2654

Инженерные сооружения в транспортном строительстве

Конспект

Архитектура, проектирование и строительство

Инженерные сооружения в транспортном строительстве Тема: "Основные понятия об инженерных сооружениях на автомобильных дорогах. Их значение и необходимость" Инженерные сооружения являются составной частью автодорог: наряду с земельным полотном и дорогами...

Русский

2012-11-12

716.11 KB

87 чел.

Инженерные сооружения в транспортном строительстве

Тема: «Основные понятия об инженерных сооружениях

на автомобильных дорогах. Их значение и необходимость»

Инженерные сооружения являются составной частью автодорог: наряду с земельным полотном и дорожной одеждой обеспечивают бесперебойность и безопасность движения автомобильного транспорта и пешеходов.

Дорога – обустроенное или приспособленное и используемое для движения транспортных средств полоса земли, либо поверхность искусственного сооружения.

Дорога включает в себя одну или несколько проезжих частей, а также трамвайные пути, тротуары, обочины и разделительные полосы.

К инженерным сооружениям на дороге относятся все здания и сооружения, предназначенные для ее нормальной эксплуатации.

Этими сооружениями могут быть павильон автобусной остановки, мост, водопропускная труба, автозаправки. При этом разнообразии все эти сооружения можно разделить на необходимо функциональные и сопутствующие.

К необходимым инженерным сооружениям относятся такие, без которых нормальное функционирование дороги невозможно:

- трубы;

- мосты;

- путепроводы, эстакады;

- виадуки;

- подпорные стены

К сопутствующим можно отнести такие, без которых возможна эксплуатация дороги, но при этом уменьшается комфорт для транспорта и пешеходов, возникают трудности при эксплуатации транспорта и т.д.:

- автобусные павильоны;

- бензозаправки;

- отели

В этом курсе мы будем изучать функционально необходимые инженерные сооружения – те, что упомянуты в законе, - поверхность искусственных сооружений, по которым двигается транспорт, которые входят в состав дороги.

Для этих сооружений существуют инженерно-строительные нормы и правила (СНиП 2.05.03.84* Мосты и трубы).

В предисловии указано, что эти нормы распространяются на путепроводы, виадуки, эстакады, пешеходные мосты, для железнодорожного и автомобильного транспорта.

Тема: «Виды инженерных сооружений на автомобильных дорогах»

Простейшими инженерными сооружениями на дорогах являются водопропускные трубы различной формы. Через эти трубы осуществляется пропуск небольших постоянных или временных водных потоков. При этом, обеспечивая водопонижение с одной стороны насыпи, поверхность земли не заливается водой и не обводняет насыпь.

Трубы устраивают всегда в понижениях рельефа и сквозь тело насыпи.

Трубы обознач. столбиками, устанавливают по оси трубы с двух сторон.

Основные наиболее капитал., дорогостоящие инженерные сооружения – это мосты.

Мосты предназначены для пропуска пешеходов, автомобильного транспорта над водной преградой. Мост должен при этом обеспечивать пропуск под ним речного, морского транспорта, ледохода, корчехода и лесосплава, высоких уровней воды.

Очень близки по своим характеристикам к мостам так называемые сухопутные мосты – путепроводы, эстакады и виадуки.

Путепроводы – это сухопутный мост, предназначенный для пропуска пешеходов и транспорта над транспортной коммуникацией. Устраивают              с целью безопасного пересечения автомобильной дорогой этой коммуникации (ж/д, автодорога).

Поскольку назначение путепровода – это развязка транспорта в различных уровнях, их устраивают с минимальной длиной, поэтому угол пересечения близок к 900, один или два пролета – над коммуникацией, остальные части – в виде насыпи.

В Твери – Горбатый мост, в пос.Южный и в пос.Крупской, ж/д на Комсомольской площади, путепровод в пос.Эммаус.

Транспортные эстакады, в отличие от путепроводов, имеют своей целью вывести проезжую часть дороги над поверхностью земли:

- ввод или вывод транспортных потоков в крупные города;

- устройство дорог на территориях, занятых промышленными предприятиями, памятниками культуры.

Эстакада – это дорога по поверхности моста. Это обычно длинное сооружение, извилистое, многопролетное, чаще всего из железобетона. (В Твери нет).

Виадук – делают при пересечении автомобильной и железной дорог очень глубоких понижений. Возникает проблема: что выгоднее – или сделать высокую насыпь, или перекрыть виадуком.

Тоннели и сооружения на горных дорогах.

Тоннели проектируют по своим СНиПам, так как это еще более сложные сооружения, чем мосты.

Сооружения на горных дорогах имеют цель обеспечить устойчивость горных склонов, предотвратить опадание снежных лавин и камней на проезжую часть, устройство самой дороги на склонах.

Поскольку наиболее сложными являются мосты, их будем подробнее рассматривать.

Раздел 1.  Вводные (общие) сведения об автодорожных мостах

Тема: Классификация мостов на автомобильных дорогах.

По назначению мосты (путепроводы, эстакады, виадуки) подразделяются на железнодорожные, автодорожные (мост на дороге вне нас. пункта), совмещенные (для обоих видов), пешеходные, специальные, городские (мост на дороге в пределах нас. пункта).

По материалу (пролетные строения):

(опоры – каменные, металлические, деревянные, бетонные)

- каменные;

- бетонные и железобетонные;

- металлические (сталь, чугун);

- деревянные;

- сталежелезобетонные (вТвери – старый мост).

По расположению уровня проезжей части относительно пролетного строения мосты различают с ездой поверху, понизу, с ездой посередине.

По расположению проезжей части относительно поверхности воды:

- высоководные (для нормальной эксплуатации автомобильных дорог не должны ни при каких обстоятельствах заливаться водой);

- низководные (интенсивность невелика, рядом есть объезд, может поттапливаться);

- наплавные мосты;

- паром, переправы;     } характеризуются совпадающим уровнем

- ледовые (зимники)               проезжей части и поверхности воды

Эти мосты временные.

Для пропуска высоких океанических и речных судов целесообразно один из пролетов моста на период прохода водного транспорта перемещать, чтобы не делать весь мост высоким (раздвижные мосты).

Грузоподъемность моста во многом определяет длину пролета, но самым главным определяющим признаком ( кроме материала), является статическая схема сооружения.

По конструктивной схеме пролета и опор:

- балочные                                                              

(разрезные – один пролет, одна балка;                       

неразрезные – на все пролеты одна балка);

- консольные;

- консольно-подвесные;

95% - балочные разрезные

- арочные (арка перекрывает до 300 м);

- ферменные (пролеты 63 м и более)

Наибольшие пролеты (до нескольких км длиной) имеют мосты подвесных систем.

По длине:

- малые (до 25 м);

- средние (25-100 м);

- большие (длинные) – более 100 м или 1 пролет имеет длину более                 60 м.

Тема: «Основные части и элементы мостов»

Размеры инженерных сооружений.

Их обоснование и причины назначения.

Мостовые переходы, их конструкция.

Уровни (горизонты) воды

Все инженерные сооружения (мосты, путепроводы, эстакады и пр.) состоят из трех основных частей, заменяющих соответствующие конструктивные части автомобильной дороги.

- Пролетное строение (соответствует дорожной одежде, проезжей части).

- Опоры (примерно соответствуют насыпи автодороги, заменяют ее).

- Фундаменты (соответствуют основанию насыпи и воспринимают нагрузку от сооружения).

Пролетное строение заменяет часть насыпи автомобильной дороги над каким-то препятствием, имеет значительную длину и обеспечивает передвижение транспорта над препятствием и свободное пространство под сооружением с целью пропуска под ним водного транспорта или иного.

Для безопасного и бесперебойного передвижения транспорта по пролетному строению, а также для защиты пролетного строения от механического воздействия передвигающегося транспорта, на пролеты укладывают какую-то плоскую конструкцию, обеспечивающую соответствующую ширину проезда наличие тротуаров, ограждений, освещения и прочее.

Все конструкторское приспособление, находящееся на пролетном строении, закрывающее его, называется мостовым полотном.

Нагрузки, которые действуют на пролетное строение, очень большие, потому что длина пролетов велика и, чтобы поддержать пролеты – чтобы они не разрушались под своим весом, под пролеты устанавливают опоры. Опоры воспринимают нагрузку от пролета и через фундаменты передают ее на грунты основания.

Количество опор должно быть наименьшим, но при этом возрастает длина пролета. Одна из задач проектирования – выбор оптимального соотношения (длина моста – длина пролета).

Рассмотренные части инженерного сооружения подразделяются на более мелкие многочисленные элементы.

Мостовое полотно включает в себя:

- проезжую часть – конструкцию, обеспечивающую ширину проезда транспорта, перекрывающую пространство между пролетными конструкциями и воспринимающую нагрузку от колес транспорта;

- тротуары – часть ширины инженерного сооружения, предназначенная для прохода людей через это сооружение; обычно тротуары располагаются сбоку от проезжей части (параллельно);

- ограждения – между тротуаром и проезжей частью – специальные устройства, предотвращающие от наезда транспорта на тротуары.

Кроме того, ограждения могут быть установлены по оси сооружения для разделения встречных потоков. Ограждают также опоры путепроводов и эстакад снизу. С внешней стороны тротуаров устанавливают перила для безопасного прохода людей. А на электрифицированных железных дорогах над железнодорожными путями ставятся решетки.

Поверхность проезжей части и тротуаров должна быть ровной и гладкой, поэтому на них укладывают покрытие и другие конструктивные слои ездового полотна. Ездовое полотно обеспечивает ровность, непрерывность, сцепление с проезжей частью и защищает проезжую часть и пролетное строение от погодных и климатических воздействий, а также от прямого механического воздействия транспорта.

Мосты, путепроводы и эстакады – это опасные сооружения при движении в темное время суток, поэтому все сооружения в населенных пунктах должны иметь электрическое освещение. А большие мосты должны быть освещены и на дорогах.

