Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее
Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
Методическое пособие разработано для применения широким кругом специалистов, чья деятельность связана с проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений на объектах транспортной инфраструктуры. Методическое пособие содержит рекомендации по расчету автодорожных мостовых сооружений со сталежелезобетонными пролетными строениями с ездой поверху, сооружаемых путем монтажа стальных балок и последующего бетонирования (монтажа) железобетонной плиты проезжей части, получивших широкое распространение в практике отечественного мостостроения.
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Общие положения
5 Чувствительность сталежелезобетонных пролетных строений к внешним воздействиям
6 Учет последовательности бетонирования (монтажа) плиты проезжей части при определении нагрузочного эффекта
7 Влияние наличия трещин в плите на работу сталежелезобетонных пролетных строений
8 Расчет на воздействие усадки бетона
9 Расчет на воздействие ползучести бетона
10 Саморазогрев бетона в процессе твердения
11 Температурные перепады между стальной и железобетонной частями сечения
12 Определение ординат строительного подъема
13 Расчет на временные подвижные нагрузки
Приложение А Краткое описание исходных данных к примерам расчета сталежелезобетонного пролетного строения
Дата введения | 01.01.2021 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.01.2021 |
Актуализация | 01.01.2021 |
Разработан | ЗАО ПромтрансНИИпроект | ||
Разработан | АО ЦНИИС НИЦ Мосты | ||
Издан | Минстрой России | 2020 г. | |
Утвержден | Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЦЕНТР НОРМИРОВАНИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СООТВЕТСТВИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ»
Москва 2020
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - ЗАО «ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ», АО ЦНИИС НИЦ «Мосты»
С Минстрой России. 2020
Настоящее методическое пособие нс может быть полностью или частично воспроизведено, тиражировано и распространено в качестве официального ииания ют территории Российской Федерации без разрешения Минстроя России
влияния усилий, напряжений, деформаций и перемещений транспортными и пешеходными нагрузками.
Загружение линий и поверхностей влияния включает поиск неблагоприятного (вызывающею экстремальный эффект) расположения временных подвижных вертикальных нагрузок на пролетном строении и выбор расчетных сочетаний нагрузок.
4.5 Современные конструкции сталежелезобетонных пролетных строений автодорожных мостов сооружают путем монтажа стальных балок и последующего бетонирования (монтажа) железобетонной плиты. В процессе устройства железобетонной плиты проезжей части жесткость несущей конструкции пролетного строения изменяется, что необходимо учитывать в расчете.
На нагрузки от веса металлоконструкций балки работают стальным сечением. Нагрузки от веса плиты проезжей части воспринимают балки, состоящие из стальных и сталежелезобетонных участков, совокупность которых в процессе сооружения плиты постепенно меняется - от стальной до сталежелезобетонной конструкции. Остальные нагрузки и воздействия балки воспринимают сталежелезобетонным сечением.
Расчеты сталежелезобетонного пролетного строения следует выполнять последовательно на различные виды нагрузок и воздействий с учетом изменения жесткости конструкции в процессе ее возведения с накоплением и последующим суммированием результатов.
4.6 Виды и коэффициенты сочетаний для временных нагрузок и воздействий принимают в соответствии с приложением Д СП 35.13330.2011.
4.7 В неразрезных пролетных строениях расчет на воздействия от усадки, ползучести, саморазогрева и температурных перепадов осуществляют в два этапа. Сначала рассчитывают объемлющее разрезное пролетное строение, полученное путем условного отбрасывания промежуточных опор, и принимаемое в качестве элемента основной системы метода сил. В поперечных
сечениях разрезного пролетного строения определяют напряжения и кривизны.
5
Затем, с помощью полученных значений кривизны, раскрывают статическую неопределимость. Напряжения первого и второго этапов суммируют.
4.8 Оценку сопротивляемости нормальных к продольной оси моста поперечных сечений сталежелезобетонных балок наступлению предельных состояний, а также расчеты на воздействие усадки и саморазогрева бетона в процессе твердения допускается выполнять в соответствии с обобщенной методикой расчета (СП 159.1325800), базирующейся на использовании гипотезы плоских сечений, уравнений равновесия и диаграмм деформирования материалов.
