Q, що обмежує розвиток нахилених тріщин.

w

3.82При розрахунку розтягнутих і позацентрово розтягнутих елементів при відсутності в них стиснутої зони вся поперечна сила Q має сприйматися поперечною арматурою.

При розрахунку позацентрово розтягнутих елементів при наявності стиснутої зони значення Q, b обчислене згідно з формулою (3.58), необхідно помножити на коефіцієнт k, що дорівнює:

t

N k = 1 − 0,2, (3.63) t

R bh bt 0 але не менше від 0,2 (N – поздовжня розтягувальна сила).

Розрахунок перерізів, нахилених до поздовжньої осі елемента, на дію згинальних моментів

3.83Розрахунок нахилених перерізів за згинальним моментом (рис. 3.7) необхідно виконувати, використовуючи умови:

для елементів з ненапружуваною арматурою

M  R A z + R A z + R A z, (3.64) s s s  s sw sw  s si si для елементів з напружуваною арматурою при наявності ненапружуваних хомутів

M  R A z + R A z + R A z + R A z, (3.65) p p p  p pw pw  s sw sw  p pi pi де M – момент відносно осі, що проходить через центр стиснутої зони похилого перерізу, від розрахункових навантажень, розташованих по один бік від стиснутого кінця перерізу;

z, z, z, z, z, z – відстані від зусиль у ненапружуваній і напружуваній арматурі до точки sw s si pw p pi прикладення рівнодійних зусиль у стиснутій зоні бетону в перерізі, для якого визначається момент; інші позначення наведено в 3.78.

Поздовжня арматура стінок в розрахунках не враховується.

Розташування найневигіднішого похилого перерізу необхідно визначати шляхом порівняльних розрахунків, що проводяться, як правило, в місцях обриву чи відгину арматури та в місцях різкої зміни перерізу.

Рис. 3.7 Схема зусиль у перерізі, нахиленому до поздовжньої осі залізобетонного елемента, при розрахунку його міцності на дію згинального моменту а – з ненапружуваною арматурою;

б – з напружуваною арматурою

3.84Для нахилених перерізів, що перетинають розтягнуту грань елемента на ділянках, забезпечених від утворення нормальних тріщин від нормативного навантаження (при   R), bt bt розрахунок на дію моменту допускається не виконувати.

3.85При розрахунку міцності на дію момента напружувану поперечну арматуру, яка не має зчеплення з бетоном, слід враховувати так, як і при розрахунку на поперечну силу за 3.78.

Розрахунок стиків на зсув

3.86Клеєві або бетоновані (плоскі або з уступом) стики в згинальних складених за довжиною конструкціях необхідно розраховувати на зсув за формулою

Q  0,45m N, (3.66) sh  де Q – максимальне зсувне зусилля від зовнішніх навантажень та попереднього напруження в похилій арматурі, які взято з коефіцієнтами надійності, які відповідають розрахункам по першій групі граничних станів;

0,45 – розрахункове значення коефіцієнта тертя бетону по бетону;

m – коефіцієнт умов роботи стикового шва при зсуві для різних типів стиків, обчислений згідно з sh 3.87;

N – зусилля, яке сприймає площа робочого перерізу стика, що відповідає стиснутій частині а епюри нормальних напружень.

При цьому коефіцієнти надійності до зусиль, які виникають в напружуваній арматурі, (замість вказаних в табл.8 та 2.5) приймаються такими, що дорівнюють:

 = 1  0,1 при числі напружуваних пучків (стержнів) n  10;

f

0,1

 = 1  при n  10.

f n − 9

У робочій переріз стику входить переріз стінки (ребра) та продовження її у верхній та нижній плитах.

За умови перетинання стика у межах стінки похилими пучками в закритих заін’єктованих каналах в робочій переріз стика можуть включатися також прилеглі до стінки ділянки вутів та плити довжиною з кожної сторони не більше двох товщин плит (без вутів) або стінки, якщо вона тонша за плиту.

При врахуванні спільної роботи на зсув клейового стику та жорстких елементів (шпонок, уступів та ін.), що сприймають поперечну силу, несучу здатність жорстких елементів, слід приймати з коефіцієнтом сполучення 0,7 при цьому зусилля, яке сприймається жорстким елементом мусить не перевищувати половини величини поперечної сили, що діє на стик.

3.87Коефіцієнт умов роботи m у формулі (3.66) слід приймати таким, що дорівнює:

sh для клейового щільного тонкого стику з отверджувачем клею – 1,2;

для бетонованого стику без випусків арматури – 1,0;

для клейового стику з неотвердженим клеєм і з гладкою поверхнею торців блоків – 0,25;

те ж, з рифленою поверхнею торців блоків – 0,45.

3.88В стиках складених по довжині прогонових будов не допускаються розтягувальні напруження від розрахункових постійних навантажень, врахованих при розрахунках по першій групі граничних станів.

Розрахунок на місцевий стиск (зминання)

3.89При розрахунку на місцевий стиск (зминання) елементів без непрямого армування має задовольнятися умова

N   R A, (3.67) loc b,loc loc де N – поздовжня стискальна сила від місцевого навантаження;

 – коефіцієнт, що дорівнює: при рівномірному розподілі місцевого навантаження на площі loc зім’яття – 1,00, при нерівномірному розподілі – 0,75;

A – площа зминання;

loc

R – розрахунковий опір бетону зминанню, підрахований за формулами:

b,loc

R = 13.5 R, (3.68) b,loc loc1 bt

A d

loc1 = 3  1,5. (3.69)

A loc

A loc

 = 4,5 − 3,5;

loc,s

A ef

A – площа бетону, вміщеного всередині контуру сіток скісного армування, якщо рахувати по ef їхніх крайніх стержнях, при цьому повинна задовольнятися умова A  A  A;

loc ef d

A – розрахункова площа, симетрична по відношенню до площі зім’яття A і прийнята не більше d loc зазначеної на рис. 3.8.

Інші позначення слід приймати відповідно до вимог 3.89.

Бетон конструкції в зоні передачі на нього зосереджених зусиль (рис. 3.8) має бути розрахований на місцевий стиск (зім’яття), а також за тріщиностійкістю з врахуванням місцевих розтягувальних напружень відповідно до вказівок 3.111.

У формулах (3.68) і (3.69):

R – розрахунковий опір бетону розтягуванню для бетонних конструкцій;

bt

A – розрахункова площа, симетрична стосовно площі зминання у відповідності зі схемами, d наведеними на рис. 3.8.

3.90При розрахунку на місцевий стиск (зминання) елементів з непрямим армуванням у вигляді зварних поперечних сіток має задовольнятися умова:

N  R A, (3.70) b,red loc де A – площа зминання;

loc

R b,red – приведена міцність бетону осьового стиску, обчислена за формулою

R = R  + R , (3.71) b,red b loc,b s loc,s

У формулі (3.71):

R, R – в МПа;

b s

A d

loc,b = 3  3

A loc

,  – відповідно коефіцієнт ефективності скісного армування і коефіцієнт армування перерізу сітками або спіралями [формули (3.43), (3.44) і (3.48)] згідно з 3.72; Рис.3.8. Схеми розташування розрахункових плош Ad в залежності від положення площ зім’яття Aloc

Розрахунок на витривалість

3.91Розрахунку на витривалість підлягають елементи залізничних мостів, мостів під колії метрополітену, суміщених мостів та плити проїзної частини автодорожніх і міських мостів, а при товщині засипки менше від 1 м – також ригелі рам і перекриття прямокутних труб, включаючи місця їх з’єднання зі стінками.

На витривалість не розраховують:

– бетонні опори;

– фундаменти усіх видів;

– кільця круглих труб;

– прямокутні труби і їхні перекриття при товщині засипки 1 м і більше;

– стінки балок прогонових будов;

– бетон розтягнутої зони;

– арматуру, що працює тільки на стиск;

– залізобетонні опори, у яких коефіцієнти асиметрії циклу напружень перевищують у бетоні 0,6, в арматурі – 0,7.

Під час розрахунку на витривалість максимальне напруження в арматурі не повинно перевищувати 60 % від значення границі текучості (границі плинності). У цьому разі розмах напружень циклу не має перевищувати 150 МПа, кількість циклів навантаження має становити не менше двох мільйонів.

(Пункт 3.91 змінено, Зміна № 1)

3.92Розрахунок на витривалість елементів (або їхніх частин) попередньо напружених залізобетонних конструкцій, віднесених до категорій вимог з тріщиностійкості 2а або 2б (див. 3.95), по перерізах, нормальних до поздовжньої осі, необхідно виконувати за наведеними нижче формулами, підставляючи абсолютні значення напружень і приймаючи переріз елементів без тріщин:

а) при розрахунку арматури розтягнутої зони:

 = ( − ) +  +   m R, (3.72) p,max p1 el,c pg p ap1 p

 = ( − ), (3.73) p,min p1 el,c pg б) при розрахунку бетону стиснутої зони згинаних, позацентрово стиснутих і позацентрово розтягнутих елементів:

 =  +  +   m R, (3.74) bc,max bc1 bcg bcv b1 b

 =  + , (3.75) bc,min bc1 bcg

(знак напружень при розрахунку статично невизначених конструкцій може змінюватися на протилежний).

У формулах (3.72) – (3.75):

,  – напруження в напружуваній арматурі, відповідно максимальні і мінімальні;

p,max p, min

 – усталені (з вирахуванням втрат) попередні напруження в напружуваній арматурі розтягнутої p1 зони,

 – зниження напруження в напружуваній арматурі розтягнутої зони від пружного обтиснення el,c бетону згідно з 3.93;

 = n  – напруження в арматурі від постійного навантаження;

pg 1 btg

 = n  – напруження в арматурі від тимчасового навантаження;

pv 1 btv де n1 – відношення модулів пружності згідно з 3.48;

тар1 – коефіцієнт умов роботи арматури, що враховує вплив багаторазово повторюваного навантаження згідно з 3.39;

Rp – розрахунковий опір напружуваної арматури згідно з 3.37;

, – стискальні напруження в бетоні, відповідно максимальні і мінімальні;

bc,max bc,min

 – сталі (за винятком утрат) попередні напруження в бетоні стиснутої зони;

bc1

, – напруження в бетоні від постійного навантаження відповідно розтягнутої і стиснутої зон;

btg bcg

, – напруження в бетоні від тимчасового навантаження відповідно розтягнутої і стиснутої зон;

btv bcv m – коефіцієнт умов роботи бетону, що враховує вплив багаторазового повторюваного b1 навантаження згідно з 3.26;

R – розрахунковий опір бетону стиску згідно з 3.24.

b

Примітка. При розрахунках на витривалість, як і на тріщиностійкість, при визначенні напружень в бетоні з урахуванням приведеного перерізу, у формулах напруження в арматурі, натягнутої на упори, приймають без їх зниження від пружного обтиснення бетону за умови, якщо при розрахунках усю арматуру, яка має зчеплення з бетоном, включають у приведену характеристику перерізу).

3.93Напруження в арматурі, що напружується, слід обчислювати з врахуванням зниження від пружного обтиснення бетону , що при одночасному обтисненні бетону всією наружуваною на el,c упори арматурою необхідно визначати за формулою

 = n  (3.76) el,c 1 bp

При натягу арматури на бетон у декілька етапів зниження попереднього напруження в арматурі, натягнутої раніше, треба визначати за формулою

 = n  m (3. 7 7) el,c 1 b 1

У формулах (3. 7 6) і (3. 7 7) n – відношення модулів пружності згідно з 3.48;

 – попереднє напруження в бетоні на рівні центра тяжіння напружуваної арматури викликане bp обтисненням перерізу всієї арматури;

 – напруження в бетоні на рівні центра тяжіння арматури, викликане натягом одного пучка b або стержня з урахуванням втрат, що відповідають даної стадії роботи;

m – число однакових пучків (стержнів), натягнутих після того пучка (стержня), для якого визначають утрати напруження.

3.94Розрахунок на витривалість елементів залізобетонних конструкцій з ненапружуваною арматурою виконується за формулами опору матеріалів без врахування роботи бетону розтягнутої зони. Цей розрахунок припускається робити згідно з формулами, зазначеними у табл. 3.21.

Формули табл. 3.21 можуть використовуватися для визначення за їхніми лівими частинами значень  і  при обчисленні коефіцієнтів , приведених у табл. 3.9, 3.15 і 3.16.

min max

При розрахунках згідно з формулою (3.82) слід враховувати настанови згідно з 3.91 про розрахунок на витривалість також і переважно стиснутої арматури при знакопереміних напруженнях.

Аналогічно слід виконувати розрахунок позацентрово розтягнутих елементів. При розрахунку центрально-розтягнутих елементів усе розтяжне зусилля передається на арматуру.

Крім розрахунку на витривалість перерізи слід розраховувати на міцність.

M, N – момент і нормальна сила;

I – момент інерції приведеного перерізу відносно нейтральної осі без врахування розтягнутої red

’ зони бетону з введенням відношення n до площі всієї арматури згідно з 3.48;

' x – висота стиснутої зони бетону, що визначається за формулами пружного тіла без врахування розтягнутої зони бетону;

m, m – b1 as1 коефіцієнти, що враховують асиметрію циклу напружень у бетоні й у ненапружуваній арматурі (з урахуванням зварних з'єднань) згідно з 3.26 і 3.39, що вводяться до розрахункових опорів відповідно бетону R і арматури R;

b s

' a, a – відстань від зовнішньої відповідно розтягнутої і стиснутої (або менше розтягнутої) крайок u u до осі найближчого ряду арматури;

’

A – площа зведеного поперечного перерізу елемента з введенням відношення n, згідно з 3.48, red до площі поперечного перерізу всієї арматури.

Розрахунок за граничними станами другої групи

Розрахунок тріщиностійкості

Загальні положення

3.95Залізобетонні конструкції мостів і труб у залежності від їхнього виду і призначення, застосовуваної арматури й умов роботи мають задовольняти категорії вимог з тріщиностійкості, наведені у табл. 3.22. Тріщиностійкість характеризується розтягувальними і стискальними значеннями напружень у бетоні і розрахунковою шириною розкриття тріщин.

– 0,020 – в елементах прогонових будов залізничних мостів, у верхніх плитах проїзної частини автодорожніх та міських мостів при виконанні на них гідроізоляції, в стійках і палях всіх опор, які знаходяться в зоні перемінного рівня води, а також в елементах та частинах водопропускних труб.

– 0,015 – в елементах проміжних опор залізничних мостів в зонах, розташованих вище та нижче перемінного рівня води;

– 0,010 – на рівні верхньої грані в поздовжніх стиках верхніх плит проїзної частини автодорожніх та міських мостів.

При розташуванні мостів та труб біля запруд (гребель) гідроелектростанцій та водосховищ в зоні перемінного заморожування та відтавання (у режимі згідно з ГОСТ 10060) ширина розкриття тріщин в залежності від числа циклів поперемінного заморожування за рік має становити, см, не більше:

) * При змішаному армуванні допускається підвищувати розтягувальні граничні напруження в бетоні відповідно до вказівок 3.96. У конструкціях автодорожніх і міських мостів із дротовою напружуваною арматурою при розташуванні її в плиті проїзної частини граничні значення розтягувальних напружень у бетоні в напрямку обтиснення мають бути не більшими від 0,8 R.

bt,ser

) ** При оцинкованому дроті припускається приймати  = 0,02 см.

cr

) *** Ширина розкриття тріщин не повинна перевищувати, см:

– 0,015 – при числі циклів менше 50;

– 0,010 – при числі циклів 50 та більше.

Розрахунки з визначення напружень у бетоні, утворення тріщин і визначення ширини їх розкриття повинні виконуватися з урахуванням втрат попереднього напруження в арматурі відповідно до обов'язкового додатку Т.

У складених попередньо напружених конструкціях мостів усіх призначень виникнення розтягувальних напружень у стиках, що обтискуються, а також в елементах наскрізних прогонових будов залізничних мостів не припускається. У складених по довжині конструкціях прогонових будов мінімальні стискальні напруження мають відповідати категорії вимог за тріщиностійкістю 2б.

В нерозрізних прогонових будовах, складених із розрізних напружуваних балок з надопорними необтисненими стиками, армованими ненапружуваною арматурою, ширина тріщин в бетоні під нормативним навантаженням повинна відповідати категорії вимог 3.

3.96В автодорожніх і міських мостах при застосуванні змішаного армування граничні розтягувальні напруження у бетоні припускається підвищувати до 2R за умови, якщо все зусилля bt,ser з частини епюри розтягувальних напружень, яке виникає в тій частині площі перерізу, де розтягувальні напруження перевищують 1, 4R сприймається тільки ненапружуваною арматурою. Крім цього, при bt,ser розрахунку ширини поперечних тріщин необхідно керуватися вказівками 3.108 і 3.109.

3.97В обтиснутому бетоні конструкцій, проектованих за категорією вимог з тріщиностійкості 2а, при перевірці можливості проходу на частині моста, що монтується, монтажного крана з вантажем припускається приймати:

граничні значення нормальних розтягувальних напружень у бетоні – 1,15R;

bt,ser граничні значення розрахункової ширини розкриття тріщин – 0,01 см.

При розрахунку необхідно враховувати зниження попередніх напружень в напружуваній арматурі, відповідне до втрат за рік.

3.98В елементах конструкцій, що проектуються за категоріями вимог з тріщиностійкості 2а, 2б і 3б, у зонах бетону, стиснутих на стадії експлуатації конструкцій під постійним та тимчасовим навантаженням, не слід допускати при інших стадіях роботи виникнення розтягувальних напружень, які перевищують величину 0,8 R.

bt,ser

Розрахунок за утворенням тріщин

3.99Тріщиностійкість залізобетонних конструкцій мостів і труб забезпечується обмеженнями розтягувальних і стискальних напружень, а в бетонних конструкціях – стискальних напружень.

Граничні величини зазначених напружень приймаються в залежності від умов, які необхідно забезпечити:

а) поява (утворення) тріщин в елементах конструкції неприпустима;

б) поява тріщин з обмеженим їх розкриттям по ширині допустима (можлива).

3.100Утворення поздовжніх тріщин від нормальних стискальних напружень у всіх конструкціях і на всіх стадіях їхньої роботи неприпустиме. Нормальні стискальні напруження, що виникають від діючих нормативних навантажень і впливів  у перерізах елементів, не повинні перевищувати:

bx у бетонних і залізобетонних конструкціях з ненапружуваною арматурою – розрахункових опорів R (з урахуванням 3.48 та 3.97); b,mc2 у обтисненій зоні бетону попередньо напружених конструкцій – розрахункових опорів R b,mc1 (на стадії виготовлення і монтажу) і R (на стадії постійної експлуатації).

b,mc2

Головні стискальні напруження, що виникають в бетоні стінок попередньо напружених балок, не повинні у всіх випадках перевищувати розрахунковий опір бетону R.

b,mc2

3.101Утворення тріщин, нормальних до поздовжньої осі елемента (перпендикулярних до напрямку дії нормальних розтягувальних напружень), не припускається в конструкціях мостів, проектованих за категорією вимог з тріщиностійкості 2а за винятком випадку перевірки на пропуск по мосту монтажного крана. При цьому не виключається імовірність утворення випадкових поперечних тріщин.

Для виконання цих умов нормальні розтягувальні напруження в обтиснутому бетоні не повинні перевищувати значень, вказаних у 3.97 і табл. 3.22.

3.102У конструкціях, що проектуються за категоріями вимог з тріщиностійкості 2б, 3а, 3б і 3в припускається утворення поперечних тріщин. При цьому можливість утворення поперечних тріщин у конструкціях, що проектуються по категоріях вимог з тріщиностійкості 2б і 3а, обмежується двома показниками, зазначеними в табл. 3.22, – гранично припустимими розтягувальними напруженнями і розрахунковою шириною можливого розкриття поперечних тріщин.

Крім цього, у попередньо напружених конструкціях, що проектуються за категорією вимог з тріщиностійкості 2б, необхідно забезпечувати,,затиснення" поперечних тріщин: граничні значення мінімальних стискальних напружень у обтискуваному бетоні при відсутності на мосту тимчасового навантаження мають бути не менше значень, наведених у табл. 3.22.

3.103Головні розтягувальні напруження у бетоні стінок попередньо напружених балок повинні обмежуватися з урахуванням головних стискальних напружень  до розрахункового опору бетону mc на стиск R при розгляданні перерізу як суцільного.

b,mc2

Граничні значення головних розтягувальних напружень в залежності від відношення зазначених величин повинні прийматися не більше наведених у табл. 3.23

Примітка 1. Для проміжних значень відношень  / R граничні значення max треба визначати за mc b,mc2 mt інтерполяцією.

Примітка 2. Попередні величини розтягувальних напружень в бетоні зон біля клейових стиків в складених конструкціях прогонових будов слід зменшувати на 10%. Довжина зони приймається такою, що дорівнює висоті стика в кожен бік від стика.

3.104Головні стискальні і головні розтягувальні напруження, зазначені в пп. 3.100 і 3.103, слід визначати за формулою

 1 1 mt 2 2

= ( + )  ( − ) + 4, (3.83) bx by bx by b

 2 2 mc де  – нормальне напруження в бетоні уздовж поздовжньої осі від зовнішнього навантаження і bx від зусиль в напружуваній арматурі з урахуванням втрат;

 – нормальне напруження в бетоні в напрямку, нормальному до поздовжньої осі елемента, від by напружуваних хомутів, нахиленої арматури і напружень від опорної реакції, при цьому розподіл стискальних зусиль від опорної реакції необхідно прийняти під кутом 45°

 – дотичне напруження в бетоні стінки (ребра), вирахуване за формулою b

 =  +   m R (3.84) b q t b6 b,sh

У формулі (3.84):

 – дотичні напруження від поперечної сили, викликаної дією зовнішнього навантаження і q попереднього напруження;

 – те ж, від кручення;

t m – коефіцієнт, що враховує вплив поперечного обтиснення бетону згідно з 3.27;

b6

R – розрахунковий опір бетону сколюванню при згині, прийнятий відповідно до табл. 3.6.

b,sh

При розрахунку стінок (ребер) складених за довжиною балок з бетонними стиками на головні напруження згідно з формулою (3.83) дотичні напруження по контакту між попередньо стиснутим бетоном та блоками, що входять у формулу, слід обмежувати значенням, наведеним у формулі (3.84), до правої частини якої поряд з коефіцієнтом m необхідно вводити також і коефіцієнт m. При b6 b15 необтиснутих стиках замість коефіцієнта m слід вводити коефіцієнт m. Переріз бетону b6 b15 омонолічування допускається вираховувати при розрахунку за граничними станами другої групи і в тому разі якщо, розрахунком обґрунтовано, а конструктивно забезпечено передачу зсувного зусилля по контакту бетону омонолічування з бетоном блоків і якщо сколювальні напруження в бетоні по контакту не перевищують 0,5 R згідно з табл.3.6. Переріз ін’єкційованого розчину в закритих b,sh каналах допускається враховувати в розрахунку повністю.

Визначення нормальних і дотичних напружень в елементах висотою, що змінюється за довжиною прогону, слід виконувати з урахуванням змінності перерізу.

