Саламахин П.М. Инженерные сооружения в транспортном строительстве (Книга 1)

Подождите немного. Документ загружается.

Èíòåíñèâíîñòü ëåäîõîäà õàðàêòåðèçóåòñÿ ðàçìåðàìè ëüäèí,

òîëùèíîé ëüäà, ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ ëåäîõîäà è âîçìîæíîñòüþ

îáðàçîâàíèÿ çàòîðîâ ëüäà. Ðàçëè÷àþò ñëàáûé, ñðåäíèé è ñèëüíûé

ëåäîõîä (òàáë. 2.3).

Íàèáîëüøåå ñêîðîñòè ëåäîõîäà îáû÷íî áûâàþò íà ãëàâíîì

ðóñëå, ÷òî òðåáóåò ïðèìåíåíèÿ òàì áîëüøèõ ïðîëåòîâ. Íà ïîéìå,

ãäå ñêîðîñòè ëåäîõîäà, êàê ïðàâèëî, ìåíüøå, ïðîëåòû ìîãóò áûòü

óìåíüøåíû. Â òàáë. 2.4 ïðèâåäåíû íàèìåíüøèå ïðîëåòû, îáåñïå-

÷èâàþùèå íîðìàëüíûé ïðîïóñê ëåäîõîäà ïîä ìîñòîì.

Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ìîñòîâûõ ïåðåõîäîâ ïðîëåòû ìîñòà íà

ãëàâíîì ðóñëå è ïîéìàõ íàçíà÷àþò òàêèìè, ÷òîáû îíè îáåñïå÷è-

âàëè ïðîïóñê ïîä ìîñòîì âûñîêèõ âîä áåç îïàñíîãî ðàçìûâà îïîð.

Ïðîëåòû íà ãëàâíîì ðóñëå è ïîéìàõ, ïðèíÿòûå ïî óñëîâèÿì

ïðîïóñêà ñóäîõîäñòâà, âûñîêèõ âîä è ëåäîõîäà, à òàêæå ïî òðóäî-

åìêîñòè è ñòîèìîñòè, ìîãóò áûòü óòî÷íåíû è íåñêîëüêî óâåëè÷å-

íû ïî ñîîáðàæåíèÿì òèïèçàöèè.

Èòàê, ïðîëåòû ìîñòîâ íåëüçÿ íàçíà÷àòü ëþáûìè, èõ âûáèðàþò

èç îïðåäåëåííîãî ðÿäà çíà÷åíèé. Ñëåäóåò òàêæå èìåòü â âèäó, ÷òî

äëèíà ïðîëåòà çàâèñèò îò ñèñòåìû ìîñòà, õîòÿ è äëèíà ïðîëåòà

÷àñòî îïðåäåëÿåò åãî ñèñòåìó.

Òàáëèöà 2.3

Âèäû ëåäîõîäà

Èíòåíñèâíîñòü

ëåäîõîäà

Ðàçìåðû ëüäèí

ïî íàèìåíüøåìó

èçìåðåíèþ, ì

Òîëùèíà ëüäà, ñì

Âîçìîæíîñòü

îáðàçîâàíèÿ

çàòîðîâ ëüäà

Ñëàáûé Ìåíåå 10 Ìåíåå 30 Çàòîðîâ íå áûâàåò

Ñðåäíèé 10¾20 30¾60 Ðåäêèå çàòîðû

Ñèëüíûé Áîëåå 20 Áîëåå 60 ×àñòûå çàòîðû

Òàáëèöà 2.4

Íàèìåíüøèå ïðîëåòû ìîñòà, îáåñïå÷èâàþùèå ïðîïóñê ëåäîõîäà

Èíòåíñèâíîñòü

ëåäîõîäà

Ñêîðîñòü

ëåäîõîäà, ì/ñ

Íàèìåíüøèå ïðîëåòû ìîñòà, ì

â ãëàâíîì ðóñëå íà ïîéìàõ

Ñèëüíûé

40 25

≤

30 20

Ñðåäíèé

25 20

≤

20 15

Ñëàáûé

20 15

≤

15 10

2.5. Нагрузки и воздействия, устанавливаемые

при проектировании мостовых сооружений и труб

Íàãðóçêè è âîçäåéñòâèÿ, ïðèíèìàåìûå ïðè ðàñ÷åòå ìîñòîâ,

ïîäðàçäåëÿþò íà ïîñòîÿííûå è âðåìåííûå. Ê îñíîâíûì ïîñòîÿí-

íûì íàãðóçêàì îòíîñÿò ñîáñòâåííûé âåñ ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé è

îïîð, ñèëû ïðåäâàðèòåëüíîãî íàòÿæåíèÿ, äàâëåíèå îò âåñà ãðóí-

òà íà óñòîè.

Ê îñíîâíûì âðåìåííûì îòíîñÿò íàãðóçêè îò ïðîõîäÿùèõ ïî ìî-

ñòó òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ è ïåøåõîäîâ: âåðòèêàëüíûå ïîäâèæíûå

íàãðóçêè, ãîðèçîíòàëüíûå ïîïåðå÷íûå íàãðóçêè îò öåíòðîáåæ-

íîé ñèëû è áîêîâûõ óäàðîâ ïîäâèæíîé íàãðóçêè, ãîðèçîíòàëüíûå

ïðîäîëüíûå íàãðóçêè îò òîðìîæåíèÿ ïîäâèæíîé íàãðóçêè, äàâ-

ëåíèå ãðóíòà îò ïîäâèæíîãî ñîñòàâà.

Êðîìå îñíîâíûõ âèäîâ íàãðóçêè, íà ìîñòû ìîãóò îêàçûâàòü

äåéñòâèå ïðî÷èå íàãðóçêè: âåòðîâûå, ëåäîâûå, îò íàâàëà ñóäîâ,

ñòðîèòåëüíûå, ñåéñìè÷åñêèå, îò âîçäåéñòâèÿ òåìïåðàòóðû ñðåäû

è ìîðîçíîãî ïó÷åíèÿ ãðóíòîâ.

