ОДН 218.0.032-2003
Временное руководство по определению грузоподъемности мостовых сооружений на автомобильных дорогах

ОТРАСЛЕВЫЕ ДОРОЖНЫЕ НОРМЫ

ВРЕМЕННОЕ РУКОВОДСТВО ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

Издание официальное

МИНИСТЕРСТВО ТРАНПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА (РОСАВТОДОР)

Москва

1

ОДН 218.0.032-2003

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН. Государственным предприятием «РОСДОРНИИ».

Научно-исследовательским центром «Мосты» ЦНИИС.

ЗАО «ЦНИИПСК им.Мельникова»

ВНЕСЁН Управление инноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Г осударственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации.

2.    Принят и введён в действие распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации от 01.03.2003г.

№

3.    Взамен. ВСН 32-88 Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых мостов.

ВСН 36-84 Инструкция по определению грузоподъемности сталежелезобетонных балочных пролётных строений автодорожных мостов.

ВСН 12-73 Указания по определению грузоподъёмности деревянных мостов с учётом их технического состояния.

© Издательство.

Настоящие ОДН не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и распространены в качестве официального издания без разрешения Росавтодора.

2

Таблица 2.2 - Предельные массы эталонных транспортных средств (в тоннах) для пропуска по мостам, запроектированным под нагрузку А-11 (Неконтролируемый режим движения, без ограничения нагрузки на ось)

Длина загружения Количество осей в экипаже 2 3 4 5 6 7 3 м 19 28 39 46 55 71 6 м 26 28 38 37 43 69 9 м 30 30 42 43 52 64 12 м 31 31 40 42 50 57 15 м 30 31 39 42 46 49 18 м 28 31 40 41 44 45 21 м 25 30 39 40 42 44 24 м 25 30 40 42 44 45 33 м 22 26 38 40 42 44 42 м 20 24 37 42 43 44 63 м 19 24 34 40 42 44 84 м 20 24 37 41 42 50 105 м 18 24 37 40 42 44 126 м 18 24 37 41 43 46 150 м 18 24 37 41 43 45

Таблица 2.3 - Предельные массы эталонных транспортных средств (в тоннах) для пропуска по мостам, запроектированным под нагрузку А-11 (Неконтролируемый режим движения при нагрузке на ось Р меныие/равно12 тс)

Длина загружения Количество осей в экипаже 2 3 4 5 6 7 3 м 18 28 39 46 55 71 6 м 18 28 38 37 43 69 9 м 18 30 42 43 52 64 12 м 18 31 40 42 50 57 15 м 18 31 39 42 46 49 18 м 18 31 40 41 44 45 21 м 18 30 39 40 42 44 24 м 18 30 40 42 44 45 33 м 18 26 38 40 42 44 42 м 18 24 37 42 43 44 63 м 18 24 34 40 42 44 84 м 18 24 37 41 42 50 105 м 18 24 37 40 42 44 126 м 18 24 37 41 43 46 150 м 18 24 37 41 43 45

3.1.6.    Изгибающий момент М_из и поперечную силу Q, соответствующие нормам года проектирования, определяют как максимальные расчётные усилия от всех основных сочетаний вертикальных постоянных и временных нагрузок, принятых по нормам года проектирования. Усилия, определяемые от сочетаний, в которых учитывается гусеничная или колесная нагрузка по нормам 1931-1953 г.г., следует уменьшить в 1,3 раза.

3.1.7.    Нагрузку от собственного веса бетонных и железобетонных элементов вычисляют с учётом данных по плотности бетона и железобетона в кг/ м ³ (таблице 3.3).

3.1.8.    Схемы и параметры временных подвижных вертикальных нагрузок, а также правила их установки, коэффициенты полосности и динамический принимают по нормам соответствующего года проектирования. Сведения о действовавших нормах проектирования приведены в приложении А..

3.1.9.    при отсутствии данных о проектных нагрузках, допустимых напряжениях и времени проектирования из архивных и других источников, устанавливают год окончания строительства. Для установления года проектирования от года окончания строительства отнимают: для малых мостов 2-3 года, средних мостов 3-4 года, больших мостов 4-5 лет. Если год проектирования совпадает с годом замены норм, в расчёт принимают данные, определяющие меньшее значение усилий (М_из, Q).

3.1.10.    Если в нормах приведены два класса временных нагрузок (например, Н-8 и El-10, НЕ-30 и НЕ-60), а сведения о действительно заложенной в проекте нагрузке отсутствуют, при расчёте несущей способности следует принимать из двух более легкую нагрузку. Для мостов постройки 1948 г. применение нагрузки Н-13 должно быть обосновано документальными данными. При отсутствии их в расчёт вводят нагрузку Н-10.

