Крупнейшая бесплатная информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов РФ. Огромная база технических нормативов (более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта. GOSTRF.com - это более 1 Терабайта бесплатной технической информации для всех пользователей интернета. Все электронные копии представленных здесь документов могут распространяться без каких-либо ограничений. Поощряется распространение информации с этого сайта на любых других ресурсах. Каждый человек имеет право на неограниченный доступ к этим документам! Каждый человек имеет право на знание требований, изложенных в данных нормативно-правовых актах!

  


|| ЮРИДИЧЕСКИЕ КОНСУЛЬТАЦИИ || НОВОСТИ ДЛЯ ДЕЛОВЫХ ЛЮДЕЙ ||
Поиск документов в информационно-справочной системе:
 

МИНИСТЕРСТВО РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СВОД ПРАВИЛ

СП 35.13330.2011

МОСТЫ И ТРУБЫ

Актуализированная редакция

СНиП 2.05.03-84*

Москва 2011

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки - постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. № 858 «О порядке разработки и утверждения сводов правил».

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - ОАО «ЦНИИС»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 28 декабря 2010 г. № 822 и введен в действие с 20 мая 2011 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 35.13330.2010

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты» В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 5

1 Область применения. 6

2 Нормативные ссылки. 6

3 Термины и определения. 7

4 Обозначения. 7

5 Основные положения. 7

Общие указания. 7

Расположение мостов и труб. 8

Основные требования к конструкциям.. 9

Габариты.. 11

Расчет мостов и труб на воздействие водного потока. 14

Расчет несущих конструкций и оснований мостов и труб. 16

Деформации, перемещения, продольный профиль конструкций. 18

Верхнее строение пути на железнодорожных мостах. 20

Мостовое полотно автодорожных и городских мостов. 21

Сопряжение мостов с подходами. 25

Отвод воды.. 26

Эксплуатационные обустройства. 28

Авторский надзор, научно-техническое сопровождение и мониторинг. 31

6 Нагрузки и воздействия. 31

Сочетания нагрузок. 31

Постоянные нагрузки и воздействия. 33

Временные нагрузки от подвижного состава и пешеходов. 35

Прочие временные нагрузки и воздействия. 48

7 Бетонные и железобетонные конструкции. 55

Основные расчетные требования. 55

Материалы для бетонных и железобетонных конструкций. 60

Бетон. 60

Арматура. 68

Расчетные характеристики арматуры.. 71

Расчет по предельным состояниям первой группы.. 77

Расчет по прочности и устойчивости. 77

Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента. 80

Расчет изгибаемых железобетонных элементов. 82

Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов. 84

Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов. 85

Расчет центрально-растянутых элементов. 89

Расчет внецентренно растянутых элементов. 89

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента. 90

Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы.. 90

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающих моментов. 93

Расчет стыков на сдвиг. 93

Расчет на местное сжатие (смятие) 94

Расчет на выносливость. 96

Расчет по предельным состояниям второй группы.. 98

Расчет по трещиностойкости. 98

Расчет по образованию трещин. 101

Расчет по раскрытию трещин. 103

Определение прогибов и углов поворота. 107

Конструктивные требования. 108

Минимальные размеры сечения элементов. 108

Наименьшие диаметры ненапрягаемой арматуры.. 109

Защитный слой бетона. 109

Минимальные расстояния между арматурными элементами. 111

Анкеровка ненапрягаемой арматуры.. 112

Анкеровка напрягаемой арматуры.. 112

Продольное армирование элементов. 113

Поперечное армирование элементов. 114

Сварные соединения арматуры.. 116

Стыки ненапрягаемой арматуры внахлестку (без сварки) 117

Стыки элементов сборных конструкций. 118

Дополнительные указания по конструированию предварительно напряженных железобетонных элементов. 119

Закладные изделия. 120

Конструирование опор. 121

Гидроизоляция конструкций. 123

8 Стальные конструкции. 123

Общие положения. 123

Материалы и полуфабрикаты.. 124

Расчетные характеристики материалов и соединений. 125

Учет условий работы и назначения конструкций. 132

Расчеты.. 132

Общие положения. 132

Расчеты по прочности. 134

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы.. 134

Элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом.. 136

Расчет на прочность и ползучесть стальных канатов. 139

Расчеты по устойчивости. 140

Расчет по устойчивости полок и стенок элементов, не подкрепленных ребрами жесткости. 144

Расчет по устойчивости полок и стенок элементов, подкрепленных ребрами жесткости. 146

Предельная гибкость стержневых элементов. 150

Расчет на выносливость элементов стальных конструкций и их соединений. 150

Особенности расчета несущих элементов и соединений. 153

Элементы главных ферм.. 153

Элементы проезжей части. 155

Элементы связей. 157

Расчет соединений. 158

Расчет соединительных планок и перфорированных листов. 165

Расчет опорных частей. 166

Конструирование. 167

Общие положения. 167

Сечения элементов. 168

Ребра жесткости сплошных изгибаемых балок. 170

Предварительно напряженные пролетные строения. 172

Сварные, фрикционные и болтовые соединения. 173

Детали конструкции. 175

Конструкция планок и перфорированных листов. 177

Особенности конструкции болтосварных пролетных строений. 177

Конструкция ортотропной плиты проезжей части. 178

Конструкция опорных частей. 179

9 Сталежелезобетонные конструкции. 180

Общие положения. 180

Расчеты.. 180

Основные положения. 180

Расчет конструкций. 184

Расчет по прочности. 184

Расчет на выносливость. 188

Расчет по трещиностойкости. 189

Расчет объединения железобетонной плиты со стальной конструкцией. 190

Проверка жесткости, определение строительного подъема и расчет по горизонтальным нагрузкам.. 192

Конструирование. 192

10 Деревянные конструкции. 194

Общие указания. 194

Материалы.. 194

Расчетные характеристики материалов и соединений. 195

Расчеты.. 199

Определение усилий и моментов. 199

Расчетная длина сжатых элементов и гибкость элементов. 200

Расчет элементов конструкций. 202

Расчет соединений. 204

Конструирование. 206

Основные требования. 206

Наименьшие размеры элементов и допускаемые их гибкости. 207

Стыки и соединения. 208

Элементы пролетных строений и опор. 210

11 Основания и фундаменты.. 211

Общие положения. 211

Расчеты.. 212

Конструирование. 215

Приложение А (обязательное) Перечень нормативных документов. 216

Приложение Б (обязательное) Термины и определения. 219

Приложение В (справочное) Обозначения. 221

Приложение Г (обязательное) Габариты приближения конструкций мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования, внутрихозяйственных автомобильных дорогах, в сельскохозяйственных предприятиях, на внутренних автомобильных дорогах промышленных предприятий, а также на улицах и дорогах в городах, поселках и сельских населенных пунктах. 229

Приложение Д (справочное) Коэффициент сочетаний η для временных нагрузок и воздействий. 237

Приложение Е (обязательное) Методика определения равнодействующей нормативного горизонтального (бокового) давления от собственного веса грунта на опоры мостов. 240

Приложение Ж (обязательное) Методика определения коэффициента вертикального давления грунта при расчете звеньев (секций) труб. 241

Приложение К (обязательное) Нормативная временная вертикальная нагрузка СК от железнодорожного подвижного состава и правила загружения ею линий влияния. 242

Приложение Л (справочное) Эквивалентные нагрузки от одиночных автомобилей, стоящих и движущихся колонн автомобилей нагрузки АБ. 247

Приложение М (обязательное) Методика определения горизонтального (бокового) давления грунта на береговые опоры (устои) от транспортных средств железных и автомобильных дорог. 248

Приложение Н (обязательное) Аэродинамические коэффициенты.. 250

Приложение П (обязательное) Нормативная ледовая нагрузка. 251

Приложение Р (обязательное) Потери предварительного напряжения арматуры.. 254

Приложение С (обязательное) Расчет жестких звеньев круглых железобетонных труб. 257

Приложение Т (обязательное) Определение жесткостей сечений железобетонных элементов для расчета прогибов и углов поворота с учетом ползучести бетона. 257

Приложение У (обязательное) Коэффициенты условий работы канатов. 259

Приложение Ф (обязательное) Коэффициенты для расчета по устойчивости стержней и балок. 260

Приложение X (обязательное) Расчет по устойчивости полок и стенок элементов, подкрепленных ребрами жесткости. 262

Приложение Ц (обязательное) Коэффициенты для расчета на выносливость. 269

Приложение Ш (обязательное) Расчет ортотропной плиты проезжей части по прочности и устойчивости. 274

Приложение Щ (обязательное) Учет ползучести, виброползучести бетона и обжатия поперечных швов в сталежелезобетонных конструкциях. 280

Приложение Э (обязательное) Определение напряжений в сталежелезобетонных балках от усадки бетона и температурных воздействий. 283

Приложение Ю (обязательное) Распределение сдвигающих усилий по шву объединения железобетонной плиты и стальной конструкций в сложных случаях воздействий. 285

Приложение Я (обязательное) Расчеты по прочности объединения железобетона и стали гибкими упорами и анкерами. 286

Приложение 1 (обязательное) Расчеты по прочности объединения железобетона и стали высокопрочными болтами, обжимающими железобетон. 287

Приложение 2 (обязательное) Расчетное сопротивление грунтов основания осевому сжатию.. 288

Приложение 3 (обязательное) Методика проверки несущей способности по грунту фундамента из свай или опускного колодца как условного фундамента мелкого заложения. 290

Приложение 4 (обязательное) Методика проверки несущей способности подстилающего слоя грунта. 292

Приложение 5 (обязательное) Методика определения дополнительных давлений на основание устоя от веса примыкающей части подходной насыпи. 293

Библиография. 295

Введение

Настоящий свод правил составлен с целью повышения уровня безопасности людей в зданиях и сооружениях и сохранности материальных ценностей в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», повышения уровня гармонизации нормативных требований с европейскими и международными нормативными документами, применения единых методов определения эксплуатационных характеристик и методов оценки. Учитывались также требования Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и сводов правил системы противопожарной защиты.

Свод правил содержит нормы по проектированию новых и реконструкции существующих мостовых сооружений и труб под насыпями.

Работа выполнена авторским коллективом: ОАО «ЦНИИС» (д-р техн. наук А.А. Цернант; кандидаты техн. наук Ю.В. Новак, Ю.М. Егорушкин, Э.А. Балючик, В.Г. Гребенчук, А.Д. Соколов; д-р техн. наук А.С. Платонов; инженеры Ю.М. Жуков, Р.И. Рубинчик, А.В. Кручинкин) при участии: МАДИ (д-р техн. наук А.И. Васильев), ООО «НПП СК МОСТ» (канд. техн. наук И.Д. Сахарова), ООО «Союздорпроект» (инженер Ф.В. Винокур), ФГУП «РОСДОРНИИ» (д-р техн. наук В.И. Шестериков), ЗАО НПКТБ «Оптимизация» (д-р техн. наук М.Б. Краковский), ОАО «ВНИИЖТ» (канд. техн. наук А.А. Дорошкевич).

СВОД ПРАВИЛ

МОСТЫ И ТРУБЫ

Bridges and culverts

Дата введения 2011-05-20

1 Область применения

Настоящий документ распространяется на проектирование новых и реконструируемых постоянных мостовых сооружений и труб:

на автомобильных дорогах, включая внутрихозяйственные дороги сельскохозяйственных и промышленных предприятий, на улицах и дорогах населенных пунктов;

на железных дорогах колеи 1520 мм при движении пассажирских поездов со скоростями до 200 км/ч, линиях метрополитена и трамвая;

на дорогах под совмещенное движение транспортных средств - автомобильных и поездов железных дорог, трамваев и метрополитена;

на пешеходных дорогах.

Данные нормы не распространяется на проектирование:

механизмов разводных пролетов мостов;

мостов и труб на внутренних автомобильных дорогах лесозаготовительных и лесохозяйственных организаций, не выходящих на сеть дорог общего пользования и к водным путям;

галерей, конструкций для пропуска селей, служебных эстакад;

коммуникационных мостов, не предназначенных для пропуска транспортных средств и пешеходов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы ссылки на нормативные документы, приведенные в приложении А.

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем нормативном документе применены термины и соответствующие определения, приведенные в приложении Б.

4 Обозначения

Основные буквенные обозначения, принятые в настоящем документе, приведены в приложении В.

5 Основные положения

Общие указания

5.1 При проектировании новых и реконструкции существующих мостов и труб следует:

выполнять требования по обеспечению надежности, долговечности и бесперебойности эксплуатации сооружений, а также безопасности и плавности движения транспортных средств, безопасности для пешеходов и охране труда в процессе строительства и эксплуатации;

предусматривать возможность попадания маломобильных групп населения на тротуары и пешеходные мосты;

предусматривать безопасный пропуск расчетных (согласно таблице 5.3) паводков и ледохода на водотоках, а также на водных путях - выполнение требований судоходства и лесосплава;

принимать проектные решения, обеспечивающие экономное расходование материалов, экономию топливных и энергетических ресурсов, снижение стоимости и трудоемкости строительства и эксплуатации;

предусматривать возможность обеспечения высоких темпов возведения конструкций, широкой индустриализации строительства на базе современных средств механизации и автоматизации строительного производства, использование деталей и материалов, отвечающих стандартам и техническим условиям;

учитывать перспективы развития транспортных средств и дорожной сети, реконструкции имеющихся и строительства новых подземных и наземных коммуникаций, благоустройства и планировки населенных пунктов, освоения земель в сельскохозяйственных целях;

предусматривать меры по охране окружающей среды (в том числе по предотвращению заболачивания, проявления термокарстовых, эрозионных, наледных и других опасных процессов), по поддержанию экологического равновесия и охране рыбных запасов;

предусматривать разработку технологических регламентов, необходимых для реализации принятых конструктивно-технологических решений.

5.2 Основные технические решения, принимаемые в проектах новых и реконструируемых мостов и труб, следует обосновывать путем сравнения технико-экономических показателей конкурентоспособных вариантов.

5.3 При реконструкции мостов и труб следует учитывать их физическое состояние, грузоподъемность конструкций, продолжительность и режим эксплуатации сооружений после реконструкции.

При строительстве вторых путей следует учитывать конструктивные особенности и опыт эксплуатации сооружений на действующем пути.

5.4 Мосты и трубы следует проектировать капитального типа.

При проектировании пешеходных мостов, а также при реконструкции и усилении мостов (кроме железнодорожных) допускается применять полимерно-композиционные материалы.

Не допускается проектировать:

деревянные трубы;

деревянные мосты на путях и дорогах, предназначенных для перевозки горячих грузов (жидкого чугуна, шлака и т.п.).

Деревянные мосты допускается проектировать на автомобильных дорогах IV и V категорий по ГОСТ Р 52398.

Расположение мостов и труб

5.5 Выбор места перехода, положение сооружения в плане и профиле, разбивку мостов на пролеты следует производить с учетом условий трассирования дороги, принятых градостроительно-планировочных решений, а также опасных геологических процессов, русловых, гидрогеологических, экологических, ландшафтных и других местных условий, влияющих на технико-экономические и эксплуатационные показатели соответствующего участка дороги (линии).

При выборе места мостового перехода через судоходные реки по возможности следует:

мост располагать перпендикулярно течению воды (с косиной не более 10°) на прямолинейном участке с устойчивым руслом, в месте с неширокой (малозатопляемой) поймой, удаленном от перекатов на расстоянии не менее 1,5 длины расчетного судового или плотового состава;

середину судоходных пролетов совмещать с осью соответствующего судового хода, учитывая возможные русловые переформирования и смещения за расчетный период службы моста;

обеспечивать взаимопараллельность оси судового хода, направления течения воды и плоскостей опор, обращенных в сторону судоходных пролетов;

отклонение от параллельности судового хода и направления течения реки принимать не более 10°;

не допускать увеличения скорости течения воды в русле при расчетном судоходном уровне, вызванного строительством мостового перехода, свыше 20 % при скорости течения воды в естественных условиях до 2 м/с и 10 % - при скорости свыше 2,4 м/с (при скорости течения воды в естественных условиях выше 2 м/с до 2,4 м/с процент допускаемого увеличения средней скорости следует определять по интерполяции);

поперечное сечение опор моста в пределах затопления до отметки уровня воды (с учетом влияния подпора и волны) при максимальном расходе наибольшего паводка, как правило, предусматривать обтекаемым.

5.6 Число и размеры водопропускных сооружений на пересечении водотока следует определять на основе гидравлических расчетов, при этом необходимо учитывать последующее влияние сооружения на окружающую среду.

Пропуск вод нескольких водотоков через одно сооружение должен быть обоснован, а при наличии вечномерзлых грунтов, селевого стока, лессовых грунтов и возможности образования наледи - не допускается.

5.7 Железнодорожные мосты с устройством рельсового пути на балласте, малые и средние автодорожные и городские мосты, а также трубы разрешается располагать на участках дороги (улицы) с любым профилем и планом, принятыми для проектируемой дороги (улицы).

Железнодорожные мосты с безбалластной проезжей частью следует располагать на прямых участках пути, горизонтальных площадках или уклонах не круче 4 ‰. Расположение таких мостов на уклонах круче 4 ‰, а на железных дорогах предприятий - также на кривых в плане допускается только при технико-экономическом обосновании.

Продольный уклон проезжей части больших мостов должен быть не более, ‰:

30 - для автодорожных мостов;

60 - для городских мостов;

20 - для всех мостов с деревянным настилом;

150 - для мостов в горной местности.

При необходимости расположения мостового сооружения на уклонах более 40 ‰ следует применять покрытия проезжей части с повышенной шероховатостью и ограждения с повышенной удерживающей способностью.

Примечание - Здесь и далее принято: малые мосты - длиной до 25 м включительно, средние мосты - длиной свыше 25 м до 100 м включительно, большие мосты - длиной свыше 100 м. Автодорожные, в том числе городские, мосты длиной менее 100 м, но пролетами свыше 60 м также относятся к большим мостам.

5.8 Толщину засыпки над звеньями или плитами перекрытия труб (включая пешеходные тоннели), а также над сводами мостов следует принимать не менее указанной в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Дороги

Толщина засыпки*, м, над

железобетонными трубами

металлическими гофрированными трубами

сводами мостов

Железные дороги:

общей сети и подъездные пути предприятий

1,0

1,2

0,7

внутренние пути предприятий

0,4

1,0

0,7

Автомобильные дороги общего пользования, дороги и улицы в городах, поселках и сельских населенных пунктах, а также промышленных предприятий

0,5

0,5**

0,5

Внутрихозяйственные автомобильные в сельскохозяйственных предприятиях и организациях, дороги местного значения

0,2***

-

-

* Считая от верха звена (плиты перекрытия) трубы или от верхней точки свода до подошвы рельсов - на железных дорогах и до низа конструкции дорожной одежды - на автомобильных дорогах.

** Но не менее 0,8 м от верха звена грубы до поверхности дорожного покрытия.

*** Но не менее 0,5 м до уровня бровки земляного полотна.

Примечание - Толщину засыпки над железобетонными трубами и пешеходными тоннелями, расположенными в пределах железнодорожных станций, допускается принимать менее 1,0 м. В обоснованных случаях на улицах и автомобильных дорогах толщину засыпки над трубами и закрытыми лотками допускается принимать менее 0,5 м. Во всех случаях при уменьшенной толщине засыпки должны выполняться содержащиеся в 6.22 указания по учету динамического воздействия временных нагрузок.

Основные требования к конструкциям

5.9 Конструктивные, архитектурные и объемно-планировочные решения мостовых сооружений и труб, применяемые материалы и изделия должны быть технологически целесообразными и исполнимыми при строительстве, текущем содержании в период эксплуатации, при ремонтах и реконструкции.

В проектах железнодорожных мостов и труб следует предусматривать возможность использования их при строительстве вторых путей и замене пролетных строений на эксплуатируемой сети.

При применении в конструкциях сооружений типовых элементов или стандартных деталей необходимо учитывать установленные для них допустимые отклонения формы и геометрических размеров согласно ГОСТ 26607. Для нетиповых элементов и нестандартных изделий при соответствующем обосновании могут быть установлены свои значения допустимых отклонений.

5.10 Основные размеры пролетных строений и опор новых мостовых сооружений, а также массу и размеры элементов сборных конструкций следует назначать с учетом условий изготовления и возможности использования при монтаже и перевозке общестроительных и специализированных кранов и транспортных средств серийного производства.

5.11 Конструкции деформационных устройств (опорных частей, шарниров, деформационных швов, уравнительных приборов, сезонных уравнительных рельсов) и их расположение должны обеспечивать необходимую свободу предусматриваемых взаимных перемещений (линейных, угловых) отдельных частей (элементов) сооружения.

Проектная документация должна содержать указания по установке деформационных устройств с учетом степени готовности сооружения и температуры воздуха (конструкции) во время замыкания конструкции согласно требованиям 6.27.

5.12 На мостовых переходах при необходимости регулирования направления потока и предотвращения подмывов (размывов) следует предусматривать струенаправляющие и берегоукрепительные сооружения.

Струенаправляющие дамбы следует предусматривать при пойменном расходе воды не менее 15 % расчетного расхода или при средних расчетных скоростях течения воды под мостом до размыва свыше 1 м/с, а также при соответствующих ситуационных особенностях перехода (прижимных течениях, перекрытиях протоков и т.п.).

Для труб и мостов на основании гидравлических расчетов следует предусматривать углубление, планировку и укрепление русел, устройства, препятствующие накоплению наносов, а также устройства для гашения скоростей протекающей воды на входе и выходе.

При использовании принципа строительства с сохранением вечной мерзлоты возведение струенаправляющих и берегоукрепительных сооружений не должно вызывать изменений состояния вечномерзлых грунтов в основании, нарушений условий протекания грунтовых вод, местных застоев воды и других значительных изменений бытового режима водотока.

5.13 Отверстие (и высоту в свету) труб следует назначать, как правило, не менее, м:

1,0 - при длине трубы (или при расстоянии между смотровыми колодцами в междупутье на станциях) до 20 м;

1,25 - при длине трубы 20 м и более.

Отверстия труб на автомобильных дорогах ниже II категории допускается принимать равными, м:

1,0 - при длине трубы до 30 м;

0,75 - при длине трубы до 15 м;

0,5 - на съездах при устройстве в пределах трубы быстротока (уклон 10 ‰ и более) и ограждений на входе.

В обоснованных случаях на улицах и дорогах местного значения, а также в районах орошаемого земледелия, в поселках и сельских населенных пунктах на автомобильных дорогах ниже II-с категории допускается применение труб отверстием 0,5 м при длине трубы до 15 м, устройство в пределах трубы быстротока (уклон 10 ‰ и более) и ограждения на входе.

Отверстия труб на внутрихозяйственных автомобильных дорогах при длине трубы 10 м и менее допускается принимать 0,5 м.

Отверстия труб на железных дорогах общей сети и автомобильных дорогах общего пользования в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С (с обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01) следует назначать не менее 1,5 м независимо от длины трубы.

Отверстия труб и малых мостов допускается увеличивать для использования их в качестве пешеходных переходов, скотопрогонов и для пропуска сельскохозяйственных машин с обеспечением соответствующих габаритов.

5.14 Для водопропускных труб следует, как правило, предусматривать безнапорный режим работы. Допускается предусматривать полунапорный и напорный режимы работы водопропускных труб, располагаемых на железных дорогах общей сети, для пропуска только наибольшего расхода, на всех остальных дорогах - расчетного расхода по 5.25. При этом под оголовками и звеньями следует предусматривать фундаменты, а при необходимости - также противофильтрационные экраны. При напорном режиме следует предусматривать специальные входные оголовки и обеспечивать водонепроницаемость швов между торцами звеньев и секциями фундаментов, надежное укрепление русла, устойчивость насыпи против напора и фильтрации воды.

Для труб, расположенных в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С, не допускается предусматривать полунапорный и напорный режимы работы, за исключением случаев расположения труб на скальных грунтах.

5.15 Водопропускные трубы, как правило, следует предусматривать с входными и выходными оголовками, форма и размеры которых обеспечивают принятые в расчетах условия протекания воды и устойчивость насыпи, окружающей трубу.

Металлические гофрированные трубы допускается проектировать без устройства оголовков. При этом нижняя часть несрезаемой трубы должна выступать из насыпи на уровне ее подошвы не менее чем на 0,2 м, а сечение трубы со срезанным концом должно выступать из тела насыпи не менее чем на 0,5 м.

5.16 Применять трубы не допускается при наличии ледохода и карчехода, а также, как правило, в местах возможного возникновения селей и образования наледи.

В местах возможного образования наледи в виде исключения может быть допущено применение прямоугольных железобетонных труб (шириной не менее 3 м и высотой не менее 2 м) в комплексе с постоянными противоналедными сооружениями.

При этом боковые стенки трубы должны быть массивными бетонными.

Для пропуска селевых потоков следует предусматривать однопролетные мосты отверстиями не менее 4 м или селеспуски с минимальным стеснением потока.

5.17 В проектной документации должны быть предусмотрены мероприятия по защите элементов и частей мостов и труб от повреждений при отсыпке насыпи и укреплении откосов, от засорения и загрязнения, вредных воздействий агрессивных сред, высоких температур, блуждающих токов и т.п.

5.18 Для вновь проектируемых мостов расстояния между соседними главными фермами (балками) следует назначать из условий обеспечения осмотра, текущего содержания.

При раздельных пролетных строениях (под каждый путь или проезжую часть одного направления движения транспортных средств) расстояние в свету следует назначать не менее, м: 1,0 - между смежными главными фермами (балками) и 0,20 - между гранями плит проезжей части.

5.19 В конструктивных решениях, принимаемых для малых железнодорожных мостов с ездой на балласте, должна быть предусмотрена возможность подъема пути при его капитальном ремонте.

Габариты

5.20 Габариты приближения конструкций проектируемых сооружений должны удовлетворять требованиям:

на железных дорогах - ГОСТ 9238;

на линиях метрополитена - ГОСТ 23961;

на автомобильных дорогах общего пользования, внутрихозяйственных дорогах, на дорогах промышленных предприятий, а также на улицах и дорогах в населенных пунктах - ГОСТ Р 52748.

Если в перспективном плане развития дорожной сети или в техническом задании на проектирование предусматривается перевод дороги в более высокую категорию, габариты приближения конструкций проектируемых сооружений, а также их грузоподъемность должны соответствовать требованиям, предусмотренным для сооружений на дорогах более высокой категории.

5.21 Ширину пешеходных мостов и сооружений тоннельного типа следует определять в зависимости от расчетной перспективной интенсивности движения пешеходов в час пик и принимать не менее, м: 2,25 - для мостов и 3,0 - для тоннелей (в городских условиях соответственно - 3,0 и 4,0).

Высота пешеходных тоннелей и надземных закрытых переходов должна быть не менее 2,30 м в свету.

Среднюю расчетную пропускную способность 1 м ширины следует принимать для пешеходных мостов и тоннелей - 2000 чел/ч, для лестниц - 1500 чел/ч.

Габариты сооружений для пропуска полевых дорог и прогона скота (миграции диких животных) при отсутствии специальных требований следует принимать, м:

а) для полевых дорог: высоту не менее 4,5, ширину - 6,0, но не менее максимальной ширины, увеличенной на 1,0 м, сельскохозяйственных машин, движение которых возможно на дороге;

б) для прогона скота: высоту не менее 3,0, ширину - по формуле 2 + λ/6, где λ - длина скотопрогона, но не менее 4,0 для автомобильных дорог, для железных дорог - по СНиП 32-01.

Полевая дорога или дорога для прогона скота, проходящая под пролетом моста или в трубе под насыпью, должна быть укреплена по всей ее ширине и на участках длиной не менее 10,0 м в каждую сторону от сооружения. При необходимости у сооружений устраивают направляющие ограждения.

5.22 Габариты подмостовых судоходных пролетов на внутренних водных путях следует принимать в соответствии с ГОСТ 26775. При строительстве мостов под второй путь или дополнительные полосы движения автотранспорта (при расширении существующих мостовых переходов) подмостовые габариты следует принимать на основании технико-экономических расчетов с учетом подмостовых габаритов существующих мостов.

5.23 Положение элементов моста над уровнями воды и ледохода на несудоходных и несплавных водотоках, а также в несудоходных пролетах мостов на судоходных водных путях следует определять в зависимости от местных условий и принятой схемы моста. Размеры возвышений отдельных элементов моста над соответствующими уровнями воды и ледохода во всех случаях не должны быть менее величин, указанных в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Часть или элемент моста

Возвышение частей или элементов, м

над уровнем воды (с учетом влияния подпора и волны) при максимальных расходах паводков

над наивысшим уровнем ледохода

расчетных для мостов

наибольших

на железных дорогах общей сети

на остальных железных дорогах и на всех автомобильных дорогах

Низ пролетных строений:

а) при глубине подпертой воды 1 м и менее

0,50

0,50

0,25

-

б) то же, свыше 1 м

0,75

0,50

0,25

0,75

в) при наличии на реке заторов льда

1,00

0,75

0,75

1,00

г) при наличии карчехода

1,50

1,00

1,00

-

д) при селевых потоках

-

1,00

1,00

-

Верх площадки для установки опорных частей

0,25

0,25

-

0,50

Низ пят арок и сводов

0,25

-

-

0,25

Низ продольных схваток и выступающих элементов конструкций в пролетах деревянных мостов

0,25

0,25

-

0,75

Примечания

1 Для малых мостов наименьшее возвышение низа пролетных строений допускается определять без учета высоты ветровой волны.

2 При наличии явлений, вызывающих более высокие уровни воды вследствие подпора от нижележащих рек, озер или водохранилищ, нагона воды ветром, образования заторов или прохождения паводков по руслам, покрытым льдом, и др., указанные в таблице возвышения следует отсчитывать от этого уровня, вероятность превышения которого устанавливается в соответствии с таблицей 5.3.

3 При определении возвышения верха площадки для установки опорных частей уровень воды необходимо определять с учетом набега потока на опору моста.

Таблица 5.3

Железные дороги

Автомобильные дороги, городские улицы и дороги

Сооружения

Категория дороги

Вероятность превышения максимальных расходов паводков, %

Сооружения

Категория дороги

Вероятность превышения максимальных расходов паводков, %

расчетных

наибольших

. Мосты и трубы

I и II (общей сети)

1

0,33

Большие и средние мосты

I - III, I-в, I-к, II-к и городские улицы и дороги

1***

То же

III и IV (общей сети)

2

1*

То же

IV, II-в, III-в, III-к, IV-в, IV-к, V, I-c, II-с

2***

»

IV и V (подъездные пути)

2**

-

Малые мосты и трубы

I

1****

»

Внутренние пути промышленных предприятий

2

-

То же

II, III, Ш-п, Ш-с и городские дороги

2****

»

IV, IV-п, V и внутренние хозяйственные дороги

3****

* При расчетах отметок бровок земляного полотна, незатопляемых регуляционных сооружений и оградительных дамб русел блуждающих рек для железных дорог III категории вероятность превышения максимального расхода при наибольшем паводке следует принимать 0,33 %.

** Если по технологическим условиям предприятий перерыв в движении не допускается, вероятность превышения следует принимать равной 1 %.

*** В районах с малоразвитой сетью автомобильных дорог для сооружений, имеющих особо важное народнохозяйственное значение, при технико-экономическом обосновании вероятность превышения допускается принимать 0,33 вместо 1 % и 1 вместо 2 %.

**** В районах с развитой сетью автомобильных дорог для автодорожных малых мостов и труб при технико-экономическом обосновании вероятность превышения допускается принимать 2 вместо 1 %, 3 вместо 2 %, 5 вместо 3 %, а для труб на дорогах II-c и III-с категорий - 10 %.

Примечания

1 Степень развития сети автомобильных дорог в районе строительства и народнохозяйственное значение проектируемых сооружений устанавливаются в техническом задании.

2 Классификация дорог вне населенных пунктов принята по СП 34.13330, классификация улиц и дорог в населенных пунктах - по СП 42.13330 и для сельскохозяйственных дорог согласно СНиП 2.05.11.

Возвышение низа пролетных строений над наивысшим уровнем водохранилища у мостов, расположенных в несудоходных и несплавных зонах водохранилища, должно быть не менее 0,75 высоты расчетной ветровой волны с увеличением на 0,25 м.

Наименьшее возвышение низа пролетных строений при наличии наледи необходимо назначать с учетом их высоты.

При одновременном наличии карчехода и наледных явлений возвышения, приведенные в таблице 5.2, следует увеличивать не менее чем на 0,50 м.

Расстояние между промежуточными опорами в свету при наличии карчехода следует назначать с учетом размеров карчей, но не менее 15,0 м, за исключением береговых пролетов мостов с отсыпными устоями.

5.24 Возвышение высшей точки внутренней поверхности трубы в любом поперечном сечении над поверхностью воды в трубе при максимальном расходе расчетного паводка и безнапорном режиме работы должно быть в свету: в круглых и сводчатых трубах высотой до 3,0 м - не менее 1/4 высоты трубы, свыше 3,0 м - не менее 0,75 м, в прямоугольных трубах высотой до 3,0 м - не менее 1/6 высоты трубы, выше 3,0 м - не менее 0,50 м.

Расчет мостов и труб на воздействие водного потока

5.25 Расчет мостов, труб и пойменных насыпей на воздействие водного потока следует производить, как правило, по гидрографам и водомерным графикам расчетных паводков. Кроме того, мосты, трубы и пойменные насыпи на железных дорогах общей сети необходимо рассчитывать по гидрографам и водомерным графикам паводков, условно именуемым наибольшими. При этом вероятности превышения расчетных и наибольших паводков следует принимать одинаковыми с указанными в таблице 5.3 вероятностями превышения максимальных расходов соответствующих паводков.

При отсутствии гидрографов и водомерных графиков паводков, а также в других обоснованных случаях расчет сооружений на воздействие водного потока допускается производить по максимальным расходам и соответствующим им уровням расчетных и наибольших паводков.

В расчетах следует учитывать опыт водопропускной работы близкорасположенных сооружений на том же водотоке, взаимное влияние водопропускных сооружений, а также влияние на проектируемые водопропускные сооружения существующих или намечаемых к строительству гидротехнических и других речных сооружений.

При наличии вблизи мостов и труб инженерных сооружений, зданий и сельскохозяйственных угодий необходимо проверить их безопасность от подтопления вследствие подпора воды перед сооружением.

Для водопропускных сооружений, расположенных вблизи некапитальных плотин, необходимо учитывать возможность прорыва этих плотин. Вопрос об усилении таких плотин или увеличении отверстий сооружений необходимо решать комплексно путем сравнения технико-экономических показателей возможных решений.

5.26 В расчетах следует принимать максимальные расходы паводков того происхождения, при которых для заданного значения вероятности превышения создаются наиболее неблагоприятные условия работы сооружения.

Построение гидрографов и водомерных графиков, определение максимальных расходов при разных паводках и соответствующих им уровней воды рекомендуется производить согласно СП 33-101 [17].

5.27 Размеры отверстий малых мостов и труб, укрепление подмостовых русел и конусов следует определять по средним скоростям течения воды, допустимым для грунта русла (в том числе на входе и выходе из сооружения), при этом необходимо соблюдать требования, приведенные в 5.23, 5.24 и 5.34.

Отверстия малых мостов и труб допускается назначать с учетом аккумуляции воды у сооружения. Уменьшение расходов воды в сооружениях вследствие учета аккумуляции возможно не более чем: в 3 раза, если размеры отверстия назначают по ливневому стоку; в 2 раза, если размеры отверстия назначают по снеговому стоку и отсутствуют ледовые и другие явления, уменьшающие размеры отверстия. При этом независимо от вида расчетного стока для труб должны, в зависимости от характера их работы в условиях аккумуляции, выполняться указания, содержащиеся в 5.14 или 5.24, а для малых мостов - требования по положению низа конструкций, содержащиеся в 5.23.