Ïðè ðàñ÷åòå ìîñòîâ íàãðóçêè ó÷èòûâàþò â ðàçëè÷íûõ âîçìîæ-

íûõ èõ ñî÷åòàíèÿõ. Îñíîâíûìè ñî÷åòàíèÿìè ñ÷èòàþò îäíîâðåìåí-

íîå äåéñòâèå ïîñòîÿííîé íàãðóçêè, âðåìåííîé ïîäâèæíîé âåðòè-

êàëüíîé íàãðóçêè, äàâëåíèÿ ãðóíòà, âûçâàííîãî âðåìåííîé íà-

ãðóçêîé, öåíòðîáåæíîé ñèëû. Äîïîëíèòåëüíûìè íàçûâàþò ñî÷å-

òàíèÿ, ïðè êîòîðûõ îäíîâðåìåííî ñ îäíîé èëè íåñêîëüêèìè íà-

ãðóçêàìè îñíîâíûõ ñî÷åòàíèé äåéñòâóåò òàêæå îäíà èëè íåñêîëü-

êî îñòàëüíûõ âèäîâ íàãðóçîê, êðîìå ñåéñìè÷åñêèõ è ñòðîèòåëü-

íûõ. Îñîáûìè íàçûâàþò ñî÷åòàíèÿ, âêëþ÷àþùèå ñåéñìè÷åñêèå

èëè ñòðîèòåëüíûå íàãðóçêè, ñîâìåñòíî ñ äðóãèìè íàãðóçêàìè.

Íîðìàòèâíûå âðåìåííûå âåðòèêàëüíûå íàãðóçêè îò ïîäâèæ-

íîãî ñîñòàâà íà àâòîìîáèëüíûõ äîðîãàõ èçìåíÿþòñÿ âî âðåìåíè ñ

òåíäåíöèåé ïîñòîÿííîãî èõ âîçðàñòàíèÿ. Èõ èçìåíåíèå â Ðîññèè

çà ïåðèîä ñ 1931 ïî 1962 ã. ïðèâåäåíî íà ðèñ. 2.3. Â íà÷àëå â êà÷å-

ñòâå íàãðóçêè ïðèíèìàëèñü êîëîííû àâòîìîáèëåé ñ óñòàíàâëèâà-

åìûìè â êîëîííå ðàññòîÿíèÿìè ìåæäó àâòîìîáèëÿìè è óêàçàíè-

åì ïîëîæåíèÿ îñåé àâòîìîáèëåé è íàãðóçîê íà íèõ â òñ.

Íà ðèñ. 2.3, à ïðèâåäåíà íàãðóçêà òèïà Í-10 ñ äâóõîñíûìè ãðó-

çîâèêàìè îáùåé ìàññîé 10 ò, ââåäåííàÿ â 1931 ã. Â åå ñîñòàâå

èìåëñÿ îäèí óòÿæåëåííûé äâóõîñíûé ãðóçîâèê ñ îáùåé ìàññîé

13 ò.

Â 1938 ã. âîçíèêëà íåîáõîäèìîñòü ââåäåíèÿ íàãðóçêè Í-13 (ðèñ.

2.3, á) èç äâóõîñíûõ ãðóçîâèêîâ îáùåé ìàññîé 13 ò ñ îäíèì óòÿ-

æåëåííûì ãðóçîâèêîì ìàññîé 16,9 ò. Êðîìå òîãî, áûëà ââåäåíà

ãóñåíè÷íàÿ íàãðóçêà ÍÃ-60, ñîõðàíèâøàÿñÿ äî íàñòîÿùåãî âðå-

ìåíè. Â 1953 ã. áûëà ââåäåíà íàãðóçêà Í-18 (ðèñ. 2.3, â) èç äâóõîñ-

íûõ ãðóçîâèêîâ ñ îáùåé ìàññîé 18 è ñ îäíèì óòÿæåëåííûì òðå-

õîñíûì ãðóçîâèêîì ìàññîé 30 ò. Îäíîâðåìåííî áûëà ââåäåíà îäè-

íî÷íàÿ íàãðóçêà ÍÊ- 80, äåéñòâóþùàÿ äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè. Â

1962 ã. áûëà ââåäåíà àâòîìîáèëüíàÿ íàãðóçêà Í-30 (ðèñ. 2.3, ã) ñ

òðåõîñíûìè ãðóçîâèêàìè îáùåé ìàññîé 30 ò ñ ñîõðàíåíèåì îäè-

íî÷íûõ êîëåñíîé íàãðóçêè ÍÊ-80 è ãóñåíè÷íîé ÍÃ-60, äåéñòâó-

þùèõ ïî íàñòîÿùåå âðåìÿ.

Ñ ÿíâàðÿ 1986 ã. ñ ââåäåíèåì â äåéñòâèå ÑÍèÏ 2.05.03-84 «Ìî-

ñòû è òðóáû» óñòàíîâëåíû íîâûå íàãðóçêè íà àâòîäîðîæíûå ìîñ-

òû. Â ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèìè íîðìàìè íàãðóçêà îò àâòîìîáèëüíûõ

ñðåäñòâ â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïî ïðåäëîæåíèþ À.È. Âàñèëüåâà ïðè-

íèìàåòñÿ â âèäå ïîëîñ íàãðóçêè ÀÊ (ðèñ. 2.4, à), êàæäàÿ èç êîòî-

ðûõ âêëþ÷àåò îäíó äâóõîñíóþ òåëåæêó ñ íàãðóçêîé íà îñü Ð, ðàâ-

íîé 9,81 Ê, êÍ, è ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííóþ íàãðóçêó èíòåí-

ñèâíîñòüþ ν (íà îáå êîëåè), ðàâíîé 0,98 Ê, êÍ/ì. Óñèëèå îò êîëå-

ñà òåëåæêè ðàñïðåäåëÿåòñÿ ïî ïëîùàäêå ñî ñòîðîíàìè 0,2 ì âäîëü

äâèæåíèÿ è 0,6 ì ïîïåðåê äâèæåíèÿ òåëåæêè. Êàæäàÿ ïîëîñà ðàâ-

íîìåðíî ðàñïðåäåëåííîé íàãðóçêè èìååò èíòåíñèâíîñòü 0,5ν è â

ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè ðàñïðåäåëÿåòñÿ íà øèðèíå 0,6 ì.