В основе методики лежит расчет нормальных сечений по нелинейной деформационной модели (СП 63.13330), использующей диаграммы
деформирования материалов, составляющих поперечное сечение
сталежелезобетонной балки: конструкционной стали, бетона и арматуры.
В соответствии с гипотезой плоских сечений, нормальные к продольной оси элемента сечения, остаются плоскими после деформирования элемента, а эпюра относительных деформаций представляет собой прямую линию (след пересечения деформированной плоскости с плоскостью чертежа). В этом случае эпюры нормальных напряжений в поперечных сечениях балки могут быть представлены диаграммами (или фрагментами диаграмм) простого растяжения-сжатия материалов, составляющих поперечное сечение, с линейно измененным масштабом деформаций.
Отыскание эпюры относительных деформаций сводится к выбору (путем итераций) из пучка прямых, проходящих через полюс - точку, в которой задано значение относительной деформации (например, предельное значение усадки), такой прямой, которая удовлетворяет условиям равновесия (равенства нулю суммы проекций всех внешних и внутренних сил на продольную ось элемента).
Переход от эпюры относительных деформаций к эпюре нормальных напряжений осуществляют с помощью диаграмм деформирования материалов.
Изгибающий момент, воспринимаемый сечением сталежелезобетонного
элемента, определяют путем численного интегрирования эпюры напряжений, 6
используя условие равенства нулю суммы внешних и внутренних моментов относительно горизонтальной оси.
Таким образом, задавшись полюсом (координатой и значением относительной деформации), определяют эпюру деформаций, соответствующую ей эпюру напряжений и изгибающий момент, воспринимаемый сечением.
Отличительная особенность методики - использование в расчетах по нелинейной деформационной модели в качестве критерия прочности предельных усилий, воспринимаемых сечением, а не предельных относительных деформаций.
5 Чувствительность сталежелезобетонных пролетных строений к внешним воздействиям
5.1 Чувствительность сталежелезобетонных пролетных строений к внешним воздействиям представляет собой параметр, характеризующий влияние изменения жесткости поперечных сечений в процессе возведения и эксплуатации мостового сооружения на компоненты напряженно-деформированного состояния и, в первую очередь, на вертикальные прогибы (провисы), являющиеся весьма распространенным дефектом сталежелезобетонных мостов.
Оценивать напряженно-деформированное состояние сталежелезобетонных пролетных строений следует с учетом изменения геометрических характеристик поперечных сечений несущих конструкций в течение жизненного цикла мостового сооружения.
5.2 В расчетах различают четыре вида поперечных сечений главных балок:
- стальное;
- сталежелезобетонное без учета трещин;
- сталежелезобетонное с трещинами;
- стальное с учетом арматуры.
5.3 Геометрические характеристики стального сечения используют в расчетах на воздействия от веса металлоконструкций и веса железобетонной плиты проезжей части.
5.4 Характеристики сталежелезобетонного сечения применяют в расчетах на прочие постоянные и временные нагрузки и воздействия для тех участков пролетного строения, где отсутствуют сквозные поперечные трещины в плите проезжей части, работающей совместно со стальными балками.
5.5 При определении усилий и перемещений для участков пролетного строения в районе промежуточных опор, где в соответствии с расчетом образуются сквозные поперечные трещины в плите, используют геометрические характеристики сечений, реализующих совместную работу стальной балки, продольной рабочей арматуры и бетона между трещинами.
5.6 При проверке прочности пролетных строений в районе участков балок с треснувшей плитой используют геометрические характеристики сечений, включающих стальную балку и продольную армату ру плиты.
5.7 Современные сталежелезобетонные пролетные строения сооружают путем монтажа стальных балок и последующего бетонирования железобетонной плиты проезжей части. В процессе своего возведения сталежелезобетонное пролетное строение (далее - балка) проходит несколько стадий. Основных стадий - две:
I (начальная) - балка воспринимает нагрузки стальным сечением;
II (конечная) - балка работает приведенным (сталежелезобетонным) сечением.
5.8 Чувствительность сталежелезобетонных пролетных строений к внешним непредвиденным воздействиям обусловлена изменением геометрических характеристик главных балок в процессе возведения, эксплуатации, ремонта или реконструкции мостовых сооружений.
