герб

ГОСТы

флаг

Методические рекомендации Методические рекомендации по проектированию и строительству температурно-неразрезных пролетных строений мостов на автомобильных дорогах

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ( СОЮЗДОРНИИ )

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО
ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ТЕМПЕРАТУРНО - НЕРАЗРЕЗНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

Одобрены Минтрансстроем

Москва - 1977 г .

Даны принципы образования схем температурно-неразрезных пролетных строений, конструкции шарнирных сопряжений и их устройство, методика расчета температурно-неразрезных пролетных строений.

Содержание

Предисловие

1. Общие положения

2. Образование схем температурно-неразрезных пролетных строений

3. Конструкция шарнирных сопряжений

4. Расчет температурно-неразрезных пролетных строений

5. Устройство шарнирных сопряжений

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 Порядок пользования графиками

Приложение 2 Пример расчета температурно-неразрезного пролетного строения со слоистыми резиновыми опорными частями на жестких опорах

Предисловие

В последнее время в связи с увеличением скоростей и повышением требований к условиям движения при строительстве мостов получают широкое применение конструкции пролетных строений с минимальным количеством деформационных швов. Таким требованиям в полной мере отвечают температурно-неразрезные пролетные строения, которые в ряде стран, практически вытеснив разрезные пролетные строения, применяются наряду с полностью неразрезными, особенно широко в районах с проселочными грунтами, а также в районах, подверженных сейсмическим воздействиям.

Для температурно-неразрезных пролетных строений, сохраняющих в процессе монтажа преимущества разрезных систем, при эксплуатации характерны качества неразрезных: малое количество деформационных швов, сглаженный угол перелома над опорами, отсутствие загрязнений торцов балок и опорных площадок. Это повышает надежность и долговечность конструкций мостов, обеспечивает комфортабельность движения транспортных средств без снижения скоростей.

В основу «Методических рекомендаций по проектированию и строительству температурно-неразрезных пролетных строений мостов на автомобильных дорогах» положены теоретические, лабораторные и натурные исследования, выполненные Союздорнии, опыт проектирования, строительства и эксплуатации в СССР более 40 мостов, значительный зарубежный опыт.

При разработке «Методических рекомендаций» использован опыт Киевского филиала Союздорпроекта, Гипротрансмоста, Мостотреста, трестов «Мостострой- 1» , «Мостострой-3», «Мостострой-5».

С выходом настоящих «Методических рекомендаций» отменяются п.п. 73-105 «Методических рекомендаций по усовершенствованию мостового полотна автомобильных и городских мостов» (Союздорнии. М., 1972).

«Методические рекомендации» составили кандидаты технических наук И.Д. Сахарова и Н.А. Калашников.

1. Общие положения

1.1. Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для использования при проектировании и строительстве температурно-неразрезных железобетонных и сталежелезобетонных пролетных строений автомобильно-дорожных и городских мостов во всех дорожно-климатических зонах.

1.2. Температурно-неразрезными названы пролетные строения, образованные путем объединения между собой в уровне проезжей части разрезных балочных или плитных пролетных строений таким образом, что при горизонтальных и температурных воздействиях они работают как неразрезные, а при вертикальных - как разрезные.

К температурно-неразрезным отнесены также объединенные с консолями подвесные пролетные строения в мостах консольных систем.

1.3. Узел объединения пролетных строений назван шарнирным сопряжением; участок плиты, соединяющий пролетные строения, - соединительной плитой. Конструкция шарнирного сопряжения должна обеспечивать непрерывность одежды ездового полотна и воспринимать усилия в цепи* пролетных строений, не препятствуя их поворотам.

*Цепью названа группа разрезных пролетных строений, объединенных в температурно-неразрезные.

1.4. Наиболее целесообразно объединение в температурно-неразрезные пролетных строений с пролетами до 33 м включительно.

1.5. Особенно эффективно применение температурно-неразрезных пролетных строений в сейсмически опасных районах, а также при наличии просадочных грунтов в основаниях опор.

2. Образование схем температурно-неразрезных пролетных строений

2.1. В температурно-неразрезные могут быть объединены разрезные балочные и плитные пролетные строения любых пролетов, в любом сочетании и расположении в профиле и плане.

2.2. Длину цепей и их схемы назначают исходя из условий расположения моста, его конструктивных особенностей и климатических условий района строительства.

Целесообразно образовывать цепь таким образом, чтобы перемещения от температурных воздействий происходили в обе стороны от ее середины и при этом максимально использовались возможности конструкций деформационных швов (табл. 1).

Таблица 1

Конструкция деформационного шва

Амплитуда перемещения, мм

Закрытый с непрерывным асфальтобетонным покрытием

6-10

Закрытый с армированным асфальтобетонным покрытием

15

С металлическим компенсатором и заполнением мастикой без окаймления

15-20

То же, с окаймлением

20

С механическим креплением резинового компенсатора

50

С плоским скользящим листом

100

Со скошенным скользящим листом

200

С плавающим скользящим листом

300

2.3. Температурно-неразрезные пролетные строения могут быть образованы с опиранием только на подвижные опорные части или с постановкой на одной из опор неподвижных опорных частей.

Опирание температурно-неразрезных пролетных строений только на подвижные опорные части допускается при применении хотя бы на части длины цепи слоистых резиновых опорных частей.

2.4. Неподвижные опорные части целесообразно располагать в средней части цепи (см. рис. 1, а), а при наличии разных пролетов - под пролетным строением большего пролета (см. рис. 1, б).

2.5. В длинных цепях при большом продольном уклоне может оказаться целесообразным опирание нижнего по уклону пролетного строения на неподвижные опорные части (рис. 1, г), что приведет к появлению усилий сжатия во всех узлах шарнирных сопряжений.

2.6. В районах с просадочными грунтами под концом одного из пролетных строений необходима постановка неподвижных опорных частей.

2.7. Температурно-неразрезные пролетные строения в сейсмических районах следует проектировать с опиранием только на подвижные опорные части (рис. 1, в).

2.8. В мостах консольных систем при объединении подвесных пролетных строений с консолями опирание обоих их концов должно быть подвижным. При этом объединение в цепь осуществляют таким образом, чтобы при работе на температурные воздействия в схеме моста сохранялась статическая определимость.

2.9. При установке пролетных строений на гибкие опоры на каждой из них должны быть подвижные и неподвижные опорные части (рис. 1, д). Применение слоистых резиновых опорных частей не требует дополнительных мер по вовлечению опор в работу на продольные перемещения.

Рис. 1. Схемы образования цепей пролетных строений:

а, б - с неподвижными опорными частями; в - без неподвижных опорных частей; г - на уклоне; д - на гибких опорах. Условные обозначения: Δ - неподвижные опорные части ;  - подвижные части;  - слоистые резиновые части;  - деформационные швы; L - длина цепи; l - длина пролета

2.10. В качестве подвижных опорных частей могут быть применены катковые, валковые, слоистые резиновые опорные части; при больших перемещениях - комбинированные, при малых - тангенциальные. Предпочтительно применение слоистых резиновых опорных частей, при этом в соответствии с ВСН 86-71 допускается их этажное расположение. Опирание пролетных строений на толевые прокладки не допускается.

2.11. В качестве неподвижных применяют опорные части тангенциального типа, которые должны быть рассчитаны на горизонтальные усилия, возникающие в цепи пролетных строений.