Ðèñ. 2.3. Ýâîëþöèÿ ñõåì âðåìåííûõ íàãðóçîê äëÿ àâòîäîðîæíûõ è ãî-

ðîäñêèõ ìîñòîâ:

à  íîðìû 1931 ã.; á  íîðìû 1938 ã.; â  íîðìû 1953 ã.; ã  íîðìû 1962 ã.

Êëàññ íàãðóçêè ïðèíèìàþò ðàâíûì À11 äëÿ âñåõ ìîñòîâ è òðóá,

êðîìå äåðåâÿííûõ íà äîðîãàõ V êàòåãîðèè, äëÿ êîòîðûõ îí ìîæåò

áûòü ïðèíÿò ðàâíûì À8. Ýëåìåíòû ïðîåçæåé ÷àñòè ìîñòîâ, ïðîåê-

òèðóåìûå ïîä íàãðóçêó À8, ïðîâåðÿþò íà óñèëèå îò îäèíî÷íîé

îñè, ðàâíîå 110 êÍ (ñì. ðèñ. 2.3, á).

Íà êàæäîé ïîëîñå íàãðóçêè ÀÊ óñòàíàâëèâàþò òîëüêî îäíó òå-

ëåæêó â ñàìîå íåáëàãîïðèÿòíîå ïîëîæåíèå ïî äëèíå çàãðóæåíèÿ

íåçàâèñèìî îò ÷èñëà ó÷àñòêîâ çàãðóæåíèÿ. Ðàâíîìåðíî ðàñïðåäå-

ëåííóþ íàãðóçêó óñòàíàâëèâàþò íà âñåõ ó÷àñòêàõ ëèíèé âëèÿíèÿ

îäíîãî çíàêà. ×èñëî ïîëîñ íàãðóçêè, ðàçìåùàåìûõ íà ïðîåçæåé

÷àñòè, íå äîëæíî ïðåâûøàòü óñòàíîâëåííîãî ÷èñëà ïîëîñ äâèæå-

íèÿ. Ðàññòîÿíèå ìåæäó îñÿìè ñìåæíûõ ïîëîñ íàãðóçêè äîëæíî

áûòü íå ìåíåå 3 ì.

Ïðåäóñìàòðèâàþòñÿ äâà ñëó÷àÿ çàãðóæåíèÿ íàãðóçêîé ÀÊ. Â ïåð-

âîì èç íèõ íà ïðîåçæåé ÷àñòè íåâûãîäíî ðàçìåùàþòñÿ âñå ïðå-

äóñìîòðåííûå ïðîåêòîì ïîëîñû äâèæåíèÿ è çàãðóæàþòñÿ òðîòóà-

ðû ïåøåõîäíîé íàãðóçêîé. Âî âòîðîì ñëó÷àå íà åçäîâîì ïîëîòíå

íåâûãîäíî ðàçìåùàþòñÿ òîëüêî äâå ïîëîñû äâèæåíèÿ, à íà îäíî-

ïîëîñíûõ ìîñòàõ  òîëüêî îäíà ïîëîñà. Ïðè ýòîì òðîòóàðû ïåøå-

õîäíîé íàãðóçêîé íå çàãðóæàþòñÿ.

Ðèñ. 2.4. Ñîâðåìåííûå ñõåìû âðåìåííûõ íàãðóçîê äëÿ ðàñ÷åòà àâòîäîðîæ-

íûõ è ãîðîäñêèõ ìîñòîâ:

à  àâòîìîáèëüíàÿ íàãðóçêà ÀÊ; á  îäèíî÷íàÿ îñü äëÿ ïðîâåðêè ýëåìåíòîâ

ïðîåçæåé ÷àñòè; â  ÍÊ-80; ã  ÍÃ-60

Îñè êðàéíèõ ïîëîñ íàãðóçêè ÀÊ ïðè ýòîì äîëæíû áûòü ðàñïî-

ëîæåíû íå áëèæå 1,5 ì îò êðîìêè ïðîåçæåé ÷àñòè â ïåðâîì ñëó÷àå

è îò îãðàæäåíèÿ åçäîâîãî ïîëîòíà âî âòîðîì ñëó÷àå.

Ïðè ðàñ÷åòå êîíñòðóêöèé ìîñòîâ íà äåéñòâèå íåñêîëüêèõ ïî-

ëîñ íàãðóçêè ÀÊ ñàìóþ íåáëàãîïðèÿòíî ðàñïîëîæåííóþ èç íèõ

ïðèíèìàþò ñ êîýôôèöèåíòîì S

= 1. Ñ îñòàëüíûõ ïîëîñ íàãðóçêè

ïðèíèìàþò ñ êîýôôèöèåíòàìè S

= 1 äëÿ òåëåæåê è S

= 0,6 äëÿ

ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííîé íàãðóçêè. Êîýôôèöèåíò S

ó÷èòûâàåò

óìåíüøåíèå âåðîÿòíîñòè îäíîâðåìåííîãî ïîëíîãî çàãðóæåíèÿ âñåõ

ïîëîñ.