Температурные швы между пролетным строением над опорами обеспечивают отсутствие температурных напряжений. А чтобы обеспечить плавность проезда транспорта над этими разрывами и чтобы не было разрушения пролетного строения, в эти температурные разрывы встраивают специальные приспособления, и все это вместе называется деформируемый шов.

В местах сопряжения сооружения с насыпью для плавной передачи нагрузок устанавливают переходные плиты, опирающиеся одним концом на устой, а другим – на тело насыпи.

Указанные элементы мостового полотна находятся на пролетном строении. Пролетное строение – это мощные строительные конструкции большей длины: балки, арки, фермы, рамы, подвесная конструкция и прочее, выполненные из прочных строительных материалов.

И эти конструкции опираются на опоры, но через специальные устройства, компенсирующие различные перемещения и распределение громадной нагрузки в местах контакта. Эти устройства называются опорными частями.

Опорные части распределяют нагрузку от пролетного строения на опору, сконцентрированную на небольшой площади, поэтому опорная часть, а также контакты с нею пролетного строения и опоры должны быть достаточно прочными и выдерживать большие контактирующие напряжения. Опорная часть должна иметь возможность обеспечить перемещение пролета относительно опоры. Перемещение может быть линейным и (или) угловым.

Ο – обеспечение линейного перемещения (подвижная опорная часть)

∆  - неподвижная опорная часть (угловое перемещение)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

                                                                                                             

                                                

Опорная часть устанавливается на опору. Место установки называется подферменником. Подферменник – мощная заармированная железобетонная или каменная поверхность.

Один или несколько подферменников образуют оголовок опоры (верх опоры). Расстояние между подферменниками и его размеры должны обеспечить установку пролетного строения. Поэтому верх опоры практически совпадает с шириной моста.

Оголовок (верх) опоры опирается на тело опоры, которое может иметь размеры в плане значительно меньшие, чем оголовок.

Тело опоры должно выполнять две функции:

  1.  Быть прочным, чтобы воспринимать нагрузку от пролета.

2. Должно иметь высоту, обеспечивающую требования возвышения проезжей части автодороги на мосту.

Тело опоры может быть выполнено в виде любой по форме конструкции.

Нижняя плоскость тела опоры совпадает с верхней плоскостью фундамента. Размеры фундамента в плане, как правило, значительно больше размеров тела опоры: увеличивается устойчивость фундамента, лучше распределяется нагрузка на грунты (по большей площади).

Высота фундамента определяется по расчету:

верхняя плоскость фундамента – обрез;

нижняя плоскость фундамента – подошва

Размеры инженерных сооружений

Инженерные сооружения, как и любые другие, имеют три главных размера: длину, высоту и ширину. Эти размеры зависят, как от автомобильной дороги, на которой находится сооружение, так и от характера пересекающих препятствий. Например, от глубины и ширины реки зависят соответственно высота и длина моста, а ширина определяется только параметрами дороги (категорией).

Указанные размеры характеризуют параметры сооружения, соотносительно с его стоимостью, поэтому важно знать, как они исчисляются.

Длина моста – расстояние от крайних точек начала и конца насыпи у моста, т.е. это размер между плоскостями задних граней устоев.

Высота моста дает представление о высоте расположения проезжей части относительно уровня воды (от проезжей части до наинизшего уровня воды).

Ширина моста (расстояние между крайними его точками поперек моста в уровне проезжей части). Кроме этих главных размеров (генеральных) имеются ряд других размеров. Например:

длина всех конструкций (расстояние между крайними точками сооружения вдоль дороги);

длина пролетных строений (сумма длин всех пролетов);

длина пролета (расстояние между осями соседних опор);

длина пролетного строения (размеры между крайними точками конструкции пролетного строения).

Следует отличать от этого размера расчетную длину пролетного строения (размер между точками опирания пролетного строения на опорные части).

Точки опирания отстоят от концов его на 30 см.

Lпролетного строения = Lполн. – 60 см

Длина пролета в свету (расстояние между гранями опор в пролете).

Ширину моста составляют тротуары и габарит моста по ширине.

По высоте различают высоту пролетного строения (высота балки; фермы) и строительную высоту моста.

Строительная высота моста – расстояние от низа пролетного строения до отметки проезжей части.

Если ширина моста зависит от категории дороги, то его высота и длина полностью определяются теми препятствиями, над которыми проходит мост, т.е. шириной, глубиной и полноводностью реки, значимостью пересекаемых коммуникационных сооружений, размерами препятствий под эстакадой. Причем, если для путепровода и эстакады параметры пересекаемого препятствия практически не изменяются в течение срока службы сооружения, то для мостов уровень воды в реке, расположение пойм и русла меняются, поэтому, чтобы как-то предусмотреть возможные колебания этих параметров, выделяют несколько горизонтов воды (уровней), которые считаются предельными, неизменяемыми, и на них ориентируются – назначают длину и ширину моста.

Например: мост не следует делать длиннее, чем максимальная ширина реки.

С другой стороны, уменьшать длину моста до минимальных значений, в результате чего очень уменьшается «живое» сечение реки также не допустимо – увеличивается подпор воды перед мостом, скорость течения  и возможны размывы, разрушение мостовых конструкций.

При проектировании длину моста назначают поменьше, чем максимальная ширина реки, но больше, чем ширина русла, т.е. насыпи подходов моста, как правило, располагают на поймах. Это не очень сильно затрудняет течение воды, т.к. на поймах небольшая глубина, и сечение реки не очень уменьшается.

Во-вторых, течение в прибрежной зоне значительно меньше, чем в середине. Ширину реки и ширину русла принимают строго обоснованными результатами многолетних наблюдений или в результате статистической обработки.

На полученных размерах строятся все дальнейшие решения по длине и высоте моста, поэтому эти размеры, отложенные на живом сечении реки в виде горизонтальных линий, соед. берега реки носят наименование горизонтов или уровней.

                         

                                                                                                                                                                                                                                                

                                         0                   УВВ (ГВВ)

                                                                   

                                                                                   УМВ (ГМВ)

                      Пойма                                                                               Пойма

                     /             /                                                                          /            /     

                                                                                              р

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

Русло – наибольшая, глубокая часть реки, мало изменяемая по форме, расположению, где всегда находится вода.

Ширине русла  р соответствует свой уровень воды в реке. Этот уровень, поскольку он перекрывает русло, практически не меняется за срок службы моста, он – наинизший уровень воды в реке, и его называют уровнем (горизонтом) меженных вод.

Максимальной ширине реки соответствует горизонт высоких вод. Если отклонение ГМВ от его расчетного принятого значения не сильно навредит конструкции моста, то увеличение уровня ГВВ крайне отрицательно скажется на состоянии моста и может привести к разрушению. Поэтому к определению ГВВ относятся очень тщательно и допускают его отклонение с вероятностью 1%.

Сечение реки, ограниченное сверху ГВВ, снизу – дном реки, называют максимально возможным «живым» сечением.

Размер по ширине реки, измеренный на уровне ГВВ, называют отверстием моста  0.

Расстояние по берегу реки от отметки русла до отметки отверстия моста называют поймой.

Любой мост должен пропустить максимальный расход воды в реке, т.е. низ пролетного строения должен быть выше ГВВ (см.СНиП).

Но при наличии судоходства надо пропустить и водный транспорт под мостом. Как правило, движение водного транспорта не предусмотрено при наинизшем ГМВ и наивысшем ГВВ уровня воды в реке. Поэтому при проектировании мостов назначают с ведома водоохранных служб наивысший уровень, при котором возможно судоходство под мостом.

Этот уровень называют расчетным судоходным горизонтом (РСГ).

Различают также уровень высокого и низкого ледостава, который также влияет на процесс проектирования.

В путепроводах и эстакадах обеспечивают, как правило, только одну высоту под пролетным строением, чтобы пропустить транспорт и прочее.

Тема: «Судоходные требования и подмостовые габариты.

Разбивка моста на пролеты. Габариты мостов.

Назначение длины, ширины, высоты мостов,

количества и длины пролетов, типов опор.

Схемы мостов и их варианты»

Под мостом, путепроводом или эстакадой необходимо иметь пустое свободное пространство, предназначенное для пропуска водного транспорта, расчетных расходов воды, ледохода, автомобильного или железнодорожного транспорта, устройства каких-либо сооружений. Следовательно, под мостом необходимо иметь подмостовой габарит – как правило, свободное пространство в виде прямоугольника, куда не должны вдаваться никакие конструкции мостового сооружения. Размеры этого пространства (ширина и высота) определяются этим перекрываемым мостом препятствия.

                                                  Н                         подмостовой габарит

                                  В

       Высота и ширина подмостового габарита зависит:

- для эстакад – от размеров пересекаемого сооружения и препятствия (эти размеры не лимитированы);

- для путепроводов – от категории соответствующей автодороги или габарита приближения строения (для ж/д);

- для мостов – от класса водных путей.

Существует 7 классов водных путей (Волга – река I класса).

Для каждого класса реки существуют свои размеры габаритов моста.

Для путепроводов и эстакад расположение самого сооружения и расположение подмостового габарита под ним полностью определяется пересекаемым препятствием. А для мостов подмостовой габарит устраивают над наибольшей глубокой частью реки (в районе русла) и начиная с уровня РСГ.

  

                                                            РСГ

                                   Н

Наличие суходных пролетов или пересекаемых сооружений с конкретными размерами вызывает необходимость устраивать над ними пролеты соответствующей длины и в необходимом количестве – 1, 2 и более.

Пролет меньше, чем ширина подмостового габарита делать нельзя. Если со стороны подмостового пространства особенных требований не выдвигают, то длину и количество пролетов назначают, стараясь эффективно использовать материалы, чтобы была минимальная стоимость строительства.

Самое экономичное решение – одинаковая стоимость пролета и опоры.