3. Конструкция шарнирных сопряжений

3.1. В зависимости от типа пролетные строения могут быть объединены в температурно-неразрезные различными способами:

ребристые пролетные строения - по плите проезжей части ( рис. 2) и по продольным бетонируемым стыкам ( рис. 3);

плитные - по стыковым накладкам (рис. 4), по продольным шпоночным швам ( рис. 5) и по части толщины плиты.

Кроме того, независимо от типа пролетные строения можно объединять по цементобетонным слоям одежды ездового полотна: подготовительному слою ( рис. 6, а) и цементобетонному покрытию ( рис. 6, б, в).

3.2. В мостах без гидроизоляции пролетные строения объединяют по выравнивающему слою ( рис. 7).

3.3. Объединение по плите проезжей части или по части толщины плиты обеспечивает наилучшие условия движения и большую надежность конструкции и рекомендуется как основной тип объединения пролетных строений в температурно-неразрезные.

3.4. Объединение пролетных строений по цементобетонному покрытию продольным бетонируемым стыкам, подготовительному слою и продольным шпоночным швам рекомендуется в опытном порядке по согласованию с заказчиком.

3.5. Объединение по цементобетонному покрытию без его заанкеривания в пролетном строении (см. рис. 6, б) следует применять в процессе реконструкции и ремонта мостов, расположенных на горизонтальном участке, при условии, что расстояние от конца цепи до неподвижного сечения будет не более 25 м.

Объединение по цементобетонному покрытию с заанкериванием его в пролетном строении посредством арматурных выпусков из продольных бетонируемых стыков применяется наряду с прочими типами сопряжения (см. п. 3.4) при условии, что расстояние от конца цепи до ее неподвижного сечения будет не более 100 м.

3.6. Во всех случаях, кроме объединения по продольным бетонируемым стыкам, элемент, объединяющий смежные пролетные строения (плита проезжей части, подготовительный и выравнивающий слои, цементно-бетонное покрытие), должен быть отделен от нижележащей конструкции. Длину участка, на котором отсутствует связь, определяют расчетом. Предпочтительно, чтобы она превышала или хотя бы была равна расстоянию между опорными сечениями смежных пролетных строений.

3.7. При объединении сборных пролетных строений по плите проезжей части балки изготавливают с недобетонированной на концах плитой, имеющей горизонтальные выпуски арматуры. Длину недобетонированной части плиты принимают равной половине длины соединительной плиты за вычетом расстояния между торцами смежных пролетных строений плюс 30 диаметров арматуры соединительной плиты. Выпусков арматуры из ребра в пределах соединительной плиты не делают (см. рис. 2, а).

3.8. При больших расстояниях между торцами смежных пролетных строений применяют схемы по рис. 2, д, е, в которых также предпочтительно использовать балки с недобетонированной плитой.

Допускается опирание соединительной плиты на ригель опоры через упругую прокладку толщиной не менее 0,5 см, за исключением случаев опирания пролетных строений на слоистые резиновые опорные части.

3.9. Объединение по части толщины плиты осуществляют аналогично объединению по плите проезжей части

Рис. 2. Схемы объединения по плите проезжей части:

а - балка с недобетонированной плитой; б - объединение при обычных опорах; в, г - объединение при опорах с ригелем таврового сечения; д - объединение с опиранием на ригель; е - объединение с применением скрытого ригеля; 1 - арматурные выпуски; 2 - упругая прокладка; l n - пролет соединительной плиты; d - диаметр арматуры соединительной плиты; h n - толщина соединительной плиты

Рис. 3. Схема объединения пролетных строений по продольным бетонируемым стыкам:

1 - продольный стык; 2 - зона расположения расчетной арматуры; вб - ширина балки ; вш - ширина бетонируемого стыка; h n - толщина соединительной плиты

Рис. 4. Схема объединения пролетных строений с помощью стыковых накладок:

1 - анкер; 2 - закладная деталь; 3 - стыковая накладка или стержень; 4 - сварной шов; в n - ширина плиты

Рис. 5. Схема объединения плитных пролетных строений по продольным шпоночным швам:

1 - расчетная арматура шарнирного сопряжения; 2, 3 - хомуты; 4 - обертка из пергамина или рубероида; 5 - поперечные стержни сеток армирования плит

Рис. 6. Схемы объединения пролетных строений по цементобетонным слоям одежды:

а - по подготовительному слою; б - по цементобетонному покрытию без заанкеривания; в - то же, с заанкериванием; 1 - подготовительный слой; 2 - упругая прокладка; 3 - арматура соединительной плиты; 4 - доска опалубки; 5 - цементобетонное покрытие; 6 - арматура покрытия; 7 - выпуски арматуры из бетонируемых стыков; l n - пролет соединительной плиты; l a -длина анкерной зоны; h n - толщина соединительной плиты; d -диаметр арматуры

3.10. В мостах без оклеенной гидроизоляции (см. рис. 7) за пределами упругой прокладки выравнивающий слой должен быть надежно объединен с балками пролетных строений посредством выпусков арматуры из продольных бетонируемых стыков, устраиваемых в соответствии с требованиями ВСН 85-68.

Объединение по выравнивающему слою допускается при длине цепи, удовлетворяющей следующему условию: расстояние от неподвижного сечения до конца цепи не должно превышать 100 м.

Рис. 7. Схема объединения пролетных строений без гидроизоляции по выравнивающему слою:

1 - выравнивающийся слой; 2 - упругая прокладка; 3 - арматура соединительной плиты; 4 - доска опалубки; 5 - арматура выравнивающего слоя; 6 - выпуски арматуры из плиты балок или продольного бетонируемого стыка; l n - пролет соединительной плиты; l a - длина анкерной зоны; h n - толщина соединительной плиты; a - диаметр арматуры

3.11. Объединение по продольным бетонируемым стыкам (см. рис. 3) применяют в пролетных строениях с шириной стыков не менее 30 см. Для непрерывной укладки слоев одежды ездового полотна зазор между торцами балок смежных пролетных строений должен быть перекрыт доской, фанерой и т.п.

3.12. В случае объединения пролетных строений по продольным бетонируемым стыкам при опорах с ригелем таврового сечения (рис. 8) плиту проезжей части над ригелем, бетонируемую одновременно с продольными стыками, опирают на него всей плоскостью через прокладку, не препятствующую продольным перемещениям. Такую схему сопряжения применяют при длине цепи не более 50 м и при опорных частях любого типа, кроме слоистых резиновых.

Рис. 8. Схема объединения пролетных строений по продольным бетонируемым стыкам при опорах с ригелем таврового сечения:

1 - упругая прокладка вб - ширина балки; вш - ширина продольного бетонируемого стыка; в р - ширина ригеля; h n - толщина соединительной плиты

3.13. При объединении плитных пролетных строений с помощью стыковых накладок по концам плит при их изготовлении устанавливают закладные детали, к которым при монтаже приваривают стыковые накладки или стержни, обеспечивая при этом над зазором между торцами пролетных строений свободную длину 10-15 см (см. рис. 4).

3.14. При объединении пролетных строений из пустотных плит по продольным шпоночным швам плиты изготавливают без верхних выступов на длине 50-60 см от торцов плиты либо эти выступы срубают при монтаже. В продольный шов закладывают стержни, сечение которых определяют расчетом (см. рис. 5). На длине 25-30 см стержни исключают из совместной работы с бетоном, для чего их обвертывают рубероидом, пергамином, полиэтиленовой пленкой. Шпоночный шов с установленной в него арматурой заполняют бетоном, тщательно уплотняя и обеспечивая сцепление с боковыми поверхностями плит, образующими шпонку. Толщина бетона между торцами смежных пролетных строений не должна превышать 6-8 см.