Êðîìå àâòîìîáèëüíîé íàãðóçêè, ïî ìîñòàì ïðîïóñêàþò îñîáî

òÿæåëûå îäèíî÷íûå ãðóçû: òðåéëåðû, òÿãà÷è, òðàêòîðû è ñïåöè-

àëüíûå âèäû òåõíèêè. Ïîýòîìó êîíñòðóêöèè ïðîâåðÿþò íà ïðî-

ïóñê îäèíî÷íûõ êîëåñíûõ è ãóñåíè÷íûõ íàãðóçîê. Ìîñòû, ðàññ÷è-

òûâàåìûå íà íàãðóçêó À11, ïðîâåðÿþò íà äåéñòâèå îäíîãî òÿæå-

ëîãî òðåéëåðà ÍÊ-80 (ðèñ. 2.4, â) âåñîì 800 êÍ, à ìîñòû ïîä

íàãðóçêó À8  íà äåéñòâèå îäíîé ãóñåíè÷íîé íàãðóçêè ÍÃ-60 âå-

ñîì 600 êÍ (ðèñ. 2. 4, ã). Â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè íàãðóçêó ÍÊ-

80 èëè ÍÃ-60 ðàñïîëàãàþò íà ïðîåçæåé ÷àñòè (â óçêîì ñìûñëå) â

ëþáîì íàèáîëåå íåáëàãîïðèÿòíîì ïîëîæåíèè, íî êðàé êîëåñà èëè

ãóñåíèöû íå äîëæåí âûñòóïàòü çà åå ïðåäåëû.

Ãîðîäñêèå ìîñòû, èìåþùèå ïóòè ìåòðîïîëèòåíà èëè òðàìâàÿ

íà ñïåöèàëüíî âûäåëåííîì ïîëîòíå, ïðîâåðÿþò íà äåéñòâèå íîð-

ìàòèâíûõ íàãðóçîê îò ïîåçäîâ ìåòðî èëè òðàìâàÿ (ñì. ï. 2.12 ÑÍèÏ

2.05.03-84*). Ìîñòû, ðàñïîëîæåííûå íà äîðîãàõ ïðîìûøëåííûõ

ïðåäïðèÿòèé, ïðîâåðÿþò íà ñïåöèàëüíûå àâòîìîáèëüíûå íàãðóç-

êè, ñîîòâåòñòâóþùèå ðåàëüíî îáðàùàþùèìñÿ ãðóçîâûì àâòîìî-

áèëÿì (ñì. ï. 2.13 ÑÍèÏ 2.05.03-84*).

Âåðòèêàëüíóþ íàãðóçêó íà òðîòóàðû è ïåøåõîäíûå ìîñòû ïðè-

íèìàþò â âèäå òîëïû ëþäåé. Ïðè ðàñ÷åòå ìîñòîâ, èìåþùèõ òðîòó-

àðû, åå ó÷èòûâàþò âìåñòå ñ íàãðóçêîé ÀÊ. Ïðè ïðîïóñêå îäèíî÷-

íûõ íàãðóçîê ÍÊ-80 è ÍÃ-60 òðîòóàðû íå çàãðóæàþò.

Íîðìàòèâíóþ íàãðóçêó îò òîëïû ëþäåé íà ïåøåõîäíûõ ìîñòàõ

ïðèíèìàþò âåðòèêàëüíîé è ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííîé ïî âñåé

ïîâåðõíîñòè ïðîõîäà ñ èíòåíñèâíîñòüþ Ð = 3,92 êÏà. Äëÿ òðîòóà-

ðîâ ýòó íàãðóçêó ïðèíèìàþò ïî ôîðìóëå, êÏà,

Ð = 3,92 − 0,0196λ ≥ 1,96,

ãäå λ  äëèíà çàãðóæåíèÿ ëèíèè âëèÿíèÿ, ì.

Òðîòóàðû ãîðîäñêèõ ìîñòîâ, êðîìå òîãî, ïðîâåðÿþò íà ñîñðå-

äîòî÷åííóþ ñèëó 19,6 êÍ ñ ïëîùàäêîé ðàñïðåäåëåíèÿ 15 × 10 ñì,

à äëÿ îñòàëüíûõ ìîñòîâ  íà âåðòèêàëüíóþ ñèëó 3,4 êÍ.

Íîðìàòèâíîå äàâëåíèå ãðóíòà îò ïîäâèæíîãî ñîñòàâà ïðè ðàñ-

÷åòå òðóá ó÷èòûâàþò â ñîîòâåòñòâèè ñ ï. 2.17 ÑÍèÏ 2.05.03-84*.

Ïðè ðàñïîëîæåíèè ñîîðóæåíèé íà ãîðèçîíòàëüíûõ êðèâûõ ðà-

äèóñîì 600 ì è ìåíåå ó÷èòûâàþò ãîðèçîíòàëüíóþ ïîïåðå÷íóþ

íàãðóçêó, âîçíèêàþùóþ îò öåíòðîáåæíûõ ñèë, âûçâàííûõ äâè-

æåíèåì âðåìåííîé íàãðóçêè ïî êðèâîé. Çíà÷åíèå öåíòðîáåæíîé

ñèëû çàâèñèò îò ðàäèóñà ãîðèçîíòàëüíîé êðèâîé, êëàññà âðå-

ìåííîé âåðòèêàëüíîé íàãðóçêè, ÷èñëà ïîëîñ äâèæåíèÿ è äëèíû

çàãðóæåíèÿ. Öåíòðîáåæíóþ ñèëó îò íàãðóçêè ÀÊ ïðèíèìàþò â

âèäå ãîðèçîíòàëüíîé ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííîé íàãðóçêè ν

ïðèëîæåííîé íà âûñîòå 1,5 ì íàä ïîâåðõíîñòüþ ïðîåçæåé ÷àñòè

ìîñòà è íàïðàâëåííîé â ñòîðîíó âûïóêëîñòè êðèâîé. Ïðè ìíîãî-

ïîëîñíîì äâèæåíèè ãîðèçîíòàëüíóþ íàãðóçêó ó÷èòûâàþò ñ êî-

ýôôèöèåíòîì S

, ïðè ýòîì ñî âñåõ ïîëîñ äâèæåíèÿ, êðîìå îä-

íîé, çàãðóæàåìûõ íàãðóçêîé ÀÊ, ïðèíèìàþò ñ êîýôôèöèåíòîì

= 0,6.