3.1.11.    Расчётные сопротивления стержневой и высокопрочной арматуры растяжению и сжатию принимают по действующему СНиП для предельных состояний первой и второй групп. Если для стержневой арматуры на момент строительства по соответствующему стандарту браковочный минимум предела текучести был принят ниже , чем по СНиП (как правило, по стандартам до 1961г.), то расчётные сопротивления этой арматуры растяжению определяют для предельных состояний первой и второй групп по формуле

Ra = Rsn/Ys (3-3)

где Rsn- нормативное сопротивление арматуры, принимаемое по указаниям п.3.1.12; y_s - коэффициент надёжности по арматуре принимаемый для предельных состояний по первой группе;для класса арматуры А1,АП,АШ (при 0 6-8 мм) -1,16; для класса арматуры АШ (при 0 10-40 мм) - 1,13; для класса арматуры A-IV и А_т - IV - 1,26; для предельных состояний по второй группе 1,0.

3.1.12.    За нормативные сопротивления R_sn стержневой арматуры, высокопрочной проволоки и арматурных канатов принимают минимальные гарантируемые (с надёжностью 0,95) значения предела текучести (физического или условного, равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,2%).

Указанные минимальные гарантируемые значения предела текучести определяют по стандартам, приведённым в технической документации, а при отсутствии её - по стандартам, соответствующим году проектирования, соответствии с отменёнными ЕОСТ 5781-51, ЕОСТ 5781-53 и ЕОСТ 45781-58. Арматурная сталь периодического профиля марки Ст.5 (в настоящее время класс А-П) имеет браковочный минимум предела текучести R_sn=274 МПа (2800 кгс/см²), а с 1961 г. - 294 МПа (3000 кгс/см²).

Значения допускаемого напряжения или расчётного сопротивления арматуры определяют также по нормам, соответствующим году проектирования (см.таблице 3.2.).

3.1.13 .Количество, расположение и класс арматуры в несущих элементах определяют по технической документации. Если документация отсутствует, то геометрическим параметрам пролётного строения определяют его принадлежность к тому или иному типовому проекту. Если одни и те же геометрические параметры пролётного строения

14

отвечают нескольким типовым проектам или нескольким вариантам армирования в одном типовом проекте, вскрывают арматуру или необходимые данные устанавливают методами интроскопии.

3.1.14.    Класс бетона определяют по технической документации; если документация отсутствует, то по соответствующим типовым проектам или нормам, соответствующим году проектирования (см. таблице 3.2). При отсутствии проектных и других данных по бетону его расчётные сопротивления определяют на основании изучения прочностных свойств неразрушающими методами (молотка Шмидта, Кашкарова, методом вырыва и др.) по стандартам, действующим на период обследования. Класс бетона по прочности, коэффициент надёжности принимают по СНиП для действительной марки бетона.

3.1.15.    Степень поражения арматуры коррозией устанавливают:

при ширине раскрытия трещин 0,5 мм и более прямым измерением со вскрытием защитного слоя выборочно в местах расчётных сечений;

при ширине раскрытия трещин менее 0, 5 мм косвенным методом по графику (рис. 3.1) с экстраполяцией в необходимых случаях, принимая при этом за момент образования трещины год постройки моста.

3.1.16.    Все расчётные характеристики бетона и арматуры, а также основные расчётные положения принимаются согласно, действующего СНиПа с учётом указаний раздела 2 настоящего ОДН.

Перечень основных дефектов приведён в таблице 3.4. В таблице приводится характер влияния дефекта на элемент и методы его учёта. Дефекты элемента учитывают либо прямым изменением его размера, либо с помощью введения коэффициентов условия работы в расчётные формулы.

Коэффициенты, учитывающие дефекты, определяют по формуле:

Щф = т_ад» т_ЙДа

Таблица 3.4 - Перечень основных дефектов

№ п/п Вид дефекта Характер влияния на элемент Форма учёта 1 2 3 4 1. Коррозия рабочей арматуры в растянутой зоне (глубина поражения £ И. 0,025d) Ослабление сечения растянутой арматуры, снижение несущей способности балок на изгиб и жёсткости. Учитывать фактические размеры площади арматуры по результатам замера. 2. Разрыв отдельных стержней рабочей арматуры или проволок пучков в растянутой зоне. То же То же 3 Искривление (смятие) стержней рабочей арматуры растянутой зоны. « Согласно п.2.1.16. 4. Коррозия арматуры хомутов и отогнутых стержней или их разрыв Снижение несущей способности балок на поперечную силу. Согласно п.2.1.16.

12    3    4

5. Повреждение бетона сжатой зоны балок: раковины, сколы разрыхление бетона продольные трещины (вдоль действия сил) Ослабление сечения сжатой зоны балок. Снижение прочности бетона сжатой зоны. Разрушение сжатой зоны бетона(полное или частичное). Учитывать фактические размеры сечения по результатам замера. Учёт фактической прочности (см.п.2.1.14). Выключение из работы этих балок или учёт их в работе по результатам испытания. 6 Повреждение бетона в зоне Снижение прочности Учёт фактических главных напряжений балок балок за счёт размеров сечения путём (приопорное сече-ния): раковины, сколы разрыхление бетона уменьшения сечения снижения прочности замера с натуры. Учёт фактической прочности бетона (см.п.2.1.14). 7 Сквозные вертикальные Снижение жёсткости и Учёт фактического трещины в средней части изменение распределе- распределения по балок в растянутой зоне: ния усилий между балками результатам испытаний раскрытие более 0,3 до 0,5 мм раскрытие 1 мм в результате потери связи арматуры и бетона значительное очень значительное снижение прочности сечений балок на 5% тоже на 20% раскрытие более 1,0 мм вследствие текучести арматуры. разрушение балки Выключение балки из работы на временную нагрузку. 8. Трещины по контуру ребра Снижение жёсткости и Учёт фактического рас- балок с плитой. прочности. пределения усилий между балками по результатам испытаний. 9 Нарушение объединения Нарушение схемы Учёт фактического сборных балок на сварных пространственной работы распределения усилий соединениях полудиаф- пролётного строения и между балками по рагм: срез (отсутствие) сварных накладок в отдельных местах; разрушение анкеровки закладных деталей; косые трещины в полудиафрагмах. поперечного распределения усилий. результатам испытаний

