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

Київ

МІНІСТЕРСТВО БУДІВНИЦТВА, АРХІТЕКТУРИ ТА

ЖИТЛОВО-КОМУНАЛЬНОГО ГОСПОДАРСТВА

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

Надійність

1.1.П Споруду треба запроектувати так, щоб за умови відповідності проекту і при виконанні правил утримання її складові елементи мали протягом проектного терміну служби надійність не нижче від нормованої. Споруда має залишитися придатною до функціонування, спроможною витримувати всі навантаження та впливи, які регламентовано відповідними стандартами і можуть виникати протягом спорудження та експлуатації.

Для мостів (крім залізничних) встановлено три рівня відповідальності за економічними, соціальними і екологічними наслідками їхніх відмов. Врахування рівня відповідальності здійснюється за рахунок введення коефіцієнта п. Величину коефіцієнта п слід приймати відповідно до таблиці 1.1, якщо інше не передбачено замовником.

Коефіцієнт надійності за відповідальністю має бути введено до навантажень та впливів.

1.2.П Проект має бути розроблено з дотриманням таких умов, щоби мінімізувалися можливість руйнування мосту та втрати від ушкодження її елементів в результаті аварій транспорту, пожежі, терористичних актів, людських помилок при експлуатаційному догляді.

1.3.П В проектних рішеннях треба уникати можливості потенційних ушкоджень або обмежувати їх шляхом вибору конструктивних форм. Зменшення і контроль ризику досягаються застосуванням таких принципів:

- застосовувати конструктивні схеми та конструкції, які дали б змогу усунути або зменшити потенційний ризик пошкодження або руйнації елементів споруди;

- статичну схему споруди належить вибирати такою, щоб вона була мінімально чутливою до непередбачених змін у впливах і навантаженнях (наприклад, осідання ґрунту, проїзд наднормативних навантажень тощо);

- споруда має бути довговічною; це означає, що конструкція і конструктивна схема мають бути такими, щоб навіть при ушкодженні одного із її основних елементів, споруда могла виконувати певний час свої функції або, на крайній випадок, не бути зруйнованою. Необхідно забезпечити вогнестійкість, ремонтоздатність та доступність для обстеження основних елементів споруди.

1.4.П Вимоги надійності за П.П.1.1.П … 1.3.П будуть задовольнятися, якщо споруда та її елементи будуть запроектовані згідно з правилами цих норм, які мають за мету регламентувати такі процедури процесу проектування мостів і труб:

- належний вибір матеріалів та їх коефіцієнт надійності;

- достовірність фізико-механічних властивостей ґрунту основи;

- оцінка гідрологічних впливів із заданою забезпеченістю;

- належне визначення розрахункових сполучень навантажень та відповідних коефіцієнтів надійності на всіх етапах роботи споруди;

- застосування вірогідних розрахункових моделей;

- урахування динамічних, аеродинамічних і кліматичних впливів;

- перевірка елементів за граничними станами І та ІІ груп;

- належне конструювання елементів споруд.

Проектний термін служби

1.5Проектний термін служби – це період, протягом якого споруда при належному утриманні може виконувати передбачені проектом функції, а рівень безпеки при цьому не знижується нижче показників, встановлених правилами експлуатації.

Для визначальних елементів споруди, а тому й для споруди в цілому проектний термін служби становить 100 (для труб – 50) років.

1.6Функціонування споруди протягом проектного терміну служби забезпечується в проекті виконанням всіх вимог даних норм, а саме:

- застосуванням матеріалів, які за своїми фізико-механічними характеристиками задовольняють вимоги цих норм і за умов належної експлуатації не деградують нижче безпечного рівня протягом проектного терміну служби;

- виконанням всіх розрахункових вимог за двома групами граничних станів;

- конструюванням надійного відводу поверхневих вод, дренажу, гідроізоляції;

- передбаченням протикорозійного захисту елементів та їх вузлів; система захисту має розроблятися з урахуванням типу елемента, його матеріалу, гідрогеологічних і кліматичних умов, показників агресивності навколишнього середовища;

- проектуванням споруди, всі елементи якої доступні для огляду і ремонтних робіт. У випадках, коли необхідно – проектуванням спеціальних пристроїв;

- проектуванням невизначальних елементів споруди коротшого терміну служби з їхньою заміною один або декілька разів протягом повного проектного терміну служби.

1.7Розрахункові терміни довговічності невизначальних елементів, заміну яких передбачено протягом терміну служби моста, наведено в табл. 1.2. При цьому прийнято, що експлуатаційні заходи та ремонти забезпечують належний технічний стан елементів протягом розрахункового терміну служби. Заміна невизначальних елементів не потребує демонтажу (розбирання) елементів, проектний термін служби яких перевищує термін елементу що замінюється

Граничні стани

1.8.П Елементи споруд розраховуються за методом граничних станів. Розглядаються дві групи граничних станів, за межами яких споруда або її елемент не задовольняє вимоги експлуатації:

І група – за повною неможливістю експлуатації конструкцій, основ або втратою несучої спроможності споруди в цілому;

ІІ група – за перешкодами до нормальної експлуатації, зменшенню проектної довговічності споруди.

1.9.П Граничні стани І групи, або аварійне руйнування конструкції:

- втрата несучої спроможності грунтів основи (зсуви, розмиви і т.п.);

- втрата стійкості положення;

- втрата міцності;

- втрата стійкості форми;

- втрата витривалості.

1.10.П Граничні стани ІІ групи, або ускладнення чи зупинення нормальної експлуатації:

- надмірні деформації конструкції під статичними тимчасовими навантаженнями;

- небезпечні для конструкції або для людей коливання (небезпечні для конструкції:

галопування, флатер та інше, небезпечні для людей: збільшення прискорення та частоти коливань до величин, які заборонені санітарними нормами);

- виникнення тріщин або досягнення тріщинами граничного розкриття або довжини;

- інші ознаки, які не мають кількісної оцінки і є загрозливими в утриманні та експлуатації споруди.

Наприклад, поява нижче вказаних дефектів потребує експлуатаційної оцінки стану конструкції та виконання необхідних заходів з їх усунення:

- втрата стійкості другорядних елементів конструкції;

- надмірні пластичні деформації другорядних елементів конструкції;

- поява тріщини втомленості;

- надмірне тремтіння гнучких елементів;

- поява надмірної тріщини в залізобетонній конструкції;

- руйнування захисного шару залізобетонних конструкцій;

- руйнування покриття, елементів огорожі, гідроізоляції, руйнування елементів деформаційних швів, тощо.

Розрахункові моделі

1.11Розрахункові моделі для визначення внутрішніх зусиль від статичних і динамічних навантажень мають відтворювати особливості роботи споруди на всіх етапах її життєвого циклу, бути адекватними прийнятим проектним ситуаціям. Кількість і докладність розрахункових схем мають бути достатніми для з’ясування напружено-деформованого стану конструкції на всіх етапах виготовлення, транспортування, монтажу та експлуатації.

В конструкціях, де послідовність монтажу впливає на кінцевий напружений стан, розрахункові схеми мають відтворювати всі стадії монтажу.

1.12Розрахункові моделі для визначення внутрішніх зусиль від статичних і динамічних навантажень мають бути геометрично лінійними, якщо апріорі відомо, що це не призводить до помилок, більших від 5%. При цьому робота матеріалу в перерізах вважається лінійною, тобто задача залишається фізично-лінійною на всіх етапах навантаження. Перерозподіл внутрішніх зусиль за рахунок пластичних деформацій в перерізах або можливість пристосування конструкції може враховуватися за умови спеціального обґрунтування.

1.13Розрахункові моделі статично невизначених конструкцій, в елементах яких проходять довготривалі процеси, мають моделювати ці процеси для отримання кінцевого перерозподілу зусиль.

Архітектурні вимоги

1.14Архітектурні вимоги до моста формулюються замовником в технічному завданні. Для проектів мостів в містах, населених пунктах, курортних зонах, в місцях відпочинку і на магістралях загальнодержавного значення рекомендується архітектурні рішення приймати на конкурсній основі.

1.15В усіх випадках архітектор має право приймати участь в розробці варіантів моста.

Планувальні рішення

1.16Вибір місця переходу, розміщення опор, визначення положення споруди в плані і профілі належить виконувати з урахуванням вимог трасування дороги (лінії) або прийнятих містобудівельних і планувальних рішень, будівельних і експлуатаційних показників варіантів, а також руслових, геологічних, гідрологічних, ландшафтних та інших місцевих умов, що впливають на техніко-економічні показники відповідної ділянки дороги (лінії).

При виборі місця мостового переходу через судноплавні річки слід користуватися вимогами ДСТУ Б В.2.3-1.

1.17Кількість і розміри водопропускних споруд на перетині з водотоком належить визначати на основі гідравлічних розрахунків, при цьому необхідно враховувати майбутній вплив споруди на довкілля.

Перепуск води декількох водотоків через одну споруду повинен бути обґрунтований, а при наявності селевого стоку, лесових ґрунтів і можливості утворення намерзлого льоду не припускається.

1.18Залізничні мости з влаштуванням рейкових колій на баласті, малі і середні автодорожні та міські мости, а також труби дозволяється розташовувати на ділянках дороги (вулиці) з будь-яким профілем і планом, прийнятим для дороги (вулиці), що проектується.

Залізничні мости з безбаластною проїзною частиною належить розташовувати на прямих ділянках шляху, горизонтальних площинах або ухилах не крутіше ніж 4‰. Розташування таких мостів на ухилах, крутіших ніж 4‰, а на залізницях підприємств – також на кривих в плані, допускається тільки при техніко-економічному обґрунтуванні.

Поздовжній ухил їздового полотна повинен бути (‰), не більше: 30 – для великих автодорожніх мостів; 40 – для міських мостів. В регіонах, схильних до голольоду, поздовжній ухил їздового полотна приймати крутіше ніж 20 ‰ не рекомендується. Поздовжній ухил з'їздів з мосту та ділянки мостів у Тут і далі умовний розподіл мостів: малі – довжиною до 25 м, середні – довжиною від 25 до 100 м; великі – довжиною понад 100 м. Автодорожні (в тому числі міські) мости довжиною менше від 100 м, але з прогонами понад 60 м також відносяться до великих. Довжину моста належить приймати як відстань між задніми гранями устоїв (стоянів). місцях розв'язок у містах може бути збільшений при відповідному обґрунтуванні, але при всіх обставинах не може перевищити 80‰.

1.19Товщину засипки над ланками або плитами перекриття труб (включаючи пішохідні тунелі), а також над склепіннями мостів належить приймати не менше за вказаної в табл. 1.3.

) * Рахуючи від верху елементу (плити перекриття) труби або від верхньої точки склепіння до підошви рейок на залізницях або до низу дорожнього одягу – на автомобільних дорогах. ) ** Але не менше 0,8 м від верху ланки труби до поверхні дорожнього покриття. ) *** Але не менше 0,5 м від рівня брівки земляного полотна

Примітка. Товщину засипки над залізобетонними трубами і пішохідними тунелями, розташованими в межах залізничних станцій, припускається приймати менше 1 м.

Основні вимоги до конструкцій

1.20Основні розміри прогонових будов і опор нових мостів, а також труб рекомендується призначати з дотриманням принципів модульності і уніфікації в будівництві.

При розробці типових проектів залізничних мостів і труб треба передбачати можливість використання їх при будівництві других колій і заміни прогонових будов під час експлуатації.

Розрахункові прольоти нерозрізних або повну довжину розрізних прогонових будов автодорожніх і міських мостів на прямих ділянках доріг належить призначати рівними 3, 6, 12, 15, 18, 21, 24, 33 і 42 м, а при більших розмірах прогонів – кратними до 21 м.

Відхилення від указаних розмірів допускається при техніко-економічному обґрунтуванні при проектуванні мостів що зводяться поблизу існуючих, багатопрогонових шляхопроводів через залізничні станційні колії, дерев’яних мостів з прогонами менше 9 м, а також окремих прогонів мостів складних систем.

1.21Конструкція деформаційних пристроїв (опорних частин, шарнірів, деформаційних швів, урівнювальних приладів, сезонних урівнювальних рейок) та їх розташування повинні забезпечувати необхідну свободу очікуваних взаємних переміщень (лінійних, кутових) окремих частин (елементів) споруди. Проектна документація мусить містити вказівки щодо встановлення деформаційних пристроїв з урахуванням готовності споруди і температури під час їх встановлення.

1.22На мостових переходах при необхідності регулювання напряму водного потоку і запобігання підмивів (розмивів) належить передбачати струмененапрямлені і берегозахисні споруди.

Струмененапрямлені дамби треба передбачати при заплавній витраті води не менше 15% розрахункової витрати або при середніх розрахункових швидкостях течії води під мостом до розмиву понад 1 м/с, а також при відповідних ситуаційних особливостях переходу (притискних течіях, перекриттях проток тощо).

Для труб і малих мостів на основі гідравлічних розрахунків належить передбачити заглиблення, розчистку та укріплення русел, заходи, що запобігають накопиченню наносів, а також пристрої для гасіння швидкостей потоку на вході і виході.

1.23Отвори (висоту в просвіт) труб належить назначати, як правило, не менше (в м):

- 1,0 – при довжині труби (або при відстані між оглядовими колодязями між коліями на станціях) до 20 м;

- 1,25 – при довжині труби 20 м і більше, але до 30 м;

- 0,5 – на з’їздах і дорогах III категорії і нижче при влаштуванні в межах труби бистротоку (ухил

10‰ і більше) та огорожі на вході.

При довжині труби більше 30 м приймається індивідуальне проектне рішення на основі технікоекономічного порівняння.

Отвори труб на внутрішньогосподарських автомобільних дорогах при довжині труби 10 м і менше допускається приймати 0,5 м.

Отвори труб і малих мостів допускається збільшувати для використання їх як пішохідних переходів, скотопрогонів, а у випадках техніко-економічної доцільності – для пропуску колісного транспорту (низьких вузькозахватних сільськогосподарських машин) з забезпеченням відповідних габаритів.

1.24Водопропускні труби на розрахункові витрати належить, як правило, проектувати для безнапірного режиму роботи. При техніко-економічному обґрунтуванні допускається передбачати напівнапірний і напірний режими роботи водопропускних труб. При цьому під оголовками і ланками треба передбачати фундаменти, а при необхідності також протифільтраційні екрани. Крім того, при напорному режимі треба застосовувати спеціальні вхідні оголовки і забезпечувати водонепроникність швів між торцями ланок і секціями фундаментів, надійне кріплення русла, стійкість насипу проти напору і фільтрації.

1.25Водопропускні труби, як правило, належить проектувати з вхідними і вихідними оголовками, форма і розміри яких забезпечують прийняті в розрахунках умови протікання води та стійкість насипу, що оточує трубу.

Сталеві гофровані труби допускається проектувати без влаштування оголовків. При цьому нижня частина незрізної труби повинна виступати з насипу на рівні його підошви не менше як на 0,2 м, а переріз труби зі зрізаним кінцем має виступати з тіла насипу не менше як на 0,5 м.

1.26Застосовувати труби не допускається при можливості льодоходу і корчеходу, а також, як правило, в місцях утворення селей і намерзлого льоду.

Для пропуску селевих потоків належить передбачати однопрогонові мости з отворами не менше 4 м або селеспуски з мінімальним стисненням потоку.

1.27При проектуванні нових мостів поблизу існуючих потрібно дотримуватись таких правил:

- вільний проміжок між мостами повинен бути таким, аби була можливою робота плавучих агрегатів при будівництві нового і утриманні існуючого мостів;

- прогони нового мосту повинні відповідати прогонам існуючого або бути рівними двом чи декільком прогонам;

- нові опори повинні бути співвісними до існуючих і паралельними до судового ходу на судноплавних річках.

1.28В конструктивних рішеннях, що приймаються при проектуванні малих залізничних мостів з їздою на баласті, необхідно передбачити можливість підняття колії при їх капітальному ремонті.

Габарити

1.29Габарити наближення конструкцій мостів, що проектуються для нового будівництва та реконструкції повинні призначатися, виходячи з умов вільного пропускання транспортних засобів по спорудах і під ними. При проектуванні ремонту мостів передбачається зберігати або частково поліпшувати існуючі габарити з впровадженням, при необхідності, комплексних заходів щодо обмеження або регулювання руху транспорту.

1.30Габарити наближення конструкцій мостів для пропуску залізничного транспорту повинні відповідати вимогам ГОСТ 9238.

Габарити наближення конструкцій мостів для пропуску метрополітенів мають відповідати вимогам ГОСТ 23961.

Габарити наближення конструкцій мостів на автомобільних дорогах загального користування, а також на вулицях та дорогах населених пунктів призначаються згідно з обов’язковим додатком В.

1.31Ширину тротуарів на автодорожніх та міських мостах, пішохідних тунелях, сходах і пандусах слід приймати в залежності від розрахункової інтенсивності руху пішоходів у “годину пік” і максимальної (середньодобової) пропускної здатності однієї смуги шириною 1м: тунелів – 1000 (750), тротуарів і мостів – 2000 (1500), сходів – 1500 (1250) та пандусів – 1750 (1350) пішоходів/год.

Ширина пішохідних споруд тунельного типу має бути не менше 3 м. Для пішохідних мостів мінімальна ширина проходу 1,5 м.

Ухил сходів має не перевищувати 1:2,3 при розмірі сходинок 14x32 см, кількість сходинок в марші 12. Після кожного маршу обов’язкове влаштування площадки довжиною не менше 1,5 м.

Вздовж сходів обов’язково влаштовувати пандуси для дитячих та інвалідних візків. Пандуси належить влаштовувати на всіх пішохідних переходах шириною не менше 1 м (додатково до мінімальної ширини сходів). Пішохідні пандуси повинні мати ухил не більш 80‰.

В залежності від очікуваної інтенсивності руху пішоходів на автодорожніх і міських мостах слід передбачати тротуари. На всіх автодорожніх мостах довжиною до 60 м поза населеними пунктами тротуари, а також службові проходи не передбачати, а на мостах більшої довжини при відсутності регулярного пішохідного руху (менше ніж 200 пішоходів за добу), або неможливості такого – тротуари не передбачати, а службові проходи – тільки за завданням замовника.

При відсутності тротуарів і службових проходів ширину смуг безпеки приймати 2,0 м для доріг I і II категорій, 1,5 м – для доріг III категорії, 1,0 м – для IV і V категорій.

На ділянках сполучення моста з підходами слід забезпечувати можливість вільного проходу пішоходів на тротуар без подолання бар'єрного огородження"

На малих та середніх мостах, при відсутності організованого руху пішоходів на підходах, тротуари або службові проходи не влаштовуються.

1.32Габарити мостів для прогону худоби слід приймати шириною не менше ніж 4,0 м; споруд тунельного типу висотою не менше ніж 2,5 м, а шириною – в залежності від довжини за формулою 2 + λ / 6, де λ – довжина споруди (м), але не менше ніж 4,0 м і не більше ніж 8,0 м. Якщо споруди призначені для міграції диких тварин (біопереходи), то їхні габарити призначаються за технічними вимогами природоохоронних органів.

1.33Габарити підмостових судноплавних прольотів повинні задовольняти вимоги ДСТУ Б В.2.3-1. При реконструкції (розширенні) мостів підмостові габарити слід призначати на основі технікоекономічних розрахунків з урахуванням параметрів існуючих мостів.

1.34Величина перевищення елементів над розрахунковими рівнями води і льодоходу має бути не менше величини, зазначеної в табл.1.4.

1.35Перевищення низу прогонових будов над найвищим статичним рівнем водосховища повинне бути не менше 0,75 м висоти розрахункової вітрової хвилі плюс 0,25 м.

1.36Відстань між опорами на просвіт в разі корчоходу слід призначати з урахуванням розміру корчів, але не менше ніж 20,0 м на автодорогах І, ІІ категорій та магістральних вулицях. В інших випадках – 15,0 м.

1.37На річках та водоймищах з особливими режимами експлуатації (сплав лісу, зони мисливства і рибальства, прикордонні зони, заповідно-рекреаційні зони та інші) підмостові габарити слід призначати за спеціальними технічними умовами власників територій або господарств.

1.38Перевищення найвищої точки внутрішньої поверхні водопропускних труб у будь-якому перерізі над поверхнею води у трубі при розрахунковому паводку у безнапірному режимі роботи повинне бути на просвіт: у круглих та склепінчастих трубах висотою до 3,0 м – не менше ніж 1/4 висоти труби, вище за 3,0 м – не менше ніж 0,75 м; у прямокутних трубах висотою до 3,0 м – не менше ніж 1/6 висоти труби, вище за 3,0 м – не менше ніж 0,50 м.

1.39При необхідності влаштування на мостах або під ними велосипедних доріжок, їхнє розташування і габарити визначаються завданням.

0,75

Примітка 1. Для малих мостів найменше перевищення низу прогонових будов дозволяється приймати без урахування висоти вітрової хвилі.

Примітка 2. При визначенні геометричних параметрів мостових переходів розрахункову витрату повеневих вод та їхні рівні слід приймати з імовірністю перевищень максимальних значень відповідно до табл. 1.4 і 1.5.

Примітка 3. При визначенні рівня верху площадок для встановлення опорних частин рівень води необхідно визначити з урахуванням набігання потоку на опору моста.

Розрахунок мостів і труб на дію водного потоку

Загальні вказівки

1.40Розрахунок мостів, труб і заплавних насипів на дію водного потоку належить виконувати, як правило, за гідрографами і водомірними графіками розрахункових паводків. Крім того, мости, труби і заплавні насипи на залізницях загальної мережі необхідно розраховувати за гідрографами і водомірними графіками паводків, умовно названими найбільшими. При цьому ймовірність перевищення розрахункових і найбільших паводків належить приймати однаковими з указаними в табл. 1.5 ймовірностями перевищення максимальних витрат відповідних паводків.

За відсутністю гідрографів і водомірних графіків, а також в інших обґрунтованих випадках розрахунок споруд на дію водного потоку допускається здійснювати за максимальними витратами і відповідними їм рівнями розрахункових і найбільших паводків.

В розрахунках належить враховувати досвід водопропускної роботи близько розташованих споруд на тому ж водотоці, вплив водопропускних споруд одна на одну, а також вплив на водопропускну споруду, що проектується, існуючих або майбутніх гідротехнічних та інших річкових споруд.

При наявності поблизу мостів і труб інженерних споруд, будівель і сільськогосподарських угідь необхідно перевірити їхню безпеку від підтоплення через підпір води перед спорудою.

При проектуванні водопропускних споруд, розташованих біля некапітальних гребель, необхідно врахувати можливість прориву цих гребель. Питання про підсилення цих гребель або збільшення отвору споруди необхідно вирішувати комплексно шляхом порівняння техніко-економічних показників можливих рішень.

1) При розрахунках брівок земляного полотна регуляційних споруд та огороджувальних дамб блукаючих русел рік, що не затоплюються, для залізниць III категорії ймовірність перевищення максимальних витрат при найбільшому паводку слід приймати 0,33 %. 2) Якщо з технологічних причин підприємств перерва у русі не дозволяється, ймовірність перевищення слід приймати 1 %.

1.41У розрахунках належить приймати максимальні витрати паводків того походження, при яких для заданого значення ймовірності перевищення складаються найбільш несприятливі умови роботи споруд (табл. 1.6).

Побудова гідрографів і водомірних графіків, визначення максимальних витрат при різних паводках і відповідних їм рівнів води належить виконувати згідно з вимогами СНиП 2.01.14.

Допускається користуватися регіональними нормами стоку, розробленими для різних природно-кліматичних зон України.

1.42Розміри отворів малих мостів і труб допускається визначати за середніми швидкостями течії води, допустимими для ґрунтів русла (в тому числі на вході і виході з споруди), типів кріплення його конусів. При цьому необхідно дотримуватись вимог, наведених в 1.34 і 1.38.

Для малих мостів і труб у випадку визначення їхніх отворів за зливовим стоком допускається враховувати акумуляцію води перед спорудою. Зменшення витрат в споруді внаслідок врахування акумуляції допускається не більше ніж в 3 рази.

1.43Розміри отворів великих і середніх мостів належить визначати з урахуванням підпору, природних деформацій русла (особливо на передгірних ділянках гірських річок), стійкого уширення підмостового русла (зрізки), загального і місцевого розмивів біля опор, конусів і регуляційних споруд. Отвір моста в просвіт не повинен бути меншим від стійкої ширини русла.

Розміри отворів міських мостів належить призначати з врахуванням майбутнього регулювання ріки і вимог впорядкування набережних.

1.44Розрахунок загального розмиву під мостами належить виконувати на основі розв’язку рівняння балансу наносів на ділянках русел річок в межах зони впливу мостових переходів при паводках, указаних в 1.41. При цьому слід надавати перевагу аналітичному розв’язку рівняння балансу наносів, методику якого наведено в додатку М.

Для попередніх розрахунків, а також за відсутністю необхідних даних про режим водотоку загальний розмив допускається прогнозувати за його граничною величиною, що відповідає відновленню в руслі природного балансу наносів.

При морфометричній основі розрахунку обчислені максимальні глибини загального розмиву належить збільшити на 15%.

1.45При побудові лінії найбільших розмивів треба враховувати крім загального розмиву місцеві розмиви біля опор, вплив регуляційних споруд та інших елементів мостового переходу, можливих природних переформувань русла (які на передгірних ділянках гірських річок можуть бути того ж порядку, що й місцеві розмиви біля опор) і особливості його геологічної будови.

Розрахунки мостів на дію сейсмічних навантажень належить виконувати без урахування місцевого розмиву русла біля опор.

1.46Величину коефіцієнта загального розмиву під мостом належить обґрунтовувати технікоекономічним розрахунком. При цьому треба враховувати вид ґрунтів русла, конструкцію фундаментів опор моста і глибину їхнього занурення, розбивку моста на прогони, величини підпорів, можливі уширення русла, швидкості течії, допустимі для судноплавства і міграції риби, а також інші місцеві умови. Величину коефіцієнта загального розмиву, як правило, належить приймати не більше 2.

При морфометричній основі розрахунку коефіцієнти загального розмиву належить приймати не більше 1,75.

1.47Зрізку ґрунту заплавної частини отвору моста допускається передбачати тільки на рівнинних річках. Розміри і конфігурацію зрізки належить визначати розрахунком, виходячи з умов її незамулення в залежності від частоти затоплення заплави (як правило, не менше 50-75 %) і міри стиснення потоку мостовим переходом при розрахунковому рівні високої води (як правило, не менше 1,7).

Зрізка в руслі боковиків, обмілин, осередків не допускається.

1.48Уширення під мостом внаслідок зрізки ґрунту треба плавно з’єднувати з неуширеними частинами русла для забезпечення сприятливих умов підведення потоку води і руслоформувальних наносів до підмостового перерізу. Загальна довжина зрізки (з верхової і низової сторони від осі переходу) повинна бути в 4-6 разів більша від її ширини в створі моста. Треба уникати конфігурації зрізки з найбільшою шириною в створах голів регуляційних споруд.