Âåëè÷èíó ν

äëÿ ìîñòîâ ïðè ðàäèóñå êðèâûõ 250 ì è ìåíåå

ïðèíèìàþò ïî ôîðìóëå

à ñâûøå 250 ì (äî 600 ì)  ïî

ôîðìóëå

ãäå Ð  ñèëà, ðàâíàÿ 4,4 êÍ; Ì  ìîìåíò,

ðàâíûé 1 079 êÍ; r  ðàäèóñ êðèâîé, ì.

Âî âñåõ ñëó÷àÿõ âåëè÷èíà ν

äîëæíà áûòü íå ìåíåå (12,7/r)Ê,

êÍ/ì, è áîëåå 0,49Ê, êÍ/ì.

Ãîðèçîíòàëüíûå ïîïåðå÷íûå âîçäåéñòâèÿ âðåìåííîé íàãðóçêè

âîçíèêàþò ïðè îòêëîíåíèè àâòîìîáèëåé îò ïðÿìîëèíåéíîãî íà-

ïðàâëåíèÿ â ïëàíå. Íîðìàòèâíóþ ãîðèçîíòàëüíóþ ïîïåðå÷íóþ

íàãðóçêó îò âîçíèêàþùèõ óäàðîâ ïðèíèìàþò â âèäå ðàâíîìåðíî

ðàñïðåäåëåííîé íàãðóçêè, ðàâíîé 0,39Ê, êÍ/ì, èëè ñîñðåäîòî-

÷åííîé ñèëû, ðàâíîé 5,9Ê, êÍ, ïðèëîæåííûõ â óðîâíå âåðõà ïî-

êðûòèÿ ïðîåçæåé ÷àñòè, ãäå Ê  êëàññ íàãðóçêè ÀÊ.

Ðàñ÷åò ýëåìåíòîâ îãðàæäåíèÿ ïðîåçæåé ÷àñòè ïðîèçâîäÿò íà

íàãðóçêè, ïðèâåäåííûå â ï 2.19 ÑÍèÏ 2.05.03-84*.

Ãîðèçîíòàëüíóþ ðàñïðåäåëåííóþ íàãðóçêó íà ñîîðóæåíèå, âîç-

íèêàþùóþ ïðè òîðìîæåíèè ïîäâèæíîé íàãðóçêè è äåéñòâóþùóþ

âäîëü åãî îñè, ïðèíèìàþò òîëüêî îò ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííîé

÷àñòè âåðòèêàëüíîé íàãðóçêè ÀÊ â ñîîòâåòñòâèè ñ ï. 2.20 ÑÍèÏ

2.05.03-84*.

Óêàçàíèÿ î íàçíà÷åíèè íîðìàòèâíûõ çíà÷åíèé ïðî÷èõ âðåìåí-

íûõ íàãðóçîê è âîçäåéñòâèé (âåòðîâûõ, ëåäîâûõ, îò íàâàëà ñóäîâ,

òåìïåðàòóðíûõ, ñåéñìè÷åñêèõ) ïðèâåäåíû â ïï. 2.242.31 ÑÍèÏ

2.05.03-84*.

Âñå ðàññìîòðåííûå íîðìàòèâíûå âðåìåííûå âåðòèêàëüíûå íà-

ãðóçêè, ÿâëÿÿñü ïîäâèæíûìè, âîçäåéñòâóþò íà ìîñò äèíàìè÷åñêè

è âûçûâàþò â íåì óñèëèÿ è äåôîðìàöèè áîëüøèå, ÷åì ïðè ñòàòè-

÷åñêîì âîçäåéñòâèè.

Îñîáåííîñòè ðàáîòû ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé ìîñòîâ ïðè äåéñòâèè

ïîäâèæíûõ íàãðóçîê ñ îïðåäåëåííûìè ìàññàìè îïðåäåëÿþòñÿ

âëèÿíèåì ÷åòûðåõ îñíîâíûõ ôàêòîðîâ:

1) ñêîðîñòè äâèæåíèÿ òðàíñïîðòíîãî ñðåäñòâà;

2) æåñòêîñòè ðåññîð êóçîâà òðàíñïîðòíîãî ñðåäñòâà;

3) íåðîâíîñòè íà ïîâåðõíîñòè åçäîâîãî ïîëîòíà è äåôåêòîâ â

êîëåñàõ ïîäâèæíîé íàãðóçêè;

4) âåëè÷èíû ïðîëåòà.

Ñêîðîñòü äâèæåíèÿ òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ âëèÿåò íà ðàáîòó

ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ äàæå ïðè îòñóòñòâèè ëþáûõ äåôåêòîâ íà

ïðîåçæåé ÷àñòè è â ñàìîé íàãðóçêå, òàê êàê ïðè åå èçìåíåíèè

âîçíèêàþò èíåðöèîííûå ñèëû, óâåëè÷èâàþùèå ïðîãèáû ïðîëåò-

íîãî ñòðîåíèÿ.

Íî ïðè ýòîì îòíîøåíèå íàèáîëüøåãî äèíàìè÷åñêîãî ïðîãèáà

ê ñòàòè÷åñêîìó ïðîãèáó, íàçûâàåìîå äèíàìè÷åñêèì êîýôôèöè-

åíòîì, ïðè ðåàëüíûõ ñêîðîñòÿõ äâèæåíèÿ ïîäâèæíûõ íàãðóçîê

îêàçûâàåòñÿ íåçíà÷èòåëüíûì.

Âòîðîé ôàêòîð îêàçûâàåò áîëåå ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå. Ïðè

äâèæåíèè àâòîìîáèëÿ ïðîèñõîäÿò êîëåáàíèÿ åãî êóçîâà, ÷òî ïðè-

âîäèò ê èçìåíåíèþ íàãðóçêè íà îñü ñ ïåðèîäîì, ðàâíûì ïåðèîäó

êîëåáàíèé êóçîâà, çàâèñÿùèì îò æåñòêîñòè åãî ðåññîð. Äèíàìè-

÷åñêîå âîçäåéñòâèå âîçðàñòàåò ïðè ïðèáëèæåíèè ïåðèîäà êîëåáà-

íèé êóçîâà ê ïåðèîäó êîëåáàíèé ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ è ìîæåò

èìåòü ðåçîíàíñíûé õàðàêòåð ïðè èõ ñîâïàäåíèè.