16

1	2	3	4
10.	Нарушение объединения балок по монолитным диафрагмам (железобетонным стыкам): вертикальные или наклонные трещины на всю высоту диафрагм; повреждение основной арматуры (коррозия, разрыв, изгиб); повреждение бетона (сколы, растрескивание)	Нарушение схемы пространственной работы и поперечного распределения усилий.	Учёт фактического распределения усилий между балками по результатам испытаний.
11	Повреждения плиты проезжей части: пробоины	Снижение несущей способности плиты: местное	Учёт фактической площади сечения.
	трещиноватый бетон (частая сетка) или выщелачивание бетона	общее	Учёт фактической прочности бетона (см.п.2.1.14).
	сколы бетона по нижней грани плиты	в панелях	Учёт только арматуры (без бетона).
	коррозия рабочей арматуры или механические повреждения	общее	Учёт фактической площади арматуры.
	обрушение консоли плиты.	в панелях обрушения	Выключение из работы
12	Зависание балок над опорной частью в одиночном или групповом случае	Изменение распределения усилий между балками.	Выключение из работы этих балок.
13	Трещины в зоне анке-ровки преднапряжённой арматуры балок	Потеря предваритель-ного напряжения в арма-туре, возможно изменение распределения усилий между балками	Учитывать при определении трещино-стойкости по результатам испытания.
14	Вертикальные трещины от постоянных нагрузок в рёбрах преднапряжённых балок в растянутых участках: одиночные волосные с раскрытием 0,1 мм и более	Снижение жёсткости (строительного подъёма).	Не учитывать Учитывать фактическое распределение усилий по результатам испытаний.
15.	Продольные трещины вдоль преднапряжений арматуры балок со следами коррозии: отдельные прерывистые сплошные	Возможно ослабление площади рабочей арматуры	Учёт фактической площади арматуры.

^тад = (1 - 4 • — ) - при учёте коррозии арматуры;

П -

т_m = (1 ——) - при учёте обрыва стержней;

- при учёте погнутости стержней;

т_ьд - — - при учёте дефектов сжатой зоны бетона, z

где d - диаметр арматуры ; п - число стержней арматуры; п₀б_р, п _гн число оборванных и погнутых стержней; I - стрелка выгиба арматуры; zi, z - при учёте дефектов сжатой зоны бетона и без их учёта; 8 - глубина коррозии стержня.

3.1.17. В монолитных мостах к предельным изгибающим моментам в расчётных сечениях элементов, таких, как плита, продольные и поперечные балки, вводят повышающий коэффициент условий работы т_ар (учитывающий арочный эффект), значения которого следующие:

Для плиты проезжей части при соотношении сторон а/b больше-равно 2/3 ,

но меньше 3/2.................................................1,25

То же, при отношении короткой стороны к длинной а/b меньше 2/3 . . . 1,10 Для средних пролётов многопролётных поперечных

и продольных вспомогательных балок.........................................1,2

Для однопролётных поперечных балок и крайних пролётов многопролётных поперечных и продольных вспомогательных балок.....1,1

3.2. Определение усилий от временных нагрузок в пролетных строениях.

3.2.1. Величину усилий M,Q от временных нагрузок в расчётных сечениях элементов конструкций (балки) определяют согласно, формул 2.1 и 2.2 (п.2.12). Класс нагрузки “К” подбирают путём сравнения усилий в этих сечениях от временных нагрузок с усилиями от нагрузки по схеме нагружения АК. Усилия от схемы нагружения АК рассчитывают с учётом пространственной работы. Усилия в главных балках допускается определять как произведение усилия, полученного из расчёта плоской схемы на соответствующий коэффициент поперечной установки, полученный из пространственного расчёта или по результатам натурных испытаний.

18

3.2.2. Изгибающий момент от временной вертикальной нагрузки в рассчитываемом сечении главной балки определяют по формуле

М®=М°К⁽⁰чпю (3.4)

где i - номер главной балки (слева направо по поперечному сечению главных балок); М° - изгибающий момент в пролётном строении от нагрузки по схеме АК или колонн эталонной автомобильной или одиночной нагрузок; К⁽¹⁾С| - коэффициент поперечной установки для i- й балки ); К*-¹^ для сечения в середине пролета балки вычисляют по и. 3.2.5 (для расчётного метода) или по результатам испытаний; то - 1,05 (число осей в пролёте две и более); шо= 1,15 (одна ось в пролёте).