При проектуванні зрізки ґрунту на заплаві необхідно передбачати видалення заплавного намулку до оголення незчеплених алювіальних ґрунтів по всій площі зрізки.

1.49Перевищення брівок земляних споруд на підходах до великих і середніх мостів над рівнями води при паводках згідно з 1.41 (з урахуванням набігу хвилі на укоси і можливого підпору) належить приймати, м, не менше: 0,5 – для земляного полотна і огороджувальних дамб на мостових переходах через річки з блукаючими руслами; 0,25 – для регуляційних, споруд і берм насипів.

Перевищення брівок земляного полотна на підходах до малих мостів і труб над рівнями води згідно з 1.41 (з урахуванням підпора і акумуляції) належить приймати не менше 0,5 м, а для труб при напірному і півнапірному режимах роботи – не менше 1,0 м. Крім того, на автомобільних дорогах при визначенні перевищення брівки земляного полотна на підходах до вказаних споруд належить дотримуватись умов перевищення низу дорожнього одягу над рівнем ґрунтових і поверхневих вод, згаданих в СНіП ІІ-Д.5-72.

Підпори на мостових переходах розраховуються за рівнянням нерівномірного руху рідини з урахуванням впливу руслових деформацій в процесі проходження розрахункового (найбільшого) паводка по природному підмостовому руслу.

1.50Напірні укоси підходів повинні бути захищені від динамічних дій – поздовжніх течій, хвиль, льодоходу. На мостових переходах через річки, що протікають на узгір'ях, не рекомендується застосовувати активні способи захисту у вигляді струменевідбійних споруд.

1.51При необхідності регулювання напряму потоку і запобігання підмивів (розмивів) на мостових переходах належить передбачати струмененапрямні і берегозахисні споруди.

Стумененапрямні дамби треба передбачати при заплавній витраті води не менше 15% загальної розрахункової витрати або при середніх розрахункових швидкостях течії води під мостом до розмиву понад 1 м/с, а також при відповідних ситуаційних особливостях переходу (притискних течіях, перекриттях проток тощо).

Конфігурація і розміри струмененапрямних дамб в плані повинні визначатись з огляду на місцеві морфометричні умови при неухильному забезпеченні безвідривного обтікання їх водним потоком. З метою запобігання руйнування дамб слід передбачати захисні укріплення напірних укосів і особливо голів, які працюють в найважчих умовах.

1.52При розрахунках опор мостів, фундаментів і основ на вплив водного потоку ймовірності 0,33% розрахункові опори матеріалів конструкцій і ґрунтів дозволяється підвищувати на 20%.

Розрахунки споруд на силові впливи

Загальні вказівки

1.53П Несучі конструкції і основи мостів і труб необхідно розраховувати на дію постійних навантажень і несприятливих сполучень тимчасових навантажень, зазначених у розд. 2, якщо інше не обумовлене завданням. Розрахунки слід виконувати за граничними станами відповідно до вимог розділу 1.8.П.-1.10П.

1.54П Тимчасові навантаження від рухомого складу (транспортних засобів) залізниць і автомобільних доріг у випадках, що передбачено чинними нормами, слід вводити до розрахунку з відповідними динамічними коефіцієнтами.

При врахуванні одночасної дії на споруди двох або більше тимчасових навантажень розрахункові значення цих навантажень слід множити на коефіцієнти сполучень, менші від одиниці або такі, що дорівнюють одиниці.

1.55Розрахункові схеми й основні передумови розрахунку мають відображати дійсні умови роботи конструкцій мостів і труб при їхньому будівництві і експлуатації.

Конструкції прогонових будов мостів, як правило, слід розраховувати як просторові, а при умовному розчленовуванні їх на плоскі системи – наближеними методами, що вироблено практикою проектування, і враховувати взаємодію елементів між собою і основою.

Зусилля в елементах конструкцій мостів і труб, для яких у нормах не зазначено методи їхнього розрахунку з урахуванням непружних деформацій, допускається визначати в припущенні пружної роботи прийнятої розрахункової схеми.

При відповідному обґрунтуванні розрахунок припускається виконувати за деформованою схемою, що враховує вплив переміщень конструкції під навантаженням.

Вибір розрахункових схем, а також методів розрахунку конструкцій мостів і труб необхідно робити з урахуванням ефективного використання сучасного програмного забезпечення.

1.56Величини розрахункових факторів, що визначаються в елементах конструкцій при розрахунках споруд на стадії експлуатації і при будівництві, а також величини розрахункових ефектів, які визначаються в монтажних елементах або блоках при їхньому виготовленні, транспортуванні і монтажі, не повинні перевищувати відповідні величини, встановлені нормами з проектування мостів і труб.

1.57За розрахункову мінімальну температуру слід приймати середню температуру зовнішнього повітря найбільш холодної п'ятиденки в районі будівництва відповідно до вимог СНиП 23-01 із забезпеченістю:

- 0,92 – для бетонних і залізобетонних конструкцій;

- 0,98 – для сталевих конструкцій і сталевих частин сталезалізобетонних конструкцій.

1.58Стійкість конструкцій проти перекидання слід розраховувати з прийняттям коефіцієнтів надійності за навантаженнями для І групи граничних станів за формулою m



M  M, (1) u z

 n де: Мu – момент перекидальних сил відносно осі можливого повороту (перекидання) конструкції, що проходить по крайніх точках обпирання;

Mz – момент утримувальних сил відносно тієї ж осі; m – коефіцієнт умов роботи, що дорівнює:

при перевірці конструкцій, що обпираються на окремі опори:

- у стадії будівництва – 0,95;

- при постійній експлуатації –1,0;

при перевірці перерізів бетонних конструкцій і фундаментів:

- на скельних основах – 0,9;

- нескельних - 0,8;

n – коефіцієнт надійності за призначенням, прийнятий рівним 1,1 при розрахунках стадії постійної експлуатації і 1,0 – при розрахунках у стадії будівництва.

(Основні літерні позначення, прийняті у формулах цих норм, наведено в довідковому додатку Σ).

Перекидні сили слід приймати з коефіцієнтами надійності за навантаженням, більшим за одиницю.

Утримувальні сили слід приймати з коефіцієнтом надійності за навантаженням:

- для постійних навантажень – f < 1;

- для тимчасового вертикального рухомого навантаження від порожнього складу залізниць, метрополітену і трамвая – f = 1.

В необхідних випадках слід врахувати виважувальну дію води.

1.59Стійкість конструкцій проти зсуву (ковзання) відноситься до І групи граничних станів та вираховується за формулою m

Q  Q (2)

 n де Qr — зсувна сила, вона дорівнює сумі проекцій сил, що зсувають, на напрям можливого зсуву;

Qz – утримувальна сила, вона дорівнює сумі проекцій утримувальних сил на напрям можливого зсуву;

m – коефіцієнт умов роботи, що дорівнює 0,9;

n – див. п. 1.58.

Примітка 1. За утримувальну горизонтальну силу, створювану ґрунтом, припускається приймати силу, створювану активним тиском в напрямку, протилежному напрямку зсуву.

Примітка 2. Сили тертя в основі необхідно визначати за мінімальним значенням коефіцієнта тертя підошви фундаменту об ґрунт.

Деформації, переміщення, поздовжній профіль

1.60П При проектуванні мостів слід забезпечувати плавність руху транспортних засобів шляхом обмеження пружних прогинів прогонових будов від рухомого тимчасового вертикального навантаження і призначення для поздовжнього профілю колії або проїзної частини відповідного обрису.

1.61Пружні вертикальні прогини прогонових будов, обчислені від дії рухомого вертикального навантаження, що відносяться до II граничного стану, мають не перевищувати значень, м:

- для залізничних мостів, мостів під метрополітен і швидкісний трамвай – вирахуваних за формулою

 

800  1,25

- для міських і автодорожніх мостів (включаючи мости на внутрішньогосподарських дорогах і дорогах промислових підприємств, а також під трамвайні колії), а також для пішохідних мостів з балковими прогоновими будовами –  l, де l – розрахунковий прогін, м. При розрахунках прогонів автодорожніх і міських мостів тимчасові навантаження належить розподіляти рівномірно по всій ширині проїзду і враховувати жорсткість всього перерізу.

Величини граничних прогинів допускається збільшувати для балкових прогонових будов мостів (крім пішохідних): однопрогонових і нерозрізних (за винятком крайніх прогонів прогонових будов залізничних мостів, що обпираються на проміжні опори) – на 20 %; дерев'яних – на 50%.

1.62Необхідний обрис колії і покриття проїзної частини на прогонових будовах мостів необхідно створювати за рахунок будівельного вигину прогонових будов, шляхом зміни товщини елементів мостового полотна, робочої висоти мостових брусів. При цьому можливо враховувати деформації від попереднього напруження і регулювання статичних систем.

Будівельний підйом балкових прогонових будов залізничних мостів слід передбачати за плавною кривою, стріла якої після врахувань деформацій від постійного навантаження дорівнює 40% пружного прогину прогонової будови від рухомого вертикального навантаження, а для автодорожніх і міських мостів слід враховувати, як правило, тільки постійні навантаження.

Примітка. Будівельний підйом припускається не передбачати для прогонових будов, прогин яких від постійного і рухомого вертикального навантаження не перевищує 1/1600 величини прогону (але не більше 1,5 см у залізничних мостах з їздою на поперечках), а також для дерев'яних мостів із прогонами.

1.63Будівельний підйом і обрис профілю покриття прогонових будов автодорожніх і міських мостів слід передбачати так, щоб після прояву деформацій від довготривалих процесів, але не пізніше двох років з моменту дії повного постійного навантаження кути перелому поздовжнього профілю по осях смуг руху в місцях з’єднання прогонових будов між собою і з підходами не перевищували:

- при відсутності на мосту рухомого вертикального навантаження – величин, наведених у табл. 1.7;

- при завантаженні моста рухомим тимчасовим вертикальним навантаженням по осях смуг руху – 25‰ для навантаження АК і 15‰ для навантажень НК.

У проектній документації слід вказувати поздовжній профіль проїзду на момент виготовлення одягу проїзної частини (з намічуваним поліпшенням його обрису за допомогою зміни товщини вирівнювального шару) і після прояву деформацій від усадки і повзучості бетону.

Примітка. До прояву тривалих деформацій в бетонних і канатних елементах кути перелому поздовжнього профілю при відсутності на мосту рухомого тимчасового вертикального навантаження можуть перевищувати величини, наведені в табл. 1.7, не більше ніж у 2 рази.

Примітка 1. Якщо відстань між місцями з’єднання прогонових будов між собою або з підходами перевищує 50 м, граничні значення кутів перелому може бути збільшено в 1,2 рази.

Примітка 2. У температурно-нерозрізних прогонових будовах, об'єднаних по плиті проїзної частини, кути перелому профілю слід визначати з коефіцієнтом 0,5.

1.64При проектуванні прогонових будов зовні статично невизначених систем у розрахунках необхідно враховувати можливі осідання і переміщення опор.

Горизонтальні і вертикальні переміщення верха опор слід також враховувати при призначенні конструкцій опорних частин і деформаційних швів, розмірів підфермених плит (оголовків опор, ригелів).

Різні за величиною осідання сусідніх опор не повинні викликати появу в поздовжньому профілі додаткових кутів перелому, що перевищують для мостів:

- автодорожніх і міських – 2‰;

- залізничних – 1‰.

Граничні величини поздовжніх і поперечних зміщень верха опор залізничних і автодорожніх мостів з розрізними балковими прогоновими будовами з урахуванням загального розмиву русла, як правило,

 0 не перевищують значення 0,5 см, де l0 – довжина меншого прогону (м), що примикає до опори, прийнята не менше 25 м.

Розрахунковий період власних горизонтальних поперечних коливань для балкових розрізних металевих і сталезалізобетонних прогонових будов залізничних мостів має бути (у секундах) не більш 0,01l (l – прогін, м) і не перевищувати 1,5 с.

У прогонових будовах пішохідних мостів розрахункові періоди власних коливань (у незавантаженому стані) за двома нижчими формами (в балкових розрізних системах – по одній нижчій формі) не повинні бути від 0,45 до 0,60 с – у вертикальній та від 0,9 до 1,2 с – у горизонтальних площинах.

При цьому належить враховувати можливість завантаження натовпом, інтенсивністю 0,49 кПа (50 кгс/м2).

На стадії монтажу прогонових будов для консолі, що монтується внавіс або насувається, періоди власних поперечних коливань у вертикальній і горизонтальній площинах не повинні перевищувати 3 с, а період власних крутних коливань для запобігання аеродинамічної нестійкості має бути не більше 2 см і не менше ніж період поперечних коливань.

Висячі і вантові мости слід перевіряти на аеродинамічну стійкість і просторову жорсткість. Для конструкцій з динамічними характеристиками, що істотно відрізняються від аналогічних характеристик побудованих мостів, крім аналітичних розрахунків слід проводити відповідні дослідження на моделях.

1.65Будівельний підйом труб при висоті насипу понад 12 м слід призначати відповідно до розрахунку очікуваного осідання від ваги ґрунту насипу. При розрахунку осідання труб припускається використовувати методику, що застосовується при розрахунку осідання фундаментів.

Труби під насипами висотою 12 м і менше слід укладати з будівельним підйомом (за лотком), рівним: 1/(80 h) – при фундаментах на піщаних, галечникових і гравелистих ґрунтах основи; 1/(50h) – при фундаментах на глинистих, суглинних і супіщаних ґрунтах основи і 1/(40h) – при ґрунтових подушках з піщано-гравелистої або піщано-щебеневої суміші (h – висота насипу).

Відмітки лотка вхідного оголовка (або вхідної ланки) труби слід призначати так, щоб вони були вищими за відмітки середньої ланки труби як до прояву осідань основи, так і після припинення цих осідань.

Стабільність проектного положення секцій фундаментів і ланок водопропускних труб у напрямку поздовжньої осі споруд має бути забезпечена стійкістю укосів насипу і міцністю ґрунтів основи.

Примітка. При розташуванні труб на скельних ґрунтах і на пальових фундаментах будівельний підйом призначати не слід.

Верхня будова колії на залізничних мостах

1.66Колії на мостах слід укладати на щебеневому баласті, на безбаластових залізобетонних плитах. На металевих прогонових будовах за узгодженням із Укрзалізницею припускається застосовувати нестандартні конструкції мостового полотна (металеві поперечки, а також безпосереднє кріплення рейок до сталевої плити). На малих мостах, а також на всіх мостах, розташованих у межах станцій, на кривих у плані або ділянках колії з ухилом крутіше 4 ‰, колію, як правило, слід укладати на баласті.

Рейки на мостах слід укладати важкого типу (не легше типу Р50 і не легше типу рейок, що укладаються на підходах). На великих мостах, на мостах з розвідними прогонами і на підходах до цих споруд на ділянках не менше 200 м в кожну сторону слід укладати рейки не легше типу Р65.

Для зменшення динамічного впливу поїздів на конструкції мостів рекомендовано застосування безстикової колії.

На залізобетонних мостах з їздою на баласті з балочними прогоновими будовами довжиною до 33,6 м включно та на залізобетонних арочних мостах безстикова колія укладається без обмежень сумарної довжини прогонових будов.

На металевих мостах з безбаластним мостовим полотном (дерев'яні мостові бруси, металеві поперечини, залізобетонні плити) безстикова колія укладається на однопрогонових мостах при довжині прогонової будови до 55 м та на багатопрогонових – при сумарній довжині прогонових будов до 66 м з закріпленням рейкових плітей згідно з інструкціями Укрзалізниці.

Влаштування безстикової колії на мостах із безбаластним мостовим полотном при сумарній довжині прогонів понад 66 м виконується за спеціальним проектом, узгодженим з Укрзалізницею.

1.67Конструкція мостового полотна має забезпечувати:

- можливість проходу коліс рухомого складу у випадку сходу їх з рейок;

- утримання і ремонт колії з використанням засобів механізації.

1.68Баластове корито стоянів і прогонових будов з їздою на баласті має забезпечувати розміщення баластової призми типового поперечного профілю, прийнятого для мостів.

1.69Мостове полотно (включаючи охоронні пристосування, зрівнювальні прилади або сезонні зрівнювальні рейки) слід проектувати, керуючись „Інструкцією з улаштування і конструкції мостового полотна на залізничних мостах".

1.70Безбаластове мостове полотно на залізобетонних плитах має бути шириною не менше 3,20 м.

1.71Мостові бруси (дерев'яні поперечки) мають відповідати вимогам ГОСТ 28450, мати переріз не менше 20x24 см і довжину 3,25 м.

1.72Двосторонні тротуари з перильним огородженням висотою не менше 1,1 м від поверхні тротуару слід передбачати на всіх мостах довжиною більше 25 м; на всіх мостах висотою більше 3 м; на всіх мостах, розташованих у межах станцій та на всіх шляхопроводах.

На двоколійних та багатоколійних мостах з їздою поверху слід обов'язково передбачати тротуари на міжколії.

Настил тротуарів, як правило, слід проектувати із залізобетонних плит.

1.73При проектуванні колії на підходах слід передбачати заходи, що перешкоджають угону колії з підходів на міст.

1.74Під шляхопроводами та пішохідними мостами з опорами стійкового типу слід укладати контркутники, що виходять у кожну сторону за бічні грані шляхопроводу не менше, ніж за 10 м.

У коліях на мостах і шляхопроводах доріг промислових підприємств при кривих радіусом 500 м і менше слід передбачати спеціальні пристрої, що перешкоджають зміні ширини колії.

Мостове полотно автодорожніх і міських мостів

1.75Конструкція мостового полотна повинна мати необхідну міцність, забезпечувати комфортність та безпеку руху транспорту, надійний захист несучих елементів прогонової будови від несприятливих впливів, проектний термін служби та ремонтоздатність. Має бути передбачена можливість виконання робіт при будівництві, утриманні та капітальному ремонті сучасними механізованими засобами.

1.76На мостах для суміщеного руху рейкового транспорту та автомобілів, рейкові колії метрополітену та швидкісного трамваю мають бути відокремленими і захищеними огорожею від автопроїзду. Трамвайні колії на міських мостах, як правило мають бути тими самими, що і на прилеглих вулицях.

1.77Покриття проїзної частини по всій її ширині, включаючи і невиділену конструктивно розділову смугу, між бордюрами або огорожами безпеки має бути однаковим за конструкцією; відмінності допускаються лише у фактурі окремих смуг. Проїзну частину незалежно від конструкції огорожі безпеки слід огородити бордюром висотою не менше 8 см із природного каменю або бетону, здатного функціонувати протягом проектного терміну служби в дуже агресивномусередовищі.

Відмова від влаштування бордюру допускається, як виняток, при поверхневому водозборі поздовжніми відкритими лотками. У всякому разі, падіння сміття, щебеню та неорганізований водоскид в підмостовий простір не допускається.

1.78Конструкції дорожнього одягу на залізобетонній плиті прогонової будови слід виконувати з гідроізоляцією або без неї. У будь-якому випадку дорожній одяг має не допускати проникнення води до несучих конструкцій.

А. Конструкція з гідроізоляцією

Монолітна залізобетонна плита, вирівняна відповідно до вимог підготовки поверхні під гідроізоляцію, або, при необхідності, вкрита шаром вирівнювального бетону товщиною 30-40 мм, класу В30 за міцністю, W6 за водонепроникністю, F200 за морозостійкістю (з контролем у соляному середовищі), покривається шаром гідроізоляції, рулонним або наливним (мастичним), який зберігає міцність та водонепроникність протягом призначеного йому проектного періоду служби. Вимоги до підготовки поверхні під гідроізоляцію слід обумовити в технічних умовах на гідроізоляцію. Безпосередньо поверх гідроізоляції укладається асфальтобетонне покриття збільшеної товщини, нижній шар якого виконує функції захисту гідроізоляції.

Асфальтобетонне покриття необхідно проектувати в цьому разі тришаровим (30+2x40 мм), або двошаровим (50+60 мм).

При виборі типу гідроізоляції обов’язкова перевірка її теплостійкості під впливом нижнього шару гарячого асфальтобетону. Цей варіант слід вважати основним.

В спорудах із несучими збірними залізобетонними або металевими прогонами треба улаштовувати монолітну залізобетонну плиту. Улаштування збірної залізобетонної плити та вирівнюючого шару не допускається. Загальну товщину монолітної залізобетонної плити проїзної частини приймати за розрахунком, але не менше 20 см.

При улаштуванні монолітної залізобетонної плити поверхня її має бути такої якості яка б дозволяла улаштування гідроізоляції безпосередньо на її поверхню без додаткових вирівнюючих шарів.

Покриття на тротуарах має бути тонкошаровим, наприклад із застосуванням епоксидно-поліурітанових композицій та кварцового піску.

Б. Конструкція без гідроізоляції

На монолітну залізобетонну плиту прогонової будови, укладається поверхневий шар безусадочного бетону товщиною не менше ніж 50 мм, класу В40 за міцністю, W12 за водонепроникністю, F300 за морозостійкістю (з контролем у соляному середовищі). В розрахунках на тріщиностійкість напруження розтягання в бетоні поверхневого шару мають не перевищувати вимог по тріщиностійкості категорій 2-а і 2-б, залежно від типу армування залізобетонної плити. Для бетону поверхневого шару слід застосовувати модифіковані добавки, що підвищують його водонепроникність, розтяжність й опірність стиранню. Якщо при випробовуваннях бетону поверхневого шару виявиться, що його розтяжність вище передбаченої для бетону класу В40, то в розрахунках допускається враховувати підвищені значення Rbtn і Rbt.ser. При визначенні зусиль у бетоні поверхневого шару необхідно враховувати стадійність завантаження прогонової будови. Нижні 25 мм бетону поверхневого шару дозволяється включати в розрахунковий переріз залізобетонної плити прогонової будови; захисний шар верхньої арматури залізобетонної плити приймати товщиною 30 мм.

1.79Покриття проїзної частини на сталевій ортотропній плиті є складовою частиною системи «плита – покриття» і відіграє істотну роль у роботі системи. Для цього слід забезпечити силовий зв'язок покриття з плитою в очікуваному діапазоні температур. Покриття може бути товстим – 6-8 см і тонким – 1-2 см. Вибір товщини покриття залежить від застосовуваних матеріалів та роботи системи «плита – покриття».

У мостах, що проектуються, де плиті можна задати високу жорсткість, припустимі жорсткі товсті покриття. При наявній малій жорсткості плити (наприклад, при реконструкції моста) і на прогонових будовах розвідних мостів доцільнішими є тонкі покриття малої жорсткості. Конструкція покриття має забезпечувати його надійну роботу протягом всього проектного періоду. Основні вимоги до покриття:

- комфортна їзда (безпечність, низький шум);

- надійний зв'язок зі сталевою плитою й участь у спільній роботі;

- захист плити від корозії;

- корозійна стійкість і ремонтоздатність покриття в умовах дуже агресивного середовища;

- проектна довговічність.

Вибір конструкції покриття для конкретного об'єкту слід здійснювати шляхом порівняння технічних та економічних характеристик варіантів.

1.80При влаштуванні покриття з асфальтобетону крім системи водовідводу з поверхні обов'язковим є забезпечення відводу води, що профільтрувалася через покриття. Для цього вздовж знижених місць поперечного перерізу проїзної частини та вздовж деформаційних швів, розташованих у нижніх місцях поздовжнього профілю, у товщі асфальтобетонного покриття необхідно влаштовувати дренаж зі скиданням води крізь отвори в плиті кожні 4-5 м.

1.81Між проїзною частиною і тротуарами або службовими проходами, а при відсутності останніх на краю плити прогонової будови, а також на розділовій смузі шириною менше ніж чотири метри та вздовж відокремленої смуги для рейкового транспорту мають бути встановлені огорожі безпеки, конструкції, утримувальні можливості яких обумовлюються категорією дороги або вулиці і умовами руху (додаток Ω)

Огорожі безпеки слід передбачати:

- на всіх мостах і шляхопроводах у містах та на автомобільних дорогах, а також на всіх шляхопроводах, що перетинають автомобільні дороги і залізниці всіх категорій;

- під шляхопроводами – згідно з додатком В;

При наявності тротуарів або службових проходів з їх зовнішньої сторони встановлюються перила висотою 1,1 м; для велосипедних доріжок висота перил повинна бути не меншою 1,3 м;

Заповнення перил має бути таким, щоб на висоті 70 см від покриття заповнення не мало отвори, крізь які пройде предмет діаметром 15 см, а вище – 22 см. Заповнення перил тротуарів (у населених пунктах) має бути з вертикальними заповнювальними елементами, які б не давали змоги використання їх як "дробини".

В обох випадках цей просвіт необхідно перекрити конструкцією, яка б запобігала падінню людини з мосту.

На мостах з роздільними прогоновими будовами по напрямках руху тротуари та службові проходи можуть бути влаштовані лише з зовнішнього боку (по відношенню до осі дороги) кожної прогонової будови.

Огорожа безпеки встановлюється на відстані від задньої поверхні стовпчика бар’єрної огорожі або парапету не менше 0,4 м від краю прогонової будови.

Якщо міст проектується роздільним під кожний напрямок руху, то просвіт між суміжними прогоновими будовами має бути 1,0 м, як виняток – 0,35 м.

При влаштуванні пішохідних тротуарів, велосипедних доріжок або службових проходів на автодорожніх та міських мостах їх слід огороджувати з зовнішнього боку перилами висотою 1,1 м, а з внутрішнього боку на транспортному огородженні передбачати встановлення поручнів на висоті 1,1 м.

При відсутності тротуарів на мостах бар'єрне огородження слід суміщати з перильним огородженням.

На мостах з роздільними по напрямках руху прогоновими будовами тротуари та службові проходи з внутрішнього боку не влаштовуються.

Відстань між бар'єрним огородженням і зовнішнім краєм прогонової будови повинна бути не менше розрахункової величини поздовжнього прогину огородження. В обох випадках цей просвіт необхідно перекрити.

Мости, що розташовані над залізничними електрифікованими коліями, повинні мати захисні сітки (або щільні щити) висотою 2 м довжиною не менше 1,5 м у кожний бік від проекції осі колії.

1.82Мінімальна висота бар’єрних огорож на мостах має бути 75 см – розмір від верху покриття до верху горизонтального заповнення огорожі.

Особливості проектування пішохідних мостів

1.83Пішохідні переходи в різних рівнях через проїзну частину вулиць і доріг в населених пунктах (мости, тунелі та ін.) слід передбачати згідно з вимогами ДБН В.2.3-5.

Поза населеними пунктами пішохідні переходи в різних рівнях через автомобільні дороги І та ІІ категорій, залізниці, залізничні станції, колії відстою потягів та ін. треба передбачати в місцях концентрованого потоку пішоходів (підходи до промпідприємств, учбових та спортивних закладів, торгівельних центрів та ін.)

1.84Несучі конструкції проїзної частини при ширині 3 метра і більше та відсутності сходів біля моста, мають бути розраховані на проїзд автомобілю, з параметрами вказаними у технічному завданні. При наявності сходів або при меншій ширині, навантаження автомобілем не враховується.