При наличии вечномерзлых грунтов аккумуляция воды у сооружений не допускается.

5.28 Размеры отверстий больших и средних мостов следует определять с учетом подпора, естественной деформации русла, устойчивого уширения подмостового русла (срезки), общего и местного размывов у опор, конусов и регуляционных сооружений. Отверстие моста в свету не должно быть меньше устойчивой ширины русла.

Размеры отверстий городских мостов следует назначать с учетом намечаемого регулирования реки и требований планировки набережных.

5.29 Расчет общего размыва под мостами следует производить на основе решения уравнения баланса наносов на участках русел рек у мостовых переходов при паводках, указанных в 5.25.

Если проход паводков, меньших по величине, чем расчетные (наибольшие), вызывает необратимые изменения в подмостовом русле (что возможно при стеснении потока более чем в 2 раза, на мостовых переходах в условиях подпора, в нижних бьефах плотин, деформации русел в пойменных отверстиях и т.п.), определение общего размыва следует выполнять из условий прохода расчетного (наибольшего) паводка после серии натурных наблюденных паводков одного из многоводных периодов.

Для предварительных расчетов, а также при отсутствии необходимых данных о режиме водотока общий размыв допускается определять по скорости течения, соответствующей балансу наносов.

При морфометрической основе расчета вычисленные максимальные глубины общего размыва следует увеличивать на 15 %.

Расчеты мостов на воздействие сейсмических нагрузок следует производить без учета местного размыва русла у опор.

5.30 При построении линии наибольших размывов надлежит учитывать кроме общего размыва местные размывы у опор, влияние регуляционных сооружений и других элементов мостового перехода, возможные естественные переформирования русла и особенности его геологического строения.

5.31 Значение коэффициента общего размыва под мостом следует обосновать технико-экономическим расчетом. При этом надлежит учитывать вид грунтов русла, конструкцию фундаментов опор моста и глубину их заложения, разбивку моста на пролеты, величины подпоров, возможное уширение русла, скорости течения, допустимые для судоходства и миграции рыбы, а также другие местные условия. Величину коэффициента размыва, как правило, следует принимать не более 2.

Для мостов через неглубокие реки и водотоки при соответствующем обосновании можно принимать коэффициенты общего размыва более указанного значения.

5.32 Срезку грунта в пойменной части отверстия моста допускается предусматривать только на равнинных реках. Размеры и конфигурацию срезки следует определять расчетом исходя из условий ее незаносимости в зависимости от частоты затопления поймы и степени стеснения потока мостовым переходом при расчетном уровне высокой воды.

Срезка в русле побочней, отмелей при расчете площади живого сечения под мостом не учитывается.

5.33 Уширение под мостом срезкой грунта следует плавно сопрягать с неуширенными частями русла для обеспечения благоприятных условий подвода потока воды и руслоформирующих наносов в подмостовое сечение. Общая длина срезки (в верховую и низовую стороны от оси перехода) должна быть в 4 - 6 раз больше ее ширины в створе моста. Следует избегать наибольшей ширины в створах голов регуляционных сооружений.

При срезке грунта на пойме необходимо предусматривать удаление пойменного наилка до обнажения несвязных аллювиальных грунтов на всей площади срезки.

5.34 Возвышение бровок земляных сооружений на подходах к большим и средним мостам над уровнями воды при паводках согласно 5.25 (с учетом набега волны на откосы и возможного подпора) следует принимать не менее, м: 0,5 - для земляного полотна, водоразделительных и ограждающих дамб, а также струенаправляющих дамб на реках с блуждающими руслами, 0,25 - для регуляционных сооружений и берм насыпей.

Возвышение бровки земляного полотна на подходах к малым мостам и трубам над уровнями воды при паводках по 5.25 (с учетом подпора и аккумуляции) следует принимать не менее 0,5 м, а для труб при напорном или полунапорном режиме работы - не менее 1,0 м. Кроме того, на автомобильных дорогах при назначении возвышения бровки земляного полотна на подходах к указанным сооружениям следует соблюдать требования по возвышению низа дорожной одежды над уровнем грунтовых и поверхностных вод, установленные СП 34.13330.

В пределах воздействия льда на пойменную насыпь отметка ее бровки должна быть не ниже отметок верха навала льда, а также отметок наивысшего заторного или зажорного льда с учетом полуторной толщины льда.

Расчет несущих конструкций и оснований мостов и труб

5.35 Расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отражать действительные условия работы конструкций мостов и труб при их эксплуатации и строительстве.

При этом должна быть предусмотрена конструктивная схема мостового сооружения, не допускающая возможности прогрессирующего обрушения при выходе из строя одного или нескольких элементов в случае экстремальных природных или техногенных воздействий, а также потери эффекта регулирования усилий в мостовых конструкциях. Соответствующие проверки следует проводить при учете только постоянных нагрузок и воздействий (при коэффициентах надежности по нагрузке γf = 1). Расчетные прочностные и деформационные характеристики материалов следует принимать равными их нормативным значениям. Необходимость учета временных нагрузок и воздействий в этих случаях следует предусматривать в задании на проектирование.

При расчете металлических гофрированных труб под насыпями следует учитывать их совместную работу с грунтовой обоймой [14].

5.36 Несущие конструкции и основания мостов и труб необходимо рассчитывать на действие постоянных нагрузок и неблагоприятных сочетаний временных нагрузок, указанных в разделе 6. Расчеты следует выполнять по предельным состояниям в соответствии с требованиями ГОСТ 27751.

В расчетах по предельным состояниям первой группы для сооружений повышенного уровня ответственности (ГОСТ 27751) следует учитывать коэффициент надежности по ответственности, равный 1,1.

5.37 Временные нагрузки от подвижного состава (транспортных средств) железных и автомобильных дорог в случаях, предусмотренных настоящим СП, следует вводить в расчет с соответствующими динамическими коэффициентами.

При одновременном учете действия на сооружение двух или более временных нагрузок расчетные значения этих нагрузок следует умножать на коэффициенты сочетаний, меньше или равные единице.

5.38 Величины напряжений (деформаций), определяемые в элементах конструкций при расчетах сооружений в стадии эксплуатации и при строительстве, а также величины напряжений (деформаций), определяемые расчетами в монтажных элементах или блоках при их изготовлении, транспортировании и монтаже, не должны превышать расчетных сопротивлений (предельных деформаций), установленных в нормах на проектирование соответствующих конструкций мостов и труб.

5.39 За расчетную минимальную температуру следует принимать среднюю температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства в соответствии с требованиями СНиП 23-01 с обеспеченностью:

0,92 - для бетонных и железобетонных конструкций;

0,98 - для стальных конструкций, стальных частей сталежелезобетонных конструкций и элементов из полимерно-композиционных материалов.

5.40 Устойчивость положения конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по формуле

                                                          (5.1)

где Ми - момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания;

Мz - момент удерживающих сил относительно той же оси;

т - коэффициент условий работы, принимаемый равным:

при проверке конструкций, опирающихся на отдельные опоры:

в стадии строительства - 0,95;

в стадии постоянной эксплуатации - 1,0;

при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов:

на скальных основаниях - 0,9;

на нескальных основаниях - 0,8;

γn - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным при расчетах:

в стадии строительства - 1,0;

в стадии постоянной эксплуатации - 1,1.

Опрокидывающие силы следует принимать с коэффициентом надежности по нагрузке, большим единицы.

Удерживающие силы следует принимать с коэффициентом надежности по нагрузке:

для постоянных нагрузок - γf < 1;

для временной вертикальной подвижной нагрузки от порожнего состава железных дорог, метрополитена и трамвая - γf = 1.

В соответствующих случаях, руководствуясь, указаниями 11.6, необходимо учитывать уменьшение веса конструкции вследствие взвешивающего действия воды.

5.41 Устойчивость положения конструкций против сдвига (скольжения) следует рассчитывать по формуле

                                                             (5.2)

где Qr - сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига;

Qz - удерживающая сила, равная сумме проекций удерживающих сил на направление возможного сдвига;

m - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9;

γn - см. 5.40.

Сдвигающие силы следует принимать с коэффициентами надежности по нагрузке, большими единицы, а удерживающие силы - с коэффициентами надежности по нагрузке, меньшими единицы.

Примечания

1 В качестве удерживающей горизонтальной силы, создаваемой грунтом, можно принимать силу, величина которой не превышает активного давления грунта.

2 Силы трения в основании определяют по коэффициентам трения, указанным в 11.14. Коэффициент трения бетонной кладки по кладке следует принимать равным 0,55.

Деформации, перемещения, продольный профиль конструкций

5.42 Для мостов следует обеспечивать плавность движения транспортных средств путем ограничения упругих прогибов пролетных строений от подвижной временной вертикальной нагрузки и назначения для продольного профиля пути или проезжей части соответствующего очертания.

5.43 Вертикальные упругие прогибы пролетных строений, вычисленные при действии подвижной временной вертикальной нагрузки (при γf = 1 и 1 + μ = 1), не должны превышать значений, м:

для железнодорожных мостов, определяемых по формуле , но не более ;

для городских и автодорожных мостов (включая мосты на внутрихозяйственных дорогах и дорогах промышленных предприятий), а также для пешеходных мостов с балочными пролетными строениями , где l - расчетная длина пролета, м.

Указанные значения прогибов допускается увеличивать для балочных деревянных пролетных строений мостов (кроме пешеходных) на 50 %.

5.44 Необходимое очертание рельсовому пути и покрытию проезжей части на пролетных строениях мостов следует придавать за счет: строительного подъема пролетных строений; изменения толщины выравнивающего слоя конструкции одежды проезжей части и балластного слоя; рабочей высоты мостовых брусьев.

Строительный подъем балочных пролетных строений железнодорожных мостов, а также стальных, сталежелезобетонных и деревянных балочных пролетных строений автодорожных и городских мостов следует предусматривать по плавной кривой, стрела которой после учета деформаций от постоянной нагрузки равна не менее 40 % упругого прогиба пролетного строения от подвижной временной вертикальной нагрузки (при γf = 1 и 1 + μ = 1).

Пролетным строениям пешеходных мостов следует задавать строительный подъем, компенсирующий вертикальные деформации пролетного строения от постоянной нагрузки. Коэффициент надежности по нагрузке γf принимают при этом равным единице.

Примечание - Строительный подъем допускается не предусматривать для пролетных строений, прогиб которых от постоянной и подвижной временной вертикальной нагрузок не превышает 1/1600 величины пролета (но не более 1,5 см в железнодорожных мостах с ездой на поперечинах), а также для деревянных мостов с прогонами.

5.45 Строительный подъем и очертание профиля покрытия железобетонных пролетных строений автодорожных и городских мостов следует предусматривать такими, чтобы после проявления деформаций от ползучести и усадки бетона (но не позднее двух лет с момента действия полной постоянной нагрузки) алгебраическая разность сопрягаемых уклонов продольного профиля по осям полос движения в местах сопряжения пролетных строений между собой и с подходами не превышала:

при отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной нагрузки - значений, приведенных в таблице 5.4;

при загружении моста подвижной временной вертикальной нагрузкой по осям полос движения - 24 ‰ для нагрузок АК и НК.

Опечатка

В проектной документации следует указывать продольный профиль проезда на момент устройства одежды проезжей части (с намечаемым улучшением его очертания посредством изменения толщины выравнивающего слоя) и после проявления деформаций от усадки и ползучести бетона.

Примечания

1 До проявления длительных деформаций алгебраическая разность сопрягаемых уклонов продольного профиля при отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной нагрузки может превышать значения, приведенные в таблице 5.4, не более чем в 2 раза.

2 В случаях применения для вантовых и висячих пролетных строений витых канатов необходимо при задании строительного подъема и очертания профиля проезда учитывать возможность деформации ползучести канатов.

Таблица 5.4

Расчетные скорости движения одиночных легковых автомобилей на участках дороги, примыкающих к мосту (в соответствии с требованиями СП 34.13330, СНиП 2.05.11), км/ч

Алгебраическая разность сопрягаемых уклонов продольного профиля, ‰

150 - 100

8

80

9

70

11

60

13

40

17

Примечания

1 Если расстояния между местами сопряжения пролетных строений между собой или с подходами превышают 50 м, предельные значения алгебраической разности сопрягаемых уклонов продольного профиля могут быть увеличены в 1,2 раза.

2 В температурно-неразрезных пролетных строениях, объединенных по плите проезжей части, алгебраическую разность сопрягаемых уклонов продольного профиля следует определять без учета влияния соединительной плиты.

5.46 Для пролетных строений внешне статически неопределимых систем в расчетах следует учитывать возможные перемещения верха опор и их осадки.

Горизонтальные и вертикальные перемещения верха опор следует также учитывать при назначении конструкций опорных частей и деформационных швов, размеров подферменных площадок, оголовков опор, ригелей.

5.47 Различные по величине осадки соседних опор не должны вызывать появления в продольном профиле дополнительных углов перелома, превышающих для мостов, ‰:

автодорожных и городских - 2;

железнодорожных - 1.

Предельные продольные и поперечные смещения верха опор железнодорожных мостов с разрезными балочными пролетными строениями с учетом общего размыва русла не должны превышать значения 0,5, см, где l0 - длина меньшего примыкающего к опоре пролета, но не менее 25 м.

5.48 Расчетный период собственных поперечных горизонтальных колебаний для балочных разрезных металлических и сталежелезобетонных пролетных строений железнодорожных мостов должен быть (в секундах) не более 0,01l (l - пролет, м) и не превышать 1,5 с.

Для железнодорожных решетчатых пролетных строений с ездой на балласте допускается ограничивать период собственных колебаний величиной 0,013l.

В пролетных строениях пешеходных мостов расчетные периоды собственных колебаний (в незагруженном состоянии) по двум низшим формам (в балочных разрезных системах - по одной низшей форме) не должны быть от 0,45 до 0,60 с - в вертикальной и от 0,9 до 1,2 с - в горизонтальной плоскостях.

Для пролетных строений пешеходных мостов следует при этом учитывать возможность загружения их толпой, создающей нагрузку 0,50 кПа.

На стадии монтажа пролетных строений для консолей, образующихся при навесной сборке или при продольной надвижке, периоды собственных поперечных колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должны превышать 3,0 с, а период собственных крутильных колебаний при этом не должен быть более 2,0 с. Отступления от указанных требований могут быть допущены после проведения соответствующих расчетов или специальных аэродинамических исследований по оценке устойчивости и пространственной жесткости собираемых консолей. При этом необходимо соблюдать требования, содержащиеся в 6.24, по расчету конструкций на воздействие ветра.

Висячие и вантовые мосты, а также стальные балочные мосты с пролетами более 100 м следует проверять на аэродинамическую устойчивость и пространственную жесткость. Для конструкций с динамическими характеристиками, существенно отличающимися от аналогичных характеристик построенных мостов, кроме аналитических расчетов следует проводить соответствующие исследования на моделях.

5.49 Строительный подъем труб при высоте насыпи свыше 12 м следует назначать в соответствии с расчетом ожидаемых осадок от веса грунта насыпи. При расчете осадок труб допускается использовать методику, применяемую при расчете осадок фундаментов.

Трубы под насыпями высотой 12 м и менее следует укладывать со строительным подъемом (по лотку), равным:

1/80h - при фундаментах на песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания;

1/50h - при фундаментах на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах основания;

1/40h - при грунтовых подушках из песчаногравийной или песчано-щебеночной смеси; здесь h - высота насыпи.

Отметки лотка входного оголовка (или входного звена) трубы следует назначать так, чтобы они были выше отметок среднего звена трубы как до проявления осадок основания, так и после прекращения этих осадок.

Стабильность проектного положения секций фундаментов и звеньев водопропускных труб в направлении продольной оси сооружений должна быть обеспечена устойчивостью откосов насыпи и прочностью грунтов основания.

Примечание - При устройстве труб на скальных грунтах и на свайных фундаментах строительный подъем назначать не следует.

Верхнее строение пути на железнодорожных мостах

5.50 Путь на железобетонных пролетных строениях следует укладывать на щебеночном балласте. Мостовое полотно на металлических пролетных строениях должно устраиваться на безбалластных железобетонных плитах или на балласте.

Рельсы на мостах следует укладывать тяжелого типа (не легче типа Р50 и не легче типа рельсов, укладываемых на подходах).

На больших мостах, на мостах с разводными пролетами и на подходах к этим сооружениям на протяжении не менее 200 м в каждую сторону следует укладывать рельсы не легче типа Р65.

На мостах с мостовым полотном на балласте и с безбалластным мостовым полотном на железобетонных плитах следует, как правило, укладывать бесстыковой путь.

Бесстыковой путь допускается, при соответствующем обосновании, укладывать на мостах с мостовым полотном на балласте, на мостах с безбалластным мостовым полотном - при суммарной длине пролетных строений 66 м и менее.

5.51 Конструкция мостового полотна должна обеспечивать:

возможность прохода колес подвижного состава в случае схода их с рельсов;

содержание и ремонт пути с использованием средств механизации.

5.52 Балластное корыто устоев и пролетных строений с ездой на балласте должно обеспечивать размещение балластной призмы типового поперечного профиля, принятого для мостов.

5.53 Мостовое полотно (включая охранные приспособления, уравнительные приборы или сезонные уравнительные рельсы) следует предусматривать, руководствуясь [1].

5.54 Безбалластное мостовое полотно на железобетонных плитах должно иметь ширину не менее 3,20 м. При наличии дополнительных охранных устройств, обеспечивающих безопасный пропуск сошедших с рельсов колес подвижного состава, допускается применение плит меньшей шириной, но не менее 2,6 м.

5.55 Мостовые брусья (деревянные поперечины) должны соответствовать требованиям ГОСТ 8486, иметь сечение не менее 20´24 см и длину 3,25 м.

5.56 Мосты длиной более 25 м, а также все мосты высотой более 3 м, мосты, расположенные в пределах станций, и все путепроводы должны иметь служебные проходы с перилами (высотой не менее 1,10 м), располагаемые вне габаритов приближений строений.

В районах со среднесуточной минимальной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (с обеспеченностью 0,92) боковые тротуары должны иметь все мосты длиной более 10 м.

На двухпутных и многопутных железнодорожных мостах следует предусматривать служебные проходы (без перил) также и в междупутье.

5.57 Для пути на подходах следует предусматривать меры, препятствующие угону пути с подходов на мост.

Путь на подходах к мостам, путепроводам и эстакадам в пределах городской территории и в застроенных промышленных зонах следует предусматривать бесстыковым с шумопоглощающей конструкцией скреплений и, при необходимости, с шумопоглощающими экранами.

5.58 На железнодорожных путях общей сети и железных дорогах промышленных предприятий, проходящих под путепроводами и пешеходными мостами с опорами стоечного типа, при расстоянии от оси железнодорожного пути до грани опоры менее 3,0 м необходимо укладывать контруголки, выходящие в каждую сторону за боковые грани путепровода или пешеходного моста не менее чем на 10 м.

В пути на мостах и путепроводах дорог промышленных предприятий при кривых радиусом 500 м и менее следует предусматривать специальные устройства, препятствующие изменению ширины колеи.

Мостовое полотно автодорожных и городских мостов

5.59 Конструкция и геометрические параметры мостового полотна должны отвечать требованиям, установленным для данной дороги или улицы ГОСТ Р 52398, ГОСТ Р 52748, СП 34.13330, СП 42.13330, СНиП 2.05.11.

Конструкция и геометрические параметры мостового полотна должны обеспечивать комфортность и безопасность движения пешеходов и транспортных средств со скоростями, соответствующими категории дороги или улицы, на которой расположено мостовое сооружение.

Мостовое полотно должно быть запроектировано в увязке всех его элементов между собой и с несущей конструкцией пролетного строения и обеспечивать ее защиту от негативного воздействия атмосферных осадков, нефтепродуктов и агрессивных сред, образуемых средствами ухода за проезжей частью.

На мостовых сооружениях в пределах городской территории и в застроенных промышленных зонах следует предусматривать шумозащитные экраны.

Конструкция мостового полотна должна обеспечивать возможность механизированной безопасной для службы эксплуатации уборки проезжей части и тротуаров.

5.60 Компоновочное решение мостового полотна зависит от материала пролетного строения, места расположения мостового сооружения, его функционального назначения, вида транспортных средств, обращающихся по нему, наличия пешеходного движения.

При наличии на сооружении трамвайного движения предпочтительно располагать трамвайные пути на необособленном полотне.

Головки рельсов со стороны автопроезда должны располагаться на уровне верха покрытия проезжей части.

Разделительную полосу на мостовом сооружении предусматривают при условии, что она имеется на прилегающих участках дороги и на подходах к сооружению.

Конструкция разделительной полосы на пролетном строении, общем под встречные направления движения, должна воспринимать нагрузку от транспортных средств, обращающихся по мостовому сооружению.

5.61 Тротуары могут быть расположены как с одной, так и с обеих сторон мостового сооружения. При одностороннем расположении тротуара при необходимости должен быть предусмотрен безопасный переход пешеходов с одной стороны сооружения на другую посредством устройства пешеходного тоннеля под насыпью или тротуарного перехода, располагающегося под мостовым сооружением на берме насыпи.

На пролетных строениях, раздельных под направления встречного движения, тротуары устраивают только с одной - наружной стороны.

На транспортных развязках в разных уровнях и путепроводах, на которые не могут попадать пешеходы, а также на мостовых сооружениях длиной до 50 м, расположенных за пределами населенных пунктов, тротуары и служебные проходы не устраивают. При этом не допускается уменьшение ширины полосы безопасности.

Ширину тротуаров назначают по расчету. Минимальную ширину тротуаров принимают равной 1,0 м, а в городах и населенных пунктах - 1,5 м. При большей ширине тротуаров ее назначают равной 1,5; 2,25 м и далее - кратной 0,75 м. При соответствующем обосновании допускается принимать ширину тротуаров не кратную 0,75 м.

При отсутствии регулярного пешеходного движения (менее 200 чел/сут) устраивают служебные проходы шириной 0,75 м (с одной или с обеих сторон мостового сооружения).

5.62 Тротуары и обособленное трамвайное полотно на мостовом сооружении должны быть отделены от проезжей части ограждающими устройствами барьерного или парапетного типа. Применение тросовых ограждений не допускается.

На деревянных мостах устанавливают колесоотбойный брус высотой не менее 0,25 м.

На разделительной полосе следует предусматривать ограждения в случае, если:

ограждения имеются на разделительной полосе подходов;

на разделительной полосе расположены элементы конструкций мостового сооружения, опоры контактной сети, освещения и т.п.

Конструкцию ограждения, его удерживающую способность, высоту принимают в зависимости от категории дороги или улицы, сложности дорожных условий, наличия или отсутствия на мостовом сооружении тротуаров или служебных проходов в соответствии с ГОСТ Р 52289, ГОСТ Р 52606, ГОСТ Р 52607.

На переходных плитах в узлах сопряжения мостового сооружения с насыпями подходов ограждения принимают такой же удерживающей способности, как и на пролетном строении.

Над деформационными швами пролетного строения в ограждении должна быть обеспечена возможность перемещения, соответствующего перемещению в деформационном шве, при сохранении в зоне перекрытия деформационного шва требуемой удерживающей способности ограждения.

При отсутствии на мостовом сооружении тротуаров или служебных проходов ограждение устанавливают на расстоянии не менее 0,4 м от задней поверхности ограждения до кромки плиты проезжей части.

С внешней стороны пролетного строения тротуары и служебные проходы ограждают перилами высотой не менее 1,1 м.

Конструкция перил должна иметь заполнение, исключающее возможность падения пешеходов с мостового сооружения. Расстояния в свету между элементами заполнения не должны превышать 150 мм.

5.63 Опоры контактной сети и освещения следует располагать, как правило, в створе перил (при ширине тротуаров 2,25 м и менее) или в междупутье трамвайных путей при расположении их на обособленном полотне. В других случаях опоры контактной сети и освещения следует защищать от наездов ограждениями.

На городских и пешеходных мостах должно предусматриваться стационарное электрическое освещение.

Необходимость освещения на мостовых сооружениях на автомобильных дорогах регламентируется ГОСТ Р 52766.

5.64 В зависимости от материала плиты проезжей части конструкцию дорожной одежды принимают состоящей из нескольких слоев, каждый из которых имеет свое функциональное назначение.

Все слои дорожной одежды должны иметь сцепление между собой и с плитой проезжей части, а верхний слой покрытия также обладать необходимой шероховатостью.

Дорожная одежда на пролетных строениях с железобетонной плитой проезжей части может быть выполнена:

- многослойной, включающей выравнивающий слой (при необходимости), гидроизоляцию, защитный слой, асфальтобетонное покрытие. Покрытие может быть уложено непосредственно на гидроизоляцию, материал которой обладает необходимой теплостойкостью;

- двух- или однослойной, включающей асфальтобетонное покрытие и выравнивающий слой из бетона особо низкой водопроницаемости или только выравнивающий бетонный слой, выполняющий гидроизолирующие функции и функцию покрытия. Покрытие допускается устраивать на пролетных строениях, не имеющих в железобетонной плите проезжей части предварительно напряженной арматуры, и при условии, что действующие в верхних фибрах выравнивающего слоя растягивающие напряжения не превосходят расчетных сопротивлений бетона растяжению Rbt,ser.

На стальных пролетных строениях конструкция дорожной одежды может быть выполнена с устройством защитно-сцепляющего слоя (гидроизоляции) и асфальтобетонного покрытия либо в виде тонкослойного (двух- или трехслойного) полимерного покрытия.

Конструкции дорожной одежды и ортотропной плиты должны исключать появление трещин в покрытии над главными балками стальных пролетных строений.

5.65 Выравнивающий слой под гидроизоляцию в многослойной конструкции дорожной одежды выполняют на плите проезжей части сборных пролетных строений минимальной толщиной 30 мм из мелкозернистого бетона класса по прочности на сжатие не ниже В25, морозостойкостью F200 - F300 и маркой по водонепроницаемости не ниже W8.

Защитный слой гидроизоляции выполняют толщиной не менее 40 мм из мелкозернистого бетона с водоцементным отношением не выше 0,42, прочностью на сжатие не ниже В30, морозостойкостью F200 - F300 при испытаниях в хлористых слоях, маркой по водонепроницаемости не ниже W8. Защитный слой армируют плоскими сварными сетками по ГОСТ 23279, укладка которых непосредственно на гидроизоляцию не допускается.

Применение для дорожной одежды керамзитобетона не допускается.

5.66 Асфальтобетонное покрытие на проезжей части выполняют двухслойным: на пролетных строениях с железобетонной плитой проезжей части минимальной толщиной 90 мм при укладке его на защитный бетонный слой и 110 мм при укладке непосредственно на гидроизоляцию.

Толщина асфальтобетонного покрытия на стальной ортотропной плите зависит от параметров ортотропной плиты (толщины листа, шага продольных ребер) и должна быть не менее 110 мм при применении уплотняемых асфальтобетонов.

При применении литых асфальтобетонов суммарная толщина асфальтобетонного покрытия может быть уменьшена до 80 мм при применении литого асфальтобетона в обоих слоях и до 90 мм при применении литого асфальтобетона в одном из слоев.

Для покрытия из уплотняемого асфальтобетона применяют горячие асфальтобетонные смеси высокоплотные I марки или типа БI марки (II марки на мостовых сооружениях дорог ниже III категории) по ГОСТ 9128 - в обоих слоях либо только в нижнем слое покрытия при применении для верхнего слоя щебеночно-мастичной смеси по ГОСТ 31015.

На мостах с ортотропными плитами не допускается применение уплотняемых асфальтобетонов на полимерно-битумном вяжущем.

При уплотнении асфальтобетонных смесей на мостовых сооружениях не допускается включение вибрации на катках.

При применении для покрытия проезжей части цементобетона его толщину принимают не менее 120 мм. Покрытие выполняют из бетона с водоцементным отношением не выше 0,42, класса по прочности на сжатие не ниже В30, маркой по водонепроницаемости не ниже W8 и маркой по морозостойкости F300 при испытаниях в хлористых солях.

На пролетных строениях мостовых сооружений дорог IV - V, I-c - III-с категорий допускается в качестве дорожной одежды применять сборные железобетонные плиты толщиной не менее 120 мм поверх цементно-песчаной смеси (1:1) толщиной не менее 50 мм, уложенной непосредственно на гидроизоляцию. Стыки между плитами должны быть загерметизированы битумно-полимерной мастикой.

5.67 На тротуарах покрытие выполняют толщиной 30 - 40 мм из асфальтобетонов типов Г, Д не ниже II марки по ГОСТ 9128 либо из литого асфальтобетона.

5.68 Гидроизоляцию на железобетонной плите проезжей части и защитно-сцепляющий слой на ортотропной плите проектируют исходя из требований обеспечения их эксплуатационной надежности при воздействии обращающихся нагрузок в интервале температуры наружного воздуха от абсолютной максимальной до температуры наиболее холодных суток (по СНиП 23-01) с обеспеченностью 0,98.

Для гидроизоляции и защитно-сцепляющего слоя применяют мастичные, рулонные битумно-полимерные, полимерные гидроизолирующие материалы, обладающие работоспособностью в интервале указанных температур в районе строительства, необходимыми прочностью, адгезией к основанию, теплостойкостью. Гидроизоляционные материалы должны быть водостойкими, водонепроницаемыми, обладать устойчивостью к действию кислых, щелочных, солевых растворов, микроорганизмов.

5.69 Конструкции деформационных швов должны обеспечивать перемещения пролетных строений в заданном интервале температур, не нарушать плавности движения транспортных средств и исключать попадание воды и грязи на опорные площадки и нижерасположенные части мостового сооружения.

Конструкции деформационных швов следует анкеровать в несущих элементах пролетных строений. Анкеровка конструкций деформационных швов в дорожной одежде не допускается.

В случае анкеровки конструкций деформационных швов в бетонном приливе, выходящем до уровня проезжей части, марка бетона прилива по водонепроницаемости должна быть не менее W8 и по морозостойкости F300 при испытаниях в хлористых солях.

Конструкции швов должны быть рассчитаны на воздействия ударных нагрузок при проходе транспортных средств и обладать устойчивостью против истирания.

При применении конструкций деформационных швов, пропускающих воду (гребенчатого типа, со скользящими листами), под ними следует устраивать поперечные лотки с уклоном не менее 50 ‰ в одну или в обе стороны относительно оси пролетного строения.

При конструировании деформационных швов следует предусматривать возможность осмотра их снизу.

Сопряжение мостов с подходами

5.70 Земляное полотно на протяжении 10 м от задней грани устоев у больших железнодорожных мостов должно быть уширено на 0,5 м с каждой стороны, у автодорожных и городских мостов - иметь ширину не менее расстояния между перилами плюс 0,5 м с каждой стороны. Переход от увеличенной ширины к нормальной следует делать плавным и осуществлять на длине 15 - 25 м.

В местах примыкания насыпи к устоям железнодорожных мостов следует предусматривать меры для удержания балластной призмы от осыпания.

5.71 В сопряжении автодорожных и городских мостов с насыпью следует предусматривать укладку железобетонных переходных плит, опираемых одним концом на шкафную стенку устоя, а другим - на лежень.

Переходные плиты укладывают на полную ширину сооружения. В пределах ширины тротуаров укладывают плиты укороченной длины.

Длину плит следует принимать в зависимости от высоты насыпи и ожидаемых осадок грунта под лежнем плиты в диапазоне от 4 до 8 м.

На мостах с устоями, опирающимися непосредственно на насыпь (диванного типа), длину переходных плит следует назначать, учитывая необходимость соблюдения принятого профиля проезда при возможной разности осадок опорных площадок плиты, и принимать не менее 2 м.

Щебеночная подушка под лежнем плиты должна опираться на дренирующий грунт или на грунт насыпи ниже глубины промерзания. Щебеночная подушка должна быть отделена от грунта насыпи разделительным материалом, хорошо фильтрующим и не подверженным быстрому заиливанию. При слабых грунтах в основании насыпи лежни переходных плит и устоев диванного типа следует укладывать на армогрунтовое основание.

Щебеночную подушку устраивают из фракционного щебня по способу заклинки. Нижний слой толщиной 50 мм втрамбовывают в грунт.

Поверхности переходных плит и лежня должны иметь гидроизоляцию преимущественно обмазочного типа.

Переходные плиты следует выполнять, как правило, сборно-монолитными из бетона класса В30, маркой по водонепроницаемости W6 с морозостойкостью, соответствующей району строительства.

Покрытие проезжей части в пределах переходных плит следует выполнять одновременно с устройством покрытия на мостовом сооружении.

5.72 При сопряжении конструкций мостов с насыпями подходов необходимо выполнять условия:

а) после осадки насыпи и конуса примыкающая к насыпи часть устоя должна входить в конус на величину (считая от вершины конуса насыпи на уровне бровки полотна до грани, сопрягаемой с насыпью конструкции) не менее 0,75 м при высоте насыпи до 6 м и не менее 1,00 м при высоте насыпи свыше 6 м;

б) откосы конусов должны проходить ниже подферменной площадки (в плоскости шкафной стенки) или верха боковых стенок, ограждающих шкафную часть, не менее чем на 0,50 м - для железнодорожных и на 0,40 м - для автодорожных и городских мостов. Низ конуса насыпи у необсыпных устоев не должен выходить за переднюю грань устоя. В обсыпных устоях мостов линия пересечения поверхности конуса с передней гранью устоя должна быть расположена выше уровня воды расчетного паводка (без подпора и наката волн) не менее чем на 0,50 м;

в) откосы конусов необсыпных устоев должны иметь уклоны на высоте первых 6 м, считая сверху вниз от бровки насыпи, - не круче 1:1,25, на высоте следующих 6 м - не круче 1:1,50, при высоте насыпи выше 12 м - не менее 1:1,75 в пределах всего конуса или до более пологой его части. Крутизну откосов конусов насыпей следует определять расчетом устойчивости конуса (с проверкой основания);

г) откосы конусов обсыпных устоев должны иметь уклоны не круче 1:1,5.

Для устройства более крутых откосов допускается применять армогрунтовые системы или устои с раздельными функциями.

Устойчивость концевых участков насыпей и конусов с захватом основания следует проверять по круглоцилиндрическим или иным (обусловленным геологическим строением склона) поверхностям скольжения.

При расположении опор на потенциально оползневых склонах должны быть приняты конструктивно-технологические мероприятия, исключающие активизацию оползневого процесса.

Для сейсмических районов уклоны откосов конусов следует назначать в соответствии с требованиями СП 14.13330.

5.73 Крайний ряд стоек или свай устоев деревянных мостов должен входить в насыпь не менее чем на 0,50 м, считая от оси стойки до бровки конуса, при этом концы прогонов должны быть защищены от соприкосновения с грунтом.

5.74 Отсыпку конусов, а также насыпей за устоями мостовых сооружений на длину поверху - не менее высоты насыпи за устоем плюс 2,0 м и понизу (в уровне естественной поверхности грунта) - не менее 2,0 м следует предусматривать из песчаного или другого дренирующего грунта с коэффициентом фильтрации (после уплотнения) не менее 2 м/сут. Дренирующую засыпку необходимо уплотнять до коэффициента уплотнения не менее 0,98.

В особых условиях при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается применение песков с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут при обеспечении с помощью конструктивных и технологических мероприятий (в том числе с применением укрепляющих и армирующих материалов и сеток) требуемой надежности и долговечности устоев, конусов и насыпей за устоями.

При сопряжении мостов с подходами разрешается также применение армогрунтовых конструкций без конусов.