Розрахунок розкриття тріщин

3.105Ширину розкриття нормальних і нахилених до поздовжньої осі тріщин a см, у cr, залізобетонних елементах, що проектуються за категоріями вимог з тріщиностійкості 2б, За, 3б і Зв, необхідно визначати за формулою

 a =   , (3.85) cr cr

E де  – розтягувальне напруження, воно дорівнює для ненапружуваної арматури напруженню  s у найбільш розтягнутих (крайніх) стержнях, для напружуваної – збільшенню напружень  після p погашення обтиснення бетону;

E – модуль пружності відповідно для ненапружуваної E і напружуваної E арматури, s p прийнятий згідно з табл. 3.17;

 – коефіцієнт розкриття тріщин, що визначається в залежності від радіуса армування (враховує вплив бетону розтягнутої зони, деформації арматури, її профіль і умови роботи елемента) і прийнятий згідно з 3.109;

 – граничне значення розрахункової ширини розкриття тріщин, см, прийняте згідно з табл.

cr 3.22.

3.106При визначенні ширини тріщин згідно з формулою (3.85) при змішаному армуванні значення  / E з урахуванням розтягувальних напружень в ненапружуваній арматурі  та прирощення напруження в ненапружуваній арматурі  після погашення попереднього обтискання бетону до p нуля визначається за формулою:

  s p

 + 

1 2

 E E s p

= (3.86)

E  +

1 2 де  – коефіцієнт розкриття тріщин для ненапружуваної арматури згідно з 3.109.

 – те ж для напружуваної арматури згідно з 3.109.

3.107Розтягувальні напруження  у поперечній і поздовжній арматурі стінок (ребер) балок s припускається визначати за формулою

 bt

 =  (3.87) s

 де  – напруження в попередньо напружених балках, що не мають напружуваних хомутів, його bt приймають таким, що дорівнює головному розтягувальному напруженню  на рівні центра тяжіння mt перерізу, у балках з ненапружуваною арматурою – таким, що дорівнює дотичному напруженню  на тому ж рівні;

 – коефіцієнт армування стінки стержнями, які перетинають похилий переріз (між вутами поясів), що визначається як відношення площі перерізу цих стержнів на нормаль до похилого перерізу – до площі бетону похилого перерізу;

 – коефіцієнт, що враховує перерозподіл напружень у зоні утворення нахилених тріщин і обчислюваний за формулою

 =  0,75, (3.88)

1 + 0,5 / l  і де l – довжина, см, передбачуваної нахиленої тріщини на ділянці між вутами поясів (у таврових і балках початок похилого перерізу приймається від крайнього, вбік нейтральної осі, ряду розтягнутої арматури); нахил тріщин необхідно приймати згідно з 3.79.

Рис.10. Проекції зусиль у поперечній арматурі на нормаль до нахиленого перерізу

1 – нормаль; 2 – хомут; 3 – похилий переріз; 4 – поздовжня арматура;

5 – дотична до пучка; 6 – вут

3.108При визначенні ширини нормальних тріщин у розтягнутій зоні попередньо напружених елементів необхідно враховувати всю розтягнуту арматуру.

При визначенні ширини тріщин у попередньо напружених палях припускається враховувати всю арматуру розтягнутої зони.

Збільшення розтягувального напруження  в напружуваній арматурі, згідно з 3.105, що p виникає після зниження під тимчасовим навантаженням попереднього стискального напруження в бетоні до нуля, припускається визначати за формулою

 bt

 =, (3.89) p

 p де  – розтягувальне напруження у бетоні на рівні центра тяжіння площі розтягнутої зони bt бетону;

 – коефіцієнт армування, що визначається як відношення площі поперечного перерізу, що р враховується в розрахунку, поздовжньої арматури до площі всієї розтягнутої зони бетону (арматура, що не має зчеплення з бетоном, при обчисленні  не враховується).

р

При змішаному армуванні напруження в бетоні  визначається на рівні центра тяжіння тієї bt частини площі розтягнутої зони бетону, у межах якої розтягувальні напруження не перевищують 1,4 R.

bt,ser

Напруження в ненапружуваній арматурі при змішаному армуванні припускається визначати за формулою

 bts

 =, s

 s де  – напруження в бетоні на рівні центра тяжіння частини площі A розтягнутої зони бетону, bts bts у межах якої напруження в бетоні перевищують 1,4 R;

bt,ser

A s

 =.

s

A bts

3.109Коефіцієнти розкриття тріщин  необхідно приймати в залежності від радіуса армування R (см) такими, що дорівнюють: r

R – для гладкої стержневої арматури, арматурних пучків із гладкого дроту і для сталевих r закритих канатів;

1,5 R – для стержневої арматури періодичного профілю, дротів періодичного профілю, пучків з r цього дроту, канатів класу К-7 і пучків з них і сталевих канатів зі спіральним і подвійним скрутом, а також для будь-якої арматури в стінках.

3.110При розрахунку ширини нормальних тріщин радіус армування має визначатися за формулою

A r

R =, (3.90) r

nd

 де A – площа зони взаємодії для нормального перерізу, прийнята обмеженою зовнішнім r контуром перерізу і радіусом взаємодії r = 6d;

 – коефіцієнт, що враховує ступінь зчеплення арматурних елементів з бетоном згідно з табл. 3.24;

n – число арматурних елементів з однаковим номінальним діаметром d;

d – діаметр одного стержня (включаючи випадки розташування стержнів у групах).

Для непрямокутних перерізів з арматурою, рівномірно розподіленою по контуру, радіус взаємодії приймається r = 3d.

Для пучків і канатів d відповідає зовнішньому контуру арматурного елемента, a r = 5d.

Радіус взаємодії r необхідно відкладати від крайнього, найближчого до нейтральної осі ряду стержня. Якщо в крайньому ряді встановлено менше половини площі поперечного перерізу стержнів від площі арматури в кожнім з інших рядів, то r необхідно відкладати від передостаннього ряду з повним числом стержнів; у круглих перерізах r необхідно відкладати від осі найбільш напруженого стержня убік нейтральної осі, а при пучках стержнів – від осі внутрішнього стержня найбільш напруженого пучка.

Зона взаємодії не повинна виходити за нейтральну вісь, і її висота не повинна перевищувати висоти перерізу, а в центрально-розтягнутих елементах приймається такою, що дорівнює всій площі перерізу. У круглих перерізах площа зони взаємодії і радіус армування необхідно визначати для найбільш напруженого стержня або пучка.

При розрахунку ширини нахилених тріщин радіус армування необхідно визначати за формулою

A r

R =, (3.91) r

 n d cos +  n d cos +  n d cos

 і і і і  w w w w  1 1 1 1 де A – площа зони взаємодії для нахиленого перерізу, вирахувана за формулою r

A = l b;

r і l – довжина нахиленого перерізу стінки згідно з 3.107;

і b – товщина стінки;

n, n, n – число нахилених стержнів, віток хомутів і поздовжніх стержнів у межах нахиленого і w 1 перерізу;

d, d, d – діаметри відповідно нахилених стержнів (або пучків), хомутів і поздовжніх стержнів, і w 1 що перерізають похилий переріз у межах стінки;

,, – кути між похилими стержнями (або пучками), хомутами, поздовжніми стержнями і і w 1 нормаллю до нахиленого перерізу згідно з рис.10.

3.111Тріщиностійкість елементів від місцевих напружень, викликаних сконцентровано прикладеними силами попререднього напруження та згин стінок від місцевого навантаження, припускається забезпечувати постановкою додаткової арматури, що сприймає з бетону все розтягувальне зусилля від місцевих впливів, що передається на неї, у припущенні утворення тріщин на розглянутій ділянці. При цьому обчислена ширина тріщин не повинна перевищувати нормовану для категорій вимог за тріщиностійкістю 3б або 3в (табл. 3.22). Для ділянок, де зазначені напруження не перевищують 0,4 R, армування дозволяється здійснювати конструктивно.

bt,ser

При розрахунку бетону на місцеве зусилля стискання під анкером, передане останнім, необхідно приймати таким, що дорівнює: при натяжінні арматури на бетон – 100%, при натяжінні на упори пучка з внутрішнім анкером – 30 % від зусилля в арматурі.

Визначення прогинів і кутів повороту

3.112Прогини, кути повороту і поздовжні переміщення обчислюються за формулами будівельної механіки в залежності від кривизни елементів 1/ , а також відносних поздовжніх переміщень, що визначаються, виходячи з гіпотези плоских перерізів для повних (пружних і непружних) деформацій.

Прогин f або кут повороту , обумовлені деформаціями згину елемента, необхідно визначати за формулою l f () = M (x) (x)dx (3.92)



 де M (x) – при визначенні прогину f – функція згинального моменту від одиничної сили, прикладеної за напрямком шуканого прогину f, при визначенні кута повороту  – функція згинального моменту від одиничного моменту, прикладеного за напрямком шуканого кута повороту;

(x) – кривизна елемента в тому ж перерізі від навантаження, від якого визначається прогин

 або кут повороту (знак приймається у відповідності зі знаком згинального моменту в зазначеному перерізі).

У формулі (3.92) підсумовування виконується по всіх ділянках (по довжині прогону), що розрізняються законами зміни величин M (x) та (x).



Обчислення прогинів (кутів повороту) припускається робити чисельними прийомами, використовуючи вираз:

f () = M (x) (x)x (3.93)



 у якому M (x) і (x) – середні величини моменту і кривизни на окремих ділянках довжиною

 x, де зміна зазначених параметрів має плавний характер.

3.113Кривизну попередньо напружених елементів, у яких пояси віднесено до категорій вимог за тріщиностійкістю 2а, 2б і 3б, припускається визначати як для суцільного перерізу за формулою

1 M M М

p g 

= + +, (3.94)

* *

 B B B p g де M, M, M – моменти в розглядуваному перерізі, створювані відповідно зусиллям в p g  напружуваній арматурі, постійним і тимчасовим навантаженнями;

* *

B, B – жорсткості перерізу при тривалій дії відповідно зусилля в напружуваній арматурі і p g постійного навантаження;

B – жорсткість суцільного перерізу при короткочасній дії навантажень. Значення перерахованих жорсткостей допускається визначати згідно з обов'язковим додатком Ф.

Припускається праву частину формули (3.94) визначати іншими методами, обґрунтованими у встановленому порядку.

Моменти від попереднього напруження необхідно обчислювати, виходячи з напружень в арматурі, стадій роботи конструкції: на стадії обтиснення – без перших втрат; на інших стадіях, в тому числі і на стадії експлуатації, без других втрат згідно з додатком Т.

Величини згинальних моментів M при навісному монтажі необхідно визначати з урахуванням g ваги блоків, що монтуються, та інших можливих будівельних навантажень. При визначенні

* * жорсткостей B та B враховується вплив зусилля попереднього напруження і тривалості дії p g навантаження.

3.114Кривизну елементів з ненапружуваною арматурою, у яких пояси віднесено до категорії вимог за тріщиностійкістю 3в, необхідно визначати за формулою

1 M M g y

= +, (3.95)

*

 B

B g

* де B-жорсткість перерізу при дії постійного навантаження з урахуванням утворення тріщин і g повзучості бетону;

B – жорсткість суцільного перерізу при короткочасній дії тимчасового навантаження з урахуванням утворення тріщин.

При обчисленні кривизни елементів припускається приймати, що все постійне навантаження діє в бетоні одного віку, що відповідає прикладенню найбільшої частини цього навантаження.

Визначення кривизни залізобетонних елементів з напружуваною арматурою на ділянках з тріщинами (шириною більше 0,015 см) в розтягнутій зоні допускається визначати згідно з ДБН В.2.6-98.

(Пункт 3.114 змінено, Зміна № 1)

3.115При підрахування прогинів балок з ненапружуваною арматурою (якщо ширина тріщин в бетоні не більша за 0,015 см) за формулами опору пружних матеріалів, також для розрахунку переміщень опор, стовпів, паль-оболонок (в тому числі заповнених бетоном) незалежно від ширини тріщин перерізу, що визначаються, припускається жорсткість визначати за формулою

B = 0,8E I, b b де I – момент інерції бетонного перерізу.

b

Розрахунок переміщень масивних бетонних та залізобетонних елементів (опор) від тимчасових та постійних навантажень допускається виконувати з урахуванням жорсткостей, що визначаються за повними перерізами елементів без урахування повзучості та усадки бетону.

Конструктивні вимоги

3.116При проектуванні бетонних і залізобетонних конструкцій для забезпечення умов їхнього виготовлення, необхідної довговічності і спільної роботи арматури і бетону необхідно виконувати конструктивні вимоги, викладені в даному розділі.

Мінімальні розміри перерізу елементів

3.117Товщина стінок, плит, діафрагм та ребер в залізобетонних елементах повинна бути не менше величини, вказаної в таблиці 3.24.

) * При застосуванні двох арматурних сіток найменша товщина стінок приймається 15 см. ) ** У порожнистих блоках із криволінійним окресленням верхніх і нижніх ділянок порожнин між стінками за найменшу товщину плити на криволінійних ділянках допускається приймати середню приведену величину, обчислену за шириною порожнини. ) *** Для труб діаметром 0,5 і 0,75 м припускається приймати товщину стінок рівною 8 см.

Найменші діаметри ненапружуваної арматури

3.118Найменші діаметри ненапружуваної арматури слід приймати відповідно до табл. 3.25

Розподільна арматура в плитах і хомути в палях при поздовжній арматурі діаметром 28 мм і більше повинні мати діаметр не менше чверті діаметра поздовжніх стержнів.

Захисний шар бетону

3.119Товщина захисного шару бетону від його зовнішньої поверхні до поверхні арматурного елемента або каналу має бути не менше зазначеної в табл. 3.26.

3.120Товщина захисного шару бетону біля кінців попередньо напружених елементів на довжині зони передачі зусиль (згідно з 3.11) має становити не менше двох діаметрів арматури.

При застосуванні стержневої напружуваної арматурної сталі класів A800 ДСТУ 9130, Ат-V і Ат-VI треба додатково на довжині зони передачі зусиль (див. 3.11) установлювати сітки, спіралі діаметром, що на 4 см перевищує діаметр стержня або замкнуті хомути з кроком не більше 5 см.

(Пункт 3.120 змінено, Зміна № 1)

) * Для труб діаметром 3 м і більше захисний шар із внутрішньої сторони має становити 3 см. ) ** Для напружуваної арматури, розташованої в закритих каналах, захисний шар бетону приймається відносно поверхні каналу. Для каналів діаметром 11 см захисний шар слід призначати таким, що дорівнює 5 см. При діаметрах каналів понад 11 см прийняту товщину захисного шару слід перевіряти розрахунком на силові дії і тиск розчину при ін’єктуванні. ) *** Для елементів товщиною менше 20 см припускається захисний шар зменшувати до 2 см. (Таблиця 3.26 змінено, Зміна № 1)

Мінімальні відстані між арматурними елементами

3.121Відстані у просвіт між окремими арматурними елементами, а також стінками каналів мають забезпечувати необхідне заповнення бетонною сумішшю всього об’єму конструкції. Додатково в попередньо напружуваних конструкціях ці відстані повинні призначатися з урахуванням особливостей передачі зусиль з ненапружуваної арматури на бетон, розміщення анкерів, габаритів застосовуваного натяжного устаткування.

3.122Відстань по ширині у просвіт між окремими поздовжніми робочими стержнями ненапружуваної арматури та пучками арматури, напружуваної на упори, слід приймати:

а) якщо стержні займають при бетонуванні горизонтальне або похиле положення, см, не менше, при розташуванні арматури:

– 4 – в один ряд;

– 5 – у два ряди;

– 6 – у три ряди або більше;

б) якщо стержні займають при бетонуванні вертикальне положення – 5 см.

За стиснених умов для розміщення арматури припускається розташовувати стержні ненапружуваної арматури групами (без зазору між стержнями) по два або по три стержні. Відстань по ширині у просвіті між групами слід приймати, см, не менше:

– 5 – при двох стержнях у групі;

– 6 – при трьох стержнях у групі.

3.123При призначенні відстаней у просвіт між арматурними елементами в попередньо напружених конструкціях слід дотримувати вимог, зазначених в табл. 3.27.

При змішаному армуванні мінімальна відстань між ненапруженим арматурним стержнем і арматурним пучком або стінкою закритого каналу треба приймати не менше 3 см.

У конструкціях з арматурою, що напружується на упори

В конструкціях з арматурою, що напружується на бетон

Анкерування ненапружуваної арматури

3.124Арматурні стержні періодичного профілю, а також стержні гладкого профілю в зварних сітках і каркасах допускається застосовувати без гаків на кінцях.

Розтягнуті робочі стержні арматури гладкого профілю, а також гладкі робочі стержні у в’язаних (плетених) сітках і каркасах повинні мати на кінцях напівкруглі гаки з внутрішнім діаметром не менше 2,5 діаметрів стержня і довжиною прямолінійної ділянки після відгину не менше трьох діаметрів стержня. Анкерування арматури, виготовленої згідно з ДСТУ 3760, рекомендовано виконувати із урахуванням [2].

(Пункт 3.124 змінено, Зміна № 1)

3.125У згинаних розрізних балках та в плитних конструкціях товщиною більше за 30 см кінці розтягнутих стержнів при обриві їх за епюрою матеріалів слід, як правило, анкерувати в стиснутій зоні бетону, що визначається в розрахунках на тріщиностійкість.

Гладкі стержні, що заводяться за допомогою відгинів у стиснуту зону, слід закінчувати прямими гаками, що мають після загину прямі ділянки довжиною не менше трьох діаметрів арматури.

Для арматури періодичного профілю та при зварних з’єднаннях для автодорожніх та міських мостів допускається закладання стержнів в розтягнуту зону бетону згинаних та позацентрово стиснутих елементів на довжину не менше 30 діаметрів стержнів за місцем їх теоретичного обриву. Крім цього, в прогонових будовах кінці стержнів, що заанкеруються, мають бути приварені до суміжних стержнів на довжині діаметром не менше 4d швом висотою не менше 4 мм.

3.126Початок відгинів поздовжніх розтягнутих стержнів арматури періодичного профілю в згинаних елементах або обрив таких стержнів у позацентрово стиснених елементах необхідно розташовувати за перерізом, у якому стержні враховуються з повним розрахунковим опором. Довжина заведення стержня за перерізи (довжина закладення l) для арматурних сталей класів s А300 ДСТУ 9130 і Ас300 ДСТУ 9130 має становити не менше:

– 22 d – при класі бетону В30 і вище;

– 25 d – при класах бетону В20 – В27,5.

Для арматурних сталей класу А400 ДСТУ 9130 довжину закладення l необхідно відповідно s збільшувати на 5d. При пучку стержнів d визначається як діаметр умовного стержня з площею, що дорівнює сумарній площі стержнів, які утворюють пучок.

(Пункт 3.126 змінено, Зміна № 1)

3.127У розрізних балках та на кінцевих ділянках нерозрізних балок розтягнуті стержні поздовжньої арматури, що заводяться за вісь опорної частини, повинні мати прямі ділянки довжиною не менше 8 діаметрів стержня. Крім того, крайні стержні, що примикають до бічних поверхонь балки, повинні бути відігнуті від торця під кутом 90° і подовжені догори до половини висоти балки.

Необхідно забезпечити відстань від торця балки до осі обпирання не менше 30 см та до краю опорної плити – не менше 15 см.

3.128Перегини розтягнутих стержнів поздовжньої арматури за окресленням вхідних кутів, що утворюються при переломі поверхні елемента, не допускаються. Стержні поздовжньої арматури, розташовані уздовж площин, що утворюють кут перелому, належить подовжити за точку їхнього перетину на довжину не менше 20 діаметрів арматури.

Анкерування напружуваної арматури

3.129При застосуванні в конструкціях арматури зі стержнів періодичного профілю діаметром до 36 мм, що напружується на упори, влаштування анкерів на стержнях не потрібно.

В елементах з арматурою, що розраховується на витривалість, вся арматура (за винятком зазначеної вище) повинна мати внутрішні або зовнішні (кінцеві) анкери.

В елементах, що напружуються на упори, з арматурою, яка не розраховується на витривалість, припускається застосовувати без влаштування анкерів (внутрішніх і зовнішніх) окремі арматурні канати класу К-7 і окремі високоміцні дроти періодичного профілю.

Міцність анкерів, застосовуваних у конструкціях з натягуванням на бетон, не повинна бути менше від міцності арматурних елементів, що закріплюються анкерами.

3.130В згинаних елементах слід уникати розташування анкерів арматури в зонах бетону, де головні розтягувальні і стискальні напруження становлять понад 90% граничних значень, встановлених для цих напружень.

3.131Зовнішні (кінцеві) анкери на торцевій поверхні балок слід розташовувати якомога рівномірніше. При цьому необхідно передбачати постановку на торці суцільних сталевих листів, що перекривають бетон зони розташування анкерів. Крайові ділянки листів необхідно закріплювати у бетоні.

Товщину торцевих листів слід призначати з розрахунку в залежності від зусиль натягування арматурних напружуваних елементів і приймати, мм, не менше:

при зусиллі натягування 590 кН (60 тс) – 10;

1180 кН (120 тс) – 20;

2750 кН (280 тс) – 40;

при зусиллях, що відрізняються від вказаних, слід приймати товщину листів відповідно до найближчого більшого значення.

3.132В елементах з натягуванням арматури на бетон зону обетонування зовнішніх анкерів слід армувати поперечними сітками зі стержнів періодичного профілю діаметром не менше 10 мм з чарункою не більше 10 x10 см. Відстань між сітками має бути не більше 10 см.

Поздовжнє армування елементів

3.133У зварних арматурних каркасах арматура розташовується групами не більше трьох стержнів в кожній. Стержні в групі об’єднаються між собою зварними односторонніми з’єднувальними швами. Довжина з’єднувальних швів між стержнями має бути не менша ніж 4 діаметри, їх товщина не більше за 4 мм. Зазори між групами стержнів утворюються постановкою поздовжніх оцупків діаметром не менше 25 мм. Оцупки встановлюються перед відгинами і не більше ніж через 2,5 м по довжині у розбіг по відношенню один до одного. Вони приварюються до робочої арматури односторонніми з’єднувальними швами товщиною не більше за 4 мм та довжиною не менше 2 діаметрів робочої арматури.

З’єднувальні зварні шви між стержнями в групі розташовуються врозбіг по відношенню до оцупків та суміжних з’єднувальних швів так, щоб відстань в просвіт між швами була не менше за 40 см у випадку, коли суміжні шви накладені на загальний поздовжній стержень та 10 см, якщо з’єднувальні шви відносяться до різних поздовжніх стержнів каркасу.

Крім цього, необхідно, щоб кожний поперечний переріз групи стержнів перерізало не більше одного зварного шва.

Допускається при відповідному обґрунтуванні вертикальні стержні зварних сіток у стінках приварювати контактною точковою зваркою до арматури і до поздовжніх оцупків, які розташовані між групами стержнів. Приварка дуговою електрозваркою хомутів до основної арматури не допускається.

До основної робочої арматури каркасів рекомендується застосування арматури класу Ас-ІІ марки 10ГТ.