1.85При ширині проходу 3 м і більше та відсутності сходів на міст, несучі конструкції, окрім навантажень, які передбачено розділом 2, необхідно розраховувати на навантаження від автомобіля обслуговування вагою 30 кН з тиском на вісь 20 кН, з тиском на колесо 10 кН, що передається на площі 0,2 x 0,5 м.

1.86Асфальтобетонний дорожній одяг на пішохідних мостах влаштовувати не рекомендується. Дорожній одяг на сталевій плиті має забезпечити захист плити від корозії та потрібну шорсткість. Рекомендуються суміші на епоксидній основі. Залізобетонні та дерев’яні конструкції проходу можуть не мати спеціального дорожнього одягу.

1.87У містах пішохідні мости та сходи бажано проектувати критими. Пішохідні мости можуть не мати власного освітлення в тому випадку, коли освітлення здійснюється з поверхні землі. У разі встановлення опор освітлення на мосту, їх висоту може бути зменшено за рахунок більш частої їх постановки. Можливе лінійне освітлення.

Відвід води

1.88Поперечні ухили проїзної частини та тротуарів автодорожніх та міських мостів не захищені від попадання води мають мати поперечні ухили не менше 20 %о. Поперечний ухил слід збільшувати до 25 %о на смугах, крім двох середніх, на мостах з числом смуг 6 та більше. Поперечний ухил баластних корит залізничних мостів має бути прийнятий не менше 30%о.

1.89Воду з поверхні проїзної частини та проходів для пішоходів слід виводити через водовідвідні трубки або поздовжні лотоки. Неорганізоване видалення води через бічні крайки прогонових будов не допускається. Допускається, як виняток, видалення води через бічні крайки прогонової будови в тому випадку, коли крайку облаштовано з карнизом та сльозником, а вода потрапляє безпосередньо до поздовжнього лотка.

Для запобігання підтіканню води на нижні поверхні виступних консолей прогонових будов та оголовків опор слід передбачати захисні виступи, відсічки, сльозники.

1.90Водовідвідні трубки повинні мати внутрішній діаметр не менше 150 мм, бути закриті решіткою і збирати воду у трубку з усіх шарів покриття до шару гідроізоляції, гідроізоляція має бути надійно заведена у трубку і запобігати попаданню води на зовнішню поверхню трубки. Підведення води до трубок бажано здійснювати за рахунок дренуючих лотків.

Площу отворів водовідвідних трубок баластного корита залізничних мостів слід приймати з розрахунку не менше 5 см2 отвору на 1 м2 площі водозбору.

Для автодорожніх мостів, при відсутності розрахунків, може бути застосований такий самий підхід. Розрахунки об'єму дощового стоку мають виконуватись на дощ годинної інтенсивності з 5% ймовірністю перевищення. При відсутності більш детальних розрахунків допускається приймати інтенсивність дощу 1 мм/хв. Відстань між трубками вздовж мосту має бути не більше ніж 12 м.

При відповідному обґрунтуванні допускається не ставити водовідні трубки, але при цьому скид води має носити організований характер, що виключав би розтікання води по проїзній частині та змочування поверхні конструкцій моста.

1.91Створення замкнутих перерізів, у які може надходити вода внаслідок фільтрації, не допускається або вони мають бути забезпечені локальними засобами видалення води. При влаштуванні асфальтобетонного покриття проїзної частини на автодорожніх та міських мостах обов'язковим є створення дренажів для збирання та виведення води, що проникла через покриття.

Воду, що проникла через шари покриття має бути видалено за рахунок утворення системи дренажних каналів та трубок. Параметри трубок, дренажних каналів та пропускної спроможності фільтрів має бути обґрунтовано в проекті розрахунками.

При застосуванні не герметичних деформаційних швів, вода що проникає скрізь них має бути прийнята лотком та відведена за межі опори.

Місця проходу через плиту мосту кабелів освітлення або комунікацій, підвісок висячих мостів або вант мають бути надійно заізольовані за допомогою нестаріючих герметиків для виходу води з них. Люки для входу в середину замкненої прогонової будови не допускається розміщувати на проїзній частині.

Місця проходу через прогонову будову кабелів, підвісок висячих мостів або вантів мають бути надійно заізольовані і не пропускати воду.

Люки для входу всередину прогонової будови не допускається розміщувати на проїзній частині.

Оглядові колодязі (камери) під тротуарами для огляду (експлуатації) інженерних комунікацій повинні мати кришки з ущільнювачами, бути всередині надійно ізольовані та забезпечені можливістю видалення води, що проникла в камери.

З’єднання мостів з підходами

1.92Земляне полотно на довжині 10 м від задньої грані стоянів великих залізничних мостів має бути розширене на 0,5 м з кожної сторони, в автодорожніх і міських мостах – мати ширину не менше відстані між поручнями плюс 0,5 м з кожної сторони. Перехід від збільшеної ширини до нормальної слід робити плавним і здійснювати на довжині 15-25 м.

1.93У місцях примикання насипу до стоянів залізничних мостів слід передбачати заходи для утримання баластової призми від осипання.

1.94У з’єднанні автодорожніх і міських мостів з насипом необхідно передбачати укладання залізобетонних перехідних плит. Довжину плит слід приймати в залежності від очікуваних осідань ґрунту під лежнем плити і призначати, як правило, не більше 8 м.

На мостах зі стоянами, що обпираються безпосередньо на насип (диванного типу), довжину перехідних плит слід приймати 2 м.

1.95При техніко-економічному обґрунтуванні рекомендується стояни мостів проектувати необсипними.

1.96При з’єднанні обсипних стоянів з насипами підходів необхідно, щоб після осідання насипу і конуса частина стоянів, що примикає до насипу або вільної консолі (в автодорожніх мостах), входила в конус на величину (рахуючи від вершини конуса насипу на рівні брівки полотна до грані конструкції, що з’єднується з насипом,) не менше 0,75 м при висоті насипу до 6 м і не менше 1 м при висоті насипу понад 6 м.

Укоси конусів обсипних стоянів мають проходити нижче підферменої площадки (у площині шафової стінки) або верха бічних стінок, що огороджують шафову частину, не менше ніж на 0,50 м – для залізничних, автодорожніх і міських мостів. Низ конуса в необсипних стоянах не повинен виходити за передню грань стояна.

На рівні перетину передньої грані обсипного стояна з конусом, що має бути не менше ніж на 0,5 м вище рівня розрахункового паводку (без підпору і накату хвиль), слід передбачати берму шириною не менше 0,5 м на всю довжину стояна.

Укоси конусів необсипних стоянів мостів повинні мати ухили на висоту перших 6 м, рахуючи зверху вниз від брівки насипу, – не крутіше 1:1,25 і на висоту наступних 6 м – не крутіше 1:1,5. Крутизну укосів конусів насипів висотою понад 12 м слід визначати розрахунком стійкості конуса (з перевіркою основи) і призначати її не менше 1:1,75 у межах усього конуса або до більш пологої його частини.

Укоси конусів обсипних стоянів, стоянів рамних і пальово-естакадних мостів, а також усіх мостів у межах підтоплення при рівні води розрахункового паводка повинні мати ухили не крутіше 1:1,5, а при висоті насипів понад 12 м мають визначатися розрахунком за стійкістю (з перевіркою основ).

Для сейсмічних районів ухили укосів конусів слід призначати відповідно до вимог СНиП-7-81.

Положення 1.96 відносяться до конструкції конуса, що виконується з неармованого ґрунту. При техніко-економічному обґрунтуванні рекомендується армувати конус сучасними геотекстильними матеріалами, або виконувати конус з ґрунту, що підібраний за оптимальним зерновим складом (з урахуванням передового вітчизняного та зарубіжного досвіду), або закріплювати грунт конусу ін'єкційними способами.

1.97Положення 1.96 стосуються конструкції конуса, який виконується з неармованого ґрунту. При техніко-економічному обґрунтуванні рекомендується армувати конус геотекстильними матеріалами, що призводить до значного зменшення тиску ґрунту на стоян, зменшення частини площі, що займають укоси конуса за рахунок їх крутості, стабільності поверхні укосів. Можливі інші методи закріплення ґрунту конусів.

1.98Відсипку конусів біля мостів, а також насипів за стоянами мостів на довжину вгорі – не менше висоти насипу за стояном плюс 2,0 м і понизу (у рівні природної поверхні ґрунту) – не менше 2,0 м слід передбачати з піщаного або іншого дренувального ґрунту з коефіцієнтом фільтрації (після ущільнення) не менше 2 м/добу. Можливо влаштовувати дренуючі мати за стоянами та інші сучасні конструкції дренажу.

1.99Укоси конусів біля мостів і шляхопроводів мають бути укріплені на всій висоті. Ширина укріплення поза зоною підтоплення має бути визначена, як проекція прогонової будови (ширина між карнизами) плюс 1,0 м в кожну сторону. Типи укріплень укосів і підошов конусів і насипів у межах підтоплення на підходах до мостів і труб, а також укосів регуляційних споруд слід призначати в залежності від їхньої крутості, умов льодоходу, впливу хвиль і течії води при швидкостях, що відповідають максимальним витратам під час паводків: контрольований – для мостів на залізницях загальної мережі і розрахункових – для інших мостів. Відмітки верха укріплень мають бути вище рівня води, що відповідають зазначеним вище паводкам з урахуванням підпору і накату хвилі на насип:

- у великих і середніх мостів – не менш 0,50 м;

- у малих мостів і труб – не менш 0,25 м.

1.100Огорожі безпеки на мостах необхідно сполучати з огорожами безпеки на підходах.

Лінію бокових огорож рівняють в плані з ухилом 1:20. Середня огорожа на розділовій смузі мосту закінчується похилими ділянками, що занурюються в земполотно підходів.

Довжина огорожі на підходах приймається відповідно до таблиці 1.8

Висотне з’єднання виконується в межах перехідної ділянки огорожі.

Допускається з’єднання металевої огорожі балкового типу і парапету.

Особливості проектування реконструкції та ремонту автодорожніх та міських мостів

1.101Підставою для проектування служить звіт про спеціальне обстеження споруди, проведене не пізніше як за рік до проектування.

Метою реконструкції мосту є підвищення його довговічності, зміна параметрів пропускної здатності і вантажопідйомності або зміна призначення споруди.

Метою капітального ремонту є повне відновлення його функцій і забезпечення довговічності. Проект капітального ремонту не має передбачати змін початкових параметрів моста.

При реконструкції можлива заміна окремих елементів моста та його статичної схеми.

1.102Технічне завдання на реконструкцію має містити вимоги до зміни габаритів проїзду, тротуарів і габаритів під мостом.

Габарити реконструйованого моста встановлюють за перспективною категорією дороги з прийняттям, по можливості, габаритів згідно з додатком В. У разі неможливості забезпечення сучасного габариту необхідно виконати техніко-економічне обґрунтування зменшення габаритів.

Габарити тротуарів приймаються в залежності від інтенсивності пішохідного руху. Допускається не передбачати тротуари та службові проходи на реконструйованих мостах довжиною до 60 м, які знаходяться за межами населених пунктів за умови проектування смуг безпеки.

Допускається не передбачати тротуари та службові проходи на реконструйованих мостах, які знаходяться за межами населених пунктів, за умови проектування смуг безпеки.

1.103Вимоги до заміни вантажопідйомності моста.

Доцільність підвищення тимчасових рухомих навантажень слід вирішувати на підставі технікоекономічних обґрунтувань з прийняттям до уваги існуючої вантажопідйомності мосту, віку споруди та її технічного стану, а також проектної довговічності. Якщо приймається рішення лише про поновлення первісної вантажопідйомності, то слід керуватися таблицею 1.9.

При наявності на мосту після реконструкції смуг безпеки розміщення тимчасових навантажень у поперечному напрямку слід робити за правилами завантаження для споруд, що проектуються вперше.

При відсутності смуг безпеки на мосту в розрахунках приймається стільки смуг тимчасового навантаження, скільки розміститься в межах проїзної частини за нормами, за якими розраховується міст.

1.104Перевірку несучої здатності елементів мостів при проектуванні реконструкції або капітального ремонту необхідно виконувати за чинними нормами. Фізико-механічні властивості матеріалів і їхній хімічний склад слід приймати за виконавчою документацією з перевіркою на дослідних зразках, а при відсутності документації – на підставі дослідних даних.

Коефіцієнти надійності за тимчасовими і постійними навантаженнями і динамічні коефіцієнти для об’єктів, що проектувались після 1962 р., слід приймати такі ж, що і при проектуванні.

1.105Розрахункові значення властивостей матеріалів слід приймати з урахуванням їхнього стану на час обстеження введенням коефіцієнтів умов роботи. Ці коефіцієнти можуть бути і більше одиниці (якщо міцність бетону підвищилась), або менше одиниці внаслідок корозійних пошкоджень та ін.

1.106При реконструкції мостів огорожі безпеки слід передбачати за нормами, що діють на час реконструкції. Відхилення від норм підлягає окремому погодженню.

Оцінка впливів на навколишнє природне середовище

1.107Оцінку впливу на навколишнє середовище (ОВНС) належить виконувати відповідно до ДБН А.2.2-1 на всіх стадіях проектування нового будівництва або реконструкції споруд незалежно від їхнього розташування і підпорядкованості. При цьому необхідно оцінювати можливі несприятливі впливи, що викликані заняттям земель, зміною режимів водостоків, зведенням наземних і підземних частин споруд, а також впливи від руху транспорту і пішоходів по споруді. У проектах слід оцінювати і тимчасові незручності, що виникають на стадіях будівництва, реконструкції, капітального ремонту.

1.109При проектуванні мостових переходів на водотоках необхідно оцінити вплив усього комплексу споруд на територіях, розташованих вище і нижче створу моста за течією за умови урахування виду водокористування.

Не допускаються затоплення і заболочування територій, ускладнення для судноплавства.

1.110Неорганізоване стікання атмосферних і технологічних поверхневих вод з мостів і шляхопроводів не допускається.

Води мають бути каналізовані і підлягають скиданню у водойми (в місця погоджені органами державного санітарно-епідеміологічного нагляду та природоохоронної служби) тільки після місцевого очищення до ступеня, установленого відповідними нормативами, або спрямовані в дощову каналізацію.

1.111Підлягає перевірці й узгодженню вплив проектованої споруди на збереження флори і фауни, у тому числі іхтіофауни, інших водних живих об’єктів.

З урахуванням призначення прилеглих територій рівні шумо-і вібровипромінювань у навколишнє середовище від рухомого навантаження з урахуванням резонансних явищ мають відповідати чинним нормативам.

При необхідності належить передбачати шумозахисні екрани і віброгасники, а в крайніх випадках, при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні змінювати розташування або конструктивну схему споруди або переносити об'єкти впливу на інше місце.

1.112Матеріали, які плануються використовувати для покриття проїзної частини мостів, повинні мати відповідний дозвіл МОЗ України.

1.113У місцях міграції диких тварин повинні бути передбачені біопереходи над або під автомобільними дорогами і залізницями за спеціальних технічних вимог місцевих органів природоохорони.

Утримання мостів. Експлуатаційні обладнання

1.114Утримання мостів має забезпечувати їхню безвідмовну службу весь проектний термін.

Правила утримання мають бути регламентовані відомчими інструкціями, а саме для залізничних мостів – Інструкцією з утриманню штучних споруд. – Київ, Укрзалізниця Мінтрансу України, 1999.

Всі мости підлягають періодичному обстеженню і випробуванню згідно з ДБН В.2.3.6.

1.115Для позакласних мостів при здачі їх в експлуатацію обов’язкове складання проекту експлуатації. Для інших споруд заповнюється "архітектурно-технічний паспорт об'єкту", згідно з ВБН 2.3-218-047.

1.116Усі частини прогонових будов, видимі частини опор і труб мають бути доступні для огляду, для чого треба передбачати проходи, люки, сходи, поручневі огородження, спеціальні оглядові пристосування, а також закладні частини для підвіски тимчасового риштування.

Конструкції опор і прогонових будов слід пристосовувати для їх підйому в процесі експлуатації. Для цього прогонові будови повинні мати домкратні балки з позначкою місць піддомкрачування. Оголовки опор мають бути пристосовані для встановлення домкратів та їх безпечного обслуговування. Між шафовою стіною стояна та торцем прогонової будови треба передбачати зазор не менше 0,05 м.

1.117У кожного кінця моста або труби при висоті насипу понад 2 м для залізничних і понад 4 м для автодорожніх мостів, як правило, влаштовують по укосах постійні сходи шириною 0,75 м.

1.118Для мостів зовні статично невизначених систем, а також в інших випадках, зазначених у проектній документації, слід передбачати встановлення спеціальних марок для контролю за загальними деформаціями споруд у процесі експлуатації.

1.119На залізничних мостах і в шляхопроводах тунельного типу при їхній довжині понад 50 м слід передбачати площадки-схованки в рівні залізничного проїзду через 50 м з кожної сторони проїзду, розташовувані в шаховому порядку. При довжині моста або шляхопроводу до 100 м площадкисхованки допускається влаштовувати по одній з кожної сторони проїзду.

На лініях, де передбачено швидкість руху потягів понад 120 км/год, відстань між площадкамисхованками має бути не більше 25 м.

1.120Протипожежне устаткування на залізничних мостах має відповідати відомчому регламенту.

1.121Усі металеві конструкції мостових споруд мають бути заземлені, якщо вони розташовані на відстанях менше 5 м від контактної мережі електрифікованих ліній рейкового транспорту на постійному струмі і менше 10 м від контактної мережі на змінному струмі. Також мають бути заземлені залізобетонні і бетонні конструкції, що підтримують контактну мережу.

1.122При проектуванні шляхопроводів з пішохідним рухом через колії електрифікованих залізниць над контактною мережею слід передбачати влаштування огороджувальних та запобіжних вертикальних щитів (сіток) висотою 2,0 м. Допускається застосування з кожної сторони моста горизонтальних щитів (сіток) довжиною не менше 1,5 м.

1.123Залізничні мости і шляхопроводи на шляхах перевезення ковшів з рідким чавуном і гарячим шлаком замість поручня мають мати спеціальні запобіжні огородження, висота яких на 20 см вище від верху ковшів. При цьому через 50 м з кожної сторони слід передбачати площадки-схованки, що розташовуються в шаховому порядку.

Конструкції шляхопроводів, під якими передбачається прохід зливко-, чавуно-або шлаковозних поїздів, облаштовані спеціальними екранами, що запобігають нагріванню конструкцій вище 100° С.

1.124На всіх мостах не допускається прокладання нафтопроводів, нафтопродуктопроводів і, як правило, ліній високовольтних передач (напругою понад 1000 В). Крім того, на залізничних мостах не допускається прокладка газопроводів, каналізаційних та водопровідних трубопроводів.

При спеціальному техніко-економічному обґрунтуванні допускається прокладання на автодорожніх, міських та пішохідних мостах теплових мереж і водопровідних ліній в сталевих трубах, а також напірної каналізації та газопроводів з робочим тиском не більше 0,6 МПа (6 кгс/см) у сталевих фартухах.

В усіх випадках треба передбачати заходи для забезпечення схоронності моста, а також безперервності і безпеки руху по ньому у випадках проривів і ушкоджень трубопроводів і кабелів. Для цього на всіх залізничних мостах та інших великих мостах мають бути пристрої для вимикання ліній і комунікацій по обидва боки моста.

1.125На мостах мають бути пристосування для пропуску технологічних ліній і комунікацій, необхідних для функціонування даної дороги.

Для прокладання труб і кабелів слід передбачати окремі місця та спеціальні конструктивні елементи, що забезпечують умови нормальної експлуатації комунікацій та самого мосту. Прокладка комунікацій під збірними тротуарними блоками та плитами не допускається. В місцях прокладки комунікацій має бути виключений застій води.

1.126На мостах, проїздах під ними, тунелях для пішохідного руху має бути передбачене освітлення в темний час доби у відповідності з ДБН В.2.3-4 та ДБН В.2.3-5.

Освітлювана зона включає споруду та підходи до неї на відстані не менш 50 м.

Послідовність вводу в експлуатацію освітлення може бути пов’язана зі зростанням інтенсивності руху по споруді, але можливість реалізації у повному обсязі має бути передбачена проектом.

Поза населеними пунктами середня яскравість покриття на великих та середніх мостах має бути

– 0,8 кд/м2 на автомобільних дорогах І категорії;

– 0,6 кд/м2 – на дорогах ІІ категорії;

– 0,4 кд/м2 – у межах транспортних розв’язок.

При наявності пожвавленого пішохідного руху на мостах доцільно збільшувати у 1,5 – 2 рази середню яскравість смуги проходу по споруді та на підходах до неї в порівнянні з яскравістю проїзної частини.

На мостах, що розташовані в межах горизонтальних ділянок доріг та вертикальних опуклих кривих, а також на горизонтальних кривих радіусом більше 500 м треба забезпечувати збільшену яскравість дорожнього покриття у 1,5 – 2 рази.

На мостах з їздою поверху, що розташовані в межах вертикальних випуклих кривих та горизонтальних кривих радіусом менш 500 м, мають бути яскраво освітлені самі об’єкти і перешкоди.

На великих і унікальних мостах допускається влаштування декоративного освітлення за спеціальним проектом.

Опори освітлення та контактних мереж міського електротранспорту при ширині тротуарів до 2,25 м слід розміщувати в створі перил, а при відсутності тротуарів – виносити за зовнішні огородження. Усі атрибути контактних мереж мають розташовуватися поза габаритами наближення конструкцій. Підвіску тролей слід, як правило, розташовувати на консолях, виходячи із умов роботи ремонтних механізмів на проїзній частині.

Середня горизонтальна освітленість проїздів довжиною до 60 м під шляхопроводами та мостами у темний час доби має бути 15 лк, а відношення максимальної освітленості до середньої – не більш 3:1.

Світлові і світлосигнальні прилади, що розташовані на мостах, мають не створювати перешкод судноводіям в орієнтуванні та не погіршувати видимість суднохідних сигнальних вогнів.

Для збільшення безпеки руху суден підсвітлюють опори суднохідних прогонів спеціальними світильниками або прожекторами. Для попередження зниження видимості сигнальних вогнів не слід використовувати на суднохідних прогонах натрієві лампи для підсвітлення опор.

1.126Залізничні й автодорожні мости з розвідними прогонами, а також мости з комбінованою проїзною частиною (для змінного руху рейкових і безрейкових транспортних засобів) мають бути обгороджені по обидва боки сигналами прикриття, що знаходяться на відстані не менш 50 м від в'їздів на них. Відстані від в'їздів до сигналів прикриття встановлюються за узгодженням з ДАІ МВС. Відкривання сигналів прикриття має бути можливим тільки при нерозведеному положенні розвідного прогону, а також при незайнятому стані проїзду.

Залізничні мости з розвідними прогонами, а також одноколійні мости на двоколійних ділянках дороги мають бути захищені запобіжними (вловлювальними) тупиками або пристроями колійного загородження.

Для великих залізничних мостів належить передбачати пристрої загороджувальної і сповіщальної сигналізації, а також контрольно-габаритною брамою, відповідно до Правил технічної експлуатації залізниць (ПТЕ).

Проектування розвідних мостів слід виконувати за спеціальними технічними умовами.

1.127Судноплавні прогони на мостах через водяні шляхи мають бути обладнані освітлювальною судновою сигналізацією.

1.128Спеціальні влаштування для охорони мостів та потрібні для цього приміщення слід передбачати за технічним завданням замовника.

Особливості проектування на підроблюваних територіях

1.129При проектуванні мостів і труб на підроблюваних територіях слід керуватися ДБН В.1.1-5. Частина I. Будинки та споруди на підроблюваних територіях.

1.130При виборі схеми та матеріалу моста, при техніко-економічному обґрунтуванні перевагу слід віддавати прогоновим будовам з найменшою згинальною жорсткістю.

1.131При схемі з прогонами до 30 м рекомендується приймати розрізні або температурно-нерозрізні системи. При великих прогонах при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні – нерозрізні прогони.

1.132Опорні частини рекомендуються гумово-металеві (при невеликих очікуваних переміщеннях), або гумово-фторопластові та сферичні. Зрізані котки не допускаються.

1.133Розміри підферменників, зазори між прогоновими будовами і шафовими стінками повинні мати запас на можливість зміщення опорних частин в майбутньому.

1.134Деформаційні шви мають передбачувати в перспективі вірогідні зближення та розходження прогонових будов. Рекомендуються сучасні гумово-металеві шви, з запасом на розтяг або стиск від очікуваних деформацій земної поверхні.

1.135При проектуванні мостів на дорогах з розділовою смугою рекомендується проектувати окремі споруди під кожний напрямок руху на окремих фундаментах.

1.136На кожній опорі слід влаштувати репери по обидві сторони прогонової будови для зручного нівелювання та можливості моніторингу.

1.137При нерозрізних та температурно-нерозрізних прогонах нерухомі опорні частини слід по можливості розташовувати на середніх опорах. Підферменники та шафові стінки слід проектувати з врахуванням можливості ремонтного зміщення опорних частин в майбутньому.

2 Навантаження і впливи

Сполучення навантажень

2.1Конструкції мостів і труб розраховують на навантаження і впливи та їх сполучення, що приймаються відповідно до табл. 2.1.

2.2Коефіцієнти сполучень , що враховують зменшення ймовірності одночасної появи розрахункових навантажень, необхідно в усіх розрахунках приймати:

а) до постійних навантажень № 1 – 6, до навантаження № 17 і ваги порожнього рухомого складу залізниць – 1,0;

б) при врахуванні дії тільки одного з тимчасових навантажень або групи навантажень супутніх одна одній № 7 – 9 без інших навантажень – 1,0;

в) при врахуванні дії двох або більше тимчасових навантажень (умовно вважаючи групу навантажень № 7 – 9 за одне навантаження) – до одного з тимчасових навантажень – 0,8, до інших – 0,7.

Примітка 1. До навантаження № 12 у всіх випадках сполучення з навантаженням № 7 в залежності від виду рухомого складу, що утворює навантаження, коефіцієнт  слід приймати:

а) при завантаженні залізничним рухомим складом і потягами метрополітену:

- не захищеними від впливу бокового вітру – 0,5;

- захищеними галереями від впливу бокового вітру – 1,0;

б) при завантаженні автотранспортними засобами і вагонами трамвая – 0,25.

Для автодорожніх і міських мостів у випадку дії декількох тимчасових навантажень і відсутності серед них навантаження №7 до навантаження №12 слід приймати  = 0,5.

Примітка 2. В усіх сполученнях навантажень коефіцієнти  необхідно приймати: до навантажень № 7 – 9 – однаковими, до навантаження №11 – не більше ніж до навантаження №7.

Примітка 3. При врахуванні навантаження №17 разом з навантаженням №7 і його супутніми, коефіцієнти  слід приймати до навантаження №17 – 0,8, до інших тимчасових навантажень для мостів:

– залізничних (тільки з однією колією) – 0,7;

– автодорожніх і міських – 0,3.

Примітка 4. Величини коефіцієнтів  для різних комбінацій тимчасових навантажень і впливів наведено в довідковому додатку Д.