3.15. При объединении пролетных строений по подготовительному цементобетонному слою его марка по прочности должна быть не менее «300» и толщина не менее 60 мм. При этом от неподвижного сечения до конца цепи должно быть не более 50 м.

3.16. В косых мостах применяют такие же схемы объединения, как и в прямых мостах, используя специально запроектированные косые балки с недобетонированной плитой либо типовые косые балки. При применении последних (рис. 9) необходимо обрезать до уровня низа плиты выпуски арматуры из ребер в пределах длины соединительной плиты и добетонировать ребро. Торцовую поперечную балку, предусмотренную в типовом проекте косых пролетных строений, в этом случае не устраивают.

Пролетные строения косых мостов могут быть объединены и по продольным бетонируемым стыкам (рис. 10).

Рис. 9. Схема объединения косых пролетных строений по плите проезжей части при использовании типовых косых балок:

1 - зона расположения расчетной арматуры; 2 - зона, в которой гидроизоляция не должна иметь приклейки к слоям одежды; 3 - соединительная плита; 4 - упругая прокладка; 5 - доска опалубки; 6 - выпуски арматуры; l n - длина соединительной плиты; h n - толщина соединительной плиты; h p - высота бетонируемой части ребра балки; в б - ширина балки; в ш - ширина стыка; α - угол косины

Рис. 10. Схема объединения косых пролетных строений по бетонируемым стыкам:

1 - зона расположения расчетной арматуры в продольных стыках; 2 - зона, в которой гидроизоляция не должна иметь приклейки к цементобетонным слоям одежды; вб - ширина балки; в ш - ширина продольного шва бетонирования; α - угол косины

3.17. Пролетные строения мостов на кривых в плане объединяют по плите проезжей части. Соединительная плита имеет трапецеидальную форму в плане. Если при малых радиусах кривизны пролеты соединительной плиты с внутренней и внешней сторон кривой разнятся существенно, то с внутренней стороны кривой в соединительной плите могут быть устроены неполные шарниры (рис. 11).

Рис. 11 . Схема сопряжения пролетных строений в кривых мостах:

1 - неполный шарнир; в б - ширина балки; в ш - ширина продольного бетонируемого стыка; l n - пролет соединительной плиты

3.18. Шарнирное сопряжение пролетных строений по плите балок, подготовительному и выравнивающему слоям выполняют как по всей ширине пролетного строения, так и в пределах ширины только ездового полотна.

3.19. При объединении пролетных строений по плите проезжей части соединительную плиту устраивают из бетона той же марки, что и пролетные строения. Для армирования следует применять арматурную сталь классов А- I ¸ А- III ; могут быть применены конструктивные решения объединения с применением напрягаемой арматуры.

3.20. Расчетную арматуру соединительной плиты размещают в пределах ширины балок и продольных бетонируемых стыков. Арматуру продольных стыков целесообразно перепускать без разрыва над опорой из пролета в пролет, недостаточную арматуру размещают в продольных стыках в виде отдельных стержней, имеющих длину при объединении пролетных строений по плите балок, равную длине стержней соединительной плиты.

При объединении пролетных строений по продольным стыкам расчетную арматуру размещают на длине 200-250 см в прямых и на длине (вб + вш) ctgα + (80 ¸ 100 см) - в косых пролетных строениях (см. рис. 10).

3.21. При объединении пролетных строений по плите проезжей части в подготовительном слое, если его толщина превышает 8-10 см, для уменьшения жесткости узла сопряжения целесообразно над опорными сечениями соединительной плиты устроить штрабы, заполненные мастикой, либо заложить рейки (рис. 12). При объединении пролетных строений по продольным бетонируемым стыкам подготовительный слой на длине 100-120 см должен быть отделен от балок упругой прокладкой и армирован.

При всех схемах объединения пролетных строений гидроизоляция над узлом сопряжения должна быть уложена без приклейки к бетонным слоям, для чего на длине соединительной плиты плюс 25 см в обе стороны от ее концов гидроизоляцию необходимо отделять от подготовительного и защитного слоев (от цементобетонного покрытия) прокладкой из пергамина, вощеной бумаги, полиэтилена и т.п.

Рис. 12. Схемы устройства одежды ездового полотна над узлом шарнирного сопряжения:

а - при малой толщине подготовительного слоя (до 80-100 мм); б - то же, при большой толщине; 1 - соединительная плита; 2 - подготовительный слой; 3 - прокладка, предотвращающая сцепление гидроизоляции; 4 - гидроизоляция; 5 - защитный слой; 6 - асфальтобетонное покрытие; 7 - штрабы, заполненные мастикой, или закладные рейки; h n - толщина соединительной плиты; l n - пролет соединительной плиты; h o - толщина одежды

3.22. Упругие прокладки выполняют из нескольких слоев рубероида, склеенных битумом. Толщину упругой прокладки принимают равной 0,5-1,0 см.

3.23. В узле шарнирного сопряжения пролетных строений предусматривают дополнительное армирование защитного слоя, а при сопряжении по продольным бетонируемым стыкам - и подготовительного слоя - сварной или вязаной сеткой из арматурной стали класса А- I диаметром 6 мм с ячейкой не более 10×10 см.

4. Расчет температурно-неразрезных пролетных строений

4.1. Проектирование температурно-неразрезных пролетных строений начинают с образования цепи. Длину цепи выбирают путем сравнения вариантов при различных типах опорных частей и конструкций деформационных швов. Критерием рациональной длины цепи являются максимально использованные возможности принятого типа опорных частей и деформационных швов по обеспечению ими продольных перемещений (приложение 1).

4.2. После определения длины цепи, типа опорных частей и конструкций деформационных швов выбирают тип шарнирного сопряжения пролетных строений и выполняют его расчет.

4.3. Продольные перемещения в цепи пролетных строений в уровне опорных частей и деформационных швов определяют относительно неподвижного сечения цепи от температурных воздействий, усадки и ползучести с учетом возраста бетона балок в момент их установки на опоры и замыкания в цепь.

4.4. Амплитуду продольных перемещений пролетных строений Δ t от температурных воздействий вычисляют по величине температурного перепада, равного разности между расчетной положительной и отрицательной температурами для данной местности, в соответствии со СНиП II -А.6-72. За расчетную положительную температуру принимают максимальную температуру воздуха за все время наблюдений tmax , за расчетную отрицательную - среднесуточную температуру наиболее холодных суток за все время наблюдений tmin :

Δ t = α(tmax - tmin)L,

(1)

где α - коэффициент линейного удлинения материала пролетных строений;

L - расстояние от неподвижного сечения цепи до сечения, в котором определяют перемещение.

4.5. Кроме амплитуды температурных перемещений, определяют интервал перемещений (укорочение и удлинение) в цепи относительно ее положения в момент замыкания. За расчетную температуру замыкания принимают фактическую среднесуточную температуру момента замыкания.

Если фактическая температура неизвестна, производят расчет, принимая температуру замыкания не ниже 10°С.

При опирании пролетных строений на слоистые резиновые опорные части перемещения по длине цепи в их уровне определяют с учетом перемещений, которые имели место в пролетных строениях до их замыкания в цепь ( приложение 2).