Для примера расчета (приложение А) на рисунке 1 приведены эпюры
соотношений моментов инерции сталежелезобетонных 1& и стальных /,
сечений главной балки и эпюры соотношений моментов сопротивления 8
сталежелезобетонных W&* и стальных Ww сечений главной балки в нижней фибре. Как видно из рисунка 1, размах изменения моментов инерции, характеризующий восприимчивость пролетного строения к деформациям, более чем в два раза превышает размах изменения моментов сопротивления сечений, характеризующих прочность конструкции.
Г- |
-1 | |||||
А |
— 63 — |
А |
-84- |
А |
— 63 — |
JL |
Рисунок 1 - Соотношение моментов инерции 1ф 1$ и моментов сопротивления в нижней фибре сечения Wam Wu, сталежелезобетонной и стальной балок |
В качестве критериев чувствительности сталежелезобетонной конструкции к непредвиденным воздействиям в процессе сооружения плиты проезжей части, эксплуатации, ремонта или реконструкции пролетного строения следует использовать коэффициенты чувствительности, изменяющиеся в диапазоне 0<£<1. Чем выше коэффициент чувствительности К, тем больше издержки процесса бетонирования плиты отражаются на потребительских свойствах сталежелезобетонного пролетного строения.
5.9 Средний момент инерции стальной балки определяют по формуле
—.
/■1
где Ui~ момент инерции стальной балки на /'-м участке;
/, - длина /-го участка; п - количество участков.
Аналогично вычисляется средний момент инерции сталежелезобетонной балки /хь.ср.
5.10 Коэффициент чувствительности к деформациям сталежелезобетонной балки определяют по формуле
~ 1 — /л.ср / sb.cp-
Теоретически коэффициент чувствительности Км может изменяться от нуля до единицы. В типовых сталежелезобетонных пролетных строениях область изменения коэффициента лежит в пределах 0,5< Kw<0,8.
Коэффициент Kw служит критерием чувствительности сталежелезобетонной конструкции к непредвиденным воздействиям в процессе сооружения плиты проезжей части: колебаниям температуры, перерывам в бетонировании, случайным перегрузкам при бетонировании и др.
Чем выше коэффициент чувствительности Kw, тем больше издержки процесса бетонирования плиты отражаются на деформативности сталежелезобетонного пролетного строения.
Для рассматриваемой в примере расчета конструкции пролетного строения 63+84+63м, исходные параметры которой содержатся в приложении А, коэффициент чувствительности к деформациям К„ 0,5.
5.11 Для оценки влияния перехода конструкции из стадии I (стальная) в стадию II (сталежелезобетонная) на прочность сталежелезобетонного пролетного строения используют коэффициент чувствительности к напряжениям в нижнем поясе
К а 1 — J'Kw.cp ^ sbucfh
где Wm.Ср, W ф„хр - средние моменты сопротивления стальной и сталежелезобетонной балки в нижней фибре сечения.
Аналогично вычисляют коэффициент чувствительности к напряжениям в верхнем поясе.
Для рассматриваемой в примере расчета конструкции пролетного строения, где критическими по прочности являются напряжения в нижнем поясе стальной балки, коэффициент чувствительности к напряжениям в нижнем поясе составляет Кп 0,2.
5.12 В сталежелезобетонных конструкциях коэффициент Ка всегда значительно меньше коэффициента К*. Имеет место запаздывание изменения напряжений в нижнем поясе конструкции по отношению к изменению жесткости.
Иными словами, можно констатировать, что случайные отклонения от проектного решения в процессе сооружения и эксплуатации сталежелезобетонного пролетного строения менее существенно влияют на прочность конструкции по сравнению с деформативностью (искажением продольного профиля мостового сооружения).
5.13 Анализ восприимчивости сталежелезобетонной конструкции к изменениям геометрических характеристик сечений главных балок с помощью предлагаемых коэффициентов Ки и Ко имеет качественный характер.
Коэффициенты чувствительности используют при обследовании и испытании мостовых сооружений со сталежелезобетонными пролетными строениями при оценке их фактического состояния с учетом имеющихся повреждений и отклонений от проекта.