2.3Величини навантажень і впливів для розрахунку конструкцій по всіх групах граничних станів приймають відповідно до табл. 2.2 з коефіцієнтами надійності за навантаженням f (згідно з 2.10, 2.28 і

2.36для відповідних нормативних навантажень і впливів), з динамічними коефіцієнтами 1+  або 1 + 2/3 та коефіцієнтами відповідальності n (згідно з 2.3.1).

Примітка 1. У необхідних випадках у розрахунках слід враховувати тертя й опір зсуву в опорних частинах та інші впливи.

Примітка 2. Розрахунки на витривалість виконують на сполучення, до яких крім постійних навантажень і впливів входять тимчасові навантаження №7 – 9, при цьому вертикальне навантаження від пішоходів на тротуарах з вертикальним навантаженням від рухомого складу спільно враховувати не слід.

Примітка 3. Розрахунки за граничними станами ІІ групи слід робити тільки на сполучення навантажень і впливів №1 – 9, 15, 16. При цьому в розрахунках залізобетонних конструкцій за тріщиностійкістю також слід враховувати навантаження №11, а при розрахунку горизонтальних переміщень верха опор – навантаження №10, 12 і 13.

) * У всіх зазначених випадках (крім навантаження від будівельних кранів) динамічний коефіцієнт 1 + слід приймати рівним одиниці. ) ** Сейсмічні навантаження слід приймати з коефіцієнтом надійності за навантаженням, рівним одиниці. ) *** Для порожнього складу залізниць і метрополітену f =1.

2.3.1Для врахування відповідальності моста, що характеризується економічними, соціальними і екологічними наслідками її відмови, при визначенні розрахункових навантажень і впливів встановити три рівня, яким відповідають коефіцієнти n. Якщо інше не передбачене замовником, відповідальність споруд приймати згідно з таблицею 2.3.

Постійні навантаження і впливи

2.4Нормативне вертикальне навантаження від власної ваги слід визначати за проектними об’ємами елементів і частин конструкції, включаючи постійні оглядові пристосування, опори і дроти ліній електрифікації і зв'язку, трубопроводи та інші комунікації.

Для балкових прогонових будов навантаження від власної ваги допускається приймати рівномірно розподіленим по довжині прогону, якщо величина його на окремих ділянках відхиляється від середньої величини не більше, ніж на 10 %.

Нормативне навантаження від ваги мостового полотна однієї залізничної колії слід приймати рівним:

- при дерев'яних поперечках і відсутності тротуарів – 6,9 кН/м (0,70 тс/м) колії;

- те ж, при двох тротуарах з металевими консолями і залізобетонними плитами настилу – 12,7 кН/м (1,30 тс/м) колії;

- при залізобетонних безбаластових плитах без тротуарів – 16,7 кН/м (1,70 тс/м) колії;

- те ж, із двома тротуарами – 22,6 кН/м (2,30 тс/м) шляху.

Вагу зварних швів, а також виступних частин високоміцних болтів з гайками і двома шайбами припускається приймати у відсотках до загальної ваги металу відповідно до табл. 2.4.

2.5Нормативний вплив попереднього напруження (у тому числі регулювання зусиль) у конструкції слід встановлювати за передбаченим (контрольованим) зусиллям з урахуванням нормативних величин втрат, що відповідають розглядуваній стадії роботи.

У залізобетонних і сталезалізобетонних конструкціях крім втрат, зв'язаних з технологією виконання робіт з напруження і регулювання зусиль, слід враховувати також втрати, викликані усадкою і повзучістю бетону.

2.6Нормативний тиск ґрунту насипу на опори мостів і ланки труб слід визначати за формулами, кПа (тс/м2):

а) вертикальний тиск:

– для опор мостів p   h (2.1) v n

– для ланок труб p  C  h (2.2) v v n б) горизонтальний (бічний) тиск p   h  (2.3) n n x n де h, h – висота засипки, м, обумовлена для стоянів мостів відповідно до обов'язкового додатка x Ж, для ланок труб – відповідно до обов'язкового додатка К;

 – нормативна густина ґрунту, кН/м3 (тс/м3);

n

C – коефіцієнт вертикального тиску, обумовлений для ланок труб відповідно до обов'язкового v додатка К;

 – коефіцієнт нормативного бічного тиску ґрунту засипки берегових опор мостів або ланок труб, n вираховуваний за формулою

 тут  n

– нормативний кут внутрішнього тертя ґрунту, град.

Значення  і  треба, як правило, приймати на підставі лабораторних досліджень зразків n n ґрунтів, призначених для засипки споруди.

При типовому проектуванні для визначення нормативного тиску ґрунту припускається приймати густину ґрунту засипки  =17,7 кН/м3 (1,80 тс/м3), нормативні кути внутрішнього тертя  – такими, n n що дорівнюють:

- для стоянів при засипанні піщаним (дренувальним) ґрунтом – 35°;

- для ланок труб, що знаходяться в насипу, – 30°;

- для оголовків труб – 25°.

Методику визначення рівнодійної нормативного горизонтального (бічного) тиску на опори мостів від власної ваги ґрунту наведено в обов'язковому додатку Ж.

2.7Нормативний гідростатичний тиск (змулювальна дія води) треба визначати відповідно до вказівок розд.7.

2.8Нормативний вплив усадки і повзучості бетону треба приймати у вигляді відносних деформацій і враховувати при визначенні переміщень і зусиль у конструкціях. Повзучість бетону визначається тільки від дії постійних навантажень.

Величини нормативних деформацій усадки і повзучості для розглядуваної стадії роботи слід визначати за величинами відносних граничних деформацій усадки бетону  і питомих деформацій n повзучості бетону c відповідно до цих настанов, розд.3 і 5.

n

2.9Нормативний вплив від осідання ґрунту в основі опор мостів має бути враховано при застосуванні прогонових будов зовні статично невизначеної системи і прийматися за результатами розрахунку осідання фундаментів.

2.10Коефіцієнти надійності за навантаженням  для постійних навантажень і впливів, f зазначених згідно з 2.4-2.9, слід приймати відповідно до табл.2.5. При цьому на всіх завантажуваних ділянках для кожного з навантажень коефіцієнт  треба приймати однаковими у всіх випадках, за f винятком розрахунків стійкості положення, у яких коефіцієнт  для різних ділянок, що f завантажуються, приймається відповідно до 1.58 і 1.59.

Примітка 1. Величини  для мостів на внутрішньогосподарських автомобільних дорогах треба f приймати такими ж, як і для мостів на автомобільних дорогах загального користування.

Примітка 2. Величини , зазначені в табл.2.5 у дужках, треба приймати у випадках, якщо при f невигідному сполученні навантажень збільшується їхній сумарний вплив на елементи конструкції.

Тимчасові навантаження від рухомого складу і пішоходів

Завантаження мостів тимчасовими навантаженнями від рухомого складу і пішоходів мають створювати в елементах, що розраховуються, максимальні зусилля, а в місцях конструкцій, що встановлені нормами, найбільші переміщення (деформації).

2.11Нормативне тимчасове вертикальне навантаження від рухомого складу залізниць (СК) слід приймати (з урахуванням перспективи розвитку транспортних засобів залізниць) у вигляді обхоплювальних максимальних еквівалентних навантажень ν кН/м (тс/м) колії, отриманих від окремих груп зосереджених вантажів вагою до 24,5К кН (2,50К тс) і рівномірно розподіленого навантаження інтенсивністю 9,81К кН/м (1К тс/м) колії.

Показник К означає клас установлюваного навантаження, що приймається рівним:

- для капітальних споруд – 14;

- для дерев'яних мостів – 10.

Таблицю інтенсивності нормативного навантаження ν і правила завантаження зазначеним навантаженням ліній впливу наведено в обов'язковому додатку Л. При цьому прийнято позначення: λ – довжина завантаження лінії впливу, м; α =а /λ – відносне положення вершини лінії впливу; а – проекція найменшої відстані від вершини до кінця лінії впливу, м.

Вагу навантаження, що припадає на 1 м колії, слід приймати рівною значенням ν при α =а /λ =0,5, але не більше 19,62К кН/м (2К тс/м) колії.

Тимчасове вертикальне навантаження від порожнього рухомого складу слід приймати рівним 13,7 кН/м (1,40 тс/м) колії.

Нормативне навантаження для розрахунку мостів і труб на коліях залізниць промислових підприємств, де передбачено обіг особливо важкого залізничного рухомого складу, слід приймати з урахуванням його ваги.

У випадках, зазначених нижче, навантаження СК необхідно вводити до розрахунків з коефіцієнтами ε  1, що враховують наявність у потягах тільки перспективних локомотивів і вагонів, а також відсутність важких транспортерів.

Навантаження ε СК необхідно приймати в розрахунках:

- на витривалість;

- залізобетонних конструкцій по розкриттю тріщин, по сейсмічних навантаженнях, а також при визначенні прогинів прогонових будов і переміщень опор – на всіх коліях, що завантажуються;

при завантаженні другої і третьої колії – у всіх інших випадках.

Величину коефіцієнта ε слід визначати відповідно до табл. 2.6.

Примітка. Якщо крім коефіцієнта ε у розрахунках враховується динамічний коефіцієнт (1+ ) або (1 + 2/3 ), то їхній добуток слід приймати не менше одиниці.

Для проміжних значень λ коефіцієнти ε слід визначати за інтерполяцією.

2.12Нормативне тимчасове вертикальне навантаження від автотранспорту при проектуванні мостів і труб на всіх автомобільних дорогах загального користування, на вулицях і дорогах у міських і сільських населених пунктах, якщо інше не обумовлено замовником, слід приймати за двома альтернативними схемами:

- рівномірно розподілене смугове навантаження від автотранспортних засобів АК, де К – клас навантаження;

- колісне чотиривісне зосереджене навантаження НК-100 чи НК-80, в залежності від категорії дороги.

2.13Клас навантаження К в залежності від технічної класифікації автомобільних доріг згідно з ДБН В.2.3-9 і вулиць у міських і сільських населених пунктах згідно з ДБН-360 слід приймати:

- 15 – на автомобільних дорогах I, II і III категорій, на міських автомагістралях і магістральних вулицях загальноміського значення, а також на мостах довжиною понад 200 м незалежно від їхнього розташування;

- 11 – на всіх інших автомобільних дорогах та вулицях населених пунктів.

2.14Навантаження від автотранспортних засобів АК представлено у вигляді смуг (рис.2.1а), рівномірно розподіленого навантаження  інтенсивністю (на обидві колії) – 0,98К кН/м (0,1К тс/м). Кожна із смуг містить двовісний тандем з осьовим навантаженням Р, що дорівнює 9,81К кН (1 Ктс).

При визначенні зусиль від завантаження АК слід користуватися такими правилами:

- при завантаженні ділянок лінії впливу довжиною більше 20 м двовісний тандем можна замінити однією віссю з навантаженням на неї 19,62 К кН (2К тс);

- для лінії впливу, які мають три або більше ділянок різних знаків, окремо обчислюються зусилля кожного із знаків. Тандемом завантажується ділянка відповідного знака, що дає найбільше за абсолютною величиною зусилля (переміщення). Рівномірно розподіленим навантаженням АК (з необхідними розривами за довжиною) завантажуються всі ділянки, що викликають зусилля (переміщення) відповідного знака;

- при визначенні згинальних моментів в опорних перерізах на проміжних опорах нерозрізних і рамних систем слід додатково визначати зусилля при завантажуванні лінії впливу двома тандемами АК з відстанню між ними не менше 20 м, по одному на кожній із прилеглих до розрахункового перерізу ділянок лінії впливу одного знака. Навантаження на вісь при цьому дорівнює 8,34К кН (0,85К тс).

2.15При розрахунках елементів мостів за граничними станами першої і другої груп на навантаження АК належить керуватися наступними правилами:

- кількість смуг навантаження, що розміщуються на мосту, має бути не більше встановленої для моста кількості смуг руху;

- відстань між осями суміжних смуг навантаження має бути не менше 3,0 м;

- при багаторядному русі в кожному напрямку і відсутності розділової смуги на проїзній частині, вісь крайньої лівої (внутрішньої) смуги навантаження кожного напрямку має бути не ближче ніж 1,5 м від осьової лінії проїзду або лінії, що розділяє напрямки руху.

При розрахунках елементів мостів за міцністю і стійкістю слід розглядати два альтернативних випадки розміщення навантаження АК на проїзній частині:

- перший (експлуатаційний) – передбачає найбільш невигідне розміщення встановленої кількості смуг навантаження АК по ширині проїзної частини за виключенням смуг безпеки. Для мостів з розділовою смугою шириною 3 м і більше в рівні проїзної частини слід перевірити можливість використання у перспективі розділової смуги як додаткової. Для мостів з розділовою смугою, яку відокремлено бордюрами, правила встановлення навантажень для проїзної частини кожного напрямку залишаються такими, як вказано вище;

- другий (ремонтний) – передбачає, що при не завантажених тротуарах тільки дві смуги навантаження розміщують у найбільш невигідне положення по всій ширині їздового полотна, включно зі смугою безпеки (на мостах з однією смугою руху – тільки однією смугою навантаження). При цьому осі крайніх смуг навантаження АК має бути встановлено не ближче

1,5 м від крайки проїзної частини (лінії, що розділяє проїзну частину і смугу безпеки) – в першому випадку, і від межі їздового полотна – в другому.

При розрахунках конструкцій на витривалість і за граничними станами другої групи слід розглядати тільки перший випадок розміщення.

При розрахунках на вплив декількох силових факторів навантаження АК належить встановлювати в найбільш невигідне місце.

2.16Одиночне навантаження НК (НК-80, НК-100) являє собою чотиривісний колісний екіпаж (рис.2.1б) з осьовим навантаженням Р відповідно 20 тс (196 кН) та 25 тс (245 кН). Для автомобільних доріг I, II і III категорій, міських автомагістралей і магістральних вулиць загальноміського значення, а також для мостах довжиною понад 200 м незалежно від їхнього розташування приймається навантаження НК-100, для всіх інших автомобільних доріг та вулиць населених пунктів – НК-80.

Визначення зусиль від завантаження одиночним навантаженням НК виконується при відсутності інших рухомих навантажень на мосту. Навантаження НК установлюється тільки в одне місце в межах елемента розраховуваного моста, у найнесприятливіше положення уздовж і поперек мосту (у межах габариту проїзної частини, включаючи і запобіжні смуги). В межах проїзної частини навантаження НК не враховують одночасно із сейсмічним навантаженням при розрахунках на витривалість і за граничними станами другої групи.

2.17Тимчасове навантаження від трамваїв при проектуванні спеціалізованих мостів і мостів під суміщений рух (при розташуванні трамвайних шляхів на відокремленій або невідокремленій проїзній частині) і труб слід приймати у вигляді потягів з чотиривісних вагонів (рис.2.1г) загальною вагою кожного завантаженого вагона 294 кН (30 тс) і порожнього – 147 кН (15 тс); кількість вагонів у потязі і відстань між потягами мають відповідати найнесприятливішому завантаженню при наступних обмеженнях: кількість вагонів в одному потязі – не більш чотирьох, відстань між крайніми осями суміжних потягів – не менше 8,5 м.

2.18Тимчасове навантаження від рухомого складу метрополітену при проектуванні мостів під суміщений рух слід приймати у вигляді потягу розрахункової довжини, що складається з чотиривісних вагонів (рис.2.1в), загальною вагою кожного завантаженого вагона 588 кН (60 тс). При завантаженні ліній впливу, що мають дві і більше ділянок одного знака, які розділяються ділянками іншого знака, слід завантажувати порожніми вагонами вагою 294 кН (30 тс) кожен.

Спеціалізований міст під метрополітен слід розрахувати за граничними станами першої групи на випадок завантаження однієї з колій потягом, що не має довжину в двічі більшу від довжини розрахункового потяга. При цьому друга колія має бути завантажена потягом розрахункової довжини.

ення и г аж т вісь смунаван

I-I a)

I

AK

P P P P

V22

C=0.2

V V

2 2

1.50.6 0.6

1.9

I б) НК

P P P P P P

2 2

C=0.2

0.80.8

1.21.2 1.2

2.7метрополітен в)

19.219.2 19.2

P P P P навант аження на вісь

147 кН (15т с)

10.52.1 4.5 2.1 10.5 2.1 4.5 2.1 10.5 г) трамвай

16.216.2 16.2

P P P P P P навантаження на вісь

73.5кН (7.5т с)

1.95.6 1.9 6.8 1.9 5.6 1.9 не менш 8.5м Рисунок 2.1 – Схеми навантажень від рухомого складу для розрахунку автодорожніх і міських мостів а) автомобільне навантаження АК у вигляді смуги рівномірно розподіленого навантаження інтенсивністю ν і одиночного тандема з тиском на вісь Р; б) важке одиночне навантаження НК; в) навантаження від потягів метрополітену; г) навантаження від трамвайних потягів

2.19Нормативне вертикальне навантаження від рухомого складу на автомобільних дорогах промислових підприємств, де передбачено обіг автомобілів особливо великої вантажопідйомності та на які не поширюється обмеження вагових та габаритних параметрів автотранспортних засобів загального призначення, слід приймати у вигляді колон двовісних автомобілів АБ з параметрами, наведеними в табл. 2.7

При проектуванні належить розглядати такі випадки:

а) по мосту рухається колона автомобілів, яка має динамічний вплив, передбачений цими нормами;

б) на мосту може статися вимушена зупинка розрахункових автомобілів (динамічного впливу немає).

У разі ситуації а) відстань між задньою та передньою віссю сусідніх автомобілів в кожній колоні має бути не меншою від:

- 20 м – при навантаженнях АБ-51 та АБ-74;

- 26 м – при навантаженні АБ-151.

На ширині моста колони, кількість яких має не перевищувати кількості смуг руху, встановлювати в найневигідніше положення з дотриманням відстаней, зазначених в табл. 2.8.

У разі ситуації б) міст завантажується однією колоною, що має не більше трьох автомобілів. Відстань між задніми та передніми осями сусідніх автомобілів має бути не меншою від:

- 8 м – при навантаженнях АБ-51 та АБ-74;

- 10 м – при навантаженні АБ-151.

На решті смуг встановлюється не більше одного автомобіля. На ширині моста колона і одиничний автомобіль встановлюються в найбільш невигідному положенні з дотриманням відстаней, зазначених в табл.2.8.

Примітка. Мости і труби, що розташовані на дорогах промислових підприємств, де в обігу автомобілі типу МАЗ та КрАЗ з розрахунковою шириною понад 2,5 м, а тиск заднього візка менший від 196 кН (20тс), слід проектувати на навантаження А-11 та НК-80.

Еквівалентні навантаження для трикутних ліній впливу від одиничних автомобілів навантаження АБ, а також від нерухомих і рухомих колон цих автомобілів (при встановлених мінімальних відстанях між автомобілями) наведено в інформаційному додатку Н.

2.20При всіх розрахунках елементів або окремих конструкцій мостів, що сприймають тимчасові навантаження з декількох смуг руху, навантаження від рухомого складу з першої смуги або першої колії слід приймати з коефіцієнтом s1 = 1,0.

З решти смуг (колій) навантаження приймають з коефіцієнтом s1, що дорівнює для:

а) навантаження ε СК (одночасно завантажується не більше ніж три колії): 1,0 – при довжині завантаження 15 м і менше; 0,7 – при довжині завантаження 25 м і більше; для проміжних значень довжин – за інтерполяцією.

б) навантаження АБ – 0,7;

в) поїздів метрополітену і трамваю – 1,0;

г) навантаження АК для тандемів:

- перша і друга смуги – 1,0;

- третя і четверта – 0,75;

- п’ята і далі – 0,0;

д) розподіленого навантаження АК:

- перша смуга – 1,0;

- друга і всі далі – 0,6.

При широких автодорожніх мостах, з окремими проїзними частинами в кожному напрямку руху, навантаження для розрахунку головних ферм прогонової будови слід приймати з урахуванням коефіцієнту s1 як для єдиної проїзної частини, тобто кількість смуг навантаження, на яких встановлюються тандеми, не може бути більше ніж 4. При розрахунках несучих поперечних конструкцій кожну проїзну частину слід завантажувати незалежно від інших.

При одночасному завантаженні смуг автомобільного руху (разом з тротуарами) і рейкових колій (залізниць, метрополітену або трамваю) тимчасове вертикальне навантаження, що завдає меншого впливу (як вертикального так і горизонтального), слід вводити до розрахунку з додатковим коефіцієнтом s2, що визначається за формулами:

- під час одночасного завантаження залізничних колій і смуг автомобільного руху s2 = 1 – 0,010 λ, але не менше, ніж 0,75; (2.5)

- так само, колій метрополітену або трамваю і смуг автомобільного руху s2 = 1 – 0,002 λ, але не менше, ніж 0,75; (2.6) де λ – довжина завантаження прогонової будови навантаженням, що має менший вплив, м.

2.22Нормативний горизонтальний (бічний) тиск неармованого ґрунту на стояни мостів (та проміжні опори, якщо вони містяться всередині конусів) від рухомого навантаження, що знаходиться на призмі обвалення, слід приймати з урахуванням поширення навантаження в ґрунті нижче підошви рейки або верху дорожнього покриття під кутом до вертикалі аrсtg ½ та визначити згідно з обов’язковим додатком П.

Примітка. Горизонтальний (бічний) тиск ґрунту на стояни мостів від рухомого поїзду, що знаходиться на призмі обвалення, при розрахунках опор не враховується разом із сейсмічними силами.

2.23Нормативний тиск ґрунту від рухомого складу на кільця (секції) труб, кПа (тс/м2), на відповідну проекцію зовнішнього контуру труби слід визначати з урахуванням розподілу тиску від навантаження в ґрунті за формулами:

а) вертикальний тиск:

- від рухомого потягу залізниці





P; (2.7)



2.7 h

- від навантаження тандемом АК на автомобільних, міських дорогах, а також дорогах промислових підприємств, де в обігу є автомобілі АБ

-



б) горизонтальний тиск

P  p (2.9) h де ν – інтенсивність тимчасового вертикального навантаження від рухомого поїзду залізниці, що приймається відповідно до табл. 1 обов’язкового додатку Л для довжини завантаження λ = d+h і положення вершини лінії впливу α = 0,5, але не більше ніж 19,6К кН/м (2К тс/м);

d – діаметр (ширина) кільця (секції) по зовнішньому контуру, м;

h – відстань від підошви рейки або верху дорожнього одягу до верху кільця під час визначення горизонтального (бічного) тиску, м;

τn – коефіцієнт, що визначається згідно з формулою (2.4);

ψ – лінійне навантаження, кН/м (тс/м), що визначається відповідно до табл. 2.9;

α0 – довжини ділянки поширення, м, що визначаються відповідно до табл. 2.9.

2.24Нормативне горизонтальне поперечне навантаження від відцентрової сили для мостів, що розташовані на кривих, слід приймати з кожної колії або смуги руху у вигляді рівномірно розподіленого навантаження з інтенсивністю νh або зосередженої одиничної сили Fh. Значення νh та Fh необхідно приймати:

а) від рухомого складу на залізничних мостах загальної мережі, що проектуються:

- під навантаження С14 –   ν, але не більше ніж 0,15 ν;

h r

60

- під навантаження С10 –   ν, але не більше ніж 0,15 ν, h r де r – радіус кривої, м;

ν – навантаження від рухомого потягу кН/м (тс/м) колії, що приймається у відповідності до 2.11;

б) від рухомого потягу на залізничних мостах промислових підприємств – за формулою

 t

  0.008 , (2.10) h r де νt – найбільша швидкість, що дозволена для руху поїздів на кривих певного радіуса, км/год;

в) від поїздів метрополітену та трамваю – за формулою де u – величина, що дорівнює: 0,241 кН (год2/км2) [0,0246 тс (год2/км2)] – для поїздів метрополітену та 0,143 кН (год2/км2) [0,0146 тс (год2/км2)] – для поїздів трамвая;

г) від автомобільного навантаження АК для всіх мостів при радіусах кривих:

- 250 м і менше – за формулою понад 250 і до 600 м (при розташуванні моста на кривих більшого радіуса навантаження від відцентрової сили в розрахунках не враховується) – за формулою

M

  K, (2.13) h r

12.71.3 але у всіх випадках величина νh має бути не менше, ніж K кН/м (K тс/м) і більше, ніж r r 0,49К кН/м (0,050К тс/м), де Р – сила, що дорівнює 4,4 кН (0,45 тс);

М – момент, що дорівнює 1079 кН*м (110 тс*м);

д) від навантаження АБ для мостів на дорогах промислових підприємств при радіусах кривих 400 м і менше (при розташуванні мостів на кривих більшого радіуса навантаження від відцентрової сили при розрахунках не враховується) – за формулою

20G

F , (2.14) h r де G – вага одного автомобіля (сума навантажень на передню та задню осі), що визначається відповідно до табл.2.7.

В разі багатоколійного (багаторядного) руху навантаження νh та Fh враховуються з коефіцієнтами s1 у відповідності до 2.20.

Примітка. Відцентрові сили від навантаження НК при розрахунку мостів не слід враховувати.

Для навантажень

)

В разі висоти засипки *, м ) * В разі, коли висота засипки h менша, ніж 1 м на навантаження НК розмір тиску на ту частину труби, що розраховується, слід визначати з урахуванням поширення тиску в ґрунті під кутом до вертикалі аrсtg ½. Висоту прикладання навантаження νh. та Fh (від головки рейки або верху покриття проїзної частини) слід приймати, м:

- 2,2 – для рухомих поїздів на залізниці;

- 2,0 – для вагонів метрополітену і трамвая;

- 1,5 – для транспортних засобів навантаження АК;

- 2,2, 2,5, та 3,1 – для навантажень відповідно АБ-51, АБ-74, та АБ-151.

2.25Нормативне горизонтальне поперечне навантаження від ударів рухомого складу незалежно від кількості колій або смуг руху на мосту слід приймати:

а) від рухомого поїзда на колії – у вигляді рівномірно розподіленого навантаження, що прикладене на рівні верха голівки рейки і дорівнює:

- від поїздів на залізницях – 0,59К кН/м (0,06 тс/м);

- від поїздів метрополітену – 1,96 кН/м (0,2 тс/м);

- від поїздів трамвая – 1,47 кН/м (0,15 тс/м), де К – клас навантаження СК;

б) від автомобільного навантаження АК – у вигляді рівномірно розподіленого навантаження, що дорівнює 0,39К кН/м (0,04К тс/м), або зосередженої сили, що дорівнює 5,9К кН (0,6К тс), прикладеної на рівні верха покриття проїзної частини, де К – клас навантаження АК;

в) від навантаження АБ – у вигляді зосередженої сили, що прикладена до прогонової будови на рівні верха проїзної частини і дорівнює 0,2 G, де G – вага одного автомобіля (сума навантажень на передню та задню осі) і визначається відповідно до табл. 2.7;

г) прикріплення огорожі безпеки на мостах під автомобільне навантаження слід перевіряти на вплив нормативних горизонтальних навантажень:

- для бордюрів – у вигляді поперечного навантаження 200h кН (20h тс), прикладеного на довжині 1,0 м на рівні верху бордюру, де h – висота бордюру в м;

- для залізобетонних парапетів – у вигляді поперечного навантаження, прикладеного на довжині

1,0 м на рівні 2/3 висоти парапету від верху проїзної частини, розміром 160 кН (16,3 тс) при висоті парапету 0,75 м, і 120 кН (12,3 тс) при висоті 0,6 м;

- закріплення стояків бар’єрної огорожі безпеки слід розраховувати на сприйняття згинального моменту не менше розрахункової міцності на згин стояка поблизу закріплення, і горизонтальну силу, що дорівнює вказаному вище моменту, поділеному на відстань від рівня прикладення сили наїзду на огорожу до рівня закріплення стояка.