Настанови по швах, які прикріплюють до робочої арматури, наведено в 3.160.

3.134У розрізних балках і плитах слід доводити до опори не менше третини робочої арматури, що встановлюється в середині прогону. При цьому в балках необхідно доводити до опори не менше двох стержнів, у плитах – не менше трьох стержнів на 1 м ширини плити.

Розподільну арматуру плит слід встановлювати з кроком, що не перевищує 25 см. При змішаному армуванні стержні ненапружуваної арматури допускається встановлювати попарно, при цьому товщина захисного шару цієї арматури повинна відповідати 3.119, а відстань між стержнями та пучками – 3.122 та 3.123.

3.135У нерозрізних балках і ригелях багатопрогонових рамних конструкцій частина верхньої і нижньої робочої арматури повинна бути безперервною за довжиною або мати стики, що перекривають розриви арматури.

Кількість безперервних арматурних елементів повинна становити:

а) у конструкціях з ненапружуваною арматурою – не менше 20 % нижньої і 15% верхньої робочої арматури;

б) у конструкціях з напружуваною арматурою – не менше 10 % нижньої і 5 % верхньої робочої арматури, але не менше двох нижніх і двох верхніх арматурних елементів.

3.136Крок (відстань між осями) робочої арматури плити в середині прогону і над її опорами не повинний перевищувати, см:

– 15 – у плитах баластового корита залізничних мостів;

– 20 – у плитах проїзної частини автодорожніх мостів.

Поперечне армування елементів

3.137Армування стінок ненапружуваних балок для сприйняття поперечних сил слід здійснювати похилими і вертикальними стержнями (хомутами) і поєднувати останні з поздовжньою арматурою стінок у каркаси і сітки.

3.138У ненапружуваних балках установлювані з розрахунку похилі стержні слід розташовувати симетрично відносно поздовжньої осі згинаного елемента. Стержні, як правило, мають відносно поздовжньої осі елемента кут нахилу, близький до 45° (не більше 60 і не менше 30°). При цьому на ділянці балки, де з розрахунку потрібне встановлення нахилених стержнів, будь-який переріз, перпендикулярний до поздовжньої осі балки, має перетинати не менше одного стержня похилої арматури.

3.139Необхідні з розрахунку балок додаткові похилі стержні повинні бути прикріплені до основної поздовжньої робочої арматури. Якщо стержні арматури виготовлені зі сталі класів A240 ДСТУ 9130,

А300 ДСТУ 9130,Ас300 ДСТУ 9130 і А400 ДСТУ 9130 то прикріплення додаткових нахилених стержнів можна виконувати за допомогою зварних швів.

(Пункт 3.139 змінено, Зміна № 1)

3.140Похилі стержні арматури в балках слід відгинати по дузі кола радіусом не менше 10 діаметрів арматури.

Відгини поздовжньої арматури біля торців балки (за віссю опорної частини) припускається виконувати по дузі кола радіусом не менше трьох діаметрів арматури.

3.141Поздовжню арматуру в стінках ненапружуваних балок слід встановлювати:

у межах третини висоти стінки, рахуючи від розтягнутої грані балки – із кроком не більше 12 діаметрів застосовуваної арматури (d = 8 −12 мм);

у межах іншої частини висоти стінки – з кроком не більше 20 діаметрів арматури (d = 8 −10 мм).

3.142Арматурні напружувані елементи, що мають ділянки, напрямок яких не збігається з напрямком поздовжньої осі балки, як правило, слід розташовувати симетрично відносно поздовжньої осі балки.

3.143Хомути в балках встановлюють за розрахунком, включаючи розрахунок перерізу між хомутами. В стінках товщиною до 50 см, в приопорних ділянках довжиною, рівної чверті прогону, відраховуючи від осі опори, крок хомутів приймають не більше 15 см.

На середній ділянці балки довжиною, рівною половині прогону, крок хомутів приймається не більше 20 см.

При товщині стінки більше 50 см максимальний крок хомутів в середині прогону допускається збільшити на 5 см.

Припускається застосування здвоєних хомутів з арматури одного класу та діаметру.

3.144Хомути в розрізних плитних прогонових будовах слід встановлювати з кроком, що не перевищує, см:

– 15 – на ділянках, що примикають до опорних частин і мають довжину, що дорівнює 1/4 прогону;

– 25 – на середній ділянці, що має довжину, яка дорівнює 1/2 прогону.

У суцільних плитах баластового корита залізничних мостів і проїзної частини автодорожніх мостів, що мають висоту 30 см і менше, хомути при відсутності стиснутої розрахункової арматури припускається не встановлювати.

Примітка. У плитних прогонових будовах автодорожніх і міських мостів припускається не ставити поперечну арматуру в плити товщиною до 40 см, якщо дотичні напруження в бетоні не перевищують 0,25 R b,sh (де R – розрахунковий опір бетону сколюванню при згині відповідно до табл. 3.6).

b,sh

3.145Хомути в поясах ненапружуваних балок мають охоплювати ширину пояса не більше 50 см і поєднувати не більше п'яти розтягнутих і не більше трьох стиснутих стержнів поздовжньої арматури, розташованої в крайніх горизонтальних рядах.

3.146Розширення поясів балок повинне бути армовано замкнутими хомутами з арматурних стержнів періодичного профілю; вітки хомутів повинні охоплювати весь зовнішній контур поясів.

3.147Найбільший крок замкнутих хомутів або поперечних стержнів у зварних сітках обтиснених поясів напружуваних балок слід приймати не більше 15 см у залізничних і 20 см в автодорожніх мостах. Крок хомутів у обтиснених поясах має бути не більше кроку хомутів у стінках балок.

3.148Хомути в елементах, що розраховуються на кручення, а також на кручення разом зі згином, стиском чи розтяганням, повинні бути замкнутими з перепуском кінців:

при хомутах із гладкої арматурної сталі – на 30 діаметрів;

те ж, з арматурної сталі періодичного профілю – на 20 діаметрів.

3.149У зоні розташування анкерів напружуваних арматурних елементів під опорними плитами згідно з 3.131 слід встановлювати додаткову поперечну (скісну) арматуру з розрахунку на місцеві напруження.

Додаткову арматуру належить робити зі стержнів періодичного профілю з кроком між ними, см, не більше:

10 – у сітках; 6 – у спіралях.

3.150Поздовжню робочу арматуру і хомути в стиснутих елементах конструкцій слід поєднувати в каркаси. Крок хомутів залежно від діаметра d стержнів поздовжньої арматури треба приймати не більше:

– 15 d – при зварних каркасах;

– 12 d – при в’язаних каркасах.

В усіх випадках крок хомутів слід призначати, см, не більше:

при насиченні перерізу поздовжньою арматурою менше 3 % – 40;

те ж, при величині 3 % і більше – 30.

При значному насиченні перерізу поздовжньою арматурою замість окремих хомутів рекомендується приймати безперервне поперечне армування витками, що повторюють окреслення поперечного перерізу елемента.

3.151Конструкція хомутів стиснутих елементів опор із квадратною або прямокутною формою поперечних перерізів має бути такою, щоб поздовжні стержні розташовувалися в місцях перегину хомутів, а вітки хомутів, що встановлюються уздовж граней елементів, утримували не більше чотирьох стержнів поздовжньої арматури і мали довжину не більше 40 см. Наведені вище настанови відносяться до опор із розміром граней не більше за 80 см. При більших розмірах граней опор робочі поздовжні стержні опор, розташовані на протилежних гранях, допускається не з’єднувати між собою хомутами, що перетинають переріз опори, а заміняти такі хомути розташованими по периметру ланцюгами конструктивних хомутів П-подібної форми, кожен довжиною по 40 см із боковими анкерувальними гілками довжиною не менше за 20 см, які розташовуються перпендикулярно до основної поздовжньої вітки хомута, спрямовуючи їх із середини перерізу бетону. Кінці коротких віток, які закінчуються напівкруглими гаками, прикріплюються до вертикальних монтажними стержнями, які встановлюються на всю висоту опори. Хомути між собою перехльостуються в місцях перегину. Ланцюги хомутів, які охоплюють опору по периметру, розташовуються по висоті через 40 см.

Для хомутів та монтажних вертикальних стержнів слід застосовувати арматуру діаметром не менше 10 мм. Для підвищення стійкості стиснутих робочих стержнів опори, крім ланцюгів хомутів слід передбачати постановку монтажних з’єднань, які з’єднують поздовжні вертикальні стержні на поперечних гранях опори. З’єднання мають складатися з трьох стержнів діаметром не менше за 16 мм та встановлюватися в плані та по висоті не нижче ніж через 1,6 м.

Щоб уникнути труднощів, які виникають при бетонуванні через наявність стержнів, які перетинають переріз, з’єднання на кожному рівні допускається встановлювати та закріплювати по черзі безпосередньо перед укладкою кожного наступного шару бетону.

3.152На кінцевих ділянках стиснутих елементів, що передають навантаження через торці без випусків стержнів поздовжньої арматури, слід встановлювати поперечні зварні сітки в кількості не менше чотирьох (у палях – п'ять). Довжину кінцевих ділянок, армованих сітками, слід приймати не менше 20 діаметрів стержнів поздовжньої арматури, а відстань між сітками призначати не більше 10 см.

3.153При скісному армуванні стиснутих елементів ненапружуваною арматурою (див.3.72) застосовувані зварні поперечні сітки і спіралі повинні виконуватися з арматурної сталі класів А300 ДСТУ 9130, Ас300 ДСТУ 9130 і A400 ДСТУ 9130 (діаметром не більше 14 мм).

Стержні поперечних сіток і витки спіралі мають охоплювати всю робочу поздовжню арматуру елемента.

Розміри чарунок поперечних сіток слід приймати не менше 5,5 см і не більше 1/4 меншої сторони перерізу елемента або 10 см. Крок поперечних сіток по довжині елемента слід призначати не менше 6 см і не більше 1/3 меншої сторони перерізу елемента або 10 см.

Спіралі повинні мати діаметр навивки не менше 20 см. Крок витків спіралі слід призначати не менше 4 см і не більше 1/5 діаметри перерізу елемента або 10 см.

(Пункт 3.153 змінено, Зміна № 1)

3.154У ланках круглих труб і циліндричних оболонок при їхньому армуванні подвійними сітками стержні робочої арматури повинні бути зв'язані в радіальному напрямку з’єднувальними стержнямифіксаторами або об'єднані в каркаси.

Зварні з'єднання арматури

3.155Застосовувані зварні з'єднання мають відповідати вимогам ГОСТ 14098 і ГОСТ 10922. При проектуванні належить вказувати категорію відповідності застосовуваних стиків та відповідних їм категорій вимог до контролю якості зварних з’єднань.

Зварні з’єднання, несуча здатність яких визначається за розрахунком по першому граничному стану, відносяться до І категорії, по другому граничному стану – до ІІ категорії, в інших випадках з’єднання відносяться до ІІІ категорії відповідності та до ІІІ категорії якості стиків.

Обсяг контролю для кожної категорії відповідності визначають так:

Зовнішнє оглядання та перевіряння геометричних розмірів здійснюють для 100 відсотків з’єднань. Обсяг фізичних методів контролю зварних з’єднань (ультразвукова дефектоскопія або інші методи контролю необхідної точності) залежно від приналежності до категорії становить:

– для І категорії: не менше ніж 100 відсотків з’єднань;

– для ІІ категорії: не менше ніж 100 відсотків з’єднань;

– для ІІІ категорії: кожне з’єднання, де на основі зовнішнього оглядання передбачають наявність внутрішніх дефектів.

Додаткові вимоги до зварних з’єднань – згідно з ДБН В.2.6-98.

(Пункт 3.155 змінено, Зміна № 1)

3.156Гарячекатана стержнева арматурна сталь класів і марок, зазначених у табл.3.12, як правило, повинна з'єднуватися за допомогою контактного стикового зварювання. Виконання останнього для стержнів діаметром 10 мм і менше припускається тільки в заводських умовах при наявності спеціального устаткування.

Стикування арматури контактним зварюванням припускається при відношенні площ з’єднуваних стержнів не більше 1,15. В арматурних елементах, розраховуваних на витривалість, як правило, необхідно усувати в зоні стиків виниклі в результаті зварювання концентратори напружень шляхом відповідного механічного поздовжнього зачищення.

Допускається застосування інших ефективних конструктивних рішень зварних стиків за умови, що обмежувальна границя витривалості цих стиків буде не меншою за нормативну границю витривалості зварних арматурних сіток.

3.157Зварні сітки, а також каркаси слід, як правило, проектувати із застосуванням в місцях перетину стержнів контактного точкового зварювання.

(Пункт 3.157 змінено, Зміна № 1)

3.158При виготовленні з арматурної сталі класів A240 ДСТУ 9130,А300 ДСТУ 9130, Ас300 ДСТУ 9130 і А400 ДСТУ 9130 сіток і каркасів, що відповідно до табл. 3.12 слід виконувати у в’язаному варіанті, застосування зварних з'єднань для основної арматури може бути допущено тільки в місцях, де напруження в стержнях арматури не перевищують 50 % від встановлених розрахункових опорів.

(Пункт 3.158 змінено, Зміна № 1)

3.159Число стиків в одному розрахунковому перерізі елемента (у межах ділянки довжиною, що дорівнює 15 діаметрам з’єднуваних стержнів) не повинне перевищувати в елементах, арматура яких розраховується на витривалість, 25%, в елементах, арматура яких не розраховується на витривалість, – 40% загальної кількості робочої арматури в розтягнутій зоні перерізу.

Зварні сітки арматури допускається розміщувати без розбігу у монтажних стиках збірних елементів (без зниження розрахункового опору арматури), а також на ділянках конструкції, де арматура використовується не більше, ніж 50%.

3.160Для стиків стержньової гарячекатаної арматури із сталі класів A240 ДСТУ 9130, А300 ДСТУ 9130, Ас300 ДСТУ 9130 і А400 ДСТУ 9130 при монтажі конструкції допускається застосування ванного зварювання на поздовжніх сталевих накладках (підкладках), довжиною не менше за 5 діаметрів стержнів, а також застосування стиків з парними зміщеними накладками, привареними односторонніми або двосторонніми швами сумарної довжини не менше 10 діаметрів стикованих стержнів. Ванне зварювання слід застосовувати при діаметрі стержнів не менше від 20 мм.

Для стиків, що не розраховуються на витривалість стиснутих зварних стержнів допускається також застосування ванного зварювання на коротких сталевих накладках (прокладках).

Довжина односторонніх зварних швів, які прикріплюють похилі стержні арматури, має бути не менша 12 діаметрів при товщині швів не менше 0,25 d і не менше 4 мм; довжину двосторонніх швів допускається приймати вдвічі меншою.

(Пункт 3.160 змінено, Зміна № 1)

3.161Монтажні випуски арматури в стиках мають забезпечувати умови для якісного виконання на монтажі ванно-шовнього зварювання на поздовжніх накладках з плавним виходом поздовжніх зварних швів на стержні, що стикуються.

У в’язаних арматурних каркасах конструкцій автодорожніх та міських мостів для закріплення арматури в проектному положенні при монтажі, транспортуванні та бетонуванні допускається в місцях перетину стержнів робочої арматури із стержнями конструктивної арматури виконання допоміжних зварних з’єднань при виконанні таких умов: зварювання може виконуватися в місцях, де міцність робочої арматури використовується не більше ніж на 50%, а також там, де арматура працює тільки на стик.

Стики ненапружуваної арматури внапуск (без зварювання)

3.162В позацентрово стиснутих і позацентрово розтягнутих елементах стержні арматурної сталі періодичного профілю діаметром до 36 мм і гладкі з напівкруглими гаками припускається стикувати внапуск. У згинаних і центрально-розтягнутих елементах стикування розтягнутих арматурних стержнів внапуск не припускається.

3.163У стиках арматури внапуск довжину l напуску стержнів з арматурної сталі класів s А300 ДСТУ 9130 і Ас300 ДСТУ 9130 слід приймати не менше:

30 d – при класах бетону В20 – В27,5; 25 d – при класі бетону В30 і вище, де d – діаметр з’єднуваних стержнів.

Для арматури зі сталі класу A400 ДСТУ 9130 довжина перепуску l має бути відповідно збільшена s на 4 d.

Для арматури зі сталі класу А400 ДСТУ 9130 довжину перепуску l (між внутрішніми поверхнями s напівкруглих гаків) слід приймати такою ж, як для арматури зі сталі класу A-III.

Для стиків, розташованих у стиснутій зоні перерізу, довжину перепуску l припускається приймати s на 5 d менше довжини, встановленої вище.

Окремі зварні та в’язані сітки слід стикувати внапуск на довжину не менше 30 діаметрів поздовжніх стержнів сітки і не менше 25 см.

(Пункт 3.163 змінено, Зміна № 1)

3.164При розташуванні стиків стержнів робочої арматури внапуск в розтягнутій зоні перерізу, де напруження в стержнях перевищують 75% розрахункового опору, у зоні стику потрібно встановлювати спіральну арматуру. Якщо встановлення арматури не потрібне (напруження в стержнях становить менше 75% розрахункового опору), то відстань між хомутами в місцях стикування робочої розтягнутої арматури внапуск необхідно призначати не більше 6 см, а в буронабивних стовпах – 12 см.

Стики арматури внапуск, як правило, слід розташовувати врозбіг. При цьому площа перерізу робочих стержнів, з’єднуваних на довжині необхідного перепуску, має становити при стержнях періодичного профілю не більше 50% загальної площі перерізу розтягнутої арматури, при гладких стержнях – не більше 25%. Стикування без розбігу припускається в монтажних стиках, а також на ділянках конструкції, де арматура використовується не більше, ніж на 50 %.

Стики елементів збірних конструкцій

3.165У збірних конструкціях, як правило, слід застосовувати стики:

– бетоновані широкі (що не обтискуються) з відстанню між торцями поєднуваних елементів 10 см і більше, з випуском з елементів стержнів робочої арматури або сталевих закладних деталей;

– бетоновані вузькі (що обтискуються) шириною не більше 3 см, без випусків з елементів арматури, із заповненням стикового зазору цементним або полімерцементним розчином;

– клейові щільні (що обтискуються) із клейовим прошарком товщиною не більше 0,3 см на основі епоксидних смол або інших довговічних (перевірених досвідом) полімерних композицій.

В обґрунтованих випадках у попередньо напружених прогонових будовах автодорожніх мостів припускається застосування бетонованих широких, без випуску арматури обтиснених стиків зі швами до 10 см, але не більше половини товщини кожної із з'єднуваних частин. Застосування сухих стиків (без заповнення швів між блоками клейовим розчином, цементним або полімерним розчином) в прогонових будовах не допускається по довжині прогонових будов при застосуванні стиків.

3.166Торці блоків складених прогонових будов при застосуванні стиків без випусків арматури слід армувати додатковими поперечними сітками зі стержнів діаметром не менше 6 мм. При влаштуванні зубчастого стику або стику з уступами розрахункова арматура зуба й уступа повинна мати діаметр не менше 10 мм.

3.167У складених по довжині (висоті) конструкціях із клейовими щільними стиками для забезпечення точного сполучення з’єднуваних поверхонь блоків треба, як правило, влаштовувати фіксатори.

3.168У верхніх плитах автодорожніх, міських та суміщених мостів, що не зазнають безпосередньої дії рухомого залізничного навантаження, допускається застосування стиків, що бетонуються, з випусками з плит арматури періодичного профілю з прямими гаками на всю товщину плити та із взаємним перепуском арматури внапуск на довжину не менше за 15 діаметрів і не менше за 25 см, а також застосування напівкруглих петель внапуск з вказаною довжиною перепусків петель одна за одною. Крім цього допускається застосування напівкруглих петель з такою ж довжиною їх закладення, але з прямою вставкою арматури між петлями довжиною не менше, ніж діаметр петлі. Діаметр напівкруглих петель слід приймати не менше за 10 діаметрів арматури.

Додаткові настанови з конструювання попередньо-напружених залізобетонних елементів

3.169Напружувану арматуру у конструкціях з натягом на бетон треба, як правило, розташовувати в закритих каналах, утворених переважно каналоутворювачами з полімерних матеріалів, що витягуються.

При влаштуванні каналів із невитягуваними каналоутворювачами рекомендується застосовувати неоцинковані гнучкі сталеві рукави і гофровані труби. При цьому матеріал заповнення каналів повинен виключати збільшення його обсягу при заморожуванні, а величина захисного шару бетону має бути на 1 см більше від зазначеної у табл. 3.26.

Невитягувані каналоутворювачі із суцільнотягнених сталевих або полімерних труб припускається застосовувати тільки на коротких ділянках у стиках між збірними блоками складених по довжині конструкцій і в місцях перегинів і анкерування напружуваної арматури.

3.170Для забезпечення зчеплення бетону у відкритих каналах з бетоном попередньо напруженого елемента рекомендується передбачати:

– випуски з тіла бетону попередньо напружених елементів арматурних стержнів або кінців хомутів із кроком не більше 10 см;

– покриття очищеної поверхні бетону, що примикає до бетона замонолічування, і напружуваної арматури цементним колоїдним або полімерцементним клеєм;

– застосування для замоноличування бетону, що має водоцементне відношення не більше

0,4;

– покриття зовнішньої поверхні бетону замонолічування протиусадочною пароізоляційною речовиною.

Закладні вироби

3.171Закладні деталі з окремих листів або фасонних профілів з привареними до них в тавр або внапуск анкерними стержнями із арматурних сталей класів А300 ДСТУ 9130,Ас300 ДСТУ 9130 або А400 ДСТУ 9130 діаметром не більше за 25 мм.

(Пункт 3.171 змінено, Зміна № 1)

3.172Закладні вироби не повинні розрізати бетон. Довжину розтягнутих стержнів, що анкеруються в бетоні, слід приймати в залежності від напруженого стану бетону в напрямку, перпендикулярному до стержнів, що анкеруються.

Якщо від постійно діючих навантажень (при коефіцієнті за навантаженням, який дорівнює одиниці) в зоні анкерних стержнів мають місце стискальні напруження , найбільше значення яких bc відповідає умові

 bc

0.75  0.25,

R b то довжина закладення стержнів має бути не меншою:

– при стержнях з арматурою періодичного профілю – 12d, де d – діаметр стержня;

– при стержнях з гладкої арматури – 20d, але не менше за 25 см.

Якщо напруження в бетоні  в зоні замурування не відповідає наведеній вище умові або bc характер напружень не встановлено, то довжина анкерування розтягнутих арматурних стержнів повинна прийматися не менше:

– при класі арматурної сталі А300 ДСТУ 9130 та Ас300 ДСТУ 9130 – 25d;

– при класі арматурної сталі А400 ДСТУ 9130 – 30d.

Довжина закладення розтягнутих анкерних стержнів може бути зменшена приварюванням на кінцях стержнів голівок, висаджених гарячим способом. При цьому діаметр голівок має бути не менше:

– при арматурі класів сталі А300 ДСТУ 9130 та Ас300 ДСТУ 9130 – 2d;

– при арматурі класів сталі А400 ДСТУ 9130 – 3d.

