Мостовые сооружения и водопропускные трубы на автомобильных дорогах

НАГРУЗКИ II ВОЗДЕЙСТВИЯ

СТ РК 1380-2005

N мампс официальное

Комитет по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан (Госстандарт)

Астана

Предисловие

1    РАЗРАЬОТЛН Акционерным обществом «Казахстанский дорожный научно-исследовательский институт» (АО «Каздорнии») и Техническим комитетом по стандартизации ТК 42 «Автомобильные дороги»

ВНЕСЕН Комитетом развития транспортной инфраструктуры Министерства зра нс порта и коммуникаций Республики Казахстан

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Комитета по техническому регулирования и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан от «18» ноября 2005 г. № 409

3    Настоящий стандарт модифицирован относительно Европейского стандарта FN 1991-2 Воздействие на пролетные строения мостов. Часть 2. Нагрузка транспортного движения на мосты.

4    В настоящем стандарте реализованы нормы Закона Республики Казахстан «Об автомобильных дорогах»

5 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Комитета по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан

CT РК 1380-2005

5.5 Вомейснзие осадки грунта и осионаннн опор чосюв

Нормативное воздействие от осадки фунта в основаниях опор мостовых сооружений должно учитываться при проектировании пролетных строений внешне статически неопределимых систем и приниматься по результатам расчета осадок фундаментов.

6 Временные нагрузки от транспортных средств н пешеходов

6.1    Нагрузка от транспортных средств

Нормативную временную вертиказьную нафузку от транспортных средств на автомобильных дорогах общего пользования следует принимать:

а)    при проектировании новых мостовых сооружений и водопропускных труб:

-    от автотранспортных средств в виде полос ЛК (рисунок 6.1а), каждая из которых включает одну двухосную тележку с осевой нагрузкой Р, равной 9,8 ^х К кН и равномерно распределенную нафузку интенсивностью ^v 0,98 ^х К кН/м;

Класс нагрузки К необходимо принимать равным 14 для мостовых сооружений и труб на дорогах I-IV категорий, и равным 11 для малых и средних мостовых сооружений на дорогах V категории;

-    от тяжелых одиночных колесных нагрузок (рисунок 6.1 б, 6.1 в, 6.1 г):

-    для мостовых сооружений и водопропускных труб, проектируемых под нафузку А14 - в виде колесной нафузки НК-120 и НК-180;

-    для мостовых сооружений и водопропускных труб, проектируемых под нагрузку AI1 - в виде колесной нагрузки НК-80;

б)    при проектировании реконструкции существующих мостовых сооружений и водопропускных труб;

-    от автотранспортных средств класс нафузки К необходимо принимать равным 14 при замене сооружения на новое и равным 11 при полном или частичном использовании существующих конструкций сооружения;

-    от тяжелых одиночных нагрузок в соответствии с «а».

6.1.1    Порядок загружены* транспортной нагру зкой

Для нафузки АК должны быть соблюдены следующие условия: при наличии линий влияния, имеющих три или более участков разных знаков, тележкой загружается участок, дающий для рассматриваемого сечения наибольшее значение усилия; равномерно распределенной нафузкой допускается загружать участки только одного знака, вызывающее наибольшее усилие в рассматриваемом сечении;

7

CT РК 1380-2005

-    число полос нагрузки, размещаемой на мостовом сооружении не должно быть не более установленного числа полос движения,

-    расстояние между осями смежных полос нагрузки не должно быть менее 3 метров;

-    при многополосном движении в каждом направлении и отсутствии разделительной полосы на мостовом сооружении ось крайней левой (внутренней) полосы нагрузки каждого направления должна быть расположена не ближе чем 1,5 м от осевой линии, разделяющей направления движения.

При расчетах конструкций мостовых сооружений на прочность и устойчивость положения следует рассматривать два случая размещения нагрузки АК:

-    первый - предусматривающий при загруженных тротуарах невыгодное размещение на проезжей части (в которую не входят полосы безопасности) количества полос нагрузки, не превышающего количества 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 чем на 1,5 м от кромки проезжей части - в первом случае и от ограждения ездового полотна во втором случае.

Одиночные нагрузки НК-80 и НК-120 размещаются в пределах проезжей части. Нагрузка НК-180 размещается по оси проезжей части мостового сооружения.