Примітка. Нормативне горизонтальне поперечне навантаження від ударів рухомого складу для мостів на залізницях промислових підприємств в разі, якщо максимальна швидкість обмежена до 40 км/год, припускається приймати рівною 0,3К кН (0,03К тс), а в разі швидкості руху 80 км/год та більших – величина, передбачених для залізниць загальної мережі (див. підп.”а”).

2.26Нормативне горизонтальне поздовжнє навантаження від гальмування або сили тяги рухомого складу слід приймати таким, що дорівнює:

а) в розрахунках елементів прогонових будов та опор мостів, в % до ваги нормативного тимчасового вертикального рухомого навантаження:

- від залізничного навантаження СК, поїздів метрополітенів та трамвая – 10;

- від рівномірно розподіленої частини навантаження АК (вага тандемів у навантаженні не враховується) – 50, але не менше ніж 7,8К кН (0,8К тс), і не більше ніж 24,5К кН (2,5К тс);

- від навантажень АБ-51 та АБ-74 (до ваги одного автомобіля) – від 45 (в разі λ≤ 20 м) до 60

(в разі λ ≥ 60 м);

- від навантажень АБ-151 та АБ-74 (до ваги одного автомобіля) – від 30 (в разі λ≤ 25 м) до

40 (в разі λ ≥ 60 м).

Для проміжних значень λ величина навантаження встановлюється за інтерполяцією. В розрахунках висоту прикладення горизонтальних поздовжніх навантажень слід приймати у відповідності до 2.24.

б) в розрахунках деформаційних швів автодорожніх мостів – 6,86К кН (0,7К тс); промислових підприємств для навантаження АБ – 50% від ваги розрахункового автомобіля.

Горизонтальне поздовжнє навантаження при розрахунку деформаційних швів слід прикладати на рівні проїзду та приймати як дві однакові сили, віддалені одна від одної на 1,9 м, при навантаженні АК та на ширину колії задніх коліс при навантаженні АБ відповідно до табл. 2.7.

Поздовжнє навантаження слід приймати:

- у разі двох залізничних колій – з однєї колії, в разі трьох або більше колій – з двох колій;

- у разі довільної кількості смуг автомобільного руху мостом – з усіх смуг одного напрямку, а якщо в перспективі передбачене переведення руху на однобічний – з усіх смуг руху.

У всіх випадках необхідно враховувати коефіцієнт s 1 відповідно до вимог 2.20.

Від транспортних засобів, що знаходяться на призмі обвалювання ґрунту біля стоянів, поздовжнє навантаження не враховується.

В мостах з балковими прогоновими будовами поздовжнє навантаження припускається прикладати на рівні:

- проїзної частини – при розрахунку стоянів;

- центрів опорних частин – при розрахунку проміжних опор, при цьому дозволяється не враховувати вплив моментів, що виникають від перенесення навантаження.

Поздовжнє зусилля від гальмування або сили тяги, що передається на нерухомі опорні частини, слід приймати в розмірі 100% від повного поздовжнього зусилля, що діє на прогонову будову. При цьому не слід враховувати поздовжнє зусилля від встановлених на тій же опорі рухомих опорних частин сусіднього прогону, крім випадків розташування в розрізних прогонових будовах нерухомих опорних частин з боку меншого з прилеглих до опори прогонів. Зусилля на опору в цьому випадку треба приймати рівним сумі поздовжніх зусиль, що передаються через опорні частини, але не більше від зусилля, що передається з боку більшого прогону в разі його нерухомого обпирання.

Зусилля, що передаються на опору з нерухомих опорних частин нерозрізних та температурно-нерозрізних прогонових будов при обґрунтуванні їх розрахунком припускається приймати такими, що рівні повному поздовжньому навантаженню з прогонової будови з виключенням з них сил тертя в рухомих опорних частинах за умов мінімальних коефіцієнтів тертя, але не менше від величини, що припадає на опору під час розподілення повного поздовжнього навантаження між всіма проміжними опорами пропорційно до їх жорсткості.

У залізничних мостах при визначенні поздовжнього горизонтального навантаження від гальмування дерев'яних опор, а також гнучких (з окремих стояків) сталевих і залізобетонних опор інтенсивність тимчасового вертикального навантаження ν припускається приймати такою, що дорівнює 9,81К кН/м (К тс/м).

Примітка. Для залізничних мостів при проектуванні пристроїв, що призначені для сприйняття поздовжніх навантажень, слід враховувати повну силу тяги як рівномірно розподілене навантаження, що становить від ваги навантаження %:

- в разі проміжних значень довжин......................................за інтерполяцією.

2.27Нормативне тимчасове навантаження на пішохідні мости та тротуари слід приймати:

1) вертикальне рівномірно розподілене навантаження:

а) на пішохідні мости та тротуари міських мостів – 3,92 кПа (400 кгс/м);

б) на тротуари мостів (при розрахунках з урахуванням інших чинних навантажень) – 1,96 кПа

(200 кгс/м2);

2) рівномірно розподілене навантаження, що враховується за відсутності інших навантажень:

а) вертикальне – при розрахунку лише елементів тротуарів залізничних мостів та мостів метрополітену з улаштуванням колії на баласті – 9,81 кПа (1000 кгс/м2), при розрахунках елементів тротуарів на інших мостах – 3,92 кПа (400 кгс/м2);

б) вертикальне та горизонтальне – в розрахунках перил міських мостів – 0,98 кПа/м (100 кгс/м);

3) зосереджений тиск, що враховується в разі відсутності інших навантажень:

а) вертикальний – при розрахунку тротуарів міських мостів – 9,8 кН (1 тс) з ділянкою розподілення від колеса автомобіля 0,015 м2 (0,15  0,10 м), інших мостів – 3,4 кН (350 кгс);

б) вертикальне та горизонтальне – в розрахунках перил мостів – 1,27 кН (130 кгс).

У розрахунках елементів тротуарів мостів на внутрішньогосподарських дорогах, а також службових проходів на мостах автомобільних доріг всіх категорій рівномірно розподілене навантаження приймається таким, що дорівнює – 1,96 кПа (200 кгс/м2). У розрахунках основних конструкцій мостів зазначене навантаження на тротуари не враховується.

При розрахунку елементів тротуарів слід також врахувати навантаження від пристроїв та устаткування для огляду моста.

2.28Динамічні коефіцієнти 1 +  до навантажень від рухомого складу залізниць, автомобільних і міських доріг слід приймати рівними:

1) до вертикальних навантажень СК,  СК і АК (включаючи тиск одиночної осі), а також до навантажень від потягів метрополітену і трамвая:

а) для елементів сталевих і сталезалізобетонних прогонових будов, а також елементів сталевих опор:

- залізничних мостів і відокремлених мостів під шляхи метрополітену і трамвая всіх систем (крім основних елементів головних ферм нерозрізних прогонових будов) незалежно від роду їзди (на баласті або поперечках)



1    1 , (2.15)

30   але не менше 1,15;

- основних елементів головних ферм залізничних мостів з нерозрізними прогоновими будовами і суміщених мостів всіх систем під залізничне (включаючи потяг метрополітену) і автомобільне навантаження



1    1 , (2.16)

30   але не менше 1,15 для залізничних і 1,10 для суміщених мостів;

б) для залізобетонних балкових прогонових будов, рамних конструкцій (у тому числі для наскрізних надаркових будов), а також для залізобетонних наскрізних, тонкостінних і стоякових опор:

- залізничних і інших мостів під рейкові колії



1    1 , (2.17)

20   але не менше 1,15;

- суміщених мостів – згідно з формулою (2.17), але не менше 1,10;

в) для залізобетонних ланок труб і підземних пішохідних переходів:

- на залізницях і шляхах метрополітену при загальній товщині баласту з засипанням (рахуючи від підошви рейки):

- 0,4 м і менше – згідно з формулою (2.17);

- 1,00 м і більш – 1 +  = 1,00; для проміжних значень товщини – за інтерполяцією;

г) для залізобетонних і бетонних арок із суцільним склепінням, для бетонних опор, ґрунтових основ і усіх фундаментів 1 +  = 1,00;

д) для арок та склепінь аркових залізобетонних прогонових будов з наскрізною надарковою конструкцією:

- залізничних мостів



12 0.4  l

1    1   (1), (2.18)

100   f  де f – стріла арки; l – прогон арки;

2) до тандемів навантаження АК (до розподіленого навантаження динамічний коефіцієнт не застосовується):

а) для розрахунку всіх елементів, окрім обумовлених

1 +  = 1,3;

б) для елементів проїзної частини

1 +  = 1,4;

в) для бетонних опор, фундаментів, ґрунтових основ

1 +  = 1,0;

г) для елементів деформаційних швів, розташованих у рівні проїзної частини автодорожніх і міських мостів, і їхнього анкерування (до можливих вертикальних і горизонтальних зусиль)

1 +  = 2,0;

3) до тимчасового вертикального навантаження АБ:

а) для елементів сталевих і сталезалізобетонних прогонових будов, а також елементів сталевих опор

81 

1    1 , (2.19) але не менше 1,00;

б) для залізобетонних балкових прогонових будов, залізобетонних наскрізних, тонкостінних і стоякових опор, а також ланок труб при відсутності засипання під дорожнім одягом

81    1    1 , (2.20)  але не менше 1,00;

в) для бетонних опор і ланок труб, ґрунтових основ і усіх фундаментів, а при загальній товщині засипання (включаючи товщину дорожнього одягу) не менш 1.0 м – для залізобетонних ланок труб і не менше 0,5 м – для інших елементів, перерахованих вище в підпункті «б»

1 +  = 1,00;

при товщині засипання (включаючи товщину дорожнього одягу) менше від зазначеної в підпункті «в» значення динамічних коефіцієнтів, перерахованих у підпункті «б», приймаються за інтерполяцією між значеннями, прийнятими в підпунктах «б» і «в»;

4) до одиночних транспортних одиниць НК:

1 +  = 1,00;

5) до вертикальних рухомих навантажень для пішохідних мостів і до навантажень на тротуарах

1 +  = 1,00;

6) до тимчасових горизонтальних навантажень і тиску ґрунту на опори від транспортних засобів залізничних і автомобільних доріг

1 +  = 1,00;

7) при розрахунку мостів на витривалість (табл. 2.2) динамічний доданок , що прийнятий згідно з

2.28(включаючи обмеження), слід множити на 2/3.

Величину  (прогону або довжини завантаження) у формулах слід приймати:

а) для основних елементів головних ферм (розрізних балок, арок, рам), а також для поздовжніх і поперечних балок при завантаженні тієї частини лінії впливу, що визначає їхню участь у роботі головних ферм, – такою, що дорівнює прогону або довжині завантаження лінії впливу, якщо ця довжина більше величини прогону;

б) для основних елементів головних ферм нерозрізних систем – вона дорівнює сумі довжин ділянок лінії впливу, що завантажуються (разом з їхніми поділяючими ділянками);

в) при розрахунках на місцеве навантаження (при завантаженні тієї частини лінії впливу, що враховує вплив місцевого навантаження):

– поздовжніх балок і ребер ортотропних плит – довжині їх прогону;

– поперечних балок і поперечних ребер ортотропних плит – сумі довжин поздовжніх балок у панелях, що прилягають;

– підвісок, стійок і інших елементів, що працюють тільки на місцеве навантаження – довжині завантаження ліній впливу;

– плит баластового корита (поперек шляху) – умовно такою, що дорівнює нулю;

– залізобетонних плит залізничного проїзду, що укладаються по металевих балках, при розрахунку плити поперек колії – дорівнює ширині плити, при розрахунку уздовж колії – довжині панелі поздовжньої балки;

г) при завантаженні ліній впливу, що враховують одночасно основне і місцеві навантаження, – роздільно для кожного з цих навантажень;

д) для елементів опор усіх типів – довжині завантаження лінії впливу опорної реакції, визначеній як сума довжин ділянок, що завантажуються (разом з поділяючими їхніми ділянками);

е) для ланок труб і підземних пішохідних переходів – ширині ланки.

Примітка. У випадках, коли на залізницях промислових підприємств максимальна швидкість руху по мосту обмежена (t < 80 км/год), розрахункову величину динамічного коефіцієнту припускається зменшувати, перемножуючи відповідний динамічний доданок  на відношення t / 80, при цьому динамічний коефіцієнт слід приймати не менше 1,10.

2.29Коефіцієнти надійності за навантаженням f до тимчасових навантажень і впливів, наведених у 2.11 – 2.19, слід приймати:

а) для залізничних навантажень СК і СК – відповідно до табл. 2.10;

) * Тут  – довжина завантаження лінії впливу за винятком довжини ділянок, завантажених порожнім потягом (при f =1); для проміжних значень  коефіцієнт надійності слід приймати за інтерполяцією.

б) для навантаження від автотранспортних засобів АК:

– до візків – 1,50;

– до рівномірно розподіленого навантаження – 1,15.

в) до колісного навантаження НК і його впливу – 1,0;

г) до навантажень від рухомого складу метрополітену і трамвая – за формулою

    1,3 (1), (2.21) f 3  але не менше 1,10, де  – довжина завантаження, м, прийнята відповідно до табл. 2.10;

д) до рівномірних навантажень для пішохідних мостів і тротуарів при розрахунку:

– елементів пішохідних мостів і тротуарів (крім тротуарів на мостах внутрішньогосподарських доріг і службових проходів), а також поруччя міських мостів – 1,40;

– прогонової будови й опор при врахуванні разом з іншими навантаженнями – 1,20;

– тротуарів на мостах внутрішньогосподарських доріг і службових проходів на мостах доріг усіх категорій – 1,10;

е) до розподілених і зосереджених горизонтальних навантажень на огородження проїзної частини, а також до зосереджених тисків на тротуари і поручні – 1,00;

ж) до автомобільних навантажень АБ і їхніх впливах – у залежності від питомої ваги породи b, для перевезення якої будується дорога:

– при b  17,7 кН/м3 (1.8 тс/м3)………………1,1

– при b = 39,2 кН/м3 (4.0 тс/м3)………………1,4 при проміжних значеннях – за інтерполяцією.

Інші тимчасові навантаження і впливи

2.30Нормативну величину вітрового навантаження Wn слід визначати як суму нормативних величин середньої Wm та пульсаційної Wp складових:

Wn = Wm + Wp. (2.21)

Нормативне значення середньої складової вітрового навантаження Wm на висоті над поверхнею води або землі визначається за формулою

Wm = wokCw, (2.22) де wo – нормативне значення вітрового тиску, що приймається за СНиП 2.01.07 залежно від району будівництва;

k – коефіцієнт що враховує зміну вітрового тиску на висоті z і приймається згідно зі СНиП 2.01.07 як для відкритої місцевості (тип А);

Cw — аеродинамічний коефіцієнт лобового опору, який визначається за настановами обов’язкового додатку Р.

Нормативне значення пульсаційної складової вітрового навантаження Wp на висоті z слід визначати як

Wp = Wm, (2.23) де  — коефіцієнт динамічності;

 — коефіцієнт пульсацій тиску на рівні z;

 — коефіцієнт просторової кореляції пульсацій тиску для розрахункової поверхні споруди.

При визначенні пульсаційної складової вітрового навантаження дозволяється:

а) добуток коефіцієнтів   приймати рівним

 =0,55-0,15L/100, але не менше, ніж 0,30, де L — довжина прогону або висота опори, м;

б) коефіцієнт динамічності  знаходити у припущенні, що конструкції, які розглядаються, у горизонтальної площині є динамічною системою з одним ступенем свободи (з нижчою частотою власних коливань f1, Гц) і його величину визначати за графіком, що наведено у 6.7 СНиП 2.01.07, у залежності від вказаного там параметра  і логарифмічного декремента  = 0,3 для залізобетонних конструкцій та  = 0,15 – для сталевих конструкцій.

Коефіцієнт динамічності  дозволяється приймати може дорівнювати 1,2 якщо:

– балкова прогонова будова є нерозрізною;

– для балкової розрізної прогонової будови виконується умова f1 > f2, де f1, Гц — граничне значення частот власних коливань, яке наведено у 6.8 СНиП 2.01.07, і при якому припускається не враховувати сили інерції, що виникають від коливань за власною формою.

У розрахунках враховуються три компоненти вітрового навантаження на міст (рис. 2.2):

– вздовж осі Х — у напрямку вітрового потоку, який орієнтується поперек мосту;

– вздовж осі Z — у перпендикулярному напрямку до вітру;

– вздовж осі Y — у напряму осі моста.

Рис. 2.2

Горизонтальне поперечне вітрове навантаження у напряму Х, що діє на окремі конструкції моста, а також на транспортні засоби, які знаходяться на мосту, слід приймати таким, що дорівнює добутку інтенсивності вітрового навантаження на робочу поверхню конструкції моста та рухомого складу. При розрахунку конструкцій автодорожніх і міських мостів вплив вітру на безрельсові транспортні засоби і трамвай, що знаходяться на цих мостах, не враховується.

Робоча поверхня конструкції моста та рухомого складу має дорівнювати:

– для головних ферм наскрізних прогонових будов і наскрізних опор — площі проекції усіх елементів навітряної ферми на площину, що перпендикулярна напряму вітру, при цьому для сталевих ферм з трикутними або розкосними решітками її припускається приймати у розмірі 20% площі, яка обмежена контуром ферми;

– для проїзної частини наскрізних прогонних будов — боковій поверхні її балкової клітини, що не закрита поясом головної ферми;

– для прогонових будов дерев’яних мостів з суцільними балками — боковій поверхні навітряної головної балки або коробки;

– для суцільних опор — площині проекції тіла опори від рівня ґрунту або води на площину, що перпендикулярна напряму вітру;

– для залізничного рухомого складу (включно з поїздами метрополітену) — площі суцільної смуги висотою 3 м з центром тиску на висоті 2 м від голівки рейки.

Горизонтальне поздовжнє вітрове навантаження у напрямку Y для наскрізних прогонових будов слід приймати у розмірі 60%, а для прогонових будов з суцільними балками — 20% від відповідного повного поперечного вітрового навантаження. Поздовжнє вітрове навантаження на транспортні засоби, які знаходяться на мосту, не враховується. Нормативне горизонтальне поздовжнє вітрове навантаження на опори мостів слід приймати таким, що дорівнює поперечному вітровому навантаженню.

Вертикальне вітрове навантаження у напрямку Z визначається як добуток коефіцієнта підйомної сили Cf,z, що визначається за настановами обов’язкового додатку Р, на площу проїзної частини у плані та на інтенсивність вітрового навантаження.

Нормативну інтенсивність повного поперечного горизонтального вітрового навантаження на прогонові будови і опори слід приймати не менше від 0,59 кПа (60 кгс/м) — при наявності тимчасового вертикального навантаження і 0,98 кПа (100 кгс/м) — при відсутності такого навантаження.

Розподіл вітрового навантаження вздовж прогону припускається приймати рівномірним.

Для вантових та висячих прогонів моста слід виконувати перевірку на аеродинамічну стійкість та на резонансні коливання у напрямку, перпендикулярному до вітрового потоку. При перевірці аеродинамічної стійкості необхідно визначати критичну швидкість вітру, при якій внаслідок взаємодії повітряного потоку зі спорудою можлива поява флатеру (виникнення небезпечних згинально-крутних коливань балки жорсткості).

Критична швидкість вітру, що відповідає появі флатера, знаходиться за результатами аеродинамічних випробувань моделей і має бути більшою за максимальну швидкість вітру у районі розташування моста не менше ніж у 1,5 рази.

На попередній стадії припускається визначати розрахункову швидкість вітру при флатері за формулою:

Ucr = sVc0, (2.24) де Vc0 — критична швидкість;

s и  — коефіцієнти форми прогонної будови та кута атаки, які визначаються відповідно до таблиці 2.11.

Критична швидкість підраховується за формулою:

де ft, B і r — відповідно частота крутних коливань, ширина поперечного перерізу прогонової будови та радіус інерції; параметр  = 4m/(B2); m — погонна маса прогонової будови;  — густина повітря.

Інтенсивність вітрового навантаження, яка приймається для стадії будівництва і монтажу моста, припускається уточнювати під час робочого проектування, виходячи з можливого у цій стадії значення середньої складової вітрового навантаження у даному районі та рози вітрів. Для оцінки вітрового режиму майданчика будівництва великих мостів рекомендується встановлювати метеопост, дані якого можуть бути враховані для уточнення вітрового режиму.

В залежності від характеру робіт, що виконуються, та при наявності спеціального обґрунтування, яке передбачає відповідне обмеження часу і тривалості виконання окремих етапів робіт, нормативне значення середньої складової вітрового навантаження для перевірки напружень (але не стійкості) може бути зменшене, але воно не може бути нижчим від 0,226 кПа (23 кгс/м2).

2.31Нормативне льодове навантаження від тиску льоду на опори мостів слід приймати у вигляді сил, що визначаються відповідно до обов'язкового додатка С.

2.32Нормативне навантаження від навалу суден на опори мостів слід приймати у вигляді зосередженої поздовжньої або поперечної сили й обмежувати в залежності від класу внутрішнього водного шляху значеннями, яке наведено в табл. 2.12.

Навантаження від навалу суден, кН (тс)

Навантаження від навалу суден мають прикладатися до опори на висоті 2 м від розрахункового судноплавного рівня за винятком випадків, коли опора має виступи, що фіксують рівень дії цього навантаження, і коли при менш високому рівні прикладання навантаження викликає більш значні впливи.

Для опор, захищених від навалу суден, а також для дерев'яних опор автодорожніх мостів на внутрішніх водних шляхах VI і VII класів навантаження від навалу суден припускається не враховувати.

Для однорядних залізобетонних пальових опор автодорожніх мостів через внутрішні водні шляхи VI і VII класів навантаження вздовж осі моста припускається враховувати в розмірі 50 %.

2.33Нормативний температурний кліматичний вплив необхідно враховувати при розрахунку переміщень у мостах усіх систем, при визначенні зусиль у зовні статично невизначених системах, а також при розрахунку елементів сталезалізобетонних прогонових будов.

Середню по перерізу нормативну температуру елементів або їхніх частин припускається приймати рівною:

для бетонних і залізобетонних елементів у холодну пору року, а також для металевих конструкцій у будь-яку пору року – нормативній температурі довкілля;

для бетонних і залізобетонних елементів у теплу пору року – нормативній температурі довкілля за винятком величини, чисельно рівної 0,2а, але не більше 10°С, де а – товщина елемента або його частини, см, включаючи дорожній одяг проїзної частини автодорожніх мостів.

Температуру елементів зі складним поперечним перерізом слід визначати як середньозважену за температурою окремих елементів (стінок, полиць та ін.).

Нормативні температури повітря в теплу tn,T і холодну tn,Х пору року слід приймати такими, що дорівнюють:

а) при розробці типових проектів, а також проектів для повторного застосування:

tn,T = 40°С; tn,Х = – 40°С;

б) в інших випадках tn,T = tVII + T, (2.26) де tVII – середня температура повітря найбільш теплого місяця, прийнята згідно з СНиП 2.01.01;

T – постійна величина для визначення температури повітря найбільш спекотної доби, прийнята згідно з картою ізоліній СНиП 2.01.01, °С.

Нормативна температура tn,Х приймається такою, що дорівнює розрахунковій мінімальній температурі повітря в районі будівництва відповідно до 1.10.5.

Вплив сонячної радіації на температуру елементів слід враховувати у вигляді додаткового нагрівання на 10 °С освітленого сонцем поверхневого шару товщиною 15 см (включаючи одяг їздового полотна).

Температури замикання конструкцій, якщо вони в проекті не обговорені, слід приймати: tЗ,T = tn,T – 15 °С; tЗ,X = tn,X + 15 °С;

Температуру конструкції в момент замикання tЗ припускається визначати за формулою tЗ =0,4 t1+ 0,6 t2, (2.27) де t1  середня температура повітря за попередній замиканню період, рівний T0;

t2  середня температура повітря за попередній замиканню період, рівний 0,25T0;

T0  період, ч, що чисельно дорівнює приведеній товщині елементів конструкції, см, яку слід визначати розподілом подвоєної площі поперечного перерізу елемента (з урахуванням дорожнього одягу) на його периметр, що граничить із зовнішнім повітрям.

При розрахунку сталезалізобетонних прогонових будов слід враховувати вплив нерівномірного розподілу температури за перерізом елементів, який викликаний зміною температури повітря і сонячною радіацією.

При розрахунку переміщень коефіцієнт лінійного розширення слід приймати для сталевих і

5 сталезалізобетонних конструкцій таким, що дорівнює 1,2·10, і для залізобетонних конструкцій 

5 1,0·10.

2.34Нормативний опір від тертя в рухомих опорних частинах слід приймати у вигляді горизонтального поздовжнього реактивного зусилля Sf і визначати за формулою

S    F , (2.28) f n  де n  нормативна величина коефіцієнта тертя в опорних частинах при їхньому переміщенні, прийнята рівній середній величині з можливих екстремальних значень:

   max min

 , (2.29) n

F  вертикальна складова при дії розглядуваних навантажень з коефіцієнтом надійності за навантаженням f =1.

Величини можливих максимальних і мінімальних коефіцієнтів тертя слід приймати відповідно рівними:

а) при коткових, секторних або валкових опорних частинах – 0,040 і 0,010;

б) при стійках, що хитаються або підвісках – 0,020 і 0 (умовно);

в) при тангенціальних і плоских металевих опорних частинах – 0,40 і 0,10;

г) при рухомих опорних частинах із прокладками з фторопласту разом з полірованими листами з нержавіючої сталі – відповідно до табл. 2.13

Примітка 1. Коефіцієнти тертя при проміжних значеннях від’ємних температур і середніх тисків визначаються за інтерполяцією.

Примітка 2. При застосуванні інших антифрикційних матеріалів коефіцієнт тертя слід приймати за окремими технічними умовами

Розрахункові зусилля від сил тертя в рухомих опорних частинах балкових прогонових будов у залежності від виду і характеру проведених розрахунків слід приймати в розмірах:

Sf,max = mmaxF, якщо при розглядуваному сполученні навантажень сили тертя збільшують загальний вплив навантажень на елемент конструкції, що розраховується;

Sf,max = mmin F, якщо при розглядуваному сполученні навантажень сили тертя зменшують загальний вплив навантажень на елемент конструкції, що розраховується.

Коефіцієнти надійності за навантаженням f до зусиль Smax і Smin не вводяться.