В цих випадках довжина закладення визначається розрахунком на виколювання та зім’яття бетону та приймається не менше, ніж 10d.

(Пункт 3.172 змінено, Зміна № 1)

3.173Відношення товщини  плоского сталевого елементу закладної деталі до діаметру d

 анкерного стержня цієї деталі () слід приймати рівним d а) при автоматичному зварюванні втавр під флюсом не менше за:

0,55-0,65 – для арматури класу А300 ДСТУ 9130;

0,65-0,75 – для арматури класу – А400 ДСТУ 9130 б) при ручному зварюванні втавр під флюсом – не менше за 0,75 для усіх класів арматури;

в) при ручному зварюванні в роззенкований отвір не менше за 0,65 – для арматури класу А300 ДСТУ 9130;

0,75 – для арматури класу А400 ДСТУ 9130;

г) при дуговому зварюванні вперепуск фланговими швами – не менше за 0,3 для арматури усіх класів.

(Пункт 3.173 змінено, Зміна № 1)

Конструювання опор і фундаментів

3.174Елементи опор залізничних мостів, які знаходяться в зоні можливого замерзання води (вільної або грунтової) повинні мати суцільний переріз.

В опорах автодорожніх та міських мостів допускається у вказаних зонах застосування залізобетонних елементів у вигляді порожнистих паль-оболонок при забезпеченні заходів (наприклад, дренажних отворів) проти виникнення в стінках оболонок тріщин від силової дії замерзлої води та льоду у внутрішніх порожнинах оболонок.

3.175У межах рівня льодоходу тілу опори необхідно надавати форму з урахуванням напрямку дії льодоходу.

Сполучення граней опори слід робити за циліндричною поверхнею радіусом 0,75 м. При належному обґрунтуванні цей радіус може бути зменшений до 0,3 м.

3.176На ріках, розташованих у районах, де середньомісячна температура зовнішнього повітря найбільш холодного місяця становить мінус 20°С і вище, проміжні опори мостів, включаючи і залізобетонні, припускається виконувати з бетону без спеціального захисту поверхні.

При проектуванні руслових опор мостів на ріках з інтенсивним переміщенням річкових наносів (кількість змулених наносів понад 1 кг у 1 м3 потоку і швидкість течії понад 2,5 м/с) опори зі стойками з паль-оболонок або паль-стовпів слід застосовувати із спеціальним захистом (металеві оболонкибандажі, виготовлені із зносостійкого бетону) в зону рухомих наносів. Масивні опори можуть застосовуватися без додаткового захисту їхніх поверхонь.

Поверхні проміжних бетонних та залізобетонних опор мостів, розташованих у районах, де середньомісячна температура зовнішнього повітря найбільш холодного місяця нижча від мінус 20°С, а також, як правило, опори на ріках, що розкриваються при від’ємних середньодобових температурах зовнішнього повітря, повинні бути облицьовані в межах зони перемінного рівня льодоходу. При цьому товщина, а також висота лицювальних блоків повинні бути не менше 40 см. Армування лицювальних блоків слід застосовувати в тому випадку, якщо це потрібно за умовами їхнього транспортування і заанкерування на відривальну дію льоду.

Товщина заповнюваних розчином вертикальних швів має бути 2,50,5 см, а горизонтальних – 10,5 см.

3.177За відсутності бетонних лицювальних блоків належної якості припускається при технікоекономічному обґрунтуванні застосування для опор облицювання з природного морозостійкого каменю з міцністю на стиск не нижче 59 МПа (600 кгс/ см2), при потужному льодоході – не нижче 98 МПа (1000 кгс/см2). Конструкція лицювання з природного каменю повинна забезпечувати можливість її виготовлення індустріальними методами.

3.178З'єднання залізобетонних стойок та елементів опор із ригелем (насадкою) і фундаментами допускається здійснювати бетонованим стиком із взаємними випусками арматури.

3.179При проектуванні масивних опор і підвалин слід передбачати влаштування залізобетонних оголовків товщиною не менше 0,4 м.

Ділянки елементів (ригелів, насадок і т.ін.) в місцях передачі на них тиску від прогонових будов повинні бути армовані додатковою скісною арматурою, необхідною з розрахунку на місцевий стиск (зі’мяття). На цих ділянках, а також під монолітними стиками прогонових будов, а також на оголовках опор не повинно бути місць, де можливий застій води, що потрапляє.

У місцях розташування деформаційних швів верхньому шару бетону на опорах треба додавати ухили (не менше 1:10), що забезпечують стікання води.

3.180Навантаження від опорних частин прогонових будов при наявності ухилів на верхній поверхні масивних опор, а для залізничних мостів – у всіх випадках слід передавати на залізобетонні підферменні площадки. Висота цих площадок повинна забезпечувати узвишшя їхньої верхньої грані над опорою не менше ніж на 15 см.

Відстань від нижніх плит опорних частин до бічних граней підферменних площадок або до бічних граней залізобетонних елементів (ригелів, насадок і т.п.) має бути не менше 15 см.

Відстань від граней підферменних площадок до граней оголовка слід призначати з урахуванням можливості встановлення домкратів для підйому кінців прогонових будов і приймати, см, не менше:

а) уздовж моста:

– при прогонах від 15 до 30 м – 15;

– при прогонах від 30 до 100 м – 25;

понад 100 м – 35;

б) поперек моста:

– при закругленій формі оголовка від рогу підферменної площадки до найближчої грані оголовка – не менше зазначених у підпункті "а";

– при прямокутній формі оголовка, см, не менше:

– для плитних прогонових будов – 20;

– для всіх прогонових будов, крім плитних, при опорних частинах: гумометалевих – 20;

– плоских і тангенціальних – 30;

– коткових і секторних – 50.

3.181Застосування залізобетонних конструкцій в опорах припускається для мостів, розташованих на суходолах, для шляхопроводів, віадуків і естакад, на водотоках – за умови армування стержневою арматурою і захисту поверхні від можливих механічних ушкоджень. В опорах на водотоках застосування дротової напружуваної арматури не припускається.

Залізобетонні елементи опор в межах водотоків необхідно захищати від стирання льодом та донними відкладеннями, що переміщуються, від пошкоджень при навалі пароплавів або паромів, а також від механічних пошкоджень, які можуть з’явитися у випадку заторів лісу при його молевому сплаві.

Як захисні заходи рекомендується застосовувати бетон з підвищеною зносостійкістю і збільшувати товщину захисного шару бетону залізобетонних елементів до 5-7 см, а в особливо важких умовах (міцному льодоході та корчеході) допускається застосування покриття залізобетонних елементів сталевими листами. Необхідність захисту або їх методи у кожному окремому випадку в залежності від конкретних умов водотоку вирішується проектною організацією.

Гідроізоляція конструкцій

3.182Усі внутрішні поверхні баластових корит прогонових будов залізничних мостів і підвалин, в автодорожніх мостах – уся ширина прогонової будови (включаючи тротуари), перехідні плити, а також поверхні підвалин, що засипаються ґрунтом, водопропускних труб (лотків) повинні бути захищені ізоляцією, що перешкоджає проникненню води до захищуваних поверхонь бетону.

3.183Гідроізоляція повинна бути: водонепроникною по всій ізольованій поверхні; водо-, біо-, тепло-, морозо-і хімічно стійкою; суцільною і неушкоджуваною при можливому утворенні на ізольованій поверхні бетону тріщин з розкриттям, прийнятим у нормах проектування; міцної при тривалих впливах постійного і тимчасового навантаження і можливих деформацій бетону, а для труб – при наявності тиску ґрунту насипу і гідростатичного тиску води; герметичною в місцях перекриття стропальних отворів і в з’єднаннях з бортиками баластових корит, а також з водовідвідними і огороджувальними пристроями, конструкціями деформаційних швів, тротуарними блоками, карнизами, перилами, стовпами і т.ін.

3.184Конструкцію гідроізоляції і застосовувані для її влаштування матеріали слід приймати, виходячи з вимог забезпечення експлуатаційної надійності гідрозахисту в інтервалі температур зовнішнього повітря в районі будівництва (згідно з ДСТУ-НБВ 1.1-27) від абсолютної максимальної до середньої найбільш холодної доби.

При призначенні гідроізоляції баластових корит проїзної частини прогонових будов мостів, підвалин, водопропускних труб повинні враховуватися також інші особливості кліматичних умов у районі будівництва.

При відповідному обґрунтуванні припускається на прогонових будовах автодорожніх мостів влаштування гідроізоляції з морозостійкого гідрофобного бетону, армованого сталевою сіткою, на залізничних мостах при безбаластовій їзді і відсутності агресивного середовища – у вигляді покриття стійкими фарбами.

(Пункт 3.184 змінено, Зміна № 1)

3.185Вирівнювальний і захисний шари необхідно виконувати з бетону з дрібним заповнювачем. Клас бетону за міцністю на стиск треба приймати для мостів не нижче В25 і для труб – не нижче В20. Захисний шар необхідно армувати.

Застосування плетених сіток для армування захисного шару одягу їздового полотна не допускається.

3.186Припускається у встановленому порядку застосування інших типів гідроізоляції прогонових будов, устоїв мостів і водопропускних труб, що відповідають вимогам 3.183 і 3.184.

4 Сталеві конструкції (Розділ 4 вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-26:2009 « Сталеві конструкції»

Наказ Мінрегіонбуду від 28.12.2010 №556)

5 Сталезалізобетонні конструкції (Розділ 5 вилучено та перевидано У ГБН В.2.3-37641918-553:2013 «Мости та труби.Сталезалізобетонні конструкції» Наказ Укравтодора від 19.04.2013 № 134)

6 Дерев'яні конструкції

Загальні настанови

6.1У дерев'яних мостах, як правило, слід застосовувати елементи заводського виготовлення, а елементи залізничних мостів і елементи всіх мостів із клейовими з'єднаннями – тільки заводського виготовлення.

Залізничні дерев'яні мости слід застосовувати балково-естакадного типу з прогоновими будовами у вигляді прогонів або простих (нескладених) пакетів.

6.2При проектуванні дерев'яних мостів слід передбачати спеціальні заходи для захисту деревини від гниття, а в необхідних випадках – і від загоряння.

6.3Конструкції дерев'яних мостів повинні забезпечувати доступність усіх частин для огляду й очищення, усунення нещільностей, що виникли в з'єднаннях, за допомогою підтяжки болтів і тяжів, а також допускати можливість простого ремонту окремих елементів, на залізницях – заміну капітальними мостами або трубами.

Застосовувані в конструкціях вузли, стики і з'єднання повинні забезпечувати рівномірний розподіл зусиль між окремими елементами і частинами споруди.

Особливу увагу при проектуванні слід приділяти забезпеченню умов для провітрювання окремих частин конструкції.

6.4У балкових естакадних мостах на однорядних опорах для сприйняття гальмівних сил слід влаштовувати як правило кожну п’яту опору дворядною чи багаторядною.

6.5Дерев'яні опори повинні бути надійно захищені від впливу льоду і пливучих предметів за допомогою обшивань, оббудовувань і льодорізів.

Матеріали

6.6Для дерев'яних конструкцій мостів слід застосовувати деревину сосни, ялини, модрини, ялиці, що задовольняє вимогам ГОСТ 9463 та ГОСТ 8486.

Розтягнуті й згинані елементи прогонових споруд і мостові бруси мають бути виконані з деревини 1 сорту. Інші елементи конструкцій мостів можуть бути виконані з деревини 2 сорту.

У крайніх зонах (у межах 1/6 висоти від крайок балок, але не менше двох дощок) клеєних балок прямокутного перерізу слід застосовувати пиломатеріали 1 сорту, в інших зонах допускається застосовувати пиломатеріали 2 сорту.

Для залізничних мостів загальної мережі застосування ялини і ялиці допускається в окремих випадках за узгодженням із Укрзалізницею.

Для виготовлення дрібних деталей з'єднань (подушок, шпонок т.ін.) слід застосовувати добірну деревину твердих листяних порід (дуба, ясена, бука і граба), що задовольняє вимогам ГОСТ 9462 – для круглого лісу листяних порід та ГОСТ 2695 – для пиломатеріалів листяних порід.

Допускається для опорних брусів та насадок в опорах мостів застосування круглого лісу та брусів з деревини твердих листяних порід – дуба, бука, ясена, граба згідно з ГОСТ 9462 та ГОСТ 2695.

Змішання різних порід деревини в одному несучому елементі не допускається.

6.7Характеристики міцності (нормативний і тимчасовий опір) деревини, що застосовується для виготовлення елементів дерев'яних мостів, повинні відповідати вимогам, зазначеним для сортової деревини у додатку 2 СНиП ІІ-25.

Лабораторні випробування зразків деревини на міцність слід проводити при спорудженні мостів з дерев'яними фермами і у всіх випадках – при наявності ознак зниженої міцності деревини. Деревина вважається придатною, якщо отримана при випробуваннях міцність – не нижче нормативних опорів.

Міцність деревини з круглих лісоматеріалів та брусів допускається оцінювати за відповідними вимогами державних стандартів.

6.8Вологість застосовуваної деревини повинна бути, %, не більше: колод – 25, пиломатеріалів – 20, пиломатеріалів для клеєних конструкцій, а також дрібних деталей і з'єднань – 12.

У малих автодорожніх і міських мостах для верхнього настилу, поперечок і колесовідбійних брусів допускається застосовувати деревину з вологістю до 40 %.

Вологість деревини для паль і інших елементів, цілком розташованих нижче рівня низьких вод, не обмежується.

При виготовленні дерев’яних конструкцій в умовах будівельного майданчика, допускається застосовувати для несучих елементів деревину з вологістю до 25%, а для допоміжних елементів – з вологістю до 40 % за умови її захисту від загнивання.

6.9Для сталевих елементів дерев'яних мостів слід застосовувати смугову, фасонну, листову й арматурні сталі, що задовольняють вимогам розд. 3 і 4.

Цвяхи слід застосовувати згідно з ГОСТ 4028, а металеві дюбелі за ТУ 14-4-1231. В обумовлених випадках – цвяхи гвинтові металеві – згідно з ТУ 10-69-369.

6.10Для склеювання елементів конструкцій слід застосовувати клеї, що мають необхідну міцність, водостійкість, біостійкість і довговічність: фенольні, резорцинові, які в залежності від умов експлуатації повинні відповідати вимогам СНиП ІІ-25.

Для склеювання деревини з металом слід застосовувати епоксидні клеї.

Розрахункові характеристики матеріалів і з'єднань

6.11Розрахункові опори деревини сосни 1 сорту в залежності від її вологості слід приймати згідно з табл. 6.1.

Для деревини сосни 2 сорту розрахункові опори приймаються менше встановлених для 1 сорту:

– на 30 % – при розтяганні уздовж волокон;

– на 10 % – при всіх інших напружених станах.

6.12Розрахункові опори клеєної деревини сосни при товщині дощок, що склеюються, 33 мм і висоті елементів 50 см і менше треба приймати відповідно до табл. 6.2.

У випадках застосування дощок (шарів) товщиною, що відрізняються від 33 мм, розрахункові опори згину, стисканню і сколюванню уздовж волокон необхідно множити на коефіцієнти умов роботи, які дорівнюють:

– 1,10 – при товщині 19 мм і менше;

– 1,05 – те ж, 26 мм;

– 0,95 – те ж, 43 мм.

При висоті клеєних елементів понад 50 см розрахункові опори згину і стисканню уздовж волокон слід множити на коефіцієнти умов роботи, наведені у табл. 6.1

За відсутності додаткових вказівок до автодорожніх дерев'яних мостів тут і далі відносяться також дерев'яні мости на внутрішньогосподарських автомобільних дорогах.

Примітка 1. Розрахунковий опір деревини зім’яттю і сколюванню під кутом  до напрямку волокон слід

K визначати за формулою

R d1

R =, (6.1) d

R d1 3

1 + (− 1)sin 

R d 2

0 0 де R, R – розрахункові опори зминанню або сколюванню відповідно при  = 0 і  = 90.

d1 d 2 1 1

Примітка 2. Розрахунковий опір місцевому зминанню поперек волокон (за винятком випадків, зазначених у рядку 5 табл. 6.1) на частині довжини елемента при довжині ненавантажуваних ділянок не менше площадки зминання і не менше товщини елемента слід визначати за формулою

R = R (1 +), (6.2) dqa dq l + 1,2 s де l – довжина площадки зминання уздовж волокон деревини, см.

s

Примітка 3. Якщо в розрахункових перерізах елементів є ослаблення врубуваннями чи урізаннями, то відповідні розрахункові опори слід множити на коефіцієнти умов роботи, які дорівнюють для елементів:

– 0,80 – розтягнутих;

– 0,85 – таких, що згинаються, з брусів;

– 0,90 – таких, що згинаються, з колод.

6.13Розрахунковий опір деревини сосни сколюванню уздовж волокон R в клеєштирьових dqf з'єднаннях – уклеєних сталевих арматурних стержнях, що працюють на висмикування або продавлювання (рис. 6.1), в залежності від глибини закладення штирів l слід приймати відповідно до табл. 6.4.

Рис. 6.1 Клеєштирьовий стик

1 – стиковувані блоки; 2 – стик блоків; 3 – отвори для штирів; 4 – уклеєні в отвори штирі

Примітка 1. Розрахунковий опір сколюванню при вклеюванні стержня під кутом  до напрямку волокон слід визначати за формулою

1,3R daf

R =, (6.3) dqf 3

1 + 0,3 cos 

Примітка 2. Виготовлення клейоштирьових з’єднань допускається тільки на заводах, які мають відповідне технологічне обладнання.

6.14Для деревини інших порід розрахункові опори, наведені в табл. 6.1, 6.2 і 6.4, слід множити на коефіцієнти переходу відповідно до табл. 6.5.

) * Для клеєних конструкцій – 0,9.

6.15Модулі пружності деревини для всіх порід при стисканні і розтягуванні уздовж волокон, а також при згині слід приймати, МПа (кгс/см2):

– для звичайної деревини при визначенні деформацій від постійних навантажень – 8340 (85 000),

– від тимчасових навантажень – 9810 (100 000);

– для клеєної деревини при визначенні деформацій від будь-яких навантажень – 9810 (100 000).

Модуль пружності деревини при стисканні поперек волокон слід приймати таким, що дорівнює 392 МПа (4000 кгс/см).

6.16Розрахункові опори і модулі пружності для сталевих елементів дерев'яних мостів слід приймати згідно з розд. 3 і 4.

6.17Розрахункову несучу здатність сталевого наскрізного циліндричного нагеля, дюбеля або цвяха в з'єднаннях елементів із сосни при напрямку зусиль, переданих нагелем уздовж волокон, а цвяхом та дюбелем – під будь-яким кутом, наведена в табл. 6.6.

Розрахункову несучу здатність сталевого нагеля в з'єднаннях елементів з деревини інших порід визначають згідно з табл. 6.6 множенням на відповідний коефіцієнт згідно з табл. 6.5 при розрахунку на зминання деревини в нагельному гнізді і на корінь квадратний з цього коефіцієнта – при розрахунку на згин нагеля. При напрямку зусилля, що передається нагелем під кутом  до волокон деревини, його розрахункову несучу здатність слід визначати з урахуванням коефіцієнта k згідно з a розд. 5 СНиП 11-25.

У табл. 6.6 позначено:

d – діаметр нагеля або цвяха, см;

t – товщина середніх елементів, а також однакових і більш товстих елементів однозрізних з'єднань, см;

t – товщина крайніх елементів, а також більш тонких елементів однозрізних з'єднань, см.

t – глибина забивки цвяха або дюбеля в крайній елемент однозрізного з'єднання, см.

Примітка 1. Робочу несучу здатність нагеля у розглядуваному шві слід приймати такою, що дорівнює меншому з усіх значень, отриманих за формулами таблиці.

Примітка 2. Діаметр нагеля d слід призначати за умови найбільш повного використання його несучої здатності на згин.

Примітка 3. Розрахунок нагельних з’єднань на сколювання деревини можна не виконувати, якщо виконується умова розстановки нагелів відповідно до вимог норм.

Примітка 4. Нагельні з’єднання зі сталевими накладками на болтах, глухих циліндричних нагелях, цвяхах та дюбелях допускається застосовувати в тих випадках, коли забезпечено необхідну щільність їх постановки.

Примітка 5. Розрахункову несучу здатність дюбелів, цвяхів в з’єднаннях зі сталевими накладками слід визначати з множенням на коефіцієнти:

– 1,0 – для пристрелених дюбелів;

– 0,8 – для забитих в попередньо розсвердлені отвори.

6.18Розрахункову несучу здатність вклеюваного штиря на висмикування або продавлювання N, кН (кгс), у клеєштирьових з'єднаннях розтягнутих і стиснутих елементів слід визначати за dd формулою

N = md l R, (6.4) dd e e daf де m – коефіцієнт умов роботи, прийнятий таким, що дорівнює при діаметрах отворів, см:

– 2,4 і менше – 1,00;

– 2,6 і 2,8 – 0,95;

– 3 і більше – 0,90;

d – діаметр отвору під штир, м (см); l – довжина закладення штиря, м (см);

e e

R – розрахунковий опір деревини сколюванню в клеєштирьовому з'єднанні, яке приймається daf відповідно до табл. 6.4, МПа (кгс/см2).

6.19Розрахункову несучу здатність поздовжніх призматичних шпонок (колодок) слід визначати за зминанням і сколюванням, причому розрахункові опори сколюванню слід приймати з коефіцієнтом умов роботи m = 0,8.

a

Розрахунки

Визначення зусиль і моментів

6.20При розрахунку конструкцій мостів допускається:

– зусилля в елементах і з'єднаннях визначати, припускаючи пружну роботу матеріалу;

– просторову конструкцію розчленовувати на окремі плоскі системи і розраховувати їх на міцність без врахування піддатливості елементів;

– вузлові з'єднання елементів наскрізних конструкцій приймати при розрахунках як шарнірні;

– вважати, що укосини, діагональні в'язі і розкоси не беруть участі у сприйнятті вертикальних зусиль, переданих насадками на стойки однорядних і баштових опор.

Не враховувати напруження та деформації від зміни температури, а також ті, які виникають при усушці та розрубуванні деревини.

Дію сил тертя враховувати тільки у випадку, якщо тертя погіршує умови роботи конструкції або з’єднання (коефіцієнт тертя дереву по дереву у цих випадках допускається приймати 0,6).

6.21Прогони балкових мостів, елементи нижнього настилу (дошки, накатник і т.п.), поперечки, поздовжні і поперечні балки проїзної частини автодорожніх і міських мостів слід розраховувати як розрізні.

Деревоплиту, що обпирається на поперечні прогони, допускається розраховувати як балку на двох опорах шириною b, рівною:

а) для клеєної деревоплити l b = a + 2t +, (6.5) б) для цвяхової деревоплити при відстані між цвяхами 25 см і менше b = a + 2t + 4; (6.6) при відстані між цвяхами 25 см і більше b = a + 2t + 2, (6.7)

У формулах (6.5) – (6.7):

a – розмір скату колеса або гусениці в напрямку поперек дошок;

t – товщина покриття;

 – товщина однієї дошки;

l – розрахунковий прогін плити.

