Рекомендации по уширению эксплуатируемых железобетонных автодорожных мостов (стр. 13 )

При Еф ³ Kн или Тф £ Тн капитальные вложения в реконструкцию (уширение) моста являются экономически эффективными, что свидетельствует о целесообразности ее осуществления.

2.2. Определение оптимальной экономической эффективности капитальных вложений в реконструкцию (уширение) мостов производят по следующей формуле:

,  (2.1)

где DЭt - величина снижения текущих транспортно-эксплуатационных затрат в t-й год эксплуатации моста в результате его уширения;

rt - коэффициент, учитывающий отдаленность затрат во времени;

tсл - срок службы моста (считая с момента его уширения);

Kp - затраты на реконструкцию моста;

DKat - величина высвобождающихся капитальных вложений в автомобильный транспорт в t-й год эксплуатации моста в результате его уширения.

2.3. При сроке службы моста t ³ 25 и изменении интенсивности движения по прямолинейной зависимости или сложным процентам рекомендуют формулу (2.1) упростить, используя принцип расчетного года:

,  (2.2)

где tp - расчетный год эксплуатации моста, т. е. год, в котором абсолютная величина текущих затрат численно равна сумме затрат за весь период службы сооружения с учетом коэффициентов дисконтирования.

При изменении интенсивности движения по прямолинейной зависимости расчетным годом является 12-й год эксплуатации сооружения, а при изменении интенсивности по сложным процентам его величину устанавливают в зависимости от темпов роста интенсивности движения.

2.4. Величину снижения текущих транспортно-эксплуатационных затрат в результате уширения моста рассчитывают по формуле:

DЭt = DЭat + DЭпt + DЭдтпt,  (2.3)

где: DЭat - снижение себестоимости автомобильных перевозок в результате увеличения скорости движения автомобилей в t-ом году эксплуатации моста, руб.;

DЭпt - снижение потерь в народном хозяйстве в результате сокращения пребывания в пути пассажиров в t-м году эксплуатации моста, руб.;

DЭдтпt - снижение потерь в народном хозяйстве в результате сокращения дорожно-транспортных происшествий в t-м году эксплуатации моста, руб.

2.5. Снижение себестоимости автомобильных перевозок в результате уширения моста определяют по формуле:

,  (2.4)

где:

L - длина моста с подходами, км;

Ntj - среднесуточная интенсивность движения j-го типа автомобилей в t-й год эксплуатации моста, авт/сут;

 - средняя стоимость пробега автомобилей соответственно по существующему и уширенному мосту в расчете на 1 авт-км, коп. рассчитывают по формуле:

,  (2.5)

где:

 - средняя величина переменных расходов на 1 авт-км пробега для j-го типа автомобилей, коп.;

 - то же, постоянных расходов для j-го типа автомобилей, коп.;

Sj - средняя тарифная ставка шоферов, коп/авт-ч;

 - средняя скорость пробега автомобилей по существующему и уширенному мосту в t-м году (условно принимают равной средней скорости потока с учетом того, что обгон на мостах и подходах к ним запрещен); определяют ее в зависимости от габарита моста по формулам табл. 2 для проектируемых условий и с понижающим коэффициентом в зависимости от соотношения величины габарита моста и проезжей части дороги в существующих условиях (табл. 3).

Таблица 2

Формулы для расчета скорости потока автомобилей по мостам

Габарит моста	Тип ограждения
обычный бордюр, Н = 35 см	высокий бордюр, Н > 35 см
Г-7	Vt = 54,93 - 0,0699 Ntr* + 0,0000521 Ntr2	Vt = 46,4 - 0,084 Ntr + 0,00005 Ntr2
Г-8	Vt = 58,32 - 0,0517 Ntr + 0,0000265 Ntr2
Г-10	Vt = 59,83 - 0,043 Ntr + 0,000027 Ntr2
Г-11,5	Vt = 61,96 - 0,0336 Ntr + 0,000034 Ntr2

* Ntr - интенсивность движения, авт/ч.

Таблица 3

Коэффициенты, учитывающие снижение скорости потока

Существующие габариты мостов	Коэффициенты, учитывающие снижение скорости потока автомобилей из-за несоответствия существующих габаритов мостов ширине проезжей части дороги
	Г-7 (4,5)*	Г-8 (6)	Г-10 (7)	Г-11,5 (7,5)
Г-6	0,925	0,7	0,5	-
Г-7	1	0,85	0,7	0,6
Г-8	-	1	0,85	0,775

* В скобках - ширина проезжей части дороги, м.

Taj - средняя продолжительность нахождения автомобиля j-го типа в наряде, ч;

aj - коэффициент выпуска j-го типа автомобилей на линию.