5.75 Откосы конусов у мостов и путепроводов должны быть укреплены на всю высоту. Типы укреплений откосов и подошв конусов и насыпей в пределах подтопления на подходах к мостам и у труб, а также откосов регуляционных сооружений следует назначать в зависимости от их крутизны, условий ледохода, воздействия волн и течения воды при скоростях, отвечающих максимальным расходам во время паводков: наибольших - для мостов на железных дорогах общей сети и расчетных - для остальных мостов. Отметки верха укреплений должны быть выше уровней воды, отвечающих указанным выше паводкам, с учетом подпора и наката волны на насыпь:

у больших и средних мостов - не менее 0,50 м;

у малых мостов и труб - не менее 0,25 м.

Отвод воды

5.76 Проезжую часть и другие поверхности конструкций (в том числе тротуары), на которые может попадать вода, следует проектировать с поперечным уклоном не менее 20 ‰, в балластных корытах железнодорожных мостов - не менее 30 ‰. При этом поперечный профиль следует проектировать без перелома уклонов проезжей части и тротуаров.

Продольный уклон поверхности проезжей части на автодорожных и городских мостах следует принимать не менее 5 ‰. При продольном уклоне свыше 10 ‰ допускается уменьшение поперечного уклона при условии, что геометрическая сумма уклонов будет не менее 20 ‰.

5.77 Воду с поверхности проезжей части и тротуаров следует отводить:

при длине сбора воды не более 50 м - по продольному уклону вдоль парапета (цоколя под ограждением или перилами) со сбросом воды поперечными водоотводными лотками, расположенными на конусах;

при длине водосбора более 50 м - сбросом воды по водосточным трубам в местах расположения опор;

при продольных уклонах сооружения 5 - 10 ‰ - с помощью водоотводных трубок, устанавливаемых с шагом 6 - 12 м;

поперечными лотками, устраиваемыми в разрывах цоколя под перилами с шагом 6 - 12 м.

Неорганизованный сброс воды с сооружения по всей его длине не допускается.

Вода из водоотводящих устройств не должна попадать на нижележащие конструкции, а также на железнодорожные пути и проезжую часть автомобильных дорог, расположенных под путепроводами.

При сбросе воды с мостового сооружения поперечными лотками в зоне над конусом в их створе на конусе должен быть организован бетонный водоприемный лоток, ориентированный в продольном направлении мостового сооружения.

Поперечные телескопические лотки на насыпи подходов должны быть организованы, как правило, сразу за открылками устоев. При этом между шкафной стенкой и лотком должен быть организован подвод воды к телескопическому лотку с укреплением обочины от размыва.

Верх водоотводных трубок и дно лотков следует устраивать ниже поверхности, с которой отводится вода, не менее чем на 1 см.

При расположении мостового сооружения на уклоне, на подходах к сооружению с верховой стороны должны быть устроены перехватывающие воду поперечные лотки (один или два с шагом 10 м), перекрытые трапами и отводящие воду в телескопические лотки, расположенные на откосах подходов.

На пролетном строении следует устраивать дренажную систему, включающую продольные и поперечные дренажные каналы и дренажные трубки, располагаемые с шагом 6 - 9 м.

При наличии дренажной системы и уклонах не менее 20 ‰ водоотводные трубки можно не устанавливать.

Дренажные каналы располагают в толще защитного слоя или нижнего слоя покрытия. Материал дренажного канала должен быть пористым и обладать прочностью, соответствующей давлению колеса автомобиля. Дренажные трубки следует совмещать со створом водоотводных трубок и размещать между ними.

Дренажные каналы следует выполнять шириной 100 - 200 мм в поперечном, продольном и диагональном направлениях. Верх дренажных трубок должен находиться в уровне верха гидроизоляции. Продольные дренажные каналы располагают в пониженных местах плиты проезжей части, в местах перелома поперечного профиля у цоколей под ограждениями, в поперечном направлении - у приливов перед деформационными швами. Каналы диагонального направления устраивают на широких пролетных строениях и на пролетных строениях, расположенных на вираже.

Для предотвращения увлажнения нижних поверхностей железобетонных и бетонных конструкций (консольных плит крайних балок, тротуарных блоков, оголовков опор и др.) на них следует устраивать защитные выступы и слезники.

5.78 Водоотводные трубки должны иметь внутренний диаметр не менее 150 мм.

Трубки для отвода дренажных вод должны иметь диаметр не менее 40 мм.

Водоотводные трубки в балластных корытах железнодорожных мостов следует устраивать из расчета не менее 5 см2 сечения трубки на 1 м2 площади стока.

Расстояния между дренажными трубками на проезжей части автодорожных и городских мостов должны составлять вдоль пролета не более 6 м при продольном уклоне до 5 ‰ и 12 м - при уклонах от 5 до 10 ‰. На более крутых уклонах расстояние между трубками может быть увеличено.

Водоотводные и дренажные трубки следует устанавливать во время бетонирования конструкций. Гидроизоляция должна быть заведена в воронку трубки и защемлена водоприемным стаканом. Конструкция трубок должна позволять быструю и простую их разборку и прочистку.

5.79 При необходимости сохранения вечномерзлых грунтов в основаниях устоев следует предусматривать меры, исключающие доступ воды к основанию.

В случае притока поверхностной воды со стороны подходов необходимо предусматривать устройства для отвода ее за пределы земляного полотна.

Эксплуатационные обустройства

5.80 Все части пролетных строений, видимые поверхности опор и труб должны быть доступны для осмотра и ухода, для чего следует устраивать проходы, люки, лестницы, перильные ограждения (высотой не менее 1,10 м), специальные смотровые приспособления, а также, при необходимости, закладные части для подвески временных подмостей. На мостах с балочными пролетными строениями и подвижными опорными частями следует предусматривать условия для выполнения работ по регулированию положения, ремонту или замене опорных частей.

5.81 У каждого конца мостового сооружения или трубы при высоте насыпи свыше 2 м для железнодорожных и свыше 4 м для автодорожных сооружений следует, как правило, устраивать по откосам постоянные лестничные сходы шириной не менее 0,75 м.

5.82 В необходимых случаях (например, при строительстве мостов и труб в опытном порядке, при применении пролетных строений статически неопределимых систем, чувствительных к осадкам, при создании в стальных конструкциях предварительно напряженного состояния и др.) в проектной документации следует предусматривать установку специальных марок или других приспособлений для осуществления контроля за общими деформациями, а также за напряженным состоянием отдельных элементов.

5.83 На железнодорожных мостах и в путепроводах тоннельного типа при их длине свыше 50 м следует предусматривать площадки-убежища в уровне железнодорожного проезда через 50 м с каждой стороны проезда, располагаемые в шахматном порядке. При длине мостового сооружения до 100 м площадки-убежища допускается устраивать по одной с каждой стороны проезда.

На линиях, где предусмотрена скорость движения поездов свыше 120 км/ч, а также в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 ниже минус 40 °С расстояние между площадками-убежищами должно быть не более 25 м.

5.84 При строительстве и реконструкции мостовых сооружений и труб должны быть запроектированы и выполнены мероприятия, направленные на обеспечение требуемого уровня пожарной безопасности сооружения в соответствии с ГОСТ 30244, ГОСТ 30247.0 и ГОСТ 30247.1.

Указанные мероприятия должны включать:

обоснованные технические решения по генеральному плану;

обоснование и обеспечение требуемых пределов огнестойкости и классов пожарной опасности применяемых строительных конструкций;

технические решения по предотвращению воспламенения проливов легковоспламеняемых и горючих жидкостей на проезжей части мостовых сооружений, а также в подмостовом пространстве;

технические решения, направленные на обеспечение условий для эффективного тушения пожара;

технические решения по обеспечению пожарной безопасности зданий, сооружений и помещений, размещаемых в подмостовом пространстве;

организационно-технические мероприятия, направленные на предотвращение чрезвычайных ситуаций с угрозой возникновения пожара.

5.85 Функциональное использование подмостового пространства (в пределах горизонтальной проекции моста) должно быть обосновано в проекте сооружения. В составе проекта разрабатываются технологические, санитарно-технические, противопожарные мероприятия и другие разделы, обусловленные спецификой объекта, а также действующим законодательством.

Здания, сооружения и помещения, встраиваемые в подмостовое пространство, а также служебные помещения для размещения механизмов разводных мостов следует проектировать и оборудовать в соответствии с действующими нормативными документами.

Для существующих зданий и сооружений, попадающих в зону подмостового пространства, при проектировании и строительстве мостовых сооружений должны быть разработаны дополнительные противопожарные мероприятия, направленные на обеспечение безопасности при пожаре для находящихся в зданиях и сооружениях подмостового пространства людей, а также на обеспечение пожарной безопасности мостового сооружения.

5.86 Все металлические конструкции мостовых сооружений должны быть заземлены при условии:

расположения на сооружении силовых кабелей;

расположения на расстоянии менее 5 м от контактной сети постоянного тока и менее 10 м от контактной сети переменного тока.

Также должны быть заземлены железобетонные и бетонные конструкции, поддерживающие контактную сеть.

5.87 На путепроводах и пешеходных мостах через пути электрифицированных железных дорог над контактной сетью следует предусматривать устройство ограждающих и предохранительных вертикальных щитов (сеток) высотой 2,0 м. Допускается применение с каждой стороны моста горизонтальных щитов (сеток) длиной не менее 1,5 м.

5.88 Железнодорожные мосты и путепроводы на путях перевозки ковшей с жидким чугуном и горячим шлаком должны иметь вместо перил специальные предохранительные ограждения, высота которых должна быть на 20 см выше верха ковшей. При этом через 50 м с каждой стороны следует предусматривать площадки-убежища, располагающиеся в шахматном порядке.

Конструкции путепроводов, под которыми предполагается проход слитко-, чугуно- или шлаковозных составов, должны иметь специальные экраны, ограничивающие нагрев ограждаемых конструкций до температуры не выше 100 °С.

5.89 На всех мостах не допускается прокладка нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и, как правило, линий высоковольтных электропередач (напряжением свыше 1000 В). Кроме того, на мостах не допускается прокладка газопроводов и канализационных трубопроводов, а также водопроводных линий.

При специальном технико-экономическом обосновании на автодорожных, городских и пешеходных мостах допускается прокладка в стальных трубах тепловых сетей, водопроводных линий, напорной канализации и газопроводов с рабочим давлением не более 0,6 МПа.

Во всех случаях должны быть предусмотрены меры по обеспечению сохранности моста, а также непрерывности и безопасности движения по нему в случаях прорывов и повреждений трубопроводов и кабелей. Для этого на больших и средних мостах как правило, а на железнодорожных мостах обязательно линии электропередачи и другие коммуникации должны иметь устройства для выключения этих линий и коммуникаций с обеих сторон моста.

Примечание - В обоснованных случаях на городских и автодорожных мостах, расположенных в населенных пунктах, допускается прокладка кабельных линий высоковольтных электропередач при условии обеспечения безопасности работ по текущему содержанию моста.

Прокладка кабельных маслонаполненных линий и высоковольтных воздушных электропередач по мостам не разрешается.

5.90 Мосты должны иметь приспособления для пропуска линий связи, предусмотренных на данной дороге, и других коммуникаций, разрешенных для данного сооружения, а на железных дорогах (в том числе и на линиях, где электрическая тяга поездов первоначально не предусмотрена) и в городах при троллейбусном и трамвайном движении - также устройства для подвески контактной сети.

Для прокладки труб и кабелей следует, как правило, предусматривать специальные конструктивные элементы (выносные консоли, поперечные диафрагмы, наружные подвески и т.п.), не препятствующие выполнению работ по текущему содержанию и ремонту моста.

Прокладка коммуникаций под тротуарными плитами и на разделительной полосе допускается при защите от повреждений во время эксплуатации как коммуникаций, так и конструкций моста. В случае прокладки коммуникаций в замкнутых полостях блоков под тротуарными плитами необходимо устройство в них гидроизоляции и отверстий для водоотвода.

5.91 Железнодорожные и автодорожные мосты с разводными пролетами, а также мосты с совмещенной проезжей частью (для неодновременного движения рельсовых и безрельсовых транспортных средств) должны быть ограждены с обеих сторон сигналами прикрытия, находящимися на расстоянии не менее 50 м от въездов на них.

Открывание сигналов прикрытия должно быть возможным только при неразведенном положении разводного пролета, а также при незанятом состоянии совмещенного проезда.

Железнодорожные мосты с разводными пролетами, а также однопутные мосты на двухпутных участках дороги должны быть защищены предохранительными (улавливающими) тупиками или устройствами путевого заграждения.

Для больших железнодорожных мостов следует предусматривать устройство заградительной и оповестительной сигнализации, а также контрольно-габаритных устройств.

Судоходные пролеты на мостах через водные пути должны быть оборудованы освещаемой судовой сигнализацией.

5.92 У охраняемых мостов следует предусматривать помещения для службы охраны моста и соответствующие устройства.

Около больших железнодорожных мостов, а также автодорожных и городских мостов длиной свыше 200 м следует предусматривать помещения площадью 16 - 25 м2 для их обслуживания и, кроме того, в обоснованных случаях - помещения для компрессорных.

На больших железнодорожных мостах для механизации работ по текущему содержанию и ремонту следует предусматривать устройство линий подачи сжатого воздуха и воды, а также линий продольного электроснабжения с токоразборными точками.

Авторский надзор, научно-техническое сопровождение и мониторинг

5.93 В целях обеспечения качества проектных и строительно-монтажных работ, а также повышения надежности, долговечности и безопасности мостовых сооружений следует предусматривать авторский надзор, научно-техническое сопровождение проектирования и строительства, а также мониторинг.

5.94 Выполнение авторского надзора производится в соответствии с СП 11-110 [15].

К авторскому надзору относятся следующие основные функции:

периодическая проверка соответствия проекту завершенных строительством конструкций;

участие в освидетельствовании и приемке наиболее ответственных конструкций;

корректировка в случае необходимости на месте рабочей документации в рамках своей компетенции.

5.95 Научно-техническое сопровождение проектирования и строительства мостовых сооружений осуществляет уполномоченная заказчиком специализированная организация.

Научно-техническое сопровождение заключается в разработке рекомендаций по использованию в проектах и на стадии строительства новых материалов, конструктивно-технологических решений, выполнении сложных расчетов, математическом и физическом моделировании и контроле качества работ.

5.96 В необходимых случаях в проектах с целью оценки фактической работы мостовых конструкций следует предусматривать мониторинг напряженно-деформированного состояния мостов, т.е. систему длительного контроля за их состоянием и поведением в процессе строительства (реконструкции) и эксплуатации в соответствии с ГОСТ Р 22.1.12.

Мониторинг необходимо организовывать в следующих случаях:

при строительстве и эксплуатации больших и сложных по конструкции мостов;

для металлических и железобетонных конструкций, в которых применено их дополнительное предварительное напряжение (регулирование усилий);

для мостов с внешне статически неопределимыми конструкциями, в которых возможно появление дополнительных усилий, деформаций и осадок из-за геологических, гидрологических, оползневых и сейсмических явлений;

для железобетонных конструкций, в которых возможна большая неопределенность длительных процессов, связанных с ползучестью, усадкой и температурными деформациями (разные возрасты бетона, сочетание сборных и монолитных конструкций и т.п.).

6 Нагрузки и воздействия

Сочетания нагрузок

6.1 Конструкции мостов и труб следует рассчитывать на нагрузки и воздействия и их сочетания, принимаемые в соответствии с таблицей 6.1.

Таблица 6.1

Номер нагрузки (воздействия)

Нагрузки и воздействия

Номер нагрузки (воздействия), не учитываемой в сочетании с данной нагрузкой (воздействием)

А. Постоянные

1

Собственный вес конструкций

-

2

Воздействие предварительного напряжения (в том числе регулирования усилий)

-

5

Давление грунта от веса насыпи

-

4

Гидростатическое давление

-

5

Воздействие усадки и ползучести бетона

-

6

Воздействие осадки грунта

-

Б. Временные

От подвижного состава и пешеходов

7

Вертикальные нагрузки

16, 17

8

Давление грунта от подвижного состава

16, 17

9

Горизонтальная поперечная нагрузка от центробежной силы

10, 16, 17

10

Горизонтальные поперечные удары подвижного состава

9, 11, 12, 16 - 18

11

Горизонтальная продольная нагрузка от торможения или силы тяги

10, 13, 14, 16, 17

В. Прочие

12

Ветровая нагрузка

10, 14, 18

13

Ледовая нагрузка

11, 14, 16, 18

14

Нагрузка от навала судов

11 - 13, 15 - 18

15

Температурные климатические воздействия

14, 18

16

Воздействие морозного пучения грунта

7 - 11, 13, 14, 18

17

Строительные нагрузки

7 - 11, 14, 18

18

Сейсмические нагрузки

10, 12 - 17

19

Трение и сопротивление сдвигу в опорных частях

11, 14, 18

Примечания

1 Расчеты на выносливость производят на сочетания, в которые кроме постоянных нагрузок и воздействий входят временные нагрузки № 7 - 9, при этом вертикальную нагрузку от пешеходов на тротуарах с вертикальной нагрузкой от подвижного состава совместно учитывать не следует.

2 Расчеты по предельным состояниям 11 группы следует производить только на сочетания нагрузок и воздействий № 1 - 9, 15 и 17. При этом в расчетах железобетонных конструкций по трещиностойкости также надлежит учитывать нагрузку № 11, а при расчете горизонтальных перемещений верха опор - нагрузки № 10, 12 и 13.

3 Для пешеходных мостов закрытого типа следует учитывать снеговую нагрузку согласно СП 20.13330.

6.2 Коэффициенты сочетаний η, учитывающие уменьшение вероятности одновременного появления расчетных нагрузок, следует во всех расчетах принимать равными:

а) к постоянным нагрузкам № 1 - 6, к нагрузке № 17 и весу порожнего подвижного состава железных дорог - 1,0;

б) при учете действия только одной из временных нагрузок или группы сопутствующих одна другой нагрузок № 7 - 9 (№ 7 - 8, 10) без других нагрузок - 1,0;

в) при учете действия двух или более временных нагрузок (условно считая группу нагрузок № 7 - 9 или № 7 - 8, 10 за одну нагрузку) к одной из временных нагрузок - 0,8, к остальным - 0,7.

Примечания

1 К нагрузке № 12 во всех случаях сочетания с нагрузкой № 7 в зависимости от вида подвижного состава, образующего нагрузку, коэффициент η следует принимать равным:

а) при загружении железнодорожным подвижным составом и поездами метрополитена:

не защищенными от воздействия бокового ветра - 0,5;

защищенными галереями от воздействия бокового ветра - 1,0;

б) при загружении автотранспортными средствами и вагонами трамвая - 0,35.

Для автодорожных и городских мостов в случае действия нескольких временных нагрузок и отсутствия среди них нагрузки № 7 к нагрузке № 12 следует принимать η = 0,5.

2 Во всех сочетаниях нагрузок коэффициенты η необходимо принимать: к нагрузкам № 7 - 9 - одинаковыми, к нагрузке № 11 - не более чем к нагрузке № 7.

3 При учете нагрузки № 18 совместно с нагрузкой № 7 и ей сопутствующими нагрузками коэффициенты η следует принимать к нагрузке № 18 - 0,8, к остальным временным нагрузкам для мостов:

железнодорожных (только с одного пути) - 0,7;

автодорожных и городских - 0,3.

4 Значения коэффициентов η для различных комбинаций временных нагрузок и воздействий приведены в приложении Д.

6.3. Величины нагрузок и воздействий для расчета конструкций по всем группам предельных состояний принимают с коэффициентами надежности по нагрузке γf (согласно 6.10, 6.23 и 6.32 для соответствующих нормативных нагрузок и воздействий) и динамическими коэффициентами 1 + μ или 1 + 2/3μ, указанными в 6.22 согласно таблице 6.2.

Таблица 6.2

Группа предельного состояния

Вид расчета

Вводимый коэффициент

ко всем нагрузкам и воздействиям, кроме подвижной вертикальной

к подвижной вертикальной нагрузке*

I

а) Все расчеты, кроме перечисленных в «б» - «г»

γf

γf; 1 + μ

б) На выносливость

γf = 1

γf = 1; 1 + 2/3μ

в) По устойчивости положения

γf

γf***

г) На сочетания, включающие сейсмическую нагрузку

γf**

γf

II

Все расчеты, включая расчеты по образованию и раскрытию трещин в железобетоне

γf = 1

γf = 1

* Во всех неоговоренных случаях (кроме нагрузки от кранов по 6.30) динамический коэффициент следует принимать 1 + μ = 1.

** Для сейсмических нагрузок следует принимать γf = 1.

*** К порожнему составу железных дорог и метрополитена следует принимать γf = 1.

Постоянные нагрузки и воздействия

6.4 Нормативную вертикальную нагрузку от собственного веса конструкций, а также постоянных смотровых приспособлений, опор и проводов линий электрификации и связи, трубопроводов и т.д. следует определять по проектным объемам.

Для балочных пролетных строений нагрузку от собственного веса допускается принимать равномерно распределенной по длине пролета, если величина ее на отдельных участках отклоняется от средней величины не более чем на 10 %.

Нормативную нагрузку от веса мостового полотна одного железнодорожного пути следует принимать равной:

при деревянных поперечинах и отсутствии тротуаров - 6,9 кН/м пути;

то же, при двух тротуарах с металлическими консолями и железобетонными плитами настила - 12,7 кН/м пути;

при железобетонных безбалластных плитах без тротуаров - 16,7 кН/м пути;

то же, с двумя тротуарами - 22,6 кН/м пути.

Вес сварных швов, а также выступающих частей высокопрочных болтов с гайками и двумя шайбами допускается принимать в процентах к общему весу металла по таблице 6.3.

Таблица 6.3

Металлическая конструкция

Сварные швы, %

Выступающие части высокопрочных болтов, гайки и две шайбы, %

Болтосварная

1,0

4,0

Сварная

2,0

-

6.5 Нормативное воздействие предварительного напряжения (в том числе регулирования усилий) в конструкции следует устанавливать по предусмотренному (контролируемому) усилию с учетом нормативных величин потерь, соответствующих рассматриваемой стадии работы.

В железобетонных и сталежелезобетонных конструкциях кроме потерь, связанных с технологией выполнения работ по напряжению и регулированию усилий, следует учитывать также потери, вызываемые усадкой и ползучестью бетона.

6.6 Нормативное давление грунта от веса насыпи на опоры мостов и звенья труб следует определять по формулам, кПа:

а) вертикальное давление:

для опор мостов

pγ = γnh;                                                          (6.1)

для звеньев труб

рγ = Сγγnh;                                                        (6.2)

б) горизонтальное (боковое) давление

рn = γnhxτn,                                                        (6.3)

где h, hx - высота засыпки, м, определяемая для устоев мостов по приложению Е, для звеньев труб - приложению Ж;

γn - нормативный удельный вес грунта, кН/м;

Сγ - коэффициент вертикального давления, определяемый для звеньев труб по приложению Ж;

τn - коэффициент нормативного бокового давления грунта засыпки береговых опор мостов или звеньев труб, определяемый по формуле

τn = tg2(45° - φn/2),                                                  (6.4)

здесь φn - нормативный угол внутреннего трения грунта, град.

Значения γn и φn следует, как правило, принимать на основании лабораторных исследований образцов грунтов, предназначенных для засыпки сооружения.

При повторном применении проектов для определения нормативного давления грунта допускается принимать удельный вес грунта засыпки γn = 17,7 кН/м3, нормативные углы внутреннего трения φn равными:

для устоев при засыпке песчаным (дренирующим) грунтом - 35°;

для звеньев труб, находящихся в насыпи, - 30°;

для оголовков труб - 25°.

Методика определения равнодействующей нормативного горизонтального (бокового) давления на опоры мостов от собственного веса грунта приведена в приложении Е.

6.7 Нормативное гидростатическое давление (взвешивающее действие воды) следует определять в соответствии с указаниями раздела 1.1.

6.8 Нормативное воздействие усадки и ползучести бетона следует принимать в виде относительных деформаций и учитывать при определении перемещений и усилий в конструкциях. Ползучесть бетона определяется только от действия постоянных нагрузок.

Значения нормативных деформаций усадки и ползучести для рассматриваемой стадии работы следует определять по значениям предельных относительных деформаций усадки бетона εn и удельных деформаций ползучести бетона сn в соответствии с указаниями разделов 7 и 9.

6.9 Нормативное воздействие от осадки грунта в основании опор мостов следует принимать по результатам расчета осадок фундаментов.

6.10 Коэффициенты надежности по нагрузке γf для постоянных нагрузок и воздействий, указанных в 6.4 - 6.9, следует принимать по таблице 6.4. При этом на всех загружаемых нагрузкой участках значения γf для каждой из нагрузок следует принимать одинаковыми во всех случаях, за исключением расчетов по устойчивости положения, в которых γf для разных загружаемых участков принимается в соответствии с 5.40 и 5.41.

Таблица 6.4

Нагрузки и воздействия

Коэффициенты надежности по нагрузке γf

Все нагрузки и воздействия, кроме указанных ниже в данной таблице

1,1 (0,9)

Вес мостового полотна с ездой на балласте под железную дорогу, а также пути метрополитена и трамвая

1,3 (0,9)

Вес балластного мостового полотна под трамвайные пути на бетонных и железобетонных плитах

1,2 (0,9)

Вес выравнивающего, изоляционного и защитного слоев автодорожных и городских мостов

1,3 (0,9)

Вес покрытия ездового полотна и тротуаров автодорожных и городских мостов, покрытия прохожей части пешеходных мостов

1,5 (0,9)

Вес деревянных конструкций в мостах

1,2 (0,9)

Горизонтальное давление грунта от веса насыпи:

на опоры мостов (включая устои)

1,4 (0,7)

на звенья труб

1,3 (0,8)

Воздействия предварительного напряжения (регулирования усилий) при контроле только по деформациям

1,2 (0,8)

Воздействие усадки и ползучести бетона и предварительного напряжения (регулирования усилий)

1,1 (0,9)

Воздействие осадки грунта

1,5 (0,5)

Примечания

1 Значения γf для мостов на внутрихозяйственных автомобильных дорогах следует принимать такими же, как и для мостов на автомобильных дорогах общего назначения.

2 Значения γf в скобках следует принимать в случаях, когда при этом сочетании нагрузок создается более невыгодное воздействие на элементы конструкции.

Временные нагрузки от подвижного состава и пешеходов

6.11 Нормативную временную вертикальную нагрузку от подвижного состава железных дорог (СК) следует принимать (с учетом перспективы развития транспортных средств железных дорог) в виде объемлющих максимальных эквивалентных нагрузок v, кН/м пути, полученных от отдельных групп сосредоточенных грузов весом до 24,5 К (кН) и равномерно распределенной нагрузки интенсивностью 9,81 К (кН/м пути).

Показатель К обозначает класс устанавливаемой нагрузки, который принимается равным:

для капитальных сооружений - 14;

для деревянных мостов - 11.

Таблица интенсивности нормативной нагрузки v и правила загружения указанной нагрузкой линий влияния приведены в приложении К. При этом приняты обозначения: λ - длина загружения линии влияния, м; α = а - относительное положение вершины линии влияния; а - проекция наименьшего расстояния от вершины до конца линии влияния, м.

Вес нагрузки, приходящийся на 1 м пути, следует принимать равным значениям v при α = а = 0,5, но не более 19,62 К (кН/м пути).

Временную вертикальную нагрузку от порожнего подвижного состава следует принимать равной 13,7 кН/м пути.

Нормативную нагрузку для расчета мостов и труб на путях железных дорог промышленных предприятий, где предусмотрено обращение особо тяжелого железнодорожного подвижного состава, следует принимать с учетом его веса.

В случаях, указанных ниже, нагрузку СК необходимо вводить в расчеты с коэффициентами ε £ 1, которые учитывают наличие в поездах только перспективных локомотивов и вагонов, а также отсутствие тяжелых транспортеров.

Нагрузку εСК необходимо принимать в расчетах:

на выносливость;

железобетонных конструкций по раскрытию трещин, по сейсмическим нагрузкам, а также при определении прогибов пролетных строений и перемещений опор - на всех загружаемых путях; при загруженных второго и третьего путей - во всех других случаях.

Величину коэффициента ε следует определять по таблице 6.5.

Таблица 6.5

Длина загружения λ, м

Коэффициент ε

5 и менее

1,00

от 10 до 25

0,85

50 и более

1,00

Примечания

1 Если кроме коэффициента ε в расчетах учитывают динамический коэффициент, то их произведение следует принимать не менее единицы.

2 Для промежуточных значений λ коэффициент ε следует определять по интерполяции.

6.12 Нормативную временную вертикальную нагрузку от подвижного состава на автомобильных дорогах (общего пользования, внутрихозяйственных сельскохозяйственных организаций и предприятий), на улицах и дорогах городов, поселков и сельских населенных пунктов следует принимать (с учетом перспективы):

а) от автотранспортных средств - в виде полос АК (рисунок 6.1,а), каждая из которых включает одну двухосную тележку с осевой нагрузкой 10 К (кН) и равномерно распределенную нагрузку интенсивностью v (на обе колеи) - К (кН/м), где с - длина, м, соприкасания колеса с покрытием проезжей части.

Нагрузкой АК загружаются также трамвайные пути при их расположении на необособленном полотне.

Класс нагрузки К надлежит принимать равным 14 для всех мостов и труб, кроме деревянных и расположенных в рекреационных и природоохранных зонах городов, для которых класс нагрузки следует принимать равным 11.

Для реконструируемых сооружений класс нагрузки следует принимать в задании на проектирование, но не менее 11;

б) от тяжелых одиночных нагрузок НК (рисунок 6.1,б) для мостов и труб, проектируемых:

под нагрузку А14 - в виде четырехосной тележки Н14 с нагрузкой на ось 18 К (кН);

под нагрузку А11 - то же, в виде тележки H11 с нагрузкой на ось 196 кН;

Опечатка

в) от подвижного состава метрополитена с каждого пути - в виде поезда расчетной длины, состоящего из четырехосных вагонов (рисунок 6.1,в) общим весом каждого загруженного вагона 588 кН. При загружении линий влияния, имеющих два или более участков одного знака, разделяющие их участки другого знака следует загружать порожними вагонами весом каждый 294 кН;

г) от трамваев (при расположении трамвайных путей на самостоятельном огражденном или обособленном полотне) с каждого пути - в виде поездов из четырехосных вагонов (рисунок 6.1,г) общим весом каждого загруженного вагона 294 кН и порожнего - 147 кН; число вагонов в поезде и расстояние между поездами должны соответствовать самому неблагоприятному загружению при следующих ограничениях: число вагонов в одном поезде - не более четырех; расстояния между крайними осями рядом расположенных поездов - не менее 8,5 м.

Загружения моста указанными нагрузками должны создавать в рассчитываемых элементах наибольшие усилия, в установленных нормами местах конструкции - максимальные перемещения (деформации). При этом для нагрузки АК во всех случаях должны быть выполнены условия:

при наличии линий влияния, имеющих три или более участков разных знаков, тележкой загружается участок, дающий для рассматриваемого знака наибольшее значение усилия (перемещения), равномерно распределенной нагрузкой (с необходимыми ее перерывами по длине) загружаются все участки, вызывающие усилие (перемещение) этого знака;

число полос нагрузки, размещаемой на мосту, не должно превышать установленного числа полос движения;

расстояния между осями смежных полос нагрузки должны быть не менее 3,0 м;

при многополосном движении в каждом направлении и отсутствии разделительной полосы на мосту ось крайней внутренней полосы нагрузки каждого направления не должна быть расположена ближе 1,5 м от осевой линии или линии, разделяющей направления движения.

При расчетах конструкций мостов по прочности и устойчивости следует рассматривать два случая воздействия нагрузки АК:

первый - предусматривающий невыгодное размещение на проезжей части (в которую не входят полосы безопасности) числа полос нагрузки, не превышающего числа полос движения;

второй - предусматривающий при незагруженных тротуарах невыгодное размещение на всей ширине ездового полотна (в которое входят полосы безопасности) двух полос нагрузки (на однополосных мостах - одной полосы нагрузки).

При этом оси крайних полос нагрузки АК должны быть расположены не ближе 1,5 м от кромки проезжей части - в первом и от ограждения ездового полотна - во втором случаях.

При расчетах конструкций на выносливость и по предельным состояниям второй группы следует рассматривать только первый случай воздействия нагрузки АК.

При определении в рассматриваемом сечении совместного воздействия нескольких силовых факторов допускается для каждого фактора нагрузку АК устанавливать в самое неблагоприятное положение.

Мосты под пути метрополитена (несовмещенные) при расчетах по предельным состояниям первой группы должны быть проверены на загружение одного из путей поездом, не создающим динамического воздействия, но имеющим длину, превышающую (до 2 раз) длину расчетного поезда. При этом на двухпутных мостах второй путь должен быть загружен поездом расчетной длины.

Тяжелую одиночную нагрузку НК следует располагать вдоль направления движения на любом участке проезжей части моста (в которую не входят полосы безопасности). Ось нагрузки НК должна быть расположена не ближе 1,75 м от кромки проезжей части. Также следует проводить проверку на воздействие сдвоенных нагрузок НК, устанавливаемых на расстоянии 12 м (между последней осью первой и передней осью второй нагрузки), с учетом понижающего коэффициента 0,75.

Примечания

1 Если на мосту предусмотрена разделительная полоса шириной 3 м и более без ограждений, то при загружении моста временными вертикальными нагрузками следует учитывать возможность использования в перспективе разделительной полосы для движения.

2 Нагрузку НК не учитывают совместно с временной нагрузкой на тротуарах, с сейсмическими нагрузками, а также при расчетах конструкций на выносливость. При расчетах по второму предельному состоянию нагрузка НК принимается с коэффициентом 0,8.

3 При загружении трамвайных путей временной нагрузкой от автотранспортных средств (6.12,а) оси полос нагрузки АК следует совмещать с осями трамвайных путей.

4 Распределение давления в пределах толщины одежды проезжей части следует принимать под углом 45°.

а - автомобильная нагрузка АК в виде полосы равномерно распределенной нагрузки интенсивностью v и одиночной тележки; б - тяжелая одиночная нагрузка НК; в - поезд метрополитена; г - поезд трамвая

Рисунок 6.1 - Схемы нагрузок от подвижного состава для расчета автодорожных и городских мостов

6.13 Нормативную вертикальную нагрузку от подвижного состава на автомобильных дорогах промышленных предприятий, где предусмотрено обращение автомобилей особо большой грузоподъемности и на которые не распространяются ограничения весовых и габаритных параметров автотранспортных средств общего назначения, следует принимать в виде колонн двухосных автомобилей АБ с параметрами, приведенными в таблице 6.6.

При проектировании следует рассматривать случаи:

а) по мосту движутся колонны автомобилей, создающие динамическое воздействие;

б) на мосту имеет место вынужденная остановка расчетных автомобилей (динамическое воздействие не возникает).

В случае «а» расстояние между задней и передней осями соседних автомобилей в каждой колонне не должно быть менее, м:

20 - для нагрузок АБ-51 и АБ-74;

26 - для нагрузки АБ-151.

По ширине моста колонны, число которых не должно превышать числа полос движения, следует устанавливать в самое невыгодное положение с соблюдением расстояний, указанных в таблице 6.7.

Таблица 6.6

Параметр

Нагрузки

АБ-51

АБ-74

АБ-151

Нагрузка на ось груженого автомобиля, кН:

заднюю

333

490

990

переднюю

167

235

490

Расстояние между осями (база) автомобиля, м

3,5

4,2

4,5

Габарит по ширине (по колесам задней оси), м

3,5

3,8

5,4

Ширина колеи, м, колес:

задних

2,4

2,5

3,75

передних

2,8

2,8

4,1

Размер площадки контакта задних колес с покрытием проезжей части, м:

по длине

0,4

0,45

0,80

по ширине

1,1

1,30

1,65

Диаметр колеса, м

1,5

1,8

2,5

В случае «б» мост загружается одной колонной, имеющей не более трех автомобилей. Расстояние между задними и передними осями автомобилей должно быть не менее 8 м - для нагрузок АБ-51 и АБ-74 и не менее 10 м - для нагрузки АБ-151. На остальных полосах устанавливается не более одного автомобиля. По ширине моста колонна и одиночный автомобиль устанавливаются в наиболее невыгодное положение с соблюдением расстояний, указанных в таблице 6.7.