6 Учет последовательности бетонировании (монтажа) плиты проезжей части при определении нагрузочного эффекта
6.1 Процесс бетонирования (монтажа) плиты проезжей части сталежелезобетонного моста связан с изменением жесткости пролетного
строения в процессе его сооружения, что следует учитывать при определении нагрузочного эффекта (усилий, напряжений, деформаций и перемещений) в несущих элементах конструкции.
Недостаточный учет этого обстоятельства приводит к необъективной оценке напряженно-деформированного состояния конструкции и снижению потребительских свойств мостового сооружения - искажению продольного профиля моста (провисы) и снижению трещиностойкости плиты проезжей части.
6.2 При отсутствии учета влияния последовательности бетонирования на напряженно-деформированное состояние, расчет производят в предположении, что бетонирование плиты на всей длине пролетного строения осуществляется за один прием, нагрузка от веса плиты проезжей части целиком передается на металлическую конструкцию пролетного строения. Бетон плиты проезжей части не включается в работ}' несущей конструкции на этой стадии работы конструкции.
6.3 При учете влияния последовательности бетонирования на напряженно-деформированное состояние, процесс сооружения плиты с позиций расчета рассматривают не сразу на все пролетное строение моста, а постепенно дискретными порциями (захватками). При этом жесткость пролетного строения, учитываемая в расчете, изменяется после бетонирования каждой захватки. Воздействие нагрузок от веса плиты, опалубки и вспомогательных устройств, предназначенных для бетонирования, следует рассматривать с учетом работы конструкции на промежуточных стадиях, при которых часть пролетного строения стальная, а другая часть - сталежелезобетонная.
6.4 В том случае, когда бетонирование осуществляется в несколько этапов, бетон ранее уложенных фрагментов плиты включается в восприятие нагрузок от веса участков плиты, бетонируемых позже. При этом в расчетах следует учитывать расположение и очередность не только бетонируемых фрагментов плиты, но и участков пролетного строения, на которых устанавливается
(снимается) опалубка и другие, вспомогательные обустройства, сопутствующие бетонным работам.
При проектировании наряду с выбором конструкции и способа сооружения сталежелезобетонного пролетного строения выбирают рациональную последовательность бетонирования железобетонной плиты путем назначения, расчета и оценки эффективности вариантов бетонирования.
6.5 Компоненты напряженно-деформированного состояния в несущих конструкциях сталежелезобетонных пролетных строений определяют с помощью конечно-элементных расчетов. Учет влияния последовательности бетонирования требует многократного повторения расчетов, исходная информация к которым отличается значениями жесткости отдельных конечных элементов, с последующим суммированием результатов.
6.6 Для организации непрерывного процесса вычислений необходимо формальное описание последовательности бетонирования плиты в исходной информации к конечно-элементному расчету.
Структура исходной информации и форма представления результатов, приведенные ниже, предназначены для использования в компьютерной программе по расчету' сталежелезобетонных пролетных строений мостов.
6.7 Для формального описания процесса бетонирования в исходной
информации к компьютерному расчету' используют иерархическую структуру, включающую: варианты бетонирования, этапы бетонирования, участки
бетонирования (захватки).
6.8 Участком бетонирования называют непрерывный фрагмент пролетного строения, бетонирование которого осуществляется за один прием. Более точное определение понятия «участок бетонирования» связано с процессом приложения (снятия) нагрузок во время устройства плиты проезжей части, в течение которого жесткость пролетного строения предполагается постоянной.
В качестве участка бетонирования может использоваться не только
бетонируемый фрагмент плиты, но и участок пролетного строения, на котором
13
снимается (устанавливается) опалубка или другие вспомогательные обустройства для производства бетонных работ.
Участок бетонирования характеризуют три параметра - координата участка Л', длина участка Л и значение снимаемой (прикладываемой) нагрузки Ч
6.9 Под этапом бетонирования понимают совокупность одновременно бетонируемых или загружаемых (разгружаемых) участков пролетного строения.
Для формального описания этапа бетонирования используют вектор:
Е (п, Х\, L\, q\, Хг, Li, Цг.....Х,„ L,„ q»} ,
где п - количество участков бетонирования на этапе.