Количество и длина пролетов, а также полная длина мостового сооружения ни коим образом не влияют на ширину моста. Ширина моста, эстакады или путепровода определяется только дорогой, на которой они расположены, которая, в свою очередь, является техническим параметром, характеризующим ширину и количество полос движения. Например: для дороги третьей категории предусмотрено две полосы движения шириной 3,5 метра каждая, следовательно, для обеспечения проезда автомобильного транспорта по мосту, находящемуся на этой дороге, необходима его ширина как минимум 7 метров.

Однако мосты – это долговременные капитальные сооружения, строящиеся с перспективой развития автомобильных дорог, поэтому их, как правило, делают, с учетом развития транспорта, несколько шире, что позволяет, кроме создания дополнительной полосы движения, увеличить безопасность движения и обеспечить возможность ремонтов, а также пропуска транспорта при ДТП.

Учитывая все это, ширина мостов и высота проезда ограничена неким контуром, предназначенным для движущегося транспорта и пешеходов. Поскольку ширина тротуаров не зависит от технической категории дороги, а определяется количеством пешеходов, то главным фактором в этом свободном пространстве является часть ширины моста, предназначенная для движения транспорта. И этот размер называют шириной габарита, т.е. это расстояние, предназначенное для движения транспорта, располагаемое поперек моста от одного ограждения на одной стороне до другого или до ограждения по оси. В этот размер не должны попадать никакие конструкции моста.

Высота, необходимая для движения транспорта, называется высотой габарита, поэтому габариты моста, т.е. пространство в поперечном сечении моста можно представлять схематично прямоугольником с размерами:

                 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /   

             /                                               /

габарит моста /                                              /             высота габарита             

             /                                               /       

             /                                               /

               / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

                  ширина габарита

  

Фактически габарит моста поперечного очертания – многоугольник.

                                                                                         Приложение 1. СНиП

 

Размеры габарита (значение высоты и ширины) моста зависят только от категории дороги.

Габарит тротуаров определяется двумя размерами:

высота неизменна на любом сооружении – 2,5 м, а шириной задаются в зависимости от интенсивности движения пешеходов.

Высота габарита моста бывает двух размеров:

не менее 5 м – на дорогах общего пользования, на дорогах населенных пунктов;

на дорогах промышленных предприятий – не менее высоты транспортного средства, которое там двигается плюс 1 м, но все равно не менее 5 м. Если < 5 м – вешать знаки.

Высота проезда отсчитывается от самой высокой точки покрытия.

Второй размер габарита (ширина габарита) полностью зависит от числа и ширины полос движения. Этих вариантов достаточно много, поэтому этот размер обозначают буквой Г и после указывают размер - 8 (Г-8) (Ширина габарита моста – 8 м).

В свою очередь этот размер габарита содержит информацию и о длине, и о ширине моста, размерах (запасах), называемых предохранительными или защитными полосами. В местах с ездой поверху в размер ширины габарита входят:

                                            Г -                      

                   ПП        в                    в        ПП

Г        - ширина габарита

В        - ширина полосы движения

ПП    - предохранительная полоса

(ПБ – полоса безопасности)

В мостах с ездой понизу необходимо обеспечить защиту несущих конструкций пролетного строения от движущегося транспорта, поэтому между проемом габарита и пролетными строениями создается некоторый запас (пространство) – ЗП (защитная полоса):

   ЗП                              Г - ?                          ЗП

  /     /                                                                  /      /

           ПП         в                   в           ПП

         /        /                                             /         /

ЗП = 0,5 м (для деревянных – 0,25)

Следовательно, мосты с ездой понизу всегда шире мостов с ездой поверху за счет наличия двух ЗП и толщины пролетного строения. Но зато мост с ездой понизу имеет всегда меньшую строительную высоту.

Таким образом и создаются конкурирующие варианты

1 вариант Мост с ездой понизу.

Ширина моста наибольшая, но строительная высота минимальная, отсюда отметка ПЧ самая низкая, а насыпи подходов короткие и низкие.

2 вариант  Мост с ездой поверху

Ширина моста наименьшая, но отметка ПЧ значительно больше предыдущего варианта (строительная высота большая), отсюда насыпи подходов наибольшие и высокие.

Конкретные размеры  в и  ПП зависят от категории дороги.

  1.  Приложение 1 СНиП

Категория I

Г – (9,5 + С + 9,5)

Четырехрядное движение – в каждом направлении 2 ряда, поэтому 9,5 в одном направлении складывается из одной полосы безопасности шириной 2 м и двух полос движения 3,75 м.

С – ширина разделительной полосы.

Категория II

Г – 11,5

11,5 складывается из двух полос безопасности по 2 метра каждая (с внешней стороны габарита по одной полосе) и двух рядов движения.

Категория III

Г – 10

10 = 2 . (1,5 + 3,5)

Категория IV

Г – 8

8 = 2 . (1+3)

Категория V

Г 6,5

6,5 = 2 . 1 + 4,5

Ширина тротуаров зависит от интенсивности движения пешеходов  в час пик. Ее назначают равной 1 м при интенсивности движения 1500 человек в час. При большей интенсивности для каждой из этих 1500 добавляют еще полосу движения, но по 0,75 м, причем первая полоса принимается тоже 0,75м.

Таким образом, ширина тротуара может быть:

однорядной – 1 м

двухрядной  - 1,5 м

                     - 2,25 м

                     - 3 м

                     ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙

Для мостов, расположенных в населенных пунктах, минимальная ширина тротуаров 1,5 м. Ширина мостов определяется простым суммированием габаритов моста и тротуара, т.е.

В = 2 . Т + Г

Т – ширина тротуара

В = 2. 3П + 2 . Δ                

Δ – толщина фермы                

В настоящее время практически всегда и везде между тротуарами и проезжей частью устанавливают ограждения, поэтому при их наличии в ширину моста входит и их размер. Если размеры моста в поперечном сечении определяются его габаритом и подмостовым габаритом, то длина всецело зависит от размеров пересекаемого препятствия.

Для уменьшения стоимости строительства ремонта и эксплуатации инженерное сооружение стремятся выполнить с минимальной длиной, соблюдая определенные запасы на возможные при эксплуатации изменения:

- ширины реки;

- интенсивности движения под путепроводом.

Наиболее непредсказуемым является изменение гидрологического режима реки, потому что это связано с природными факторами, а изменение длины путепровода или его  подмостовых габаритов полностью зависит от человека.

Стремясь назначить длину мостов наименьшей, надо сохранять минимально необходимое отверстие моста, не допускать чрезмерных разрывов русла и поймы. Поэтому при проектировании мостовых сооружений их располагают на равных и прямых участках русла перпендикулярно течению реки.

Длина моста – часть сооружения, заменяющая насыпь. Она может быть перекрыта полностью одним или несколькими пролетами, причем пролеты могут иметь одинаковую или разную длину, но всегда короткие пролеты располагают на поймах, более длинные – над руслом, т.к. в русле наибольшая глубина, и устраивать там опоры часто затруднительно. Кроме того, при наличии судоходства количество и длина пролетов должны соответствовать судоходным требованиям.

Материал и конструкции пролетов определяются, как правило, их длиной.

Самые длинные пролеты (до 2 км) имеют мосты (подвесные системы) - самые сложные по способу проектирования, расчету, строительству, эксплуатации.

Опоры, поддерживающие пролеты, подразделяют на береговые и промежуточные. Береговые есть всегда, а промежуточных может и не быть.

Конструкцию опор всецело определяют только длиной пролета и высотой моста. Кроме того, на нее влияет наличие или отсутствие судоходства, ледовый режим.

Длина пролета дает нагрузку на опору, высота – определяет устойчивость опоры. При наличии судоходства опора должна выдерживать навал судов. Ледовая нагрузка создает значительные горизонтальные усилия.

Устои, кроме перечисленных нагрузок и воздействий должны воспринимать нагрузку от насыпи. Поэтому необсыпные устои, как правило, массивные, а  обсыпные устои имеют облегченные конструкции.

Варианты проектирования

Предусматривает назначение конкурентоспособности решений с последующим их рассмотрением с точки зрения их целесообразности и эффективности. Выбирают, как правило, наиболее экономичный вариант, но не всегда. Никогда не рассматривают только один вариант.

Вариант проектирования преследует своей целью рассмотреть возможность технического решения инженерного сооружения при наиболее реальных условиях:

1. Простота конструкции.

2. Возможность быстрого и эффективного строительства.

3. Отсутствие затруднений при эксплуатации и способность к нормальной эксплуатации в течение своего срока службы без необходимой реконструкции.

Кроме этих главных целей, рассматриваются и другие решения, способные снизить стоимость строительства и эксплуатации сооружений. Например, наличие у мостостроительной организации машин и механизмов, предусмотренных в проекте для строительства данного сооружения.

Тема: Трубы на автодорогах

Это простейшие и наиболее часто встречающиеся инженерные сооружения на дорогах. Их устраивают для пропуска небольших водопотоков (временных и постоянных) сквозь тело насыпи, не разрывая конструкцию земельного полотна.

В отличие от мостов, путепроводов и прочих сооружений, движение транспорта и пешеходов над трубой осуществляется по проезжей части, по дорожной одежде, по земельному полотну автодороги, а не по конструкциям. Это искусственные инженерные сооружения.Для обеспечения этого условия труба должна быть заглублена в тело насыпи так, чтобы над верхом трубы и до низа дорожной одежды находился грунт земляного полотна (от 0,5 м). При этом конструкция трубы испытывает нагрузки и воздействия от проходящего транспорта, но только от транспорта. И они в значительной мере рассеяны (уменьшены) за счет грунта, находящегося над трубой.

Наряду с вертикальными нагрузками от транспорта и собственного веса грунта земельного полотна, трубы испытывают и значительные горизонтальные нагрузки – от транспорта и от собственного веса грунта. Поэтому наиболее оптимальной конструкцией являются круглые железобетонные трубы. Но такие сечения не очень эффективны для пропуска воды. По эффективности самые лучшие – прямоугольные, но они требуют хорошего армирования.