4.6. Перемещения от усадки и ползучести бетона определяют для низа и верха балок пролетного строения в соответствии с методикой, изложенной в СН 365-67.

Значения перемещений от усадки и ползучести для типовых пролетных строений серии унифицированных приведены в табл. 2.

4.7. В качестве основной системы для расчета соединительной плиты принимают защемленную с двух сторон балочную плиту с пролетом l n , равным длине ее отделения от нижележащей конструкции (рис. 13).

Рис. 13. Схема для расчета соединительной плиты на воздействия перемещений ее опорных сечений:

а - при отделении плиты от балок; б - при широко расставленных пролетных строениях; l n - расчетный пролет соединительной плиты; l p-то же, балки; h n - толщина соединительной плиты; y - вертикальное смешение опорного сечения соединительной плиты; φ - угол поворота опорного сечения соединительной плиты

4.8. Соединительную плиту рассчитывают в стадии ее упругой работы на воздействие усилий, возникающих в ней:

а) при поворотах и вертикальных перемещениях ее опорных сечений от временной и II части* постоянной нагрузок, действующих на объединяемые пролетные строения;

б) при действии временной и постоянной нагрузок непосредственно на соединительную плиту;

в) при действии тормозных нагрузок;

г) вследствие сопротивления опорных частей перемещениям при изменении температуры.

Углы поворота и вертикальные перемещения опорных сечений соединительной плиты определяют при действия нормативных нагрузок, прочие воздействия - при действии расчетных нагрузок.

* Нагрузка от элементов одежды ездового полотна, устраиваемых после набора прочности бетоном соединительной плиты, а также от тротуаров, если они установлены после объединения пролетных строений в цепь.

4.9. При расчете соединительной плиты воздействие усадки и ползучести бетона балок пролетных строений на ее напряженное состояние не учитывают ввиду значительной разницы в возрасте бетона балок и соединительной плиты.

Таблица 2

Длина пролетного строения, м

Возраст бетона, месяц

Значения перемещений, мм

от ползучести

от усадки

в уровне деформационных швов

в уровне опорных частей

в уровне деформационных швов

в уровне опорных частей

12

3

1,00

2,00

1,60

1,60

15

1,48

3,10

2,02

2,02

18

1,22

2,35

2,42

2,42

24

3,72

7,16

3,23

3,23

33

5,31

9,04

4,43

4,43

12

6

0,74

1,48

1,51

1,51

15

1,09

2,30

1,89

1,89

18

0,90

1,74

2,27

2,27

24

2,75

5,30

3,02

3,02

33

3,93

6,67

4,15

4,15

12

12

0,39

0,79

1,34

1,34

15

0,59

1,23

1,68

1,68

18

0,48

0,93

2,02

2,02

24

1,47

2,84

2,69

2,69

33

2,10

3,58

3,70

3,70

12

24

0,13

0,26

1,00

1,00

15

0,19

0,41

1,20

1,20

18

0,16

0,31

1,52

1,52

24

0,49

0,95

2,02

2,02

33

0,70

1,19

2,77

2,77

Примечание. Перемещения определены из условия наличия неподвижной опорной части на конце пролетного строения.

4.10. Расчетным для соединительной плиты может быть любое усилие, вызываемое указанными выше факторами, либо их сочетания (табл. 3). При этом сочетания усилий от торможения или изменения температуры с другими усилиями принимают за основные.

4.11. Усилия, возникающие в соединительной плите при поворотах и вертикальных перемещениях ее опорных сечений, определяют по формулам сопротивления материалов при загружении II частью постоянной нагрузки обоих объединяемых пролетов и временной - при загружении одного пролета.

При сопряжении разных пролетов выполняют поочередное их загружение и рассчитывают плиту на наибольшее из усилий.

4.12. Значения изгибающих моментов и перерезывающих сил, возникающих в опорных сечениях соединительной плиты при их перемещениях, определяют по следующим формулам:

(2)

(3)

где E n I n - жесткость соединительной плиты;

l n - пролет соединительной плиты;

φ лев ; φ пр - углы поворота левого и правого опорных сечений плиты;

У лев ; Упр - вертикальные перемещения левого и правого опорных сечений соединительной плиты;

К - коэффициент снижения жесткости, принимаемый по пп. 3.21 и 4.27 СН 365-67.

Таблица 3

№ по порядку

Наименование усилий

Учитывается в сочетании с усилиями, указанными в позициях

1

Изгибающие моменты и поперечные силы от поворотов и вертикальных перемещений опорных сечений при действии подвижной временной нагрузки на пролетных строениях

Кроме 3

2

То же, при действии II части постоянной нагрузки на пролетных строениях

Со всеми

3

То же, при действии временной нагрузки на соединительной плите

Кроме 1 и 5

4

То же, при действии постоянной нагрузки на соединительной плите

Со всеми

5

Горизонтальные усилия от торможения

Кроме 3, 6*

6

Горизонтальные усилия от воздействия сил трения или сопротивления сдвигу в опорных частях при изменении температуры.

Кроме 5*

7

Горизонтальное усилие от собственного веса пролетного строения при расположении моста на уклоне

Со всеми

* Горизонтальные усилия от, торможения и воздействия изменения температуры (5, 6) учитывают совместно только при опирании пролетных строений на слоистые резиновые опорные части. При этом интервалы изменения температуры принимают от температуры замыкания цепи до средних температур летнего и зимнего периодов.

За положительное направление углов поворота принято направление поворота опорных сечений балок от нагрузки, находящейся в пролете, т.е. на левом конце соединительной плиты против часовой стрелки, на правом - по часовой стрелке. Верхние знаки у членов, содержащих Улев и Упр в формулах (2)-(3), соответствуют схемам сопряжения с расположением опорного сечения соединительной плиты в пролете балки за опорным сечением (см. рис. 13, а), нижние - схемам с расположением опорного сечения соединительной плиты между опорным сечением балки и ее торцом (см. рис. 13 , б).

Величины усилий в плите, соединяющей равные пролеты, при действии II части постоянной нагрузки определяют по формулам:

(4)

Q = 0

(5)

где φ - угол поворота опорного сечения от II части постоянной нагрузки.

При сопряжении разных пролетов усилия от II части постоянной нагрузки определяют по формулам (2)-(3).

4.13. Величины углов поворота опорных сечений соединительной плиты принимают равными величинам углов поворота опорных сечений балок сопрягаемых пролетных строений, определяемым с учетом их пространственной работы, но без учета влияния объединения пролетных строений соединительной плитой.

4.14. При вычислении углов поворота жесткость балок подсчитывают с учетом всех бетонных слоев одежды, уложенных после устройства соединительной плиты.

При вычислении моментов инерции каждый слой одежды приводят по модулю упругости к эквивалентному дополнительному слою шириной

(6)

где вс, вб - соответственно приведенная ширина слоя и ширина плиты балки;

Ес, Еб - модули упругости соответственно бетона слоя и балки.

Учет бетонных слоев одежды, лежащих выше слоя гидроизоляции, производят как для сложного сечения.

В зависимости от способа объединения пролетных строений жесткости балок при расчете на действие временной подвижной и II части постоянной нагрузок могут быть разными.