Во всех расчетах для элементов или отдельных конструкций мостовых сооружений, воспринимающих временную нагрузку АК с нескольких полос движения, ее воздействие с одной полосы движения (где нагрузка приводит к самым неблагоприятным результатам) следует принимать с коэффициентом S| =1, с остальных полос загружаемых нагрузкой АК коэффициент Si принимают равным;

-    для двухосных тележек - 1,0;

-    для равномерно распределенной нагрузки 0,6.

6.2 Нагрузка на тротуары от пешеходов

Нормативную временную нагрузку на тротуары р, кПа, следует принимать в виде:

1) вертикальной равномерно распределенной нагрузки при учете совместно с другими действующими нагрузками по формуле

9

CT PK 1380-2005

где - длина загружения или сумма длин (при загружении нескольких участков) линии влияния, м;

2)    равномерно распределенной нагрузки, учитываемой при отсутствии других нагрузок при расчете элементов тротуаров мостовых сооружений -3,92 кПа:

3)    сосредоточенных давлений, учитываемых при отсутствии других нагрузок мри расчете перил мостовых сооружений 1,27 кН.

При расчете элементов служебных проходов на мостовых сооружениях автомобильных дорог всех категорий равномерно распределенная нагрузка принимается равной 1,96 кПа и совместно с другими нагрузками не учитывается.

Примечание: При расчете элементов тротуаров необходимо учитывать также нагрузки от приспособлений, предназначенных для осмотра конструкций мостовых сооружений.

6.3 Давление грунта от транспортных средств

6.3.1    Горизонтальное давление грунта на устои мостовых сооружений от транспортных средств

Нормативное горизонтальное (боковое) давление грунта на устои мостовых сооружений (и промежуточные опоры, если они расположены внутри конусов) от транспортных средств, находящихся на призме обрушения следует определять методами механики грунтов с учетом его распространения ниже верха дорожного покрытия под углом к вертикали равным 26°35\

6.3.2    Давление грунта от транспортных средств на звенья труб

Нормативное давление грунта от транспортных средств pv и р„ на звенья (секции) водопропускных труб, кПа, следует определять с учетом его распределения в грунте по формулам:

а) вертикальное давление от нагрузок IIK-80 и ПК-120

p_v = 200/(3 + h)    (6.2)

ятя нагрузки НК-180

р_у = 300/(3 + h)    (6.3)

б) горизонтальное давление

10

CT РК 1380-2005

Ph=Pv*t    (6.4)

где ^т - коэффициент, определяемый по формуле

т tg^:(45° ф/2)

где ^р- то же, что в формуле 5.2.

Давление фунта на звенья водопропускных груб от нафузки ЛК не учитывается.

При высоте засыпки трубы грунтом менее 1 м давление на звенья труб от нагрузок НК следует определять с учетом его распределения в грунте под углом к вертикали равным 26°35\

6.4 Горизонтальная поперечная нагрузка от центробежной силы

Нормативную горизонтальную поперечную нагрузку' от центробежной силы для мостовых сооружений Fh, кН, расположенных на кривых радиусом R следует принимать в виде сосредоточенной одиночной силы F_h, приложенной в радиальном направлении в уровне верха дорожного покрытия.

Значение Fh следует определять по формулам

для R< 200 м Fh - 5,2 X К	(6.5)
для R< 1500 м Fb = 1040 xK/R	(6.6)
для R> 200 м ^ = 9	(6.7)

где К - класс нафузки ЛК.

При многополосном движении, нафузку F_h учитывают с коэффициентом Si в соответствии с 6.1.1. Центробежную силу от нафузок типа НК нс учитывают.

6.5 Горизонтальная поперечная нагрузка от ударов транспортных средств

Нормативную горизонтальную поперечную нагрузку от ударов транспортных средств независимо от числа полос движения на мостовом сооружении следует принимать: от автомобильной нагрузки ЛК - в виде равномерно распределенной нафузки равной 0,39 * К кН/м, или

CT РК 1380-2005

сосредоточенной силы равной 5,9^х К, кН, приложенных в уровне верха покрытия проезжей части, где К класс нагрузки ЛК

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

а)    для сплошных жестких железобетонных парапетных ограждений - в виде поперечной нагрузки 11,8⁴ К кН, распределенной по длине I м и приложенной к ограждению на уровне 2/3 высоты ограждения (от поверхности проезда);

б)    ятя бордюров в виде поперечной нагрузки 5,9 ^х К, кН, распределенной по длине 0,5 м и приложенной в уровне верха бордюра;

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

-    поперек проезда 4,41 ^хК, кН;

-    вдоль проезда 2,45 ^х К, кН, где К класс нагрузки АК;

г)    для металлических барьерных ограждений при непрерывных направляющих планках нагрузку, действующую вдоль моста, допускается распределять на четыре расположенные рядом стойки. Поперечные нагрузки от ударов машин НК-80, НК-120, НК-180 не учитывают.