При визначенні тиску на прогін слід враховувати пружний розподіл навантаження поперечками за умови їхньої фактичної нерозрізності. При визначенні тиску на поперечки допускається враховувати розподіл навантаження, якщо стики настилу розташовано врозбіг (в одному перерізі не більше 30% усіх стиків).

6.22При наявності підбалок зусилля в прогонах допускається визначати при зменшеному прольоті, але не більше ніж на 10 %.

6.23При визначенні зусиль у тяжах власну вагу ферми допускається приймати розподіленою нарівно на верхні і нижні вузли.

6.24Вітрові в’язі прогонових будов, розташовані в рівні проїзної частини, слід розраховувати на вітрове навантаження, що припадає на пояс ферми, проїзну частину і перила, і на горизонтальні поперечні впливи від тимчасового навантаження.

Розрахункова довжина стиснутих елементів і гнучкість елементів

6.25При розрахунку стійкості прямолінійних елементів, завантажених поздовжніми силами, розрахункову довжину слід приймати в залежності від виду закріплення кінців відповідно до настанов СНиП «Деревянные конструкции».

6.26Розрахункову довжину елементів прогонових будов і опор при розрахунку стійкості необхідно приймати:

а) для стиснутих поясів ферм: у площині ферми – відстані між вузлами; із площини ферми – відстані між вузлами горизонтальних в’язей;

б) для розкосів у фермах Гау-Журавського: у площині ферми – половині повної довжини розкосу;

з площини ферми – повній довжині розкосу;

в) для стиснутих дощок у дощатих фермах із суцільною стінкою – шестиразовій ширині дощок;

г) для стійок баштових опор – відстані між вузлами в’язей;

д) для паль за відсутності додаткових поперечних в’язей:

при закріпленні пальових насадок (ростверків) від зсувів у горизонтальній площині за допомогою забивання нахилених паль і при повному закладенні паль у ґрунт – 0,7l;

при закріпленні пальових насадок (ростверків) від зсувів у горизонтальній площині і неповному (шарнірному) закладенню паль у ґрунт (наявність зрощення паль) – l;

при відсутності закріплення насадок (ростверків) від зсувів у горизонтальній площині і забезпеченні повного закладення паль у ґрунт – 2l, де l – теоретична довжина паль, прийнята такою, що дорівнює відстані від голови палі (низу або ростверку насадки) до перерізу її закладення (або шарніру) у ґрунт з урахуванням розмиву.

6.27Розрахункову гнучкість слід приймати такою, що дорівнює:

а) для елементів суцільного перерізу (в обох площинах) і складених стержнів (у площині, нормальній до площини з’єднувальних в’язей між вітками) – відношенню розрахункової довжини до відповідного радіуса інерції поперечного переріза брутто елемента;

б) для складених елементів (у площині з’єднувальних в’язей між вітками) – приведеній гнучкості : z

 = ( )2 + 2, (6.8) z z a де , – гнучкість відповідно всього елемента і окремої його вітки;

a

 – коефіцієнт приведеної гнучкості, вираховуваний за формулою z a n f

 = 1 + b , (6.9) z 2 l n c q тут l – розрахункова довжина елемента, м;

c a – розмір поперечного перерізу елемента в площині згину, см;

n – число швів між вітками елемента;

f n – число зрізів в’язей в одному шві на 1 м елемента;

q

 – коефіцієнт піддатливості з'єднань, визначуваний за табл. 6.7;

b – повна ширина перерізу елемента, см

Примітка 1. Гнучкості  і  визначаються за розрахунковою довжиною елемента l і відстанню l між a c a в’язями, як для суцільних елементів.

Примітка 2. При розрахунковій довжині вітки l,що не перевищує семиразової її товщини, припускається a приймати  = 0.

a

У табл. 6.7 позначено:

t – товщина найбільш тонкого із з’єднуваних елементів, см;

d – діаметр цвяха або нагеля, см.

6.28При визначенні коефіцієнтів приведеної гнучкості складених елементів необхідно дотримуватися умови:

а) цвяхи та дюбелі з затисненням кінця менше 4d не повинні враховуватися;

б) при з'єднанні віток за допомогою шпонок або колодок слід приймати  = 1,2;

z в) якщо у швах застосовуються нагелі двох діаметрів (d і d), то розрахункове число зрізів

1 2 в’язей у шві n визначається за формулою

 n = n + n, (6.10)

1 2

 де n, – число зрізів і коефіцієнт піддатливості, що відповідають нагелям діаметром d;

1 1 1 n, – число зрізів і коефіцієнт піддатливості, що відповідають нагелям діаметром d.

2 2 2

6.29Коефіцієнт  зниження несучої здатності центрально-стиснутих елементів слід визначати в залежності від їхньої розрахункової гнучкості  за формулами:



 = 1 − 0.8()2, при   70, (6.11)

 =, при   70 (6.12)

2

Розрахунок елементів конструкцій

6.30Розрахунок міцності і стійкості елементів дерев'яних конструкцій мостів слід виконувати згідно з формулами табл. 6.8.

Міцність за нормальним напруженням

Міцність за дотичними напруженнями

Стійкість

У табл. 6.8 позначено:

N, M,Q – розрахункові значення відповідно осьового зусилля, згинального моменту, d d d поперечної сили;

R, R, R, R – розрахунковий опір (індекс відповідає вигляду напруженого стану);

dt ds db dq

A, A – площі поперечного перерізу відповідно нетто і брутто;

nt br

S – статичний момент брутто частини перерізу відносно нейтральної осі;

br

W – момент опору послабленого перерізу, прийнятий для складених стержнів з урахуванням nt коефіцієнта умов роботи згідно з 6.33;

I, I – моменти інерції перерізу нетто відповідно відносно осей x та y;

x y

I – момент інерції перерізу брутто;

br x, y – відстані від головних осей x та y до найбільш віддалених точок перерізу;

b – ширина перерізу;

 – коефіцієнт зниження несучої здатності при перевірці стійкості центрально-стиснених елементів згідно з 6.29;

A – площа зім’яття;

q

A – розрахункова площа поперечного перерізу при перевірці стійкості, прийнята такою, що d дорівнює:

A – при послабленнях перерізу на 25 % і менше;

br

4 / 3A – те ж, понад 25 %;

nt

 – коефіцієнт, що враховує вплив додаткового моменту від нормальної сили N при деформації d елемента й визначуваний за формулою

2 N d

 = 1 − , (6.22)

3000 R A dc br де  – розрахункова гнучкість елемента в площині згину.

Примітка 1. При несиметричних послабленнях, що виходять на крайку, центрально-стиснуті елементи необхідно розраховувати як позацентрово стиснуті.

Примітка 2. Розрахунок стійкості позацентрово стиснутого елемента в площині, перпендикулярній до площини згину, а також у площині згину при напруженнях M /W, що не перевищують 10 % від напружень d br N / A, припускається виконувати згідно з формулою (6.14) без врахування згинального моменту. d br

Примітка 3. При розрахунку стиснутих елементів із клеєштирьовими стиками послаблення перерізу отворами під штирі не враховується, якщо переріз повністю стиснутий.

Примітка 4. При перевірці міцності перерізу розтягнутих елементів у зоні клеєштирьового стику слід враховувати концентрацію напружень в перерізі, перемножуючи площу перерізу A, на коефіцієнт умов роботи, nt який дорівнює 0,9.

6.31У складених позацентрово стиснутих елементах на прокладках розрахунок стійкості найбільш напруженої вітки при її розрахунковій довжині, що перевищує сім товщин вітки, слід робити, виходячи з умови

N M R d d ds

+   R, (6.23) dc

A W R nt br ab де  – коефіцієнт зниження несучої здатності для окремої вітки;

A,W – площа і момент опору брутто поперечного перерізу вітки;

br br

 – коефіцієнт, що визначається згідно з 6.30.

6.32Розрахунок елементів з колод слід виконувати з урахуванням зменшення в розмірі 1,0 см на 1 м довжини колоди.

Площа перерізу A визначається при умовному поєднанні в розглянутому перерізі всіх nt послаблень, розташованих на ділянці довжиною 20 см. При цьому відносне послаблення площі перерізу брутто має не перевищувати 0,4 при несиметричному і 0,5 – при симетричному послабленні.

Послаблення, створювані в стиснутих елементах нагелями, допускається враховувати без суміщення прилеглих послаблень. Послаблення стиснутих елементів, створювані цвяхами, поставленими без попереднього просвердлювання гнізд, допускається не враховувати.

За площу A слід приймати також робочу площу, що визначається в припущенні ступінчастого nt розриву (з урахуванням площадок сколювання між сусідніми послабленнями), якщо він дає більш несприятливі результати.

6.33Розрахунок міцності згинаних балок на призматичних поздовжніх шпонках (колодках) слід робити з урахуванням коефіцієнта суцільності, що дорівнює для балок:

– 0,85 – двох'ярусних;

– 0,80 – триярусних.

Прогини для зазначених складених балок, знайдені без врахування піддатливості з'єднань, мають бути збільшені на 30 %.

6.34Розрахунок міцності і стійкості багатошарових елементів клеєних конструкцій допускається робити без врахування піддатливості швів. Вплив піддатливості швів на прогини клеєних балок допускається враховувати збільшенням прогинів на 20 %.

6.35При відсутності місцевого згину і наявності накладок і прокладок у стиках поясів наскрізних ферм, виконаних із пригоном торців, припускається через торці передавати повне розрахункове зусилля, якщо стик розташований у вузлі ферми, і половину розрахункового зусилля, якщо стики розташовані поза вузлом ферми.

6.36Дощату ферму допускається розраховувати як суцільну балку, у якій згинальні моменти сприймаються поясами, а поперечні сили – розкосами решітки або стінки з розподілом нарівно на всі розкоси, що перетинаються.

До площі перерізу пояса нетто слід вводити коефіцієнти, що дорівнюють:

– 1,0 – для дошки, найближчої до стінки,

– 0,8 – для наступної і 0,6 – для третьої. Прогини дощатих ферм із паралельними поясами, розраховані без врахування піддатливості з'єднань, слід збільшувати на 30 %.

Опорні стойки ферм розраховуються на передачу повного опорного тиску від елементів решітки, що примикають.

6.37При розрахунку ряжів слід приймати, що вони обпираються на 2/3 своїй площі. Коефіцієнт тертя по ґрунту необхідно приймати відповідно до вимог розділу 7.

6.38Розрахунок стійкості положення опор проти перекидання має виконуватися: відносно зрощення зовнішньої корінної палі – при опорах без бічних укосин або нахилених паль; відносно нижньої точки опори бічної укосини або нахиленої палі (у рівні нижніх горизонтальних поперечних в’язей) – при опорах з бічними укосинами і похилими палями.

Розрахунок з'єднань

6.39Розрахунок на зім’яття і сколювання з'єднань елементів, що працюють на осьові сили, слід робити без врахування роботи сталевих скріплень за формулами:

– на зминання

N d

 m R, (6.24) q dqp

A q

– на сколювання

N d

 m R, (6.25) a dam

A d де A – площі зім’яття і сколювання;

d m – коефіцієнт умов роботи деревини на зминання поперек волокон, прийнятий для з'єднання q лежнів і насадок у з’єднаннях зі стойками або палями при експлуатації елементів конструкції вище рівня води, рівним 1,2, при стиканні з ґрунтом або при знаходженні в ґрунті – 0,85; постійно вологих та таких, що знаходяться у воді – 0,75;

m – коефіцієнт умов роботи на сколювання, він дорівнює:

a у лобових врубуваннях:

– 1,0 – при врубуваннях з одним зубом;

– 0,8 і 1,15 – відповідно по першому від торця і другому зубі при врубуваннях із двома зубами;

– в елементах, що з'єднуються на поздовжніх шпонках, – 0,7.

Сили тертя в з'єднаннях при розрахунках зім’яття і сколювання не враховуються, якщо вони не викликають додаткових напружень.

Розрахункову несучу здатність площі місцевого зім’яття деревини упоперек волокон (за виключенням лобових врубувань, гнізд та нагелів) допускається підвищувати за рахунок посилення їх металевими скріпленнями (цвяхами, дюбелями, шурупами, глухарями), які працюють спільно із зминанням деревини.

Розміщення на площадці місцевого зім’яття металевих скріплень, які працюють на вдавлення, слід виконувати згідно з вимогами табл.6.10.

Розрахунок сполучень з площадками місцевого зім’яття упоперек волокон, посилених скріпленнями, слід виконувати за формулою

N n N d s dds

 m R + (6.26) q dqp

A A q q де n-число скріплень на площині зім’яття;

N – розрахункова несуча здатність вдавлювання одного скріплення (цвяха, дюбеля, шурупа, dds глухаря), кН (кгс) заглибленого у деревину упоперек волокон за формулою

N = 0.78(4R  d  l + R D2) (6.27) dds dds s s dqp s де R – розрахунковий опір вдавлення на одиницю поверхні розрахункового контакту скріплення dds з деревиною приймається:

– для цвяхів та дюбелів незалежно від вологості деревини – 0,3 МПа (3 кгс/см2);

– для гвинтового цвяха (ТУ-69-369) при повітряно-сухій деревині – 0,6 МПа (6 кгс/см2);

– для шурупів, глухарів – R відповідно до табл.6.1;

dsm

– для відповідної вологості деревини:

d – діаметр стержні скріплення, м(см);

s l – розрахункова довжина контакту скріплення з деревиною, м(см);

s

R – розрахунковий опір місцевому зім’яттю упоперек волокон, який допускається визначати dqp відповідно до табл.6.1;

D – діаметр шляпки скріплення, м(см).

s

Права частина формули (6.26) не повинна перевищувати значення 2m R.

q dqp

6.40Розрахунок лобових врубувань із двома зубами на сколювання слід виконувати: по площині сколювання першого від торця зуба – на зусилля, що припадають на його площу зм’яття; по площині сколювання другого від торця зуба – на повну силу.

6.41Розрахункова довжина сколювання l в елементах, що з'єднуються похилими колодками, d повинна прийматися такою, що дорівнює:

l = a + 0,5l, (6.28) d a

Розпір однієї колодки S для визначення зусиль у стяжних болтах слід обчислювати за формулою

3 z

S = Q, (6.29)

2 l a

У формулах (6.28) і (6.29):

Q – розрахункова зсувна сила на одну колодку без врахування піддатливості з'єднання;

a – відстань між колодками у просвіт;

z – плече сил сколювання колодки; см l – довжина колодки.

a

6.42В’язі в прикріпленнях поясів двотаврових дощано-цвяхових балок до суцільної перехресної стінки слід розраховувати на зсувне зусилля, що виникає між поясом і стінкою. При цьому несучу здатність цвяхів у прикріпленні слід приймати з коефіцієнтом умов роботи, таким, що дорівнює 0,8 при розрахунковій товщині стінки, яка дорівнює сумарній товщині її дощок.

Розрахункову довжину затиснення в деревині кінця цвяха допускається визначати за формулою:

R y e = 1,95d, (6.30)



R dqs де d – діаметр цвяха;

R – розрахунковий опір сталі цвяха розтягуванню та згину, границя текучості, МПа(кгс/см2) y відповідно до розд.4 норм;

R – розрахунковий опір деревини зім’яттю вздовж волокон МПа (кгс/см2).

dqs

При визначенні розрахункової довжини затиснення цвяха не слід враховувати загострену частину довжиною 1,5d. Крім цього, з його довжини слід відняти по 2 мм на кожен шов між елементами. При вільному виході цвяха з пакета його довжину слід зменшити на 1,5d.

6.43Клеєштирьові з'єднання, розташовані в стиснутих елементах і в стиснутій зоні згинаних елементів припускається розраховувати в припущенні, що 70 % зусилля передається через торці з’єднуваних елементів, а частина зусилля, що залишилася, сприймається штирями.

Клеєштирьові з'єднання, розташовані в розтягнутій зоні згинаних елементів і в розтягнутих елементах, належить розраховувати в припущенні, що зусилля, які припадають на окремі ділянки площі перерізу з’єднуваних елементів повністю сприймаються штирями; робота клейового шва між торцями елементів на розтягання не враховується.

На вплив поперечних сил зону клеєштирьового стику згинаних елементів слід розраховувати як суцільний переріз.

Конструювання

Основні вимоги

6.44З'єднання слід застосовувати прості з мінімальною кількістю врубувань і влаштовувати так, щоб у них не застоювалася вода.

У складених елементах для провітрювання слід передбачати зазори не менше 4 см між брусами і не менше 2 см між колодами. У конструкціях, що не допускають влаштування зазорів, повинні бути прийняті заходи проти безпосереднього зволоження атмосферними опадами. Влаштування закритих стиків (накладки з усіх боків) у надводній частині дерев'яних конструкцій не припускається. У клеєних прогонових будовах слід передбачати заходи, що перешкоджають прямому потраплянню на них сонячних променів.

6.45З'єднання пиломатеріалів по довжині здійснюється за допомогою зубчастих з'єднань згідно з ГОСТ 16483.10.

6.46Після антисептування елементів не припускається яка-небудь їхня обробка, крім свердління отворів для встановлення скріпних виробів.

Просвердлені отвори в антисептованій деревині перед встановленням скріпних виробів необхідно рясно змастити кам'яновугільною олією відповідно до ГОСТ 2770.

6.47Для забезпечення поперечної жорсткості прогонової будови з клеєними і дощано-цвяховими головними балками необхідно встановлювати в опорних перерізах і в прогоні через 4-6 м поперечні в’язі, а при дощано-цвяхових балках – і поздовжні в’язі в площині верхніх поясів балок.

6.48Головні балки прогонових будов довжиною 15 м і більше треба, як правило, установлювати на гумові опорні частини. Замість опорних частин під балками допускається укладати мауерлатні бруси з антисептованої деревини з влаштуванням прокладок з руберойду.

6.49Дерев'яна або залізобетонна плита проїзної частини має бути зв'язана з головними балками кріпленнями, що забезпечують передачу балкам горизонтальних зусиль.

6.50При конструюванні проїзної частини клеєних прогонових будов автодорожніх і міських мостів необхідно передбачати поздовжні і поперечні ухили, що забезпечують швидке стікання води з проїзної частини.

При довжині моста до 50 м і його однобічному ухилі не менше 1 %, а також при довжині моста 100 м і ухилах від середини в кожну сторону не менше 1 % водовідвід допускається забезпечувати за рахунок поздовжнього стоку води.

6.51Проїзна частина клеєних прогонових будов повинна захищати нижчерозташовані конструкції від потрапляння опадів і прямої сонячної радіації. Плиту проїзної частини слід влаштовувати безперервною, а на верхні пояси балок під залізобетонну плиту вкладати водонепроникні прокладки.

6.52Для поліпшення умов провітрювання зазор між торцями головних балок в автодорожніх і міських мостах слід призначати не менше 10 см, висоту опорних частин – не менше 5 см. Між головними балками і плитою проїзної частини повинні влаштовуватися прорізи висотою 5-6 см.

6.53Як покриття на клеєних мостах з дощатою плитою слід призначати потрійну поверхневу обробку або передбачати укладання шару асфальтобетону.

6.54У прогонових будовах з їздою поверху жорстку і скріплену з фермами проїзну частину слід використовувати як верхні в’язі.

6.55В згинаних елементах у перерізах з найбільшими згинальними моментами необхідно уникати послаблення підрізуваннями крайніх розтягнутих волокон. В опорних перерізах елементів за умови забезпечення міцності деревини на відрив поперек волокон, припускається підрізування не більше, ніж на 1/3 висоти елемента.

Найменші розміри елементів і їхні допустимі гнучкості

6.56У поперечному перерізі дерев'яні частини і металеві вироби повинні мати розміри не менше наведених у табл. 6.9.

) * Товщина дощок для клеєних конструкцій після обробки не повинна перевищувати 3,3 см – для головних балок і 4,3 см – для інших елементів. ) ** Колоди діаметром у тонкому кінці менше 18 см припускається застосовувати тільки для настилу проїзної частини і невідповідальних елементів (другорядних в’язей, схваток і т.д.).

6.57Гнучкість дерев'яних елементів у конструкціях має не перевищувати:

а) для поясів, розкосів, стійок опор і паль:

стиснутих – 100; розтягнутих – 150;

б) для в’язей:

стиснутих – 150; розтягнутих – 200.

Стики і з'єднання

6.58Стики розтягнутих і стиснутих елементів у фермах треба, як правило, розташовувати поза вузлом (у панелі), при цьому стики стиснутих елементів слід розташовувати поблизу вузлів, закріплених від випинання із площини ферми.

Стики клеєних нерозрізних балок слід розташовувати в зоні мінімальних моментів.

6.59З’єднувані елементи мають бути стягнуті болтами, а при необхідності – хомутами. Болти повинні мати сталеві шайби з обох кінців.

6.60Стики розтягнутих і розтягнуто-зігнутих поясів ферм рекомендується перекривати дерев'яними накладками на наскрізних циліндричних сталевих нагелях або виконувати клеєштирьовими.

Слід уникати застосування з'єднань із гребінчастими накладками.

Стики стиснутих елементів поясів, виконані в торець, мають бути перекриті накладками, а при необхідності посилені уклеєними сталевими штирями (клештирьовий стик).

Стики поясів дощано-цвяхових ферм слід перекривати накладками на сталевих нагелях.

6.61Найменші відстані між болтами, нагелями, цвяхами, штирями, дюбелями, шурупами, глухарями при їхньому рядовому розміщенню необхідно приймати відповідно до табл. 6.10.

) * При товщині елемента, що пробивається, не менше 10d (де d – діаметр цвяха або дюбеля). ) ** При товщині елемента, що пробивається, рівній 4d. Для елементів, що не пробиваються наскрізними цвяхами, незалежно від товщини приймається відстань між осями цвяхів уздовж волокон не менше 15d.

Примітка 1. Відстані між осями штирів у клеєштирьовому з'єднанні подано для випадку їхнього розташування уздовж волокон. При розташуванні штирів поперек волокон або під кутом до них відстань між штирями повинна призначатися, виходячи з роботи вузлового з'єднання, але бути не менше наведеної.

Примітка 2. Найменші відстані між цвяхами або дюбелями при проміжних значеннях товщини елемента слід визначати за інтерполяцією.

Примітка 3. Найменша відстань між нагелями (штирями) при довжині отворів, що просвердлюються для них і перевищують 10d, необхідно збільшити на 5 % від надлишкової (більше 10d) довжини отвору.

6.62При з'єднанні на цвяхах і дубелях елементів з деревини листяних і інших твердих порід, а також у всіх випадках застосування цвяхів та дюбелів діаметром d понад 6 мм повинне передбачатися попереднє розсвердлювання гнізд діаметром 0,8 − 0,9d.

6.63Нагелі, цвяхи, дюбелі, шурупи, глухарі не слід розташовувати по осі дощок або брусів.

Шахове розміщення просвердлених гнізд у нагельних з'єднаннях не рекомендуються.

Цвяхи в поясах ферм слід розташовувати вертикальними рядами.