4.15. Угол поворота опорного сечения балки определяют без коэффициентов К, рекомендуемых пп. 3.21 и 4.27 СН 365-67, по формуле

(7)

где q - интенсивность нормативной нагрузки;

l p - расчетный пролет балки;

Е б I б - приведенная жесткость балки;

η - коэффициент, учитывающий пространственную работу пролетного строения;

0,7 - коэффициент, учитывающий несоответствие фактических значений угла поворота теоретическим. Получен на основе статистической обработки материалов испытаний реальных сооружений временной нагрузкой.

При известных величинах изгибающих моментов для уменьшения вычислительных работ угол поворота находят по формуле

(8)

где М н - изгибающий момент в середине пролета рассчитываемой балки от нормативной нагрузки.

4.16. Вертикальное перемещение опорного сечения соединительной плиты, вызываемое поворотами опорного сечения балки, определяют по формуле

(9)

где С - расстояние между осями опирания смежных пролетных строений.

4.17. Усилия в соединительной плите от местного воздействия подвижной временной нагрузки вычисляют с учетом ее распределения одеждой ездового полотна, коэффициента перегрузки η и динамического коэффициента (1+ μ ) по формулам:

для опорного сечения соединительной плиты

(10)

для середины пролета соединительной плиты

(11)

Q =0,

где p - интенсивность нагрузки от давления колеса;

d - длина распределения нагрузки вдоль пролета соединительной плиты.

Ширину распределения местной нагрузки в принимают равной:

в = ln - a + b ,

(12)

где а, b - размеры фактической площадки опирания колеса соответственно вдоль и поперек движения.

При опирании соединительной плиты на нижележащую конструкцию всей плоскостью расчет ее на местное воздействие нагрузки не производят, если нижележащая конструкция в состоянии воспринять усилия от местной нагрузки.

4.18. Усилия в соединительной плите от ее собственного веса и веса II части постоянной нагрузки, находящейся на ней, определяют по формулам:

для опорного сечения

(13)

(14)

для середины пролета

(15)

Q = 0,

(16)

где q - интенсивность постоянной нагрузки.

4.19. Продольные усилия в шарнирных сопряжениях от воздействия изменений температуры зависят от типов опор и опорных частей, длины цепи, положения узла сопряжения в цепи относительно ее неподвижного сечения.

4.20. В цепях, не имеющих неподвижных опорных частей, при одинаковых пролетных строениях и однотипных опорных частях за неподвижное сечение цепи принимают ее середину.

В цепях с разными пролетами и разными типами опорных частей неподвижное сечение цепи определяют как центр тяжести абсолютных величин горизонтальных составляющих опорных реакций от постоянной нагрузки.

Расстояние от конца цепи до ее центра тяжести

где

(17)

- статический момент абсолютных величин горизонтальных составляющих опорных реакций от постоянных нагрузок относительно конца цепи;

- сумма абсолютных величин горизонтальных составляющих опорных реакций от постоянных нагрузок всех пролетных строений цепи;

К - количество подвижных опорных частей в цепи пролетных строений.

4.21. Продольные усилия Nt - возникающие в шарнирном сопряжении от температурных воздействий, при жестких опорах и опорных частях всех видов, кроме слоистых резиновых, определяют как сумму сил сопротивления трению всех опорных частей со стороны ближайшего подвижного конца цепи;

(18)

где f i - коэффициент трения, принимаемый: для катковых опорных частей 0,05; для тангенциальных 0,5; для комбинированных слоистых 0,02-0,07 в соответствии с ВСН 86-71;

j - количество подвижных опорных частей в той части цепи, которая примыкает к рассчитываемому узлу сопряжения со стороны ее ближайшего конца;

А i - опорная реакция от расчетной постоянной нагрузки.

Продольное усилие в соединительном элементе при слоистых резиновых опорных частях принимают равным сумме сил сдвига в опорных частях со стороны ближайшего подвижного конца цепи и определяют по формуле

(19)

где Δ i - величина продольного перемещения каждой опорной части в цепи пролетных строений, определяемая в зависимости от температурного перепада между расчетными положительной и отрицательной температурами и температурой замыкания цепи относительно неподвижной опорной части или неподвижного сечения цепи, см;

F p - площадь опорной части в плане, см2;

h p - суммарная толщина слоев резины в опорной части, см;

G p - модуль сдвига резины, принимаемый 8 кгс/см2 в интервале температур от 20 до -10°С, 10 кгс/см2 при температуре -30°С, 13 кгс/см2 - при температуре -40°С.

При этом следует иметь в виду, что понижение температуры вызывает растяжение соединительного элемента, повышение - сжатие. При наличии в цепи опорных частей разных типов продольные усилия в соединительном элементе принимают как сумму усилий, соответствующих типу опорной части.

4.22. Продольные усилия в узлах шарнирных сопряжений, возникающие при торможении нагрузки, при жестких опорах принимают равными тормозному усилию от нагрузки, расположенной между рассчитываемым сечением и подвижным концом цепи.

4.23. При опирании пролетных строений на гибкие опоры продольные усилия в узлах шарнирного сопряжения от воздействия изменений температуры, торможения, сейсмической нагрузки определяют расчетом системы «пролетное строение - опоры» обычными методами расчета мостов с гибкими опорами.

4.24. Основную систему для расчета моста с температурно-неразрезными пролетными строениями на гибких опорах получают путем устранения горизонтальных связей в опорных частях либо в шарнирном сопряжении и приложением взамен их лишних неизвестных - продольных усилий (рис. 14). При опирании пролетных строений на слоистые резиновые опорные части предпочтительно применение основной системы с устраненными связями в уровне опорных частей.

Если мост имеет несколько температурно-неразрезных пролетных строений, рассчитывать следует лишь одну цепь, без учета влияния на ее напряженное состояние смежных цепей.

Рис. 14. Схема для расчета температурно-неразрезного пролетного строения со слоистыми опорными частями на гибких опорах:

а - расчетная схема; б - основная система

4.25. Лишние неизвестные определяют решением канонических уравнений вида:

,

(20)

где δ ii - перемещения пролетного строения, опоры и опорных частей от i -го неизвестного по его направлению;

δ ij - перемещения пролетного строения, опоры и опорных частей от j -го неизвестного по направлению i -го неизвестного;

Δip - грузовые перемещения в цепи пролетных строений соответственно от температурных, тормозных, сейсмических воздействий относительно неподвижного сечения.

4.26. Для температурно-неразрезного пролетного строения на гибких опорах при слоистых резиновых опорных частях на всех опорах матрица коэффициентов представляет собой полную симметричную квадратную матрицу и имеет вид:

,

(21)

где С = δ ij - постоянный коэффициент, определяемый по формуле

                                                                     (22)

γ > i + 1                                                                                  

Коэффициенты матрицы определяют по следующим формулам:

                                      (23)

                                                   (24)

где  - суммарная толщина слоев резины в опорных частях на устое и промежуточной опоре под i - м неизвестным соответственно;

 - модули сдвига резины опорных частей на устое и под i -м неизвестным соответственно;

 - площади опорных частей в плане на устое и под i - м неизвестным, соответственно;

φ i - угол поворота фундамента опоры с i -м неизвестным от действия i - го неизвестного;

a - горизонтальное перемещение ростверка, зависящее от типа фундамента и характеристики грунтов;

 - высота опоры с i -м неизвестным от подошвы фундамента до точки приложения i - го неизвестного;

 - приведенная жесткость. на изгиб вдоль моста опоры с i - м неизвестным;

К - количество опорных частей в поперечном сечении пролетного строения.

4.27. Грузовая матрица от каждого вида воздействий - торможения, изменения температуры - представляет собой матрицу-столбец.