6.10 Вариант последовательности бетонирования представляет собой совокупность этапов бетонирования:
V ={т, m,X\\,Li\, qw, ..., X\,„\,L\^\,q\,n\, .... пт, Xm\,/ Xm.,un, Lm.rnth qmjm} >
где m - количество этапов бетонирования.
6.11 Пример расчета
Требуется назначить и формально описать схему варианта последовательности бетонирования.
Железобетонная плита проезжей части монолитная. Бетонирование плиты осуществляется поэтапно справа налево. Пролетное строение моста разбито на пять участков бетонирования (рисунок 2). Процесс бетонирования включает шесть этапов. Каждый этап характеризуется длиной и расположением участка, где прикладывается (снимается) нагрузка от веса плиты и опалубки и интенсивностью нагрузки. При этом жесткость конструкции пролетного строения изменяется от этапа к этапу.
1 Область применения...............................................................................................
2 Нормативные ссылки.............................................................................................
3 Термины и определения........................................................................................
4 Общие положения расчета.....................................................................................
5 Чувствительность сталежелезобетонных пролетных строений к внешним
воздействиям...........................................................................................................................
6 Учет последовательности бетонирования (монтажа) плиты проезжей части
при определении нагрузочного э(|)фекта.........................................................................
7 Влияние наличия трещин в плите на работу сталежелезобетонных пролетных
строений....................................................................................................................................
8 Расчет на воздействие усадки бетона
9 Расчет на воздействие ползучести бетона
10 Саморазогрев бетона в процессе твердения
11 Температурные перепады между стальной и железобетонной частями
сечения......................................................................................................................................
12 Определение ординат строительного подъема............................................................
13 Расчет на временные подвижные нагрузки...................................................................
Приложение А Краткое описание исходных данных к примерам расчета
сталежелезобетонного пролетного строения....................................
Рисунок 2 - Схема последовательности бетонирования (большими кружками обозначены участки бетонирования плиты проезжей части, мелкими кружками - участки пролетного строения, где снимается опалубка, цифра в кружке означает номер этапа бетонирования)
На первом этапе, как видно из рисунка, к стальной конструкции прикладывается нагрузка от веса плиты и опалубки первого участка. На втором этапе к конструкции с изменившейся жесткостью прикладывается нагрузка от веса плиты и опалубки второго участка и снимается нагрузка от веса опалубки первого участка и т.д. На последнем (шестом) этапе с рассчитываемой конструкции снимается нагрузка от веса опалубки пятого участка.
Расчеты выполняют последовательно для каждого этапа бетонирования (применительно к текущей жесткости пролетного строения) с накоплением и последующим суммированием результатов. Таким образом, на воздействие нагрузки от веса плиты и веса опалубки необходимо выполнить семь расчетов пролетного строения, результаты которых должны быть просуммированы.
6.12 Результаты расчета (нагрузочный эффект) для каждого варианта последовательности бетонирования включают следующие компоненты напряженно-деформированного состояния: изгибающие моменты, поперечные силы, прогибы, углы поворота, напряжения в поясах стальной балки, напряжения в железобетонной плите проезжей части, касательные напряжения в стенке стальной балки.
Результаты расчета для каждого компонента напряженно-деформированного состояния определяют для заданного количества сечений пролетного строения по длине и оформляют в виде эпюр, что позволяет при
Настоящее методическое пособие разработано в развитие положений раздела 9 и приложений к СП 35.13330.2011 и СП 159.1325800.2014.
Цель разработки - предоставление разъяснений нормативных требований для выполнения расчетов, а также информации, поясняющей физический смысл и значимость процессов и явлений, присущих работе сталежелезобетонных пролетных строений автодорожных мостов под нагрузками и воздействиями на протяжении жизненного цикла сооружения.
Методическое пособие разработано для применения широким кругом специалистов, чья деятельность связана с проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений на объектах транспортной инфраструктуры, в том числе специалистами:
- проектных организаций;
- государственных и иных органов экспертизы и согласования;
- надзорных служб, органов декларирования и сертификации.
Методическое пособие содержит рекомендации по расчету автодорожных
мостовых сооружений со сталежелезобетонными пролетными строениями с ездой поверху, сооружаемых путем монтажа стальных балок и последующего бетонирования (монтажа) железобетонной плиты проезжей части, получивших широкое распространение в практике отечественного мостостроения.
