Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов (стр. 9 )

mисп - коэффициент, равный 1,15, если за характерные упругие деформации приняты прогибы и в пролете размещается только одна ось испытательной нагрузки; 1,05 - то же если в пролете две оси; 1,0 - то же. если в пролете более двух осей или за характерные упругие деформации приняты деформации по п. 5.10.

5.15. Усилия от временных подвижных вертикальных нагрузок для середины пролета в главных балках пролетных строений с диафрагмами (вып. 56 Союздорпроекта), имеющих нарушения в диафрагмах (разорваны или отсутствуют сварные накладки в стыках) по нижним, а также верхним связям, могут быть определены расчетным путем с использованием значений коэффициентов поперечной установки, подученных в результате загружения соответствующих линий влияния по таблицам прил. 5. Коэффициенты поперечной установки вычисляют аналогично способу, изложенному как в приложении 1.

5.16. В пролетных строениях (по вып. 56, 56Д и 710/5 Союздорпроекта), имеющих дефекты, которые снижают жесткость отдельных элементов пространственной системы, расчет изгибающих моментов в середине пролета главных балок от временных нагрузок для различных соотношений их жесткости может быть выполнен с использованием значений коэффициентов поперечной установки, полученных по результатам загружения соответствующих линий влияния по таблицам прил. 6. Расчет выполняют аналогично способу, приведенному в прил. 1. Значения жесткости могут быть определены расчетными методами или экспериментальным путем.

6. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ*

* Так как при расчете построенных по старым нормам мостов использованы отдельные нормативы прошлых лет и действующие в настоящее время,. то в примере использованы две системы единиц измерения (СИ и практическая).

Пример 1.1. Основные исходные данные: пролетное строение с габаритом 7 м и тротуарами по 0,75 м построено в 1961 г. и состоит из шести балок (блоков) длиной 16,76 м, выполненных по типовому проекту (вып. 56 Союздорпроекта). Временные подвижные вертикальные нагрузки Н-13 и НГ-60 по нормам проектирования 1948 г. Полудиафрагмы смежных блоков объединены сильно изогнутыми двумя арматурными стержнями диаметром 14 мм. Шов обетонирования стыков диафрагм разрушен. На конструкции мостового полотна слой асфальтобетона достигает толщины 18 см. имеются выбоины и наплывы глубиной 40-70 мм. На всех балках и плите видны следы выщелачивания бетона, рабочая арматура крайних балок начала корродировать.

2. Так как арматурные стержни, соединяющие диафрагмы, не могут воспринимать растягивающие усилия, считаем балки (блоки) пролетного строения работающими независимо и расчет производим с использованием метода рычага.

3. Определяем допустимые значения расчетных усилий в балках (блоках) пролетного строения. Для этого по линиям влияния давлений на наиболее нагруженные балки 2 и 3 (рис. 12) определяем коэффициенты поперечной установки от эталонных нагрузок и по линии влияния изгибающего момента в середине пролета (рис. 13) находим изгибающие моменты в долях нагрузки на ось (Ра, Рк) от эталонных нагрузок: автомобильных нагрузок для балки 3

от одиночных нагрузок на балку 2

где Кпу=(1,0+0,214):2=0,607 и Ккпу=1,0:2=0,5 (см. рис. 12); га - коэффициент надежности, вычисленный по СНиП 2.05.03-84 как для двухосной тележки; гк - коэффициент надежности по СНиП;

(1+м)а=1,7 - по п. 1.19 для автомобильной нагрузки;

Рис. 12. Линии влияния коэффициентов поперечной установки

(1+м)к=1,1 - для одиночной нагрузки по СНиП 2.05.03-84; yi - ординаты линии влияния по рис. 13 под осями соответствующих нагрузок.