Визначення впливу на конструкції прогонових будов сил тертя, що виникають у рухомих опорних частинах коткового, секторного і валкового типів при числі опорних частин у поперечному напрямку більше двох слід проводити з коефіцієнтом умови роботи, рівним 1,1.

Опори (включаючи фундаменти) і прогонові будови мостів мають бути перевірені на вплив розрахункових сил тертя, що виникають від температурних деформацій під дією постійних навантажень.

Опорні частини й елементи їхніх прикріплень, а також частини опор і прогонових будов, що примикають до опорних частин, мають бути перевірені на розрахункові сили тертя, які виникають від постійних і тимчасових (без врахування динаміки) навантажень.

При розташуванні на опорі двох рядів рухомих опорних частин прогонових будов, а також при установці в нерозрізній і температурно-нерозрізній прогоновій будові нерухомих опорних частин на проміжній опорі поздовжнє зусилля слід приймати не більше різниці сил тертя при максимальних і мінімальних коефіцієнтах тертя в опорних частинах.

Максимальні і мінімальні коефіцієнти тертя в рухомих опорних частинах для групи опор, що сприймають у нерозрізній і температурно-нерозрізній прогоновій будові поздовжні зусилля одного знака (відповідно max,z і min,z), припускається визначати за формулою:

де max, min  максимальні і мінімальні значення коефіцієнтів тертя для встановлюваного виду опорних частин;

z  число опор у групі.

Права частина формули (2.30) розраховується зі знаком «плюс» при визначенні max,z, зі знаком «мінус» – при визначенні min,z.

Величина реактивного поздовжнього зусилля Sh, кН (кгс), що виникає в гумових опорних частинах внаслідок опору їхньому зсуву, вираховується за формулою де   переміщення в опорних частинах, см;

а  сумарна товщина шарів гуми, см;

А  площа гумової опорної частини або кількох опорних частин у випадку розташування їх поруч під одним кінцем балки, м2 (см2);

G – модуль зсуву, величина якого при визначенні розрахункових величин поздовжніх зусиль залежить від нормативної температури повітря навколишнього середовища і приймається для застосованих марок гуми відповідно до таблиці 2.14:

Модуль зсуву гуми, МПа (кгс/см2), при нормативній температурі довкілля, °С

Примітка. Проміжні значення приймаються за інтерполяцією.

Під опорними вузлами балок або плит прогонових будов уздовж осі моста необхідно встановлювати тільки одну гумову опорну частину, а поперек осі моста припускається встановлення декількох однакових опорних частин, виготовлених з гуми однієї марки. Застосування двох гумових опорних частин, що розташовані поруч уздовж осі моста, можливо, якщо воно обґрунтовано в проекті відповідними розрахунками.

2.35Будівельні навантаження, що діють на конструкцію при монтажі або будівництві (власна вага, вага риштовання, кранів, людей, що працюють, інструментів, дрібного устаткування, однобічний розпір та ін.), а також при виготовленні і транспортуванні елементів належить приймати за проектними даними з урахуванням передбачених умов виконання робіт і вимог СНиП ІІІ-4.

При визначенні навантаження від крана вагу вантажів, що піднімаються, і вагу рухомої стріли слід приймати з динамічними коефіцієнтами, рівними відповідно 1,20 (0,85) при вазі до 196 кН (20 тс) і 1,10 (0,95) при більшій вазі. При цьому, якщо відсутність вантажу на крані може вплинути на роботу конструкції, що розраховується, кран у розрахунках враховується без вантажу.

При розрахунку елементів залізобетонних конструкцій на вплив зусиль, що виникають при їхньому транспортуванні, навантаження від власної ваги елементів слід вводити в розрахунок з динамічними коефіцієнтами, рівними під час перевезення транспортом:

– 1,6 – автомобільним;

– 1,3 – залізничним.

Динамічні коефіцієнти, що враховують умови транспортування, припускається приймати в менших розмірах, якщо це підтверджено досвідом, але не нижче 1,3 – під час перевезення автотранспортом і не нижче 1,15 – залізничним транспортом.

2.36Сейсмічні навантаження належить приймати відповідно до вимог чинних ДБН або СНиП.

2.37Коефіцієнти надійності за навантаженням f до інших тимчасових навантажень і впливів, наведених у 2.29-2.35, слід приймати відповідно до табл. 2.15.

При перевірці міцності тіла опор у випадках використання їх для навісного врівноваженого монтажу прогонових будов, а також при перевірці міцності анкерів, що прикріплюють у цих випадках прогонову будову до опор, необхідно до власної ваги консольних частин прогонової будови, що створюють на опорі згинальні моменти різного знака, вводити коефіцієнти надійності за навантаженням з урахуванням конкретних умов виготовлення і монтажу частин, що складаються (блоків).

У необхідних випадках слід враховувати, крім перерахованих, тимчасові навантаження і впливи від спеціальних чинників (сходи снігових лавин, зсуви, ураганні вітри та ін.). Для цих навантажень за результатами вишукувань мають складатися і затверджуватися у встановленому порядку окремі технічні умови.

Примітка. Значення f, зазначені в дужках, приймають у випадках, коли при невигідному сполученні навантажень збільшується їхній сумарний вплив на елементи конструкції.

3 Бетонні і залізобетонні конструкції

Основні розрахункові вимоги

3.1При проектуванні бетонних і залізобетонних мостів і труб необхідно дотримуватись вимог ГОСТ 27751 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.

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

 p dх

  (3.1) p  x 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

t

 (t)  1  e) (t  ), (3.2)

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, призначених для експлуатації в кліматичному підрайоні IVA згідно зі СНиП 2.01.01 і 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.

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

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

Розрахункову довжину паль (паль-оболонок, паль-стовпів), у тому числі в елементах опор естакадного типу, необхідно приймати зН урахуваннямВ деформативності ґрунту й опірності переміщенням фундаменту і верха опори.2 інтерполяцією.

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

 17;

0,20 – в елементах із гнучкістю і l

 104;

0,60 – в елементах із гнучкістю і для проміжних значень гнучкості – за інтерполяцією (l – розрахункова довжина елемента).

I в А в і  – радіус інерції поперечного перерізу, де І – момент інерції бетонного переріза; А – в в площа бетонного перерізу. Якщо вимоги щодо величини мінімального армування не 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 відповідно до ГОСТ 26633.

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 150х150х150 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.

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

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.

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 И-2.03.11.

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

3.170R = 0,05R.

b,cut b

Для бетонних конструкцій, розрахункові опори осьовому стисканню R і R необхідно b b,mc 2 приймати на 10% нижче значень, поданих в табл.3.6, а для безпосереднього зрізу R – нижче на b,cut 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 табл.

b 3.8;

 b,min

 – коефіцієнт, який залежить від асиметрії циклу повторюваних напружень p , що 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.

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.

Арматурну сталь класу А-ІІ марки Вст5пс2 припускається застосовувати в прогонових будовах (крім хомутів) і в опорах мостів, якщо діаметри її стержнів, мм, не більше:

20 – для елементів з арматурою, що не розраховується на витривалість;

16 – для елементів, що розраховуються на витривалість.

Зазначену арматурну сталь при діаметрах 22 мм і більше необхідно застосовувати тільки у фундаментах і частинах опор, розташованих нижче половини глибини промерзання ґрунту.

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.

У зв’зяку з введенням в дію Державного стандарту України ДСТУ 3760, окрім арматури, що передбачено табл.3.12, слід використовувати арматуру відповідно до табл.3.13, область застосування якої передбачено “Рекомендациями по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98” (Держбуд України, К., 2002), і обмежено конструкціями, що не сприймають багаторазові повторні навантаження.

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

Примітка 2. Не допускається використання для хомутів прогонових будов.

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

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

Примітка 5. Тільки у вигляді цілих стержнів мірної довжини.

Примітка 6. Допускається до застосування термічно зміцненої арматурної сталі тільки марок С (зварювальна) та К (стійка до корозійного розтріскування).

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

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

Примітка 9. Допускається до застосування тільки в прогонових будовах суміщених мостів.

Застосування як робочої розраховуваної арматури нових, у тому числі імпортних арматурних сталей припускається у встановленому порядку.

3.34Для монтажних (піднімальних) петель необхідно передбачити застосування арматурної сталі класу A-I марки СтЗпс або Ст 3с.

3.35Припускається застосування арматурної сталі класів A-I і А-ІІ марок, зазначених у табл. 3.12, а також А 240С згідно з табл. 3.13.

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

) * при змішаному армуванні стержневу гарячекатану арматуру класу А-ІV припускається застосовувати без попереднього напруження.

3.38Розрахункові опори стисканню R ненапружуваної арматурної сталі класів A-I, A-II, Ас-ІІ і A- sc III 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/см).

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  , їх ps p

 max 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  при 

s p

Коефіцієнт 

s

Коефіцієнт є

p

Примітка 1. Для сталевих канатів зі спіральним або подвійним скрутом і закритих при   0,85 коефіцієнти  припускається приймати такими, що дорівнюють одиниці,

p а при  < 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 визначити за інтерполяцією.

s p

Примітка 1. Якщо діаметри стержнів 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 A-IV, стержні 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

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;

a 4 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 A-III 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 і 8 мм;

255 (2600) – те ж, 10 мм і більше.

3.41Для арматурної сталі класів A-IV і A-V 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 A-I, A-II, Ас-II і А-III 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.

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.

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,

1

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:

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 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

– Де умовна критична сила, що визначається за формулами для бетонних елементів для залізобетонних елементів де I – момент інерції площі перерізу бетону без врахування тріщин в бетоні.

b

I – момент інерції площі перерізу ненапружуваної та напружуваної арматури.

s

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

враховується відповідно вплив на прогин тривалої

У формулах (3.8) і (3.9) коефіцієнтами  і  l p дії навантаження, попереднього напруження арматури і відносної величини ексцентриситету.

Величини коефіцієнта  необхідно приймати такими, що дорівнюють:

l 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  0,01R min 0 b

 0,5  0,01

, (3.11) 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 слід приймати e  0,1h 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

 bp e c

  1 12 

(3.12) b h 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 умова

.

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 стиснутих елементів, що мають відносний ексцентриситет, необхідно визначати за формулою

– коефіцієнт поздовжнього згину, що враховує вплив тимчасового навантаження;

 де 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 СНиП 2.03.01 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.

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, починаючи від початку звису, і повинна 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 вводиться в розрахунок в залежності від

' співвідношення розрахункової висоти стиснутої зони бетону х і відстані цієї арматури до стиснутої 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.

'

 a 1 s

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

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

2 s рівнянням:

M  (R A  R A) (h  a')

S S p p 01 s (3.15)

' '

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 x крайок елемента, має виконуватися в залежності від величини відносної висоти стиснутої зони   h , визначеної з відповідних умов рівноваги. Величина  при розрахунку конструкцій, як правило, не має перевищувати відносної висоти стиснутої зони бетону  при якій граничний стан бетону стиснутої y 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 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 СНиП 2.03.01.

Настановами СНиП 2.03.01 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.

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

 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 при цьому висоту стиснутої зони бетону х необхідно визначати за формулою

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  p1 сталого (з відніманням усіх утрат) напруження у p 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)

'

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

'

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

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 за відсутності зчеплення напружуваної арматури з бетоном б) розрахунок міцності:

за наявності зчеплення арматури з бетоном

за відсутності зчеплення напружуваної арматури з бетоном:

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;

'

p

 A, згідно з 3.60, після

– попереднє напруження, яке встановилося у напружуваній арматурі pc1 прояви усіх втрат;

A' s

 sc b

N

A

 ;

b 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 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

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

' '

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

 0.5 співвідношенні внутрішнього і зовнішнього радіусів 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

 2,7R A

R A s s,tot b b В залежності від значень  в розрахунках використовуються умови:

cir а) при 0,15    0,60 cir в) при  cir  0,60

У формулах (3.37) – (3.42):

r  r

1 2 rm ;

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-

3.54та 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 елементів з непрямим армуванням має не приведену призмову міцність R. Гнучкість 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:

де R – розрахунковий опір арматури спіралі;

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

c

 – коефіцієнт армування, якийдорівнює

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

 1 (3.8), слід помножити на коефіцієнт   0,25  0,05 (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

' ' '

 R A (h  a  a)  R A (h a  a), (3.51) p p s 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:

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 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

w bS

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;

a 4

 – 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

– зусилля, яке сприймає горизонтальна арматура, кгс:

r r

 1000A  K (3.60)

r де – площа горизонтальної арматури – напружуваної і не напружуваної, см2, яка перетинається нахиленим перерізом під кутом , град. 

Значення коефіцієнта K:





  50

Q  K  1 (3.61)

В перерізах між хомутами при   90

r r

 1000 A

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

3.81Для залізобетонних елементів без поперечної арматури має дотримуватися умова Q  Q + r

, w

Q що обмежує розвиток нахилених тріщин.

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 в3.78.

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

n  9

  1  при n  10.

f

У робочий 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 3 A loc

loc1 =  1,5. (3.69)

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 3 A loc

loc,b =  3

,  – 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.

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,

 el,c – зниження напруження в напружуваній арматурі розтягнутої зони від пружного обтиснення 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 btg bcg зон;

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

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 (3.77) el,c 1 b 1

У формулах (3. 76) і (3. 77) 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 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 0,8R.

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 0,8R.

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,mc 2 у обтисненій зоні бетону попередньо напружених конструкцій – розрахункових опорів R (на b,mc1 стадії виготовлення і монтажу) і R (на стадії постійної експлуатації).

b,mc 2

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

b,mc 2

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,mc 2

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,mc 2 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 mt

 (  )  , (3.83) by

 bx 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 b 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:

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 

 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 1,4R.

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 1,4R;

bt,ser

A s

 .

A s bts

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

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

R r

1,5 – для стержневої арматури періодичного профілю, дротів періодичного профілю, пучків з 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

   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 0,4R, 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 моментувід 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:



1  f ()  M (x) (x)x

(3.93)



1 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 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 та B враховується вплив зусилля попереднього напруження і тривалості дії навантаження.

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

(3.95)

* де-жорсткість перерізу при дії постійного навантаження з урахуванням утворення тріщин і 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 зі СНиП 2.03.01.

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 A-V, 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.

) * 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.

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, яку виготовлено згідно з ДСТУ 3760, виконувати відповідно до «Рекомендацій по використанню арматурного прокату по ДСТУ 3760 при проектуванні і виготовленні залізобетонних конструкцій без попереднього напруження арматури».

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 А-ІІ і Ас-ІІ має s становити не менше:

– 22 d – при класі бетону В30 і вище;

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

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

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 A-I, А-ІІ, Ас-II і A-ІІІ, то прикріплення додаткових нахилених стержнів можна виконувати за допомогою зварних швів.

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 (де R – b,sh b,sh розрахунковий опір бетону сколюванню при згині відповідно до табл. 3.6).

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 стінкахбалок.

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’язанихкаркасах.

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 А-ІІ, Ас-II і A-III (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.

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 визначається згідно з вказівками СНиП ІІІ-18.

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, в тому числі і за ГОСТ 23279, а також каркаси слід, як правило, проектувати із застосуванням в місцях перетину стержнів контактного точкового зварювання.

3.158При виготовленні з арматурної сталі класів A-I, A-II, Ас-II і A-III 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.

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 А-І, А-ІІ, Ас-ІІ та А-ІІІ 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) згідно з ГОСТ 14098.

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.

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 А-ІІ і Ас-II s 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 A-III довжина перепуску l має бути відповідно збільшена на 4 d.

s

Для арматури зі сталі класу A-I довжину перепуску l (між внутрішніми поверхнями напівкруглих s 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.

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 А-ІІ, Ас-ІІ або А-ІІІ діаметром не більше за 25 мм. Зварні з’єднання мають виконуватися згідно з вимогами ГОСТ 14098 та ГОСТ 10922.

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 А-ІІ та Ас-ІІ – 25d;

– при класі арматурної сталі А-ІІІ – 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 А-ІІ та Ас-ІІ – 2d;

– при арматурі класів сталі А-ІІІ – 3d.

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

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 А-ІІ;

0,65-0,75 – для арматури класу – А-ІІІ 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 А-ІІ; 0,75

– для арматури класу А-ІІІ;

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

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 СНиП 2.01.01) 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.

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

Загальні положення

4.1При проектуванні сталевих конструкцій мостів необхідно:

– вибирати оптимальні в техніко-економічному відношенні схеми, системи і конструкції прогонних будов, перерізи елементів, економічні профілі прокату й ефективні марки сталі;

– застосовувати, як правило, уніфіковані типові конструкції, стандартні елементи і деталі (деформаційні пристрої, експлуатаційне облаштування та ін.);

– забезпечувати комплексну технологічність конструкцій з урахуванням трудових витрат на заводах і будівельно-монтажних майданчиках, можливість потокового виготовлення, конвеєрного або великоблочного монтажу;

– передбачати застосування зварних заводських елементів, з`єднуваних, як правило, на високоміцних болтах. При відповідному обґрунтуванні з урахуванням загальної технології монтажу й інших умов, застосовувати зварні і комбіновані болтозварні монтажні з'єднання;

– забезпечувати можливість огляду, очищення, фарбування і ремонту конструкцій; виключати в них зони, в яких можливе скупчення води й утруднене провітрювання; передбачати герметизацію замкнутих профілів, елементів і блоків;

– вказувати в робочих кресленнях КМ сталевих конструкцій марки сталей і матеріали з'єднань, а також необхідні додаткові вимоги до них, передбачені стандартами і технічними умовами.

4.2Елементи сталевих мостових конструкцій мусять мати мінімальні перерізи, що задовольняють вимогам чинних норм з урахуванням існуючого сортаменту на прокат. У складених перерізах елементів решітчастих ферм, що розраховуються за міцністю і стійкістю, недонапруження має не перевищувати 5 %.

Матеріали і напівфабрикати

4.3У сталевих конструкціях мостів і труб звичайного виконання слід застосовувати:

а) для елементів із прокатного металу – сталь у відповідності до табл.4.1

б) для розтягнутих високоміцних елементів висячих і вантових мостів, шпренгелів – сталеві звиті захищені канати за технічними умовами постачальників;

в) для металевих гофрованих труб – листові хвилясті профілі зі сталі марки 15сп згідно з ТУ 14-2- 207;

г) для литих частин – відливки групи III зі сталі марок 25Л, З0Л, 35Л, 20ГЛ, 20ФЛ, 35ГЛ згідно з ГОСТ 977 і марки 35ХН2МЛ згідно з ТУ 24-1-12-181;

д) для шарнірів, котків, болтів-шарнирів і прокладних листів під котки – поковки: Гр. IV-КП 275 ГОСТ 8479 зі сталі марки Ст5сп2 – III згідно з ГОСТ 535 та ГОСТ 14637; Гр. IV-КП 315 ГОСТ 8479 зі сталі марки 35-а-Т згідно з ГОСТ 1050; Гр. IV-КП 315 ГОСТ 8479 зі сталі марки З0Г-2-Т згідно з ГОСТ 4543; Гр. IV-КП 345 ГОСТ 8479 зі сталі марки 35Г-2-Т згідно з ГОСТ 4543; Гр. IV-КП 785 ГОСТ 8479 зі сталі марки 40ХН2МА-2-2-Т згідно з ГОСТ 4543; Гр. IV-КП 1200 зі сталі марки 40Х13 згідно з ГОСТ 5632; Гр. IV-КП 245 ГОСТ 8479 зі сталі марки 265-Ш-09Г2С згідно з ГОСТ 19281 з наплавленням, що задовольняє вимоги до сталі марки 40Х13 згідно з ГОСТ 5632;

е) високоміцні болти згідно з ГОСТ 22353, високоміцні гайки згідно з ГОСТ 22354, шайби до високоміцних болтів згідно з ГОСТ 22355 із загальними технічними вимогами до них згідно з ГОСТ 22356;

ж) для зварювання конструкцій – зварювальні матеріали, передбачені „Інструкцією з технології механізованого і ручного зварювання при заводському виготовленні сталевих конструкцій мостів»;

з) для з'єднань елементів мостового полотна, поручнів оглядових пристосувань – сталеві болти згідно з ГОСТ 7798 класу міцності 4.6 згідно з ГОСТ 1759.4 (з додатковими випробовуваннями згідно з

6.2та 6.6) і гайки згідно з ГОСТ 5915 класів міцності 4 і 5 згідно з ГОСТ 1759.5 (болти і гайки – тільки зі спокійної сталі), а також болти і гайки зі сталі марки СтЗсп4 згідно з ГОСТ 535 за спеціальними технічними умовами;

і) для кріплення опорних частин до прогонових будов і сталевих опор – стальні болти згідно з ГОСТ 7798 і гайки згідно з ГОСТ 5915 зі сталей марок 295-ІІІ 09Г2-4 та 295-ІІІ 09Г2С-4 згідно з ГОСТ 19281, 40Х згідно з ГОСТ 4543 за спеціальними технічними умовами;

к) для кріплення опорних частин до бетонних опор і фундаментів – фундаментні (анкерні) болти згідно з ГОСТ 24379.0 і ГОСТ 24379.1 зі сталей марок 20 – г-Т згідно з ГОСТ 1055 і 295-ІІІ 09Г2С-4 згідно з ГОСТ 19281, а також зі сталі марки 40Х згідно з ГОСТ4543 за спеціальними технічними умовами; гайки згідно з ГОСТ 5915 при діаметрі болтів меншім від 48 мм і згідно з ГОСТ 10605 при діаметрі болтів понад 48 мм: класів міцності 4 і 5 згідно з ГОСТ 1759.5 (тільки зі спокійної сталі) – для болтів зі сталі марки 20-г-Т, класу міцності 6 згідно з ГОСТ 1759 (тільки зі спокійної сталі), для болтів зі сталі марки 295-ІІІ 09Г2С-4, класів міцності 10 і 12 згідно з ГОСТ 1759.5 – для болтів зі сталі марки 40Х;

Примітка 1. Для несучих зварних елементів тротуарів і оглядових пристосувань (консолей і балок тротуарів, стойок і поручнів перил, балок сходів, перехідних площадок, оглядових візків і піднімальних колисок), а також елементів мостового полотна дозволяється застосування сталі марки Ст3сп5, а для зазначених елементів без зварних з'єднань – сталі марки Ст3сп4 згідно з ГОСТ 535 і ГОСТ 14637.

При цьому застосування круглих труб дозволяється без обмежень, а прямокутних зварних – з виконанням вимог СНиП ІІІ-18 до радіуса гнучкості для конструкцій, що сприймають динамічне навантаження.

Механічні властивості металу труб мають бути вказані в проекті та забезпечені заводом-виробником конструкцій.

Примітка 2. У перилах і оглядових пристроях кутники з полицею 70 мм і менше дозволяється застосовувати зі сталі марки Ст3пс2 згідно з ГОСТ 535.

Примітка 3. Для футлярів (кожухів) опорних частин дозволяється застосування сталі марки Ст0 згідно з ГОСТ 14637.

Примітка 4. Для неробочих прокладок і елементів заповнення перил дозволяється застосування сталі марки Ст3кп2 згідно з ГОСТ 535 і ГОСТ 14637, для настилів оглядових ходів і пристосувань – сталь марки Ст3пс2 згідно з ГОСТ 14637.

Розрахункові характеристики матеріалів і з'єднань

4.4Розрахункові опори прокату для різних видів напружених станів слід визначати за формулами, наведеними у табл. 4.2

Примітка: Тут m – коефіцієнт надійності за матеріалом, визначуваний відповідно до 4.5.

4.5Величини коефіцієнтів надійності m за матеріалом прокату слід приймати за табл. 4.3

Нормативні і розрахункові опори стального прокату слід приймати згідно з табл. 4.4 і формулами табл. 4.2.

Примітка 1. За товщину фасонного прокату необхідно приймати товщину полиці.

Примітка 2. За нормативні опори прийнято мінімальні величини границі текучості і тимчасового опору, наведені в ГОСТ 6713.

Примітка 3. Значення розрахункових опорів отримано діленням нормативних опорів на коефіцієнти надійності за матеріалом, що приймаються згідно з табл. 4.3.

4.6Розрахункові опори виливків з вуглецевої і легованої сталей належить приймати відповідно з табл. 4.5.1

4.7Розрахункові опори поковок з вуглецевої і легованої сталей треба приймати згідно з табл. 4.5.2.

4.8Розрахункові опори зварних з'єднань для різних видів з'єднань і напружених станів необхідно визначати згідно з формулами, наведеним у табл. 4.6.

Розрахункові опори стикових з'єднань елементів зі сталей з різними розрахунковими опорами треба приймати як для стикових з'єднань зі сталі з меншим значенням розрахункового опору.

Розрахункові опори металу швів зварних з'єднань з кутовими швами треба приймати згідно з додатком Д СНиП ІІ-23.

Примітка 1. Для швів, виконуваних ручним зварюванням, величини Rwun треба приймати такими, що дорівнюють величинам тимчасового опору розриву металу шва, зазначеним у ГОСТ 9467.

Примітка 2. Для швів, виконуваних автоматичним або напівавтоматичним зварюванням, значення Rwun слід приймати за розд. З СНиП ІІ-23.

Примітка 3. Величину коефіцієнта надійності за матеріалом шва wm треба приймати таким, що дорівнює 1,25.

4.9Розрахункові опори одноболтових з'єднань треба визначати за формулами, наведеними у табл. 4.7 Розрахункові опори зрізу і розтяганню болтів слід приймати згідно з табл. 4.8.

Розрахункові опори, МПа (кгс/см), болтів при класі міцності або марки сталі

Розрахункові опори зминанню елементів, що з'єднуються болтами, слід визначати згідно з додатком Д СНиП ІІ –23.

4.10Розрахунковий опір розтяганню фундаментних (анкерних) болтів Rba необхідно визначати згідно з формулою

Rba=0,4Run. (4.1)

Розрахункові опори розтяганню фундаментних (анкерних) болтів слід приймати згідно з табл. 4.9

4.11Розрахунковий опір зрізу для сплаву ЦАМ 9-1,5Л треба приймати таким, що дорівнює 50 МПа (500 кгс/см2).

4.12Розрахунковий опір високоміцних болтів згідно з ГОСТ 22353 і ГОСТ 22356 розтягування Rbh, слід визначати згідно з формулою

Rbh= 0,7 Rbun (4.2) де Rbun – найменший тимчасовий опір високоміцних болтів розриву згідно з ГОСТ 22356.

4.13Значення коефіцієнта тертя  на дотичних поверхнях деталей у фрикційних з'єднаннях треба приймати згідно з табл. 4.10. Спосіб обробки контактних поверхонь повинний бути зазначений у кресленнях КМ.

4.14Розрахунковий опір розтяганню Rdh високоміцного сталевого дроту, застосовуваного в пучках і канатах з паралельно покладених дротів, слід визначати згідно з формулою

Rdh=0,63Run. (4.3) де Run – найменший тимчасовий опір дроту розриву за державними стандартами або технічними умовами.