Таблица 6.7

Расстояние по ширине моста

Наименьший размер, м, для нагрузок

АБ-51

АБ-74

АВ-151

От ограждения до края заднего колеса автомобиля:

движущегося

1,0

1,2

1,6

стоящего

Вплотную

Между краями задних колес соседних автомобилей:

движущихся

1,9

2,0

2,5

стоящих

0,5

0,7

1,0

Эквивалентные нагрузки для треугольных линий влияния от одиночных автомобилей нагрузки АБ, а также от стоящих и движущихся колонн этих автомобилей (при установленных минимальных расстояниях между автомобилями) приведены в приложении Л.

Примечание - Мосты и трубы, расположенные на дорогах промышленных предприятий, где обращаются автомобили с расчетной шириной свыше 2,5 м, а давление задней тележки менее 196 кН, следует проектировать на нагрузки А14 и H14.

6.14 Во всех расчетах для элементов или отдельных конструкций мостов, воспринимающих временную нагрузку с нескольких путей или полос движения, нагрузку от подвижного состава с одного пути или полосы движения (где нагрузка приводит к самым неблагоприятным результатам) следует принимать с коэффициентом s1 = 1,0.

С остальных путей (полос) нагрузки принимают с коэффициентами полосности s2, равными для:

а) нагрузки εСК (одновременно загружается не более трех путей):

1,0 - при длине загружения 15 м и менее;

0,7 - при длине загружения 25 м и более;

для промежуточных значений длин - по интерполяции;

б) нагрузки АК (для тележек и равномерно распределенной нагрузки) - 0,6;

в) нагрузки АБ - 0,7;

г) поездов метрополитена и трамвая - 1,0.

6.15 При одновременном загружении полос автомобильного движения (совместно с тротуарами) и рельсовых путей (железных дорог, метрополитена или трамвая) временную вертикальную нагрузку, которая оказывает меньшее воздействие (как вертикальное, так и горизонтальное), следует вводить в расчет с дополнительным коэффициентом s2, определяемым по формулам:

при одновременном загружении железнодорожных путей и полос автомобильного движения

s2 = 1 - 0,010λ, но не менее 0,80;                                        (6.5)

то же, путей метрополитена или трамвая и полос автомобильного движения

s2 = 1 - 0,002λ, но не менее 0,80,                                        (6.6)

где λ - длина загружения пролетного строения нагрузкой, оказывающей меньшее воздействие, м.

6.16 Нормативное горизонтальное (боковое) давление грунта на устои мостов (и промежуточные опоры, если они расположены внутри конусов) от подвижного состава, находящегося на призме обрушения, следует принимать с учетом распространения нагрузки в грунте ниже подошвы рельса или верха дорожного покрытия под углом к вертикали arctg 1/2 и определять согласно приложению М.

Примечание - Совместно с сейсмическим воздействием горизонтальное (боковое) давление грунта на устои от подвижного состава, находящегося на призме обрушения, не учитывается.

6.17 Нормативное давление грунта от подвижного состава на звенья (секции) труб, кПа, на соответствующую проекцию внешнего контура трубы следует определять с учетом распределения давления нагрузки в грунте по формулам:

а) вертикальное давление:

от подвижного состава железных дорог

                                                          (6.7)

от транспортных средств автомобильных и городских дорог (кроме нагрузки АК, на которую расчет не производится), а также дорог промышленных предприятий с обращением автомобилей АБ

                                                          (6.8)

б) горизонтальное давление

                                                          (6,9)

где v - интенсивность временной вертикальной нагрузки от подвижного состава железных дорог, принимаемая по таблице К.1 приложения К для длины загружения λ = d + h и положения вершины линии влияния α = 0,5, но не более 19,6 К, кН/м;

d - диаметр (ширина) звена (секции) по внешнему контуру, м;

h - расстояние от подошвы рельса или верха дорожного покрытия до верха звена при определении вертикального давления или до рассматриваемого горизонта при определении горизонтального (бокового) давления, м;

τn - коэффициент, определяемый по формуле (6.4);

ψ - линейная нагрузка, кН/м, определяемая по таблице 6.8;

a0 - длина участка распределения, м, определяемая по таблице 6.8.

Таблица 6.8

Параметр

Для нагрузок

Н11

Н14

АБ-51

АБ-74

АБ-151

при высоте засыпки*

1 и более

1 и более

13 и более

менее 1,3

1,9 и более

менее 1,9

3 и более

менее 3

ψ

186

233

186

42

186

66

186

93

а0

3

3

3

-0,3

3

-0,15

3

0

* В случаях когда высота засыпки менее 1 м при нагрузках Н11 и Н14, величину давления на рассматриваемую часть трубы следует определять с учетом распределения давления в грунте под углом к вертикали arctg 1/2.

6.18 Нормативную горизонтальную поперечную нагрузку от центробежной силы для мостов, расположенных на кривых, следует принимать с каждого пути или полосы движения в виде равномерно распределенной нагрузки интенсивностью vh или сосредоточенной одиночной силы Fh. Значения vh и Fh, необходимо принимать:

а) от подвижного состава на мостах железных дорог общей сети:

под нагрузку С14 -

, но не более 0,15v;

(6.10)

под нагрузку С11 -

, но не более 0,15v,

(6.11)

где r - радиус кривой, м;

v - вес подвижного состава, кН/м пути, принимаемый в соответствии с 6.11;

б) от подвижного состава на мостах железных дорог промышленных предприятий по формуле

                                                            (6.12)

где vt - наибольшая скорость, установленная для движения поездов на кривых данного радиуса, км/ч;

в) от поездов метрополитена и трамвая - по формуле

                                                                (6.13)

где и - величина, равная:

для поездов метрополитена - 0,241 (кН · ч2/км2);

для поездов трамвая - 0,143 (кН · ч2/км2);

г) от автомобильной нагрузки АК для всех мостов при радиусах кривых:

250 м и менее - по формуле

                                                                (6.14)

свыше 250 до 600 м - по формуле

                                                              (6.15)

где Р - сила, равная 4,5 кН;

М - момент, равный 1100 кН · м.

При радиусах более 600 м vh, не учитывают; во всех случаях величина vh должна быть не менее К (кН/м) и не более 0,5 К (кН/м);

д) от нагрузки АБ для мостов на дорогах промышленных предприятий при радиусах кривых 400 м и менее (при расположении мостов на кривых большего радиуса нагрузку от центробежной силы в расчетах не учитывают) - по формуле

                                                            (6.16)

где G - вес одного автомобиля (сумма нагрузок на переднюю и заднюю оси), определяемый по таблице 6.6.

При многопутном (многополосном) движении нагрузки vh и Fh учитывают с коэффициентами s1 в соответствии с 6.14, при этом нагрузки vh со всех полос движения (кроме одной), загружаемых автомобильной нагрузкой АК, принимают с коэффициентом s1 = 0,6.

Высоту приложения нагрузок vh и Fh (от головки рельса или верха покрытия проезжей части) следует принимать, м:

2,2 - для подвижного состава железных дорог;

2,0 - для вагонов метрополитена и трамвая;

1,5 - для транспортных средств нагрузки АК;

2,2; 2,5 и 3,1 - для нагрузок соответственно АБ-51, АБ-74 и АБ-151.

Примечание - Центробежные силы от нагрузки H14 при расчете мостов учитывать не следует.

6.19 Нормативную горизонтальную поперечную нагрузку от ударов подвижного состава независимо от числа путей или полос движения на мосту следует принимать:

а) от подвижного состава рельсовых дорог - в виде равномерно распределенной нагрузки, приложенной в уровне верха головки рельса и равной:

для поездов железных дорог - 0,59 К (кН/м);

для поездов метрополитена - 1,96 (кН/м);

для поездов трамвая - 1,47 (кН/м),

где К - класс нагрузки СК;

б) наибольшее из воздействий от автомобильной нагрузки АК - в виде равномерно распределенной нагрузки, равной 0,39 К (кН/м), или сосредоточенной силы, равной 5,9 К (кН), приложенной в уровне верха покрытия проезжей части, где К - класс нагрузки АК;

в) от нагрузки АБ - в виде сосредоточенной силы, приложенной к пролетному строению в уровне верха проезжей части или к ограждению проезжей части и равной 0,2G, где G - вес одного автомобиля (сумма нагрузок на переднюю и заднюю оси), определяемый по таблице 6.6.

При расчете элементов ограждений проезжей части, а также их прикреплений горизонтальные нагрузки следует принимать:

а) в автодорожных и городских мостах:

для сплошных жестких железобетонных парапетных ограждений - в виде поперечной нагрузки 11,8 К (кН), распределенной по длине 1 м и приложенной к ограждению на уровне 2/3 высоты ограждения (от поверхности проезда);

для бордюров - в виде поперечной нагрузки 5,9 К (кН), распределенной по длине 0,5 м и приложенной в уровне верха бордюра;

для консольных стоек полужестких металлических барьерных ограждений (при расстоянии между стойками от 2,5 до 3,0 м) - в виде сосредоточенных сил, действующих одновременно в уровне направляющих планок и равных:

поперек проезда - 4,41 К (кН);

вдоль проезда - 2,45 К (кН),

где К - класс нагрузки АК.

Для металлических барьерных ограждений при непрерывных направляющих планках нагрузку, действующую вдоль моста, допускается распределять на четыре расположенные рядом стойки.

Элементы металлических ограждений барьерного типа, выполняемые в соответствии с ГОСТ 26804 (группы 11 МО и 11 МД), на воздействие горизонтальных нагрузок не рассчитываются.

Крепление узла анкеровки болтов стоек барьерного ограждения должно быть отдельно проверено на действие:

горизонтального усилия, отвечающего срезу четырех болтов прикрепления;

момента, возникающего от усилия, соответствующего разрыву двух рядом расположенных болтов относительно противоположного ребра.

Поперечные нагрузки от ударов машин Н14 не учитывают;

б) в мостах на дорогах промышленных предприятий (под нагрузки АБ) - в виде равномерного давления (от указанной в «в» сосредоточенной силы 0,2G), приложенного к верхней части ограждения (парапета или бордюра) на площадках, имеющих размеры по высоте и длине соответственно для нагрузок, см:

АБ-51............................... 20´45;

АБ-74............................... 25´50;

АБ-151............................. 30´60.

Примечание - Нормативную горизонтальную поперечную нагрузку от ударов подвижного состава для мостов на железных дорогах промышленных предприятий в случаях, когда максимальная скорость движения ограничена до 40 км/ч, допускается принимать равной 0,3 К (кН/м), а при скоростях движения 80 км/ч и больших - в размерах, предусмотренных для железных дорог общей сети (смотреть 6.19,а).

6.20 Нормативную горизонтальную продольную нагрузку от торможения или сил тяги подвижного состава следует принимать равной:

а) при расчете элементов пролетных строений и опор мостов - % к весу нормативной временной вертикальной подвижной нагрузки:

от железнодорожной нагрузки СК, поездов метрополитенам трамвая - 10;

от равномерно распределенной части нагрузки АК (вес тележек не учитывается) - 50, но не менее 7,8 К (кН) и не более 24,5 К (кН) с каждой полосы загружения (с умножением на коэффициент полосности s2 по 6.14,б);

от нагрузок АБ-51 и АБ-74 (к весу одного автомобиля) - от 45 (при λ £ 20 м) до 60 (при λ ³ 60 м);

от нагрузки АБ-151 (к весу одного автомобиля) - от 30 (при λ £ 25 м) до 40 (при λ ³ 60 м);

для промежуточных значений λ величина нагрузки устанавливается по интерполяции;

б) при расчете деформационных швов автодорожных мостов на дорогах:

I - III, I-в, I-к, II-к, II-в, III-в, III-к, IV-в, IV-к категорий и городских мостов - 6,86 К (кН);

IV и V категорий, а также внутрихозяйственных - 4,9 К (кН);

промышленных предприятий под нагрузку АБ - 50 % к весу расчетного автомобиля.

При расчетах в случае «а» высоту приложения горизонтальных продольных нагрузок следует принимать в соответствии с 6.18.

Горизонтальную продольную нагрузку при расчете деформационных швов следует прикладывать в уровне проезда и принимать в виде двух равных сил, удаленных одна от другой на 1,9 м для нагрузки АК и на ширину колеи задних колес для нагрузки АБ, по таблице 6.6.

Продольную нагрузку следует принимать:

при двух железнодорожных путях - с одного пути, а при трех путях и более - с двух путей;

при любом числе полос автомобильного движения на мосту - со всех полос одного направления, а если в перспективе предусматривается перевод движения на одностороннее - со всех полос движения.

Во всех случаях необходимо учитывать коэффициент s1 согласно требованиям 6.14.

От транспортных средств, находящихся на призме обрушения грунта у устоев, продольная нагрузка не учитывается.

В мостах с балочными пролетными строениями продольную нагрузку допускается прикладывать в уровне:

проезжей части - при расчете устоев;

центров опорных частей - при расчете промежуточных опор, при этом разрешается не учитывать влияние моментов от переноса нагрузки.

Продольное усилие от торможения или силы тяги, передаваемое на неподвижные опорные части, следует принимать в размере 100 % полного продольного усилия, действующего на пролетное строение. При этом не следует учитывать продольное усилие от установленных на той же опоре подвижных опорных частей соседнего пролета, кроме случая расположения в разрезных пролетных строениях неподвижных опорных частей со стороны меньшего из примыкающих к опоре пролета. Усилие на опору в указанном случае надлежит принимать равным сумме продольных усилий, передаваемых через опорные части обоих пролетов, но не более усилия, передаваемого со стороны большего пролета при неподвижном его опирании.

Усилие, передающееся на опору с неподвижных опорных частей неразрезных и температурно-неразрезных пролетных строений, в обоснованных расчетом случаях допускается принимать равным полной продольной нагрузке с пролетного строения за вычетом сил трения в подвижных опорных частях при минимальных коэффициентах трения, но не менее величины, приходящейся на опору при распределении полного продольного усилия между всеми промежуточными опорами пропорционально их жесткости.

Для железнодорожных мостов при определении продольной горизонтальной нагрузки от торможения или сил тяги в случаях применения деревянных опор, а также гибких (из отдельных стоек) стальных и железобетонных опор интенсивность временной подвижной вертикальной нагрузки v допускается принимать равной 9,81 К (кН/м).

Примечание - При проектировании в железнодорожных мостах устройств, предназначенных для восприятия продольных нагрузок, следует учитывать полную силу тяги в виде распределенной нагрузки, составляющей к весу нагрузки, %:

при длине загружения 40 м и менее................. 25;

то же, 100 м и более.............................................. 10;

при промежуточных значениях........................ по интерполяции.

6.21 Нормативную временную нагрузку для пешеходных мостов и тротуаров (служебных проходов) следует принимать в виде:

1) вертикальной равномерно распределенной нагрузки:

а) на пешеходные мосты - 4,0 кПа;

б) на тротуары автодорожных мостов - при отсутствии нагрузки АК - 4,0 кПа, при учете совместно с нагрузкой АК - 2,0 кПа;

2) равномерно распределенной нагрузки, учитываемой при отсутствии других нагрузок:

а) вертикальной - при расчете только элементов тротуаров железнодорожных мостов и мостов метрополитена с устройством пути на балласте - 10,0 кПа, при расчете элементов тротуаров на прочих мостах - 4,0 кПа;

б) вертикальной и горизонтальной - при расчете перил городских мостов - 1,0 кН/м;

3) сосредоточенных давлений, учитываемых при отсутствии других нагрузок:

а) вертикального - при расчете элементов тротуаров городских мостов - 10,0 кН с площадкой распределения от колеса автомобиля 0,015 м2 (0,15 · 0,10 м), прочих мостов - 3,4 кН;

б) вертикального или горизонтального при расчете перил мостов - 1,27 кН.

При расчете элементов тротуаров (служебных проходов) мостов на внутрихозяйственных дорогах равномерно распределенная нагрузка принимается равной 2,0 кПа. При расчете основных несущих конструкций мостов указанная нагрузка на тротуары не учитывается.

При расчете элементов тротуаров необходимо учитывать также нагрузки от приспособлений, предназначенных для осмотра конструкций моста.

6.22 Динамические коэффициенты 1 + μ к нагрузкам от подвижного состава железных, автомобильных и городских дорог следует принимать равными:

1) к вертикальным нагрузкам СК и εСК, а также к нагрузкам от поездов метрополитена и трамвая:

а) для элементов стальных и сталежелезобетонных пролетных строений, а также элементов стальных опор:

железнодорожных мостов и обособленных мостов под пути метрополитена и трамвая всех систем (кроме основных элементов главных ферм неразрезных пролетных строений) независимо от рода езды (на балласте или поперечинах)

                                                    (6.17)

но не менее 1,15;

основных элементов главных ферм железнодорожных мостов с неразрезными пролетными строениями и совмещенных мостов всех систем под железнодорожную нагрузку (включая поезда метрополитена)

                                                    (6.18)

но не менее 1,15 для железнодорожных и 1,10 для совмещенных мостов;

б) для железобетонных балочных пролетных строений, рамных конструкций (в том числе для сквозных надарочных строений), а также для железобетонных сквозных, тонкостенных и стоечных опор:

железнодорожных и других мостов под рельсовые пути

                                                  (6.19)

но не менее 1,15;

совмещенных мостов - по формуле (6.21), но не менее 1,10;

в) для железобетонных звеньев труб и подземных пешеходных переходов:

на железных дорогах и путях метрополитена при общей толщине балласта с засыпкой (считая от подошвы рельса):

0,40 м и менее - по формуле (6.19);

1,00 м и более - 1 + μ = 1,00;

для промежуточных значений толщины - по интерполяции;

г) для железобетонных и бетонных арок со сплошным надсводным строением, для бетонных опор и звеньев труб, грунтовых оснований и всех фундаментов

1 + μ = 1,00;

д) для арок и сводов арочных железобетонных пролетных строений со сквозной надарочной конструкцией железнодорожных мостов

                                          (6.20)

где f - стрела арки; l - пролет арки;

ж) для деревянных конструкций железнодорожных мостов

для элементов                                     1 + μ = 1,10;

для сопряжений                                  1 + μ = 1,20;

2) к автомобильным нагрузкам АК и НК:

а) к тележкам нагрузки АК для расчета элементов проезжей части - 1,4;

к тележкам нагрузки АК для расчета элементов стальных и сталежелезобетонных мостов - 1,4;

то же, железобетонных мостов                                                 - 1,3;

то же, деревянных мостов                                                         - 1,0;

к равномерно распределенной нагрузке АК                           - 1,0;

к нагрузке НК                                                                             - 1,0;

Поправка.

б) для элементов деформационных швов, расположенных в уровне проезжей части автодорожных и городских мостов, и их анкеровки (к возможным вертикальным и горизонтальным усилиям):

к нагрузке АК                    1 + μ = 2,00;

к нагрузке НК                    1 + μ = 1,30;

в) для железобетонных звеньев труб и подземных пешеходных переходов на автомобильных дорогах

1 + μ = 1,00;

3) к временной вертикальной нагрузке АБ:

а) для элементов стальных и сталежелезобетонных пролетных строений, а также элементов стальных опор

                                                    (6.21)

но не менее 1,00;

б) для железобетонных балочных пролетных строений, железобетонных сквозных, тонкостенных и стоечных опор, а также звеньев труб при отсутствии засыпки под дорожной одеждой

                                                    (6.22)

но не менее 1,00;

в) для бетонных опор и звеньев труб, грунтовых оснований и всех фундаментов, а при общей толщине засыпки (включая толщину дорожной одежды) не менее 1,0 м - для железобетонных звеньев труб и не менее 0,5 м - для других элементов, перечисленных выше в «б»

1 + μ = 1,00;

при толщине засыпки (включая толщину дорожной одежды), менее указанной в «в», значения динамических коэффициентов, перечисленных в «б», принимаются по интерполяции между значениями, принимаемыми по «б» и «в»;

г) для деревянных конструкций:

для элементов                                     1 + μ = 1,00;

для сопряжений                                  1 + μ = 1,20.

Для колонны автомобилей нагрузки АБ - при расчетах на случай согласно 6.13, б

1 + μ = 1,00;

4) к вертикальным подвижным нагрузкам для пешеходных мостов и к нагрузкам на тротуарах

1 + μ = 1,00;

5) к временным горизонтальным нагрузкам и давлению грунта на опоры от транспортных средств железных и автомобильных дорог

1 + μ = 1,00.

Значения λ (длина загружения) в формулах следует принимать равными:

а) для основных элементов главных ферм (разрезных балок, арок, рам), а также для продольных и поперечных балок при загружении той части линии влияния, которая определяет их участие в работе главных ферм, - длине пролета, если эта длина больше длины линии влияния;

б) для основных элементов главных ферм неразрезных систем - сумме длин загружаемых участков линий влияния (вместе с разделяющими их участками);

в) при расчете на местную нагрузку (при загружении той части линии влияния, которая учитывает воздействие местной нагрузки):

продольных балок и продольных ребер ортотропных плит - длине их пролета;

поперечных балок и поперечных ребер ортотропных плит - суммарной длине продольных балок в примыкающих панелях;

подвесок, стоек и других элементов, работающих только на местную нагрузку, - длине загружения линий влияния;

плит балластового корыта (поперек пути) - условно равной нулю;

железобетонных плит железнодорожного проезда, укладываемых по металлическим балкам, при расчете плиты поперек пути - ширине плиты, при расчете вдоль пути - длине панели продольной балки;

железобетонных плит автодорожного проезда, укладываемых по металлическим балкам, при расчете плит поперек моста - расстоянию между балками, на которые опирается плита;

г) при загружении линий влияния, учитывающих одновременно основную и местные нагрузки, - раздельно для каждой из этих нагрузок;

д) для элементов опор всех типов - равной длине загружения линии влияния опорной реакции, определяемой как сумма длин загружаемых участков (вместе с разделяющими их участками);

е) для звеньев труб и подземных пешеходных переходов - равной ширине звена.

Примечание - В случаях когда на железных дорогах промышленных предприятий установленная максимальная скорость движения по мосту ограничена (vt < 80 км/ч), расчетную величину динамического коэффициента допускается уменьшать, умножая соответствующую динамическую добавку μ на отношение vt/80, при этом динамический коэффициент следует принимать не менее 1,10.

6.23 Коэффициенты надежности по нагрузке γf к временным нагрузкам и воздействиям, приведенным в 6.11 - 6.21, следует принимать равными:

а) для железнодорожных нагрузок СК и εСК - по таблице 6.9;

Таблица 6.9

Воздействие

Коэффициент надежности по нагрузке γf при расчете

конструкций мостов в зависимости от длины загружения λ*, м

звеньев труб

0

50

150 и более

Вертикальное

1,30

1,15

1,10

1,30

Горизонтальное

1,20

1,10

1,10

1,20

Давление грунта от подвижного состава на призме обрушения

1,20 независимо от длины загружения

-

* Здесь λ - длина загружения линии влияния за вычетом длины участков, загруженных порожним составом (при γf = 1); для промежуточных значений λ следует принимать по интерполяции.

б) для нагрузки от автотранспортных средств АК и НК - по таблице 6.10;

в) к нагрузкам от подвижного состава метрополитена и трамвая - по формуле

γf = 1,3(1 - λ/103), но не менее 1,10,                                 (6.23)

где λ - длина загружения, м, принимаемая по таблице 6.9;

г) к распределенным нагрузкам для пешеходных мостов и тротуаров при расчете:

элементов пешеходных мостов и тротуаров (кроме тротуаров на мостах внутрихозяйственных дорог и служебных проходов), а также перил городских мостов - 1,40;

пролетного строения и опор при учете совместно с другими нагрузками - 1,20;

тротуаров на мостах внутрихозяйственных дорог и служебных проходов на мостах дорог всех категорий - 1,10;

д) к распределенным и сосредоточенным горизонтальным нагрузкам на ограждения проезжей части, а также к сосредоточенным давлениям на тротуары и перила - 1,00;

е) к автомобильным нагрузкам АБ и их воздействиям - в зависимости от удельного веса породы γvb, для перевозки которой строится дорога:

при γvb £ 17,7 кН/м3                     - 1,1;

при γvb = 39,2 кН/м3                     - 1,4;

при промежуточных значениях - по интерполяции.

Таблица 6.10

Вид нагрузки

Коэффициент надежности по нагрузке γf

Тележка нагрузки АК

1,50

Равномерно распределенная часть нагрузки АК

1,15

Нагрузка НК

1,10

Прочие временные нагрузки и воздействия

6.24 Нормативное значение ветровой нагрузки Wn следует определять как сумму нормативных значений средней Wm и пульсационной Wp, составляющих

Wn = Wm + Wp.                                                      (6.24)

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm на высоте z над поверхностью воды или земли определяется по формуле

Wm = W0kCw,                                                      (6.25)

где W0 - нормативное значение ветрового давления, принимаемое по СП 20.13330 в зависимости от ветрового района, в котором возводится сооружение;

k - коэффициент, учитывающий для открытой местности (типа А) изменение ветрового давления по высоте z, принимаемый по СП 20.13330;

Cw - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления конструкций мостов и подвижного состава железных дорог и метрополитена, приведенный в приложении Н.

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки Wp на высоте z следует определять по указаниям, содержащимся в СП 20.13330

Wp = WmξLv,                                                    (6.26)

где ξ - коэффициент динамичности;

L - коэффициент пульсации давления ветра на уровне z;

v - коэффициент пространственной корреляции пульсации давления для расчетной поверхности сооружения.

При определении пульсационной составляющей ветровой нагрузки применительно к конструкциям мостов допускается руководствоваться следующим:

а) произведение коэффициентов vL принимать равным

0,55 - 0,15λ/100, но не менее 0,30,                                (6.27)

где λ - длина пролета или высота опоры, м;

б) коэффициент динамичности ξ для балочных разрезных конструкций находить в предположении, что рассматриваемая конструкция в горизонтальной плоскости является динамической системой с одной степенью свободы (с низшей частотой собственных колебаний f1, Гц); его величину определять по графику, приведенному в СП 20.13330, в зависимости от указанного там параметра ε и логарифмического декремента затухания δ = 0,3 - для железобетонных и сталежелезобетонных конструкций и δ = 0,15 - для стальных конструкций.

Коэффициент динамичности принимается равным 1,2, если:

балочное пролетное строение является неразрезным;

для балочного разрезного пролетного строения имеет место условие fi > f1, где f1, Гц, - предельные значения частот собственных колебаний, приведенные в СП 20.13330, при которых в разных ветровых районах допускается не учитывать силы инерции, возникающие при колебаниях по собственной форме.

При расчете конструкций автодорожных и городских мостов воздействие ветра на безрельсовые транспортные средства и трамвай, находящиеся на этих мостах, не учитывается.

Типовые конструкции пролетных строений следует, как правило, проектировать на возможность их применения в V ветровом районе (при расчетной высоте до низа пролетных строений: 20 м - при езде понизу и 15 м - при езде поверху) и предусматривать возможность их усиления при применении в VI и VII ветровых районах.

Нормативную интенсивность полной ветровой поперечной горизонтальной нагрузки при проектировании индивидуальных (нетиповых) конструкций пролетных строений и опор следует принимать не менее 0,59 кПа - при загружении конструкций временной вертикальной нагрузкой и 0,98 кПа - при отсутствии загружения этой нагрузкой.

Горизонтальную поперечную ветровую нагрузку, действующую на отдельные конструкции моста, а также на поезд, находящийся на железнодорожном мосту (мосту метро), следует принимать равной произведению интенсивности ветровой нагрузки на рабочую ветровую поверхность конструкции моста и подвижного состава.

Рабочую ветровую поверхность конструкции моста и подвижного состава следует принимать равной:

для главных ферм сквозных пролетных строений и сквозных опор - площади проекции всех элементов наветренной фермы на плоскость, перпендикулярную направлению ветра, при этом для стальных ферм с треугольной или раскосой решеткой ее допускается принимать в размере 20 % площади, ограниченной контурами фермы;

для проезжей части сквозных пролетных строений - боковой поверхности ее балочной клетки, не закрытой поясом главной фермы;

для пролетных строений со сплошными балками и прогонов деревянных мостов - боковой поверхности наветренной главной балки или коробки и наветренного прогона;

для сплошных опор - площади проекции тела опоры от уровня грунта или воды на плоскость, перпендикулярную направлению ветра;

для железнодорожного подвижного состава (в том числе поездов метрополитена) - площади сплошной полосы высотой 3 м с центром давления на высоте 2 м от головки рельса.

Распределение ветровой нагрузки по длине пролета допускается принимать равномерным.

Нормативную интенсивность ветровой нагрузки, учитываемой при строительстве и монтаже, следует определять исходя из возможного в намеченный период значения средней составляющей ветровой нагрузки в данном районе. В зависимости от характера производимых работ при наличии специального обоснования, предусматривающего соответствующее ограничение времени и продолжительности выполнения отдельных этапов работ, нормативная величина средней составляющей ветровой нагрузки для проверки напряжений (но не устойчивости) может быть уменьшена, но должна быть не ниже 0,226 кПа. Для проверки типовых конструкций на стадии строительства и монтажа величину нормативной интенсивности ветровой нагрузки следует принимать по нормам для III ветрового района.

Нормативную горизонтальную продольную ветровую нагрузку для сквозных пролетных строений следует принимать в размере 60 %, для пролетных строений со сплошными балками - 20 %, соответствующей полной нормативной поперечной ветровой нагрузке. Нормативную горизонтальную продольную нагрузку на опоры мостов выше уровня грунта или межени следует принимать равной поперечной ветровой нагрузке.

Продольная ветровая нагрузка на транспортные средства, находящиеся на мосту, не учитывается.

Усилия от ветровых нагрузок в элементах продольных и поперечных связей между фермами пролетных строений следует, как правило, определять посредством пространственных расчетов.

В случаях устройства в сквозных пролетных строениях двух систем продольных связей допускается поперечное давление ветра на фермы распределять на каждую из них, а давление ветра на проезжую часть и подвижной состав передавать полностью на связи, в плоскости которых расположена езда.

Горизонтальное усилие от продольной ветровой нагрузки, действующей на пролетное строение, следует принимать как передающееся на опоры в уровне центра опорных частей - для мостов с балочными пролетными строениями и в уровне оси ригеля рамы - для мостов рамной конструкции. Распределение усилий между опорами следует принимать таким же, как и горизонтального усилия от торможения, в соответствии с 6.20.

Для вантовых и висячих мостов, а также стальных балочных мостов согласно 5.48 следует проводить проверку на аэродинамическую устойчивость и на резонанс колебаний в направлении, перпендикулярном ветровому потоку. При проверке аэродинамической устойчивости должна определяться критическая скорость ветра, при которой вследствие взаимодействия воздушного потока с сооружением возможно появление флаттера (возникновение опасных изгибно-крутильных колебаний балки жесткости). Критическая скорость, отвечающая возникновению флаттера, найденная по результатам аэродинамических испытаний моделей или определенная расчетом, должна быть больше максимальной скорости ветра, возможного в районе расположения моста, не менее чем в 1,5 раза.

6.25 Нормативную ледовую нагрузку от давления льда на опоры мостов следует принимать в виде сил, определяемых согласно приложению П.

6.26 Нормативную нагрузку от навала судов на опоры мостов следует принимать в виде сосредоточенной продольной или поперечной силы и ограничивать в зависимости от класса внутреннего водного пути значениями, указанными в таблице 6.11.

Таблица 6.11

Класс внутренних водных путей

Нагрузка от навала судов, кН

вдоль оси моста со стороны пролета

поперек оси моста со стороны

судоходного

несудоходного

верховой при наличии течения

низовой, при отсутствии течения - и верховой

I

1570

780

1960

1570

II

1130

640

1420

1130

III

1030

540

1275

1030

IV

880

490

1130

880

V

390

245

490

390

VI

245

147

295

245

VII

147

98

245

147

Нагрузка от навала судов должна прикладываться к опоре на высоте 2 м от расчетного судоходного уровня, за исключением случаев, когда опора имеет выступы, фиксирующие уровень действия этой нагрузки, и когда при менее высоком уровне нагрузка вызывает более значительные воздействия.

Для опор, защищенных от навала судов, а также для деревянных опор автодорожных мостов на внутренних водных путях VI и VII классов нагрузку от навала судов допускается не учитывать.

Для однорядных железобетонных свайных опор автодорожных мостов через внутренние водные пути VI и VII классов нагрузку вдоль оси моста допускается учитывать в размере 50 %.

6.27 Нормативное температурное климатическое воздействие следует учитывать при расчете перемещений в мостах всех систем при определении усилий во внешне статически неопределимых системах, а также при расчете элементов сталежелезобетонных пролетных строений.

Среднюю по сечению нормативную температуру элементов или их частей допускается принимать равной:

для бетонных, железобетонных и полимерно-композиционных элементов в холодное время года, а также для металлических конструкций в любое время года - нормативной температуре наружного воздуха;

для бетонных и железобетонных элементов в теплое время года - нормативной температуре наружного воздуха за вычетом величины, численно равной 0,2а, но не более 10 °С, где а - толщина элемента или его части, см, включая одежду ездового полотна автодорожных мостов.

Температуру элементов со сложным поперечным сечением следует определять как средневзвешенную по температуре отдельных элементов (стенок, полок и др.).

Нормативные температуры воздуха в теплое tn,т и холодное tn,x время года следует принимать равными:

а) при разработке типовых проектов, а также проектов для повторного применения на территории страны:

для конструкций, предназначенных для районов с расчетной минимальной температурой воздуха ниже минус 40 °С

tn,т = +40 °С; tn,x = -50 °С;

для конструкций, предназначенных для остальных районов

tn,т = +40 °C; tn,x = -40 °С;

б) в других случаях

tn,т = tVII + T,                                                           (6.28)

где tVII - средняя температура воздуха самого жаркого месяца, принимаемая по СНиП 23-01;

Т - средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца, принимаемая по СНиП 23-01.

Нормативную температуру tn,x принимают равной расчетной минимальной температуре воздуха в районе строительства в соответствии с 5.39.

Влияние солнечной радиации на температуру элементов следует учитывать в виде дополнительного нагрева на 10 °С освещенного солнцем поверхностного слоя толщиной 15 см (включая одежду ездового полотна).

Температуры замыкания конструкций, если они в проекте не оговорены, следует принимать равными, °С:

t3,т = tn,т - 15;                                                    (6.29)

t3,X = tn,x + 15.                                                  (6.30)

При расчете сталежелезобетонных пролетных строений следует учитывать влияние неравномерного распределения температуры по сечению элементов, вызываемого изменением температуры воздуха и солнечной радиацией.

При расчете перемещений коэффициент линейного расширения следует принимать для стальных и сталежелезобетонных конструкций равным 1,2 · 10-5 и для железобетонных конструкций - 1,0 · 10-5.

6.28 Нормативное сопротивление от трения в подвижных опорных частях следует принимать в виде горизонтального продольного реактивного усилия Sf и определять по формуле

Sf = μnFv,                                                          (6.31)

где μn - нормативная величина коэффициента трения в опорных частях при их перемещении, принимаемая равной средней величине из возможных экстремальных значений:

                                                    (6.32)

Fv - вертикальная составляющая при действии рассматриваемых нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 1.

Величины максимальных и минимальных коэффициентов трения следует принимать соответственно равными:

а) при катковых, секторных или валковых опорных частях - 0,040 и 0,010;

б) при качающихся стойках или подвесках - 0,020 и 0 (условно);

в) при тангенциальных и плоских металлических опорных частях - 0,40 и 0,10;

г) при подвижных опорных частях с прокладками из фторопласта совместно с полированными листами из нержавеющей стали - по таблице 6.12 или по данным сертификационных испытаний.