Кроме железобетона, применяют бетон, камень и металл, как в отдельности, так и в виде совместных конструкций. В последнее время широко применяются гофрированные трубы.                                                          Трубы не всегда работают на   пропуск максимально возможных расходов, за срок службы его может и не состояться.

Трубы – менее ответственные сооружения, чем мосты, поэтому вероятность превышения максимальных расходов для труб принято 2% (1 раз в 50 лет).

Пропуская воду, труба, как правило, работает не полным сечением. В зависимости от этого условия, трубы по режиму истечения в них жидкости делятся на 3 наименования: безнапорный режим, полунапорный и напорный режим.

Режим выбирают в зависимости от возможности и частоты пропуска максимальных расходов воды. Чем регулярнее и максимальнее пропуск воды через трубу, тем ближе режим должен быть к безнапорному.

На режим истечения жидкости очень сильно влияет форма отверстия, куда попадает жидкость – форма оголовка. При больших расходах оголовки стараются сделать обтекаемыми, различают их по названию.

Портальный – боковая поверхность, и в ней есть отверстие (для безнапорного режима) – не обтекаемый.

Раструбные и воротниковые – плавный переход к отверстию трубы (обтекаемые)

Раструб – труба переменного сечения

Размеры поперечного сечения трубы устанавливают такими, чтобы она смогла пропустить рассчитанные максимальные расходы. При этом следует иметь в виду одну особенность трубы – это узкие и длинные водопропускные сооружения и при небольшой скорости течения воды возможно их заиливание. Чтобы не было заиливания, выполняют следующие мероприятия:

1. Уклон трубы должен быть максимально большим из возможных вариантов.

2. Размер в свету труб (диаметр круглых труб или высота прямоугольных) должен быть больше, чем предусматривает сечение для пропуска максимальных расходов.

3. Диаметр круглой или высота прямоугольной трубы назначаются тем больше, чем длиннее трубы (п. 1.13 СНиП).

1 м – минимум при длине трубы до 20 м.

1,25 и выше – при длине более 20 м.

На дорогах ниже II категории допускается:

1 м и более – до 30 м;

0,75 м и выше – до 15 м;

0,5 м – при устройстве трубы на съездах и уклоне 10‰ и более и наличие ограждений на входе.

Конструкцию труб рассчитывают на нагрузки и воздействия, как и прочие сооружения.

Основные требования, выполняемые при конструировании

мостов и труб

1. Их расположение, унификация пролетных строений и отдельная конструкция элементов.

Части моста – пролеты строения, опоры, фундаменты.

2. Деформации, перемещения, продольные и поперечные профили, мостовое полотно, водоотвод, сопряжение с насыпями подходов.

Кроме конкретных, присущих только данному объекту особенностей, все инженерные сооружения обладают рядом одинаковых типичных признаков, что позволяет значительно облегчить процесс проектирования, использовав ряд оптимальных, выверенных опытом технических решений, которые во многом отражены в строительных нормах и правилах.

Мостовые сооружения очень сложные, дорогостоящие, ответственные конструкции, поэтому, в первую очередь, при их проектировании стремятся обосновать необходимость и возможность их сооружения, выбрать рациональное место расположения и т.д.

Если для транспортных эстакад и путепроводов расположение сооружения диктуется расположением пересекаемых препятствий, то для мостов есть определенные границы, в пределах которых можно установить мостовые сооружения (новые мостовые сооружения): для минимальной длины и минимальной стоимости мост должен быть коротким, а следовательно, расположен перпендикулярно течению воды.

Для исключения размывов грунта у опор, опоры должны располагаться так, чтобы не стеснять поток (боковые грани параллельно потоку).

Сам мостовой переход желательно располагать на прямых участках русла. Допускается отклонение от прямой – до 100. Вызванное строительством моста увеличение скорости течения должно быть в определенных пределах (п.1-5 СНиПа*).

При скорости течения (в естественных условиях) до 2 м/сек. скорость может возрасти на 20% и более. При скорости 2,4 м/сек – не более 10%. Допускается увеличение, иначе будут размывы.

При выборе длины моста необходимо предусматривать установку типовых, ранее разработанных, проверенных конструкций.

СниП 2-05-03 84*, п.1.69 в качестве типовых размеров рекомендует следующие:

3, 6, 9 . . . . . . . . . . . . 24 м;

33, 42 м;

далее – через 21 м.

Указанные размеры применяют в качестве полной длины пролетных строений (до 42 м включительно – для железобетонных; до 33 м – из любых других материалов; во всех остальных случаях, а также для пролетных строений со сквозными фермами к приведенным размерам должны соответствовать расчетные пролеты.

Указанные размеры не всегда соблюдаются. Отступление от этих размеров существует в нескольких случаях:

1. Строительство рядом с существующим нового моста.

2. При расположении мостовых сооружений на кривых в плане.

3. При устройстве путепроводов и эстакад с фиксированным расположением препятствий (здания, сооружения, ж/д пути).

4. Для деревянных мостов длиной пролета менее 9м.

5. Отдельные пролеты мостов сложных систем.

Деформации и перемещения

Транспортные сооружения предназначены для достаточно быстрого передвижения автомобилей. Для этого поверхность проезжей части делают ровной, без резких изменений траектории движения.

Мостовые сооружения, являясь частью транспортного сооружения – автомобильной дороги, не должны выпадать из общей направленности дороги. Водитель не должен различать, где он едет. Условия движения не должны отличаться. Для этого при проектировании и эксплуатации мостов предусматривают некоторые границы, в пределах которых возможны деформации и перемещения частей и элементов сооружения.

Деформация – это изменение формы, размеров.

Перемещение – изменение положения в пространстве, отклонение от первоначального положения.

Для транспортных сооружений главным является сохранение возможности проезда по ним транспорта без неприятных ощущений. Поэтому для них практически не даются конкретные существенные значения деформации и перемещения. Они зависят от размеров сооружения, скорости движения, схемы сооружения и прочего.

В мостах, путепроводах и эстакадах следует обеспечить плавность передвижения транспорта по пролетным строениям и неизменность положения конструкции. Поскольку минимальные размеры сооружения оказывают значительное влияние на перемещение и деформации. То для этих сооружений приняты следующие основные пределы:

1. прогиб конструкций не должен превышать (1/400)∙l

f(1/400)∙l

  l - длина конструкции

Для конструкций из дерева максимальный прогиб может быть увеличен в 2 раза.

         f(1/200)∙l

         2. изменение продольного профиля (появление дополнительных углов перелома), вызванное неравномерной осадкой опор, не должно превышать 2 промиля

3. Фактические деформации и перемещения не должны вызывать падения пролетных строений с опор, поэтому верх опор делают с некоторым запасом (см. п.3.180).

Для мостовых сооружений так же, как и для дорог нормируют параметры поперечных и продольных профилей.

Поперечный профиль устраивают односкатным или двускатным для отвода воды в поперечном направлении и безопасного движения транспорта.

Если для дорог и обочин значение поперечного уклона зависит от типа покрытия, для мостовых конструкций все покрытия одинаковы, поэтому уклон поперечный одинаковый (20‰).

Продольный уклон назначают так же, как и для участков автомобильных дорог (категория дороги), но мосты, путепроводы и эстакады – это высокие протяженные конструкции, которые, в принципе, нельзя объехать; задержка движения приводит к большому неудобству. При аварии возможны тяжелые ситуации, вплоть до падения моста. В связи с этим продольные уклоны для некоторых мостов смягчают:

большой автодорожный мост может иметь максимальный продольный уклон 30‰;

для городских мостов максимальный продольный уклон - 40‰;

для деревянных мостов или мостов, имеющих деревянную проезжую часть - 20‰ (очень низкий коэффициент сцепления);

в местностях, где возможно частое обледенение дорог также рекомендовано для всех мостов - 20‰.

Для всех мостов минимальное значение продольного уклона, как правило, следует принимать 5‰ для обеспечения продольного водоотвода.

Мостовое полотно

Создает безопасное условие для движения транспорта и иллюзию движения по автомобильной дороге.

Для этого мостовое полотно имеет следующие элементы:

- проезжая часть;                      создают пространство для движения      

- тротуары                                 транспорта и пешеходов по аналогии

                                                  с земельным полотном

- Ограждающие устройства (1 гр. – для транспорта

                                                2 гр. – для пешеходов – перила, сетки)

- Переходные плиты

- Деформирующие швы

- Освещение

- Знаки и разметка

Проезжая часть мостовых конструкций предназначена для движения транспорта и по ширине занимает расстояние между тротуарами. В проезжую часть входят полосы движения и полосы безопасности. Поскольку эти ряды предназначены для движения транспорта, они имеют одинаковую конструкцию. Но сама конструкция имеет варианты. Эта конструкция зависит от пролета строения.

Из всего множества конструкций можно выделить 3 вида проезжей части:

- железобетонная;

- металлическая;

- деревянная

Каждая из этих проезжих частей имеет 2 варианта.

  1.  Железобетонная проезжая часть

Образована железобетонными плитами, балками и прочими конструкциями, образующими сплошную поверхность, на которой можно уложить ездовое полотно.

Ж/б плиты, полки двутавровых или тавровых балок.

Эту проезжую часть, представляющую собой, как правило, плиту, так и называют «плита проезжей части».

Плиту проезжей части из железобетона обязательно закрывают ездовым полотном, представляющим собой многослойную конструкцию, имеющую 2 конструктивных варианта:

1 вариант – снизу вверх:

- проезжая часть

На нее укладывают трехсантиметровый выравнивающий слой из пескобетона. Выравнивающий слой устраивают по необходимости. На этот ровный слой наклеивают слой гидроизоляции.

Для гидроизоляции в настоящее время применяются прорезиненные материалы, имеющие слой клеющих веществ. Их укладывают после нагрева и расплавляют по небольшой толщине части этого материала, прижимая к поверхности части выравнивающего слоя.