Рис. 13. Линии влияния Ml/2

Определяем допустимый расчетный момент от временной нагрузки на одну балку

где значения [М]=1458,36 кН·м и Мпост=482,36 кН·м приняты по прил. 7, а момент от дополнительных слоев асфальтобетона определяют по формуле

где Дh - толщина дополнительного слоя; b - ширина балки; г - удельный вес; l - расчетный пролет.

Наибольшая допустимая (по прочности) нагрузка на ось эталонной нагрузки:

автомобильной

колесной

Наибольший вес нагрузки по несущей способности балок для автомобильной

для одиночной нагрузки

Отсюда масса транспортного средства не должна превышать:

автомобиля

одиночной нагрузки 44,7 т.

Если ограничить скорость грузовых автомобилей до 10 км/ч, то, принимая (1+м)=1,0, их масса составит (19,62·1,7)=33,35 т.

4. Проверим несущую способность плиты на 1 м ее ширины (рис. 14). Постоянную нагрузку (асфальтобетон + защитный слой + гидроизоляция + выравнивающий слой + бетон плиты) определяют по формуле

где hi - толщина слоя; гi - удельный вес материала; гfi - коэффициент надежности;

Изгибающий момент у корня консоли плиты и от постоянных нагрузок:

Изгибающий момент у корня консоли от временной нагрузки в долях Ра

откуда

Рис. 14. Расчетная схема консольной плиты

Определяем предельный изгибающий момент в сечении у корня консоли [М] при проектном армировании на 1 м ширины плиты b

где

Наибольшее значение Pа:

Если ограничить скорость транспорта до 10 км/ч (1+м=1,5), то по несущей способности плиты нагрузка на ось может быть

Расчетами установлено, что наиболее слабым элементом конструкции пролетного строения является главная балка. На период до усиления (реконструкции) необходимо установить перед мостом знаки ограничения массы 19 т или знак ограничения массы 30 тс дополнительной табличкой "Ограничение скорости 10 км/ч".

Пример 2.1. Исходные данные: пролетное строение длиной 16,76 м (lр=16,3 м) возведено в 1961 г. с габаритом Г=7+2Ч0,75 м из блоков по типовому проекту, вып. 56 Союздорпроекта под нагрузки Н-13 и НГ-60. Из-за разрушения гидроизоляции и неупорядоченности водоотвода с проезжей части и тротуаров рабочая арматура в середине пролета крайних балок корродирована на глубину 2,5 мм (местами до 3-4 мм), что привело к разрушению защитного слоя бетона на высоту 18-20 см. На проезжей части имеются выбоины глубиной до 30-40 мм.

2. Так как основные несущие элементы (балки, диафрагмы) объединены в соответствии с проектом, расчет производят пространственным (энергетическим) методом. Как вариант, используем программу ЭМ-5.1 ХАДИ*. Программа работает в системе измерений МКГСС.

* Теория метода изложена в работе "Пространственный расчет бездиафрагменных мостов энергетическим методом". Сб. "Сопротивление материалов и теория сооружений". Вып. VI, Киев, "Будiвельник". 1968, с. 112-123.

3. Геометрические характеристики пролетного строения приняты по данным типового проекта: приведенный (с учетом рабочей арматуры) момент инерции поперечного сечения балки Ia=4,0092·106 см4; момент инерции сечения балки при кручении Iкр=1,5757·105 см4; приведенный (к плите) момент инерции сечения диафрагм

Эквивалентную нагрузку от эталонной автомобильной нагрузки в долях Paопределяем загружением линии влияния изгибающего момента в середине пролета (см. рис. 13):

Эквивалентная нагрузка от эталонной колесной нагрузки в долях Рк:

4. Изгибающие моменты в главных балках и диафрагмах вычисляют, загружая линии влияния прогибов главных балок W (рис. 15) и изгибающих моментов в диафрагме Мд(рис. 16), построенных по данным счета на ЭВМ.

Рис. 15. Линии влияния прогибов главных балок

Рис. 16. Линии влияния изгибающих моментов в средней диафрагме