Коэффициенты от изменения температуры определяют по формуле (1), знак определяют с учетом направления неизвестного и перемещения от температуры.

Коэффициенты грузовой матрицы от действия тормозных или других горизонтальных сил Т определяют по формуле

                                                                 (25)

Знак перемещения определяют с учетом направления действия усилия и направления неизвестного.

4.28. В пролетных строениях, расположенных на уклоне, следует учитывать усилия, возникающие в соединительном элементе за счет наклонной составляющей силы веса пролетных строений:

                                                                          (26)

где Р j - масса пролетного строения;

i - продольный уклон пролетного строения;

n - количество пролетов, примыкающих к рассчитываемому узлу шарнирного сопряжения со стороны ближайшего подвижного конца цепи.

4.29. Под действием найденных усилий в соответствии с табл. 3 соединительную плиту рассчитывают на внецентренное растяжение, используя формулы для случая расчета сечений с большими эксцентриситетами (см. СН 365-67, п. 3.16):

                                                      (27)

отсюда

                                               (28)

где М n , N n - расчетные для соединительной плиты значения усилий.

4.30. При отделении плиты на части длины балок концевые сечения последних должны быть проверены на действие главных напряжений.

4.31. При постановке в цепи неподвижных опорных частей пролетное строение с неподвижными опорными частями следует проверить на действие изгибающего момента и продольной силы, возникающих от сопротивления трению или сдвигу в опорных частях. Эти усилия учитывают совместно с усилиями от временной нагрузки, рассматривая сочетание как дополнительное.

4.32. Изгибающий момент от трения в опорных частях (или сопротивления сдвигу), действующий в сечениях балки, определяют по формулам:

при расположении неподвижной опорной части на левом конце балки

                 (29)

при расположении неподвижной опорной части на правом конце балки

           (30)

где N i - горизонтальная опорная реакция в подвижной опорной части балки ;

N 1 - усилие в соединительной плите со стороны подвижной опорной части;

N 2 - то же, со стороны неподвижной;

у н , ув - расстояния от нейтральной оси сечения балки до ее низа и верха соответственно;

h n - толщина соединительной плиты;

l n - расчетный пролет балки;

x - координата сечения.

Знак плюс перед формулой соответствует понижению, знак минус - повышению температуры.

4.33. В схемах с объединением пролетных строений по подготовительному слою и цементобетонному покрытию определяют длину анкерной зоны l a . (см. рис. 6), в которой необходимо размещение расчетной арматуры.

Длину анкерной зоны определяют по величине расчетного продольного усилия в соединительной плите в зависимости от величин сил сцепления слоя, по которому осуществляют объединение, с нижележащей конструкцией:

                                                                                (31)

где в - ширина, на которой осуществлено объединение пролетных строений;

С - силы сцепления.

Для контакта бетонных слоев силы сцепления принимают равными 0,25 Rp (кгс/см2), для контакта бетонного слоя с гидроизоляцией - 0,5-0,6 кгс/см2.

4.34. Усилия, передаваемые на опоры температурно-неразрезными пролетными строениями, принимают равными усилиям, возникающим в опорных частях цепи при действии на цепь всех силовых и температурных факторов. Неподвижные опорные части передают на опоры суммарные значения горизонтальных усилий, собирающихся со всей цепи пролетных строений от сил торможения, сопротивления трению или сдвигу в опорных частях.

4.35. Расчет сопряжений косых и кривых в плане температурно-неразрезных пролетных строений не отличается от расчета соответствующих сопряжений в прямых мостах.

5. Устройство шарнирных сопряжений

5.1. При установке балок пролетных строений положение опорных частей на опорах назначают с учетом температуры воздуха и расположения опорной части в цепи пролетных строений по отношению к неподвижной опорной части или неподвижному сечению цепи.

5.2. Расстояние между торцами пролетных строений с подвижными опорными частями либо между торцом пролетного строения и ригелем таврового сечения или шкафной стенкой устоя принимают с учетом величин продольных перемещений балок по длине цепи.

5.3. Перед бетонированием соединительной плиты или установкой объединяющего пролетные строения элемента должны быть приняты меры против потери балками устойчивости и перемещений балок смежных пролетных строений вдоль моста. Для этого следует установить подкосы к балкам и распорки между их торцами, воспринимающие сжатие при повышении температуры, и затяжки (арматурные стержни, приваренные к выпускам или закладным деталям балок смежных пролетов), воспринимающие растяжение при понижении температуры. Распорки удаляют после набора прочности бетоном соединительного элемента.

5.4. Соединительную плиту бетонируют одновременно с продольными бетонируемыми стыками. В пределах размещения расчетной арматуры устройство рабочих швов не допускается.

5.5. Бетонирование узлов шарнирных сопряжений целесообразно начинать от неподвижной опорной части или середины цепи пролетных строений.

5.6. При выполнении работ следует соблюдать требования СНиП III -43-75, а также правила техники безопасности и производственной санитарии, регламентированные соответствующими нормативными документами.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1
Порядок пользования графиками

1. Для определения перемещений по длине цепи Δt находят амплитуду расчетных температур АТ Для района строительства моста и задаются возрастом бетона в момент замыкания цепи. Например, AT =70 ° ,возраст-3 месяца.

2. На рис. 1, а по оси ординат справа находят нужную амплитуду температур и возраст бетона - 70(3).

3. Определяют длину пролетных строений в цепи, с которой собираются перемещения в деформационном шве от изменения температуры, усадки и ползучести.

Например, полная длина температурно-неразрезного пролетного строения 120 м, все опорные части - слоистые резиновые, перемещения осуществляются в обе стороны от середины цепи - L = 60 м. На оси абсцисс находят точку, соответствующую длине 60 м, восстанавливают из нее перпендикуляр до пересечения с наклонной прямой 70(3).

4. На оси ординат слева соответственно точке пересечения находят перемещение Δ t = 58 мм.

5. Горизонтальные прямые 1-5 (см. рис. 1, а) определяют верхний предел области применения конструкций деформационных швов различных типов.

Для рассматриваемого случая необходимо применить деформационный шов с плоским скользящим листом (прямая 4).

6. Перемещения по длине цепи без усадки и ползучести определяют таким же порядком по рис. 1, б. По этому графику назначают типы конструкций деформационных швов при ремонте мостов, когда процессы усадки и ползучести уже закончились.

7. Порядок пользования графиком рис. 2 аналогичен.

Горизонтальные линии 1-7 обозначают верхние пределы применимости слоистых резиновых опорных частей с различными толщинами резины.

Рис. 1. Графики перемещений по длине цепи в уровне деформационного шва относительно ее неподвижного сечения в зависимости от амплитуды расчетных температур с учетом усадки и ползучести (а) и без усадки и ползучести бетона (б):

АТ - амплитуда расчетных температур, в скобках указан возраст бетона балок в месяцах в момент замыкания цепи; L - расстояние от неподвижного сечения цепи до сечения, в котором определяют перемещение; Δ t - величина перемещения; 1 - верхний предел области применения деформационных швов с заполнением мастикой без окаймления; 2 - то же, с заполненном мастикой с окаймлением; 3 - то же, с механическим креплением компенсатора K-8; 4 - то же, с плоским скользящим листом; 5 - то же, со скошенным скользящим листом

Рис. 2. График перемещений по длине цепи в уровне опорных частей относительно ее неподвижного сечения в зависимости от интервала расчетных температур с учетом усадки и ползучести:

И T - интервал расчетных температур, в скобках указан возраст бетона балок в месяцах в момент замыкания цепи; L - расстояние от неподвижного сечения цепи до сечения, в котором определяют перемещение; Δ t - величина перемещения; hp - суммарная толщина резины, мм 1-7 верхний предел области применения опорных частей с толщиной резины (величина hp в мм указана на прямых)

Приложение 2
Пример расчета температурно-неразрезного пролетного строения со слоистыми резиновыми опорными частями на жестких опорах

Мост состоит из пяти пролетных строений пролетами по 24 м. Район строительства характеризуется следующими температурами:

абсолютный максимум tmax = 34 ° С;

средняя наиболее холодных суток tmin = -24 ° С;

расчетный перепад температур A Т = 58 ° .