На гидроизоляцию укладывают (2 способа):

Слой из железобетона толщиной не менее 4 см, армированный металлической сеткой. На этот защитный слой укладывают покрытие из асфальтобетона. Этот слой двухслойный – не менее 7 см. Общая толщина составляет не менее 15 см.

Слой железобетона толщиной не менее 8 см, армированный металлической сеткой, служащий одновременно и защитным слоем, и покрытием. Общая толщина не менее 12 см.

Вид покрытия в основном соответствует покрытию на прилегающем участке дороги. Этой многослойной конструкцией перекрывают всю ширину моста над проезжей частью – от тротуара до тротуара.

На тротуарах необходимости в устройстве защитного слоя нет, поэтому для минимального собственного веса толщину слоев на тротуарах устраивают минимальной. Или для готовых блоков для тротуара покрытия можно не делать.

Для сталежелезобетонных мостов, имеющих монолитную железобетонную плиту, защитный слой не устраивают, устраивая поверхность железобетонной плиты ровной и гладкой.

  1.  Металлическая проезжая часть – различают 2 вида:

- металлический мост сверху, по которому движется транспорт, и под этим мостом ребра жесткости из различного металлического профиля. Эта проезжая часть опирается на пролетное строение. В ней отсутствуют конструктивные слои, т.е. она ровная и гладкая, прочная; чтобы обеспечить необходимое сцепление, делают засечки.

В последнее время получило распространение металлическая проезжая часть в виде корытообразного профиля, который укладывается асфальтобетоном (мост через Тверцу).

- металлическая артотропная плита (хорошая прочность, жесткость), устраивают без покрытия.

                               2 см

                 

                                                        вид сверху

                                               

3. Деревянная проезжая часть

Часто применяется для временных сооружений, достаточно легкая.

Недостатки: самая низкая прочность, малая износоустойчивость, способность к возгоранию и недолговечность из-за загнивания.

Можно применять на любом, по материалу, пролетном строении.

Различают 2 вида:

- на пролетном строении укладывают поперечины, которые уменьшают возможный пролет досок проезжей части.

                                       2-3 см

                                  доски

                     поперечина

                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

                                    ~ 1 м             

Чтобы предотвратить эти доски от прямого механического действия транспорта еще одним слоем досок (слой износа), эти доски можно укладывать как угодно относительно моста.

Такая конструкция из лежащих двух слоев досок называют двойным досчатым настилом.

Чтобы проветривать нижний настил, доски укладывают 2-3 см (зазор). Верхний слой износа на нагрузку не учитывают.

Работа досок, лежаших под нагрузкой, сопровождается большими деформациями. Поэтому для обеспечения жесткости и увеличения пролета доски применяется конструкция проезжей части, где доски стоят вертикально на ребре, вплотную друг к другу, скрепляемые клеем и (или) гвоздями.

                                                                                          

                               

Такая конструкция, изготовляемая чаще всего в заводских условиях отдельными блоками шириной около 1 м, длиной около 2 м, называется деревоплитой.

Доски пропитываются антисептиками, поэтому они не горят, тонут.

Повышенная жесткость деревоплиты позволяет закрыть ее поверхность слоем асфальтобетона, чтобы обеспечить ровность и плавность проезда и защиту деревоплиты от механического воздействия колеса. Но для лучшего сцепления досок с асфальтобетонным покрытием доски применяют разной ширины.                             

С внешней стороны любой проезжей части находятся тротуары или служебные проходы, по которым организованно могут двигаться пешеходы. Тротуары по всей длине моста должны иметь одинаковую ширину, одинаковую отметку по высоте, равную поверхности и огражденные с внешней стороны перилами (h ≥ 1,1 м), а с внутренней стороны (от проезжей части) – ограждениями.

Тротуары могут располагаться двумя способами:

- непосредственно на пролетном строении, в одной плоскости с     проезжей частью;

- на специальных отдельных тротуарных блоках, устанавливаемых на пролетном строении.       

Край блоков с внешней стороны может свисать, а может находиться  в одном уровне.

Перила могут быть из любого материала. Если применяются деревянные стойки перил, то довольно часто их с внешней стороны подкрепляют раскосами. Толщина асфальтобетонного покрытия на тротуарах – 4 см (п.1.64).  

Ограждение на мостовых конструкциях устраивают, как для безопасного движения транспорта и пешеходов, так и для безопасности конструкции самих мостовых сооружений.

Мощность и высота ограждений зависит от категории дороги. Конструкция ограждений зависит от параметров месторасположения мостовой конструкции. Назначают в соответствии со СНиП.

Ограждения по СНиПу подразделяются на 2 типа: металлические барьерные и парапетные.    Это подразделение по конструкции.

Металлические барьерные ограждения представляют собой ряд стоек с прикрепленными к ним металлическими планками криволинейного профиля. Эти ограждения непрерывно совершенствуются с точки зрения безопасности.

Парапетные ограждения представляют собой каменную, кирпичную, бетонную, железобетонную стенку с вертикальной, наклонной или криволинейной поверхностью, обращенной в сторону проезда транспорта.

Высота ограждений зависит от категории и вида сооружения

75 см

I-III категории в городах,

0,6 м

в поселках и населенных пунктах, IV, V

0,5 м

деревянный отбойный брус

        

Кроме такого подразделения, ограждения подразделяются на типы и виды по безопасности.

Ограждения 1 типа

Предназначены для транспорта.

Ограждения 2 группы – для пешеходов (перила и прочие барьеры, сетки).

Ограждения 1 группы в свою очередь подразделяются на 2 вида:

- направляющие;

- останавливающие

Направляющие – предотвращающие выезд за пределы земляного полотна, встречной полосы.

Останавливающие – препятствующие наезду на опорные предметы (опоры путепроводов).

К направляющим относятся металлические барьеры, парапеты, колесоотбойный брус.

К останавливающим – любые сооружения, позволяющие достаточно мягко останавливать движение автомобиля (емкости, заполненной водой, резиновые колеса).

Высота ограждений (от поверхности покрытия до верхней грани). Между тротуаром и проезжей частью ограждения устанавливают всегда, а на разделительной полосе – в случаях, если:

- ограждение имеется на разделительной полосе при подходе;

- на разделительной полосе имеются сооружения;

- конструкция разделительной полосы не рассчитана на выезд транспорта.

- в случае, если ограждений нет перед мостовым сооружением, или они не совпадают по своей траектории. Ограждения на длине 18 м продолжаются за и перед мостовым сооружением.

Изменение траектории осуществляется через 6 м после моста. Крутизна отклонения не больше 1 к 20.

Переходные плиты предназначены для плавной передачи нагрузки от движения транспорта на искусственное сооружение при въезде на мост и              с моста. Эти плиты представляют собой горизонтальные, а чаще наклонные железобетонные плиты, опирающиеся одним концом на заднюю грань устоя, а вторым – на насыпь подхода. Иногда под концами плит, лежащих в насыпи, делают фундамент, но чаще плиты опираются на насыпь всей своей нижней плоскостью, а при этом концы плит, находящихся в насыпи, омоноличивают.

Для предотвращения падения плит с устоя их фиксируют на устое металлическими штырями через отверстие.

Слой мастики

                                                                         

Плиты имеют размеры до 2 м  ширины

                                          2-8 м длины  

Плиты хорошо армированы.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

лежень

 

наклонная плита                                         горизонтальная

Деформационные швы устраивают для ликвидации усилий, вызываемых температурным воздействием.

Конструкция пролетного строения значительна по длине и ширине, быстрее, чем земельное полотно и прогревается, и промерзает. Это приводит к значительному изменению их размеров. И если конструкция защемлена (нет температурных разрывов), то при высокой температуре конструкции расширяться будет некуда, и возникнут усилия. Или при отрицательной температуре конструкция укорачивается, возникает усилие растяжения, и конструкцию может разорвать.

В связи с этим пролетное строение по длине организованно «рвут», оставляя между торцами конструкции промежуток, который не дает соприкасаться с соседней конструкцией при расширении. Или дают свободно уменьшаться по длине при отрицательной температуре.

Но для нормальной эксплуатации необходимо эти разрывы в пролетном строении закрыть для плавного проезда колеса над швом и чтобы внутрь разрывов не попадала грязь, вода.

Конструкционные разрывы между пролетами с соответствующим заполнением называются деформационным швом.

По наличию над швом покрытия деформационные швы разделяются на два вида: открытые и закрытые.

п. 1.66 СНиП

Открытые швы – при цементно-бетонном покрытии.

Закрытые швы – асфельтобетонное покрытие.

(на дорогах I-III категорий при перемещении в шве -  не более 5 мм; а также на дорогах более низких категорий при перемещении – до 10 мм).

Внутрь деформационного шва помещают различные конструкции, но главный признак – отсутствие способности к коррозии, не пропускает воду.

В настоящее время применяются совмещенные дорогие конструкции из резины и цветных металлов. Минимальная толщина зазора – 5 см.

Кроме того, существуют деформационные швы для больших пролетов, имеющие большие перемещения.

1 вариант – 2 металлических моста, перекрывающих друг друга и скользящих.

2 вариант – гребенка.

Перемещение в деформационном шве определяется по формуле:

∆ = 10-5  . li . (t1 – t2)

где:    10-5   -   коэффициент темпер. линейного расширения для

                      металлов и железобетонных конструкций

        ∑ li -   суммарная длина конструкции, для которой

                      определено перемещение

         t1      -   max   t

         t2        -   min   t

         t1 и  t1     - по СНиПу, п.2.27 «Нагрузки и воздействия».

Освещение желательно устраивать на всех инженерных сооружениях, т.к. они являются узкими огражденными местами, но для экономии средств на малых мостах освещение можно не предусматривать. Для остальных инженерных сооружений в населенных пунктах – любое, на автодорогах больших и средних надо делать освещение.

Для инженерных сооружений не предусматривается никаких специальных знаков, кроме «падение с набережной».

На проезжей части – горизонтальная разметка. На столбах, фонарях – вертикальная разметка.