3.2.3.    Поперечную силу в любом сечении i -ой балки от нагрузки АК (тоже от колёсной нагрузки) определяют по формуле:

Q_x= Qo K⁽ⁱ⁾q-m₀; (3.5)

где Qo - поперечная сила от нагрузки АК или колёсной нагрузки;

K^q - коэффициенты поперечной установки для i-й балки.

3.2.4.    Поперечную силу в опорном сечении i-й балки от нагрузки АК и от колёсной нагрузки определяют по формуле

Q‘on= Q'on'K'p,,,,,; (3.6)

где: Q°_on - поперечная сила от нагрузки АК или колёсной нагрузки К‘_Рыч - коэффициент поперечной установки для АК или колёсной нагрузки, вычисленной по правилу рычага для i-балки.

3.2.5. Коэффициенты поперечной установки K‘_q для колонн или отдельных транспортных единиц определяют при помощи поперечных линий влияния нагрузки для /-ой балки пролётного строения по формуле:

1    R

Kq⁽ⁱ⁾=-----Zn ik; 1,2,.............R,    (3.7)

2    k=l

где г|; k - ординаты поперечной линии влияния нагрузки для i-ой балки под центрами колёс нагрузки; R - общее число рядов колёс при заданной поперечной установке нагрузки.

3.2.6.    Коэффициенты поперечной установки K_q^(l) для толпы при одном тротуаре определяют по формуле K_q⁽¹⁾ = r|; к, где г\ \ ^ - ордината поперечной линии влияния для i- ой балки под центром тяжести тротуарной нагрузки.

3.2.7.    Для пролетных строений по выпуску 56 (Союздорпроект) с нарушением связей между балками по нижней зоне балок матрицы ординат поперечных линий влияния для середины пролёта приведены в приложении Б и В. /1).

3.2.8.    В случае нарушения жесткости крайних балок из-за их повреждений матрицы ординат даны в приложении В для типовых пролётных строений по выпускам 56, 56 Д, 710/5 Союздорпроекта при следующих соотношениях жёсткости балок в пролёте:

19

Вариант 1. Одна крайняя балка (по схеме в таблицах балка № 1) имеет жесткость 0,5 EI, а остальные - EI.

Вариант 2. Две крайние балки (№ 1 и последняя) имеют жесткость 0,5 EI, а остальные

-EI.

В таблицах приложения В приняты следующие обозначения:

Т.П. - 56 (56 Д или 710/1) - типовой проект по выпуску 56 (56 Д или 710

3.2.9. При отсутствии повреждений покрытия проезжей части плиту рассчитывают на сосредоточенную нагрузку с учётом её распределения покрытием толщиной Н по площадке со сторонами:

ai = аг + 2Н; bi = Ьг + 2Н,

где аг, Ьг - размеры зоны контакта силы Р с покрытием (рис. 3.2).

3.2.10.    При расчёте изгибающего момента в середине пролёта £_а и Сь рабочую ширину а или b балочной плиты принимают следующей:

если на плите расположены один или несколько грузов и их рабочие ширины не перекрываются, то при работе плиты с пролётом Сь (рис.3.3, а) а = ai +W3, но не менее 2/3 £ь, а с пролётом £_а (рис. 3.3, б) b = bi + £_а./3, но не менее 2/3 £_а;

если на плите расположено несколько грузов и их рабочие ширины не перекрываются, то при работе её с пролётом £ь (рис.3.4, а) а = t + ai + €ц/3, но не менее 2/ЗСь , а с пролётом £_а (рис. 3.4,6) b = щ + bi+ £_а./3, но не более с + щ. При этом в расчёте принимают суммарный вес грузов в пределах рабочей ширины.

3.2.11.    При расчёте поперечной силы в опорном сечении рабочую ширину а или b балочной для каждого груза принимают отдельно в зависимости от его расположения вдоль расчётного пролёта и их усилия суммируют (рис.3.5, а, б); ао = а\, но не менее 1/3£ь; а = ai +£_а./3, но не менее 2/3Еь; bo = ci + bi, но менее 1/3 £_а; b = ci + bi + £_а./3, но не более щ + с.

Рабочую ширину консольной плиты с грузом на расстоянии с от корня консоли принимают (рис.3.6): по нормам 1948 г. и ранее - а = ai + 0,8с, но не менее 1,5с, а по действующим нормам а = ai + 2с.

3.2.12.    Усилия в балочных плитах (кроме, консольных) определяют в соответствии с таблицей 3.5.

3.2.13.    При отношении длин сторон плиты меньше 2 её рассматривают как опёртую по всему контуру. Изгибающие моменты от равномерно распределённой по всей плите нагрузки определяют по таблице 3.6.