Температурно-неразрезное пролетное строение образовано из пяти пролетов с опиранием на слоистые резиновые опорные части без неподвижных опорных частей. При такой схеме перемещения от изменения температуры, усадки и ползучести осуществляются в обе стороны от середины пролетного строения. Длина, с которой собираются перемещения, L = 2,5 ·24 = 60 м.

Амплитуда максимальных перемещений от усадки, ползучести и изменения температуры на концах цепи при замыкании ее в возрасте бетона балок 3 месяца составляет 51 мм, в возрасте 12 месяцев - 46 мм (см. рис. 1, а приложения 1).

Перемещения указанной величины требуют постановки по концам цепи конструкций деформационных швов с механическим креплением резинового компенсатора К-8 (см. проект Союздорпроекта инв. №22015-М, 1971 г.).

Для выбора высоты слоистых резиновых опорных частей (размеры в плане определяют обычными методами) и усилий, передающихся на опоры, определяют величины перемещений по длине цепи в зависимости от температуры установки балок на опоры и температуры замыкания цепи. Задаются несколькими значениями температур установки и замыкания и определяют перемещения в цепи относительно ее середины при изменении температуры в интервале от температуры замыкания до расчетных максимальной и минимальной температур. Найденные перемещения суммируют с перемещениями, полученными опорными частями до объединения пролетных строений в цепь при изменении температуры в интервале от температуры установки до температуры замыкания (табл. 1).

Максимальное перемещение от воздействия изменений температуры (см. табл. 1) будет иметь опорная часть на устое при установке балок в пролет при температуре -20°С и замыкании цепи при температуре 20°С.

Таблица 1

Температура установки t уст , ° С

Температура замыкания t зам , ° С

Номер опорной части

Расстояние от середины цепи, м

Перемещения в уровне опорных частей, мм, от воздействия изменений температуры

в незамкнутой цепи от t уст до t зам

в замкнутой цепи

от t зам

суммарные

до tmax

до tmin

до tmax

до tmin

-15

10

1

60

3,0

14,40

-20,40

17,40

-17,40

2

36

-3,0

8,65

-12,25

5,65

-15,25

3

36

3,0

8,65

-12,25

11,85

-9,25

4

12

-3,0

2,88

-4,08

-0,12

-7,08

5

12

3,0

2,88

-4,08

5,88

-1,08

20

1

60

4,2

8,40

-26,40

12,60

-22,20

2

36

-4,2

5,05

-15,85

0,85

-20,05

3

36

4,2

5,05

-15,85

9,25

-11,65

4

12

-4,2

1,68

-5,28

-2,52

-9,48

5

12

4,2

1 1,68

-5,28

5,88

-1,08

0

10

1

60

1,2

14,40

-20,40

15,60

-19,20

2

36

-1,2

8,65

-12,25

7,45

-13,45

3

36

1,2

8,65

-12,25

9,85

-11,05

4

12

-1,2

2,88

-4,08

1,68

-5,28

5

12

1,2

2,88

-4,08

4,08

-2,88

20

1

60

2,4

8,40

-26,40

10,80

-24,00

2

36

-2,4

5,05

-15,85

2,65

-18,25

3

36

2,4

5,05

-15,85

7,45

-13,45

4

12

-2,4

1,68

-5,28

-0,72

-7,68

5

12

2,4

1,68

-5,28

4,08

-2,88

10

10

1

60

0

14,40

-20,40

14,40

-20,40

2

36

0

8,65

-12,25

8,65

-12,25

3

36

0

8,65

-12,25

8,65

-12,25

4

12

0

2,88

-4,08

2,88

-4,08

5

12

0

2,88

-4,08

2,88

-4,08

20

1

60

1,2

8,40

-26,40

9,60

-25,20

2

36

-1,2

5,05

-15,85

3,85

-17,08

3

36

1,2

5,05

-15,85

6,25

-14,65

4

12

-1,2

1,68

-5,28

0,48

-6,48

5

12

1,2

1,68

-5,281

2,88

-4,08

Примечания: 1. Перемещения определены для левой половины цепи.

2. Перемещение влево принято положительным, вправо - отрицательным.

3. В рамке - экстремальные значения перемещений.

Помимо перемещений от температурных воздействий определяют перемещения в цепи от усадки и ползучести. Примем, что замыкание цепи может быть выполнено при возрасте балок 3 месяца либо 12 месяцев. Причем при замыкании цепи в 3 месяца возраст установки балок в пролет примем также равным 3 месяцам, а в возрасте 12 месяцев считаем, что балки установлены в пролет в возрасте 3 месяцев.

Таблица 2

Номер опорной
части

Перемещения в цепи

от ползучести

от усадки

1

2

3

4

5

Примечания: 1.  - перемещение одного пролетного строения в уровне опорных частей;

 - то же, в уровне деформационных швов (см. табл. 2 настоящих «Методических рекомендаций»).

2. Знак минус соответствует перемещению вправо от середины цепи.

Вычисления перемещений от усадки и ползучести, выполненные по формулам табл. 2, приведены в табл. 3.

Перемещения от усадки и ползучести суммируют с перемещениями от изменения температуры, при этом следует иметь в виду, что установка и одновременное замыкание цепи в возрасте 3 месяцев может иметь место лишь при положительных температурах (табл. 4).

Таблица 3

Возраст установки, мес.

Возраст замыкания, месяцы

Номер опорной части

Перемещения в уровне опорных частей, мм, от усадки и ползучести

в незамкнутой цепи

в замкнутой цепи

от усадки

от ползучести

от усадки

от ползучести

от усадки и ползучести

3

3

1

-

-

-8,08

-11,02

-19,10

2

-

-

-4,85

-3,86

-8,71

3

-

-

-4,85

-7,30

-12,15

4

-

-

-1,62

-0,14

-1,76

5

-

-

-1,62

-3,58

| -5,20

12

1

-0,27

-2,16

-6,72

-4,38

-13,51

2

0,27

2,16

-4,04

-1,52

-3,13

3

-0,27

-2,16

-4,04

-2,89

-9,36

4

0,27

2,16

-1,34

-0,05

1,03

5

-0,27

-2,16

-1,34

-1,42

-5,19

Примечания: 1. Перемещение влево - положительное, вправо - отрицательное.

2. Перемещения в замкнутой цепи определены по формулам табл. 2 приложений с учетом табл. 2 настоящих «Методических рекомендаций».