Мост прерывает земляное полотно насыпи и при этом резко изменяет условия движения. Поэтому существует ряд конкретных мер по длительной и безопасной эксплуатации.

1. При сопряжении моста с насыпью ее уширяют на протяжении 10 м от задней грани на ширину не менее, чем по 0,5 м с каждой стороны, но не менее расстояния между перилами.

Переход от уширенной части насыпи к обычной ширине земельного полотна производят на расстоянии 15-25 м.

   перила

                                                                  0,5

                                                     

                                                                          

                                                                          10

 

   

                                                                           15

                                               ЗП

Уширение производят для безопасности перехода людей с моста на обочину и обратно. (п.1.67).

Кроме обеспечения перехода пешеходов, уширение уменьшает возможность разрушения насыпи в месте сопряжения. Для устойчивости насыпи и конуса насыпи предусмотрен еще ряд мер.

2. Установка переходных плит, которые опираются на устой, а вторым концом заделаны в насыпь. Это позволяет плавно передать нагрузку при въезде (съезде) транспорта на мост.

Длина плит от 2 до 8 м; укладываются по всей ширине моста. Концы плит объединены – омоноличены, установлены на фундамент (лежень).

3. Для предотвращения горизонтального перемещения грунта насыпи в бок у задней грани устоя установлены перегородки (крылья), которые входят в насыпи: не менее чем на 0,75 м – при высоте насыпи до 6 м; не менее чем на 1 м – при высоте насыпи более 6 м.

Вхождение крыльев должно быть с учетом осадок земельного полотна.

                                                                                                                                                                                                                            

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                                                                                                              

0,75 – 1

                                                                                                                                                                                                                        

вид сверху

                                                             ось дороги                                         

4. Крутизна откосов конуса насыпи не должна превышать:

- 1 : 1,25 – на первые 6 м, считая от ПЧ вниз

- 1 : 1,5   -  на следующие 6 м

(это требование для необсыпных устоев)

                                                                               

                                            1:1,25                                   

                       6 м                                           

                                                                          1:1,5

Для обсыпных устоев крутизна не более 1:1,5 при любой высоте насыпи.

                                                                           

                                                                          1:1,5

Следующее требование направлено не только на защиту конуса насыпи, но и на защиту конструкции моста.

5. Концы свай или стоек устоя не должны быть ближе 0,5 м к бровке насыпи (от оси стойки). Передняя грань отсыпных устоев должна быть закрыта насыпью полностью, не доходя до верха 40 см.

 

                                                                                         0,4

                                                                                                         

Деревянные конструкции пролетных строений

Должны быть защищены от соприкосновения с грунтом.

Опорные части и подферменники устоев должны быть защищены от прямого воздействия (от попадания) грунта.

  1.  Поверхность насыпи должна располагаться не ближе 0,4 м от  нижней плоскости опорной части.

                                    опорная часть

                                                                                                  

      0,4               подферменная площадка                               

                                                     Устой

                                                                                  1:1,5

2. Делают стенку.

                                                                                                                       

Переднее

крыло

Устой

У задней грани устоя часть насыпи выполняют из грунта , хорошо фильтрующего воду с Кф ≥ 2 м/с (любой крупнообломный грунт, пески).

Откосы концов должны быть укреплены на всю высоту. Насыпь подхода укрепляется в пределах подтопления:

большие и средние – 0,5 м – выше затопления

малые                      - 0,25 м – выше затопления

При высоте насыпи более 4 м предусматривают хотя бы с одной стороны насыпи лестничные сходы.

Нагрузки, воздействия и их сочетание,

принимаемые при расчетах инженерных сооружений.

Классификация. Коэффициент надежности.

Нормативные и расчетные значения нагрузок и воздействий.

Нагрузки и воздействия, принимаемые в расчетах мостов и труб

и действующие только при эксплуатации этих сооружений.

Нагрузка – это сила, действующая на инженерные сооружения. Эта сила может быть направлена в любую сторону, приложена в любом месте конструкции, в одной или нескольких точках, может быть длительной или кратковременной. Например, сила тяжести – вертикальная сила, действующая сверху вниз, приложенная к центру тяжести, длительная.

Воздействие – это физический процесс, происходящий с конструкциями и приводящий к возникновению нагрузки. Например, температурное воздействия:

1 вариант: балка пролета свободно лежит на двух опорах. При изменении температуры балка меняет длину, но в точках опирания балки возникает сила трения;

2 вариант: балка пролета, действуюет температура, концы балки зафиксированы – находятся в заделке. Возникаеют температурные напряжения.

Все нагрузки и воздействия, которые возникают в реальных условиях для реальных конструкций, достаточно много.

Для конкретных инженерных сооружений, а именно: мостовых конструкций и труб на основе опыта их проектирования, строительства и эксплуатации, приняты 18 нагрузок и воздействий, перечисленных в нормах СНиП.

Для промышленных зданий и сооружений существует снеговая нагрузка (для мостов – не учитывается).

Все эти 18 нагрузок и воздействий не действуют одновременно на сооружение, некоторые нагрузки могут вообще не возникать за период эксплуатации. Например, нагрузка от навала судов рассчитывается и учитывается при проектировании мостов, однако не обязательно, что она возникнет за период эксплуатации. А для путепроводов или эстакад эту нагрузку не учитывают, поэтому выбор нагрузок и воздействий при проектировании мостов и труб зависит от конкретных условий, под которые проектируются сооружения.

СНиП 2.05.03 дает рекомендации о том, какие возможны сочетания временных нагрузок и воздействий (приложение 2).

В виде коэффициента сочетания указано вероятное max значение отдельных нагрузок и воздействий, которые могут достигать при рассмотрении сочетаний (приложение 2). Например, сочетание нагрузок и воздействий:

9, 12, 13, 15 и S – для них указаны коэффициенты соответстве6нно             0,8; 0,8; 0,8; 0,25; 0,7. Это говорит о том, что max значение этих нагрузок и воздействий в этом сочетании достигает указанных долей от 1.

Все нагрузки и воздействия сгруппированы, т.е. подразделены или классифицированы по нескольким признакам:

- по длительности действия (постоянные, временные)

Постоянные – возникают и действуют от момента приложения и до окончания эксплуатации сооружения. Они имеют среднее нормативное значение, но не исчезают.

Временные нагрузки возникают эпизодически, в процессе строительства и эксплуатации, и изменяются от 0 до любого значения (до своего максимального значения).

Временная нагрузка делится по функциональному признаку на нагрузки от подвижного состава и пешеходов и прочие.

От состава и пешеходов – полезные и функциональные нагрузки, для которых и возводится сооружение.

Прочие временные нагрузки обусловлены наличием этого сооружения в этом месте и конструктивными их особенностями.

Полезные функциональные нагрузки подразделяются на нагрузки от транспортных средств и пешеходов.

По направлению действия нагрузки подразделяются на вертикальные и горизонтальные.

Особенный интерес представляют в этом отношении нагрузки от транспорта, т.е. эти 5 функциональных полезных нагрузок. Только одна из них - № 7 – вертикальная, примерно равная силе тяжести, которая создается весом автомобиля с загрузкой, а 4 остальных – это горизонтальные временные нагрузки, являющиеся производными от нагрузки № 7. Например, сила торможения – появляется горизонтальная нагрузка.

Все нагрузки и воздействия имеют различные значения и определяются в соответствии с указанием норм. Эти значения называют средними или нормативными. Методика и порядок их исчисления приведены СНиПами и другими документами с учетом знаний о характере этих нагрузок, опыта проектирования, строительства и эксплуатации подобных сооружений, а также перспективы изменения этих нагрузок и воздействий.

Отклонение реальных, встречающихся на практике в настоящее время и в будущем нормативных нагрузок оценивают коэффициентом надежности f, который для постоянных нагрузок может быть больше и меньше 1, а для временных нагрузок его значение может быть только больше 1.

Значение нагрузок и воздействий для транспорта всегда, а для отдельных прочих временных нагрузок не всегда должно учитываться с учетом их движения, динамики, перемещения.

Переход от статического действия нагрузок и воздействий к динамическому производится путем введения динамического коэффициента (1 + µ).

Нормативное значение нагрузок и воздействий, взятое с учетом коэффициентов надежности по нагрузке f и динамическим коэффициентом (1 + µ) называется расчетным значением. При помощи расчетных значений можно реально оценить работу сооружения, конструкции и т.д.

Но в некоторых расчетах значение этих коэффициентов принимается равным только 1. Поэтому в этом случае расчетные значения равны нормативным (численно), и создается впечатление, что расчеты конструкций производятся на нормативном значении нагрузок. Это не так. Всегда все расчеты производятся на расчетные значения нагрузок, но в одних расчетах коэффициенты отличаются от 1, а в других – равны 1.

Все нагрузки и воздействия принимаются в расчетах мостов и труб на стадии эксплуатации сооружения. И только одна из этих нагрузок (№ 17) берется на стадии строительства – строительная нагрузка. Однако из этих 17 нагрузок и воздействий не все они одновременно действуют или могут возникать при эксплуатации. Поэтому для каждого конкретного сооружения с № 1 по № 18, за исключением № 17, рассматриваются нагрузки и воздействия и «отбирают» их для расчета.

Определение нагрузок и воздействий.

Постоянные нагрузки и воздействия

в случае невыгодных сочетаний этих конструкций.

Коэффициент надежности. Понятие о грузовой площадке.

СНиП приводит 6 постоянных нагрузок и воздействий: № 1 - № 6.

Нагрузка № 1 называется собственный вес конструкции. Эта нагрузка всегда действует; не учитывается только, когда она пренебрежительно мала по отношению к другим нагрузкам.

Она вертикальна – направлена сверху вниз, постоянная. Определяется путем взвешивания по табличным данным, по графикам, номограммам, формулам и путем расчета по проектным объемам.