2.6. Для ориентировочной оценки экономической эффективности, капитальных вложений в реконструкцию (уширение) моста могут быть использованы графики снижения годовых транспортно-эксплуатационных (удельных) затрат в зависимости от времени эксплуатации моста после его уширения.

Реконструкция целесообразна при

 ³ 0,12,

где Kp - капитальные вложения в уширение моста (руб/м2).

Графики снижения годовых транспортно-эксплуатационных (удельных) затрат в зависимости от срока службы моста при его уширении (в расчете на 1 м2 уширения)

Приложение 3

Методика определения степени изменения коэффициентов поперечной установки из-за снижения жесткости балок и диафрагм

Установлены следующие закономерности влияния изменения жесткости балок «старой» части на распределение временной нагрузки:

снижение жесткости балок «старой» части тем сильнее сказывается на перераспределении усилий от временной нагрузки, чем ближе эта балка расположена к оси моста;

при снижении жесткости балки «старой» части не более чем на 50 % уменьшение коэффициента поперечной установки этой балки пропорционально снижению жесткости;

коэффициент поперечной установки нагрузки АК + толпа более чувствителен к изменению жесткости балок «старой» части, чем КПУ нагрузки НК-80;

одновременное влияние на распределение нагрузки снижения жесткости в нескольких балках «старой» части эквивалентно суммарному влиянию снижения жесткостей в этих балках, рассмотренных по отдельности.

Численная оценка влияния снижения жесткости балок «старой» части строится с учетом величины коэффициента отличия Si для i-й балки

  (1)

где - значения КПУ для балки i в случае, если рассматривается вариант компоновки К, в котором балки «старой» части имеют снижение жесткости;

 - значение КПУ для балки i в случае, когда принят базисным вариант компоновки, при котором балки «старой» части имеют проектную жесткость.

Для балки «старой» части (i), имеющей меньшую жесткость, пропорционально уменьшению жесткости снижается коэффициент поперечной установки, который может быть определен по формуле:

=  - ai×DBi,  (2)

где ai - коэффициент пропорциональности;

DBi - снижение жесткости i-ой балки в процентах;

K - номер компоновки, при котором балка i имеет пониженную жесткость.

В случае уширения пролетных строений, выполненных из балок по типовому проекту вып. 56 Союздорпроекта, типовыми плитными блоками (по типовому проекту 384/25 Союздорпроекта) коэффициенты равны: a = 0,68 - для крайних балок «старой» части, a = 0,88 - для балок «старой» части, установленных по оси моста. Промежуточные значения - по интерполяции.

Коэффициент отличия для балок со сниженной жесткостью

Si, k = 1 - aiDBi.  (3)

Коэффициенты отличия для остальных балок (Sj, k) могут быть определены загружением соответствующих линий влияния давлений на балки, построенных, например, по обобщенному методу коэффициента поперечной установки.

Для пролетных строений по типовому проекту вып. 56 Союздорпроекта, уширяемых плитными элементами, Sj, k могут быть определены по табл. 1.

Совместное уменьшение момента инерции нескольких балок может быть учтено введением для этого случая коэффициента отличия Si, M, определяемого по формуле

Si, M = Si, k × Si, l × Si, j ...,  (4)

где Si, k; Si, l; Si, j коэффициенты отличия для балки, если ослабление отмечено в балках l, k, j по отдельности.

При разработке проектов уширения пролетных строений необходимо иметь значения КПУ для балок базисного варианта (для широких пролетных строений достаточно ограничиться нагрузкой АК), коэффициенты отличия при шаговом изменении жесткости одной из главных балок «старой» части. Значение коэффициентов поперечной установки временной нагрузки для произвольной балки i следует получить по формуле

=  × Si, M, (5)

где  - КПУ для балки i базисного варианта, в случае если балки имеют проектную жесткость;

Si, M - коэффициент отличия, полученный по формулам (1-4) для случая, когда балки «cтарой» части имеют пониженную жесткость.

Снижение жесткости балок «старой» части может быть определено путем обследования и испытания конструкции в соответствии с п. 2.2.

Теоретические исследования работы уширенных пролетных строений показали, что изменение жесткости диафрагм может определенным образом сказываться на работе конструкции. Отмечены следующие закономерности и особенности распределения временной нагрузки в уширенных пролетных строениях, имеющих сниженную жесткость отдельных диафрагм:

уменьшение жесткости одной из диафрагм, как правило, приводит к увеличению КПУ во всех главных балках «старой» части пролетного строения;

диапазон изменения коэффициентов отличия (определяемых как отношение коэффициента поперечной установки в пролетном строении с дефектами в диафрагмах и КПУ в пролетном строении без дефектов) в случае снижения жесткости одной из диафрагм в 2 раза составляет от 1,00 до 1,14;