Таблица 3.5. - Значения изгибающего момента в балках

Характеристика конструкции Изгибающий момент Поперечная сила на опоре в свободно опёртой балке в середине пролёта на опоре Толщина плиты менее Ул высоты ребра, на которое опирается плита 0,5 М0 - 0,7 М0 Qo То же, более 'Л высоты ребра 0,7 М0 - 0,7 М0 Qo Плита по металлическим балкам М0 - 0,7 М0 Qo

20

ОДН 218.0.032-2003

Содержание

Предисловие.................................................. 2

1.    Область применения.......................................... 4

2.    Общие требования по определению грузоподъёмности

мостовых сооружений......................................... 4

3.    Определение грузоподъёмности железобетонных

пролётных строений........................................... 12

4    Определение грузоподъёмности сталежелезобетонных

пролётных строений........................................... 24

5.    Определение грузоподъёмности стальных

пролётных строений........................................... 37

6.    Определение грузоподъёмности опор............................ 43

7.    Определение грузоподъёмности деревянных мостов................ 51

Приложения:

A.    Краткие сведения по нормативным документам проектирования автодорожных мостов.

(справочное)    70

Б. Таблицы матриц координат линий влияния пролётных строений по типовому проекту (выпуск 56, Союздорпроект), имеющих нарушение связей между балками в нижней зоне

(рекомендуемое)    74

B.    Таблицы матриц ординат поперечных линий влияния для случая нарушения жесткости крайних и соседних с ними балок выпуска 56,56Д и 710/ СДП

(рекомендуемое)    82

Г. Геометрические характеристики сечений

(справочное)    97

3

Таблица 3.6. - Значения изгибающего момента в плите

L 1 Плита, свободно опёртая по краям Плита, защемлённая по всем краям в середине пролёта в середине пролёта на опоре MUt MUL м£ ML м£ ML 1,0 0,047 0,047 0,022 0,022 - 0,052 - 0,052 U 0,054 0,047 0,026 0,022 -0,055 -0,051 1,2 0,061 0,047 0,029 0,022 -0,061 -0,051 1,3 0,068 0,047 0,032 0,021 - 0,067 -0,051 1,4 0,074 0,047 0,034 0,020 -0,071 -0,051 1,5 0,080 0,046 0,036 0,019 - 0,075 -0,051 1,6 0,085 0,045 0,037 0,018 - 0,078 - 0,050 1,7 0,090 0,044 0,038 0,017 - 0,080 - 0,049 1,8 0,094 0,044 0,039 0,016 -0,081 - 0,048 1,9 0,098 0,043 0,040 0,014 - 0,082 - 0,047 2,0 0,101 0,042 0,040 0,012 - 0,083 - 0,045

Для получения изгибающего момента на 1м ширины плиты все значения таблице 3.6 умножаем на q£² , где q - нагрузка, тс/м², а I - наименьший пролёт, м.

3.2.14.    Изгибающие моменты в плитах, опёртых по контуру от временных нагрузок, распределённых по площадкам при центральном положении груза, определяют по таблице

3.7. Размеры площадки загружения (ai, ЬД и плиты (£_а, £ь) представлены на рис.3.7.

3.2.15.    Учёт защемления по контуру производят при помощи коэффициентов 0,75 для опорных моментов и 0,525 - для моментов в пролёте. Расчётные значения М_а и Мь в тс *м/м, отнесённые к полосе 1 м, получают умножением заданной сосредоточенной силы Р (в тс) , распределённой по площадке с размерами ai и bi на коэффициенты в таблице 3.7.

3.2.16.    Поперечные силы от равномерно распределённой по плите нагрузки находят после распределения её по двум направлениям как для простой балки в соответствии с п.3.3.10.

Поперечные силы от сосредоточенных сил находят как для плит опёртых двумя сторонами при наиболее невыгодном загружении. Рабочую ширину плиты принимают равной ai и bi в зависимости от направления расчётного пролёта.

Таблица 3.7 - Значения изгибающих моментов в плитах опёртых по контуру от временных нагрузок_

ai la bi «а 1ь ------- 1 «а lb ------=1,2 la h ------= 1,4 «а lb ------= 1,6 la ма Мь Ма Мь Ma Mb Ma Mb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,0 - - - - - - - - 02 0,299 0,238 0,314 0,235 0,324 0,232 0,333 0,230 0,4 0,226 0,170 0,245 0,168 0,256 0,165 0,263 0,163 0 0,6 0,183 0,133 0,202 0,131 0,215 0,128 0,222 0,125 0,8 0,151 0,106 0,171 0,106 0,184 0,108 0,193 0,101 1,0 0,124 0,087 0,146 0,087 0,160 0,085 0,169 0,083 1,2 - - 0,124 0,074 0,136 0,072 0,149 0,070 1,4 - - - - 0,121 0,062 0,132 0,060 1,6 - - - - - - 0,117 0,053

21

ОДН 218.0.032-2003.

ОТРАСЛЕВЫЕ ДОРОЖНЫЕ НОРМЫ

ВРЕМЕННОЕ РУКОВОДСТВО ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

Дата введения 2003 - 03- 01.

1.Область применения

Настоящее временное руководство распространяется на железобетонные, сталежелезобетонные, металлические и деревянные мостовые сооружения, эксплуатируемые на Федеральных автомобильных дорогах, и рекомендуется для применения на всей территории Российской Федерации мостовыми подразделениями органов управления автомобильными дорогами, а также мостоиспытательными станциями, мостовыми проектными и научно-исследовательскими организациями при обследовании и диагностике мостовых сооружений.