Òðåòèé ôàêòîð  óäàðíûå âîçäåéñòâèÿ, âîçíèêàþùèå èç-çà

äåôåêòîâ åçäîâîãî ïîëîòíà èëè â ñàìîé ïîäâèæíîé íàãðóçêå. Äå-

ôåêòû â åçäîâîì ïîëîòíå âûçûâàþò íåïåðèîäè÷åñêîå âîçäåéñòâèå,

äåôåêòû íà êîëåñàõ òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ ìîãóò âûçûâàòü ðèò-

ìè÷íûé õàðàêòåð âîçäåéñòâèÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ

êîëåáàíèé ðåçîíàíñíîãî õàðàêòåðà.

Ó÷åò äèíàìè÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ ïîäâèæíûõ íàãðóçîê â ìîñòàõ

ïðîèçâîäèòñÿ ïóòåì óâåëè÷åíèÿ ñòàòè÷åñêèõ íàãðóçîê íà âåëè÷è-

íó äèíàìè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ, ïîëó÷àåìûõ íà îñíîâå àíàëèçà

ìàññîâûõ äèíàìè÷åñêèõ èñïûòàíèé ýêñïëóàòèðóåìûõ ìîñòîâ. Äè-

íàìè÷åñêèé êîýôôèöèåíò óìåíüøàåòñÿ ïðè óâåëè÷åíèè ïðîëåòà

Ôîðìóëû äëÿ äèíàìè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ ê íàãðóçêàì îò ïîä-

âèæíîãî ñîñòàâà àâòîìîáèëüíûõ è ãîðîäñêèõ äîðîã ïðèâåäåíû â

ï. 2.22 ÑÍèÏ 2.05.03-84*.

2.6. Общие сведения о методах расчета

мостовых сооружений и труб

Ãðóïïû ïðåäåëüíûõ ñîñòîÿíèé. Íåîáõîäèìîñòü âûïîëíåíèÿ ðàñ-

÷åòîâ ó èíæåíåðà-ìîñòîâèêà âîçíèêàåò ïðè ðåøåíèè ñëåäóþùèõ

çàäà÷:

• ïðè îïðåäåëåíèè íåîáõîäèìûõ ðàçìåðîâ ýëåìåíòîâ ñîçäàâàå-

ìîé êîíñòðóêöèè äëÿ ïðîïóñêà çàäàííîé íàãðóçêè  çàäà÷à ïðî-

åêòèðîâàíèÿ êîíñòðóêöèè;

• ïðè îïðåäåëåíèè âîçìîæíîñòè ïðîïóñêà çàäàííîé íàãðóçêè

ïî èìåþùåéñÿ êîíñòðóêöèè  çàäà÷à ïðîâåðêè ïðî÷íîñòè ýëå-

ìåíòîâ êîíñòðóêöèè;

• ïðè îïðåäåëåíèè ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîãî çíà÷åíèÿ íàãðóç-

êè íà ñóùåñòâóþùóþ êîíñòðóêöèþ ñ ó÷åòîì åå äåéñòâèòåëüíîãî

ñîñòîÿíèÿ  çàäà÷à îïðåäåëåíèÿ ãðóçîïîäúåìíîñòè êîíñòðóêöèè.

Ìîñòû è äðóãèå èñêóññòâåííûå ñîîðóæåíèÿ ðàññ÷èòûâàþò ïî

ìåòîäó ïðåäåëüíûõ ñîñòîÿíèé, ñîçäàííîìó ðîññèéñêèìè ó÷åíû-

ìè â 1950-å ãîäû ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðîôåññîðîâ Í.Ñ.Ñòðåëåöêî-

ãî, À.À.Ãâîçäåâà, Â.Ì.Êåëäûøà, Ã.Ã.Êàðëñåíà, Ã.Ê.Åâãðàôîâà.

Ïîä ïðåäåëüíûìè ïîíèìàþòñÿ ñîñòîÿíèÿ, ïðè êîòîðûõ êîíñò-

ðóêöèÿ ïåðåñòàåò óäîâëåòâîðÿòü ïðåäúÿâëÿåìûì ê íåé â ïðîöåññå

ýêñïëóàòàöèè òðåáîâàíèÿì, çàäàííûì â ñîîòâåòñòâèè ñ íàçíà÷å-

íèåì è îòâåòñòâåííîñòüþ ñîîðóæåíèÿ. Ðàçëè÷àþò äâå ãðóïïû ïðå-

äåëüíûõ ñîñòîÿíèé:

1) ïî íåñóùåé ñïîñîáíîñòè èëè íåïðèãîäíîñòè ê ýêñïëóàòà-

öèè;

2) ïî íåïðèãîäíîñòè ê íîðìàëüíîé ýêñïëóàòàöèè.

Ê ïðåäåëüíûì ñîñòîÿíèÿì ïåðâîé ãðóïïû îòíîñÿòñÿ îáùàÿ

ïîòåðÿ óñòîé÷èâîñòè ôîðìû ñîîðóæåíèÿ; ïîòåðÿ óñòîé÷èâîñòè

åå ïîëîæåíèÿ; âÿçêîå, õðóïêîå, óñòàëîñòíîå èëè èíîãî õàðàêòå-

ðà ðàçðóøåíèå; ðàçðóøåíèå ïîä ñîâìåñòíûì âîçäåéñòâèåì ñèëî-

âûõ ôàêòîðîâ è íåáëàãîïðèÿòíîãî âëèÿíèÿ âíåøíåé ñðåäû; ðå-

çîíàíñíûå êîëåáàíèÿ, ïðèâîäÿùèå ê íåâîçìîæíîñòè ýêñïëóàòà-

öèè.