6.6 Горизонтальная продольная нагрузка от торможения или силы тяги

Нормативную горизонтальную продольную нагрузку от торможения или силы тяги следует принимать равной:

а)    при расчете элементов пролетных строений и опор мостовых сооружений, процент к весу нормативной равномерно распределенной части нагрузки ЛК (вес тележек в нагрузках не учитывается) 50, но не менее 7,8 ^ХК, кН и не более 24,5 ^ХК, кН;

б)    при расчете элементов деформационных швов мостовых сооружений на дорогах:

-    МП категории - 6,86 ^х К, кН;

-    IV и V категорий 4,9^хК, кН, где К класс нагрузки ЛК.

При расчетах в случае «а» высоту приложения горизонтальных продольных нагрузок (от верха покрытия проезжей части) принимают равной

1,5 м.

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

12

CT РК 1380-2005

Содержание

1    Область применения    I

2    Нормативные ссылки    1

3    Термины, определения и обозначения    1

4    11агрузки и воздействия    2

5    Постоянные нагрузки и воздействия    5

6    Временные нагрузки от подвижною состава и пешеходов

7    Прочие временные нагрузки и воздействия    15

11риложеиие Л (обязательное). Карта районирования территории Республики Казахстан по ветровым нагрузкам 30 Приложение Б (обязательное). Карта районирования территории Республики Казахстан по ледовым нагрузкам 31

Приложение В (справочное). Структурный состав нагрузок и воздействий принятый в Республике Казахстан и Европейских странах    32

1 (риложение 1 (справочное). Соответствие значений параметров нагрузок и методик расчета, принятых в настоящем стандарте и в стандартах [1]. [2], [3].    34

Приложение (справочное). Библиография    36

CT РК 1380-2005

Введение

Настоящий стандарт разработан с целью совершенствования требований к надежности мостовых сооружений и водопропускных труб через увеличение величины расчетных нагрузок в связи с увеличением интенсивности движения и массы транспортных нагрузок, а также приближения норм стандарта к признанным международным нормам.

И стандарте увеличены но сравнению с положениями нересмазриваемой Главы 2 СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы. Нагрузки и воздействия, временные нагрузки на мостовые сооружения от:

-    автотранспортных средств (кроме специальных) с 11 до 14 тонн на одну ось автомобиля;

-    специальных транспортных средств (трейлеров, прицепы и полуприцепы) с 80 тонн до 160 тонн по общей массе.

Положения настоящего стандарта соответствуют европейскому стандарту EN 1991-2:2003 Воздействие на пролетные строения мостов. Часть 2. Нагрузка транспортного движения на мосты, в части:

-    методов и формул расчета постоянных и временных нагрузок;

-    методики расчета влияния центробежной силы на мосты, расположенные на кривых;

-    расчета нагрузки от столкновения автотранспортного средства с опорами путепровода;

-    расчета нагрузки от силы торможения автотранспортных средств;

-    видов постоянных и временных нагрузок;

-    терминологии относительно нагрузок и воздействий.

В отличии от норм EN 1991-2:2003 в настоящем стандарте:

-    изменено наименование на Мостовые сооружения и водопропускные трубы на автомобильных дорогах. Нагрузки и воздействия с целью ею приведения в соответствие с комплексом взаимосвязанных государственных и межгосударственных стандартов;

-    уровень надежности сопротивления нагрузкам и срок эксплуатации мостовых сооружений соответствует 70 годам, а нагрузки - 21 тонне против 120 лет и 24 тонн нагрузки на одну ось автомобиля;

-    с учетом климатических условий и геофафического положения Республики Казахстан в стандарте установлены нафузки ледовые и от навала судов, а также воздействия - сейсмические и от осадки фунтов в основании опор мостовых сооружений.

I ос удлрс тынный стандарт рксиуьлики Казахс тан

Мостовые сооружения и водопропускные трубы на автомобильных дорогах

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

Дата введения 2006-07-01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на проектирование новых и реконструкцию существующих постоянных мостовых сооружений (мосты, путепроводы, эстакады) и водопропускных труб на автомобильных дорогах общего пользования.

Стандарт устанавливает требования к нагрузкам и воздействиям, на которые следует рассчитывать конструкции мостовых сооружений и водопропускных груб.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП РК 1.03-05-2001 Охрана труда и техника безопасности в строительстве.

СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.

СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

СНиП РК 2.03-04-2001 Строительство в сейсмических районах.

СНиП РК 2.04-01-2001 Строительная климатология.

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы

СНиП 2.06.04-82 Нафузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).

СТ РК 1053-2002 Автомобильные дороги. Термины и определения.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины в соответствии с СТ РК 1053, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 Нормативные нагрузки и воздействия: Нагрузки и воздействия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию мостовых сооружений и водопропускных труб.

Издание официальное

3.2 Расчешые нагрузки и воздействия: Используемые в расчетах нагрузки и воздействия, величины которых принимаю! равными нормативным скорректированными коэффициентами, учитывающими возможные отклонения от нормативных значений в невыгодную (большую или меньшую) сторону.

4 Нагрузки и воздействия

4.1 Виды нагрузок и воздействии

Конструктивные элементы мостовых сооружении и водопропускных труб следует рассчитывать на нагрузки и воздействия и их сочетания, приведенные в таблице I.

Таблица I

11омер нагрузки и воздействия Наименование нагрузки и воздействия Номер нагрузки, не учитываемой в сочетании с данной нагрузкой (воздействием) Коэффициент ы надежности по нагрузке Y г А. Постоянные 1 Собственный вес конструкции, в том числе: - - 1а Вес несущих конструкций - и (0.9) 16 Вес выравнивающего, изоляционного, защитного слоев, ограждений перил, коммуникаций - 1 Д(0,9) 1в Вес дорожною покрытия - 1,5 (0,9) 2 Воздействие предварительного напряжения конструкции и регулирование усилий - U (0,9) 3 За 36 Давление грунта от веса насыпи: на опоры мостовых сооружений на звенья труб - 1,4 (0,7) 1,3 (0,8) 4 Г идростатическое давление - U (0,9) 5 Воздействие усадки и ползучести бетона - 1,1 (0,6) 6 Воздействие осадки грунта в основании опор мостовых сооружений - 1,5 (0,5)

Продолжение таблицы I

2 к П — & G a :х X V о. - w 8 S х 5 - I ^именование нагрузки и воздействия 11омер нагрузки, не учитываемой в сочетании с данной нагрузкой (воздействием) Коэффициент ы надежности по нагрузке у с Б. Временные от транспорт-ных средств и пешеходов 7 7а 76 7в Вертикальные нагрузки: типа «АК»: от двухосной тележки от равномерной распределенной нагрузки типа «НК» от тяжелых одиночных нагрузок нагрузка на тротуары от пешеходов 16, 17 1,5* 1,2 1,0 1,4 8 Давление грунта от транспортных средств 16, 17 1,0 9 Горизонтальная поперечная нагрузка от центробежной силы 10, 16, 17 1,0 10 Горизонтальные поперечные удары от транспортных средств 9, 11, 12, 14, 16, 17, 18 1,0 11 Горизонтальная продольная нагрузка от торможения или силы тяги 10, 13, 14, 16, 17 1,0 В. Прочие временные нагрузки 12 Ветровая нагрузка 10, 14, 18, 20 по 7.10, габлица 10 13 Ледовая нагрузка 11, 14, 15-18, 20 то же 14 11агрузка от навала судов Ю, И, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 15 Температурные климатические воздействия 14,18, 20 44 16 Воздействие морозного пучения грунта 7-11, 13, 14, 18, 20 44 17 Строительные нагрузки 7-11, 14, 18, 20 18 Сейсмические нагрузки 10, 12-17, 19,

20 19 Сопротивление трению и сдвигу в опорных частях 11,14, 18 20 Нагрузка, создаваемая транспортным средством при столкновении с опорами и пролетными строениями путепровода 8-19 44

* При расчете элементов проезжей части =1,5, при расчетах всех других элементов Уtcl,5-0,01 х    но не менее 1,2, где ^ - длина участка линии влияния одного знака.

Примечания

1    Значения \. указанные в скобках, принимают в случаях, когда указанная нагрузка уменьшает суммарное воздействие на элементы конструкции

2    Приведенные значения коэффициентов надежности по нагрузкам 7_Г следует

применять при расчетах 1 группы предельного состоянии, кроме расчетов на выносливость. При расчете на выносливость для I группы предельного состояния и при всех расчетах 11 группы предельного состояния значение ^Y f= 1._

4.2 Расчетные нагрузки н воздействия

4.2.1 Величины нагрузок и воздействий для расчета конструкций следует принимать с коэффициентами:

-    надежности по нагрузке ^ в соответствии с таблицей 1 и 7.10;

-    динамическими (1+1*) в соответствии с таблицей 2 и 6.7;

-    сочетаний ^п - в соответствии с 4.2.2;

-    Si, учитывающими одновременную загруженность нескольких полос движения в соответствии с 6.1.1.