Последний метод – самый распространенный при проектировании инженерных сооружений, причем могут использоваться и указанные выше способы. Нагрузка – от собственного веса конструкции. N = ۷ .   

Для сложных конструкций необходима разбивка их на элементарные объемы. Например, подсчитаем нагрузку от собственного веса (расчетную) одного квадратного метра ездового полотна городского путепровода.

Задаемся типом покрытия – асфальтобетон.

Защитный слой – из цементобетона (4 см).

Гидроизоляция – 1 см.

Выравнивающий слой – 3 см.

Определяем объем каждого слоя:

Vпокр. = 1 . 1 . 0,07 = 0,07 м3

     покр.  = 2,3 т/м3

   ж/б = 2,5  т/м3

    гидроиз. = 1,5 т/м3

    защ. = 2,2

Нормативное значение нагрузки – N

N = Vпок.  пок + Vзащ.     защ + Vгид.    гидроиз + Vвырав.   вырав.

Расчетное значение определяется путем умножения нормативной нагрузки на свое соответствующее значение коэффициента надежности  f

f  покрытия сооружений в городских условиях = 2,0, для остальных слоев f = 1,3.

Кроме приведенных условий задачи, СНиП дает следующие коэффициенты надежности:

коэффициент надежности для всех нагрузок от собственного веса

f = 1,1 (0,9).

1,1 – это основное значение коэффициента

0,9 – запасное, дополнительное значение, принимаемое в случае, если это значение ухудшает загружение конструкции по сравнению с f = 1,1.

Есть исключение, вызванное реальным уменьшением работы сооружения:

- для деревянных  f = 1,2 (0,9)

- для ездового полотна покрытие автодорожных мостов f = 1,5 (0,9)

За пределами населенных пунктов тщательно следят за технологией, реже ремонтируют; нагрузки более-менее одинаковы.

f для городских – 2,0.

Для остальных слоев ездовое полотно 1,3 (0,9).  Собственный вес грунта при давлении на опоры 1,4 (0,7), на трубы – 1,3 (0,8).

В связи с наличием коэффициентов f и больших, и меньших 1, возможно их применение для одной и той же нагрузки.

Рассмотрим устойчивость обсыпного устоя. На заднюю грань действует горизонтальное давление от насыпи подхода; на переднюю грань действует горизонтальное давление от конуса насыпи. И с задней, и с передней грани одна и та же нагрузка.

Горизонтальное давление  от собственного веса грунта насыпи.

Для создания наихудших условий работы устоя на опрокидывание принимается коэффициент надежности для давления на заднюю грань 1,4; на переднюю грань – 0,7. Это и называется случаем невыгодного сочетания постоянных нагрузок.

Нагрузки от собственного веса принимают с некоторой площади, с которой они действуют на рассчитываемый объект. Эта площадь называется грузовой площадкой.

Поскольку постоянные нагрузки не изменяют своего местоположения и значения в течении эксплуатации, то размеры этой грузовой площадки являются постоянными, а ее вес распределяется поровну пропорционально точкам опирания этой грузовой площадки.

Например, грузовая площадка для определения веса пролетного строения с ездовым полотном на одну из опор разрезного балочного моста имеет размеры:

            ось устоя                        

                                                                         ось опоры

                        L /2                                    

                                                                    Т

   

                                                                    Г

                                                                    Т

                                L                                              План моста                                     

(2Т + Г)∙L/2       - размер грузовой площадки для устоя

                            

Для статически неопределимых конструкций длина грузовой площадки была бы равна сумме положительных участков линии влияния единичного усилия, установленного на интересующей нас конструкции.

ТЕМА: «Временные нагрузки»

Вертикальные - от транспорта; вертикальные и горизонтальные – от пешеходов. Это нагрузка № 7. Она является полезной, функциональной. Для пропуска этой нагрузки и возводятся инженерные сооружения. Нагрузка приложена вертикально вниз (но для пешеходов – и 2 горизонтальные) и представляет собой в основном силу тяжести от людей, транспортных единиц и перевозимых ими грузов. Поскольку эти нагрузки двигаются по сооружению, то они учитываются с коэффициентами надежности и динамичности.

Во-вторых, существуют производные от нагрузки № 7 – горизонтальные нагрузки, обусловленные движением этой 7-ой нагрузки. К ним относятся нагрузки № 8-11.

Рассмотрим подробно аналогичную функциональную нагрузку № 7.

Нагрузка № 7 является вертикальной нагрузкой от подвижного состава и пешеходов.

Очень сложно учесть все разнообразие транспортных единиц, передвигающихся по конкретным дорогам, мостам в настоящее время и тем более в будущем.

Мостовые сооружения и трубы проектируют под всевозможные нагрузки транспорта, передвигающегося в настоящее время и в течение срока эксплуатации сооружения. С пешеходами гораздо проще.

Нагрузка № 7 в ее обычном, штатном варианте представляет собой  автомобильную колесную (колейную)

АК (автомобильная колесная)

Она представляет собой одну двухосную тележку с нагрузкой на ось Р и равномерно-распределенную колейную нагрузку, интенсивностью υ на обе колеи.

Значения P и υ зависят от класса К нагрузки АК.

В настоящее время существует всего лишь 2 класса нагрузки АК.

К = 8  и  К = 11

Класс - это безразмерное обозначение возможных параметров нагрузок от транспорта.

Нагрузка на ось Р = К   тс

Интенсивность колеи υ = 0,1 . К  тс/м

Например, для 8 класса:

нагрузка на ось тележки составляет Р = К = 8 т

υ = 0,1К = 0,1 . 8 = 0,8 тс/м

Само значение класса зависит от грузонапряженности дороги и материала моста.

К в настоящее время принимаем равное 11 для любых мостов, за исключением деревянных (К=8).

Размеры этой нагрузки и ее установка моделируют  реальное угловое движение грузового потока по сооружению. Ширина колеи – 1 м 90 см, ширина колеса – 60 см, расстояние между гранями колес – 2 м 50 см. Расстояние между осями тележки вдоль движения – 1 м 50 см.

Отпечаток колеса тележки – прямоугольный и размер (ширина) прямоугольника (20 см). Для колеи длина отпечатка равна длине ПЧ.

Нагрузка АК, установленная на каждую полосу движения, не может быть больше этих нагрузок, чем полос движения. Следовательно, каждый ряд движения загружен одной тележкой и колейной нагрузкой. Причем колейная нагрузка устанавливается в ряду движения по всей длине моста, а тележка в ряду движения – в любом месте по длине моста.

Поскольку нагрузка АК моделирует реальный транспортный поток, то и тележку, и колейную часть устанавливают как можно ближе к ограждению, но соблюдая правила движения.

А по правилам эксплуатации на мосту выделяют в пределах ширины габарита Г 2 полосы безопасности и ПЧ из одной или нескольких полос. Транспорт двигается по ПЧ, не заезжая на полосы безопасности. При этом возникают границы или пределы, в которых может двигаться нагрузка:

- не ближе 1,5 м от края ПЧ до оси нагрузки.

Между соседними (смежными) полосами нагрузки должно быть не менее 3 м.

Но в процессе эксплуатации возникают различные чрезвычайные ситуации. Например, ремонт, ДТП, мероприятия по содержанию дорог и т.д.

В этих случаях можно использовать для движения полосы безопасности. СНиП выделяет эти случаи, как 1-ый и 2-ой случаи установленной нагрузки АК поперек моста. Причем, поскольку в 1-ом случае идет нормальная эксплуатация моста – по тротуару ходят люди, а во 2-ом случае движение пешеходов запрещено, из всех полос движение разрешено только туда и обратно (2 ряда). Для однополосных мостов – 1 ряд.

Очень редко загружены полностью все ряды движения по всей длине моста одновременно. И, учитывая низкую вероятность этого, СНиП рекомендует в расчетах принимать полную загруженность только 1 ряда, но этот ряд устанавливается поперек моста самым невыгодным образом, остальные ряды полностью загружены только тележками, а колейной частью – на 60%. Это учитывается коэффициентом S1, на который умножают все P,υ.

Кроме нормальных штатных функций инженерных сооружений, возможны случаи, когда по дорогам, а следовательно, и по сооружениям проходят нагрузки, отличающиеся от стандартных, причем в большую сторону. Например, провоз сверхтяжелых, больших по размеру грузов. Транспорт, перевозящий эти грузы, проезжает только с разрешения управления дорог и, как правило, медленно, по середине дороги и в одиночном порядке.

В результате многолетней работы и анализа существующей дорожно-транспортной техники установлено, что предельные размеры и массы этих внегабаритных, сверхтяжелых нагрузок могут быть приведены к каким-то среднестатистическим показателям. Поэтому на пропуск таких нагрузок инженерные сооружения проверяют при проектировании; при эксплуатации сооружения на их пропуск по неаварийным (нормальным) сооружениям, не требующим особого разрешения. А все, что выходит за пределы ниже рассматриваемых нагрузок, уже требует разрешения ГИБДД, и т.д.

Внегабаритные сверхтяжелые нагрузки, на которые проверяют мосты, путепроводы, эстакады и трубы, запроектированные под нагрузку АК. К таким нагрузкам относятся НГ-60 и НК-80. Они примерно копируют соответственно гусеничное транспортное средство и четырехосную прицепную платформу общим весом 80 т.

НГ-60 – нагрузка гусеничная 60 т

НК-80 – нагрузка колесная 80 т

На НГ проверяют мосты, запроектированные под нагрузку А-8, а НК-80 – под нагрузку А-11.

И, кроме того, деревянные мосты ввиду низкой прочности их проезжей части проверяют проезжую часть на давление единичной оси.

Рассмотрим размеры и вес этих нагрузок.

НГ-60 – пропускается по оси сооружения (по середине) очень медленно, перегрузок не допускается и движение для пешеходов на это время перекрыто.

Длина гусеницы – 5 м

Ширина – 0,7 м

Между центрами гусениц – 2,6 м

Интенсивность – 12 т/м на 1 м

НК-80 – одиночная, колесная, четырехосная, пропускается медленно по середине сооружения, пешеходной нагрузки нет.