В настоящее время отдают предпочтение сталежелезобетонным мостам с монолитной плитой, в то время как большинство существующих нормативных документов ориентировано на сборные конструкции, широко применявшиеся ранее. Особенность конструкций с монолитной плитой - постоянное изменение их жесткости по мерс укладки и твердения бетона, свойства которого в раннем возрасте еще недостаточно изучены.
Учет изменения жесткости конструкции, последовательности бетонирования, а также прочностных и деформативных характеристик бетона в процессе сооружения железобетонной плиты - необходимое условие математического моделирования поведения конструкции во время IV
строительства и объективной оценки напряженно-деформированного состояния сталежелезобетонного пролетного строения после возведения.
В этих условиях, большое значение приобретает учет ряда конструктивнотехнологических факторов, сопутствующих сооружению и эксплуатации сталежелезобетонных пролетных строений, таких как: последовательность бетонирования плиты проезжей части, образование сквозных трещин в железобетонной плите над промежуточными опорами, долговременные процессы в бетоне (усадка и ползучесть), саморазогрев бетона в процессе твердения, температурные перепады между стальной и бетонной частями поперечного сечения, допущение ограниченных пластических деформаций в металле.
Игнорирование или недостаточный учет указанных факторов приводит в ряде случаев (в том числе во вновь построенных мостах со сталежелезобетонными строениями) к дефектам (провисы, сквозные трещины в плите, выпучивание стенок балок и т.д.), снижающим потребительские свойства мостовых сооружений.
Методическое пособие ориентировано на выполнение расчетов с помощью компьютера. Программные конечно-элементные вычислительные комплексы, используемые в отечественной практике, зачастую не содержат модулей, отражающих в полной мере особенности расчета сталежелезобетонных пролетных строений.
Для ликвидации указанного пробела при разработке вспомогательных дополнительных компьютерных программ следует использовать рекомендации, содержащиеся в методическом пособии.
Методическое пособие содержит примеры расчета, сформированные применительно к получившему широкое распространение в нашей стране типовому сталежелезобетонному пролетному строению. Исходные данные о пролетном строении в сочетании с результатами расчетов, приведенные в методическом пособии, позволяют использовать примеры расчетов для верификации программных модулей.
Наряду с методическими рекомендациями по выполнению расчетов сталежелезобетонных пролетных строений автодорожных мостов, методическое пособие содержит оценку значимости влияния конструктивнотехнологических факторов на работу' пролетных строений под нагрузками и воздействиями. Приведенная оценка значимости факторов позволит инженеру более осмыслено оценивать результаты конечно-элементных компьютерных расчетов и выбирать рациональное конструктивно-технологическое решение.
Применение настоящего методического пособия дает возможность для более грамотного и рационального проектирования.
Применение методического пособия позволит повысить качество выполняемых проектных работ, сократить сроки и снизить стоимость проектирования за счет использования типовых единых подходов к выполнению работ на основе унифицированных методик и технологий, а также проведение независимых экспертных оценок выполненных работ, что приведет к снижению рисков возникновения аварийных ситуаций и повышению безопасной эксплуатации строительных объектов.
Методическое пособие разработано авторским коллективом АО ЦНИИС НИЦ «Мосты» (канд. техн. наук Ю.М. Егорушкин, И.С. Сухов, инженеры Н.Ю. Новак, В. В. Одинцов).
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
1 Область применения
Настоящее методическое пособие следует использовать при выполнении расчетов, оценке эффективности конструктивных решений и текущего состояния автодорожных мостовых сооружений со сталежелезобетонными пролетными строениями с ездой поверху, сооружаемых путем монтажа стальных балок и последующего бетонирования (монтажа) железобетонной плиты проезжей части.
Методическое пособие предназначено для использования при проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, обследовании и испытаниях сталежелезобетонных мостов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом пособии использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 32960-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения
СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы» (с изменениями № 1, № 2)
СП 63.13330.2018 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные
конструкции. Основные положения» (с изменением № 1)
СП 159.1325800.2014 Сталежелезобетонные пролетные строения автодорожных мостов. Правила расчета
3 Термины и определения
В настоящем методическом пособии использованы следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 загружение поверхности влияния: Поиск неблагоприятных
расположений временных подвижных нагрузок на пролетном строении моста и соответствующих этим расположениям экстремальных значений расчетной величины (усилия, перемещения и т.д.).