6.64При зустрічному ненаскрізному забиванні цвяхів та дюбелів їхні кінці можуть бути перепущені один за інший на 1/3 товщини середньої дошки без збільшення відстані між цвяхами.

6.65Стяжні болти в стиках з нагельними з'єднаннями необхідно застосовувати, як правило, однакового діаметра з нагелями. Число болтів має бути не менше 20 % від числа нагелів і не менше чотирьох на кожну половину накладки.

6.66Як штирі в клеєштирьовому з'єднанні слід застосовувати гарячекатану стержневу арматуру періодичного профілю діаметром 12-26 мм зі сталі класу А-ІІ.

Діаметри отворів під штирі слід призначати збільшеними в порівнянні з діаметрами штирів: при діаметрі штиря 12 мм – на 2 мм, 14-18 мм – на 3 мм, 20-22 мм – на 4 мм, при штирях діаметром понад 22 мм – на 5 мм.

Глибину закладення штиря в деревину рекомендується приймати такою, що дорівнює 15-20 діаметрам штиря.

6.67У стиснутих і розтягнутих елементах штирі слід розташовувати рівномірно по перерізу. Число штирів повинне бути не менше чотирьох.

У розтягнутій і стиснутій зонах згинаних елементів штирі необхідно розташовувати в такий спосіб, щоб кожний штир передавав зусилля з ділянки деревини, що тяжіє до нього. Число стержнів у кожній із зон повинне бути не менше чотирьох.

При числі штирів п'ять і більше штирі для запобігання концентрації напружень слід призначати різної довжини.

6.68Глибина врубувань і урізань у з'єднаннях повинна бути не менше: у брусах (і окантованих колодах) – 2 см, у колодах – 3 см.

Глибина врубування і урізань має бути не більше:

а) при з'єднаннях на шпонках і колодках: у брусах – 1/5 товщини бруса;

у колодах – 1/4 діаметра колоди;

б) при з'єднаннях на врубуваннях:

в опорних вузлах – 1/3 товщини елемента;

у проміжних вузлах наскрізних ферм – 1/4 товщини елемента.

Довжина площини сколювання в з’єднаннях має призначатися не менше чотирьох глибин урізання і не менше, ніж 20 см.

6.69З'єднання елементів на врубуваннях слід здійснювати, як правило, у вигляді лобових врубувань з одним зубом або безпосереднього лобового упора стиснутих елементів, що примикають.

У з'єднаннях на лобових врубуваннях із двома зубами глибина врубування зуба повинна перевищувати глибину першого зуба не менше, ніж на 2 см. Застосування лобових врубувань із трьома зубами не допускається. З'єднання на щокових врубуваннях не рекомендуються.

Робочу площину зім’яття, як правило, слід розташовувати перпендикулярно до осі стиснутого елемента, що примикає.

6.70Дерев'яні призматичні шпонки (або колодки) допускається застосовувати тільки поздовжні або нахилені, волокна яких паралельні або близькі до напрямку зсувної сили.

Відстань між шпонками (колодками) у просвіт в усіх випадках повинна бути не менше довжини шпонки (колодки). Відношення довжини шпонки l до глибини урізання a повинне бути не менше 5.

При об’єднанні елементів із зазором  необхідно дотримуватись умови l

 5 (6.31)

 + a

Проміжок  при з’єднуванні колод діаметром d похилими шпонками (колодками) має бути не більше:

0,4 − 0,5d – при двох'ярусних балках;

0,25d – при триярусних балках.

Елементи прогонових будов і опор

6.71Проїзну частину автодорожніх і міських мостів слід влаштовувати з дощато-цвяховою плитою або з подвійним дощатим настилом.

Дошки дна баластового корита і настилу під протипожежний шар щебеню залізничних мостів і елементи нижнього настилу проїзної частини автодорожніх і міських мостів слід укладати з зазорами 2-3 см.

Верхній настил проїзної частини автодорожніх і міських мостів рекомендується робити поздовжнім. Товщина дощок настилу має бути не менше 5 см.

6.72Бруси або колоди прогонів повинні бути зв'язані між собою і закріплені на опорах від поздовжніх і поперечних переміщень. Кінці розкидних прогонів випускають за вісь насадок опор (або опорних брусів) не менше ніж на 30 см.

Прогони під баластовим коритом залізничних мостів слід укладати з проміжками 15-20 см.

6.73Зусилля від поперечних балок на пояси ферм передаються центровано через подушки, що перекривають усі вітки пояса.

6.74У місцях лобового упора розкосів і стойок при відсутності зовнішніх з'єднань повинні бути поставлені потайні штирі, у місцях перетинання розкосів – болти і прокладки.

6.75Число віток сталевих тяжів у решітчастих фермах має бути не більше двох.

На кінцях тяжів необхідно передбачувати контргайки, довжина нарізки має забезпечувати можливість необхідного натягу тяжів гайками при будівництві та експлуатації.

Підгаєчники мають бути спільними для всіх тяжів одного вузла.

Стики стиснутих елементів опор (стійок, паль) слід виконувати в торець (стики одиночних паль – з постановкою штиря) і перекривати металевими накладками на болтах.

Якщо стик паль розташований вище рівня ґрунту, допускається застосування дерев'яних накладок на нагелях.

У пакетних палях стики окремих брусів або колод слід розташовувати врозбіг.

6.81Зрубові опори необхідно влаштовувати у випадках, якщо забивання паль неможливе.

6.82Ширину ряжу (уздовж моста) слід призначати не менше 1/3 його висоти і не менше 2 м. Висота ряжу призначається з запасом 5 % на осідання й усушку.

Верх ряжу має підніматися над найвищим рівнем льодоходу не менше ніж на 0,5 м і не менше ніж на 0,25 м над високим горизонтом води.

6.83На суходолах і ріках зі слабкою течією ряжі рекомендується влаштовувати прямокутними в плані. При швидкостях течії 1,5 м/с і більше слід застосовувати ряжі загостреної обтічної форми.

Ряжі, піддані дії льоду, слід з’єднувати з льодорізами. У цьому випадку з верхової сторони ряжа необхідно улаштовувати вертикальне різальне ребро. При сильному льодоході різальне ребро слід влаштовувати похилим відповідно до настанов 6.86.

6.84Між зовнішніми стінками ряжу необхідно влаштовувати поперечні і поздовжні перегородки (внутрішні стіни). Розміри сторін утворених внутрішніми стінками, мають не перевищувати 2 м.

У кутах зовнішніх стін ряжу, а також у примикання перегородок повинні встановлюватися вертикальні бруси або окантовані бруси-стиски з овальними за висотою прорізами болтів у кожному четвертому вінці. У поперечному напрямку зовнішні стіни ряжа повинні з'єднуватися сталевими тяжами, що пропускаються крізь стиски.

6.85Льодорізи мають бути встановлені перед кожною річковою опорою, підданою ударам на відстані від опори нагору за течією 2-8 м у залежності від швидкості течії. На ріках з могутнім льодоходом (при товщині льоду 50 см і швидкості льодоходу понад 1,5 м/с) на відстані 30-50 м від основних льодорізів, належить передбачати більш могутні аванпост льодорізи в одну лінію з опорами й основними льодорізами, але в кількості вдвічі меншій. Льодорізи мають бути завантажені каменем.

6.86Робоча ширина льодоріза на рівні найвищого льодоходу повинна бути не менше ширини опори, що захищається у тому ж рівні.

Ухил різального ребра льодоріза має бути не крутіше 1:1,5. Верх ножа льодоріза повинний підніматися над найвищим рівнем льодоходу не менше ніж на 1,0 м, низ ножа слід розташовувати не менше ніж на 0,75 м нижче рівня найнижчого льодоходу.

6.87При наявності розмивних ґрунтів належить передбачати зміцнення дна ріки навколо опор і льодорізів фашинними матрацами і кам'яним відсипанням.

7 Основи і фундаменти

Загальні положення

7.1Основи і фундаменти мостів і труб слід проектувати відповідно до вказівок СНиП 2.02.01, СНиП 2.02.04, СНиП П-7, ДБН В 1.1-5 з врахуванням вимог цього розділу.

7.2Класифікацію ґрунтів основ необхідно провадити відповідно до ГОСТ 25100.

7.3Значення характеристик фізичних властивостей ґрунтів, необхідні для обчислення розрахункових опорів основ під підошвою фундаментів дрібного закладення або фундаментів з опускних колодязів (за обов'язковим додатком S), слід визначати відповідно до настанов СНиП 2.02.01.

7.4Нормативні і розрахункові значення характеристик фізико-механічних властивостей матеріалів, що використовуються для фундаментів, повинні задовольняти вимоги розд.3, 4 і 6.

Розрахунки

7.5Основи і фундаменти мостів і труб слід розраховувати за двома групами граничних станів:

– перша група – за несучою здатністю основ, стійкістю фундаментів проти перекидання і зсуву, стійкістю фундаментів при впливі сил морозного випинання ґрунтів, міцністю і стійкістю конструкцій фундаментів;

– друга група – за деформаціями основ і фундаментів (осідання, крен, просадка, підробка, горизонтальне переміщення), тріщиностійкістю залізобетонних конструкцій фундаментів (згідно з вказівками розд. 3).

7.6Виважувальну дію води на ґрунти і частини споруд, розташовані нижче рівня поверхневих або підземних вод, необхідно враховувати в розрахунках за несучою здатністю основ і за стійкістю положення фундаментів, якщо фундаменти закладено в пісках, супесях і мулах. При закладенні фундаментів у суглинках, глинах та скельних ґрунтах дію води, що виважує, потрібно враховувати у випадках, якщо вона створює більш несприятливі розрахункові умови. Рівень води приймається найневигіднішим – найнижчим або найвищим.

7.7Для основ з нескельних ґрунтів під фундаментами дрібного закладання, що розраховуються без врахування закладення в ґрунт, положення рівнодійної розрахункових навантажень (відносно центра тяжіння площі підошви фундаментів), яке характеризується відносним ексцентриситетом, повинне бути обмежено значеннями, поданими в табл. 7.1.

Перевірку положення рівнодійної навантажень у рівні підошви фундаментів стоянів при висоті підхідного насипу понад 12 м слід виконувати з врахуванням вертикального тиску від ваги примикальної частини насипу. У цьому випадку відносний ексцентриситет убік прогону має становити не більше ніж 20 % величин, зазначених у табл. 7.1.

Якщо відносний ексцентриситет перевищує одиницю, максимальний тиск підошви фундаменту на основу треба визначати, виходячи з трикутної форми епюри, побудованої в межах стиснутої частини основи.

) * Ексцентриситет е0 та радіус r ядра перерізу фундаменту (біля його підошви) визначають за формулою (7.1)

M W e = та r =, (7.1)

N A де М – момент сил, що діють відносно головної центральної осі підошви фундаменту;

N – рівнодійна вертикальних сил;

W – момент опору підошви фундаменту для менш напруженого ребра;

А – площа підошви фундаменту.

7.8Несуча здатність основи під підошвою фундаментів дрібного закладення або фундаменту з опускних колодязів при роздільному розрахунку опор на тимчасові навантаження, які діють вздовж або поперек мосту, має задовольняти вимоги:

R  R c p  та p  (7.2), max

  n n де p, p – відповідно середній і максимальний тиски підошви фундаменту на основу, max кПа (тс/м2);

R – розрахунковий опір основи з нескельних або скельних ґрунтів осьовому стиску, кПа (тс/м2), що визначається відповідно до обов'язкового додатка S.

 – коефіцієнт надійності за призначенням споруди, прийнятий таким, що дорівнює 1,4;

n

 – коефіцієнт умов роботи, прийнятий таким, що дорівнює: 1,0 – при визначенні несучої здатності c нескельних основ у випадках дії тимчасових навантажень № 7-9; 1,2 – при визначенні несучої здатності скельних основ у всіх випадках і нескельних основ у випадках дії (крім тимчасових навантажень № 7-9) одного або декількох тимчасових навантажень № 10-5.

7.9У розрахунках за несучою здатністю основ фундаментів дрібного закладення і фундаментів з опускних колодязів напруження, що виникають в ґрунті під їхньою підошвою від навантажень № 10–14 (згідно з 2.1 з врахуванням відповідних коефіцієнтів сполучень згідно з 2.2, слід визначати окремо уздовж і поперек осі моста, а найбільш несприятливі з них підсумовувати з напруженнями від постійних і тимчасових вертикальних навантажень. У пальових фундаментах зусилля, що виникають у палях від зазначених вище навантажень, які діють уздовж і поперек осі моста, необхідно підсумовувати.

7.10У розрахунках (за ґрунтом і матеріалом) конструкцій пальових фундаментів і фундаментів з опускних колодязів (за винятком розрахунків несучої здатності основ) за розрахункову поверхню ґрунту треба приймати: для фундаментів стоянів – природну поверхню ґрунту; для фундаментів проміжних опор – поверхню ґрунту коло опор на рівні зрізання (планування) або місцевого розмиву при розрахунковій і найбільшій витратах.

Для стоянів і берегових проміжних опор з пальовими фундаментами, ростверки яких розташовано над ґрунтом, а палі занурено крізь відсипану або намиту частину насипу, розрахункову поверхню ґрунту припускається приймати з урахуванням закладення паль у цій частині насипу.

7.11Несучу здатність одиночної палі при дії осьового стискального зусилля або висмикувального зусилля слід визначати згідно з СНиП Н-2.02.03 та за результатами польових випробувань паль.

7.12Несучу здатність основ в рівні низу паль потрібно перевіряти як для умовного фундаменту відповідно до обов'язкового додатка V.

Зазначена перевірка не потрібна для:

– однорядних фундаментів у будь-яких ґрунтових умовах;

– багаторядних пальових фундаментів, палі яких працюють як стійки (при їхньому обпиранні на скельні ґрунти, великоуламкові ґрунти з піщаним заповнювачем, глинисті ґрунти твердої консистенції).

7.13Якщо під несучим шаром ґрунту, що сприймає тиск підошви або фундаменту нижніх кінців паль, залягає шар менш міцного немерзлого або розморожуваного вічномерзлого ґрунту, необхідно перевірити несучу здатність цього шару відповідно до обов'язкового додатка W.

7.14Розрахунок стійкості фундаментів неглибокого закладення на немерзлих або розморожуваних вічномерзлих ґрунтах проти перекидання або плоского зсуву (ковзання) необхідно виконувати згідно з розд. 1, прийнявши в розрахунку на зсув такі значення коефіцієнтів тертя кладки об поверхню:

а) скельних ґрунтів з поверхнею, що змилюються, (глинисті вапняки, сланці і т.п.) і глин:

– у вологому стані 0,25

– у сухому стані 0,30 б) суглинків і супесей 0,30 в) пісків 0,40 г) гравійних і галечникових ґрунтів 0,50 д) скельних ґрунтів з незмилюваною поверхнею 0,60

7.15Розрахунок стійкості фундаментів на немерзлих або розморожуваних вічномерзлих ґрунтах проти глибокого зсуву (зсуву разом із ґрунтом за найбільш несприятливою поверхнею ковзання) слід виконувати для проміжних опор, розташованих на косогорах, і для устоїв при насипах висотою завбільшки 12 м – у всіх випадках, при насипах висотою від 6 м до 12 м – у випадках розташування в основі фундаментів шару немерзлого або розморожуваного глинистого ґрунту або прошарку водонасиченого піску, що підстилається глинистим ґрунтом.

7.16Осідання і крен фундаментів неглибокого закладення слід розраховувати на немерзлих ґрунтах згідно зі СНиП 2.02.01, на вічномерзлих ґрунтах – відповідно до СНиП 2.02.04.

У розрахунку осадки устоїв при висоті насипу більше 12 м необхідно враховувати додатковий вертикальний тиск на основу від ваги примикальної частини підхідного насипу, визначуваної відповідно до обов'язкового додатка Y.

7.17Осідання фундаменту з паль або з опускного колодязя слід визначати відповідно до вказівок 7.16, розглядаючи такий фундамент як умовний у формі прямокутного паралелепіпеда з розмірами, прийнятими відповідно до обов'язкового додатка V.

Осідання пальового фундаменту допускається приймати таким, що дорівнює осіданню одиночної палі за даними статичних випробувань її в тих же ґрунтах при дотриманні однієї з таких умов:

а) палі працюють як стойки;

б) число поздовжніх рядів паль не більш трьох.

7.18При визначенні осідань фундаментів згідно з 7.16 і 7.17 за розрахункову поверхню ґрунту припускається приймати його природну поверхню (без врахування зрізання або можливості розмиву).

Осідання фундаментів допускається не визначати:

– при обпиранні фундаментів на скельні, великоуламкові ґрунти з піщаним заповнювачем і тверді глини – для всіх мостів;

– при обпиранні фундаментів на інші ґрунти – для мостів зовні статично визначуваних систем з прогонами до 55 м на залізницях і до 105 м – на автомобільних дорогах.

7.19Напруження в бетоні ростверку від тиску торця палі, як правило, не повинне перевищувати розрахунковий опір бетону ростверку за нормами для осьового стискання в розрахунках міцності.

Якщо напруження перевищує розрахунковий опір бетону ростверку, слід застосувати бетон більш високого класу або передбачити укладання арматурних сіток зі стержнів діаметром 12 мм над кожною палею (однієї сітки, якщо напруження перевищують розрахунковий опір бетону ростверку до 20 % або двох сіток, якщо напруження перевищують розрахунковий опір бетону на 20-30 %).

Конструювання

7.20Фундаменти мостів і труб слід закладати в ґрунт на глибині, визначеній розрахунками несучої здатності основ і фундаментів згідно 7.5 – 7.18 і прийнятої не менше значень згідно з вимогами СНиП

2.02.01і СНиП 2.02.04 для фундаментів неглибокого закладення, СНиП 2.02.03 і СНиП 2.02.04 для паль і ростверків. Мінімальні відстані між палями в плані слід призначати згідно з СНиП 2.02.03 і СНиП 2.02.04.

У межах водотоків фундаменти мостів повинні бути закладені в ґрунт нижче рівня місцевого розмиву, визначуваного відповідно до настанов 1.25 – 1.30 при розрахунковій і найбільшій витратах води, на глибині, необхідній з розрахунку на дію відповідно розрахункового граничного і експлуатаційного навантажень.

7.21Розміри в плані ростверку пальових фундаментів слід приймати, виходячи з відстаней між осями паль згідно з СНиП 2.02.03 з врахуванням установлених СНиП 3.02.01 допусків на точність заглиблення паль у ґрунт, а також з необхідності забезпечення між палями і вертикальними гранями ростверку відстані у просвіт не менше 25 см, при палях-оболонках діаметром понад 2 м – не менше 10 см.

Тампонажний шар бетону, покладеного підводним способом, забороняється використовувати як робочу (несучу) частину ростверку.

7.22Палі мають бути закладені в ростверк (вище шару бетону, покладеного підводним способом) на довжину, визначену розрахунком і прийняту не менше половини периметра призматичних паль, і 1,2 м – для паль діаметром 0,6 м і більше.

Допускається закладення паль у ростверку за допомогою випусків стержнів поздовжньої арматури довжиною, визначуваною розрахунком, але не менше 30 діаметрів стержнів при арматурі періодичного профілю і 40 діаметрів стержнів при гладкій арматурі. При цьому палі повинні бути заведені в ростверк не менше, ніж на 10 см.

7.23Залізобетонний ростверк необхідно армувати з розрахунку відповідно до настанов розд. 3.

Бетонний ростверк слід армувати конструктивно в його нижній частині (у проміжках між палями). Площу поперечного перерізу стержнів арматури уздовж і поперек осі моста необхідно приймати не менше 10 см2 на 1 м ростверку.

7.24Міцність розчину, застосовуваного для закладення паль або паль-стовпів у свердловинах, пробурених у скельних ґрунтах, має бути не нижче 9,8 МПа (100 кгс/см2), в інших ґрунтах не нижче 4,9 МПа (50 кгс/см2).

7.25На обрізі фундаменту при його розташуванні в межах коливань рівнів води і льоду слід передбачати влаштування фаски розміром не менше за 0,3 м x 0,3 м, а фундаменту надавати обтічну форму.

7.26При необхідності влаштування уступів фундаменту їхні розміри належить обґрунтовувати розрахунком, а поверхні, що з'єднують внутрішні ребра уступів бетонного фундаменту, мають не відхилятися від вертикалі на кут, більший, ніж 30°.

Нахил до вертикалі бічних граней опускного колодязя (або відношення сумарної ширини уступів колодязя до глибини закладення), як правило, не повинний перевищувати 1:20. Нахил більше зазначеного допускається за умови вживання заходів, що забезпечують занурення колодязів із заданою точністю.

Додаток А (обов'язковий) Перелік нормативних документів, на які є посилання в даних нормах

Додаток Б (обов’язковий) Терміни та визначення

Додаток В

(обов’язковий)

Габарити наближення конструкцій мостів на автомобільних дорогах загального користування і вулицях населених пунктів (Додаток В вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-22:2009 «Мости та труби. Основні вимоги проектування» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 111 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток Д

(обов’язковий)

Коефіцієнт  для тимчасових навантажень та впливів при їх комбінаціях (Додаток Д вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток Ж

(обов'язковий)

Методика визначення рівнодійної нормативного горизонтального (бічного) тиску ґрунту від власної ваги на опори мостів (Додаток Ж вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток К

(обов’язковий)

Методика визначення коефіцієнта вертикального тиску ґрунту при розрахунку ланок

(секцій) труб (Додаток К вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток Л

(обов'язковий)

Нормативне тимчасове вертикальне навантаження СК від залізничного рухомого складу і правила завантаження ним ліній впливу (Додаток Л вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток М

(довідковий)

Визначення загального розмиву в руслі (Додаток М вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-22:2009 «Мости та труби. Основні вимоги проектування» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 111 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток Н (довідковий) Еквівалентні навантаження від поодинокого важкого навантаження НК-80

Примітка. Еквівалентні навантаження, кН/м, обчислені за формулою: для колісного навантаження НК-80:

а) при 0    0,25

1569  1,8 

 =   − ;

  1 −   б) при 0,25    0,50

1569  0,6 0,3 

 =  − −;

 

 1 −   (1 − )

 

)

* Клефіцієнт викривлення Ψ дорівнює відношенню площі лінії впливу яку роздивляємось до площі трикутної лінії впливу при однакових довжинах та найбільших ординатах.

Для проміжних значень Ψ слід визначати інтерполяцією.

Еквівалентні навантаження від навантаження АБ при різних положеннях вершин трикутних ліній впливу, кН/м (тс/м)

А. Поодинокий автомобіль

Б. Колона автомобілів, що стоять

В. Колона автомобілів, які рухаються

Примітка. Проміжні значення еквівалентних навантажень необхідно визначати за інтерполяцією.

Додаток П

(обов'язковий)

Методика визначення горизонтального (бічного) тиску ґрунту на берегові опори

(фундаменти) від транспортних засобів залізниць і автомобільних доріг (Додаток П вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток Р

(обов’язковий)

Аеродинамічні коефіцієнти (Додаток Р вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток С

(ов'язковий)

Льодове навантаження (Додаток С вилучено та перевидано у ДБН В.1.2-15:2009 «Мости та труби. Навантаження і впливи» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 107 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток Т (обов’язковий) Втрати попереднього напруження арматури

Величини нормативних деформацій повзучості бетону сn і усадки εsn для бетону класів за міцністю на стискування ) * При осіданні конуса 1-2 см ) ** При жорсткості суміші 35-30 с.