Таблица 6.12

Среднее давление в опорных частях по фторопласту, МПа

Коэффициент трения при температуре наиболее холодной пятидневки по СНиП 23-01 с обеспеченностью 0,92

минус 10 °С и выше

минус 50 °С

μmах

μmin

μmах

μmin

9,81

0,085

0,030

0,120

0,045

19,6

0,050

0,015

0,075

0,030

29,4

0,035

0,010

0,060

0,020

Примечания

1 Коэффициенты трения при промежуточных значениях отрицательных температур и средних давлениях определяются по интерполяции.

2 Для подвижных стаканных опорных частей с прокладками из фторопласта совместно с полированными листами из нержавеющей стали (или с полированной твердохромированной поверхностью) среднее давление на опорную часть от нормативных постоянных нагрузок и воздействий должно быть не менее 10 МПа.

Расчетные усилия от сил трения в подвижных опорных частях балочных пролетных строений в зависимости от вида и характера проводимых расчетов следует принимать в размерах:

Sf,mах = μmахFv, если при рассматриваемом сочетании нагрузок силы трения увеличивают общее воздействие на рассчитываемый элемент конструкции;

Sf,min = μminFv, если при рассматриваемом сочетании силы трения уменьшают общее воздействие нагрузок на рассчитываемый элемент конструкции.

Коэффициент надежности по нагрузке γf к усилиям Sf,mах и Sf,min не вводится.

Воздействие на конструкции пролетных строений сил трения, возникающих в подвижных опорных частях каткового, секторного и валкового типов при числе опорных частей в поперечном направлении более двух, следует определять с коэффициентом условия работы, равным 1,1.

Опоры (включая фундаменты) и пролетные строения мостов следует проверять на воздействие расчетных сил трения, возникающих от температурных деформаций при действии постоянных нагрузок.

Опорные части и элементы их прикреплений, а также части опор и пролетных строений, примыкающие к опорным частям, должны быть проверены на расчетные силы трения, возникающие от постоянных и временных (без учета динамики) нагрузок.

При установке на промежуточной опоре двух рядов подвижных опорных частей от смежных пролетных строений, а также неподвижных опорных частей в неразрезном и температурно-неразрезном пролетном строении продольное усилие следует принимать не более разницы сил трения при максимальных и минимальных коэффициентах трения в опорных частях.

Величина реактивного продольного усилия Sh, МН, возникающего в резиновых опорных частях вследствие сопротивления их сдвигу, вычисляют по формуле

                                                        (6.33)

где δ - перемещения в опорных частях, см;

а - суммарная толщина слоев резины, см;

А - площадь резиновой опорной части или нескольких опорных частей в случае расположения их рядом под одним концом балки, м2;

G - статический модуль сдвига резины, значения которого при определении расчетных величин продольных усилий зависят от нормативной температуры окружающей среды и принимаются для употребляемых марок резины по таблице 6.13.

Таблица 6.13

Марка резины

Модуль сдвига резины, МПа, при нормативной температуре окружающего воздуха, °С

минус 20 и выше

минус 30

минус 40

минус 50

минус 55

НО-68-1

0,90

1,10

1,30

-

-

ИРП-

1347-1

0,70

0,59

0,70

0,80

1,00

РСМ-3Л

0,90

1,20

1,40

1,40

-

Примечание - Промежуточные значения модуля сдвига принимаются по интерполяции.

Под опорными узлами балок или плит пролетных строений вдоль оси моста необходимо, как правило, устанавливать только одну опорную часть, а поперек оси моста допускается несколько одинаковых опорных частей, изготовленных из резины одной марки.

6.29 Воздействие морозного пучения грунта в пределах слоя сезонного промерзания (оттаивания) для сооружений на вечномерзлых грунтах, а также на пучинистых грунтах, сезонно промерзающих на глубину свыше 2 м, следует принимать в виде приложенных по периметру фундамента (или свай) вертикальных касательных сил. Величины сил морозного пучения следует принимать в соответствии с требованиями СП 25.13330.

6.30 Строительные нагрузки, действующие на конструкцию при монтаже или строительстве (собственный вес, вес подмостей, кранов, работающих людей, инструментов, мелкого оборудования, односторонний распор и др.), а также при изготовлении и транспортировании элементов, следует принимать по проектным данным с учетом предусматриваемых условий производства работ и требований СНиП 3.03.01.

При определении нагрузки от крана вес поднимаемых грузов и вес подвижной стрелы следует принимать с динамическими коэффициентами, равными соответственно 1,20 (0,85) при весе до 196 кН и 1,10 - при большем весе. При этом, если отсутствие груза на кране может оказать неблагоприятное влияние на работу рассчитываемой конструкции, кран в расчетах учитывается без груза.

При расчете элементов железобетонных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их транспортировании, нагрузку от собственного веса элементов следует вводить в расчет с динамическими коэффициентами, равными при перевозке транспортом:

1,6 - автомобильным;

1,3 - железнодорожным.

Динамические коэффициенты, учитывающие условия транспортирования, допускается принимать в меньших размерах, если это подтверждено опытом, но не ниже 1,3 - при перевозке автотранспортом и не ниже 1,15 - железнодорожным транспортом.

6.31 Сейсмические нагрузки следует принимать в соответствии с требованиями СП 14.13330.

6.32 Коэффициенты надежности по нагрузке γf к природным и техногенным нагрузкам и воздействиям, приведенным в 6.24 - 6.30, следует принимать по таблице 6.14.

При проверке прочности тела опор в случаях использования их для навесной уравновешенной сборки и навесного бетонирования пролетных строений, а также при проверке прочности анкеров, прикрепляющих в этих случаях пролетное строение к опорам, необходимо к собственному весу собираемых консольных частей пролетного строения, создающих на опоре изгибающие моменты разного знака, вводить коэффициенты надежности по нагрузке с учетом конкретных условий изготовления и монтажа собираемых частей (блоков). При заводской технологии изготовления железобетонных блоков пролетных строений коэффициенты надежности по нагрузке от собственного веса допускается при проверке прочности тела опоры и прикрепляющих анкеров определять по формулам:

для одной консоли                                 (6.34)

для другой консоли                                  (6.35)

где z - число блоков или участков бетонирования с каждой стороны.

Таблица 6.14

Прочие временные нагрузки и воздействия

Коэффициент надежности по нагрузке γf

Ветровые нагрузки:

при эксплуатации моста

1,4

при строительстве и монтаже

1,0

Ледовая нагрузка

1,2

Нагрузка от навала судов

1,2

Температурные климатические воздействия

1,2

Воздействие морозного пучения грунта

1,3

Воздействие сопротивления от трения в подвижных опорных частях

по 6.28

Строительные нагрузки:

собственный вес вспомогательных обустройств

1,1 (0,9)

вес складируемых материалов и воздействие искусственного регулирования во вспомогательных сооружениях

1,3 (0,8)

вес работающих людей, инструментов, мелкого оборудования

1,3 (0,7)

вес кранов, копров и транспортных средств

1,1 (1,0)

усилия от гидравлических домкратов и электрических лебедок при подъеме и передвижке

1,3 (1,0)

усилия от трения при перемещении пролетных строений

и других грузов:

на катках

1,3 (1,0)

на салазках

1,1 (1,0)

на тележках

1,2 (1,0)

Примечания

1 Значения γf, указанные в скобках, принимают в случаях, когда при невыгодном сочетании нагрузок увеличивается их суммарное воздействие на элементы конструкции.

2 Значения γf к снеговой нагрузке для пешеходных мостов забытого типа принимают согласно СП 20.13330.

7 Бетонные и железобетонные конструкции

Основные расчетные требования

7.1 Для бетонных и железобетонных мостов и труб необходимо соблюдать указания об обеспечении требуемой надежности конструкций от возникновения предельных состояний двух групп, предусмотренных ГОСТ 27751.

Для этого, наряду с назначением соответствующих материалов и выполнением предусмотренных конструктивных требований, необходимо проведение указанных в настоящих нормах расчетов.

7.2 Для недопущения предельных состояний первой группы элементы конструкций мостов и труб должны быть рассчитаны в соответствии с указаниями настоящего раздела по прочности, устойчивости (формы и положения) и на выносливость, при этом в расчетах на выносливость должны рассматриваться нагрузки и воздействия, возможные на стадии эксплуатации сооружений.

Для недопущения предельных состояний второй группы производятся расчеты, указанные в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Расчет

Рабочая арматура

Стадии работы конструкции

По образованию продольных трещин

Ненапрягаемая

Напрягаемая

Эксплуатация

Все стадии (нормальная эксплуатация, возведение сооружения, предварительное напряжение, хранение, транспортирование)

По образованию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента

»

Все стадии

По раскрытию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента

Ненапрягаемая и напрягаемая (кроме элементов с напрягаемой арматурой, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 2а, см. таблицу 7.24)

То же

По закрытию (зажатию) трещин, нормальных к продольной оси элемента

Напрягаемая

Эксплуатация

По ограничению касательных напряжений

Ненапрягаемая и напрягаемая

Все стадии

По деформациям (прогибам) пролетных строений в мостах всех назначений и углам перелома профиля проезда в автодорожных мостах

То же

Эксплуатация

7.3 Расчеты по трещиностойкости совместно с конструктивными и другими требованиями (к водоотводу и гидроизоляции конструкций, морозостойкости и водонепроницаемости бетона) должны обеспечивать коррозионную стойкость железобетонных мостов и труб, а также препятствовать возникновению повреждений в них при совместном воздействии силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды.

Элементы железобетонных конструкций в зависимости от назначения, условий работы и применяемой арматуры должны удовлетворять соответствующим категориям требований по трещиностойкости, которые предусматривают различную вероятность образования (появления) трещин и предельные расчетные значения ширины их раскрытия по 7.95.

7.4 Усилия в сечениях элементов статически неопределимых конструкций от нагрузок и воздействий при расчетах по предельным состояниям первой и второй групп следует определять с учетом неупругих деформаций бетона и арматуры и наличия трещин.

В конструкциях, методика расчета которых с учетом неупругих свойств бетона не разработана, а также для промежуточных стадий расчета с учетом неупругих свойств бетона усилия в сечениях элементов допускается определять в предположении их линейной упругости.

7.5 Если в процессе изготовления или монтажа конструкции изменяются расчетные схемы или геометрические характеристики сечений, то усилия, напряжения и деформации в конструкции необходимо определять суммированием их для всех предшествующих стадий работы. При этом следует учитывать изменение усилий во времени из-за усадки и ползучести бетона и релаксации напряжений в напрягаемой арматуре.

7.6 В конструкциях с ненапрягаемой арматурой напряжения в бетоне и арматуре следует определять по правилам расчета упругих материалов без учета работы бетона растянутой зоны.

7.7 В предварительно напряженных конструкциях напряжения в бетоне и арматуре в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, следует определять по правилам расчета упругих материалов, рассматривая сечение как сплошное, Если бетон омоноличивания напрягаемой арматуры, расположенной в открытых каналах, не имеет сцепления по 7.170 с бетоном основной конструкции, то следует считать, что и напрягаемая арматура, расположенная в канале, не имеет сцепления с бетоном конструкции.

При определении ширины раскрытия трещин в элементах предварительно напряженных конструкций (в том числе и со смешанным армированием) напряжения в арматуре следует определять без учета работы растянутой зоны бетона. Допускается усилия растянутой зоны бетона полностью передавать на арматуру.

Характеристики приведенного сечения во всех случаях необходимо определять с учетом имеющейся в сечении напрягаемой и ненапрягаемой арматуры с учетом 7.48.

Если элементы конструкции выполнены из бетона разных классов, то общую рабочую площадь сечения следует определять с учетом соответствующих им модулей упругости.

В конструкциях, напрягаемых на бетон, на стадии его обжатия в рабочей площади бетона не учитывают площадь закрытых и открытых каналов. При расчете этих конструкций на стадии эксплуатации допускается в расчетной площади сечения бетона учитывать площадь сечения заинъецированных закрытых каналов. Бетон омоноличивания открытых каналов допускается учитывать при условии выполнения требований 7.104, специальных технологических мероприятий в соответствии с 7.170 и установки в бетоне омоноличивания ненапрягаемой арматуры. При этом ширина раскрытия трещин в бетоне омоноличивания не должна превышать размеров, принятых для элементов, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 3в.

7.8 В составных по длине (высоте) конструкциях следует производить проверки прочности и трещиностойкости в сечениях, совпадающих со стыками или пересекающих зону стыков.

Стыки должны обеспечивать передачу расчетных усилий без появления повреждений в бетоне омоноличивания и на торцах стыкуемых элементов (блоков).

7.9 Стенки тавровых балок железнодорожных пролетных строений необходимо рассчитывать с учетом возможного на мосту поперечного смещения пути, принимаемого в размере не менее 10 см.

Расчет стенок балок пролетных строений мостов по образованию трещин рекомендуется производить с учетом кручения и изгиба стенок (из их плоскости).

7.10 Предварительное напряжение арматуры характеризуют значения начального (контролируемого) усилия, прикладываемого к концам напрягаемой арматуры через натяжные устройства, и установившегося усилия, равного контролируемому за вычетом потерь, произошедших к рассматриваемому моменту времени. При этом напряжения в арматуре, соответствующие контролируемому усилию, не должны превышать расчетных сопротивлений, указанных в таблице 7.16, с учетом коэффициентов условий работы в соответствии с 7.45.

Для напрягаемых арматурных элементов в проектной документации должны указываться значения контролируемых усилий и соответствующих им удлинений (вытяжек) арматуры с учетом позиции 4 таблицы Р.1 приложения Р.

Значения удлинений арматуры Δр в общем случае определяются по формуле

                                                        (7.1)

где σр - напряжения, отвечающие контролируемому усилию и назначаемые с учетом требований 7.14;

Ер - модуль упругости напрягаемой арматуры;

l - расчетная длина арматурного элемента (расстояние от натяжного анкера до точки арматурного элемента с нулевым перемещением).

Остальные обозначения приведены в таблицах Р.1 и Р.2 приложения Р.

Значение вытяжки допускается корректировать при контроле работ по натяжению напрягаемой арматуры по фактическим значениям модуля упругости арматуры и измеренным коэффициентам трения, а также с учетом конструктивных особенностей натяжного оборудования.

При определении расчетного воздействия, создаваемого усилием напрягаемой арматуры, коэффициенты надежности γf по нагрузке следует принимать равными:

для целых по длине элементов              - (1,0 ± 0,1);

для составных по длине элементов      - по 7.86.

7.11 При расчете предварительно напряженных элементов место передачи на бетон сосредоточенных усилий с напрягаемой арматуры следует принимать в конструкциях:

с внешними (концевыми) и внутренними (каркасно-стержневыми) анкерами - в месте опирания или закрепления анкеров;

с арматурой, не имеющей анкеров (с заанкериванием посредством сцепления арматуры с бетоном), - на расстоянии, равном 2/3 длины зоны передачи напряжений.

Длину зоны передачи на бетон усилий с напрягаемой стержневой арматуры периодического профиля следует принимать при передаче усилия:

плавной - 20d (где d - диаметр стержня);

мгновенной посредством обрезки стержней (допускаемой при диаметрах стержней не более 18 мм) - 25d.

Для элементов конструкций, предназначенных для эксплуатации в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С, длину зоны передачи усилий на бетон следует увеличивать на 5d.

Длину зоны передачи на бетон усилий с напрягаемых арматурных канатов класса К7 при отсутствии анкеров следует принимать в размерах, указанных в таблице 7.2; для элементов конструкций, предназначенных для эксплуатации в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С, при арматурных канатах класса К7 длину зоны следует принимать более значений, указанных в таблице 7.2:

на 27 см - при диаметре канатов 9 мм;

на 30 см - то же, 12 см;

на 38 см - то же, 15 см.

Для пучков из четырех канатов К7 длину зоны передачи усилий по таблице 7.2 следует принимать с коэффициентом 1,4.

Таблица 7.2

Класс канатов

Диаметр, мм

Длина зоны передачи па бетон усилий lrp, см, при передаточной прочности бетона, отвечающей бетону классов по прочности на сжатие

В22,5

B25

В27,5

В30

В35

В40

В45

В50 и более

К7-1500

9

88

85

83

80

75

70

65

60

К7-1500

12

98

95

93

90

87

85

75

70

К7-1400

15

115

110

105

100

95

90

85

80

Примечание - При мгновенной передаче на бетон усилия обжатия (посредством обрезки канатов) начало зоны передачи усилий следует принимать на расстоянии, равном 0,25lrp от торца элемента.

Опечатка

7.12 Армирование зоны передачи на бетон сосредоточенных усилий, в том числе с напрягаемых арматурных элементов, должно выполняться с учетом напряженно-деформированного состояния этой зоны, определяемого методами теории упругости или другими обоснованными способами расчета на местные напряжения.

7.13 Влияние усадки и ползучести бетона следует учитывать при определении:

потерь предварительных напряжений в арматуре;

снижения обжатия бетона в предварительно напряженных конструкциях;

изменений усилий в конструкциях с искусственным регулированием напряжений;

перемещений (деформаций) конструкций от постоянных нагрузок и воздействий;

усилий в статически неопределимых конструкциях;

усилий в сборно-монолитных конструкциях.

Перемещения (деформации) конструкций от временных нагрузок допускается определять без учета усадки и ползучести бетона.

При расчете двухосно- и трехосно-обжатых элементов потери напряжений в напрягаемой арматуре и снижение обжатия бетона вследствие его усадки и ползучести допускается определять отдельно по каждому направлению действия усилий.

7.14 Напряжения в элементах предварительно напряженных конструкций следует определять по контролируемому усилию за вычетом:

первых потерь - на стадии обжатия бетона;

первых и вторых потерь - на стадии эксплуатации.

К первым потерям следует относить:

а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры - потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры об огибающие приспособления, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных), температурного перепада, быстронатекающей ползучести, а также от деформации форм (при натяжении арматуры на формы);

б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон - потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры о стенки закрытых и открытых каналов, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных).

Ко вторым потерям следует относить:

а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры - потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных);

б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон - потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных), смятия под витками спиральной или кольцевой арматуры, навиваемой на бетон, деформации стыков между блоками в составных по длине конструкциях.

Значения отдельных из перечисленных потерь следует определять по приложению Р с учетом 7.15.

Допускается принимать, что вторые потери от релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных) происходят равномерно и полностью завершаются в течение одного месяца после обжатия бетона.

Суммарное значение первых и вторых потерь не должно приниматься менее 98 МПа.

7.15 При определении потерь предварительного напряжения в арматуре от усадки и ползучести бетона необходимо руководствоваться следующими указаниями:

а) изменение во времени потерь Δσp(t) от усадки и ползучести бетона допускается определять по формуле

                                         (7.2)

где  - конечные (предельные) значения потерь в арматуре от усадки и ползучести бетона, определяемые по приложению Р или Т;

t - время, отсчитываемое при определении потерь от ползучести - со дня обжатия бетона, от усадки - со дня окончания бетонирования, сут;

е = 2,718 - основание натуральных логарифмов;

б) для конструкций, предназначенных для эксплуатации при влажности воздуха окружающей среды ниже 40 %, потери от усадки и ползучести бетона следует увеличивать на 25 %, за исключением конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVА согласно СНиП 23-01 и не защищенных от солнечной радиации, для которых указанные потери увеличиваются на 50 %;

в) допускается использовать более точные методы для определения потерь и перераспределения усилий от усадки и ползучести бетона с учетом предельных удельных значений деформаций ползучести и усадки бетона, влияния арматуры, возраста и передаточной прочности бетона, постадийного приложения нагрузки и длительности ее воздействия на каждой стадии, скорости развития деформаций во времени, приведенных размеров поперечных сечений, относительной влажности среды и других факторов. Эти методы должны быть обоснованы. При этом нормативные деформации ползучести сn и усадки бетона εn следует принимать по 7.32.

7.16 Расчетную длину l0 сжатых элементов железобетонных решетчатых ферм следует принимать по указаниям, относящимся к определению расчетной длины сжатых элементов стальных решетчатых ферм (раздел 8).

Расчетную длину стоек отдельно стоящих рам при жестком соединении стоек с ригелем допускается принимать по таблице 7.3 в зависимости от соотношения жесткости ригеля В1 = EbI1 и стоек В2 = EbI2.

Таблица 7.3

Отношение пролета ригеля L к высоте стойки Н

Расчетная длина стойки l0 при отношении жесткости В1/В2

0,5

1

5

0,2

1,1H

Н

Н

1

1,3Н

1,15Н

н

3

1,5Н

1,4Н

1,1H

Примечание - При промежуточных значениях отношений L/H и В1/В2 расчетную длину l0 допускается определять по интерполяции.

При расчете частей или элементов опор на продольный изгиб с использованием методов строительной механики, касающихся определения расчетной (свободной) длины сжатых стержней, допускается учитывать упругое защемление (упругую податливость) концов рассматриваемых элементов вследствие деформативности грунта и наличия в подвижных опорных частях сил трения. Если такие расчеты не производятся, то при применении подвижных опорных частей каткового и секторного типов, а также на фторопластовых прокладках взаимную связанность верха опор учитывать не следует.

В сжатых железобетонных элементах минимальная площадь поперечного сечения продольной арматуры, % к полной площади расчетного сечения бетона, должна быть не менее:

0,20 - в элементах с гибкостью l0/i £ 17;

0,60 - то же, с гибкостью l0/i ³ 104;

для промежуточных значений гибкости - по интерполяции (l0 - расчетная длина элемента);

 - радиус инерции поперечного сечения элемента, где Jb - момент инерции бетонного сечения; Ab - площадь бетонного сечения. Если требования по величине минимального армирования не удовлетворяются, то элементы конструкции следует рассчитывать как бетонные.

Гибкость сжатых железобетонных элементов в любом направлении в стадии эксплуатации сооружения не должна быть свыше 120, а на стадии монтажа - 150.

Гибкость l0/ief элементов с косвенным армированием не должна превышать при сетках - 55, при спирали - 35, где ief - радиус инерции части бетонного сечения (ограниченной осями крайних стержней сетки или спиралью).

7.17 Звенья прямоугольных железобетонных труб следует рассчитывать как рамы замкнутого контура с дополнительной проверкой их стенок по схеме с жестко заделанными стойками.

Звенья круглых железобетонных труб допускается рассчитывать только на изгибающие моменты (без учета продольных и поперечных сил), определяемые по приложению С.

Материалы для бетонных и железобетонных конструкций

Бетон

Общая характеристика

7.18 В конструкциях мостов и труб следует предусматривать применение конструкционного тяжелого бетона со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м3 включительно1, соответствующего ГОСТ 26633.

_____________

1 Изложенные в разделе нормы и требования относятся к бетону с указанной плотностью, который далее (без указания плотности) именуется «тяжелый бетон».

Применение бетона с другими признаками и плотностью допускается в опытных конструкциях.

Бетон конструкции по прочности на сжатие характеризуется проектным классом, передаточной и отпускной прочностями. Класс бетона по прочности на сжатие «В» определяется значением (гарантированным с обеспеченностью 0,95) прочности на сжатие, контролируемой на кубах 150´150´150 мм в установленные сроки.

Проектный класс бетона «В» - прочность бетона конструкции, назначаемая в проекте.

Передаточная прочность бетона Rbp - прочность (соответствующая классу) бетона в момент передачи на него усилия в процессе изготовления и монтажа (7.31).

Отпускная прочность бетона Rb0 - прочность (соответствующая классу) бетона в момент отгрузки (замораживания) его со склада завода-изготовителя.

7.19 Для конструкций мостов и труб следует применять тяжелый бетон классов по прочности на сжатие В20, В22,5, В25, В27,5, В30, В35, В40, В45, В50, В55 и В60. Бетон классов В22,5 и В27,5 следует предусматривать при условии, что это приводит к экономии цемента и не снижает других технико-экономических показателей конструкции. Бетон класса по прочности выше В60 (в том числе получаемый с помощью добавок, повышающих прочность) следует применять по техническим условиям.

В зависимости от вида конструкций, их армирования и условий работы применяемый бетон должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 7.4.

Для омоноличивания напрягаемой арматуры, располагаемой в открытых каналах, следует предусматривать бетон класса по прочности на сжатие не ниже В35.

Инъецирование арматурных каналов в предварительно напряженных конструкциях должно производиться раствором прочностью на 28-й день не ниже 30 МПа.

Для омоноличивания стыков сборных конструкций следует применять бетон класса по прочности на сжатие не ниже принятого для стыкуемых элементов.

Таблица 7.4

Конструкции, армирование и условия работы

Бетон класса по прочности на сжатие, не ниже

1 Бетонные

В20

2 Железобетонные с ненапрягаемой арматурой:

а) кроме пролетных строений

В25

б) пролетные строения

В30

3 Железобетонные предварительно напряженные:

а) без анкеров:

при стержневой арматуре классов:

А600 (A-IV), Ат600 (Aт-IV)

В30

А800 (A-V), Ат800 (Ат-V), Aт 1000 (Ат-VI)

В35

при проволочной арматуре из одиночных проволок и канатов класса К7

В35

б) с анкерами:

при проволочной арматуре из одиночных проволок и из одиночных арматурных канатов класса К7

В30

из пучков арматурных канатов класса К7 и при стальных канатах (со свивкой спиральной двойной и закрытых)

В35

4 Блоки облицовки опор на реках с ледоходом при расположении мостов в районах со средней температурой наружного воздуха и наиболее холодной пятидневки, °С:

минус 40 и выше

В35

ниже минус 40

В45

Для опор мостов при их расположении в зонах действия приливов и отливов или попеременного замораживания и оттаивания при работе плотин

В45

7.20 Марки бетона и раствора по морозостойкости F в зависимости от климатических условий зоны строительства, расположения и вида конструкций следует принимать по таблице 7.5.

7.21 Марки по морозостойкости бетона тела опор и блоков облицовки для мостов, расположенных вблизи плотин гидростанций и водохранилищ, должны устанавливаться в каждом отдельном случае на основе анализа конкретных условий эксплуатации и требований, предъявляемых в этих случаях к бетону речных гидротехнических сооружений.

7.22 В подводных и подземных сооружениях, не подвергающихся электрической и химической коррозии, следует в соответствии с СП 28.13330 применять бетон с маркой по водонепроницаемости W6.

Остальные элементы и части конструкций, в том числе бетонируемые стыки железобетонных мостов и труб и защитный слой одежды ездового полотна, должны проектироваться из бетона, имеющего марку по водонепроницаемости не ниже W8.

В районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С в железобетонных опорах в зоне переменного уровня воды, в блоках облицовки опор, а также во всех случаях в выравнивающем слое бетона одно- и двухслойной одежды ездового полотна, выполняющем гидроизолирующие функции, должен применяться бетон с маркой по водонепроницаемости не ниже W8.

7.23 В элементах конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, должны применяться бетон и защитные покрытия, обладающие стойкостью к такому воздействию, в соответствии с требованиями СП 28.13330, ГОСТ 10060.0, как для бетонов дорожных и аэродромных покрытий.

Таблица 7.5

Климатические условия (характеризуемые среднемесячной температурой наиболее холодного месяца согласно СНиП 23-01, °С) и условия эксплуатации

Расположение конструкций и их частей

В надводной, подземной и надземной незатопляемой зонах1

В зоне переменного уровня воды2, 3

Вид конструкций

железобетонные и тонкостенные бетонные (толщиной менее 0,5 м)

бетонные массивные

железобетонные и тонкостенные бетонные

Бетонные массивные

блоки облицовки

кладка тела опор (бетон наружной зоны)

кладка заполнения при блоках облицовки (бетон внутренней зоны)

Марка бетона по морозостойкости

Умеренные минус 10 и выше

F200

F100

F200

F100

F100

-

Суровые ниже минус 10 до минус 20 включительно

F200

F100

F300

F200

F100

F300

Особо суровые ниже минус 20

F300

F200

F3004

F300

F200

F4005

Применение антигололедных солей

F300

1 К надземным незатопляемым зонам в опорах следует относить части, расположенные на 1 м выше поверхности грунта. Для бетона участков опор, расположенных ниже и достигающих половины глубины промерзания грунта, следует предусматривать требования, указанные для конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды.

2 За верхнюю границу зоны переменного уровня воды следует принимать условный уровень, который на 1 м выше наивысшего уровня ледостава, за нижнюю - уровень на 0,5 м ниже нижней поверхности слоя льда наинизшего ледостава.

3 Марка бетона по морозостойкости для конструкций, находящихся в зоне действия приливов, по отношению к марке, приведенной в таблице, повышается на 100 циклов.

4 Железобетонные элементы промежуточных опор железнодорожных и совмещенных мостов на постоянных водотоках в районах с особо суровыми климатическими условиями должны иметь марку бетона по морозостойкости F400.

5 Бетон блоков облицовки опор больших железнодорожных и совмещенных мостов через реки с ледоходом при толщине льда свыше 1,5 м и расположении моста в районе с особо суровыми климатическими условиями должен иметь марку по морозостойкости F500.

Примечания

1 К бетону частей конструкций подводных (на 0,5 м ниже поверхности слоя льда наинизшего ледостава), подземных (ниже половины глубины промерзания), а также находящихся в вечномерзлых грунтах, требования по морозостойкости не нормируются. В обсыпных устоях к подземным частям конструкции относятся части тела устоя, расположенные ниже половины глубины промерзания грунта конуса насыпи.

2 Бетон всех элементов водопропускных труб, укрепления русел рек и конусов насыпей, берегоукрепительных и регуляционных сооружений (бетон, находящийся в сезоннооттаивающем слое грунта в районах вечной мерзлоты), всех элементов мостового полотна, включая плиты проезжей части автодорожных мостов без гидроизоляции, а также бетон выравнивающего слоя одежды ездового полотна, выполняющий гидроизолирующие функции, и плиты мостового полотна в железнодорожных пролетных строениях при безбалластной езде должен отвечать требованиям по морозостойкости, предъявляемым к бетону, находящемуся в зоне переменного уровня воды.

Расчетные сопротивления

7.24 Основными нормативными прочностными характеристиками бетона являются значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) Rbп и осевому растяжению Rbtп, определяемые с обеспеченностью 0,95.

Основные расчетные прочностные характеристики бетона - сопротивление осевому сжатию Rb и осевому растяжению Rbt - определяют делением нормативных значений сопротивления бетона на соответствующий коэффициент надежности по материалу γm и умножением на коэффициент условий работы тn.

Коэффициент надежности по материалу (бетону) γm для предельных состояний первой группы принимают равным 1,3 для осевого сжатия и 1,5 для осевого растяжения.

Для предельных состояний второй группы коэффициент надежности по материалу γm равен 1,0.

Коэффициент условий работы по назначению принимают равным:

0,9 - для предельных состояний первой группы;

1,0 - для предельных состояний второй группы.

Расчетные сопротивления бетона разных классов при расчете конструкций мостов и труб по предельным состояниям первой и второй групп должны приниматься по таблице 7.6.

Расчетные сопротивления бетона на непосредственный срез Rb,cut при расчетах конструкций по предельным состояниям первой группы следует принимать:

для сечений, расположенных в монолитном армированном бетоне, когда не учитывается работа арматуры - Rb,cut = 0,1Rb;

для тех же сечений при учете работы арматуры на срез - по указаниям 7.78;

в местах сопряжения бетона омоноличивания с бетоном сборных элементов при соблюдении требований 7.170 - Rb,cut = 0,05Rb.

Для бетонных конструкций расчетные сопротивления сжатию Rb и Rb,mc2 необходимо принимать на 10 % ниже значений, указанных в таблице 7.6, а для непосредственного среза - Rb,cut = 0,05Rb.

Расчетные сопротивления монолитного бетона класса В20 во внутренних полостях (в ядре) круглых оболочек опор допускается в расчетах повышать на 25 %.

Таблица 7.6

Вид сопротивления

Условное обозначение

Расчетное сопротивление, МПа, бетона классов по прочности на сжатие

В20

В22,5

В25

В27,5

B30

В35

В40

В45

В50

В55

В60

При расчетах по предельным состояниям первой группы

Сжатие осевое (призменная прочность)

Rb

10,5

11,75

13,0

14,3

15,5

17,5

20,0

22,0

25,0

27,5

30,0

Растяжение осевое

Rbt

0,85

0,90

0,95

1,05

1,10

1,15

1,25

1,30

1,40

1,45

1,50

При расчетах по предельным состояниям второй группы

Сжатие осевое (призменная прочность)

Rb,ser

15,0

16,8

18,5

20,5

22,0

25,5

29,0

32,0

36,0

39,5

43,0

Растяжение осевое

Rbt,ser

1,40

1,50

1,60

1,70

1,80

1,95

2,10

2,20

2,30

2,40

2,50

Скалывание при изгибе

Rb,sh

1,95

2,30

2,50

2,75

2,90

3,25

3,60

3,80

4,15

4,45

4,75

Сжатие осевое (призменная прочность) для расчетов по предотвращению образования в конструкциях продольных трещин:

при предварительном напряжении и монтаже

Rb,mc1

-

-

13,7

15,2

16,7

19,6

23,0

26,0

29,9

32,8

36,2

на стадии эксплуатации

Rb,mc2

8,8

10,3

11,8

13,2

14,6

16,7

19,6

22,0

25,0

27,5

30,0

7.25 Расчетные сопротивления бетона, приведенные в 7.24 и в таблице 7.6, в соответствующих случаях следует принимать с коэффициентами условий работы согласно таблице 7.7.

7.26 При многократно повторяющихся нагрузках, действующих на элементы, подлежащие расчету на выносливость, расчетные сопротивления бетона сжатию в расчетах на выносливость Rbf следует определять по формуле

Rbf = mb1Rb = 0,6βbεbRb,                                                (7.3)

где mb1 - коэффициент условий работы;

Rb - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию при расчетах по предельным состояниям первой группы (таблица 7.6);

βb - коэффициент, учитывающий рост прочности бетона во времени и принимаемый по таблице 7.8;

εb - коэффициент, зависящий от асимметрии цикла повторяющихся напряжений ρb = σb,тiпb,mах и принимаемый по таблице 7.9.

Таблица 7.7

Фактор, обусловливающий введение коэффициента условий работы

Коэффициент условий работы

Расчетное сопротивление бетона, к которому вводится коэффициент

Значение коэффициента условий работы

1 Многократно повторяющаяся нагрузка

тb1

Rb

По 7.26

2 Бетонирование в вертикальном положении сжатых элементов с площадью поперечного сечения 0,3 м2 и менее

тb4

Rb

0,85

3 Влияние двухосного напряженного состояния при поперечном обжатии бетона

тb6

Rb

Rb,sh

По 7.27

По 7.27

4 Работа конструкции в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С при отсутствии водонасыщения бетона

тb7

Rb

0,9

5 Попеременное замораживание и оттаивание бетона, находящегося в водонасыщенном состоянии в конструкциях, эксплуатируемых в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С:

минус 40 и выше

тb8

Rb

0,9

ниже минус 40

тb8

Rb

0,8

6 Работа конструкций, не защищенных от солнечной радиации, в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 23-01

тb9

Rb, Rbt

0,85

7 Наличие в составных конструкциях:

бетонируемых стыков

тb10

Rb

По 7.28 и таблице 7.10

клееных стыков

тb10

Rb

По 7.29

швов на растворе в неармированнои кладке

тb10

Rb

По 7.30

8. Расчет элементов в стадии эксплуатации по предельным состояниям второй группы:

а) на косой изгиб и косое внецентренное сжатие

тb13

Rb,mc2

1,10

б) на кручение

тb14

Rb,sh

1,15

в) на скалывание по плоскости сопряжения бетона омоноличивания с бетоном конструкции

тb15

Rb,sh

0,50

Таблица 7.8

Класс бетона по прочности на сжатие

В27,5 и ниже

B30

В35

В40

В45

В50

В55

В60

βb

1,34

1,31

 1,28

1,26

1,24

1,22

1,21

1,20

Таблица 7.9

Коэффициент цикла повторяющихся напряжений ρb

0,1 и менее

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6 и более

εb

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

1,24

Примечание - Для промежуточных значений ρb коэффициент εb следует определять по интерполяции.