4.15При визначенні розрахункового опору сталевого крученого каната з металевим сердечником враховуються величини розривного зусилля каната в цілому, установлені державним стандартом або технічними умовами на канати, (а за його відсутності в нормах – значення агрегатної міцності витого канату) і коефіцієнт надійності т = 1,6.

4.16Модулі пружності і модуль зсуву прокатної сталі, сталевого лиття, пучків і канатів з паралельно покладених дротів треба приймати згідно з табл. 4.11.

Модулі пружності сталевих оцинкованих кручених канатів треба приймати за даними виробника.

Урахування умов роботи і призначення конструкції

4.17При розрахунку сталевих конструкцій і з'єднань мостів слід враховувати:

– коефіцієнт надійності за призначенням n, що дорівнює n=1,0;

Фрикційними називаються з'єднання, в яких передача зусилля здійснюється тільки силами тертя по контактних площинах з'єднуваних елементів, що виникає внаслідок натягу високоміцних болтів.

– коефіцієнт надійності u=1,3 для елементів конструкцій, що розраховуються за міцністю з використанням розрахункових опорів Ru;

– коефіцієнти умов роботи m, що приймають відповідно з табл.4.12 і 4.33 і підрозділами чинних норм, а для канатів – у зоні відгинів на відхилювальних пристроях, хомутів, стяжок, стискачів і анкерів – за обов'язковим додатком Х.

Примітка 1. Значення коефіцієнту умов роботи згідно з 1, 2 і 3 в деяких випадках застосовуються водночас з коефіцієнтом згідно з поз. 4-6.

Примітка 2. У випадках, не обумовлених у цьому розділі, у формулах слід приймати m = 1,0

Розрахунки

Загальні положення

4.18Розрахункову схему конструкції слід приймати відповідно до її проектної геометричної схеми, при цьому будівельний підйом і деформації під навантаженням, як правило, не враховуються.

Зусилля в елементах і переміщення сталевих мостових конструкцій визначаються з умови їхньої роботи з перерізами брутто.

Геометричну нелінійність, викликану переміщенням елементів конструкцій, слід враховувати при розрахунку систем, у яких її врахування викликає зміну зусиль і переміщень більш ніж на 5%.

При виконанні розрахунків з урахуванням геометричної нелінійності треба визначати зміни в напрямку дії сил, зв'язані з загальними деформаціями системи (вистежувальний ефект).

При визначенні зусиль в елементах конструкцій з'єднання зварні і фрикційні на високоміцних болтах слід розглядати як непіддатливі.

При розрахунку вантових і висячих мостів із гнучкими несучими елементами з кручених канатів з металевим сердечником – враховувати їхню поздовжню і поперечну повзучість за даними виробника.

4.19Жорсткі з'єднання елементів у вузлах решітчастих ферм допускається приймати при розрахунку шарнірними, якщо при такому припущенні конструкція зберігає свою незмінюваність, при цьому для головних ферм відношення висоти перерізу до довжини елементів не повинне, як правило, перевищувати 1:15.

Додаткові напруження в поясах ферм від деформації підвісок слід враховувати незалежно від відношення висоти перерізу до довжини елемента пояса.

Врахування жорсткості вузлів у решітчастих фермах допускається здійснювати наближеними методами, при цьому допускається визначення осьових зусиль виконувати за шарнірною розрахунковою схемою.

4.20За вісь елемента прогонових будов приймається лінія, що з'єднує центри ваги їхніх перерізів. При визначенні положення центру ваги перерізу посліблення його отворами болтових з'єднань не враховується, а послаблення перфорацією приймається постійним по всій довжині елемента. При зміщуванні осі елемента наскрізних ферм відносно лінії, що з'єднує центри вузлів, ексцентриситет треба, враховувати в розрахунку, якщо він перевершує:

– для П-подібних, коробчатих, двошвелерних і двотаврових елементів – 1,5 % висоти перерізу;

– для таврових і Н-подібних елементів – 0,7 % висоти перерізу.

Згинальні моменти від зміщування осей елементів розподіляються між усіма елементами, що сходяться у вузлі, пропорційно до їхньої жорсткості і обернено пропорційно до довжини. При цьому кожен згинальний момент слід приймати рівним добутку ексцентриситету на максимальну величину зусилля в даному елементі в основній розрахунковій системі.

В елементах вязей з кутників з болтовими зєднаннями, центрованих по рисках, найближчих до обушка, припускається виникаючий при цьому ексцентриситет не враховувати.

4.21Розподіл тимчасового навантаження в елементах багатобалкових прогонових будов з суцільними головними балками, які обєднано жорсткими поперечними вязями, при відношенні довжини прольоту до ширини понад 4 дозволяється визначати за теорією тонкостінних стержнів, приймаючи при цьому гіпотезу про недеформівність контура поперечного перерізу. В інших випадках необхідно враховувати деформації контура поперечного перерізу.

4.22При проектуванні необхідно забезпечувати просторову незмінюваність, міцність, загальну і місцеву стійкість прогонових будов і опор у цілому, блоків, окремих елементів, їхніх частин, деталей і з'єднань під дією навантажень, що виникають при виготовленні, транспортуванні і монтажі, під впливом експлуатаційних навантажень, і витривалість.

Для елементів, послаблених отворами під звичайні болти, при розрахунках міцності і витривалості слід приймати площі перерізу нетто, стійкості і жорсткості – площі перерізу брутто.

При розрахунках елементів із фрикційними з'єднаннями на високоміцних болтах на витривалість, стійкість і жорсткість слід приймати площі перерізу брутто, при розрахунках на міцність – площі перерізу нетто з врахуванням того, що половина зусиль, що припадає на даний болт, у розглянутому перерізі вже передано силами тертя.

Геометричні характеристики перерізу нетто елементів конструкцій треба відшукувати, визначаючи найбільш невигідне послаблення.

Розрахунки міцності

Центрально-розтягнуті і центрально-стиснуті елементи

4.23Розрахунок міцності елементів, що зазнають центрального розтягання або стискання силою N, слід виконувати згідно з формулою

N

 R  m (4.4) y

A n

Тут і в 4.24-4.30 m – коефіцієнт умов роботи, що приймається згідно з табл. 4.12.

Згинані елементи

4.24Розрахунок міцності елементів, згинаних в одній з головних площин, має виконуватися згідно з формулою

M

 R m (4.5) y

W n де  – коефіцієнт, що враховує обмежений розвиток пластичних деформацій у перерізі й визначається за формулами (4.6) і (4.7) за умови виконання вимог 4.30;

Wn – тут і далі в розрахунках міцності – мінімальний момент опору перерізу нетто, визначений з урахуванням ефективної ширини пояса bef.

При одночасній дії в перерізі згинального моменту М и поперечної сили Q коефіцієнт  слід визначати за формулами:

при т  0,25RS при 0,25RS<mRs

 =  1; (4.6)

(4.7) при цьому 0     1 тут  1 – коефіцієнт, прийнятий для двотаврових, коробчатих і таврових перерізів – згідно з табл. 4.13, для кільцевих перерізів – таким, що дорівнює 1,15, для прямокутних суцільних і Н- подібних – 1,25;

Q

  – середнє дотичне напруження в стінці балки, m h t w w

A

1  0,25 2

Q  f a ; b 

Тут  ;

– для коробчатих перерізів;

Q A u  w

1  0,625 2 b  – для двотаврових перерізів;

Qu – гранична поперечна сила, що визначається згідно з формулою

R m  It

Q s 2 u 

S причому  2 приймається згідно з формулою (4.23).

Ефективну ширину пояса bef при обчисленні Wn слід визначати згідно з формулою bef=bi (4.8) де v – коефіцієнт приведення нерівномірно розподілених напружень на ширині ділянок пояса bі до умовно рівномірно розподілених напружень по всій ефективній ширині пояса bеf.

Його належить прийняти відповідно до табл. 4.14;

bi – ширина ділянки пояса, що міститься в розглянутому перерізі між двома точками з максимальними напруженнями тах (тоді bі = b) або між такою точкою і краєм пояса (bi = bk), при цьому повинні виконуватися умови b  0,04l і bk  0,02l (у протилежному випадку v = 1);

l – довжина прогону розрізної балки або відстань між точками нульових моментів у нерозрізній балці.

4.25Розрахунок міцності елементів, що згинаються в двох головних площинах, слід виконувати:

– з двотавровими і коробчатими перерізами з двома осями симетрії – згідно з формулою

     R m (4.9) x y y

 W  W x xn y yn

– с перерізами інших типів – згідно з формулою

M y M x x y

  R m (4.10)

y

 I  I x xn y yn де  х,  у – коефіцієнти, що визначається за формулами (4.6) і (4.7) як незалежні величини для випадків згину відносно осей х і у.

x, y – коефіцієнти, що визначаються

– для двотаврових перерізів із двома осями симетрії – за формулами:

 x

 ;  1 (4.11) x y

 W x xn R m y

– для коробчатих перерізів із двома осями симетрії – за формулами:

2  0,72

  0,7 y x

 ;  (4.12) x y

3,38 3,38 x y

; ;

де   y (4.13) x

 W xn R m y yn R m y y

Величини коефіцієнта  1 при співвідношенні площ (Af, min +Aw) /А, що дорівнює

Примітка 1. Для коробчатих перерізів площу Aw слід приймати такою, що дорівнює сумі площ стінок.

Примітка 2. Для таврового перерізу площа Af,mіn = 0.

У табл. 4.14 позначено: min,max – максимальне і мінімальне напруження на даній ділянці пояса шириною bі, визначені розрахунком просторової конструкції в пружній стадії.

Примітка. При наявності вирізів в ортотропних плитах для пропуску тіла пілона, обривів плити у відсіках багатосекційного коробчатого перерізу, при інших порушеннях регулярності конструкції, а також у перерізах, де прикладено зосереджені сили, значення коефіцієнтів v слід визначати за спеціальною методикою.

Елементи, піддані дії осьової сили зі згином

4.26Розрахунок міцності позацентрово стисканих, стиснуто-зігнутих, позацентрово розтягнутих і розтягнуто-зігнутих елементів при згині в одній з головних площин слід виконувати згідно з формулою

M

N

   R m,

(4.14) y

A W де М – приведений згинальний момент;  – коефіцієнт;  – коефіцієнт, що визначається за формулами (4.6) і (4.7).

Приведений згинальний момент М при гнучкості елементів  > 60 для перерізів, що знаходяться в межах двох середніх чвертей довжини шарнірно-обпертого стержня і всієї довжини стержня, затисненого на кінцях, слід визначати згідно з формулою

M

M ,

(4.15)

N

1 

N e де М1 – момент, що діє в розглядуваному перерізі;

N – поздовжня сила, яка діє в перерізі, що перевіряється, зі своїм знаком («плюс» – розтяг);

Nе – ейлерова критична сила в площині дії моменту, обчислена для відповідних закріплень стержня; при  60 допускається приймати М=М1.

Коефіцієнт  слід визначати:

для елементів двотаврового, коробчатого і таврового перерізів з однією віссю симетрії відповідно до таблиці 4.15 – у випадку, якщо напруження в меншому поясі (з площею Аf,min) від моменту і поздовжньої сили – однакових знаків, і відповідно до таблиці 4.16 – у випадку, якщо напруження в меншому поясі від моменту і подовжньої сили – різних знаків;

для елементів суцільного прямокутного і Н-подібного перерізів – згідно з формулою

N

 ,

(4.16)

A R m n y для елементів кільцевого перерізу – згідно з формулою

Для інших перерізів, а також при інших закріпленнях кінців елементів розрахунок міцності треба виконувати згідно з формулою

N M y  R m. (4.18) y



A I n xn

У формулах (4.16) – (4.18) позначення ті ж, що і в формулі (4.14).

4.27Розрахунок міцності позацентрово стиснутих, стиснуто-зігнутих, позацентрово розтягнутих і розтягнуто-зігнутих елементів при згині в двох головних площинах слід виконувати:

для елементів двотаврового, коробчатого і таврового перерізів з однією віссю симетрії, а також для елементів суцільного, прямокутного і кільцевого перерізу згідно з формулою

 де Мх, My – приведені згинальні моменти згідно з 4.26;

,  х,  у– коефіцієнти, що приймаються згідно з 4.26 и 4.24, причому

Для інших перерізів, а також при інших закіпленнях кінців елементів розрахунок міцності треба виконувати згідно з фомулою

В інших випадках, коли наведених вище даних для визначення  х і  у не достатньо, розрахунок міцності виконують згідно з формулами (4.21), приймаючи  х=  у=1.

Значення коефіцієнта  при 

При Af,max/Aw

Примітка 1. Проміжні значення коефіцієнта  визначаються за лінійною інтерполяцією

Примітка 2. Силу N необхідно приймати зі знаком “плюс”.

N В табл. 4.15 позначено:  

.

 R m n y

Значення коефіцієнта  при 

При Af,max/Aw

Примітка 1. Позначення див. таблицю 4.15.

Примітка 2. Силу N слід приймати зі знаком “мінус”.

Примітка 3. Проміжні значення коефіцієнта  визначаються за лінійною інтерполяцією.

4.28Величини дотичних напружень  у перерізах стінки згинаних елементів при М=Мх=Му = 0 мають задовольняти умову

QS



   R m, (4.22) s

 It

 min,ef

  1,25  0,25 ; (4.23)

2  max,ef де min,ef, тах,ef – величина мінімального і максимального дотичних напружень у перерізі стінки, обчислені в припущенні пружної роботи.

При наявності послаблення стінки отворами болтових з’єднань замість t у формулу (4.22) слід поставити значення a  d

 t;

t ef a де а – шаг болтів, d – діаметр отвору.

4.29Для стінок балок, що розраховуються згідно з 4.24 – 4.27, повинні виконуватися умови:

'

  R m;   R m, (4.24) y xy s де х – нормальні (додатні при стисканні) напруження в точці, що перевіряється, (х, у) серединної площини стінки, паралельні до осі балки;

у – такі ж напруження, перпендикулярні до осі балки, вирахувані відповідно до обов'язкового додатка Ю;

’

 – коефіцієнт, рівний 1,15 при х = 0 і 1,10 при у 0;

ху – середнє дотичне напруження в точці стінцки балки, що перевіряється.

4.30Елементи, що сприймають зусилля різних знаків, після перевірки міцності з урахуванням припущення розвитку обмежених пластичних деформацій ( > 1) необхідно перевірити також згідно з формулою

   2  3  2 max min 1 2

 1,8R m, (4.25) y де max, min – відповідно розрахункові максимальні і мінімальні (зі своїми знаками) нормальні напруження в точці, що перевіряється, обчислені в припущенні пружної роботи матеріалу;

1, 2 – дотичні напруження в точці, що перевіряється (з урахуванням їхніх знаків), обчислені відповідно від тих же навантажень, що і max, min.

При невиконанні зазначеної умови розрахунок міцності слід виконувати на найбільші зусилля для пружної стадії роботи.

Розрахунок міцності і повзучості сталевих канатів

4.31Розрахунок міцності сталевих канатів гнучких несучих елементів у вантових і висячих мостах, а також напружуваних елементів попередньо напружених конструкцій належить виконувати згідно з формулою

N

 R mm, (4.26) dh 1

A де Rdh – розрахунковий опір канатів;

т – коефіцієнт умов роботи, прийнятий відповідно до табл. 4.12;

т1 – коефіцієнт умов роботи, що визначається за обов'язковим додатком Х.

Розрахунковий опір Rdh для канатів і пучків з паралельно покладених високоміцних дротів визначається згідно з формулою (4.3), для канатів одиночного скруту і закритих несучих за формулами де [ P ] – величина розривного зусилля каната в цілому, зазначене в державному un

 стандартні або технічних умовах;

т = 1,6 згідно з 4.17;

Pun – сума розривних зусиль усіх дротів у канаті;

k – коефіцієнт агрегатної міцності крученого каната, визначуваний відповідно до табл. 4.17.

Коефіцієнт k при кратності скруту

4.32Поздовжню повзучість pl,x сталевих кручених і закритих канатів слід приймати за даними виробника, але не менш ніж 0,15 мм/м.

4.33Поперечну повзучість pl,y канатів треба визначати за даними виробника або як результат спеціальних дослідів.

Розрахунки стійкості

4.34Розрахунок при плоскій формі втрати стійкості суцільноностінчатих елементів замкнутого і відкритого перерізів, підданих центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску при згині в площині найбільшої гнучкості, необхідно виконувати згідно з формулою

N

 R m, (4.28) y

A де  – коефіцієнт поздовжнього згину, визначуваний згідно з табл. 1–3 обов'язкового додатка Ц у залежності від гнучкості елемента  і приведеного відносного ексцентриситету eef, т – тут і в 4.36 – 4.39 – коефіцієнт умов роботи, що приймається згідно з табл. 4.12.

Гнучкість елемента  слід визначати згідно з формулою l ef

 , (4.29) і де lef – розрахункова довжина; і – радіус інерції перерізу відносно осі, перпендикулярної до площини найбільшої гнучкості (площини згину).

Приведений відносний ексцентриситет eef треба визначати згідно з формулою eef= erel (4.30) де  – коефіцієнт впливу форми перерізу, що визначається за обов'язковим додатком Ц; e

 e  – відносний ексцентриситет у площині згину (тут е – дійсний ексцентриситет сили N при rel

 позацентровому стиску і розрахунковий ексцентриситет при стиску зі згином,  – ядрова відстань), приймається при центральному стиску такою, що дорівнює нулю.

Розрахунковий ексцентриситет е в площині згину при стиску зі згином треба визначати згідно з формулою

M e , (4.31)

N

N, M – розрахункові значення поздовжньої сили і згинального моменту.

Ядрову відстань  за напрямком ексцентриситету слід визначати згідно з формулою

W c

 , (4.32)

A де Wc – момент опору перерізу брутто, що обчислюється для найбільш стиснутого волокна.

Розрахункові значення поздовжньої сили N і згинального моменту М в елементі треба приймати для одного й того ж сполучення навантажень з розрахунку системи за недеформованою схемою в припущенні пружних деформацій сталі. При цьому значення М необхідно приймати такими, що дорівнюють:

– для елементів постійного перерізу рамних систем – найбільшому моменту в межах довжини елемента;

– для елементів з одним затисненим, а іншим вільним кінцем – моменту в затисненні, але не менше від моменту в перерізі, що знаходиться на третині довжини елемента від затиснення;

– для стиснутих поясів ферм, що сприймають позавузлове навантаження, – найбільшому моменту в межах середньої третини довжини панелі пояса, визначуваному з розрахунку пояса як пружної нерозрізної балки;

– для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають одну вісь симетрії, що збігається з площиною вигину, – моменту, що визначається згідно з формулами табл.

4.18.

Для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають дві осі симетрії, розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів eef слід визначати згідно з додатком 6 СНиП II-23, приймаючи при цьому mef рівним eef і mef1 рівним eef1, що визначається згідно з формулою

M A e   , ef 1

N W c де М1 – більший зі згинальних моментів, прикладених на шарнірно-обпертих кінцях стиснутого стержня зазначеного типу.

4.35Розрахунок при плоскій формі втрати стійкості наскрізних елементів замкнутого перерізу, гілки яких з'єднано планками або перфорованими листами, при центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску слід виконувати:

– елемента в цілому в площині дії згинального моменту або передбачуваного (при центральному стиску) згину, перпендикулярної площини планок або перфорованих листів, – згідно з формулою (4.28);

– елемента в цілому в площині дії згинального моменту або передбачуваного (при центральному стиску) згину, паралельної до площини планок або перфорованих листів, – згідно з формулою (4.28) з визначенням коефіцієнта поздовжнього згину  відповідно до табл. 1-3 обов'язкового додатку Ц у залежності від приведеної гнучкості ef;

– окремих ділянок – згідно з формулою (4.28) – в залежності від гнучкості гілки а.

Гнучкість гілки а слід визначати згідно з формулою (4.29), приймаючи за розрахункову довжину lef відстань між привареними планками (у просвіт) або відстані між центрами крайніх болтів сусідніх планок або 0,8 довжини отвору в перфорованому листі та за і – радіус інерції перерізу гілки відносно власної осі, перпендикулярної до площини планок або перфорованих листів.

У табл. 4.18 позначено:

Мmах – найбільший згинальний момент у межах довжини стержня;

М1 – найбільший згинальний момент у межах середньої третини довжини стержня, але не менше, ніж 0,5Мmах;

erel – відносний ексцентриситет, обумовлений формулою

 – умовна гнучкість, що визначається згідно з формулою:

 = R, де R – коефіцієнт, що приймається відповідно до табл. 4 обов'язкового додатка Ц.

Примітка. В усіх випадках належить приймати М ≥ 0,5 Мmах

Приведену гнучкість наскрізного елемента  площини з’єднувальних планок і перфорованих ef листів необхідно визначати згідно з формулою

 

 ef, (4.33) де  – гнучкість елемента в площині з’єднувальних планок або перфорованих листів визначається згідно з формулою (4.29),

 – гнучкість гілки.

При підрахунку площі перерізу, моменту інерції і радіуса інерції елемента слід приймати еквівалентну товщину tef, визначаючи її:

для перфорованих листів шириною b, довжиною  і товщиною t – за формулою tA  A 

 1  t  ef, (4.34)

A де А = b   – площа листа до утворення перфорацій;

A-сумарна площа всіх перфорацій на поверхні листа;

 1 для з’єднувальних планок товщиною t-за формулою де l-сума довжин всіх планок елемента (вздовж елемента);

 1 l – довжина елемента.

Наскрізні елементи з деталей, з'єднаних впритул або через прокладки, треба розраховувати як суцільні, якщо найбільші відстані між болтами, привареними планками (у просвіті) або між центрами крайніх болтів сусідніх планок не перевищують:

– для стиснутих елементів – 40 і;

– для розтягнутих елементів – 80 і.

Тут радіус інерції і кутника або швелера необхідно приймати для складених таврових або двотаврових перерізів відносно осі, паралельної площині розташування прокладок, для хрестових перерізів – мінімальний. При цьому в межах довжини стиснутого елемента має бути не менш двох прокладок.

4.36Розрахунок при гнучко-крутній формі втрати стійкості суцільностінчатих елементів відкритого перерізу з моментами інерції Іх>Іу, підданих центральному стиску силою N, слід виконувати за формулою

N

  R m (4.36) c y

A де c – коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається відповідно до табл. 1-3 обов'язкового додатка Ц при ееf= 0 та

EA N cr

   y.

4.37Розрахунок на згинально-крутну стійкість суцільностінчатих елементів замкнутого і відкритого перерізів з моментами інерції Іх > Іу, що зазнаютть стиску зі згином і позацентровому стисканню в площині найменшої гнучкості, що збігається з площиною симетрії і віссю у, слід виконувати за формулою

   R m, (4.37) c y де е – фактичний ексцентриситет сили N при позацентровому стисканню і розрахунковий ексцентриситет е = M/N при стисканні зі згином;

Wc – момент опору перерізу брутто, що обчислюється для найбільш стиснутого волокна;

c – коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається згідно з табл. 1–3 обов'язкового додатку Ц при eef = 0 і

EA

  .

y

4.38Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості суцільностінчатих елементів замкнутого і відкритого перерізів, що зазнають стискання зі згином і позацентрове стискання в двох площинах, треба виконувати за формулою

 y  x   R m, (4.38) c c c y де еу, ех – чинні ексцентриситети в напрямку осей у і х при позацентровому стисканні і розрахункові ексцентриситети при стисканні зі згином;

ус,хс – координати найбільш стиснутої точки перерізу від спільної дії Мх, My і N;

c – коефіцієнт поздовжнього згину, що обчислюється відповідно до табл. 1–3 обов'язкового додатку Ц при eef = 0 і

   .

c

Крім того, має бути виконаний розрахунок згідно з формулою (4.28) у припущенні плоскої форми втрати стійкості в площині осі у з ексцентриситетом еу (при ех = 0) і в площини осі х з ексцентриситетом ех (при еу = 0).

4.39Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості суцільностінчатих балок, згинаних в одній площині, слід виконувати за формулою

M

W

  R m, (4.39) b y c де М – найбільший розрахунковий згинальний момент у межах розрахункової довжини lef стиснутого пояса балки;

Wc – момент опору перерізу балки для крайнього волокна стиснутого пояса;

 – коефіцієнт, підрахований за формулами:

при у < 85

 у

  1    1(1 ), при у > 85

 = 1,0; тут  – коефіцієнт, що визначається згідно з формулами (4.6) і (4.7);

b – коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається відповідно до табл. 1–3 обов'язкового додатку Ц при eef = 0 и гнучкості з площини стінки

EW c M cr

  .

y

4.40Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості суцільностінчастих балок, згинаних в двох площинах, треба виконувати згідно з формулою (4.39), при цьому коефіцієнт b треба приймати відповідно табл. 1-3 обов'язкового додатка Ц при eef=erel

Тут  – коефіцієнт, що приймається відповідно до обов'язкового додатку Ц;

еrеl – відносний ексцентриситет, підрахований за формулою де fh – найбільше напруження в точці на бічній крайці стиснутого пояса від згинального моменту в горизонтальній площині в перерізі, що знаходиться в межах середньої третини незакріпленої довжини стиснутого пояса балки;

f – напруження в стиснутому поясі балки від вертикального навантаження в тому ж перерізі.

4.41Перевірка загальної стійкості розрізної балки і стиснутої зони пояса нерозрізної балки не виконується у випадку, якщо стиснутий пояс об'єднано із залізобетонною чи сталевою плитою.

Розрахунок стійкості полиць і стінок елементів, не підкріплених ребрами жорсткості

4.42Розрахунок стійкості полиць і стінок прокатних і складених зварних центрально-і позацентрово стиснутих, а також стиснуто-згинаних і згинаних елементів сталого поперечного перерізу, не підкріплених ребрами жорсткості (рис. 4.1), слід виконувати за теорією призматичних складчастих оболонок

Рис. 4.1. Схеми розрахункових перерізів елементів, не підкріплених ребрами жорсткості

4.43Стійкість полиць і стінок елементів, не підкріплених ребрами жорсткості, при середньому дотичному напруженні, що не перевищує 0,2х, допускається забезпечувати призначенням відношення висоти стінки (h, hw) або ширини полиці (bf, bh) до товщини (t, tw,tf, th) не більше від

0,951 (тут  - коефіцієнт, х,cr,ef – приведене критичне напруження)

Коефіцієнт  треба призначати:

для пластинок шириною bh,h, обпертих по двох сторонах (рис. 4.1, б-е), – за формулою

У формулах (4.41) і (4.42):

 – коефіцієнт затиснення пластинки, що визначається за формулами табл. 4.19;

 – коефіцієнт, що визначається (для перерізів брутто) згідно з формулою

 х

  1 

 х де х, х – максимальне і мінімальне поздовжні нормальні напруження по поздовжніх границях пластинки, додатні при стисканні, вираховані згідно з формулами (4.4)-(4.21) при невигідному для стійкості пластинки завантаженні, при цьому коефіцієнти ,  х,  у,, х, у слід приймати рівними 1,0.

Приведене критичне напруження х,cr,ef для пластинки необхідно визначати згідно з формулами табл. 4.20 у залежності від критичних напружень х,cr, за які слід приймати чинні напруження х/т (тут т – коефіцієнт умов роботи, прийнятий відповідно до табл. 4.12).