Примітка 1. При визначенні сn і εsn класи бетону мають відповідати передаточній міцності бетону Rbp (див. 3.31).

Примітка 2. Для бетону, підданого теплозволожувальній обробці, значення сn і εsn слід зменшити на 10%.

Примітка 3. Зазначені в таблиці 3 величини сn і εsn рекомендується уточнювати на підставі фактичних показників або нових вірогідних досліджень.

Додаток У

(обов'язковий)

Розрахунок жорстких ланок круглих залізобетонних труб

Жорсткі ланки круглих залізобетонних труб допускається розраховувати на згинальні моменти (без врахування нормальних і поперечних сил), розрахункові значення яких належить визначати за формулою

М=r2d р(1-), де rd — середній радіус ланки, м;

р – розрахунковий тиск на ланку, що дорівнює:

– для залізничних труб – 1,3(рp +рk);

– для автодорожніх труб –1,3 р p+1,2рk рp – нормативний вертикальний тиск ґрунту насипу, приймається згідно з 2.6;

рk – нормативний вертикальний тиск від тимчасового вертикального навантаження, приймається згідно з 2.23;

2 0 –

=tg (45 n/2),

Тут n – нормативний кут внутрішнього тертя ґрунту засипання;

 – коефіцієнт, прийнятий у залежності від умов обпирання ланки на фундамент або ґрунтову (профільовану) ущільнену подушку відповідно до таблиці 1.

Додаток Ф

(обов’язковий)

Визначення жорсткості перерізів залізобетонних елементів для розрахунку прогинів та кутів повороту з урахуванням повзучості бетону

1 Жорсткість перерізу попередньо напруженого елементу (суцільного по довжині) при тривалому

* впливі зусилля попереднього напруження Bp або постійного навантаження Вq, прикладених у моменти часу ti рекомендується визначати за формулою:

де E I – жорсткість приведеного суцільного перерізу елемента;

b red k – коефіцієнт, що враховує вплив непружних деформацій бетону при короткочасній дії навантаження і дорівнює 0,85;

 * =clim,iEbi – приведена величина граничної характеристики повзучості бетону.

lim,i

При визначенні прогинів і кутів повороту від дії тимчасового навантаження або короткочасної дії постійного навантаження (у тому числі короткочасного вигину від зусиль попереднього напруження) у формулі (1) значення  * слід приймати рівним нулю, а жорсткість В* замінити на В.

lim,i

*

2 Величини  рекомендується обчислювати за формулами lim,i

* при визначенні жорсткості Вр,

при визначенні жорсткості Вg*

де Фtі — функція, що враховує вплив попереднього напруження (обтиснення) бетону при постійному навантаженні на граничну (при t→) величину зміни попереднього напруження арматури (див. п. З).

*

3 Визначення компонентів для обчислення приведеної характеристики повзучості бетону  lim,i

Фtі – функція, що враховує вплив попереднього напруження (обтиснення) бетону при постійному навантаженні на граничну (при t→) величину зміни попереднього напруження арматури і визначається за формулою

R n  b,ser 1 p де =ti; =125ti;  =;

E 1 + n  b 1 p

A b 2

 = 1 + y – характеристика бетонної частини перерізу;

I b

Аb, I – площа і момент інерції бетонної частини перерізу відносно осі, що проходить через центр b ваги перерізу;

у – відстань від центра ваги бетонної частини перерізу до центра ваги напружуваної арматури;

n1 – відношення модулів пружності арматури і бетону (розд. 3);

A p

 = – коефіцієнт армування напружуваної арматурою (при площі поперечного p

A b

A + A s p перерізу Аs 0,2Ар належить приймати  =);

p

A b

R E b,ser b

– розрахунковий опір бетону осьовому стиску (розд. 3) при розрахунку граничного стану другої групи і значення модуля пружності бетону, МПа, згідно з розд.3 (до початку даної стадії), що відповідає передатній міцності бетону Rbp;

 bi

– відносний рівень напруження в бетоні на початку даної стадії t;

R b,ser

ti=ctiEb – характеристика лінійної повзучості бетону, що проявилася протягом певної стадії (за час t);

cti – питома деформація повзучості бетону, що відповідає заданому періоду витримування при навантаженні, яку рекомендується визначати за формулами:

де t – час, відлічуваний з моменту прикладення навантаження до моменту перевірки, доба;

ат – параметр, що характеризує швидкість розвитку в часі деформації повзучості бетону і приймається згідно з табл. 1.

* Вологість приймається як середня відносна вологість повітря найбільш спекотного місяця згідно зі СНиП 2.01.01. Для масивних елементів (am20см) значення 4 приймається рівним 0,55. Для типових конструкцій припускається приймати 4 =1.

сlіm,i-граничні величини питомих деформацій повзучості бетону:

де сn – нормативне значення деформації повзучості бетону, приймане відповідно до обов'язкового додатку Т; i – коефіцієнти, наведено в табл. 2.

Додаток Х

(обов’язковий)

Коефіцієнти умов роботи канатів (Додаток Х вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-26:2009 « Сталеві конструкції»

Наказ Мінрегіонбуду від 28.12.2010 №556)

Додаток Ц

(обов’язковий)

Коефіцієнти для розрахунку стійкості стержнів та балок (Додаток Ц вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-26:2009 « Сталеві конструкції»

Наказ Мінрегіонбуду від 28.12.2010 №556)

Додаток Ю

(обов'язковий)

Розрахунок стійкості полиць та стінок елементів, підкріплених ребрами жорсткості (Додаток Ю вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-26:2009 « Сталеві конструкції»

Наказ Мінрегіонбуду від 28.12.2010 №556)

Додаток Я

(обов’язковий)

Коефіцієнти для розрахунку на витривалість

Ефективні коефіцієнти концентрації напружень β для розрахунку сталевих конструкцій мостів на витривалість (Додаток Я вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-26:2009 « Сталеві конструкції»

Наказ Мінрегіонбуду від 28.12.2010 №556)

Додаток D

(інформаційний)

Оцінка витривалості сталевих конструкцій (Додаток D вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-26:2009 « Сталеві конструкції»

Наказ Мінрегіонбуду від 28.12.2010 №556)

Додаток F

(обов’язковий)

Розрахунок міцності та стійкості ортотропної плити проїзної частини (Додаток F вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-26:2009 « Сталеві конструкції»

Наказ Мінрегіонбуду від 28.12.2010 №556)

Додаток G

(обов’язковий) Враховування повзучості, віброповзучості бетону та обтиснення поперечних швів у сталезалізобетонних конструкціях (Додаток G вилучено та перевидано У ГБН В.2.3-37641918-553:2013 «Мости та труби.Сталезалізобетонні конструкції» Наказ Укравтодора від 19.04.2013 № 134)

Додаток L

(обов'язковий)

Визначення напружень у сталевозалізобетонних балках від усадки бетону і температурних впливів (Додаток L вилучено та перевидано У ГБН В.2.3-37641918-553:2013 «Мости та труби.Сталезалізобетонні конструкції» Наказ Укравтодора від 19.04.2013 № 134)

Додаток N

(обов'язковий)

Розподіл зсувних зусиль по шву об'єднання залізобетонної плити і сталевої конструкції в складних випадках впливів

(Додаток N вилучено та перевидано У ГБН В.2.3-37641918-553:2013 «Мости та труби.Сталезалізобетонні конструкції

Додаток Q

(обов'язковий)

Розрахунки міцності об'єднання залізобетонуі сталі гнучкими упорами й анкерами (Додаток Q вилучено та перевидано У ГБН В.2.3-37641918-553:2013 «Мости та труби.Сталезалізобетонні конструкції

Додаток Ψ

(довідковий)

Проектування елементів за критерієм надійності (Додаток Ψ вилучено та перевидано у ДБН В.2.3-22:2009 «Мости та труби. Основні вимоги проектування» наказ Мінрегіонбуду від 16.03.2009 № 111 та наказ від 11.11.2009 № 484)

Додаток R

(обов'язковий)

Розрахунки міцності об'єднання залізобетону і сталі високоміцними болтами, що обтискають залізобетон

1 Зусилля натягу високоміцного болта належить визначати за формулою

Nhb=Nhb,n-N, (1) де Nhb,n – контрольоване зусилля натягу болта;

 N-втрати зусиль натягу від усадки і повзучості бетону плити і шару розчину під плитою.

При конструкції болтового об'єднання за кресленням втрати припускається вираховувати за формулою

N=Nhb,n (0.23 –0.0025t), (2) де t  50 см – сумарна товщина плити і шару розчину по осі отвору.

2 У фрикційному з'єднанні залізобетонної плити зі сталевим поясом (через шар цементно-піщаного розчину або при безпосередньому контакті) за умови очищення пояса зсувне зусилля, що припадає на один високоміцний болт, має відповідати умові

S  fN, (3) h hb k

Nh,b – зусилля натягу високоміцного болта, приймається згідно з п. 1; k = 1,3 – коефіцієнт безпеки;

f-коефіцієнт тертя, що приймається:

0,60 – при омонолічуванні шва цементно-піщаним розчином або при плиті з монолітного залізобетону;

0,45 – при безпосередньому контакті збірного залізобетону зі сталлю.

Рисунок – Конструкція болтового з’єднання

1 - високоміцний болт діаметром 22 або 24 мм; 2 - отвір в бетоні діаметром 50 мм;

3 - арматурний каркас зі стержнів періодичного профілю діаметром 10 мм;

4 - розподільна прокладка розмірами 100х100х16 для болтів 22 мм та 100х100х20 для болтів 24 мм

Додаток S

(обов'язковий)

Розрахунковий опір ґрунтів основи осьовому стиску

1 Розрахунковий опір основи з нескельного ґрунту осьовому стиску R, кПа (тс/м2), під підошвою фундаменту мілкого закладання або фундаменту як опускного колодязя слід визначати за формулою

де R0 – умовний опір ґрунту, кПа (тс/м2), приймається відповідно до табл. 1 – 3;

b – ширина (менша сторона або діаметр) підошви фундаменту, м; при ширині більше, ніж 6 м приймається b = 6 м;

d – глибина заглиблення фундаменту, м, приймається згідно з п.2;

 – усереднене по шарах розрахункове значення питомої ваги ґрунту, розташованого вище від підошви фундаменту, обчислене без врахування виважувальної дії води; припускається приймати

=19,62 кН/м3 (2 тс/м3);

k1, k2- коефіцієнти,які приймаються відповідно до табл. 4.

Величину умовного опору R0 для твердого супіску, суглинку і глини (IL < 0) слід визначати за формулою

R0=1,5Rnc і приймати, кПа (тс/м2): для супіску – не більше ніж 981 (100); для суглинку – 1962 (200); для глини – 2943 (300), де Rnc – границя міцності при одноосьовому стиску зразків глинистого ґрунту природної вологості.

Розрахунковий опір осьовому стиску основ з невивітрилих скельних ґрунтів R, кПа(тс/м2), слід визначати за формулою

R c

R =,

 g де g – коефіцієнт надійності ґрунту, що дорівнює 1,4;

Rc-границя міцності при осьовому стиску зразків скельного ґрунту, кПа (тс/м2).

Якщо основи складаються з однорідних по глибині слабо вивітрілих, вивітрілих або дуже вивітрілих скельних ґрунтів, їх розрахунковий опір осьовому стиску слід визначати, користуючись результатами статичних випробувань ґрунтів за допомогою штампу. За відсутності таких результатів припускається приймати значення R для слабо вивітрілих і вивітрілих скельних ґрунтів – згідно з формулою (2), приймаючи значення Rc з понижувальним коефіцієнтом, що дорівнює відповідно 0,6 і 0,3; для вивітрілих скельних ґрунтів – згідно з формулою (1) і табл. 3 як для великоуламкових ґрунтів.

2 При визначенні розрахункового опору основ з нескельних ґрунтів згідно з формулою (1) заглиблення (d) фундаменту мілкого закладання або фундаменту як опускного колодязя необхідно приймати:

а) для проміжних опор мостів – від поверхні ґрунту біля опори на рівні зрізання в межах контуру фундаменту, а в руслі ріки – від дна водостоку біля опори після заглиблення його рівня на величину загального і половини місцевого розмиву ґрунту при розрахунковій витраті води (див. 1.9.2; 1.9.3);

б) для обсипних стоянів – від природної поверхні ґрунту із збільшенням на величину, що дорівнює половині висоти конуса насипу біля передньої грані фундаменту по осі моста;

в) для труб замкненого контуру – від природної поверхні ґрунту із збільшенням на величину, що дорівнює половині мінімальної висоти насипу біля певної ланки труби;

г) для труб незамкненого контуру – від низу лотка або обрізу фундаменту.

3 Розрахунковий опір, вирахуваний згідно з формулою (1) для глини або суглинку, в основах фундаментів мостів, розташованих у межах постійних водостоків, необхідно підвищувати на величину, що дорівнює 14,7dw, кПа (1,5 dw, тс/м2), де dw – глибина води, м, від найнижчого рівня межені до рівня, що приймається згідно з 2а.

Примітка 1. Для проміжних значень IL та e величина R0 вираховується інтерполяцією.

Примітка 2. При величині пластичності Ір в межах 5 – 10 та 15 – 20 слід приймати значення R0, наведене в табл.1 для супіску, суглинку та глини.

Примітка. Для щільних пісків наведені значення R0 необхідно збільшувати на 100%, якщо їхню щільність визначено статичним зондуванням, і на 60%, якщо їхню щільність визначено за результатами лабораторних випробувань ґрунтів.

Примітка. Наведені в табл. 3 умовні опори R0 подано для великоуламкових ґрунтів з піщаним заповнювачем. Якщо у великоуламковому ґрунті міститься понад 40 % глинистого заповнювача, то значення R0 для такого ґрунту мають прийматися відповідно до табл. 1 в залежності від Ір, IL та e заповнювача.

Додаток V

(обов'язковий)

Методика перевірки несучої здатності по ґрунту фундаменту з паль або опускного колодязя як умовного фундаменту мілкого закладання

Умовний фундамент слід приймати у формі прямокутного паралелепіпеда. Його розміри для пальового фундаменту з заглибленим у ґрунт ростверком необхідно визначати за рис. 1 і 2, з розташованим над ґрунтом ростверком – згідно з рис. 3 і 4, для фундаменту з опускного колодязя – згідно з рис. 5.

Наведене на рис. 1-5 середнє значення розрахункових кутів тертя ґрунтів m, прорізаних палями, слід визначати за формулою

 h і і



 = (1) m d де i – розрахунковий кут внутрішнього тертя i-го шару або ґрунту, розташованого в межах глибини занурення паль у ґрунт;

hi – товщина цього шару, м;

d – глибина занурення паль у ґрунт від його розрахункової поверхні, м, положення якої слід приймати відповідно до вказівок 7.10.

Несучу здатність основи умовного фундаменту перевіряють згідно з 7.8, при цьому середній р, кПа(тс/м2), і максимальний ртах, кПа(тс/м2), тиск на ґрунт у перерізі 3 – 4 по підошві умовного фундаменту (див. рис. 1-5), що підлягають перевірці, слід визначати за формулами:

N c р =, (2) a b c c

N 6a (3M + 2F d) c c c h 1 p = +, (3) max a b k 4 c c3 b (d + 3a) c 1 c c b де Nc – нормальна складова тиску умовного фундаменту на ґрунт основи, кН (тс), обчислювана з урахуванням ваги ґрунтового масиву 1-2-3-4 разом з ростверком в ньому і палями або опускним колодязем;

Fh, Mc – відповідно горизонтальна складова зовнішнього навантаження, кН (тс), і її момент відносно головної осі горизонтального перерізу умовного фундаменту в рівні розрахункової поверхні ґрунту, кНм (тсм), що приймається згідно з вказівками 7.10;

d1 – глибина закладення умовного фундаменту відносно розрахункової поверхні ґрунту, м (див. рис. 1-5);

ас, bс – розміри в плані умовного фундаменту в напрямку, рівнобіжному площині дії навантаження і перпендикулярному їй, м;

k – коефіцієнт пропорційності, що визначає наростання з глибиною коефіцієнта постілі ґрунту, розташованого вище підошви фундаменту, приймається відповідно до таблиці.

cb, – коефіцієнт постілі ґрунту в рівні підошви умовного фундаменту, кН/м3 (тс/м3), обумовлений формулами:

при d1  10 м сb = 10k, кН/м3 (тс/м3);

при d1 >10м cb = kd1.

Таблиця

Додаток W

(обов'язковий)

Методика перевірки несучої здатності підстильного шару ґрунту

Перевірку несучої здатності підстильного шару ґрунту слід виконувати, виходячи з умови

R

 (d + z) +  (p − d) , і

 n де р – середній тиск на ґрунт, що діє під підошвою умовного фундаменту мілкого закладення, кПа (тс/м2);

 – середнє (по шарах) значення розрахункової питомої ваги ґрунту, розташованого над покрівлею шару підстильного ґрунту, що перевіряється; припускається приймати  = 19,62кн/м3(2тс/м3);

d – заглиблення підошви фундаменту мілкого закладення від розрахункової поверхні ґрунту, м, прийняте відповідно до обов'язкового додатка S;

zi – відстань від підошви фундаменту до поверхні шару підстильного ґрунту, що перевіряється, м;

 – коефіцієнт, прийнятий відповідно до таблиці;

R – розрахунковий опір підстильного ґрунту, кПа (тс/м2), визначається згідно з формулою (1) обов'язкового додатка S для глибини розташування покрівлі шару ґрунту, що перевіряється;

п – коефіцієнт надійності за призначенням споруди, що приймається 1,4.

Значення коефіцієнта  приймається за таблицею в залежності від співвідношення zi/b для круглого і від співвідношення zi/b і a/b для прямокутного в плані фундаментів. Тут a – більша сторона прямокутного в плані фундаменту, b – менша його сторона або діаметр круглого в плані фундаменту.

Перевірку несучої здатності шару ґрунту під фундаментом з паль або з опускного колодязя необхідно виконувати як під умовним фундаментом розмірами, що приймаються відповідно до обов'язкового додатка S.

Таблиця

Коефіцієнт 

Додаток Y

(обов'язковий)

Методика визначення додаткових тисків на основу стояна від ваги примикальної частини підхідного насипу

1 Додатковий тиск на ґрунти основи під задньою гранню стояна (у рівні підошви фундаменту) від ваги підхідного насипу (див. рис) р1 кПа (тс/м2), слід визначати за формулою р1 = 1h1 (1)

Для обсипного стояна додатковий тиск на ґрунти основи під передньою гранню підвалини від ваги конуса стояна р2', до Па (тс/м2), слід визначати за формулою р2 = 1h2 (2)

Тиск р1 і р2 слід визначати підсумовуванням по відповідних гранях фундаменту тиску від розрахункових навантажень з додаванням р1 і р2.

У формулах (1) і (2):

 – розрахункова питома вага насипного ґрунту, припускається приймати = 17,7кН/м3 (1,8 тс/м3);

h 1 – висота насипу, м;

h 2 – висота конуса над передньою гранню фундаменту, м;

1 і 2 – коефіцієнти, прийняті відповідно за табл. 1 і.2

Рисунок – Додаткові тиски від ваги підхідного насипу на ґрунти основи обсипного стояна

1 - передня грань; 2 – задня грань

2 Відносний ексцентриситет рівнодійної навантажень у рівні підошви фундаменту дрібного закладення слід визначати за формулою e p − p

0 1 2

=, (3) r  a  p  − 1 + p

1  2 y

  де а –довжина підошви фундаменту, м (див. рис.);

у – відстань від головної центральної осі підошви фундаменту до більш навантаженого ребра, м;

е0, r – ті ж значення, що й у 7.7.

П р и м і т к а 1. Для проміжних значень d, h1, і  коефіцієнт а необхідно визначати за інтерполяцією.

П р и м і т к а 2. При розрахунку фундамент глибокого закладення розглядається як умовним, обмеженим контуром, прийнятим відповідно до обов'язкового додатка V.

Примітка. Для проміжних значень d і h2 коефіцієнт 2 слід визначати за інтерполяцією.

Додаток Z

(довідковий)

Розрахунок міцності круглих перерізів залізобетонних елементів при позацентровому стисненні

Міцність позацентрово стиснених залізобетонних елементів круглого перерізу (див. рис.) з ненапруженою арматурою, рівномірно розміщеною по колу (при кількості поздовжніх стержнів не менше 6) визначається з умови

2 sin3  sin 2 cir cir

Ne   R A + R A (+ )r (1) c b br s s,tot s

3   де r – радіус поперечного перерізу;

 – коефіцієнт, що враховує вплив прогину на міцність, визначається згідно з 3.52;

ξcir – відносна площа стисненої зони бетону, що визначається:

при виконанні умов

N ≤ 0,77RbAb + 0,645Rs As,tot (2)

– з розв’язку рівняння sin 2 cir

N + R A + R A  s s,tot b b

2

 =, (3) cir

R A + 2,55R A b b s s,tot

– при невиконанні умов (2) – з розв’язку рівняння sin 2 cir

N + R A b b

2

 =; (4) cir

R A + R A b b s s,tot де π ξ cir – кут в рад. (див. рис.1);

φ – коефіцієнт, що враховує роботу розтягнутої арматури і дорівнює:

при виконанні умови (2) φ = 1,6(1-1,55 ξ cir) ξ cir, але не більше 1;

при невиконанні умови (2) φ = 0;

As,tot – площа перерізу всієї поздовжньої арматури;

rs – радіус кола, що проходить через центр тяжіння стержневої поздовжньої арматури.

Ексцентриситет ec визначається згідно з 3.52 – 3.54 і 3.70.

Для бетону класу вище В30 значення Rb приймається як для бетону класу В30.

N

 стиснена зона cir

 e r rc

As, tot

Рисунок 1 – Схема, що приймається при розрахунку круглого перерізу позацентрово стисненого елемента

Додаток Ω

(довідковий)

Огорожі безпеки на мостах під автомобільний рух

1 Класифікація конструкцій

1.1Залежно від розташування конструкцій огорожі в межах мостового полотна вона поділяється на такі, що розташовані:

– між проїзною частиною і тротуаром (службовим проходом);

– на крайці мостової споруди без тротуарів (службових проходів);

– на розділовій смузі.

За класифікацією ГОСТ 26804 зазначені конструкції є однобічними (наїзд автомашини можливий лише з одного боку). Конструкції, розташовані на розділовій смузі, можуть бути двобічними.

1.2За зовнішнім виглядом конструкції огорожі розділяють на огорожі бордюрного, парапетного та бар’єрного типів (далі – бордюрні, парапетні та бар’єрні огорожі).

Бордюрні огорожі (бордюр) – елемент мостового полотна, що визначає межу проїзної частини та перешкоджає виїзду транспортних засобів за її межі. До бордюрів належать елементи (наприклад, бордюрні блоки)) висотою до 50 см з вертикальною гранню або будь-якої іншої конфігурації, при якій зберігаються умови взаємодії колеса з бордюром, характерні для вертикальної поверхні.