Предметом нормирования настоящих ОДН является система назначения классов грузоподъёмности мостовых сооружений и методика определения грузоподъёмности сооружений с учётом элементов конструкций.

2. Общие требования по определению грузоподъёмности мостовых сооружений

2.1.    Основные понятия грузоподъёмности

2.1.1.    Грузоподъёмность как характеристика мостового сооружения определяется максимальной, полезной нагрузкой, которую может воспринять сооружение при расчётах по первому предельному состоянию.

Основным показателем грузоподъёмности мостового сооружения является класс нагрузки. Грузоподъёмность устанавливают по классу нагрузки для неконтролируемого и контролируемого режимов движения транспортных средств, а также по общей массе эталонных транспортных средств для неконтролируемого движения.

2.1.2.    Для неконтролируемого пропуска (потока) транспортных средств, класс нагрузки назначается в виде класса “К” по схеме загружения нагрузки “АК” (рис.2.1а) вдоль и по ширине ездового полотна для 1^ого и 2^0Г0 случаев загружения, принятых в СНиП.

Нагрузка по схеме “АК” на пролётное строение принята в виде равномерно-распределённой нагрузки с интенсивностью “К” кн/м (или 0,1 Кт/м ) и одной двухосной тележки с нагрузкой на ось 10К кН (или 1К тс) для каждой полосы движения. При этом тележка устанавливается в наиболее невыгодное положение по длине пролёта.

Коэффициенты надёжности, динамический, полосности и другие коэффициенты принимают согласно действующего СНиП.

2.1.3.    Для пропуска одиночных нагрузок в контролируемом режиме грузоподъёмность определяют по схеме загружения НК 80, 4^х осного колёсного транспортного средства,

4

предусмотренного СНиП (рис.2.16). Коэффициент надёжности по нагрузке принимают равным 1,1, а динамический коэффициент - 1,0.

2.1.4.    Грузоподъёмность по общей массе и осевой нагрузке, предназначенной для установки дорожных знаков на дороге, определяют для шести эталонных схем 2-7 -осных транспортных средств. При расчёте их устанавливают в колонну однотипных транспортных средств на расстоянии от 10 до 22м друг от друга в зависимости от типа эталонной схемы (таблица 2.1), а по ширине ездового полотна как для нагрузки “АК”.

2.1.5.    Допускаемая общая масса (грузоподъёмность) каждого эталонного транспортного средства определяется путём сопоставления усилий, возникающих от эталонной нагрузки с усилиями от нагрузки класса “АК”, характеризующей грузоподъёмность сооружения, путём загружения соответствующих линий (поверхностей) влияния усилий для элементов конструкции.

2.1.6.    Для наиболее распространённых видов пролётных строений мостовых сооружений грузоподъёмность их по общей массе эталонного транспортного средства определяют по формуле:

где тм - грузоподъёмность по общей массе эталонного транспортного средства для

моста;

Кф - класс нагрузки сооружения;

Кап ~ класс нагрузки К_Ац=11;

тли - допустимая общая масса транспортного средства, соответствующая классу по грузоподъёмности сооружению равному А11 ( по таблице 2.2).

Если при этом вычисленная величина тм адекватна для конкретной эталонной схемы осевой массы выше 12 тонн, определяемую величину шм снижают до значения, соответствующего осевой массе 12 тонн (см. таблицу 2.3).

2.1.7.    Возможность пропуска конкретных или тяжеловесных транспортных средств с массой или осевыми нагрузками, превышающими установленную для сооружения грузоподъёмность по эталонной нагрузке, определяют соответствующим расчётом с учётом пропуска нагрузки в контролируемом режиме.

2.1.8.    Регулирование движения в неконтролируемом режиме по мосту с установленной грузоподъёмностью по эталонным нагрузкам осуществляют с помощью соответствующих дорожных знаков по ГОСТ: 10807-78 и ГОСТ 23457-86

ограничение массы (знак 3.11) при грузоподъёмности ниже, чем по АК=11; ограничение нагрузки на ось (знак 3.12) при допускаемой осевой нагрузки менее 12т; ограничение скорости автомобиля (знак 3.24), если это необходимо из-за состояния покрытия, деформационных швов, узла сопряжения моста с насыпью для снижения динамического воздействия;

ограничение интервала (знак 3.16) между грузовыми транспортными средствами для определённой группы автопоездов или автомобилей.

Если мостовое сооружение соответствует классу нагрузки не ниже All, то все виды транспортных средств по схемам таблице 2.1 и параметрам (таблицы 2.3) должны пропускаться по сооружению в неконтролируемом режиме. При сниженной грузоподъёмности сооружения для каждого транспортного средства по схеме таблицы 2.1 определяют наибольшую величину его массы, при которой транспортное средство может пропускаться по мостовому сооружению в неконтролируемом режиме. Перед сооружением устанавливают два знака 3.11 “ограничение массы” для 2^х и 3^х осных автомобилей и отдельно для автопоездов. При этом знаки грузоподъёмности для автопоездов устанавливают с указанием числа осей и соответственно допустимой их массы. Следует также устанавливать стенд с информацией при въезде на данный участок дороги с мостом и

5

дублирующие стенды за 3-5 км от сооружения (на стендах, знаках указывают количество осей и соответствующие значения массы).