Ê ïðåäåëüíûì ñîñòîÿíèÿì âòîðîé ãðóïïû îòíîñÿòñÿ ñîñòîÿíèÿ,

çàòðóäíÿþùèå íîðìàëüíóþ ýêñïëóàòàöèþ êîíñòðóêöèé èëè ñíè-

æàþùèå äîëãîâå÷íîñòü èõ âñëåäñòâèå ïîÿâëåíèÿ íåäîïóñòèìûõ ïå-

ðåìåùåíèé (ïðîãèáîâ, îñàäîê, óãëîâ ïîâîðîòà), êîëåáàíèé, òðå-

ùèí.

Íîðìàëüíîé ñ÷èòàåòñÿ ýêñïëóàòàöèÿ, îñóùåñòâëÿåìàÿ áåç îã-

ðàíè÷åíèé è áåç âíåî÷åðåäíîãî ðåìîíòà â ñîîòâåòñòâèè ñ óñëîâè-

ÿìè, ïðåäóñìîòðåííûìè â çàäàíèè íà ïðîåêòèðîâàíèå.

Ðàñ÷åò êîíñòðóêöèé äîëæåí ãàðàíòèðîâàòü èõ îò âîçìîæíîñòè

íàñòóïëåíèÿ ëþáîãî èç äâóõ ãðóïï ïðåäåëüíûõ ñîñòîÿíèé.

Äëÿ ëþáîãî ýëåìåíòà êîíñòðóêöèè ëþáîå èç ïåðâîé ãðóïïû

ïðåäåëüíîå ñîñòîÿíèå íå íàñòóïàåò, åñëè íàèáîëüøåå âîçìîæíîå

óñèëèå N

màõ

â íåì íå áóäåò ïðåâîñõîäèòü íàèìåíüøåå çíà÷åíèå

åãî íåñóùåé ñïîñîáíîñòè Ô

min

màõ

≤ Ô

min

. (2.2).

Ëåâàÿ ÷àñòü íåðàâåíñòâà (2.2) çàâèñèò îò íàãðóçêè, äåéñòâó-

þùåé íà êîíñòðóêöèþ, ðàñ÷åòíîé ñõåìû è ðàçìåðîâ êîíñòðóê-

öèè, à ïðàâàÿ ÷àñòü  îò ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëà, ôîðìû è ãåîìåò-

ðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ýëåìåíòà êîíñòðóêöèè.

Íàãðóçêè, äåéñòâóþùèå íà êîíñòðóêöèþ, õàðàêòåðèñòèêè ïðî-

÷íîñòè ìàòåðèàëà, èç êîòîðîãî èçãîòîâëåíà êîíñòðóêöèÿ, ãåîìåò-

ðè÷åñêèå ðàçìåðû ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè íå ÿâëÿþòñÿ ñòðîãî

îïðåäåëåííûìè âåëè÷èíàìè, èì ñâîéñòâåííà ñòàòèñòè÷åñêàÿ èç-

ìåí÷èâîñòü.

Ñòåïåíü èõ èçìåí÷èâîñòè íàèáîëåå ïîëíî ìîæíî õàðàêòåðèçî-

âàòü êðèâûìè ðàñïðåäåëåíèÿ, âèä êîòîðûõ ïîêàçàí íà ðèñ. 2.5, à.

Îñü îðäèíàò íà ýòîì ðèñóíêå  ÷èñëî ñëó÷àåâ (èëè èõ ÷àñòîòà),

ïðè êîòîðûõ íàáëþäàëèñü ðàññìàòðèâàåìûå íàãðóçêà èëè ïðî-

÷íîñòü, îòëîæåííûå íà îñè àáñöèññ. Ïðè îïðåäåëåííîé ÷àñòîòå

ðàññìàòðèâàåìûå íàãðóçêè èëè ïðî÷íîñòü èìåþò íåêîòîðîå ñðåä-

íåå çíà÷åíèå. Îò ýòîãî ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ èìåþòñÿ îòêëîíåíèÿ,

êàê ê áîëüøèì, òàê è ê ìåíüøèì çíà÷åíèÿì ýòèõ âåëè÷èí. Ïî

õàðàêòåðó êðèâîé ñóäÿò î ñòåïåíè èçìåí÷èâîñòè ðàññìàòðèâàåìûõ

âåëè÷èí: åñëè êðèâàÿ âûòÿíóòà âäîëü îñè îðäèíàò (êðèâàÿ 1), òî

ñîîòâåòñòâóþùàÿ âåëè÷èíà îáëàäàåò ìàëîé èçìåí÷èâîñòüþ; åñëè

êðèâàÿ ïîëîãàÿ (êðèâàÿ 2), òî ðàññìàòðèâàåìàÿ âåëè÷èíà èìååò

áîëüøóþ èçìåí÷èâîñòü.

Ñòàòèñòè÷åñêèé õàðàêòåð çíà÷åíèé ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëîâ è

íàãðóçîê íà ñîîðóæåíèÿ ó÷èòûâàåòñÿ íà îñíîâå àíàëèçà ñîîòâåò-

ñòâóþùèõ êðèâûõ ðàñïðåäåëåíèÿ ïóòåì ââåäåíèÿ íîðìàòèâíûõ è

ðàñ÷åòíûõ èõ çíà÷åíèé.