3.2 нагрузочный эффект: Усилия, напряжения, деформации и
перемещения, вызванные силовыми воздействиями.
3.3 момент замыкания стали и бетона: Начало совместной работы стальной балки и железобетонной плиты проезжей части, за которое условно принимают момент времени, когда прочность бетона достигает 30 % расчетной прочности.
3.4 поверхность влияния: Функция, значениями которой являются усилия, напряжения, деформации или перемещения в заданной точке пролетного строения в зависимости от положения перемещаемой единичной вертикальной силы; задается таблично в виде матрицы аппликат, вектор-столбца абсцисс и векгор-строки ординат.
3.5 саморазогрев бетона: Повышение температуры бетона в процессе твердения вследствие экзотермии цемента.
3.6 сталежелезобетонный мост: Мостовое сооружение со
сталежелезобетонными пролетными строениями.
3.7 сталежелезобетонные пролетные строения: Пролетные строения мостовых сооружений, у которых основные несущие элементы (главные балки) состоят из стальных и железобетонных элементов, работающих совместно.
3.8 строительный подъем: Выгиб выпуклостью вверх, придаваемый главным балкам пролетного строения, для повышения их эксплуатационных и архитектурных качеств.
3.9 температура саморазогрева бетона: Разность температур между стальной балкой и железобетонной плитой проезжей части в момент замыкания стали и бетона.
4 Общие положения
4.1 Сталежелезобетонными называют мостовые сооружения, у которых несущие конструкции пролетных строений (главные балки) включают два материала - сталь и железобетон, работающие совместно.
Предмет рассмотрения методического пособия - получившие широкое распространение в нашей стране сталежелезобетонные пролетные строения автодорожных мостовых сооружений с ездой поверху, где железобетонная плита выполняет две функции - в качестве плиты проезжей части, воспринимающей нагрузку от транспортных средств и пешеходов, и в качестве элемента несущей конструкции.
Методическое пособие снабжено примерами расчета, значительная часть которых сформирована применительно к типовому сталежелезобетонному пролетному строению 63+84+63м, исходные параметры которого содержатся в приложении А.
4.2 Расчеты сталежелезобетонных пролетных строений автодорожных мостов следует выполнять с комплексным учетом следующих конструктивнотехнологических факторов:
- последовательность бетонирования (монтажа) железобетонной плиты
проезжей части;
- образование и раскрытие сквозных поперечных трещин в районе промежуточных опор;
- долговременные процессы в бетоне (усадка и ползучесть);
- саморазогрев бетона в процессе твердения;
- температурные перепады между стальной и бетонной частями поперечного сечения.
4.3 Расчеты сталежелезобетонного пролетного строения следует выполнять на следующие виды нагрузок и воздействий:
- нагрузки от веса металлоконструкций;
- нагрузки от веса железобетонной плиты проезжей части, вычисляемые с учетом последовательности приложения нагрузок в процессе бетонирования;
- нагрузки от веса элементов мостового полотна;
- временные подвижные нагрузки от транспорта и пешеходов;
- воздействия от усадки бетона;
- воздействия от ползучести бетона;
- воздействия от саморазогрева бетона в процессе твердения;
- временные воздействия от температурных перепадов между стальной и железобетонной частями сталежелезобетонной балки.
К постоянным нагрузкам и воздействиям относят все перечисленные кроме транспортных и температу рных.
Прочие временные нагрузки следует определять в соответствии с пунктом 6.24 СП 35.13330.2011.
4.4 Расчеты сталежелезобетонных пролетных строений мостов на постоянные нагрузки и воздействия, а также на температурные перепады допускается выполнять с использованием плоских расчетных схем.
Расчеты на воздействие временных вертикальных нагрузок от транспорта и пешеходов следует выполнять с учетом пространственной работы конструкции пролетного строения.
При выполнении пространственных расчетов рекомендуется
использование алгоритмов получения и загружения линий и поверхностей
4