Таблица 4

Температура установки, ° С

Возраст замыкания, месяцы

Температура замыкания, °С

Номер опорной части

Перемещения в уровне опорных частей, мм, от изменения температуры, усадки и ползучести

до t max

до tmin

-15

12

10

1

3,89

-30,91

2

2,52

-18,38

3

2,29

-18,61

4

0,91

-6,05

5

0,69

-6,27

20

1

-0,91

-35,71

2

-2,28

-23,18

3

-0,11

-21,01

4

-1,49

-8,45

5

0,69

-6,27

0

3

10

1

-3,50

-38,30

2

-1,26

-22,16

3

-2,30

-23,20

4

-0,08

-7,04

5

-1,12

-8,08

20

1

-

-

2

-

-

3

-

-

4

-

-

5

-

-

12

10

1

2,08

-32,71

2

4,32

-16,58

3

0,49

-20,41

4

2,71

-4,25

5

-1,11

-8,07

20

1

-2,71

-37,51

2

-0,48

-21,38

3

-1,91

-22,81

4

0,31

-6,65

5

-1.11

-8,07

10

3

10

1

4,70

-39,50

2

-0,06

-20,96

з

-3,50

-24,40

4

1,12

-5,84

5

-2,32

-9,28

20

1

-9,50

44,30

2

-4,86

-25,76

3

-5,90

-26,80

4

-1,28

-8,24

5

-2,32

-9,28

10

12

10

1

0,89

-33,91

2

5,52

-15,38

3

-0,71

-21,61

4

3,91

-3,05

5

2,31

-9,27

20

1

-3,91

-38,71

2

0,72

-20,18

3

-3,11

-24,01

4

1,51

-3,45

5

-2,31

-9,27

Примечания: 1. Перемещения определены для левой половины цепи.

2. Перемещение влево - положительное; вправо - отрицательное.

3. Величины перемещений получены суммированием соответствующих столбцов табл. 1 и 3.

4. В рамке - экстремальные значения перемещений.

Максимально возможные перемещения, которые должны обеспечить опорные части, составляют 44,3 мм. Потребная в соответствии с ВСН 86-71 толщина резины в опорной части № 1 на устое, исходя из допустимой величины угла сдвига (см. п. 4.11 ВСН 86-71), равна . Аналогично определяют величины сдвига резины в опорных частях на других опорах и соответственно полученным значениям подбирают марку опорной части. Как правило, на всех промежуточных опорах принимают однотипные опорные части. Лишь на концах цепей (в очень длинных цепях и на промежуточных опорах) тип опорной части может быть иным.

По величине перемещений, которые могут иметь опорные части, определяют усилия, передающиеся на опору. При этом, согласно СН 200-62 и ВСН 86-71, определяют усилия лишь от воздействия изменений температуры без учета усадки и ползучести.

Экстремальные значения перемещений (см. табл. 1) составляют 17,4 мм и 25,2 мм.

Модули сдвига резины, соответствующие максимальной и минимальной расчетным температурам, равны 8 и 10 кгс/см. На устоях приняты опорные части типа РОЧСП 30×40-8,9.

Суммарная толщина резины в опорной части h p = 65 мм. Величины продольных усилий N , передающихся на устой, от воздействия температуры определяют по формуле

где Δ t - перемещения от изменения температуры;

K - количество опорных частей на устое.

Усилие, действующее в сторону насыпи,

в сторону пролета

Для уменьшения усилий, действующих на устой, целесообразно увеличить высоту опорных частей. Постановка в два яруса опорных частей РОЧСП 30×40-7,5 приводит к передаче на устой следующих величин усилий: в сторону насыпи

в сторону пролета

Усилия от изменения температуры, действующие на промежуточные опоры, находят путем суммирования усилий сдвига в опорных частях смежных пролетных строений. При применении опорных частей №2 и №3 типа РОЧСП 30×40-7,5 усилия, передающиеся на опору в случае замыкания цепи при 20 ° С,

в случае замыкания цепи при 10 ° С

Из приведенного расчета видно, что при разработке проекта организации работ по строительству моста, варьируя время установки балок в пролет и замыкания цепи, можно добиться существенного уменьшения усилий, передаваемых на опоры. На опоре с опорными частями № 4 и № 5 усилия в опорных частях

Объединение пролетных строений в цепь выполняют по плите проезжей части по всей ее ширине (В = 2,5×5 = 12,5 м). Наибольшее продольное усилие - в соединительной плите над опорой с опорными частями №4, №5, оно равно сумме сопротивлений сдвигу в опорных частях № 1-№ 4:

Усилие, приходящееся на 1м ширины соединительной плиты, составляет

Далее определяют усилия в соединительной плите от воздействия вертикальных нагрузок.

Характеристики балок пролетного строения по типовому проекту инв. № 384/31:

Расчетный пролет l p = 23,4 м.

Модуль упругости бетона Е = 350000 кгс/см2.

Момент инерции сечения средней балки

I ср = 131,15×105 см4.

Положение центра тяжести сечения ув = 41,1 см .

Момент инерции сечения средней балки с учетом слоев одежды (подготовительный слой марки «200» 3 см, защитный слой марки «200» 4 см)

Изгибающий момент в средней балке от II части нормативной постоянной нагрузки

Изгибающий момент в крайней балке от нормативной временной нагрузки

Мвр = 152,2 тс·м.

Угол поворота балки от II части постоянной нагрузки

Угол поворота балки от временной нагрузки

Принимаем длину соединительной плиты l n = 145 см, толщину 14,5 см (толщина плиты балки минус толщина прокладки).

Вертикальное перемещение (вниз) опорного сечения соединительной плиты от временной нагрузки

Момент инерции соединительной плиты с учетом бетонных слоев одежды, лежащих на ней (на ширину 1 м)

Усилия в соединительной плите:

от I I части постоянной нагрузки

от временной нагрузки при загружении одного пролета

от собственного веса соединительной плиты и II части постоянной нагрузки на ней

Суммарный изгибающий момент в опорном сечении соединительной плиты Mn = -1,26 - 3,10 - 0,14 = -4,5 тс·м/м.

Определяем изгибающий момент в опорном сечении соединительной плиты от местного воздействия нагрузки, находящейся на плите.

Давление колеса нагрузки Н-30 - 6 тс.

Длина распределения нагрузки вдоль пролета соединительной плиты d = 0,2 + 2·0,15 = 0,5 м, где 0,15 м - толщина слоев одежды;

в - ширина распределения нагрузки (формула (12),

в = 1,45 - 0,2 + 0,6 = 1,85 м.

Интенсивность давления нагрузки от колеса

Изгибающий момент

Изгибающий момент, приходящийся на 1 м ширины соединительной плиты

Суммарный изгибающий момент от местного действия временной нагрузки, II части постоянной нагрузки и собственного веса соединительной плиты

Mn = - 1,03 - 0,14 - 1,26 = -2,43 тс·м/м.

Расчетными являются усилия от загружения объединяемых пролетов временной нагрузкой Мрасч = -450 тс м/м

По найденным аналогично показанному выше продольным усилиям от воздействия температуры в соответствии с табл. 3 настоящих «Методических рекомендаций» и учетом продольного усилия от тормозных воздействий определяют сечение арматуры соединительной плиты.

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Автобусные Остановки Гайка гост Гост 17375 Железобетонные водоотбойные плиты Извещение об изменении Инструкция по переключениям в электроустановках Коническая резьба Лестничные марши гост НП 001 97 Обозначение насоса на схеме Рельс р50 СП 42 102 2004 Санпин столовая Сварные швы гост Средства защиты в электроустановках