Розрахунок стійкості полиць і стінок елементів, підкріплених ребрами жорсткості

4.44Розрахунок стійкості полиць і стінок елементів, підкріплених ребрами жорсткості, треба виконувати за теорією призматичних складчастих оболонок, укріплених поперечними діафрагмами. Припускається виконувати розрахунок стійкості пластинок, полиць і стінок зазначених елементів відповідно до обов'язкового додатка Ю.

Таблиця 4.20

4.45 Стійкість пластинок ортотропних плит припускається забезпечувати

призначенням відношення їхньої товщини до ширини відповідно до 4.43, при цьому:

– для смугових поздовжніх ребер коефіцієнт  треба визначати згідно з формулою (4.41) при коефіцієнті затиснення s і звисі полички тавра bh (рис. 4.2, а), що дорівнює 0,5hw при 

2thhw або

 1th при  2thhw;

– для ділянки листа ортотропної плити між сусідніми поздовжніми смуговими ребрами коефіцієнт  варто визначати згідно з формулою (4.42) при коефіцієнті затиснення 7 висоті стінки hw, що дорівнює відстані між поздовжніми ребрами, і звисі полиці bh, рівному висоті поздовжнього ребра (рис. 4.2, б), але не більше від 1 th; тут 2 і 1, – коефіцієнти, що визначаються згідно з 4.53.

Рис. 4.2. Схеми розрахункових перерізів пластинок ортотропних плит

Розрахункові довжини

4.46Розрахункові довжини lef елементів головних ферм, за винятком елементів перехресної решітки, треба приймати відповідно до табл. 4.21.

У табл. 4.21 позначено:

l – геометрична довжина елемента (відстань між центрами вузлів) у площині ферми;

l1 – відстань між вузлами, закріпленими від зміщення з площини ферми.

* Розрахункову довжину опорних розкосів і опорних стійок біля проміжних опор нерозрізних прогонових будов треба приймати як для інших елементів решітки.

4.47Розрахункову довжину lef елемента, за довжиною якого діють різні стискальні зусилля NI, N2 (причому N1 >N2), із площини ферми (з трикутною решіткою зі шпренгелем або з напіврозкосною і т.і.) треба обчислювати згідно з формулою де l1 – відстань між вузлами, закріпленими від зміщення з площини ферми.

Розрахунок стійкості в цьому випадку треба виконувати на зусилля 1.

Застосування формули (4.43) припускається при розтягувальній силі N2, у цьому випадку значення N2 слід приймати зі знаком „мінус", a lef  0,5l1.

4.48Розрахункові довжини lеf елементів перехресної решітки головної ферми треба приймати:

– у площині ферми – рівними 0,8l, де l – відстань від центра вузла ферми до точки їхнього перетинання;

– з площини ферми:

– для стиснутих елементів – відповідно до табл. 4.22;

– для розтягнутих елементів – такими, що дорівнюють повній геометричній довжині елемента (lef = l1, де l1 – див. табл. 4.21).

4.49При перевірці загальної стійкості балки розрахункову довжину стиснутого пояса треба приймати такою, що дорівнює:

– відстані між вузлами ферми поздовжніх в'язей – при наявності поздовжніх в’язей у зоні верхніх і нижніх поясів і поперечних в'язей в опорних перерізах;

– відстані між фермами поперечних в’язей – при наявності поздовжніх в’язей тільки в зоні розтягнутих поясів, при цьому ферми поперечних в’язей мають бути центровані з вузлами поздовжніх в’язей, а гнучкість поясів зазначених ферм має не перевищувати 100;

– прогону балки – при відсутності в прогоні поздовжніх і поперечних в’язей;

– відстані від кінця консолі до найближчої площини поперечних в’язей за опорним перерізом консолі – при навісному монтажі прогонової будови або поздовжнім насувом.

4.50Розрахункову довжину lef стиснутого пояса головної балки або ферми „відкритої" прогонової будови, що не має поздовжніх в’язей по цьому поясі, треба визначати, як правило, з розрахунку стійкості стержня на пружних опорах, стиснутого перемінною за довжиною поздовжньою силою.

Припускається визначати зазначену розрахункову довжину за формулою lef= l (4.44) де l – довжина пояса, що дорівнює розрахунковому прогону для балок і ферм із паралельними поясами, повній довжині пояса для балок із криволінійним верхнім поясом і ферм із полігональним верхнім поясом;

 – коефіцієнт розрахункової довжини.

Коефіцієнти розрахункової довжини  для поясів балок і ферм із паралельними поясами треба приймати відповідно до табл. 4.23.

Коефіцієнти розрахункової довжини  для ферми з полігональним або балки з криволінійним верхнім поясом необхідно визначати відповідно до табл. 4.23, при цьому найбільше переміщення  треба приймати для рами, розташованої посередині прогону.

У табл. 4.23 позначено:



 

16d I m де d – відстань між рамами, що закріплюють пояс від поперечних горизонтальних переміщень;

 – найбільше горизонтальне переміщення вузла рами (крім опорних рам) від сили F = 1;

Im – середнє (по довжині прогону) значення моменту інерції стиснутого пояса балки (ферми) відносно вертикальної осі.

Примітка 1. Якщо отримана за даними табл.4.23 розрахункова довжина lef < 1,3d, то її слід визначати з розрахунку стійкості стержня на пружних опорах.

Примітка 2. Для проміжних значень  коефіцієнт  треба визначати за лінійною інтерполяцією.

4.51Розрахунок арок за стійкістю виконується на ЕОМ з урахуванням спільної роботи арок і елементів проїзної частини і елементів, що її підтримують.

При перевірці загальної стійкості арки суцільного сталого перерізу припускається визначати розрахункову довжину lef у її площині за формулою

8 

   , (4.45) ef де l – довжина прогону арки;

 = f/l – коефіцієнт (тут f – стріла підйому арки);

 – коефіцієнт, прийнятий відповідно до табл. 4.24.

Значення  для двошарнірної арки перемінного перерізу при зміні її моменту інерції в межах ± 10% середнього його значення за довжиною прогону припускається визначати за поз. 4 табл. 4.24, приймаючи при цьому EIbog у чверті прогону.

В усіх випадках розрахункова довжина Іеf арки в її площині повинна бути не менше відстані між вузлами прикріплення стійок або підвісок.

В таблиці 4.24 позначено: 1,  2 – коефіцієнти, що приймаються відповідно до табл.4.25;  – див. формулу (4.45); =EIbal /EIbog; тут Ibal, Ibog – моменти інерції перерізів відповідно до балки жорстокості та арки.

Примітка. При відношенні жорсткостей затяжки й арки, більшому від 0,8, розрахункова довжина арки визначається як для двошарнирной арки з нерозрізною балкою жорсткості, з'єднаною з аркою стійками.

Примітка. Для проміжних значень  коефіцієнти 1 і 2 треба визначити за лінійною інтерполяцією.

4.52Розрахункову довжину lef елементів поздовжніх і поперечних в’язей з будь-якою решіткою, крім хрестової, треба приймати такою, що дорівнює:

– у площині в’язей – відстані l2 між центрами прикріплень елементів в’язей до головних ферм або балок, а також балок проїзної частини;

– з площини в’язей – відстані l3 між точками перетину осі елемента в’язей з осями крайніх рядів болтів прикріплення фасонок в’язей до головних ферм або балок, а також балок проїзної частини.

Розрахункову довжину lef перехресних елементів в’язей треба приймати:

– у площині в’язей такою, що дорівнює відстані від центру прикріплення елемента в’язей до головної ферми або балки, а також до балки проїзної частини, – до точки перетину осей в’язей;

– з площини в’язей: для розтягнутих елементів такою, що дорівнює lз; для стиснутих елементів – відповідно до табл. 4.22, приймаючи при цьому за l відстань від точки перетину осі елемента в’язей з віссю крайнього ряду болтів прикріплення фасонок в’язей до точки перетину осей елементів в’язей, за l1 – відстань l3.

Для елементів в’язей з будь-якою решіткою, крім хрестової, з одиночних кутників розрахункову довжину lef треба приймати такою, що дорівнює відстані l між крайніми болтами прикріплень їхніх кінців. При хрестовій решітці в’язей lef = 0,6 l. Радіус інерції перерізів треба приймати мінімальним (і = imin).

4.53У суцільностінчатих балках розрахункову довжину lef опорних стійок, що складаються з одного чи декількох опорних ребер жорсткості і ділянок стінки, що примикають до них, треба визначати за формулою lef =  lс, (4.46) де  – коефіцієнт розрахункової довжини;

lс – довжина опорної стійки балки, що дорівнює відстані від верха домкратної балки до верхнього пояса або до найближчого вузла поперечних в’язей.

Коефіцієнт розрахункової довжини  опорної стійки необхідно визначати за формулою

n  0,56 n  0,14

 , (4.47) тут

 I c r n  

I  c r де Іс – момент інерції перерізу опорної стойки відносно осі, що збігається з площиною стінки;

Ir, lr – відповідно момент інерції перерізу і довжина розпорки поперечних в’язей; у „відкритих" прогонових будовах у формулі (4.47) треба приймати n = 0.

При визначенні площі, моменту інерції і радіуса інерції опорної стійки з одним ребром жорсткості до складу її перерізу треба включати крім опорного ребра жорсткості ділянки стінки, що примикають до нього, шириною bl = 1t (тут t – товщина перерізу, 1- коефіцієнт, прийнятий згідно з табл. 4.26).

При визначенні площі, моменту інерції і радіуса інерції опорної стійки з декількома ребрами жорсткості при відстанях між ними b2 = 2t (тут 2- коефіцієнт, прийнятий відповідно до табл. 4.27) до складу її перерізу треба включати всі зазначені ребра жорсткості ділянки стінки між ними, а також ділянки стінки, що примикають із зовнішньої сторони до крайніх ребер жорсткості шириною bl =1t, де 1 треба приймати puslyj p табл. 4.26.

Гранична гнучкість стержневих елементів

4.54Гнучкість стержневих елементів не повинна перевищувати значень, наведених у табл. 4.28

Розрахунок на витривалість елементів сталевих конструкцій і їхніх з'єднань

4.55Розрахунок на витривалість елементів сталевих конструкцій і їхніх з'єднань (крім канатів) треба виконувати за формулами:

   R m; (4.48) max,ef w y

  0,75 R m; (4.49) max,ef w y де  – абсолютне найбільше нормальне напруження (розтягувальне –додатне);

max,ef

 – абсолютне найбільше сколювальне напруження при розрахунку кутових швів на зріз max,ef (його напрямок приймається за додатний);

w – коефіцієнт;

m – коефіцієнт умов роботи, прийнятий відповідно до табл. 4.12.

Напруження і  слід визначати згідно з формулами табл. 4.29 і формулами (4.69) max,ef max,ef

– (4.78) від навантажень, зазначених в 2.1-2.3.

У табл. 4.29 позначено: M, Mx, My – приведені згинальні моменти в розглянутому перерізі, обумовлені згідно 4.26;  – коефіцієнт, прийнятий рівним 1,05.

Примітка. При розрахунку елементів із фрикційними з'єднаннями на високоміцних болтах у формули табл.

4.29підставляються характеристики перерізу брутто.

Коефіцієнт w треба визначати за формулою

1    1, (4.50) m

          де  – коефіцієнт, що дорівнює 1,0 для залізничних і пішохідних і 0,7 – для автодорожніх і міських мостів;

 – коефіцієнт, що залежить від довжини завантаження  лінії впливу при визначенні тах;

  – коефіцієнти, що враховують марку сталі і нестаціонарність режиму навантаження;

 – ефективний коефіцієнт концентрації напружень, прийнятий відповідно до табл. 1 обов'язкового додатка Я;

 – коефіцієнт асиметрії циклу перемінних напружень.

Коефіцієнт  має визначатися за формулами:

 min

 ; (4.51)

 max

 min

 ; (4.52)

 max де max, min – найменші і найбільші за абсолютною величині значення напружень зі своїми знаками, визначені в тому ж перерізі за тими же формулами, що і max,ef, max,ef; при цьому слід приймати  – 1,0.

У формулі (4.50) верхні знаки в дужках треба приймати при розрахунку згідно з формулою (4.48), якщо тах > 0, і завжди при розрахунку згідно з формулою (4.49).

Коефіцієнти  і  треба приймати згідно до табл. 4.30.

При обчисленні коефіцієнтів w для зварних швів приймаються ті ж значення коефіцієнтів  і , що і для металу елемента.

Коефіцієнт  слід приймати такими,що дорівнює:

при ≥22м =1;

при <22м = (4.53) де значення v і  мають прийматися згідно до табл. 4.31.

Величини коефіцієнтів  та  для сталей з нормативним опором, визначеним за границею текучості, МПа

4.56 Розрахунок канатів на витривалість треба виконувати згідно з формулою

max m1wsRdhm, (4.54) де т1 – коефіцієнт умов роботи каната при розрахунку на витривалість, що дорівнює: для гнучких несучих елементів вантових і висячих мостів без індивідуального регулювання зусиль у канатах – 0,83;

для напружуваних елементів попередньо напружених конструкцій і гнучких несучих елементів вантових і висячих мостів при індивідуальному регулюванні зусиль у канатах, у тому числі за величиною стріли прогину при монтажі канатів, – 1,0;

Rdh – розрахунковий опір канатів, що визначається згідно з 4.31;

ws – коефіцієнт, що враховує змінність напружень і визначуваний згідно з формулою

0,15

   1, (4.55) ws

0,884  0,387  0,884  0,455 s де  – коефіцієнти, прийняті згідно з 4.55;

s – ефективний коефіцієнт концентрації напружень, значення якого приймаються відповідно до табл. 2 обов'язкового додатка Я;

т – коефіцієнт умов роботи, прийнятий відповідно до табл. 4.12.

Особливості розрахунку несучих елементів і з'єднань

Елементи головних ферм

4.57У розрахунках міцності елементів і з'єднань решітчастих головних ферм при відношенні висоти перерізу до довжини елемента понад 1/15 треба враховувати згинальні моменти від жорсткості вузлів. Ця вимога стосується і розрахунків на витривалість елементів решітчастих головних ферм з вузловими з'єднаннями на високоміцних болтах. При зварних вузлових з'єднаннях розрахунок на витривалість необхідно виконувати з урахуванням згинальних моментів від жорсткості вузлів незалежно від величини відношення висоти перерізу до довжини елементів.

Розрахунок міцності решітчастих головних ферм, які мають у рівні проїзду пояс, що працює на спільну дію осьових зусиль і згину від позавузлового прикладання навантаження, необхідно виконувати з урахуванням жорсткості вузлів зазначеного пояса незалежно від відношення висоти перерізу до довжини панелі. Врахування жорстокості інших вузлів треба виконувати, як зазначено вище.

В усіх зазначених випадках у розрахунках міцності згинальні моменти від жорсткості вузлів треба зменшувати на 20 %.

Згинальні моменти від примикання в’язей або горизонтальних діафрагм з ексцентриситетом і від неповного (згідно з 4.20) центрування елементів ферм слід враховувати цілком. Ця вимога поширюється і на врахування згинальних моментів, що виникають у горизонтальних і похилих елементах решітчастих головних ферм і в’язях від їхньої власної ваги. При цьому допускається приймати ці згинальні моменти розподіленими за параболою з ординатами посередині довжини елемента і на кінцях його, рівними 0,6 моменту для вільно обпертого елемента.

4.58У розрахунках стійкості елементів решітчастих головних ферм згинальні моменти від жорсткості вузлів, впливів в’язей і поперечних балок допускається не враховувати. Елементи решітчастих ферм, що мають замкнутий коробчатий переріз з відношення розмірів сторін не більше двох, припускається розраховувати на стійкість за плоскими згинаними формами відносно горизонтальної та вертикальної осі перерізу.

4.59Стійки, розпорки, стяжки, в'язі й інші елементи прогонової будови, використовувані для зменшення вільної довжини стиснутих елементів, слід розраховувати на стиск і розтягання силою, що дорівнює 3 % поздовжнього зусилля в стиснутому елементі.

4.60В аркових мостах з передачею розпору на опори поздовжні в'язі між арками треба розраховувати як елементи балкової ферми, затисненої за кінцях.

У розрізних балкових прогонових будовах вітрова ферма, утворена поясами головних ферм і поздовжніх в’язей, вважається розрізною балковою, рухомо-обпертою у своїй площині на портали або опорні частини. В арках і при полігональному обрисі поясів ферм допускається визначення зусиль у поясах вітрової ферми як для плоскої ферми з діленням отриманих результатів на косинус кута нахилу даного елемента до горизонталі.

У нерозрізних балкових прогонових будовах з їздою понизу вітрові ферми, утворені поясами головних ферм і поздовжніх в’язей, треба розраховувати як нерозрізні балкові, вважаючи верхню рухомо-обпертою на пружні опори – портали на кінцевих опорах і на кожній проміжній опорі головних ферм, а нижню – обпертою на жорсткі опори – опорні частини.

4.61Елементи головних ферм і в’язей на згин від впливу вітру припускається не розраховувати.

Опорні портали треба розраховувати на вплив реакцій відповідної вітрової ферми, при цьому в нижніх поясах балкових прогонових будов слід враховувати горизонтальні складові поздовжніх зусиль у ногах похилих опорних порталів.

4.62Пояси головних ферм і елементи решітки, що примикають до опорного вузла, необхідно розраховувати на осьову силу і згинальний момент від переданих з ексцентриситетом на нерухому опорну частину поздовжніх сил гальмування або тяги, а також на згинальний момент від ексцентриситету реакції однокотковой опорної частини відносно центра опорного вузла.

Розподіл згинальних моментів між елементами опорного вузла необхідно приймати згідно з 4.20.

4.63Поперечні підкріплення, утворені в прогонових будовах коробчатого і П-подібного перерізів решітчастими або суцільностінчатими діафрагмами, а також поперечними ребрами й листами ортотропних плит і стінок балок, повинні бути перевірені на міцність, стійкість і витривалість на зусилля, що визначаються, як правило, просторовим розрахунком прогонових будов.

Припускається розраховувати поперечні підкріплення як рами або балки, конфігурація яких відповідає поперечнику прогонової будови, а до складу перерізу крім поперечних ребер або діафрагм

– решітчастих або суцільностінчатих – входить лист загальною шириною, що дорівнює 0,2 відстані між сусідніми стінками головних балок, але не більше відстані між поперечними підкріпленнями.

Поперечні підкріплення в опорних перерізах мають жорсткі опори в місці розташування опорних частин. Ці підкріплення необхідно розраховувати на опорні реакції, місцеве вертикальне навантаження і розподілені за контуром поперечного переріза в листах стінок і ортотропних плит дотичні напруження від згину і кручення прогонів, що примикають до даної опори.

Поперечні підкріплення, розташовані в прогоні, у тому числі в місцях прикладання зосереджених сил (наприклад, зусиль від вант), треба розраховувати з врахуванням усіх зовнішніх сил і дотичних напружень в листах стінок і ортотропних плит від згину і кручення.

4.64У розрахунках на міцність і витривалість прямолінійних залізничних прогонових будов, розташованих на кривих ділянках шляху з радіусом менше 1000 м, слід враховувати зусилля, що виникають при крученні прогонової будови як просторової конструкції.

4.65При багатостадійному зведенні конструкції міцність перерізів на проміжних стадіях монтажу слід перевіряти згідно з формулами (4.4)–(4.21), приймаючи при цьому коефіцієнти ,  х,  у, ,  х,  у такими, що дорівнюють 1,0.

4.66Поздовжні деформації вантів прогонових будов вантових систем треба визначати, приймаючи приведений модуль пружності, що обчислюється за формулою

E де Е – модуль пружності каната, прийнятий за п. 4.16;

 – густина матеріалу каната;

g – прискорення сили тяжіння;

l – горизонтальна проекція ванта;

А – площа поперечного перерізу каната;

S 1,S 2 – відповідно початкове і кінцеве значення зусилля у ванту – до і після прикладення навантаження, на яке виконується розрахунок. Зусилля у вантах слід визначати послідовними наближеннями.

4.67Пілони вантових і висячих мостів повинні бути перевірені за міцністю і стійкістю на основі деформаційних розрахунків. Гнучкість пілона при перевірці загальної стійкості необхідно визначати з урахуванням перемінної жорсткості, умов його закріплення і навантаження на фундаментах і у вузлах примикання ригелів, кабелів і вант. Для одностійкових пілонів вантово-балкових мостів слід враховувати відстежувальний ефект від зусиль у вантах.

4.68Конструкції з попереднім напруженням або з регулюванням мають бути перевірені розрахунком міцності і стійкості на всіх етапах виконання попереднього напруження або регулювання, при цьому слід приймати коефіцієнти умов роботи згідно з 4.17, коефіцієнти надійності за навантаженням (більшими або меншими 1,0) – згідно з настановами розд. 2 і обчислені для кожного етапу напруження підсумовувати. При розрахунках треба враховувати відповідно до обов'язкового додатка Т втрати напружень від релаксації, тертя і піддатливості анкерів напружуваних елементів.

Елементи проїзної частини

4.69Поздовжні балки проїзної частини прогонових будов, що не мають розривів поздовжніх балок (спеціальних вузлів з їхнім поздовжньо-рухомим обпиранням, кінців що примикають один до іншого), треба розраховувати на міцність за пружною стадією роботи з урахуванням додаткових зусиль від їхньої спільної роботи з поясами головних ферм, при цьому зменшення зусиль у поясах головних ферм припускається враховувати тільки при включенні проїзної частини в спільну роботу з ними спеціальними горизонтальними діафрагмами.

4.70При включенні проїзної частини в спільну роботу з решітчастими головними фермами і в розрахунках усіх болтозварних прогонових будов незалежно від порядку їхнього монтажу зменшення зусиль у поясах головних ферм треба враховувати тільки стосовно впливу тимчасового вертикального навантаження.

Врахування деформації поясів при визначенні зусиль у проїзній частині слід виконувати:

від усіх навантажень – при включенні проїзної частини в спільну роботу з головними фермами одночасно з їхнім монтажем;

тільки від тимчасового вертикального навантаження – при включенні проїзної частини в спільну роботу з головними фермами після передачі постійного навантаження на головні ферми.

4.71Зусилля в елементах проїзної частини від спільної роботи з головними фермами треба визначати в припущенні, що в горизонтальній площині мають місце такі закріплення: поздовжні балки до поперечних прикріплено шарнірно; пояс поперечної балки, розташований у рівні в'язей, прикріплено до поясів головних ферм жорстко, а інший її пояс – шарнірно.

Розрахунок міцності перерізів поперечних балок з урахуванням згинальних моментів Му в горизонтальній площині, що виникають від спільної роботи елементів проїзної частини з поясами головних ферм, треба виконувати згідно з формулами (4.9)-(4.13), приймаючи My зменшеними на 20 %.

У розрахунках міцності елементів проїзної частини з плитним безбаластовим полотном необхідно враховувати зусилля в них від включення плит у спільну роботу з поздовжніми балками.

4.72Зусилля в поздовжніх балках з накладками („рибками") по верхньому або по обох поясах у сполученні з поперечними балками слід визначати з врахуванням нерозрізності балок і пружної піддатливості опор. Розподіл осьового зусилля і згинального моменту між прикріпленнями поясів і стінки подовжньої балки слід здійснювати з урахуванням їхньої піддатливості.

4.73Поздовжні балки решітчастих прогонових будов із проїзною частиною, не включеною в спільну роботу з головними фермами, припускається, незалежно від конструктивного оформлення прикріплення їхніх поясів у примиканні до поперечних балок, розраховувати за міцністю як розрізні, при цьому деталі прикріплення поясів і стінки балок до поперечних треба розраховувати на 0,6 моменту в середині прогону розрізної балки з розподілом його згідно з 4.72. При розрахунку зазначених поздовжніх балок на витривалість згинальні моменти необхідно визначати по лініях впливу нерозрізної балки на пружнопіддатливих опорах.

4.74Поперечні балки решітчастих прогонових будов треба розраховувати як елементи рам, утворених поперечною балкою і пов'язаними з вузловими фасонками елементами головних ферм.

Опорні перерізи поперечних балок, підвісок, стійок (а при відсутності підвісок або стійок – і розкосів головних ферм) належить перевіряти на згинальні моменти, що виникають в елементах рам, утворених зазначеними елементами, внаслідок згину поперечних балок під впливом вертикальних навантажень.

Згинальні моменти в елементах замкнутих поперечних рам для одноколійних прогонових будов залізничних мостів припускається визначати за формулами:

опорний згинальний момент у поперечній балці m згинальний момент у підвісці або стійці:

– біля краю прикріплення поперечної балки

I c

M  M, (4.58) c st

G

H

I  I  c t

E 2l m

– у рівні центру найближчого до поперечної балки вузла поперечних в'язей, а при їхній відсутності – центру протилежного пояса головної ферми

Mc1=-0,5Mc. (4.59)

У формулах (4.57) і (4.58):

F – опорна реакція поперечної балки;

а – відстань між віссю перерізу пояса головної ферми і віссю перерізу поздовжньої балки;

В – відстань між осями поясів головних ферм;

lm-довжина панелі головної ферми (відстань між поперечними балками);

Н – розрахункова довжина підвіски або стійки з площини ферми;

Ibal – момент інерції перерізу брутто поперечної балки в середині її довжини;

ІС – момент інерції перерізу брутто підвіски чи стійки відносно осі, паралельної до площини головної ферми;

It – полярний момент інерції пояса ферми, що примикає до поперечної балки.

4.75У відкритих прогонових будовах з їздою понизу поперечні рами треба розраховувати на умовні горизонтальні сили, прикладені на рівні центру тяжіння перерізу пояса і такі, що дорівнюють 2 % поздовжнього зусилля в стиснутому поясі балки або ферми.

4.76Зусилля в елементах проїзної частини зі сталевими ортотропними плитами автодорожніх, міських, суміщених і пішохідних мостів треба визначати, застосовуючи просторові розрахункові схеми з дискретним розташуванням поперечних ребер і з врахуванням спільної роботи плит з головними фермами (балками).

Розрахунок міцності елементів ортотропної плити і стійкості слід виконувати за обов'язковим додатком F, на витривалість – за спеціальною методикою.

Елементи в’язей

4.77Зусилля в елементах поздовжніх в’язей із хрестовою, ромбічною і трикутною решіткою від деформації поясів головних ферм або балок треба визначати від вертикального навантаження, що діє після їхнього включення у роботу.

Зусилля в елементах поздовжніх в’язей, не з'єднаних з поздовжніми балками або з'єднаних при наявності розривів у них (див. 4.69), припускається визначати за формулами:

– у розкосі хрестової решітки, якщо розпоркою в’язей є поперечна згинана балка

Nd= Ad (fcos2 α + mgsin2α), (4.60)

– в інших розкосах хрестової решітки

 A cos2 , (4.61) f d

A

N  d d 2

1  2 sin 

A c

– у розкосі ромбічної решітки

2



 A cos  f d

(4.62)