7.27 В расчетах предварительно напряженных конструкций при поперечном их обжатии напряжением σby к расчетным сопротивлениям бетона осевому сжатию Rb, скалыванию при изгибе Rb,sh и непосредственному срезу Rb,cut следует вводить коэффициенты условий работы mb6, равные:

а) для Rb:

mb6 = 1,1 - если 0,1Rb £ σby £ 0,2Rb;

mb6 = 1,2 - при напряжениях σby = 0,6Rb, которые представляют собой максимальную величину, учитываемую в расчетах;

б) для Rb,sh и Rb,cut:

mb6 = 1 + 1,5σby/Rb,sh - при σby £ 0,98 МПа;

mb6 = 1 + σby/Rb,sh - при σby = 2,94 МПа.

Для промежуточных значений σby коэффициенты условий работы бетона принимают по интерполяции.

7.28 При расчете составных по длине конструкций с бетонируемыми стыками значения коэффициента условий работы тb10, учитывающего разницу в прочности бетона конструкции и материала заполнения стыкового шва на каждой стадии работы стыка, следует принимать в зависимости от толщины шва b и отношения прочности бетона (раствора) в стыке (шве) Rbj к прочности бетона в блоках конструкции Rb,con по таблице 7.10.

При толщине частей блока менее 120 мм, а также при наличии в теле блока отверстий для пропуска напрягаемой арматуры значения тb10 для стыка с толщиной шва от 20 до 40 мм следует принимать, как для шва толщиной 70 мм, для шва толщиной 70 мм - как для шва толщиной 200 мм.

Таблица 7.10

Толщина шва, мм

Коэффициенты условий работы тb10 при отношениях Rbj/Rb,con

0,2 и менее

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

От 20 до 40

0,70

0,76

0,82

0,88

0,94

1,0

1,0

1,0

1,0

70

0,50

0,58

0,65

0,72

0,80

0,85

0,90

0,95

1,0

200 и более

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,0

7.29 Составные конструкции по длине пролетных строений с клееными стыками следует проектировать такими, чтобы они были способны нести монтажные нагрузки при неотвержденном клее.

В расчетах составных конструкций по длине с клееными стыками коэффициент условий работы тb10, вводимый к расчетным сопротивлениям бетона блоков и учитывающий снижение прочности конструкции до отверждения клея, следует принимать в зависимости от вида поверхности бетона торцов блоков: при рифленой - 0,90, при гладкой - 0,85.

Для клееных стыков, расстояния между которыми менее наибольшего размера сечения, а также для стыков вставных диафрагм указанные значения тb10 следует уменьшать на 0,05.

Для клееных стыков с отвержденным клеем следует принимать тb10 = 1.

7.30 При расчете неармированной кладки из бетонных блоков на растворе к расчетным сопротивлениям бетона, принимаемым для бетонных конструкций в соответствии с 7.24, следует вводить коэффициенты условий работы тb10, равные:

0,85 - при классах бетона блоков В20 и В22,5;

0,75 - то же, В25 - В35;

0,70 - то же, В40 и выше.

Толщина горизонтальных швов кладки не должна быть более 1,5 см, а раствор в швах должен иметь прочность в 28-дневном возрасте не ниже прочности бетонных блоков.

7.31 При изготовлении предварительно напряженных конструкций обжатие бетона допускается при его прочности не ниже установленной для проектного класса.

Расчетные сопротивления бетона для назначения передаточной прочности следует определять по таблице 7.6 путем интерполяции значений, относящихся к близким классам бетона.

Прочность бетона к моменту передачи на него полного усилия с напрягаемой арматуры и при монтаже следует назначать, как правило, не менее прочности, соответствующей классу бетона по прочности В25.

Характеристики деформативных свойств

7.32 Основными деформационными характеристиками бетона являются нормативные значения:

предельных деформаций бетона при: осевом сжатии εbo, сжатии при изгибе εbu, осевом растяжении εbto и растяжении при изгибе εbtu;

модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Еb;

модуля сдвига бетона Gb;

коэффициента поперечных деформаций v;

предельных удельных деформаций ползучести бетона сn;

предельных относительных деформаций усадки εsn.

Значения предельных относительных деформаций бетона следует принимать:

в случае осевого сжатия εbo = 0,002;

в случае сжатия с изгибом εbu = 0,0035;

в случае осевого растяжения εbto = 0,0001;

в случае растяжения с изгибом εbtu = 0,00015.

Значение модулей упругости бетона при сжатии и растяжении Еb и при твердении бетона конструкций в естественных условиях в случае отсутствия опытных данных следует принимать по таблице 7.11.

Таблица 7.11

Класс бетона по прочности на сжатие

В20

В22,5

В25

В27,5

В30

В35

В40

В45

В50

В55

В60

Еb · 10-3, МПа

27,0

28,5

30,0

31,5

32,5

34,5

36,0

37,5

39,0

39,5

40,0

Опечатка

Значения модулей упругости Eb, приведенные в таблице 7.11, следует уменьшать:

на 10 % - для бетона, подвергнутого тепловлажностной обработке, а также для бетона, работающего в условиях попеременного замораживания и оттаивания;

на 15 % - для бетона конструкций, не защищенных от солнечной радиации, в климатическом подрайоне IVA в соответствии с требованиями СНиП 23-01.

Для кладки из бетонных блоков значения модулей деформации Е следует принимать для бетона классов:

В20 - В35              - 0,5Eb;

В40 и выше          - 0,6Eb.

Приведенный модуль деформации бетона сборно-монолитной опоры в целом определяется как средневзвешенный по значениям модуля деформации бетона кладки из блоков и модуля упругости бетона ядра сечения с учетом пропорциональности их площадей сечения по отношению ко всей площади сечения опоры.

Модуль сдвига бетона Gb следует принимать равным 0,4Eb, коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) - v = 0,2.

Минимальное значение модуля упругости клеев, используемых в стыках составных конструкций, не должно быть меньше 1500 МПа, а значение коэффициента поперечной деформации v - не более 0,25.

Нормативные значения предельных удельных деформаций ползучести сп и относительных деформаций усадки εsn следует принимать по таблице 7.12.

Таблица 7.12

Показатель

Нормативные значения деформаций ползучести бетона сп и усадки εsn для бетонов классов прочности на сжатие

В20

В22,5

В25

В27,5

В30

В35

В40

В45

В50

В55

В60

сn · 106, МПа-1

115

107

100

92

84

75

67

55

50

41

39

εsn · 106

400

400

400

400

400

400

400

365

330

315

300

Примечание - Для бетона, подвергнутого тепловлажностной обработке, значения сп и εsn следует уменьшать на 10 %.

Учитываемые в расчетах значения предельных удельных деформаций ползучести и деформаций усадки получают путем умножения нормативных значений на коэффициенты, принимаемые в зависимости от передаточной прочности, возраста бетона в момент загружения, модуля удельной поверхности элемента (отношения открытой поверхности элемента к его объему) и относительной влажности воздуха в соответствии с данными таблицы 7.13.

Таблица 7.13

Фактор

Поправочные коэффициенты к значениям нормативным предельным деформаций

ползучести

усадки

Передаточная прочность бетона на сжатие в долях проектного класса бетона:

0,5

1,7

-

0,6

1,6

-

0,7

1,4

-

0,8

1,25

-

0,9

1,15

-

1,0

1,0

-

Возраст бетона в момент загружения, сут:

28 и менее

1,0

-

60

0,8

-

90

0,7

-

180

0,6

-

360 и более

0,5

-

Модуль удельный поверхности элемента, м-1:

0

0,51

0,22

5

0,65

0,54

10

0,76

0,66

20

0,93

0,92

40

1,11

1,10

60

1,23

1,18

80 и более

1,30

1,22

Относительная влажность воздуха, %:

40 и менее

1,27

1,14

50

1,13

1,08

60

1,00

1,00

70

0,87

0,91

80

0,73

0,79

90

0,60

0,63

100 и более

0,47

0

Примечания

1 Для промежуточных значений факторов коэффициенты принимают по интерполяции.

2 Влажность принимается как средняя относительная влажность воздуха наиболее жаркого месяца по СНиП 23-01, а при расположении конструкций в подрайоне IVA - как среднемесячная влажность, соответствующая времени обжатия бетона. Для типовых конструкций допускается принимать влажность, равную 60 %.

Арматура

7.33 Основным прочностным показателем арматуры является класс арматуры по прочности на растяжение. Класс арматуры отвечает гарантированному (браковочному) значению физического или условного предела текучести, устанавливаемому в соответствии с требованиями государственных стандартов или технических условий на арматуру.

Каждому классу арматуры кроме характеристики по пределу текучести соответствуют также свои значения временного сопротивления разрыву и относительного равномерного удлинения после разрыва.

Кроме того, к арматуре предъявляются требования по дополнительным показателям качества, определяемым по соответствующим стандартам:

свариваемость, оцениваемая испытаниями по прочности сварных соединений в зависимости от вида сварки и соединения;

коррозионная стойкость, оцениваемая испытаниями по продолжительности пребывания арматуры в напряженном состоянии в агрессивной среде до разрушения;

пластичность, оцениваемая испытаниями на изгиб (стержни) или перегиб (проволока) до разрушения;

релаксационная стойкость, оцениваемая испытаниями по величине потерь под напряжением за определенный промежуток времени;

усталостная прочность, оцениваемая пределом выносливости при нормированном количестве циклов загружения;

хладостойкость, оцениваемая испытаниями на ударную вязкость или испытаниями на прочность образцов, в том числе и сварных, при воздействии низких отрицательных температур (минус 40 °С, минус 60 °С).

Дополнительные показатели качества арматуры при проектировании железобетонных конструкций мостов и труб устанавливают в соответствии с требованиями расчетов, условий эксплуатации и различных воздействий окружающей среды.

Марки стали для арматуры железобетонных мостов и труб, устанавливаемой по расчету в зависимости от условий работы элементов конструкций и. средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства, следует принимать по таблице 7.14 с учетом 7.39, 7.91 и 7.133; при этом знак «плюс» означает возможность применения указанной марки стали в данных условиях.

Таблица 7.14

Вид арматуры

Класс прочности арматурной стали

Документ, регламентирующий качество арматурной стали

Ограничение по пределу текучести σт, условному пределу текучести σ0,2, пределу прочности σв, МПа

Марка стали

Диаметр, мм

Элементы с арматурой, не рассчитываемой на выносливость

Элементы с арматурой, рассчитываемой на выносливость

При применении конструкций в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С

-30 и выше

ниже -30 до -40 вкл.

ниже -40

-30 и выше

ниже -30 до

вкл.

ниже 0

Стержневая горячекатаная гладкая

А240 (A-I)

ГОСТ 5781

235 < σт < 310

Ст3сп

6 - 10

+

+

+

+

+

+

Ст3сп

12 - 40

+

+

+

+

+

-

Ст3пс

6 - 10

+

+

+1, 2

+

+1

-

ГОСТ 380

380 < σв < 500

Ст3пс

12 - 16

+

+1

-

+

+1

-

Ст3пс

18 - 40

+

+1

-

+1

-

-

Ст3кп

6 - 10

+

-

-

-

-

-

Стержневая горячекатаная периодического профиля

А300 (А-II)

Ст5сп

10 - 40

+

+

+1, 2, 3

+

+

-

295 < σт < 370

Ст5пс

10 - 16

+

+1

-

+

+1

-

500 < σв < 570

Ст5пс2

18 - 40

+

-

-

+1

-

-

Ас300 (Ас-II)

10ГТ

10 - 32

+

+

+

+

+

+

А400 (A-III)

ГОСТ 5781

400 < σт < 470

25Г2С

6 - 40

+

+

+1

+1

+

+1

600 < σв < 700

35ГС

6 - 40

+

+4

-

-

-

-

А600 (A-IV)

ГОСТ 380

Фактические значения σт, σ0,2, σв не должны превышать нормируемых значений более чем на 100

20ХГ2Ц

10 - 22

+

+

+5

+

+

+5

А-800 (A-V)

23Х2Г2Т

10 - 32

+

+

+5

+

+

+5

Стержневая термически упрочненная периодического профиля

Ат6006 (Aт-IV)

ГОСТ 10884

-

28С

10 - 28

+5

+5

+5, 7

-

-

-

10ГС2

10 - 18

+5

+5

+5, 7

-

-

-

25С2Р

10 - 18

+5

+5

+5, 7

-

-

-

Ат8006 (Aт-V)

25С2Р

10 - 28

+5

+5

+5, 7

-

-

-

Aт10006 (Ат-VI)

25С2Р

10 - 16

+5

+5

+5, 7

-

-

-

Высокопрочная гладкая проволока

В1500 - В1200 (B-II)

ГОСТ 7348

Фактические значения σ0,2 и σв не должны превышать нормируемых значений более чем на 300

-

3 - 8

+

+

+8

+

+

+8

Высокопрочная проволока периодического профиля

Вр1500 - Вр1200 (Вр-II)

-

3 - 8

+

+

+9

+

+

+9

Канаты арматурные

К7-1500 - К7-1400 (К7)

ГОСТ 13840

-

9 - 15

+

+

+

+

+

+

Канаты стальные

Спиральные

-

-

-

Диаметр проволок 3 мм и более

+

+

-

+10

+10

-

Двойной свивки

ГОСТ 3067

+

+

-

+10

+10

-

Закрытые

ГОСТ 3090

ГОСТ 7675

ГОСТ 7676

По ГОСТ

+

+

-

+10

+10

-

1 Допускается к применению в вязаных каркасах и сетках.

2 Не допускается к применению для хомутов пролетных строений.

3 Не допускается к применению, если динамический коэффициент свыше 1,1.

4 Если динамический коэффициент свыше 1,1, допускается к применению только в вязаных каркасах и сетках.

5 Только в виде целых стержней мерной длины.

6 Допускается к применению термически упрочненная арматурная сталь только марок С (свариваемая) и К (стойкая к коррозионному растрескиванию).

7 Допускается к применению при гарантируемой величине равномерного удлинения не менее 2.

8 Допускается к применению при диаметрах проволок 5 - 8 мм.

9 Допускается к применению при диаметре проволок 5 мм.

10 Допускается к применению только в пролетных строениях совмещенных мостов.

Арматурную сталь класса А300 марки Ст5пс допускается применять в пролетных строениях (исключая хомуты) и в опорах мостов, если диаметр ее стержней не более, мм:

20 - для элементов с арматурой, не рассчитываемой на выносливость;

18 - то же, рассчитываемой на выносливость.

Указанную арматурную сталь при диаметрах 22 мм и более следует применять только в фундаментах и частях опор, расположенных ниже половины глубины промерзания грунта.

Сварные соединения стержневой термически упрочненной арматурной стали, высокопрочной арматурной проволоки, арматурных канатов класса К7 и стальных канатов со свивкой спиральной, двойной и закрытых не допускаются.

К стержневой напрягаемой арматуре, находящейся в пределах тела бетона конструкции, запрещается приварка каких-либо деталей или арматуры.

Применение в качестве рабочей рассчитываемой арматуры арматурных сталей, не предусмотренных в таблице 7.14, в том числе импортных или выпускаемых по техническим условиям, допускается после всестороннего исследования их свойств на прочность, пластичность, свариваемость, коррозионную стойкость, релаксационную стойкость, хладостойкость, стойкость к усталостным разрушениям (работа на выносливость) и т.д. В этом случае при использовании семипроволочных канатов в качестве напрягаемой арматуры рекомендуется применять только стабилизированные (с пониженной релаксацией) канаты обычного сечения и компактированные, в том числе в полиэтиленовой оболочке со смазкой и без смазки (моностренды), с гарантированным временным сопротивлением не выше 1860 МПа, а при применении в качестве арматуры, работающей без сцепления, не выше 1770 МПа.

В качестве арматуры могут быть применены листовой или фасонный прокат, а также композитные материалы на основе стеклянных, углеродных и минеральных волокон. Для дисперсного армирования может применяться фибра из стальной проволоки и стеклянных, углеродных и минеральных волокон. Применение этих материалов допускается на основании разработанных нормативных документов.

7.34 Для монтажных (подъемных) петель следует предусматривать применение арматурной стали класса А240 марки Ст3сп.

Если проектом предусмотрен монтаж конструкции при среднесуточных температурах наружного воздуха не ниже минус 40 °С, то для монтажных петель допускается применение арматурной стали класса А240 из стали марки Ст3пс.

7.35 В качестве конструктивной арматуры при всех условиях допускается применение арматурной стали классов А240 и А300 марок, указанных в таблице 7.14, а также арматурной проволоки периодического профиля класса Вр.

Стальные изделия

7.36 Для закладных изделий, деформационных швов и прочих расчетных элементов следует применять стальной прокат и другие изделия согласно требованиям раздела 8.

В качестве неизвлекаемых металлических каналообразователей сборных и монолитных конструкций рекомендуется применение герметичных гофрированных труб, изготавливаемых из стальной ленты толщиной не менее 0,25 мм в соответствии с техническими условиями. В тех же конструкциях на кривых малого (ниже рекомендуемого) радиуса, а также на участках в зоне опирания анкеров напрягаемой арматуры допускается применение каналообразователей из труб. Применение оцинкованных каналообразователей, находящихся внутри бетона конструкции, запрещается.

Применение неизвлекаемых гофрированных полиэтиленовых каналообразователей допускается только при технико-экономическом обосновании.

Расчетные характеристики арматуры

7.37 Нормативные значения прочности арматуры гарантируют с обеспеченностью не менее 0,95, нормативные значения деформационных характеристик принимают равными их средним значениям.

Основной прочностной характеристикой стержневой арматуры при растяжении (сжатии) является нормативное значение сопротивления Rsn, равное значениям физического предела текучести или условного, соответствующего остаточному удлинению, равному 0,2 %.

Для гладкой проволочной арматуры класса В по ГОСТ 7348 и арматурных канатов К7 по ГОСТ 13840 в качестве нормативного значения сопротивления принимаются напряжения, соответствующие 0,95 условного предела текучести; для проволоки периодического профиля класса Вр по ГОСТ 7348 - 0,9 условного предела текучести.

Указанные характеристики определяют по действующим стандартам на арматурные стали.

Расчетные прочностные характеристики арматуры на растяжение (расчетные сопротивления) определяют делением нормативных значений на соответствующий коэффициент надежности по материалу (устанавливаемый в зависимости от вида и класса арматуры, группы предельных состояний) и умножением на коэффициент условий работы по назначению.

Для предельных состояний первой группы коэффициенты надежности по материалу приведены в таблице 7.15; коэффициенты условий работы по назначению принимают равными: для железнодорожных мостов - 0,90, для автодорожных мостов - 0,95. Для предельных состояний второй группы коэффициенты надежности по материалу и коэффициенты условий работы принимают равными 1,0.

Расчетные сопротивления растяжению арматурных сталей следует принимать по таблице 7.16.

7.38 Расчетные сопротивления сжатию арматуры Rsc, Rpc принимают равными расчетным сопротивлениям растяжению Rs, Rp, но не более 400 МПа при действии кратковременной нагрузки и 500 МПа при действии остальных нагрузок - для всех видов арматуры, включая напрягаемую, имеющую сцепление с бетоном, и нулю - для напрягаемой арматуры, не имеющей сцепления.

Таблица 7.15

Вид, класс и диаметр арматуры

Коэффициент надежности по материалу при расчете по предельным состояниям первой группы

1 Ненапрягаемая стержневая:

А240; А300

1,05

Ас300; А400, диаметр 10 - 40 мм

1,07

А400, диаметр 6 - 8 мм

1,10

2 Напрягаемая стержневая:

горячекатаная:

А600

1,20

А800

1,25

термически упрочненная:

Aт800, диаметр 10 - 14 мм

1,15

диаметр 16 - 28 мм

1,25

Ат1000, диаметр 10 - 14 мм

1,20

диаметр 16 мм

1,25

3 Напрягаемая проволочная гладкая В и периодического профиля Вр

1,20

4 Арматурные канаты К7

1,20

5 Стальные канаты со спиральной или двойной свивкой и закрытые

1,25

Таблица 7.16

Класс арматурной стали

Диаметр, мм

Расчетные сопротивления растяжению при расчетах по предельным состояниям первой группы Rs и Rp, МПа, для мостов и труб

железнодорожных

автодорожных и городских

1 Ненапрягаемая стержневая:

а) гладкая А240

6 - 40

200

210

б) периодического профиля:

А300

10 - 40

250

265

А400

6 и 8

320

340

10 - 40

330

350

2 Напрягаемая стержневая:

а) горячекатаная:

А600*

10 - 32

435

465

А800

10 - 32

565

600

б) термически упрочненная:

Ат600

10 - 28

-

465

Ат800

10 - 14

-

645

16 - 28

-

600

Ат1000

10 - 14

-

775

16

-

745

3 Высокопрочная проволока:

а) гладкая:

В1500

3

1120

1180

В1400

4

1060

1120

В1400

5

1000

1055

В1300

6

940

995

В1200

7

885

930

б) периодического профиля:

Вр1500

3

1100

1155

Вр1400

4

1030

1090

Вр1400

5

940

995

Вр1200

6

885

930

4 Арматурные канаты:

K7-1500

9

1030

1090

К7-1500

12

1000

1055

К7-1400

15

970

1025

5 Стальные канаты:

По соответствующим стандартам

0,54Rrpn

0,57Rrpn

со спиральной свивкой

с двойной свивкой закрытые

* При смешанном армировании стержневую горячекатаную арматуру класса А600 допускается применять в качестве ненапрягаемой арматуры.

Коэффициенты условий работы арматуры

7.39 При расчете арматуры на выносливость расчетные сопротивления арматурной стали растяжению для ненапрягаемой Rsf и напрягаемой Rpf арматуры следует определять по формулам:

Rsf = mas1Rs = ερsβρwRs;                                                          (7.4)

Rpf = map1Rp = ερpβρwRp,                                                         (7.5)

где mas1, map1 - коэффициенты условий работы арматуры, учитывающие влияние многократно повторяющейся нагрузки;

Rs, Rp - расчетные сопротивления арматурной стали растяжению, принимаемые по таблице 7.16;

ερs, ερp - коэффициенты, зависящие от асимметрии цикла изменения напряжений в арматуре ρ = σminmax, приведены в таблице 7.17;

βρw - коэффициент, учитывающий влияние на условия работы арматурных элементов наличия сварных стыков или приварки к арматурным элементам других элементов, приведен в таблице 7.18.

Таблица 7.17

Класс (виды или особенности) применяемой арматурной

Значения коэффициентов ερs и ερp при ρ

-1

-0,5

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,35

Коэффициент ερs

А240

0,48

0,61

0,72

0,77

0,81

0,85

0,89

0,97

1

А300

0,40

0,50

0,60

0,63

0,67

0,70

0,74

0,81

0,83

А300 (Ас-II)

-

-

0,67

0,71

0,75

0,78

0,82

0,86

0,88

А400

0,32

0,40

0,48

0,51

0,54

0,57

0,59

0,65

0,67

Коэффициент ερp

А600 (без стыков или со стыками, выполненными контактной сваркой с механической зачисткой)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

В или пучки из нее

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Вр или пучки из нее

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Канаты К7

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Окончание таблицы 7.17

Класс (виды или особенности) применяемой арматурной стали

Значения коэффициентов ερs и ερp при ρ

0,4

0,5

0,6

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

1

Коэффициент ερs

А240

1

1

1

1

1

1

1

1

1

А300

0,87

0,94

1

1

1

1

1

1

1

А300 (Ас-II)

0,90

0,92

0,94

1

1

1

1

1

1

А-400

0,70

0,75

0,81

0,90

0,95

1

1

1

1

Коэффициент ερp

А600 (без стыков или со стыками, выполненными контактной сваркой с механической зачисткой)

0,38

0,49

0,70

0,78

0,85

0,91

0,94

0,96

1

В или пучки из нее

-

-

-

-

0,85

0,97

1

1

1

Вр или пучки из нее

-

-

-

-

0,78

0,82

0,87

0,91

1

Канаты К7

-

-

-

-

0,78

0,84

0,95

1

1

Примечания

1 Для стальных канатов со спиральной или двойном свивкой и закрытых при ρ ³ 0,85 коэффициент ερp можно принимать равным единице, а при ρ < 0,85 - устанавливать по 8.58, относящимся к расчету на выносливость канатов висячих, вантовых и предварительно напряженных стальных пролетных строений.

2 Для промежуточных значений ρ коэффициенты ερs и ερp следует определять по интерполяции.

7.40 При расчете растянутой поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) в наклонных сечениях на действие поперечной силы к расчетным сопротивлениям растяжению арматурной стали, указанным в таблице 7.16, вводятся коэффициенты условий работы арматуры:

ma4 = 0,8 - для стержневой арматуры;

ma4 = 0,7 - для арматуры из высокопрочной проволоки, арматурных канатов К7 и стальных канатов со спиральной и двойной свивкой и закрытых.

Если в сварных каркасах диаметр хомутов из арматурной стали класса А400 менее 1/3 диаметра продольных стержней, то учитываемые в расчете на поперечную силу напряжения в хомутах не должны превышать, МПа:

245 - при диаметре хомутов 6 и 8 мм;

255 - то же, 10 мм и более.

Таблица 7.18

Тип сварного соединения

Коэффициент асимметрии цикла ρ

Коэффициент βpw для стержневой арматуры диаметром 32 мм и менее для арматурной стали классов

А240

А300

А400

А600

Сварка контактным способом (без продольной зачистки)

0

0,75

0,65

0,60

-

0,2

0,85

0,70

0,65

-

0,4

1

0,80

0,75

0,75

0,7

1

0,90

0,75

0,75

0,8

1

1

0,75

0,80

0,9

1

1

0,85

0,90

Сварка ванным способом на удлиненных накладках-подкладках

0

0,75

0,65

0,60

-

0,2

0,80

0,70

0,65

-

0,4

0,90

0,80

0,75

-

0,7

0,90

0,90

0,75

-

0,8

1

1

0,75

-

0,9

1

1

0,85

-

Контактная точечная сварка перекрещивающихся стержней арматуры и приварка других стержней, сварка на парных смещенных накладках

0

0,65

0,65

0,60

-

0,2

0,70

0,70

0,65

-

0,4

0,75

0,75

0,65

-

0,7

0,90

0,90

0,70

-

0,8

1

1

0,75

-

0,9

1

1

0,85

-

Примечания

1 Если диаметры стержневой растянутой арматуры свыше 32 мм, то значения βpw следует уменьшить на 5 %.

2 Если значения ρ < 0, то значения βpw следует принимать такими же, как при ρ = 0.

3 Для растянутой арматурной стали класса А600, стержни которой имеют сварные стыки, выполненные контактной сваркой с последующей продольной зачисткой, следует принимать βpw = 1.

4 При промежуточных значениях ρ коэффициенты βpw следует определять по интерполяции.

7.41 Для арматурной стали классов А600 и А800 при применении стыков, выполненных контактной сваркой без продольной механической зачистки, и стыков на парных смещенных накладках к расчетным сопротивлениям растяжению, указанным в таблице 7.16, вводится коэффициент условий работы арматуры ma5 = 0,9.

Для арматурной стали классов А240, А300 и А400 при наличии стыков, выполненных контактной сваркой, ванным способом на удлиненных или коротких подкладках, на парных смещенных накладках, расчетные сопротивления растяжению следует принимать такими же, как для арматурной стали, не имеющей стыков.

7.42 При расчете по прочности нормальных сечений в изгибаемых конструкциях для арматурных элементов (отдельных стержней, пучков, канатов), расположенных от растянутой грани изгибаемого элемента на расстоянии более чем 1/5 высоты растянутой зоны сечения, к расчетным сопротивлениям арматурной стали растяжению допускается вводить коэффициенты условий работы арматуры

                                                  (7.6)

где (h - x) - высота растянутой зоны сечения;

а ³ 0,2(h - x) - расстояние оси растянутого арматурного элемента от растянутой грани сечения.

7.43 При перегибе стальных канатов со спиральной или двойной свивкой вокруг анкерных полукруглых блоков диаметром D менее 24d (d - диаметр каната) к расчетным сопротивлениям канатов растяжению при расчетах на прочность должны вводиться коэффициенты условий работы канатов та10, которые при отношениях D/d от 8 до 24 допускается определять по формуле

та10 = 0,7 + 0,0125D/d £ 1.                                               (7.7)

При перегибах вокруг блоков диаметром D менее 8d коэффициенты условий работы канатов следует назначать по результатам опытных исследований.

7.44 При расчетах по прочности оцинкованной высокопрочной гладкой проволоки класса В диаметром 5 мм к расчетным сопротивлениям проволоки растяжению по таблице 7.16 следует вводить коэффициенты условий работы арматуры та11, равные:

0,94 - при оцинковке проволоки по группе С, отвечающей среднеагрессивным условиям среды;

0,88 - то же, по группе Ж, отвечающей жесткоагрессивным условиям среды.

7.45 На всех стадиях работы железобетонной конструкции, на которых арматура не имеет сцепления с бетоном, арматура, не имеющая сцепления с бетоном, должна удовлетворять требованиям по предельным состояниям первой группы, включая требования по расчету на выносливость, и второй группы, предъявляемым в соответствии с разделом 8.

При расчетах на прочность напрягаемых элементов на осевое растяжение на стадии создания в конструкции предварительного напряжения, а также на стадии монтажа до объединения арматуры с бетоном (омоноличивание напрягаемой арматуры) следует применять расчетные сопротивления арматурной стали растяжению с коэффициентами условий работы, равными:

1,10 - для стержневой арматурной стали, а также арматурных элементов из высокопрочной проволоки;

1,05 - для арматурных канатов класса К7, а также стальных канатов со спиральной и двойной свивкой и закрытых.

При этом, если проектом предусмотрен контроль процесса натяжения механическим способом (по манометру) и по вытяжке, коэффициент надежности по нагрузке разрешается принимать равным 1,0.

Для отдельных видов напрягаемой арматуры и конкретных производителей, при соответствующем технико-экономическом обосновании и при условии проведения соответствующих испытаний, регламентируемых 7.33, разрешается применять иные коэффициенты, больше указанных выше, но такие, чтобы расчетные сопротивления на этих стадиях не превышали 80 % временного, но не выше нормативного сопротивления растяжению. При этом коэффициент надежности по нагрузке при определении усилий в напрягаемой арматуре принимается равным 1,10 и может быть понижен до значения 1,05 при условии, что проектом предусмотрен двойной контроль и допускаемое отклонение фактических значений усилия и вытяжки от проектных отличается не более 5 % для каждого напрягаемого элемента или группы элементов при групповом натяжении.

Расчетные характеристики для стальных изделий

7.46 Для стальных изделий железобетонных мостов и труб, представляющих отдельные их конструктивные детали (опорные части, элементы шарниров и деформационных швов, упорные устройства и т.д.), и для стальных закладных изделий из листового и фасонного проката расчетные сопротивления следует принимать такими же, как для элементов стальных конструкций мостов (см. раздел 8).

Расчетные сопротивления для арматурных стержней, анкеруемых в бетоне, следует принимать в соответствии с указаниями, относящимися к арматуре.

Характеристики деформативных свойств арматуры и отношение модулей упругости

7.47 Предельные значения относительных деформаций растянутой арматуры (при расчетах по предельным деформациям) следует принимать равными:

- для ненапрягаемой арматуры - 0,025;

- для напрягаемой арматуры - 0,015.

Значения модуля упругости арматуры следует принимать по таблице 7.19.

Таблица 7.19

Класс (вид) арматурной стали

Модуль упругости, МПа, арматуры

ненапрягаемой Es

напрягаемой Еp

А240, А300

2,1 · 105

-

А400

2,0 · 105

-

А600, А800, А1000

-

1,9 · 105

Проволока классов В, Вр

-

2,0 · 105

Пучки из параллельных проволок классов В, Вр

-

1,9 · 105

Арматурные канаты класса К7

-

1,95 · 105

Пучки из арматурных канатов класса К7

-

1,95 · 105

Стальные канаты:

спиральные и двойной свивки

-

1,7 · 105

закрытые

-

1,6 · 105

7.48 Во всех расчетах элементов мостов, производимых по формулам упругого тела, кроме расчетов мостов с ненапрягаемой арматурой на выносливость и на трещиностойкость следует использовать отношения модулей упругости n1 (Es/Еb или Ер/Еb), определяемые по значениям модулей, приведенным для арматуры в таблице 7.19 и для бетона в таблице 7.11.

При расчетах элементов мостов с ненапрягаемой арматурой на выносливость и на трещиностойкость, при определении напряжений и геометрических характеристик приведенных сечений площадь арматуры учитывается с коэффициентом отношения модулей упругости п', при котором учитывается виброползучесть бетона. Значения п' следует принимать при бетоне классов:

В20                                            22,5;

В22,5 и В25                               20;

В27,5                                          17;

В30 и В35                                  15;

В40 и выше                                10.

Расчет по предельным состояниям первой группы

Расчет по прочности и устойчивости

Общие указания

7.49 Расчет бетонных и железобетонных элементов мостов и труб следует производить, сопоставляя расчетные усилия от внешних нагрузок с предельными усилиями.

Применение изгибаемых, центрально- и внецентренно растянутых бетонных элементов в конструкциях не допускается.

7.50 Расчетные усилия в статически неопределимых конструкциях следует определять с учетом перераспределения усилий от усадки и ползучести бетона, саморазогрева бетона в процессе твердения, искусственного регулирования и предварительного напряжения. Суммарное расчетное усилие от этих факторов допускается определять умножением на коэффициент надежности по нагрузке 1,1 (или 0,9).

7.51 Предельные усилия в элементах конструкций следует определять в сечениях, нормальных и наклонных к продольной оси элемента.

7.52 При расчете бетонных и железобетонных элементов на воздействие сжимающей продольной силы N за предельное значение усилия необходимо принимать меньшее, полученное из расчетов по прочности и устойчивости. При расчете по прочности следует учитывать случайный эксцентриситет ес.сл = (1/400)l0 (l0 - геометрическая длина элемента или ее часть между точками закрепления элемента, принимаемая с учетом требований 7.16).

При расчете по трещиностойкости и деформациям случайный эксцентриситет учитывать не следует.

В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет ес (относительно центра тяжести приведенного сечения) находится как сумма эксцентриситетов, определяемая из статического расчета конструкции и случайного ес.сл.

Для элементов статически неопределимых конструкций величина эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения ес принимается равной эксцентриситету, полученному из статического расчета, но не менее ес.сл.

7.53 Расчет по прочности и устойчивости сжатых, внецентренно сжатых бетонных и железобетонных элементов прямоугольного, таврового, двутаврового и коробчатого сечений в зависимости от величины эксцентриситета ес = M/N производится в соответствии с таблицей 7.20.

Таблица 7.20

Вид расчета

Конструкции

бетонные

железобетонные

Номера настоящих норм, в соответствии с которыми следует выполнять расчеты при эксцентриситетах

ес £ r

ес > r

ес £ r

ес > r

По прочности

7.68

7.68

7.69

7.70

7.54

7.54

-

7.54

По устойчивости

7.66

-

7.69

-

7.55

-

7.55

-

Примечание - r - ядровое расстояние.

Сжатые элементы с расчетным начальным эксцентриситетом ес > r следует рассчитывать на внецентренное сжатие.

Влияние прогиба на увеличение расчетного усилия внецентренно сжатого элемента при расчете по недеформируемой схеме следует учитывать путем умножения эксцентриситета ес на коэффициент η, определяемый по 7.54.