2.1.9.    Грузоподъёмность сооружения определяется несущей способностью наиболее слабого элемента. Расчёт несущей способности элементов мостового сооружения следует производить с учётом фактических геометрических размеров элементов, влияния дефектов и повреждений на распределение усилий от постоянных и временных нагрузок, на несущую способность элементов, с учётом прочностных и деформативных свойств материалов (бетона, арматуры, стали, древесины и др.) на рассматриваемый период времени.

2.1.10.    Во всех случаях решению этих задач должно предшествовать обследование мостового сооружения, включающее

-    ознакомление с технической документацией, для установления данных по сооружению и характера изменения его состояния, а именно устанавливают год проектирования или строительства пролетного строения, нормативную временную вертикальную нагрузку, под которую запроектировано сооружение; по проекту полную геометрию пролётного строения, конструкцию проезжей части и тротуаров, а также коммуникаций на мосту; типовой проект, по которому было возведено пролётное строение, если конструкция типовая; данные по авариям, связанным с повреждениями несущих элементов пролётного строения; грузоподъёмность пролётного строения по предыдущему обследованию и время его проведения;

-    уточнение расчётной схемы сооружения (пролётных строений, опор и их элементов) при необходимости с проведением испытаний;

-    определение геометрических характеристик элементов по результатам замеров сечений (площади сечения элементов и их размеров, моментов сопротивления сечения, статических моментов и др.); для железобетонных конструкций определяют также положение арматуры, класс, её количество и площадь в расчётных сечениях по проекту и исполнительной документации или производят вскрытие или просвечивание арматуры конструкций;

-    определение прочностных и деформативных характеристик материалов конструкции (прочности бетона на сжатие, марки стали и арматуры, вида древесины); установление расчётных сопротивлений материалов и модуля упругости, которые следует принимать при определении несущей способности сечения;

-    определение (прямым или косвенным путём) соответствия фактических размеров несущих элементов конструкций, конструктивным требованиям проекта или СНиПа (по толщине элементов, защитному слою, расположению арматуры и др.);

-    выявление дефектов и повреждений конструкций, влияющих на снижение грузоподъёмности элементов и сооружения в целом.

2.1.11.    Класс бетона и арматуры, их состояние определяют по технической документации или результатам натурных исследований (см.п. 3.1.13-3.1.15). Дополнительно, необходима проверка на карбонизацию бетона и содержание в нём хлоридов, что позволяет предвидеть вероятность роста коррозии арматуры без вскрытия и оценивать качество бетона и арматуры при определении грузоподъёмности железобетонных конструкций на ближайшую перспективу.

2.1.12.    Прочностные характеристики и параметры пластичности и свариваемости сталей следует оценивать по рабочим чертежам КМ и КМД, данным заводских сертификатов либо по результатам испытаний образцов. В результате оценки должны быть установлены: фактическая марка стали, фактические свойства стали и их соответствие требованиям стандарта на сталь этой марки, действовавшим в период изготовления конструкций. Если металлоконструкции обследуемого сварного пролетного строения изготовлены до 1968 г. и минимальная температура воздуха может быть ниже минус 25°С, то необходима дополнительная проверка хладостойкости стали с отбором специальных образцов и проб.

В первую очередь необходимо использовать имеющиеся сертификаты на стальной прокат, которые хранятся в архивах завода металлоконструкций.

2.1.13.    Лабораторные исследования и испытания образцов, которые готовят из проб, отобранных из элементов обследуемых конструкций, проводят при отсутствии сертификатов или при недостаточности (противоречивости) содержащихся в них сведений; а также при обнаружении в конструкциях повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством стали. В необходимых случаях исследования проводят при изыскании дополнительных резервов фактической несущей способности конструкций. При лабораторных исследованиях стали производят химический анализ, испытание образцов на растяжение и на ударный изгиб, выявление распределения сернистых включений в металл и металлографическое исследование.

2.1.14.    На деревянных мостах состояние древесины и элементов оценивают по результатам внешнего осмотра материалов конструкции. Вид использованной древесины и другие характеристики принимают по данным технической документации.

2.1.15.    Выявление дефектов и повреждений в конструкциях, которые могут влиять на грузоподъёмность мостовых сооружений, производят при внешнем осмотре всех несущих элементов и других деталей. Это плита проезжей части, пролётные строения (балки, фермы и т.д.) и связи между ними, элементы опор и фундаментов.

В сталежелезобетонных пролётных строениях для оценки грузоподъёмности необходимо проверять состояние плиты и её соединение со стальными главными балками, т.к. отсутствие или разрушение цементного раствора между плитой и верхним поясом балки приводит к расстройству соединений, а расстройства связи плиты с балкой, в виде жёстких упоров, ведёт к резкому падению грузоподъёмности пролётного строения.

В железобетонных конструкциях общее их состояние оценивают по состоянию арматуры, бетона, узлов сопряжения и соединения. Особое внимание необходимо обращать на состояние предварительно-напряженных элементов, т. к. коррозия арматуры и потеря предварительного напряжения в конструкции также сильно снижают её грузоподъёмность.