Íîðìàòèâíûå çíà÷åíèÿ âðåìåííûõ íàãðóçîê íà ìîñòû óñòàíàâ-

ëèâàþòñÿ ÑÍèÏ 2.05.03-84*. Îíè áûëè ðàññìîòðåíû ðàíåå. Äëÿ

ïîñòîÿííûõ íàãðóçîê îíè ïðèíèìàþòñÿ ïî ïðîåêòíûì ðàçìåðàì

êîíñòðóêöèè è ñðåäíèì çíà÷åíèÿì óäåëüíîãî âåñà ìàòåðèàëà. Äåé-

ñòâèòåëüíûå ïîñòîÿííàÿ è âðåìåííûå íàãðóçêè ïðèíèìàþò çíà-

÷åíèÿ, îòëè÷àþùèåñÿ îò íîðìàòèâíûõ èõ çíà÷åíèé. Â ñâÿçè ñ ýòèì

ðàñ÷åòíûå íàãðóçêè Ð îïðåäåëÿþò óìíîæåíèåì èõ íîðìàòèâíîãî

Ðèñ. 2.5. Ñòàòèñòè÷åñêàÿ èçìåí÷èâîñòü íàãðóçîê è ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëîâ:

à  âèä êðèâûõ ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ íàãðóçîê èëè ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëîâ;

á  âûáîð óðîâíÿ íîðìàòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ìàòåðèàëîâ; 1  êðèâàÿ, âûòÿ-

íóòàÿ âäîëü îñè îðäèíàò; 2  ïîëîãàÿ êðèâàÿ; 3  ãèñòîãðàììà; 4  ïëîòíîñòü

ðàñïðåäåëåíèÿ

çíà÷åíèÿ Ð

íà êîýôôèöèåíò íàäåæíîñòè ïî íàãðóçêå γ

, ó÷èòûâà-

þùèé âîçìîæíûå îòêëîíåíèÿ íàãðóçêè â íåáëàãîïðèÿòíóþ ñòî-

ðîíó (áîëüøóþ èëè ìåíüøóþ):

Ð = Ð

Êîýôôèöèåíò íàäåæíîñòè ïî íàãðóçêå γ

ïðè ðàñ÷åòå ìîñòîâ

óñòàíàâëèâàåòñÿ ÑÍèÏ 2.05.03-84* ñ ó÷åòîì åå èçìåí÷èâîñòè (äëÿ

ïîñòîÿííûõ íàãðóçîê â ï. 2.10, äëÿ âðåìåííûõ íàãðóçîê â ï. 2.23,

äëÿ ïðî÷èõ âðåìåííûõ íàãðóçîê â ï. 2.32).

Ïðè îäíîâðåìåííîì äåéñòâèè íåñêîëüêèõ ðàñ÷åòíûõ íàãðóçîê

ðàñ÷åò ïðîèçâîäÿò ñ ó÷åòîì èõ íåáëàãîïðèÿòíûõ ñî÷åòàíèé. Êîýô-

ôèöèåíòû ñî÷åòàíèé η, ó÷èòûâàþùèå óìåíüøåíèå âåðîÿòíîñòè

îäíîâðåìåííîãî ïîÿâëåíèÿ ðàñ÷åòíûõ íàãðóçîê, ïðèíèìàþò ïî

ñïðàâî÷íîìó ïðèëîæåíèþ 2 ÑÍèÏ 2.05.03-84*.

Ðàñ÷åò ïî ïåðâîé ãðóïïå ïðåäåëüíûõ ñîñòîÿíèé ïðîèçâîäÿò íà

äåéñòâèå ðàñ÷åòíûõ íàãðóçîê, à ïî âòîðîé  íà äåéñòâèå íîðìà-

òèâíûõ íàãðóçîê, ò.å. ïðè γ

= 1.

Íîðìàòèâíûå è ðàñ÷åòíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ìàòåðèàëîâ. Ìåõàíè-

÷åñêèå ñâîéñòâà ìàòåðèàëîâ òàêæå ñòàòèñòè÷åñêè èçìåí÷èâû. Îñ-

íîâíûìè õàðàêòåðèñòèêàìè ñîïðîòèâëåíèÿ ìàòåðèàëîâ ñèëîâûì

âîçäåéñòâèÿì ÿâëÿþòñÿ íîðìàòèâíûå ñîïðîòèâëåíèÿ R

, óñòàíàâ-

ëèâàåìûå íîðìàìè ïðîåêòèðîâàíèÿ.

Çíà÷åíèå íîðìàòèâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ìîæåò ðàâíÿòüñÿ çíà-

÷åíèþ êîíòðîëüíîé èëè áðàêîâî÷íîé õàðàêòåðèñòèêè, óñòàíàâ-

ëèâàåìîé ñòàíäàðòàìè. Îáåñïå÷åííîñòü çíà÷åíèé íîðìàòèâíûõ

ñîïðîòèâëåíèé äîëæíà áûòü íå ìåíåå 0,95, ò.å.

() 0,95.

fRdR

∞

≥

∫

Ýòî çíà÷èò, ÷òî íå ìåíåå 95 % èñïûòàííûõ îáðàçöîâ èìåþò ñî-

ïðîòèâëåíèå íå ìåíåå ÷åì R

Ïðè èñïûòàíèè ïàðòèè ñòàíäàðòíûõ îáðàçöîâ ìàòåðèàëîâ íà-

áëþäàåòñÿ ñòàòèñòè÷åñêàÿ èçìåí÷èâîñòü çíà÷åíèé èõ ïðî÷íîñòè:

îáðàçöîâ ìîãóò èìåòü ïðî÷íîñòü R

, n

îáðàçöîâ  ïðî÷íîñòü

, ¾, n

 R

. Îáùåå ÷èñëî îáðàçöîâ n = n

+ n

+ ¾, + n

. Îòêëà-

äûâàÿ (ðèñ. 2.5, á) ïî îñè àáñöèññ çíà÷åíèÿ R

, R

,¾, R

, à ïî

îñè îðäèíàò ñîîòâåòñòâóþùèå çíà÷åíèÿ n

, n

,¾, n

, ïîëó÷àþò

ãèñòîãðàììó (ëèíèÿ 3), êîòîðàÿ àïïðîêñèìèðóåòñÿ òåîðåòè÷åñ-

êîé êðèâîé ðàñïðåäåëåíèÿ (ëèíèÿ 4 ). Ïî äàííûì èñïûòàíèé îï-

ðåäåëÿþò ñðåäíåå çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ

∑

è ñðåäíåå êâàäðàòè÷åñêîå îòêëîíåíèå