При расчете на устойчивость при ес £ r коэффициент продольного изгиба φ следует принимать в соответствии с 7.55.

7.54 Коэффициент η, учитывающий влияние прогиба по прочности, определяется по формуле

                                                            (7.8)

где Ncr - условная критическая сила, определяемая по формулам:

для бетонных элементов

                                           (7.9)

для железобетонных элементов

                              (7.10)

где Ib - момент инерции площади сечения бетона определяется без учета трещин в бетоне;

Is - момент инерции площади сечения ненапрягаемой и напрягаемой арматуры.

Моменты инерции определяются относительно осей, проходящих через центр тяжести приведенного сечения.

В формулах (7.9) и (7.10) коэффициентами φl и φр учитывается соответственно влияние на прогиб длительного действия нагрузки, предварительного напряжения арматуры и относительной величины эксцентриситета.

Значение коэффициента φl следует принимать равным

φl = 1 + Мl/М,                                                       (7.11)

где М - момент относительно наиболее растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных и временных нагрузок;

Ml - то же, от действия постоянных нагрузок.

Значение коэффициента δ следует принимать равным ес/h, но не менее определяемого по формуле

δmin = 0,5 - 0,01l0/h - 0,01Rb,                                          (7.12)

где Rb - расчетное сопротивление бетона, МПа;

l0 - расчетная длина элемента.

Если моменты (или эксцентриситеты) от полной нагрузки и от постоянной имеют разные знаки, то при абсолютном значении эксцентриситета полной нагрузки ес ³ 0,1h следует принимать φl = 1,0, а при ес < 0,1h φl = 1,05.

Значение коэффициента φр, учитывающего влияние предварительного натяжения арматуры на жесткость элемента, следует определять по формуле

                                                     (7.13)

где σbp - предварительное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести продольной арматуры с учетом всех потерь согласно приложению Р;

для кольцевых и круглых сечений h = D.

В формуле (7.13) расчетные сопротивления Rb принимаются без учета коэффициентов условий работы бетона, а значения еc/h не должны превышать 1,5.

Сжатые железобетонные элементы должны иметь характеристики, при которых обеспечивается условие

N/Ncr £ 0,7.                                                           (7.14)

При расчете элементов на внецентренное сжатие из плоскости изгиба, созданного внецентренным приложением нагрузки, необходимо учитывать значение случайного эксцентриситета (7.52).

Для железобетонных элементов, имеющих несмещаемые опоры или опоры, одинаково перемещающиеся при вынужденных деформациях (например, при температурных удлинениях), значения коэффициента η следует принимать:

для сечений в средней трети длины элемента - по формуле (7.8);

то же, в пределах крайних третей длины элемента - по интерполяции между значениями, вычисленными для средней трети, и единицей, принимаемой для опорных сечений.

7.55 Коэффициент продольного изгиба φ при расчетах сжатых (ес = 0) и внецентренно сжатых элементов, имеющих относительный эксцентриситет ес/r £ 1, следует определять по формуле

                                                     (7.15)

где φm - коэффициент продольного изгиба, учитывающий воздействие временной нагрузки;

φl - то же, постоянных нагрузок;

Nl - расчетное продольное усилие от постоянной нагрузки с учетом усилия в напрягаемой арматуре, не имеющей сцепления с бетоном;

Nm - расчетное продольное усилие от временной нагрузки;

N = Nl + Nm - полное расчетное продольное усилие.

Значения коэффициентов φm и φl, при вычислении которых учтены также значения случайных эксцентриситетов по 7.52, следует принимать для железобетонных элементов по таблице 7.21, для бетонных элементов - по таблице 7.22.

Таблица 7.21

Характеристики гибкости элемента

Коэффициенты продольного изгиба

φm при относительных эксцентриситетах ес/r

φl

l0/b

l0/d

l0/i

0

0,25

0,50

1,00

4

3,5

14

1

0,90

0,81

0,69

1

1

0,90

0,81

0,69

10

3,6

35

1

0,86

0,77

0,65

0,84

1

0,86

0,77

0,65

12

10,4

40

0,95

0,83

0,74

0,62

0,79

0,95

0,83

0,74

0,62

14

12,1

48,5

0,90

0,79

0,70

0,58

0,70

0,85

0,74

0,65

0,53

16

13,8

55

0,86

0,75

0,66

0,55

0,65

0,78

0,67

0,58

0,47

18

15,6

62,5

0,82

0,71

0,62

0,51

0,56

0,75

0,64

0,55

0,44

20

17,3

70

0,78

0,67

0,47

0,48

0,47

0,70

0,59

0,39

0,40

22

19,1

75

0,72

0,60

0,52

0,43

0,41

0,64

0,52

0,44

0,35

24

20,8

83

0,67

0,55

0,47

0,38

0,32

0,59

0,47

0,39

0,30

26

22,5

90

0,62

0,51

0,44

0,35

0,25

0,53

0,42

0,35

0,26

28

24,3

97

0,58

0,49

0,43

0,34

0,20

0,50

0,41

0,35

0,26

30

26

105

0,53

0,45

0,39

0,32

0,16

0,46

0,38

0,32

0,25

32

27,7

110

0,48

0,41

0,36

0,31

0,14

0,42

0,35

0,30

0,25

34

29

120

0,43

0,36

0,31

0,25

0,10

0,39

0,32

0,27

0,21

38

33

130

0,38

0,32

0,28

0,24

0,08

0,33

0,28

0,24

0,20

40

34,6

140

0,35

0,29

0,25

0,21

0,07

0,32

0,26

0,22

0,18

43

37,5

150

0,33

0,28

0,24

0,21

0,06

0,30

0,25

0,21

0,18

Примечание - Над чертой приведены значения для железобетонных элементов с ненапрягаемой арматурой и предварительно напряженных элементов при отсутствии на данной стадии их работы сцепления напрягаемой арматуры с бетоном, под чертой - для предварительно напряженных элементов при наличии сцепления напрягаемой арматуры с бетоном.

Таблица 7.22

Характеристики гибкости элемента

Коэффициенты продольного изгиба

φm при относительных эксцентриситета ес/r

φl

l0/b

l0/i

0

0,25

0,50

1,00

4

14

1

0,86

0,77

0,65

1

6

21

098

0,84

0,75

0,63

0,94

8

28

0,95

0,81

0,72

0,60

0,88

10

35

0,92

0,78

0,69

0,57

0,80

12

42

0,88

0,76

0,67

0,55

0,72

14

49

0,85

0,74

0,65

0,53

0,62

16

56

0,79

0,68

0,59

0,48

0,58

18

63

0,74

0,63

0,54

0,43

0,43

20

70

0,67

0,56

0,46

0,37

0,32

22

77

0,63

0,51

0,43

0,34

0,26

24

84

0,58

0,46

0,38

0,29

0,20

26

91

0,49

0,38

0,31

0,22

0,16

В таблицах 7.21 и 7.22 обозначены:

b - сторона прямоугольного сечения, нормальная к направлению перемещения элемента;

d - диаметр круглого сечения элемента;

l0/i - гибкость элемента (i - наименьший радиус инерции поперечного сечения);

ес/r - относительный эксцентриситет силы N;

ес - эксцентриситет силы N относительно центра тяжести приведенного сечения;

r = Wred/Ared - ядровое расстояние (Wred и Ared - момент сопротивления и площадь приведенного сечения).

Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

7.56 Предельные усилия в сечениях согласно 7.62 - 7.71 и 7.75 следует определять исходя из следующих предпосылок:

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сопротивление бетона сжатию ограничивается напряжениями, равными Rb и равномерно распределенными в пределах условной сжатой зоны бетона;

растягивающие напряжения в арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями растяжению в ненапрягаемой Rs и напрягаемой Rp арматуре;

сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями сжатию Rsc, а в напрягаемой - наибольшими сжимающими напряжениями σрс согласно 7.60.

Допускается производить указанные расчеты по предельным деформациям с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры в соответствии с СП 63.13330, СП 52-101 [18] и СП 52-102 [19].

7.57 Если в сжатой зоне расчетного сечения имеются бетоны разных классов, то их площади приводятся пропорционально расчетным сопротивлениям к бетону одного расчетного сопротивления.

7.58 При расчете балок с плитой в сжатой зоне длина свесов плиты, вводимая в расчет, не должна превышать шести ее толщин hf, считая от начала свеса, и должна быть не более половины расстояния в свету между балками.

Начало свеса принимается от ребра балки или от конца вута, если он имеет уклон 1:3 и более.

При переменной толщине плиты, а также при вутах с уклоном менее 1:3 длина свесов определяется по приведенной толщине плиты, которая находится с учетом площади плиты и вутов.

Площадь свесов растянутых поясов двутавровых сечений при расчете не учитывается.

7.59 Если количество растянутой арматуры по конструктивным соображениям или по расчету по трещиностойкости превышает требуемое по расчету по прочности, то в расчете допускается учитывать не всю арматуру, а только требуемую из расчета по прочности.

7.60 Напрягаемую арматуру, расположенную в сжатой зоне и имеющую сцепление с бетоном, следует вводить в расчет с напряжением

σрс = Rpc - σpc1,                                                         (7.16)

где Rpc - учитываемое расчетом наибольшее сжимающее напряжение в напрягаемой арматуре согласно 7.38;

σрс1 - расчетное напряжение в напрягаемой арматуре (за вычетом всех потерь) при коэффициенте надежности по нагрузке, равном γg = 1,1; при σрс1 £ Rpc принимается σрс = 0.

Площадь поперечного сечения сжатой арматуры А's вводится в расчет в зависимости от соотношения расчетной высоты сжатой зоны бетона х и расстояния a's этой арматуры до сжатой грани сечения.

При расчете изгибаемых элементов площадь A's учитывается полностью, если х2 ³ 2а's, где х2 - высота сжатой зоны, определенная с учетом сжатой арматуры A's.

Если без учета сжатой арматуры высота сжатой зоны сечения отвечает условию х1 ³ 2а's, а при учете сжатой арматуры х2 £ 2а's, то расчет на прочность допускается производить, используя условие

M £ (RpAp + RsAs)(h0 - a's).                                                 (7.17)

Опечатка

A's при х1 < 2а's не учитывается.

7.61 Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от значения относительной высоты сжатой зоны ξ = х/h0, определяемой из соответствующих условий равновесия. Значение ξ при расчете конструкций, как правило, не должно превышать относительной высоты сжатой зоны бетона ξу, при которой предельное состояние бетона сжатой зоны наступает не ранее достижения в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs или Rp с учетом соответствующих коэффициентов условий работы для арматуры.

Значение ξу определяется по формуле

                                                        (7.18)

где ω = 0,85 - 0,008Rb  - для элементов с обычным армированием;

ω = 0,85 - 0,008Rb + δ £ 0,9 - для элементов с косвенным армированием;

при этом расчетное сопротивление бетона Rb следует принимать в МПа, а значение δ - равным 10μ, но не более 0,15 (где μ - коэффициент армирования, принимаемый согласно 7.72);

напряжения в арматуре σ1, МПа, следует принимать равными:

Rs                    - для ненапрягаемой арматуры;

Rp + 500 - σp - для напрягаемой арматуры;

расчетное сопротивление напрягаемой арматуры растяжению Rp следует принимать с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, а величину предварительного напряжения в арматуре σp - с учетом первых и вторых потерь по приложению Р;

при наличии напрягаемой и ненапрягаемой арматуры напряжение σ1 принимается по напрягаемой арматуре;

напряжение σ2 является предельным напряжением в арматуре сжатой зоны и должно приниматься равным 500 МПа.

Если при расчете по прочности окажется необходимым и обоснованным сохранение полученного по расчету значения ξ = х/h0 по величине большего граничного значения ξу, то расчет следует производить с использованием нелинейной деформационной модели согласно указаниями СП 63.13330, СП 52-101 [18] и СП 52-102 [19].

Указаниями СП 52-101 [18] и СП 52-102 [19] рекомендуется руководствоваться при расчетах:

железобетонных элементов на косое внецентренное сжатие и косой изгиб;

элементов прямоугольной и непрямоугольной формы с арматурой, произвольно распределенной по сечению; коротких консолей;

конструкций на продавливание и отрыв;

элементов, работающих на изгиб с кручением.

Во всех перечисленных расчетах следует для бетона и арматуры принимать расчетные сопротивления и предельные деформации, установленные в настоящих нормах.

Расчет изгибаемых железобетонных элементов

7.62 Расчет прямоугольных сечений (рисунок 7.1) при ξ = x/h0 £ ξy следует производить из условия

M £ Rbbx(h0 - 0,5x) + RscA's(h01 - a's) + σpcA'p(h0 - a'p),                    (7.19)

при этом высоту сжатой зоны х следует определять по формуле

RpAp + RsAs - RscA's - σрсА'р = Rbbx.                                        (7.20)

Здесь и в других формулах допускается высоту h0 принимать от равнодействующих усилий в. арматуре Ар и As. При отсутствии напрягаемой арматуры h0 = h01.

Расчет продольного стыка плиты проезжей части ребристых пролетных строений автодорожных и городских мостов на прочность производится с введением к правой части формул (7.19) и (7.20) коэффициентов условий работы, равных 0,8 - для бездиафрагменных и 0,9 - для диафрагменных пролетных строений.

Описание: Untitled-1 copy

Рисунок 7.1 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого железобетонного элемента, при расчете его по прочности

7.63 Расчет тавровых, двутавровых и коробчатых сечений с плитой в сжатой зоне при ξ = x/h0 £ ξy следует производить в зависимости от положения границы сжатой зоны:

а) если граница сжатой зоны проходит в плите (рисунок 7.2,а), т.е. соблюдается условие

RpAp + RsAs £ Rbb'fx + RscA's + σрсА'р,                                       (7.21)

расчет производится, как для прямоугольного сечения шириной b'f в соответствии с 7.62;

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (рисунок 7.2,б), т.е. условие (7.21) не соблюдается, расчет должен выполняться из условия

М £ Rhbx(h0 - 0,5х) + Rb(b'f - b)h'f(h0 - 0,5h'f) + RscA's(h01 - a's) + σpcA'p(h0 - a'p),             (7.22)

при этом высоту сжатой зоны бетона х следует определять по формуле

RpAp + RsAs - RscAs - σpcA'p = Rbbx + Rb(b'f - b)h'f.                                (7.23)

Описание: Untitled-1 copy

а - при расположении границы сжатой зоны в плите; б - то же, в ребре

Рисунок 7.2 - Форма сжатой зоны в сечениях железобетонных элементов с плитой в сжатой зоне

7.64 Расчет изгибаемых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего и наружного радиусов r1/r2 ³ 0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее шести), должен производиться, как для внецентренно сжатых элементов в соответствии с 7.71, принимая значение продольной силы N = 0 и подставляя вместо Nec значение изгибающего момента М.

7.65 Если рабочая напрягаемая арматура в изгибаемых железобетонных элементах автодорожных мостов не имеет сцепления с бетоном, то расчет сечений по прочности производится согласно 7.62 и 7.63, при этом в соответствующие формулы вместо расчетного сопротивления растяжению напрягаемой арматуры Rp вводится значение σp1 установившегося (за вычетом всех потерь) предварительного напряжения в напрягаемой арматуре с учетом коэффициентов надежности по нагрузке.

Кроме этого, в составных по длине конструкциях следует дополнительно производить расчет по формулам сопротивления упругих материалов на расчетные нагрузки (с коэффициентом надежности по нагрузке), включая усилие от предварительного напряжения. На всех стадиях работы в стыках, не армированных ненапрягаемой арматурой, не допускаются растягивающие напряжения в зонах, где эти напряжения возникают от внешней нагрузки.

Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов

7.66 Внецентренно сжатые бетонные элементы с начальным эксцентриситетом ес £ r (3.55) следует рассчитывать по устойчивости, выполняя условие

N £ φRbAb,                                                          (7.24)

где φ - коэффициент, принимаемый по 7.55;

Аb - площадь сжатого сечения элемента.

7.67 Расчет по прочности внецентренно сжатых бетонных элементов при ес > r (r - ядровое расстояние по 7.55) производится в зависимости от положения нейтральной оси и значения а, принимаемого по формуле

а = ас - есη,                                                           (7.25)

где а - расстояние от точки приложения продольной силы N до наиболее сжатой грани сечения с учетом коэффициента η, определяемого согласно 7.54;

ас - расстояние от оси, проходящей через центр тяжести всего сечения, до наиболее сжатой грани;

ес - начальный эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести всего сечения.

При этом равнодействующая внешних сил должна находиться в пределах поперечного сечения элемента при соблюдении условия

есη £ 0,8ас.                                                          (7.26)

7.68 При расчете внецентренно сжатых бетонных элементов таврового, двутаврового и коробчатого сечений с плитой в сжатой зоне (рисунок 7.3) прочность сечения обеспечивается при соблюдении условия

N £ Rbbx + Rb(b'f - b)h'f,                                              (7.27)

при этом высота сжатой зоны определяется:

при а > 0,5h'f (нейтральная ось проходит в пределах ребра)

                                  (7.28)

при а £ 0,5h'f (нейтральная ось проходит в пределах сжатой плиты) для расчета используются формулы (7.27) и (7.28) с заменой b на b'f.

При расчете внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения прочность обеспечивается при соблюдении условия

N £ Rbbx,                                                               (7.29)

при этом высота сжатой зоны определяется по формуле

x = h - 2ecη.                                                             (7.30)

Кроме расчета по прочности в плоскости действия изгибающего момента элемент должен быть проверен расчетом по устойчивости с изгибом из плоскости действия момента (7.55).

Описание: Untitled-1 copy

Рисунок 7.3 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого бетонного элемента

Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов

7.69 Внецентренно сжатые железобетонные элементы с расчетным эксцентриситетом ес £ r (7.55) следует рассчитывать по устойчивости и прочности исходя из следующих условий:

а) расчет по устойчивости:

при наличии сцепления арматуры с бетоном

N £ φ(RbAb + RscA's + RpcA'p);                                        (7.31)

при отсутствии сцепления напрягаемой арматуры с бетоном

                             (7.32)

б) расчет по прочности:

при наличии сцепления арматуры с бетоном

                                          (7.33)

при отсутствии сцепления напрягаемой арматуры с бетоном

                                  (7.34)

В формулах (7.31) - (7.34):

N - продольное сжимающее усилие от расчетных нагрузок (без учета усилия предварительного напряжения);

φ - коэффициент продольного изгиба, принимаемый по 7.55;

Rb - расчетное сопротивление бетона сжатию при расчете по прочности, принимаемое по таблице 7.6;

Аb - полная площадь сечения элемента; если площадь сечения арматуры превышает 3 %, то Аb заменяют на (Аb - A's - А'р);

Rsc, Rpc - расчетные сопротивления арматуры сжатию, принимаемые по 7.38;

σрс - учитываемое в расчете, согласно 7.60, напряжение в напрягаемой арматуре, расположенной в сжатой зоне;

σрс1 - установившееся предварительное напряжение в напрягаемой арматуре А'р, согласно 7.60, после проявления всех потерь;

μsc = A's/Ab;

σb = N/Ab;

А's, А'р - площади сечения соответственно всей ненапрягаемой и напрягаемой арматуры;

п1 - отношение модулей упругости, принимаемое по 7.48.

7.70 Расчет по прочности внецентренно сжатых железобетонных элементов таврового, двутаврового и коробчатого поперечного сечений с плитой в сжатой зоне с эксцентриситетом ес > r при x > h'f и ξ £ ξу (рисунки 7.2 и 7.4) следует производить, используя условие

Ne0 £ Rbbx(h0 - 0,5x) + Rb(b'f - b)h'f(h0 - 0,5h'f) + RscA's(h01 - a's) + σpcA'p(h0 - a'p)       (7.35)

и определять величину e0 по формуле

e0 = е + ec(η - 1),                                                          (7.36)

где N - продольная сила;

η - коэффициент, определяемый по 7.54;

e - расстояние от точки приложения силы N до равнодействующей усилий в растянутой арматуре;

ес - начальный эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести всего сечения (с учетом случайного эксцентриситета согласно 7.52);

σpc - сжимающее напряжение в напрягаемой арматуре, расположенной в зоне, сжатой от внешней нагрузки, согласно 7.60.

Для прямоугольных сечений в формуле (7.35) принимается b'f = b.

Высоту сжатой зоны бетона х необходимо определять по формуле

N + RhAp + RsAs - RscA's - σpcA'p = Rbbx + Rb(b'f - b)h'f.                        (7.37)

Знаки при усилиях в формуле (7.37) соответствуют расположению силы N вне сечения.

При расчете двутавровых сечений с плитой в растянутой зоне свесы плиты не учитываются. Кроме расчета по прочности в плоскости действия изгибающего момента следует проводить расчет по устойчивости с изгибом из плоскости действия момента.

Учет работы сжатой ненапрягаемой арматуры следует производить по 7.60. Однако если без учета этой арматуры х > 2а's, а с ее учетом, х < 2а's, то расчет по прочности допускается производить, используя условие

Ne0 £ (RpAp + RsAs + N)(h0 - a's).                                            (7.38)

Расчет на прочность внецентренно сжатых предварительно напряженных элементов при предварительном напряжении заменяется расчетом по образованию продольных трещин под нормативной нагрузкой (7.100) с ограничением сжимающих напряжений в бетоне значениями Rb,mc1, соответствующими классу передаточной прочности бетона.

Описание: Untitled-1 copy

Рисунок 7.4 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого железобетонного элемента, при расчете его по прочности

7.71 Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов кольцевого сечения при отношении внутреннего r1 и наружного r2 радиусов r1/r2 ³ 0,5 с ненапрягаемой арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее 6), производится в зависимости от относительной площади сжатой зоны бетона, равной

                                                   (7.39)

В зависимости от значений ξcir в расчетах используются приведенные условия:

а) при 0,15 < ξcir < 0,60 из условия

           (7.40)

б) при ξcir £ 0,15 из условия

                        (7.41)

где                                                        (7.42)

в) при ξcir ³ 0,6 из условия

                                            (7.43)

где                                                     (7.44)

В формулах (7.39) - (7.44):

Ab - площадь бетона кольцевого сечения;

As,tot - площадь сечения всей продольной арматуры;

rm = (r1 + r2)/2,                                                             (7.45)

rs - радиус окружности, проходящей через центры тяжести стержней рассматриваемой арматуры.

Эксцентриситет продольной силы e0 определяется с учетом случайного эксцентриситета по 7.52 и прогиба элемента согласно 7.54 и 7.70.

7.72 Расчет элементов сплошного сечения с косвенным армированием и с ненапрягаемой продольной арматурой следует производить согласно требованиям 7.69,б и 7.70. В расчет следует вводить часть бетонного сечения, ограниченную крайними стержнями сеток поперечной арматуры или спиралью (считая по ее оси), и подставлять в расчетные формулы вместо Rb приведенную призменную прочность Rb,red. Гибкость l0/ief элементов с косвенным армированием не должна превышать при армировании: сетками - 55, спиралью - 35 (где ief - радиус инерции, вводимой в расчет части сечения).

Значения Rb,red следует определять по формулам:

а) при армировании сварными поперечными сетками

Rb,red = Rb + φμs,xyRs,                                                       (7.46)

где Rs - расчетное сопротивление растяжению арматуры сеток;

                                                  (7.47)

В формулах (7.46) и (7.47):

пх, Asx, lx - соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержней сетки в одном направлении (считая в осях крайних стержней);

пу, Asy, ly - то же, в другом направлении;

Aef - площадь сечения бетона, заключенного внутри контура сеток (считая по осям крайних стержней);

s - расстояние между сетками (считая по осям стержней); если устанавливается одна сетка, то величина s принимается равной 7 см;

φ - коэффициент эффективности косвенного армирования, определяемый по формуле

                                                         (7.48)

при                                                        (7.49)

В формуле (7.49) Rs и Rb принимаются в МПа, μ = μs,xy.

Площади поперечного сечения стержней сетки на единицу длины в одном и другом направлениях должны различаться не более чем в 1,5 раза;

б) при армировании спиральной или кольцевой арматурой

Rb.red = Rb + Rs                                              (7.50)

где Rs - расчетное сопротивление арматуры спирали;

ес - эксцентриситет приложения продольной силы (без учета влияния прогиба);

μ - коэффициент армирования, равный

                                                                                  (7.51)

As,cir - площадь поперечного сечения спиральной арматуры;

def - диаметр части сечения внутри спирали;

s - шаг спирали.

При учете влияния прогиба на несущую способность элементов с косвенным армированием следует пользоваться указаниями 7.54, определяя момент инерции для части их сечения, ограниченной крайними стержнями сеток или заключенной внутри спирали. Значение Ncr, полученное по формуле (7.9), должно быть умножено на коэффициент φ1 = 0,25 + 0,05l0/cef £ 1 (где cef равно высоте или диаметру учитываемой части бетонного сечения), а при определении δ второй член правой части формулы (7.12) заменяется на 0,01(l0/cef2, где φ2 = (0,1l0/cef - 1) £ 1. Косвенное армирование учитывается в расчете при условии, что несущая способность элемента, определенная с учетом Аеf и Rb,red, превышает его несущую способность, определенную по полному сечению Аb и с учетом Rb (но без учета косвенной арматуры). Кроме этого, косвенное армирование должно соответствовать конструктивным требованиям 7.153.

7.73 При расчете элементов с косвенным армированием наряду с расчетом по прочности следует производить расчет, обеспечивающий трещиностойкость защитного слоя бетона. Этот расчет следует производить согласно указаниям 7.69,б и 7.70 под эксплуатационной нагрузкой (при γf = 1), учитывая всю площадь сечения бетона и принимая вместо Rb и Rs расчетные сопротивления Rbn и Rsn для предельных состояний второй группы, а также принимая расчетное сопротивление арматуры сжатию равным Rsc,ser, но не более 400 МПа.

Расчет центрально-растянутых элементов

7.74 При расчете сечений центрально-растянутых железобетонных элементов все расчетное усилие должно полностью восприниматься арматурой, при этом требуется соблюдение условия

N £ RsAs + RpAp,                                                          (7.52)

где N - продольное растягивающее усилие, приложенное центрально.

Расчет внецентренно растянутых элементов

7.75 Расчет сечений внецентренно растянутых железобетонных элементов следует производить в зависимости от положения продольной силы N исходя из следующих условий:

а) если продольная сила N приложена между равнодействующими усилий в соответствующей арматуре (рисунок 7.5,а), причем все сечение растянуто, то в этом случае вся расчетная сила должна быть полностью воспринята арматурой и расчет следует производить, используя условия:

Ne £ RsA's(h01 - a's) + RpA'p(h0 - a'p);                                       (7.53)

Ne' £ RsAs(h - as - a's) + RpAp(h - ap - a'p);                                  (7.54)

б) если продольная сила N приложена за пределами расстояний между равнодействующими усилий в соответствующей арматуре (рисунок 7.5,б) с расположением нейтральной оси в пределах ребра, то прочность сечения следует устанавливать из условия

Ne £ Rbbx(h0 - 0,5x)+ Rb(b'f - b)h'f (h0 - 0,5h'f) + RscA's(h01 - a's) + σpcA'p(h0 - a'p). (7.55)

Высоту сжатой зоны бетона х следует определять по формуле

RbAp + RsAs - RscA's - σpcA'p - N = Rbbx + Rb(b'f - b)h'f.                         (7.56)

Если полученное из расчета по формуле (7.56) значение х > ξуh0, то в условие (7.55) подставляется х = ξуh0, где ξу определяется согласно указаниям 7.61.

Учет работы сжатой арматуры следует производить согласно 7.60. Однако, если без учета этой арматуры величина х > 2a's, а с учетом ее х < 2а's, то расчет по прочности следует производить из условия

Ne £ (RpAp + RsAs - N)(h0 - a's).                                               (7.57)

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

7.76 Расчет по прочности наклонных сечений должен производиться с учетом переменности сечения:

на действие поперечной силы между наклонными трещинами согласно 7.77 и по наклонной трещине по 7.78;

на действие изгибающего момента по наклонной трещине для элементов с поперечной арматурой согласно 7.83.

Описание: Untitled-1 copy

а - продольная сила N приложена между равнодействующими усилий в арматуре; б - то же, за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре

Рисунок 7.5 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно растянутого железобетонного элемента, при расчете его по прочности

Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы

7.77 Для железобетонных элементов с поперечной арматурой должно быть соблюдено условие, обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами

Q £ 0,3φw1φb1Rbbh0.                                                       (7.58)

В формуле (7.58):

Q - поперечная сила на расстоянии не ближе h0 от оси опоры;

φw1 = 1 + ηn1μw, при расположении хомутов нормально к продольной оси φw1 £ 1,3,

где η = 5 - при хомутах, нормальных к продольной оси элемента;

η = 10 - то же, наклонных под углом 45°;

п1 - отношение модулей упругости арматуры и бетона, определяемое согласно 7.48;

                                                               (7.59)

Asw - площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости;

Sw - расстояние между хомутами по нормали к ним;

b - толщина стенки (ребра);

h0 - рабочая высота сечения.

Коэффициент φb1 определяется по формуле

φb1 = 1 - 0,01Rb,                                                         (7.60)

где расчетное сопротивление Rb принимается в МПа.

7.78 Расчет наклонных сечений элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы (рисунок 7.6) следует производить из условий:

для элементов с ненапрягаемой арматурой

Q £ ΣRswAsisinα + ΣRswAsw + Qb + Qrw;                                      (7.61)

для элементов с напрягаемой арматурой при наличии ненапрягаемых хомутов

Q £ ΣRpwApisinα + ΣRswAsw + ΣRpwApw + Qb + Qrw.                              (7.62)

Описание: Untitled-1 copy

а - с ненапрягаемой арматурой; б - с напрягаемой арматурой

Рисунок 7.6 - Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы

В формулах (7.61) и (7.62):

q - максимальное значение поперечной силы от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

ΣRswAsisinα, ΣRswAsw - суммы проекций усилий всей пересекаемой ненапрягаемой (наклонной и нормальной к продольной оси элемента) арматуры при длине проекции сечения с, не превышающей 2h0;

ΣRpwApisinα, ΣRpwApw - то же, в напрягаемой арматуре, имеющей сцепление с бетоном (если напрягаемая арматура не имеет сцепления с бетоном, то значение расчетного сопротивления Rpw следует принять равным установившемуся предварительному напряжению σpw1 в напрягаемой арматуре);

Rsw, Rpw - расчетные сопротивления ненапрягаемой и напрягаемой арматуры с учетом коэффициентов та4 или mp4, определяемых по 7.40;

α - угол наклона стержней (пучков) к продольной оси элемента в месте пересечения наклонного сечения;

Qb - поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения и определяемое по формуле

                                                (7.63)

где b, h0 - толщина стенки (ребра) или ширина сплошной плиты и расчетная высота сечения, пересекающего центр сжатой зоны наклонного сечения;

с - длина проекции невыгоднейшего наклонного сечения на продольную ось элемента, определяемая сравнительными расчетами согласно требованиям 7.79;

т - коэффициент условий работы, равный

                                                  (7.64)

но не менее 1,3 и не более 2,5,

где Rb,sh - расчетное сопротивление бетона скалыванию при изгибе;

τq - наибольшее скалывающее напряжение от нормативной нагрузки; при τq £ 0,25Rb,sh - проверку на прочность по наклонным сечениям допускается не производить, а при τq > Rb,sh - сечение должно быть изменено;

Qrw - усилие, воспринимаемое горизонтальной арматурой, кгс

Qrw = 1000ArwK,                                                     (7.65)

где Arw - площадь горизонтальной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, см2, пересекаемой наклонным сечением под углом β, град.

Значение коэффициента К определяется условием

                                                 (7.66)

В сечениях, расположенных между хомутами, при β = 90°

Qrw = 1000Arw.                                                      (7.67)

7.79 Невыгоднейшее наклонное сечение и соответствующую ему проекцию на продольную ось элемента следует определять посредством сравнительных расчетов из условия минимума поперечной силы, воспринимаемой бетоном и арматурой. При этом на участках длиной 2h0 от опорного сечения следует выполнять проверку наклонных сечений с углом наклона к опорному (вертикальному) сечению 45° для конструкций с ненапрягаемой арматурой и 60° - с напрягаемой. При сосредоточенном действии нагрузки вблизи опоры наиболее опасное наклонное сечение имеет направление от нагрузки к опоре.

7.80 При наличии напрягаемых хомутов угол к продольной оси элемента при дополнительной проверке по наклонным сечениям следует определять по формуле

                                                      (7.68)

где σтt - значение главного растягивающего напряжения;

τb - значение касательного напряжения.

7.81 Для железобетонных элементов без поперечной арматуры должно соблюдаться условие, ограничивающее развитие наклонных трещин

Q £ Qb + Qrw.                                                         (7.69)

7.82 При расчете растянутых и внецентренно растянутых элементов при отсутствии в них сжатой зоны вся поперечная сила Q должна восприниматься поперечной арматурой.

При расчете внецентренно растянутых элементов при наличии сжатой зоны значение Qb, вычисленное по формуле (7.63), следует умножить на коэффициент kt, равный

                                                       (7.70)

но не менее 0,2 (N - продольная растягивающая сила).

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающих моментов

7.83 Расчет наклонных сечений по изгибающему моменту (рисунок 7.7) следует производить, используя условия:

для элементов с ненапрягаемой арматурой

M £ RsAszs + ΣRsAswzsw + ΣRsAsizsi;                                    (7.71)

для элементов с напрягаемой арматурой при наличии ненапрягаемых хомутов

М £ RpApzp + ΣRpApwzpw + ΣRsAswzsw + ΣRpApizpi,                          (7.72)

где М - момент относительно оси, проходящей через центр сжатой зоны наклонного сечения, от расчетных нагрузок, расположенных по одну сторону от сжатого конца сечения;

zsw, zs, zsi, zpw, zp, zpi - расстояния от усилий в ненапрягаемой и напрягаемой арматуре до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне бетона в сечении, для которого определяется момент; остальные обозначения приведены в 7.78.

Продольная арматура стенок в расчете не учитывается.

Положение невыгоднейшего наклонного сечения следует определять путем сравнительных расчетов, проводимых, как правило, в местах обрыва или отгибов арматуры и в местах резкого изменения сечения.

7.84 Для наклонных сечений, пересекающих растянутую грань элемента на участках, обеспеченных от образования нормальных трещин от нормативной нагрузки (при σbt < Rbt), расчет на действие момента допускается не производить.

7.85 При расчете по прочности на действие момента напрягаемую поперечную арматуру, не имеющую сцепления с бетоном, следует учитывать так же, как и при расчете на поперечную силу по 7.78.

Описание: Untitled-1 copy

а - с ненапрягаемой арматурой; б - с напрягаемой арматурой

Рисунок 7.7 - Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие изгибающего момента

Расчет стыков на сдвиг

7.86 Клееные или бетонируемые стыки (плоские или с уступом) в изгибаемых составных по длине конструкциях следует рассчитывать на прочность по сдвигу по формуле

Q £ 0,45mshNα,                                                   (7.73)

где Q - максимальное сдвигающее усилие от внешних нагрузок и предварительного напряжения в наклонной арматуре, взятых с коэффициентами надежности, соответствующими расчетам по первой группе предельных состояний;

0,45 - расчетное значение коэффициента трения бетона по бетону;

msh - коэффициент условий работы стыкового шва при сдвиге, определяемый для разных видов стыков по 7.87;

Nα - усилие, воспринимаемое площадью рабочего сечения стыка, соответствующей сжатой части эпюры нормальных напряжений.

При этом коэффициенты надежности к усилиям, возникающим в напрягаемой арматуре (вместо указанных в 6.5 и таблице 6.4), принимаются равными:

γf = 1 ± 0,1 - при числе напрягаемых пучков (стержней) п £ 10;

 - при n > 10.