Парапетна огорожа – елемент мостового полотна у вигляді стінки висотою від 50 до 75 см, що розташована на межі проїзної частини.

Бар’єрна огорожа – елемент мостового полотна, розташований на межі проїзної частини. Він являє собою безперервну напрямну балку, прикріплену до стояків, тобто для бар’єрних огорож обов’язковою є наявність стояків та поздовжніх балок.

За ступенем піддатливості бар’єрні огорожі поділяються на:

– жорсткі з залізобетонними стояками і поздовжніми брусами:

– напівжорсткі зі стійками, здатними до деформації та гнучкими балками або напрямними елементами з тросів.

Нижче описано напівжорсткі огорожі з конструкціями, орієнтованими згідно з ГОСТ 26804 – найефективніші для мостових споруд.

2 Класифікація умов руху транспорту

Вимоги до утримувальної здатності огорожі залежать від рівня умов руху транспорту (важкі, складні, легкі), що мають наступні параметри (табл. 1):

α – поздовжній ухил на мості та підходах (‰);

Rm – радіус кривої в плані (м);

N – рівень завантаження ділянки дороги.

Зміна одного з трьох параметрів приводить до зміни умов руху транспорту.

Умови руху транспорту мостовим полотном

Для мостів довжиною понад 200 м рівень умов руху транспорту підвищується, для малих мостів (довжиною до 25 м) – знижується. Наприклад: умови руху транспорту по мостах довжиною понад 200 м на ділянці дороги з легкими або складними умовами руху слід приймати як складні або важкі, а для моста довжиною до 25 м, розташованого на ділянці дороги зі складними або важкими умовами руху транспорту, – як легкі або складні.

3 Вимоги до конструкції огорож

Вимоги для огорож, що встановлюються на мостах з двома і більше смугами руху транспорту наведено нижче.

Висоту огорож приймають у відповідності до вимог табл. 2.

Утримувальна здатність огорож має відповідати вимогам табл. 3.

4 Парапетна залізобетонна огорожа, рекомендована для застосування

4.1Парапет висотою Н=60 см, нахил лицевої поверхні: 1 – 6,5:1

(рис. 1,б, утримувальна здатність 200 кДж).

Застосовують на мостах доріг IV технічної категорії з безпечними та складними умовами руху транспорту на дорозі за наявності тротуарів або службових проходів.

а) h б h б h б=15 см h б=20 см h б=30 см h б=35 см h б=40 см б) > 15

> 15

6.5(7): 1

6.5(7): 1

> 25  25

Рисунок 1 – Розміри бордюрів (а) та парапетів (б), що використані в рекомендованих конструкціях огорож

4.2Парапет висотою Н=75 см, нахил лицевої поверхні: 7:1 – 6,5:1

(рис. 1,б, утримувальна здатність 300 кДж).

Застосовують на мостах за наявності тротуарів на дорогах ІІ, ІІІ і IV технічної категорії за наступних умов руху транспорту на дорозі:

– IV категорія – важкі;

– ІІІ категорія – легкі та складні;

– ІІ категорія – легкі та складні.

4.3 Парапетна огорожа на мостах без тротуарів

Типова конструкція [Н=75 см; і= 7 (6,5):1] може бути застосована на крайці прогонової будови без тротуарів за умов встановлення на парапеті поручня у вигляді жорсткої балки на стоянах (рис. 2).

Зазначену конструкцію огорожі загальною висотою 1,1 м з утримувальною здатністю Е=300 кДж влаштовують за наступних умов руху транспорту на дорозі:

– IV категорія – важкі;

– ІІІ категорія – будь-які;

– ІІ категорія – легкі та складні;

– I категорія-легкі а) б)

H=1.1м 60

3 7 7

H=1.0м

8 8

Рисунок 2 – Рекомендовані типові парапетні огорожі з поручнем (для споруд без тротуарів): 1 – парапет; 2 – додатковий поручень; 3 – ніша для болта; 4 – болт М-24÷М-27; 5 – цементно-піщаний розчин; 6 – закладна деталь; 7 – асфальтобетонне покриття; 8 – гідроізоляція з захисним шаром

5 Металева бар’єрна огорожа (на базі ГОСТ 26804), рекомендована для застосування

5.1Конструкції за ГОСТ 26804 застосовують з кроком стояків від 1,0 до 3,0 м (1,0; 1,33; 1,5; 2,0; 3,0); стояки висотою 75 см з двотавру №12, енергоємність від 110 до 200 кДж (рис. 3а).

Застосовують на мостових спорудах за таких умов руху транспорту на дорогах:

– IV категорія – небезпечні – крок стояків 1,33 м (Етр =200 кДж);

– ІІІ категорія – безпечні та складні – крок стояків відповідно 2,0 м і 1,5 м (Етр =125 кДж і Етр =175 кДж);

– ІІ категорія – безпечні та складні – крок стояків відповідно 2,0 м і 1,33 м (Етр =150 кДж і Етр =200 кДж);

(Етр – необхідна енергоємність, табл. 3).

а) б) в) г)

60 10

10 90

10 100

№ 12 30

Рисунок 3 – Конструкція бар’єрної огорожі згідно з ГОСТ 26804

Аналогічні області застосування мають й стандартні огорожі на цоколі (бордюрі) висотою 15 см (рис. 3,б). Огорожі з кроком стояків 3 м (Е=110 кДж) можуть бути застосовані на дорогах IV категорії з безпечними умовами руху. В усіх інших випадках крок стояків 3.0 м є неприпустимим.

5.2 Конструкція згідно з ГОСТ 26804 на бордюрі

Використовують стояки висотою 60 см.

а) Бордюр висотою 30 см застосовують у тих випадках, коли необхідна висота огорожі становить 90 см, зокрема (рис. 4 в):

– дорога І категорії (4 смуги) з безпечними умовами руху транспорту (Етр =200 кДж, крок стояків 2,0 м).

б) Бордюр висотою 35 см застосовують у тих випадках, коли необхідна висота огорожі становить 90 см, (як і при бордюрі 30 см), саме за умов:

– дорога ІІ категорії з небезпечними умовами руху транспорту – крок стояків 1,33 м;

– дорога І категорії, шість смуг руху з безпечними умовами руху транспорту, крок стояків 1,33 м.

в) Бордюр висотою 40 см застосовують у тих випадках, коли необхідна висота огорожі – не менше ніж 90 см, а енергоємність 300 кДж, зокрема (рис.4г):

– дорога ІІ категорії з небезпечними умовами руху транспорту (Етр =300 кДж), крок стояків 1,5 м

(Н = 100 см);

– дорога І категорії (4 смуги) зі складними умовами руху транспорту (Етр =300 кДж), крок стояків 1,5 м).

5.3Конструкція згідно з ГОСТ 26804 з трубою підсилення (поручнем)

Стандартні конструкції з укладеною на стояки трубою підсилення діаметром ≈ 120 мм на рівні 1,0 м (повна висота Н=1,1 м, рис. 4,а) рекомендується застосовувати на мостах з тротуарами або службовими проходами, що є на дорогах І технічної категорії:

– магістральні дороги з кількістю смуг руху шість та більше – при безпечних умовах руху транспорту, крок стандартного стояка не більше ніж 1,5 м.

– дорога з чотирма смугами руху – при безпечних і складних умовах руху транспорту, крок стандартного стояка 3,0 і 1,5 м відповідно.

Крім того, використання стандартних конструкцій є можливим на мостах з небезпечними умовами руху транспорту на дорогах ІІ технічної категорії (Н=1,1 м; крок стояків 1,5 м; Етр =200 кДж).

5.4Конструкція згідно з ГОСТ 26804 на мостах без тротуарів та службових проходів

На мостах без тротуарів та службових проходів стандартні конструкції можуть бути встановлені на крайці прогонової будови при поєднанні їх з цоколями стояків та трубою підсилення з урахуванням необхідної утримувальної здатності (рис. 4).

а) б) в)

35 35

130 130

100

100

44 35

№ 12 20

Рисунок 4 – Бар’єрна огорожа згідно з ГОСТ 26804 з трубою підсилення D 120 мм

Виходячи з показників енергоємності, висоти, деформативності стояків, відстані від низу стояка до верху напрямної балки та висоти бордюру (парапету), стандартні бар’єрні огорожі з кроком стояків від 1,33 до 3,0 м забезпечують більшу частину потреб для мостів.

Область застосування конструкцій стандартних бар’єрних огорож наведено в табл. 4 з якої видно:

– огорожі на базі стандартних конструкцій (стояк + амортизатор + балка) не можна застосовувати в мостах на дорогах І категорії з шістьма і більше смугами руху при складних та важких умовах руху та на дорогах з чотирма смугами руху при важких умовах руху;

– практично всі конструкції мають альтернативне вирішення: встановлюються на бордюрі і без бордюру, з стояками з двотавру № 12, двотавру № 14 або з гнутого профілю;

– на дорогах IV категорії за наявності на споруді тротуарів або службових проходів, на ділянках, на які не поширюється область застосування стандартних бар’єрних огорож, встановлюють спрощені конструкції (наприклад, без амортизаторів) як на цоколі або бордюрі, так і без них.

6 Визначення величини сили, яка сприймається бар’єрним огородженням

6.1Огородження повинне забезпечити втримання автомобілів, які рухаються по проїзній частині з дозволеною (проектною) швидкістю, але після зміни напряму руху зіштовхнулися з огородженням під кутом, що не перевищує 20°. На більший кут наїзду або на більшу, ніж дозволену швидкість руху, огородження не розраховується.

При успішному проектуванні огородження, повинні бути виконані наступні вимоги по втриманню автомобіля:

1. Автомобіль не повинен переїхати або перевернутися через огородження

2. Автомобіль не повинен розвернутися зі збільшенням кута наїзду

3. Автомобіль не повинен бути ушкоджений частинами огородження, що проникнуло у салон

Обмеження прискорень для пасажирів в автомобілі встановлює індекс ASI (acceleration serverity index – індекс безпечного прискорення). Індекс ASI повинен бути не більше 1.0. При такому індексі на людину, яка пристебнута ременями може діяти прискорення до 10 g (g = 9.8 м/сек.).

6.2Вимоги надійності огороджень формулюються на підставі переліку ушкоджень, викликаних наїздами автомобілів:

1. При наїзді легкового автомобіля, не повинно бути розриву будь-якого з елементів огородження.

2. При наїзді на огородження вантажного автомобіля або автобуса не допускається:

– відрив стійки від закладних деталей (допускається її вигин)

- руйнування закладних деталей

- руйнування цокольної частини або тротуару

3. При наїзді на огородження сідельного тягача не допускається:

- руйнування закладних деталей

- руйнування цокольної частини або тротуару

- руйнування покриття

Видно, що для виконання вимог по втриманню автомобіля й вимог по надійності огороджень варто вирішувати ряд складних нелінійних динамічних задач, результати яких можуть істотно відрізнятися від реальних наїздів. Тому, при проектуванні огороджень використовуються результати натурних випробувань, виконаних на підставі методик, викладених в EN 13 17-1:1998 «Терміни й загальні критерії методів випробувань» і EN 1317-2:1998 «Дорожні огороджувальні системи. Види навантажень, критерії оцінки огороджень методом ударних впливів».

I 

I 

II 

III 

IV 

Б. Мостові споруди без тротуарів або службових проходів

I 

I 

II 

III 

IV 

- по ГОСТ 26804;

- по ГОСТ 26804 на бордюрі (парапеті);

- по ГОСТ 26804 з трубою посилення (поручнем)

Примітка. У таблиці в першому стовбчику вказано умови проїзду: Л – легкі; У – середні; Т – тяжкі.

На графіку видно, що рівні НЗ, Н4а, і Н4Ь сприймають значно більшу силу.

Фактичне зусилля на елементи огородження можуть бути знайдені тільки у результаті натурних досліджень. Усереднену величину сили, що сприймається огородженням можна визначити в залежності від переміщення огородження по EN 1317-1:1998.

Рисунок 1 – Схема удару автомобіля із бар'єром.

Складова швидкості автомобіля по відношенню до бар'єру дорівнює:

Vn =Vsin

Середнє прискорення у центрі автомобіля дорівнює:

V2 n a =

2 * Sn

Середня сила прикладена до центру маси автомобіля дорівнює:

M *V2 n

F = M * a = n

2 * S n

Як видно з рис.1 переміщення центру маси авто приблизно дорівнює:

S = c * sin  + b * (cos −1) + S n b де Sb – максимальне переміщення лицьової поверхні бар'єру.

Тепер величину сили, що діє на бар'єрну огорожу, можна представити у вигляді:

M (V sin )2

F =

2[c sin  + b(cos − 1) + S ] b

,

Сила F прикладена до бар'єрної огорожі, тобто до системи, що складена із устоїв та повздовжніх елементів.

У таблиці 1 вказано усереднені сили, як функції переміщень бар'єрного огородження при наїздах автомобілів різної маси та швидкості. На основі даних таблиці побудовано графік. На графіку по осі абсцис відкладено деформації огородження, а по осі ординат усереднені сили F.

Додаток Σ

(довідковий)

Основні позначення величин літерами

У РОЗДІЛІ 3

БЕТОНІ І ЗАЛІЗОБЕТОННІ КОНСТРУКЦІЇ

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРІАЛІВ

Нормативні опори бетону

Rbn – осьовому стиску;

Rbtn – осьовому розтяганню.

Розрахункові опори бетону при розрахунку за граничними станами першої групи

Rb – осьовому стиску;

Rbt – осьовому розтяганню;

при розрахунку за граничними станами другої групи

Rb.ser – осьовому стиску;

Rbt.ser – осьовому розтяганню при розрахунку попередньо напружених елементів на утворення тріщин;

Rb.mc1 – осьовому стиску при розрахунку на стійкість проти утворення поздовжніх мікротріщин (тс) при попередньому напруженні, транспортуванні й монтажі;

Rb.mc2 – осьовому стиску при розрахунку на експлуатаційне навантаження за формулами опору пружних матеріалів (розрахунок на спільний вплив силових факторів і несприятливих впливів зовнішнього середовища);

Rb.sh – сколюванню при згині.

Нормативні опори арматури розтяганню

Rsn – ненапружуваної;

Rpn – напружуваної.

Розрахункові опори арматури розтяганню

Rs – ненапружуваної;

Rp – напружуваної;

Rsc – ненапружуваної – стиску;

Rpc – напружуваної, розташованої в стиснутій зоні.

Відношення модулів пружності n1 – прийняті при розрахунку міцності, а при напружуваній арматурі – також і при розрахунку витривалості;

n – так само, при розрахунку витривалості елементів з ненапружуваною арматурою.

Геометричні характеристики

Аb – площа перерізу стиснутої зони бетону;

Аb – площа перерізу всього бетону;

Ared – приведена площа перерізу елемента;

Ired – момент інерції приведеного перерізу елемента відносно його центра тяжіння;

Wred – момент опору приведеного перерізу елемента для крайнього розтягнутого волокна;

’

AS,A S – площа перерізу ненапруженої розтягнутої і стиснутої поздовжньої арматури;

Ар, Ар – так само, напруженої арматури;

 – коефіцієнт армування, визначуваний як відношення площі перерізу розтягнутої поздовжньої арматури до площі поперечного перерізу без урахування стиснутих і розтягнутих звисів поясів;

b – ширина прямокутного перерізу, ширина стінки (ребра) таврового, двотаврового і коробчатого перерізів;

bf – ширина поясу таврового, двотаврового і коробчатого перерізів у стиснутій зоні;

h – висота перерізу;

hf – приведена (включаючи вути) висота стиснутого поясу таврового, двотаврового і коробчатого перерізів;

h0 – робоча висота перерізу;

x – висота стиснутої зони бетону;

as, ар – відстань від центра тяжіння розтягнутої відповідно ненапруженої і напруженої поздовжньої арматури, до найближчої крайки перерізу;

as, а'р – так само для стиснутої арматури;

ес – ексцентриситет поздовжньої сили N відносно центра тяжіння приведеного перерізу;

 – коефіцієнт, що враховує вплив поперечного згину при позацентровому стиску (вводиться до значення ес), прийнята відповідно до п. 3.54;

е0 – розрахункова (з урахуванням коефіцієнта , що вводиться до значення ес) відстань від поздовжньої сили N до центра тяжіння розтягнутої арматури позацентрово стиснутого перерізу;

’ е, е – відстань від осі прикладання поздовжньої сили N до центра тяжіння відповідно розтягнутої і стиснутої арматури позацентрово розтягнутого перерізу;

і – радіус інерції поперечного перерізу;

r – ядрова відстань;

d – діаметр круглого елемента, номінальний діаметр арматурних стрижнів.

Напруження в бетоні

bt – розтягувальне (з урахуванням втрат) напруження в бетоні розтягнутої зони попередньо напружуваного елемента при тимчасовому навантаженні;

mt, mc – головні розтягувальні та головні стискальні напруження;

bx., by – нормальні напруження в бетоні відповідно вздовж поздовжньої осі й у напрямку, нормальному до неї;

b – дотичні напруження в бетоні.

Напруження в арматурі

s – напруження в ненапружуваній розтягнутій арматурі при навантаженні;

р – сумарне напруження в напружуваній арматурі розтягнутої зони при навантаженні;

рс – залишкове напруження, що вводиться до розрахунку, в напружуваній арматурі, розташованій в стиснутій зоні; рс = Rpc-pc1;

pc1 – розрахункове напруження (за відрахування всіх втрат) в напружуваній арматурі, розташованій в стиснутій зоні.

У РОЗДІЛІ 6 ДЕРЕВ’ЯННІ КОНСТРУКЦІЇ

Nd – розрахункове значення осьового зусилля;

Md – розрахункове значення згинального моменту;

Qd – розрахункове значення поперечної сили;

Ndd – розрахункове значення несучої здатності вклеєного штиря на висмикування або продавлювання.

Розрахункові опори деревини

Rdb – при згині;

Rdt – розтягуванню уздовж волокон;

Rds – стиску уздовж волокон;

Rdc – так само, у клеєних конструкціях;

Rdqs – зминанню вздовж волокон;

Rdq – стиску і зминанню всієї поверхні поперек волокон;

Rdcq – так само, у клеєних конструкціях;

Rdqp – місцевому зминанню поперек волокон;

Rdqa – так само, на частині довжини елемента;

Rdab – сколюванню вздовж волокон при згині;

Rdam – сколюванню (безпосередньому) вздовж волокон;

Rdsm – сколюванню поперек волокон;

Rqά – зминанню і сколюванню під кутом  до напрямку волокон;

Rdaf – сколюванню по клейових швах уздовж волокон при згині;

Rdaf – сколюванню по клейовому шву уздовж волокон у клеєштирьових з'єднаннях;

Rdaf – сколюванню по клейовому шву в клеєштирьових з'єднаннях при вклеюванні штирів під кутом  до напрямку волокон;

РОЗРАХУНКОВІ ПЛОЩІ

Abr – поперечного перерізу брутто;

Ant – поперечного перерізу нетто;

Аd – поперечного перерізу при перевірці на стійкість;

Аа – сколювання;

Аq – зминання.

ІНШІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Sbr – статичний момент брутто частини перерізу відносно нейтральної осі;

Wnt – момент óпору послабленого перерізу;

Іх, Іу – моменти інерції перерізу нетто відносно осей відповідно х-х і у-у;

х,у – відстані від головних осей відповідно х-х і у-у до найбільш віддалених точок перерізу;

l – розрахунковий прогон плити;

l – теоретична довжина палі;

l – довжина шпонки;

lа – відстань між в'язями віток у складених елементах;

lа – довжина колодки в складених елементах;

lс – розрахункова довжина елемента при перевірці стійкості;

ls – довжина площі зминання деревини уздовж волокон;

ld – розрахункова довжина сколювання у з'єднаннях на колодках;

ll – довжина заглиблення скріпа;

а – розмір ската колеса або гусениці в напрямку поперек дороги; а – відстань між колодками у просвіт; а – глибина врізування; b – ширина балки; b – повна ширина перерізу складеного елемента; z – плече сил, що сколюють колодку; d – діаметр; dl – діаметр отвору під штир;  – зазор при збиванні колод;  – товщина однієї дошки; t – товщина найтоншого із з'єднуваних елементів; t1 – товщина середніх з'єднуваних елементів; t2 – товщина крайніх з'єднуваних елементів; t – товщина дорожнього покриття;  – гнучкість елемента; а – гнучкість вітки складеного елемента; z – приведена гнучкість складеного елемента; n – число зрізів у початковому з'єднанні; nq – число зрізів в’язів в одному шві; nf – число швів між вітками елементів; т – коефіцієнт умови роботи; mq – так само, на зминання поперек волокон; та – так само, на сколювання вздовж волокон;  – коефіцієнт поздовжнього згину; z – коефіцієнт приведення гнучкості;  – коефіцієнт піддатливості з'єднання;  – коефіцієнт, що враховує вплив на стійкість додаткового моменту від нормальної сили.

У РОЗДІЛІ 7 ОСНОВИ І ФУНДАМЕНТИ

Характеристика ґрунтів е – коефіцієнт пористості; IL – показник плинності; Ір – число пластичності;  – питома вага;  – кут внутрішнього тертя; Rc – границя міцності при осьовому стиску зразків скельних ґрунтів; RNC – границя міцності при осьовому стиску зразків глинистого ґрунту природної вологості. Навантаження, тиск, опір F – сила, розрахункове значення сили; М – момент сил; N – сила, нормальна до підошви фундаменту; Р, Ртах – середній і максимальний тиск підошви фундаменту на ґрунт;

R – розрахунковий опір ґрунту; R0 – табличне значення умовного опору ґрунту. Геометричні характеристики b – ширина (менша сторона або діаметр) підошви фундаменту; а – довжина підошви фундаменту; А – площа підошви фундаменту; d – глибина заглиблення фундаменту; dw – глибина води; h – товщина шару ґрунту або висота насипу; е0 – ексцентриситет рівнодійної навантажень відносно центральної осі підошви фундаменту; r – радіус ядра перерізу фундаменту біля його підошви; W – момент опору підошви фундаменту для менш навантаженого ребра; z – відстань від підошви фундаменту. Коефіцієнти g – надійності ґрунту; n – надійності за призначенням споруди; с – умов роботи.

Додаток Δ

(довідковий)

Бібліографія

1. Постанова Кабінету Міністрів України від 2 грудня 2022 року № 1348 «Про затвердження Порядку застосування національних стандартів для будівельної продукції, що надається на ринку та не охоплюється або не повністю охоплюється національними стандартами для цілей застосування Закону України «Про надання будівельної продукції на ринку» (у редакції від 09.06.2022)

2. Рекомендации по применению арматурного проката по ДСТУ 3760 (Держбуд України, К., 2002)

3. Рекомендації по використанню арматурного прокату по ДСТУ 3760 при проектуванні і виготовленні залізобетонних конструкцій без попереднього напруження арматури» (Держбуд України, К., 2002).

(Додаток Δ долучено, Зміна № 1)