Таблица 2

Группа предельного состояния Виды расчета Вводимый динамический коэффициент к подвижной вертикальной нагрузке I а. Все расчеты, кроме перечисленных в подпунктах б-г 1 + 11 б. На выносливость 1+0,75*** в. По устойчивости положения 1 г. По сочетаниям, включающим сейсмическую нагрузку 1 11 Все расчеты 1

4

CT РК 1380-2005

4.2.2 Коэффициенты сочетаний    учитывающие    уменьшение

верояшосги одновременного появления расчетных нагрузок следует во всех расчетах принимать равными:

а)    ¹¹ = 1 - к постоянным нагрузкам № 1-6 и к нагрузке № 17;

б)    при учете действия только одной из временных нагрузок или группы сопутствующих одна другой нагрузок № 7-9 без других нагрузок 0 = I;

в)    при учете действия двух или более нагрузок (условно считая группу нагрузок № 7-9 за одну нафузку) к одной из временных нафузок ¹¹ = 0,8, к остальным - ^ - 0,7.

Примечания

1    Положение пункта «в» не распространяется на нагрузки № 12 и № 18.

2    К нафузке № 12 во всех случаях сочетания с нафузками № 7-9 принимать ^ -

0,25.

3    При учете нафузки № 18 совместно с нафузками № 7-8, 19 к нафузке .V» 18 применять *1 = 0.8, к нафузке № 19 - ^ = 0,7, к нафузками № 7-8 - ^ = 0,3.

4    Во всех сочетаниях нагрузок коэффициенты ^ необходимо принимать: к нагрузкам № 7-9 - одинаковыми, к нафузке № 11 не более чем к нафузке № 7.

5    Постоянные нагрузки и воздействия

5.1    Вертикальные нагрузки от собственного веса

Нормативные вертикальные нафузки от собственного веса конструкции следует определять по проектным объемам элементов и частей конструкции, включая постоянные смотровые приспособления, опоры и провода линий электропередач и связи и другие коммуникации.

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 %.

5.2    Воздействие предварительного напряжения, усадки и ползучести бетона

Нормативное воздействие предварительного напряжения следует устанавливать по контролируемому усилию с учетом нормативных величин потерь, соответствующих рассматриваемой стадии работы.

В железобетонных и стапежелезобетонных конструкциях кроме усилий, связанных с технологией выполнения работ по предварительному напряжению и регулированию усилий, следует учитывать усилия, вызываемые усадкой и ползучестью бетона.

Нормативное воздействие усадки и ползучести бетона следует принимать в виде относительных деформаций и учитывать при определении

5

CT РК 1380-2005

перемещений и усилий в конструкциях статически неопределимых систем и предварительно напряженных конструкциях. Ползучее!ь бетона следует определять только от действия постоянных нагрузок.

5.3    Давление грунта от веса насыпи на опоры мостовых сооружении и шепьм труб

Нормативное значение давления фунта от веса насыпи pv и р,„ кПа на опоры мостовых сооружений и звенья водопропускных труб следует определять по формулам

а)    вертикальное давление

P_v = У ^х h    (5.1)

б)    горизонтальное (боковое) давление

р„ =Y^xhv xt^(45-q>/2).    (5.2)

где h - высота засыпки от верха дорожного покрытия: для опор - до обреза фундамента, м, для звеньев труб - до верха звена (секции) трубы, м;

h_x высота засыпки от верха дорожного покрытия до расчетного уровня,

м;

^Y - удельный вес фунта, кН/'м';

^ - значение угла внутреннего трения фунта засыпки, в градусах.

Значения ^Y и ^ф следует принимать по данным лабораторных исследований грунтов засыпки.

5.4    Гидростатическое давление

Нормативное гидростатическое давление (взвешивающее действие воды) на грунты и части сооружения, расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать в расчетах но несущей способности оснований и по устойчивости положения фундаментов, если фундаменты заложены в песках, супесях и илах. При заложении фундаментов в суглинках и глинах взвешивающее действие воды требуется учитывать в случаях, когда оно создает наиболее неблагоприятные расчетные условия. Уровень воды принимается наиболее невыгодный -самый низкий или самый высокий