В рабочее сечение стыка входит сечение стенки (ребра) и продолжение ее в верхней и нижней плитах.

При условии пересечения стыка в пределах стенки наклонными пучками, расположенными в закрытых заинъецированных каналах, в рабочее сечение стыка могут включаться также прилегающие к стенке участки вутов и плиты протяженностью с каждой стороны не более двух толщин плиты (без вутов) или стенки, если она тоньше плиты.

При учете совместной работы на сдвиг клееного стыка и жестких элементов (уступов, шпонок и т.п.), воспринимающих поперечную силу, несущую способность жестких элементов следует принимать с коэффициентом сочетания, равным 0,7. При этом усилие, воспринимаемое жестким элементом, не должно превышать половины величины поперечной силы, действующей на стык.

7.87 Коэффициенты условий работы msh в формуле (7.73) следует принимать равными:

для клееного плотного тонкого стыка с отвержденным клеем - 1,2;

для бетонируемого стыка без выпусков арматуры - 1,0;

для клееного стыка с неотвержденным клеем с гладкой поверхностью торцов блоков - 0,25;

то же, с рифленой поверхностью торцов блоков - 0,45.

7.88 В стыках составных по длине пролетных строений не допускаются растягивающие напряжения от расчетных постоянных нагрузок, учитываемых при выполнении расчетов по первой группе предельных состояний.

Расчет на местное сжатие (смятие)

7.89 При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования должно удовлетворяться условие

N £ φlocRb,locAloc,                                                         (7.74)

где N - продольная сжимающая сила от местной нагрузки;

φloc - коэффициент, принимаемый равным: при равномерном распределении местной нагрузки на площади смятия - 1,00, при неравномерном распределении - 0,75;

Aloc - площадь смятия;

Rb,loc - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формулам:

Rb,loc = 13,5φloc1Rbt;                                                      (7.75)

                                                       (7.76)

В формулах (7.75) и (7.76):

Rbt - расчетное сопротивление бетона растяжению для бетонных конструкций;

Ad - расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия в соответствии со схемами, приведенными на рисунке 7.8.

7.90 При расчете на местное сжатие (смятие) элементов с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие

N £ Rb,redAloc,                                                              (7.77)

где Аlос - площадь смятия;

Rb,red - приведенная прочность бетона осевому сжатию, определяемая по формуле

Rb,red = Rbφloc,b + φμRsφloc,s,                                                 (7.78)

В формуле (7.78):

Rb, Rs - в МПа;

                                                   (7.79)

φ, μ - соответственно коэффициент эффективности косвенного армирования и коэффициент армирования сечения сетками или спиралями согласно 7.72 [формулы (7.47), (7.48) и (7.51)];

Aef - площадь бетона, заключенного внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням, при этом должно удовлетворяться условие Aloc < Aef £ Ad;

Ad - расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия Аlос и принимаемая не более указанной на рисунке 7.8.

Остальные обозначения следует принимать согласно требованиям 7.89. Бетон конструкции в зоне передачи на него сосредоточенных усилий (рисунок 7.8) должен быть рассчитан на местное сжатие (смятие), а также по трещиностойкости с учетом местных растягивающих напряжений согласно указаниям 7.111.

Рисунок 7.8 - Схемы расположения расчетных площадей Аd в зависимости от положения площадей смятия Аloc

Расчет на выносливость

7.91 Расчету на выносливость подлежат элементы железнодорожных мостов, мостов под пути метрополитена, совмещенных мостов и плиты проезжей части автодорожных и городских мостов; при толщине засыпки менее 1 м - ригели рам и перекрытия прямоугольных железобетонных труб, включая места их сопряжения со стенками.

На выносливость не рассчитывают:

бетонные опоры;

фундаменты всех видов;

звенья круглых труб;

прямоугольные трубы и их перекрытия при толщине засыпки 1 м и более;

стенки балок пролетных строений;

бетон растянутой зоны;

арматуру, работающую только на сжатие;

железобетонные опоры, в которых коэффициенты асимметрии цикла напряжений превышают в бетоне 0,6, в арматуре - 0,7.

Если при расчете на выносливость железобетонных опор и перекрытий труб напряжения в арматуре не превышают 75 % установленных расчетных сопротивлений (с учетом коэффициентов условий работы по 7.26 и 7.39), то дополнительные ограничения по классам арматуры и маркам стали, указанные в 7.33 для арматуры, рассчитываемой на выносливость при средней температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С, могут не выполняться.

7.92 Расчет на выносливость элементов (или их частей) предварительно напряженных железобетонных конструкций, отнесенных к категориям требований по трещиностойкости 2а или 2б по 7.95, по сечениям, нормальным к продольной оси, следует производить по приведенным ниже формулам, подставляя абсолютные значения напряжений и принимая сечения элементов без трещин:

а) при расчете арматуры растянутой зоны:

σр,mах = (σp1 - σel,c) + σpg + σpv £ map1Rp;                                     (7.80)

σp,min = (σp1 - σel,c) + σpg;                                                 (7.81)

б) при расчете бетона сжатой зоны изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов:

σbc,mах = σpc1 + σpcg + σpcv £ mb1Rb;                                         (7.82)

σpc,min = σpc1 + σpcg                                                      (7.83)

(знак напряжений при расчете статически неопределимых конструкций может изменяться на противоположный).

В формулах (7.80) - (7.83):

σp,mах, σp,min - напряжения в напрягаемой арматуре соответственно максимальные и минимальные;

σp1 - установившиеся (за вычетом потерь) предварительные напряжения в напрягаемой арматуре растянутой зоны;

σel,c - снижение напряжения в напрягаемой арматуре растянутой зоны от упругого обжатия бетона согласно 7.93;

σpg = n1σbtg - напряжения в арматуре от постоянной нагрузки;

σpv = n1σbtv - напряжения в арматуре от временной нагрузки,

где п1 - отношение модулей упругости согласно 7.48;

map1 - коэффициент условий работы арматуры, учитывающий влияние многократно повторяющейся нагрузки согласно 7.39;

Rp - расчетное сопротивление напрягаемой арматуры согласно 7.37;

σbc,mах, σpc,min - сжимающие напряжения в бетоне соответственно максимальные и минимальные;

σbc1 - установившиеся (за вычетом потерь) предварительные напряжения в бетоне сжатой зоны;

σbtg, σbcv - напряжения в бетоне от постоянной нагрузки соответственно растянутой и сжатой зон;

σbtv, σbcg - напряжения в бетоне от временной нагрузки соответственно растянутой и сжатой зон;

mb1 - коэффициент условий работы бетона, учитывающий влияние многократно повторяющейся нагрузки согласно 7.26;

Rb - расчетное сопротивление бетона сжатию согласно 7.24.

Примечание - При расчете как на выносливость, так и на трещиностойкость, при определении напряжений в бетоне с учетом приведенного сечения в формулах напряжения в арматуре, напрягаемой на упоры, принимают без их снижения от упругого обжатия бетона (при условии, если при расчете всю арматуру, имеющую сцепление с бетоном, включают в приведенные характеристики сечения).

7.93 Напряжения в напрягаемой арматуре следует вычислять с учетом снижения от упругого обжатия бетона σel,c, которое при одновременном обжатии бетона всей напрягаемой на упоры арматурой необходимо определять по формуле

σel,c = n1σbp.                                                           (7.84)

При натяжении арматуры на бетон в несколько этапов снижение предварительного напряжения в арматуре, натянутой ранее, следует определять по формуле

σel,c = n1Δσbm1.                                                       (7.85)

В формулах (7.84) и (7.85):

n1 - отношение модулей упругости согласно 7.48;

σbp - предварительное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры, вызываемое обжатием сечения всей арматуры;

Δσb - напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры, вызываемое натяжением одного пучка или стержня с учетом потерь, соответствующих данной стадии работы;

т1 - число одинаковых пучков (стержней), натянутых после того пучка (стержня), для которого определяют потери напряжения.

7.94 Расчет на выносливость элементов железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой производится по формулам сопротивления материалов без учета работы бетона растянутой зоны. Этот расчет допускается производить по формулам, указанным в таблице 7.23.

Таблица 7.23

Характер работы элемента

Расчетные формулы

Изгиб в одной из главных плоскостей:

проверка по бетону

                                     (7.86)

проверка по арматуре

                           (7.87)

Осевое сжатие в бетоне

                                     (7.88)

Внецентренное сжатие:

проверка по бетону

σp < mb1Rb                                    (7.89)

проверка по арматуре

σs < mas1Rs                                                (7.90)

Формулы таблицы 7.23 могут использоваться для определения по их левым частям значений σmin и σmах при вычислении коэффициентов ρ, приведенных в таблицах 7.9, 7.17 и 7.18.

При расчете по формуле (7.90) следует учитывать также указания 7.91 по расчету на выносливость преимущественно сжатой арматуры при знакопеременных напряжениях.

Аналогичным образом следует выполнять расчёт внецентренно растянутых элементов. При расчете центрально растянутых элементов все растягивающее усилие передается на арматуру.

Кроме расчета на выносливость сечения должны быть рассчитаны по прочности.

В формулах (7.86) - (7.90):

М, N - момент и нормальная сила;

Ired - момент инерции приведенного сечения относительно нейтральной оси без учета растянутой зоны бетона с введением отношения п' к площади всей арматуры согласно 7.48;

х' - высота сжатой зоны бетона, определяемая по формулам расчета упругого тела;

mb1, mas1 - коэффициенты, учитывающие асимметрию цикла напряжений в бетоне и в ненапрягаемой арматуре (с учетом сварных соединений) согласно 7.26 и 7.39, вводимые к расчетным сопротивлениям соответственно бетона Rb и арматуры Rs;

aи, a'и - расстояние от наружной соответственно растянутой и сжатой (или менее растянутой) грани до оси ближайшего ряда арматуры;

Ared - площадь приведенного поперечного сечения элемента с введением отношения п' согласно 7.48 к площади поперечного сечения всей арматуры.

Расчет по предельным состояниям второй группы

Расчет по трещиностойкости

7.95 Железобетонные конструкции мостов и труб в зависимости от их вида и назначения, применяемой арматуры и условий работы должны удовлетворять категориям требований по трещиностойкости, приведенным в таблице 7.24. Трещиностойкость характеризуется значениями растягивающих и сжимающих напряжений в бетоне и расчетной шириной раскрытия трещин.

Таблица 7.24

Вид и назначение конструкций, особенности армирования

Категория требований по трещиностойкости

Предельные значения

растягивающих напряжений в бетоне

расчетной ширины раскрытия трещин Δсr

минимальных сжимающих напряжений при отсутствии временной нагрузки

Обжимаемые стыки предварительно напряженных конструкций мостов всех назначений

0*

-

Не менее 0,5 МПа

Элементы железнодорожных мостов (кроме стенок балок пролетных строений), армированные напрягаемой проволочной арматурой всех видов.

Элементы автодорожных и городских мостов (кроме стенок балок пролетных строений), армированные напрягаемой высокопрочной проволокой диаметром 3 мм, арматурными канатами класса К7 диаметром 9 мм, а также напрягаемыми стальными канатами (со спиральной и двойной свивкой и закрытыми)

0,4Rbt,ser

-

-

Элементы железнодорожных мостов (кроме стенок балок пролетных строений), армированные напрягаемой стержневой арматурой

Элементы автодорожных и городских мостов (кроме стенок балок пролетных строений), армированные напрягаемой высокопрочной проволокой диаметром 4 мм и более, напрягаемыми арматурными канатами класса К7 диаметром 12 и 15 мм

Сваи мостов всех назначений, армированные напрягаемой стержневой арматурой и напрягаемой высокопрочной проволокой диаметром 4 мм и более, а также напрягаемыми арматурными канатами класса К7

1,4Rbt,ser**

0,015***

Не менее 0,5 МПа

Стенки (ребра) балок предварительно напряженных пролетных строений мостов при расчете на главные напряжения

По

табл. 7.22

0,015

-

Элементы автодорожных и городских мостов, армированные напрягаемой стержневой арматурой

Участки элементов (в мостах всех назначений), рассчитываемые на местные напряжения в зоне расположения напрягаемой проволочной арматуры

-

0,020

-

Необжатые бетонируемые стыки, армированные ненапрягаемой арматурой, неразрезных напрягаемых пролетных строений

Элементы мостов и труб всех назначений с ненапрягаемой арматурой

Железобетонные элементы мостов всех назначений с напрягаемой арматурой, расположенной вне тела элемента

Участки элементов (в мостах всех назначений), рассчитываемые на местные напряжения в зоне расположения напрягаемой стержневой арматуры

-

0,030****

-

* Для стыков составных конструкций, в том числе от постоянных нагрузок, с коэффициентами надежности по нагрузке для предельных состояний первой группы по 7.88.

** При смешанном армировании допускается повышать предельные растягивающие напряжения в бетоне согласно указаниям 7.96.

В конструкциях автодорожных и городских мостов с проволочной напрягаемой арматурой при расположении ее в плите проезжей части предельные значения растягивающих напряжений в бетоне в направлении его обжатия не должны быть более 0,8Rbt,ser.

*** При оцинкованной проволоке допускается принимать Δcr = 0,02 см.

**** Ширина раскрытия трещин не должна превышать, см:

0,020 - в элементах пролетных строений железнодорожных мостов, в верхних плитах проезжей части автодорожных и городских мостов при устройстве на них гидроизоляции, в стойках и сваях всех опор, находящихся в зоне переменного уровня воды, а также в элементах и частях водопропускных труб;

0,015 - в элементах промежуточных опор железнодорожных мостов в зонах, расположенных выше и ниже переменного уровня воды;

0,010 - на уровне верхней грани в продольных стыках верхних плит проезжей части автодорожных и городских мостов.

При расположении мостов и труб вблизи плотин гидростанций и водохранилищ в зоне попеременного замораживания и оттаивания (в режиме по ГОСТ 10060.2) ширина раскрытия трещин в зависимости от числа циклов попеременного замораживания в год должна составлять не более, см:

0,015 - при числе циклов менее 50;

0,010 - то же, 50 и более.

Если конструкция или ее часть не может быть запроектирована в соответствии с требованиями категории трещиностойкости, к которой отнесена, она может быть запроектирована с учетом требований, предъявляемых к более высокой категории трещиностойкости.

Требования по категории трещиностойкости должны назначаться одинаковыми как на стадии эксплуатации, так и на стадии изготовления, транспортирования и монтажа. При этом, если напряженное состояние конструкции сохраняется не более 28 сут, то оно может рассматриваться как кратковременное. Для такого состояния должны быть удовлетворены те же требования, что и при действии временных нагрузок.

Расчеты по определению напряжений в бетоне, образованию трещин и определению ширины их раскрытия должны производиться с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре согласно приложению Р.

Наряду с требованиями, указанными в таблице 7.24, должны выполняться требования по минимальному армированию сечений железобетонных конструкций, которое характеризуется коэффициентом армирования μ. Для конструкций, арматура которых имеет сцепление с бетоном, в том числе за счет омоноличивания (инъецирования) каналов напрягаемой арматуры, значение μ = 0,002.

Арматуру, устанавливаемую для обеспечения требований по минимальному армированию, следует рассматривать как рабочую, для которой необходимо обеспечивать все конструктивные требования по расположению, стыковке и защите. Эту арматуру следует учитывать при выполнении всех проверок несущей способности. Она должна иметь гарантированное сцепление с бетоном и быть установлена в растянутой от внешних нагрузок зоне по ее внешнему контуру, а также вдоль плоскостей хомутов, заходящих в растянутую зону. Площадь арматуры вычисляют как произведение требуемого коэффициента минимального армирования на площадь растянутой зоны. Для изгибаемых конструкций пролетных строений границей растянутой зоны следует считать большее из двух значений: половины высоты сечения и расстояния от растянутой арматуры до центра тяжести бетонного сечения.

При проверке достаточности растянутой арматуры, устанавливаемой по требованию обеспечения минимального процента армирования, сравнивают площадь всей арматуры, находящейся в растянутой зоне, приведенной по прочности к арматуре класса А400 с учетом коэффициентов, характеризующих сцепление арматуры с бетоном согласно таблице 7.26. При этом, если расчетное сопротивление растяжению арматуры превышает 400 МПа, то принимают значение 400 МПа. Напрягаемую арматуру, расположенную в закрытых или открытых каналах, в случае если она заинъецирована (омоноличена), совместно с ненапрягаемой арматурой учитывать в составе растянутой арматуры, нормируемой минимальным процентом армирования, не рекомендуется.

В стыках монолитных и сборно-монолитных конструкций минимальный процент армирования должен быть обеспечен по всей площади стыка.

Минимальный процент армирования следует обеспечивать при назначении минимальной площади хомутов для тех случаев, когда их установка обязательна. При ширине ребра, превосходящей высоту сечения, плоскости хомутов следует располагать с шагом, не превышающим значения высоты сечения. В плитных и балочных (ребристых) пролетных строениях, если ширина ребра больше его высоты, поперечную горизонтальную арматуру также назначают исходя из обеспечения минимального процента армирования.

7.96 В автодорожных и городских мостах при применении смешанного армирования предельные растягивающие напряжения в бетоне допускается повышать до 2Rbt.ser при условии, что все усилие от части эпюры растягивающих напряжений, возникающее на той части площади сечения, на которой растягивающие напряжения превышают 1,4Rbt.ser, воспринимается только ненапрягаемой арматурой. Кроме этого, при расчете ширины поперечных трещин следует руководствоваться указаниями 7.108 и 7.109.

7.97 В обжатом бетоне конструкций, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 2а, при проверке возможности прохода по монтируемой части моста монтажного крана с грузом допускается принимать:

предельные значения нормальных растягивающих напряжений в бетоне - 1,15Rbt.ser;

предельные значения расчетной ширины раскрытия трещин - 0,01 см.

При расчете следует учитывать снижение предварительных напряжений в напрягаемой арматуре, соответствующее потерям за год.

7.98 В элементах конструкций, проектируемых по категориям требований по трещиностойкости 2а, 2б и 3б, в зонах бетона, сжатых на стадии эксплуатации под постоянной и временной нагрузками конструкций, не следует допускать при других стадиях работы возникновения растягивающих напряжений, превышающих величину 0,8Rbt.ser.

Расчет по образованию трещин

7.99 Трещиностойкость железобетонных конструкций мостов и труб обеспечивается ограничениями возникающих в элементах растягивающих и сжимающих напряжений, а в бетонных конструкциях - сжимающих напряжений.

Предельные значения указанных напряжений принимаются в зависимости от условий, которые необходимо обеспечить:

а) появление (образование) трещин в элементах конструкции недопустимо;

б) появление трещин с ограниченным раскрытием их по ширине допустимо (возможно).

7.100 Образование продольных трещин от нормальных сжимающих напряжений во всех конструкциях и на всех стадиях их работы недопустимо.

Возникающие от действующих нормативных нагрузок и воздействий нормальные сжимающие напряжения σbx в сечениях элементов не должны превышать:

в бетонных и железобетонных конструкциях с ненапрягаемой арматурой - расчетных сопротивлений Rb,mc2 с учетом 7.48 и 7.97;

в обжимаемой зоне бетона предварительно напряженных конструкций - расчетных сопротивлений Rb,mc1 (на стадии изготовления и монтажа) и Rb,mc2 (на стадии постоянной эксплуатации).

Возникающие в бетоне стенок предварительно напряженных балок главные сжимающие напряжения не должны во всех случаях превышать расчетное сопротивление бетона Rb,mc2.

7.101 Образование трещин, нормальных к продольной оси элемента (перпендикулярных направлению действия нормальных растягивающих напряжений), не допускается в конструкциях мостов, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 2а, за исключением случая проверки на пропуск по мосту монтажного крана. При этом не исключается вероятность образования случайных поперечных трещин.

Для выполнения этих условий нормальные растягивающие напряжения в обжимаемом бетоне не должны превышать значений, указанных в 7.97 и таблице 7.24.

7.102 В конструкциях, проектируемых по категориям требований по трещиностойкости 2б, 3а, 3б и 3в, допускается образование поперечных трещин. При этом возможность образования поперечных трещин в конструкциях, проектируемых по категориям требований по трещиностойкости 2б и 3а, ограничивается двумя показателями, указанными в таблице 7.24, - предельно допустимыми растягивающими напряжениями и расчетной шириной возможного раскрытия поперечных трещин.

Кроме этого, в предварительно напряженных конструкциях, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 2б, следует обеспечивать «зажатие» поперечных трещин: предельные значения минимальных сжимающих напряжений в обжимаемом бетоне при отсутствии на мосту временной нагрузки должны быть не менее значений, приведенных в таблице 7.24.

7.103 Главные растягивающие напряжения в бетоне стенок предварительно напряженных балок должны ограничиваться с учетом отношения главных сжимающих напряжений σmc к расчетному сопротивлению бетона сжатию Rb,mc2 при рассмотрении сечения как сплошного.

Предельные значения главных растягивающих напряжений в зависимости от отношения указанных величин должны приниматься не более приведенных в таблице 7.25.

Таблица 7.25

σmc/Rb,mc2

Предельные значения главных растягивающих напряжений max σmt, принимаемых в мостах

железнодорожных

автодорожных и городских

£ 0,52

0,68 Rbt,ser, но не более 1,75 МПа

0,85Rbt,ser, но не более 2,15 МПа

³ 0,80

0,42Rbt,ser

0,53Rbt,ser

Примечания

1 Для промежуточных значений отношений σmc/Rb,mc2 предельные значения max σmt следует определять по интерполяции.

2 Предельные значения главных растягивающих напряжений в бетоне зон, примыкающих к клееным стыкам в составных конструкциях пролетных строений, следует уменьшить на 10 %. Длина указанной зоны принимается равной высоте стыка в каждую сторону от стыка.

7.104 Главные сжимающие и главные растягивающие напряжения, указанные в 7.100 и 7.103, следует определять по формуле

                                    (7.91)

где σ - нормальное напряжение в бетоне вдоль продольной оси от внешней нагрузки и от усилий в напрягаемой арматуре с учетом потерь;

σby - нормальное напряжение в бетоне в направлении, нормальном к продольной оси элемента, от напрягаемых хомутов, наклонной арматуры и напряжений от опорной реакции, при этом распределение сжимающих усилий от опорной реакции следует принять под углом 45°;

τb - касательное напряжение в бетоне стенки (ребра), определяемое по формуле

τb = τq + τt £ mb6mb14Rb,sh.                                                     (7.92)

В формуле (7.92):

τq - касательные напряжения от поперечной силы, определяемой от внешней нагрузки и предварительного напряжения;

τt - то же, от кручения;

mb6, mb14 - коэффициенты, учитывающие соответственно воздействие поперечного обжатия бетона и кручения по 7.27;

Rb,sh - расчетное сопротивление бетона скалыванию при изгибе, принимаемое по таблице 7.6.

Проверку главных сжимающих и растягивающих напряжений, а также касательных напряжений рекомендуется выполнять в зоне расположения центра тяжести сечения.

При расчете стенок (ребер) составных по длине балок с бетонными стыками на главные напряжения по формуле (7.91) входящие в формулу касательные напряжения по контакту между поперечно обжатым бетоном стыка и блоками следует ограничивать значениями, приведенными в формуле (7.92), в правую часть которой наряду с коэффициентом mb6 необходимо вводить также и коэффициент mb15. При необжатых стыках вместо коэффициента mb6 следует вводить коэффициент mb15. Сечение бетона омоноличивания допускается учитывать при расчете по предельным состояниям второй группы, если расчетом обоснована и конструктивно обеспечена передача сдвигающего усилия по контакту бетона омоноличивания с бетоном блоков и если скалывающие напряжения в бетоне по контакту не превышают 0,5Rb,sh по таблице 7.6. Сечение инъецированного раствора в закрытых каналах допускается учитывать в расчете полностью.

Определение нормальных и касательных напряжений в элементах высотой, изменяющейся по длине пролета, следует выполнять с учетом переменности сечения.

Расчет по раскрытию трещин

7.105 Ширину раскрытия нормальных и наклонных к продольной оси трещин асr, см, в железобетонных элементах, проектируемых по категориям требований по трещиностойкости 2б, 3а, 3б и 3в, необходимо определять по формуле

                                                    (7.93)

где σ - растягивающее напряжение, равное для ненапрягаемой арматуры напряжению σs в наиболее растянутых (крайних) стержнях, для напрягаемой - приращению напряжений Δσр после погашения обжатия бетона;

Е - модуль упругости соответственно для ненапрягаемой Es и напрягаемой Ер арматуры, принимаемый по таблице 7.19;

ψ - коэффициент раскрытия трещин, определяемый в зависимости от радиуса армирования (учитывает влияние бетона растянутой зоны, деформации арматуры, ее профиль и условия работы элемента) и принимаемый по 7.109;

Δсr - предельное значение расчетной ширины раскрытия трещин, см, принимаемое по таблице 7.24.

7.106 При определении ширины раскрытия трещин по формуле (7.93) при смешанном армировании значение σс учетом растягивающих напряжений в ненапрягаемой арматуре σs и приращения напряжений в напрягаемой арматуре Δσp после погашения предварительного обжатия бетона до нуля определяется по формуле

                                               (7.94)

где ψ1 - коэффициент раскрытия трещин для ненапрягаемой арматуры, принимаемый по 3.109;

ψ2 - то же, для напрягаемой арматуры по 7.109.

Коэффициент раскрытия трещин при смешанном армировании определяется по формуле

где As, Ар - площади ненапрягаемой и напрягаемой арматуры.

7.107 Растягивающие напряжения σs в поперечной и продольной арматуре стенок (ребер) балок допускается определять по формуле

                                                          (7.95)

где σbt - напряжение в предварительно напряженных балках, не имеющих напрягаемых хомутов, принимаемое равным главному растягивающему напряжению σтt на уровне центра тяжести сечения, в балках с ненапрягаемой арматурой - равным касательному напряжению τ на том же уровне;

μ - коэффициент армирования стенки стержнями, пересекающими наклонное сечение (между вутами поясов), определяемый как отношение проекции площадей сечения этих стержней на нормаль к наклонному сечению - к площади бетона наклонного сечения;

δ - коэффициент, учитывающий перераспределение напряжений в зоне образования наклонных трещин и определяемый по формуле

                                             (7.96)

где li - длина, см, предполагаемой наклонной трещины на участке между вутами поясов (в тавровых балках начало наклонного сечения принимается от крайнего в сторону нейтральной оси ряда растянутой арматуры) согласно рисунку 7.9; наклон трещин следует принимать по 7.79.

Описание: Untitled-1 copy

1 - нормаль; 2 - хомут; 3 - наклонное сечение; 4 - продольная арматура; 5 - касательная к пучку; 6 - вут

Рисунок 7.9 - Проекции усилий в поперечной арматуре на нормаль к наклонному сечению

7.108 При определении ширины раскрытия нормальных трещин в растянутой зоне предварительно напряженных элементов следует учитывать всю растянутую арматуру.

При определении ширины трещин в предварительно напряженных сваях допускается учитывать всю арматуру растянутой зоны.

Приращение растягивающего напряжения Δσр в напрягаемой арматуре согласно 7.105, возникающее после снижения под временной нагрузкой предварительного сжимающего напряжения в бетоне до нуля, допускается определять по формуле

                                                         (7.97)

где σbt - растягивающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести площади растянутой зоны бетона;

μp - коэффициент армирования, определяемый как отношение учитываемой в расчете площади поперечного сечения продольной растянутой арматуры к площади всей растянутой зоны бетона (арматура, не имеющая сцепления с бетоном, при вычислении μр не учитывается).

При смешанном армировании напряжение в бетоне σbt определяется на уровне центра тяжести той части площади растянутой зоны бетона, в пределах которой растягивающие напряжения не превышают 1,4Rbt,ser.

Напряжения в ненапрягаемой арматуре при смешанном армировании допускается определять по формуле

                                                           (7.98)

где σbts - напряжения в бетоне на уровне центра тяжести части площади Abts растянутой зоны бетона, в пределах которой напряжения в бетоне превышают 1,4Rbt,ser;

                                                         (7.99)

7.109 Коэффициенты раскрытия трещин ψ следует принимать в зависимости от радиуса армирования Rr, см, равными:

0,35Rr - для гладкой стержневой арматуры, арматурных пучков из гладкой проволоки и для стальных закрытых канатов;

1,5 - для стержневой арматуры периодического профиля, проволок периодического профиля класса Вр, пучков из этой проволоки, канатов класса К7 и пучков из них, стальных канатов со спиральной и двойной свивкой, а также для любой арматуры в стенках.

7.110 При расчете ширины раскрытия нормальных трещин радиус армирования должен определяться по формуле

                                                       (7.100)

где Аr - площадь зоны взаимодействия для нормального сечения, принимаемая ограниченной наружным контуром сечения и радиусом взаимодействия r = 6d;

β - коэффициент, учитывающий степень сцепления арматурных элементов с бетоном согласно таблице 7.26;

п - число арматурных элементов с одинаковым номинальным диаметром d;

d - диаметр одного стержня (включая случаи расположения стержней в группах).

Для непрямоугольных сечений с арматурой, равномерно распределенной по контуру, радиус взаимодействия принимается r = 3d.

Для пучков и канатов d соответствует наружному контуру арматурного элемента, а r = 5d.

Радиус взаимодействия r следует откладывать от крайнего, ближайшего к нейтральной оси ряда стержня. Если в крайнем ряду установлено менее половины площади поперечного сечения стержней по отношению к площади арматуры в каждом из остальных рядов, то r следует откладывать от предпоследнего ряда с полным числом стержней; в круглых сечениях r следует откладывать от оси наиболее напряженного стержня в сторону нейтральной оси, а при пучках стержней - от оси внутреннего стержня наиболее напряженного пучка.

Таблица 7.26

Вид армирования конструкции

Коэффициент β

1 Одиночные стержни (гладкие и периодического профиля), одиночные проволоки периодического профиля или арматурные канаты класса К7

1,00

2 Ряды из двух стержней (без просветов), группами из сдвоенных стержней (с просветами между группами стержней)

0,85

3 То же, из трех стержней (с просветами между группами стержней), стальные канаты со спиральной и двойной свивкой, пучки из арматурных канатов класса К7

0,75

4 Пучки с числом проволок до 24 включительно

0,65

5 Пучки с числом проволок свыше 24 или стальные закрытые канаты

0,50

Зона взаимодействия не должна выходить за нейтральную ось, и ее высота не должна превышать высоты сечения, а в центрально-растянутых элементах принимается равной всей площади сечения. В круглых сечениях площадь зоны взаимодействия и радиус армирования следует определять для наиболее напряженного стержня или пучка.

При расчете ширины наклонных трещин радиус армирования следует определять по формуле

                         (7.101)

где Аr - площадь зоны взаимодействия для наклонного сечения, определяемая по формуле

Ar = lib,                                                          (7.102).

li - длина наклонного сечения стенки по 7.107;

b - толщина стенки;

ni, nw, п1 - число наклонных стержней(или пучков) ветвей хомутов и продольных стержней в пределах наклонного сечения;

di, dw, d1 - диаметры соответственно наклонных стержней (или пучков), хомутов и продольных стержней, пересекающих наклонное сечение в пределах стенки;

αi, αw, α1 - углы между наклонными стержнями (или пучками), хомутами, продольными стержнями и нормалью к наклонному сечению согласно рисунку 7.9.

7.111 Трещиностойкость элементов от местных напряжений, вызываемых сосредоточенно приложенными силами предварительного напряжения, и изгиб стенок (балок) от местной нагрузки допускается обеспечивать постановкой дополнительной арматуры, воспринимающей передающееся на нее с бетона все растягивающее усилие от местных воздействий в предположении образования трещин на рассматриваемом участке. При этом вычисленная ширина трещин не должна превышать нормированную для категории требований по трещиностойкости 3б или 3в (таблица 7.24). Для участков, где указанные напряжения не превышают 0,4Rbt,ser, армирование разрешается осуществлять конструктивно.

При расчете бетона на местное сжатие под анкером усилие, передаваемое последним, следует принимать равным: при натяжении арматуры на бетон - 100 %, при натяжении на упоры пучка с внутренним анкером - 30 % усилия в арматуре.

Определение прогибов и углов поворота

7.112 Прогибы, углы поворота и продольные перемещения вычисляются по формулам строительной механики в зависимости от кривизны элементов 1/ρ, а также относительных продольных перемещений, которые определяются исходя из гипотезы плоских сечений для полных (упругих и неупругих) деформаций.

Прогиб f или угол поворота α вследствие деформаций изгиба элемента следует определять по формуле

                                        (7.103)

где  - при определении прогиба f - функция изгибающего момента от единичной силы, приложенной по направлению искомого прогиба f, при определении угла поворота α - функция изгибающего момента от единичного момента, приложенного по направлению искомого угла поворота;

 - кривизна элемента в том же сечении от нагрузки, которой определяется прогиб или угол поворота (знак принимается в соответствии со знаком изгибающего момента в указанном сечении).

В формуле (7.103) суммирование производится по всем участкам (по длине пролета), различающимся законами изменения величин  и .

Вычисление прогибов (углов поворота) допускается производить численными приемами, используя выражение

                                          (7.104)

в котором  и  - средние величины момента и кривизны на отдельных участках длиной Δх, где изменение указанных параметров имеет плавный характер.

7.113 Кривизну предварительно напряженных элементов, в которых пояса отнесены к категориям требований по трещиностойкости 2а, 2б и 3б, допускается определять как для сплошного сечения по формуле

                                               (7.105)

где Мр, Мg, Mv - моменты в рассматриваемом сечении, создаваемые соответственно усилием в напрягаемой арматуре, постоянной и временной нагрузками;

В*р, В*g - жесткости сечения при длительном воздействии соответственно усилия в напрягаемой арматуре и постоянной нагрузки;

В - жесткость сплошного сечения при кратковременном действии нагрузок.

Значения перечисленных жесткостей допускается определять по приложению Т. Допускается правую часть формулы (7.105) определять другими методами. Моменты от предварительного напряжения следует вычислять исходя из напряжений в арматуре, соответствующих стадиям работы конструкции: на стадии обжатия - за вычетом первых потерь; на последующих стадиях, в том числе и на стадии эксплуатации, за вычетом также и вторых потерь согласно приложению Р.

Значения изгибающих моментов Мg при навесном монтаже следует определять с учетом веса монтируемых блоков и других возможных строительных нагрузок. При определении жесткостей В*р и В*g учитывается влияние усилия предварительного напряжения и длительности действия нагрузки.

7.1.14 Кривизну элементов с ненапрягаемой арматурой, в которых пояса отнесены к категории требований по трещиностойкости 3в, следует определять по формуле

                                                     (7.106)

где  - жесткость сечения при действии постоянной нагрузки с учетом образования трещин и ползучести бетона;

 - жесткость сплошного сечения при кратковременном действии временной нагрузки с учетом образования трещин.

При вычислении кривизны элементов допускается принимать, что вся постоянная нагрузка действует в бетоне одного возраста, отвечающего приложению наибольшей части этой нагрузки.

Определение кривизны железобетонных элементов с ненапрягаемой арматурой на участках с трещинами (шириной, превышающей 0,015 см) в растянутой зоне допускается производить по указаниям СП 52-102 [19].

При вычислении прогибов балок с ненапрягаемой арматурой (если ширина трещин в бетоне не превышает 0,015 см) по формулам сопротивления упругих материалов, а также для расчета перемещений опор, столбов, свай-оболочек (в том числе заполненных бетоном) независимо от определяемой ширины трещин сечения допускается жесткость определять по формуле

B = 0,8EbIb,                                                        (7.107)

здесь Ib - момент инерции бетонного сечения.

7.115 Расчет перемещений массивных бетонных и железобетонных элементов (опор) от временной и постоянной нагрузок допускается производить с учетом жесткостей, определенных по полным сечениям элементов без учета ползучести и усадки бетона.