В металлических конструкциях необходимо обращать внимание на коррозию металла и качество заклёпочного, болтового и сварного соединений. В деревянных мостах выявляют места загнивания древесины, а также расстройство узлов сопряжения и соединения деталей и элементов.

2.1.16.    Работы по обследованию сооружения проводят в соответствии с требованиями нормативных документов.

2.2. Основные принципы расчёта грузоподъёмности

2.2.1.    Для установления грузоподъёмности сооружения следует определять с учётом имеющихся изменений в статической схеме и влияния дефектов:

предельные усилия для расчётных элементов конструкций по предельному состоянию (несущая способность S_npefl.);

усилия, возникающие от постоянной нагрузки (S_n0c_T^pac4) и от пешеходов (S_Tcm^pac4);

долю усилия в расчётном элементе конструкции, которую можно допустить от временной нагрузки, определяемой грузоподъёмность сооружения (S_Bp^pac4).

2.2.2.    Грузоподъёмность, устанавливаемую по схеме нагрузки АК, НК 80 и эталонным транспортным средствам, определяют, вычисляя усилия от этих нагрузок S_Bp и сопоставляя их со значением расчётного усилия (S_Bp^pac4), при соблюдении условия: S_Bp= (S_Bp^pac4). Класс нагрузки “К” принимают с точностью до 0,1 величины. Одиночную массу по схеме НК 80 и эталонной нагрузки - до 1 тонны, а осевой - до 0,1тн.

2.2.3.    Если грузоподъёмность элементов сооружения выражается через нагрузки по схеме АК или эталонных транспортных средств, то долю расчётных усилий от временных нагрузок вычисляют для первого случая загружения по СНиП, предусматривающего размещение нагрузки на проезжей части, в которую не входят полосы безопасности, по формуле:

7

испытательной нагрузки производят расчётным путем. Испытания организуют в соответствии с СНиП 3.06.07-86.

2.2.7.    Грузоподъёмность мостового сооружения принимают по минимальной грузоподъёмности, определяемой несущей способностью заведомо слабых элементов по усилиям, возникающим в основных расчётных сечениях элементов или сечениях с дефектами, влияющими на несущую способность элемента и (или) сооружения в целом.

2.2.8.    Перечень основных дефектов и характер их влияния на расчётную схему, геометрические характеристики элементов, прочностные и деформативные свойства материалов, несущую способность и распределение усилий между элементами, приведены в соответствующих разделах по определению грузоподъёмности для железобетонных, металлических, сталежелезобетонных и деревянных пролётных строений и соответствующих опор.

2.2.9.    При определении грузоподъёмности пролётных строений и опор коэффициенты надёжности у для временных подвижных вертикальных нагрузок, сочетания нагрузок, динамические коэффициенты 1+р и коэффициенты Si, учитывающие воздействие нагрузки с нескольких полос движения, принимают согласно требованиям действующих СНиП, а также рекомендаций п.2.2.10-2.2.13 и разделов 3-7 настоящего документа.

2.2.10.    В случае разрушения покрытия проезжей части или наличия на нём неровностей, а также порожков около деформационных швов и в местах сопряжения с насыпью повышенные значения динамических коэффициентов устанавливают по результатам испытания сооружения на динамические нагрузки. При этом обязательно также проверяют грузоподъёмность с динамическим коэффициентом до данным СНиП.

2.2.11.    При разрушении покрытия на всей длине проезжей части с периодически повторяющимися выбоинами и наплывами и повышенными переломами продольного профиля над опорами значения динамических коэффициентов для железобетонных мостов следует принимать, как временное, до устранения дефекта согласно методики определения транспортно-эксплуатационных качеств мостовых сооружений.

2.2.12. Коэффициенты надежности и другие коэффициенты условия работ, используемые для вычисления от толпы на тротуарах, принимают по действующему СНиП.

2.2.13.    Усилия от постоянных нагрузок для конструкций определяют по общим правилам строительной механики и принятой системы сбора нагрузок при проектировании пролётных строений и опор.

Постоянные нагрузки принимают по данным проектной и исполнительной документации. В этих случаях коэффициенты надёжности и условий работ следует принимать в соответствии с требованиями действующего СНиП. Если получены действительные данные по собственному весу и размерам конструкции пролётного строения, то в зависимости от точности и числа замеров этих данных коэффициент надёжности у_т по нагрузке от собственного веса у_т принимают следующим:

от веса несущих элементов (балка, плита, стойки, стенки, ригели и т.д.) при числе замеров 6 и более у_т= 1,05 (0,9);

а при числе замеров менее 6 у_т =1,1 (0,9);

от веса слоев одежды мостового полотна (изоляция, защитный и выравнивающий слой) при числе замеров 6 и более у_т = 1,15 (0,95),

а при числе замеров менее 6 у_т = 1,2 (0,95).

Вес покрытия проезжей части и тротуаров у_т = 1,2.

Коэффициенты надёжности, указанные в скобках и без скобок, принимают в соответствии с указаниями СНиП.

Во всех случаях принятая величина постоянной нагрузки должна быть не менее, чем нормативная нагрузка по проекту.

9