На каждую ось – 20 т

Ширина колеса – 0,8

Одиночная ось аналогична по своим параметрам одной оси тележки нагрузки А-11. 

Рассмотренные нагрузки от транспорта были представлены в статическом, неподвижном положении, но эти нагрузки, двигаясь по сооружениям, создают динамичные воздействия и могут отклоняться от своих средних нормативных значений, т.е. для этих нагрузок существуют соответствующие коэффициенты динамичности и надежности, оценивающие и динамические воздействия, и отклонения от нормативного значения.

Коэффициент надежностиﻻf для нагрузки:

АК   ﻻf  = 1,5 при расчетах проезжей части

ﻻ         f = 1,5 при λ = 0

                1,2  при  λ > 30 м

λ – длина загружения, промежуточное значение, определяемое интерполяцией.

Для колейной нагрузки АК  ﻻf   всегда равняется 1,2.

Для НГ-60 и НК-80  ﻻf  = 1  (перегрузка не допускается).

Динамический коэффициент (1 + μ ), показывая степень динамики развития, зависит:

- от самой временной нагрузки;

- от конструкции (вид, схема);

- от материала;

- от длины загружения

(металл, железобетон - хорошо проводят волны

дерево, камень, грунт – плохо проводят)

Перечисленные факторы нашли свое отражение в эмперических формулах для определения динамического коэффициента. (п.2.22 *СНиП)

1 + μ = 1 + 15/(37,5+ λ)    

                             

Для железобетонных балочных пролетных строений, рамных конструкций, для железобетонных сквозных и стоечных опор (тонкостенных):

1 + μ = 1 + (45 – λ)/135   

                                

1 + μ = 1 – предельное минимальное значения

Для железобетонных труб, подземных переходов  1 + μ = 1

Для деревянных конструкций  1 + μ = 1,1

К нагрузке НК-80 1 + μ = 1,3  при  λ  <  1 м

                                1 + μ = 1,1  при  λ  ≥  5 м

К нагрузке НГ        1 + μ = 1,1  

Длина загружения  λ  - длина той части линии влияния, которая определяет участие элемента в работе, например, длина пролетов, длина элементов.

Для неразрезных конструкций – длина положительных участков линии влияния. Например, от транспорта представ. нереал., отвлеч. нагрузки,

в связи с ростом грузоподъемности и скорости движения, в настоящее время пересматриваются классы нагрузки АК.

У нагрузки № 7, кроме транспортной составляющей, присутствует и нагрузка, создаваемая людьми – пешеходами, проходящими по искусственным сооружениям, т.е. существует нагрузка от пешеходов.

На эту нагрузку рассчитаны:

1. Пешеходные мосты (все элементы).

2. Автодорожные и городские мосты и прочие сооружения.

Рассчитаны тротуары и остальные элементы, кроме тротуаров.

Нагрузка от пешеходов принимается в зависимости от рассчитываемого элемента: чем больше вероятность загружения этого элемента, тем больше нагрузка.

Различают следующие нагрузки от пешеходов:

  1.  Вертикальная, равномерно распределенная по площади, интенсивностью 400 кг/м2. На эту нагрузку рассчитаны полностью пешеходные мосты, а для остальных мостов – только элементы тротуаров.
  2.  Равномерно распределенная вертикально по площади, интенсивностью

p = 400 – 2 . λ  кг/м2

p = 3,92 – 0,0196 λ    кПа

На эту нагрузку рассчитаны все мосты и путепроводы (кроме пешеходных и тротуаров). Это нагрузка зависит от длины загружения моста (тротуара пешеходами), причем интенсивность снижается с увеличением длины тротуара, что объясняется другими нагрузками, учитываемыми совместно.

  1.  Тротуар – пространство, отведенное для передвижения людей.

Вертикальная и горизонтальная нагрузка на перила:

а) городских мостов – равномерно распределенная нагрузка, интенсивностью 100 кг на погонный метр перил;

б) автодорожных мостов – сосредоточенная сила 130 кг

Это одна единственная из всего перечня, входящая в № 7, которая имеет горизонтальную составляющую. Все остальные – вертикальную.

Эта нагрузка вызвана возможностью опирания людей на перила. Направлена от моста в сторону реки.

  1.  Вертикальная сосредоточенная, но по площади 15 х 10 см

- для городских мостов – 1 т;

- для всех остальных     -  350 кг.

Ограждения для тротуаров – перила.

При переходе от нагрузки, распределяемой по площади, к нагрузке погонной, необходимо интенсивность нагрузки умножать на ширину рассчитываемого элемента, и тогда найдем погонную нагрузку.

Нагрузка от пешеходов, как и любые временные нагрузки, создает динамичность воздействия и может отклоняться от нормативного значения.

f  = 1,4  - для нагрузки № 1

        1,2 – при учете пешеходной нагрузки, совместно с другими

f  = 1     - ко всем остальным (№№ 3, 4)

Все остальные временные нагрузки, создаваемые нагрузкой № 7, являются горизонталями и производными от нее. К ним относятся 8-11.

№ 8 – давление грунта от подвижного состава

8а)  - на устои

8б) – на трубы

Методика расчета этой нагрузки изложена в приложении

№ 9 – центробежная нагрузка на мосты, расположенная на кривых  R ≤ 600 м.

Принимаем с каждого ряда движения в виде равномерно распределенной нагрузки с учетом коэффициента Si, направлена от центра кривой и приложена на 1,5 м  выше ПЧ.

Для  R от 0 до 250 м

ύh = p/ λ .  К

R = ≥ 250; ≤  600 м

Мh  =         М х К

               R х  λ

где: К – класс нагрузки

      λ  - длина нагружения

      R – радиус

      P – сила, равная 0,45 т

      М – момент, равный 110 т.с/м

Полученные значения интенсивности центробежной нагрузки должны быть в пределах

  1,3

  R      х   К (тс/м) ≥ ύh  > 0,05 х К (т.с/м)

Нагрузка № 10 – поперечные толчки и удары. Учитывается только от нагрузки АК.

Возникает вследствие внезапного резкого изменения траектории движения транспортного средства и учитывается

  1.  Как горизонтальная поперечная нагрузка, направленная поперек сооружения в уровне ПЧ.

2. При расчете ограждений как горизонтальной и продольной нагрузки.

В одном слое это представляет собой равномерно распределенную, интенсивностью 0,04 К т.с/м, или сосредоточенную силу 0,6 К.

На эту нагрузку (на большую из них) рассчитаны пролетные строения, опоры и прочие элементы моста.

Во втором слое при расчете ограждения эта нагрузка зависит от вида ограждения. Для железобетонных сплошных ограждений ее принимают в виде горизонтально-поперечной нагрузки, равной 1,2 К тс. Распределена на длине 1 м и приложена на высоте 2/3 ограждения от уровня ПЧ.

Для металлических барьерных ограждений эта нагрузка прикладывается на стойки в виде продольной и поперечной нагрузки и приложенной в уровне верха ограждения.

Значение нагрузки:

- поперек сооружения – 0,45 К тс

- вдоль проезда            - 0,25 К тс

Расстояние между стойками – 2,5-3 м

Если металлический брус ограждения непрерывный, то нагрузку, которая действует вдоль, можно распределить на 4 рядом расположенные стойки.

Бордюры

Поперечная нагрузка 0,6 К тс, приложенная горизонтально по длине 0,5 м в уровне верха бордюра.

Из этого перечня нагрузок видно, что эти нагрузки отображают реальное движение транспортного средства (нагрузка АК).

1 сл. – эта нагрузка возникает при изменении траектории движения, но автомобиль или нагрузка не наезжает на ограждение.

2 сл. – эта нагрузка прямо возникает при наезде на ограждение. И на нее другие элементы, кроме самих ограждений, не просчитывают.

Нагрузки НГ-60, НК-80 и одиночная ось не учитываются по двум причинам:

1 причина – они двигаются с медленной скоростью, следовательно резких изменений траектории быть не может.

2 причина – они очень велики.

Нагрузка № 11 – тормозная нагрузка или сила тяги – горизонтальная, продольная нагрузка. Ее принимают с одного направления нагрузки с учетом коэффициента C1 (коэффициент, учитывающий вероятность полного нагружения).

Нагрузка принимается равной 50% от веса колейной части нагрузки АК. Приложена в уровне 1,5 м от ПЧ, но существуют исключения для балочных разрезных конструкций:

- для устоев в уровне ПЧ;

- для промежуточных опор – в уровне верха подферменной площадки.

Вдоль моста направлена в любую сторону.

Прочие временные нагрузки

1. (12) Ветровая нагрузка

Направлена перпендикулярно сооружению, к его боковой поверхности, наиболее возможной. Представляет собой равномерно-распределенную горизонтальную нагрузку.

Для мостов за площадь обычно принимается фасад моста, начиная от ГМВ. Продольную нагрузку на мост принимают равной 20% от поперечной.

Интенсивность ветровой нагрузки определить довольно сложно. (п.2.24).

Но для предварительных расчетов с достаточной точностью можно принять при проектировании индивидуальных, нетиповых конструкций.

60 кг на 1 м2 – при загружении нагрузкой № 7

100 кг на 1 м2 – при незагружении (при отсутствии нагрузки № 7).

2. (13) Ледовая нагрузка

Действует только на опоры мостов. Порядок расчета – см. приложение10.

Приложена горизонтально, по периметру опоры.

На 0,3 t ниже уровня воды, при котором рассматривается эта нагрузка.

t – расчетная толщина льда, равная 0,8 от max за зимний период.

При расчете ледовой нагрузки возникает 2 варианта:

1. Наибольшая прочность льда при первой подвижке льда. Высота приложенной нагрузки относительно дна минимальна.

2. Прочность льда минимальна при высоком ледоходе. И отметка наивысшая относительно льда.

Нагрузка от льда возникает или при остановке ледяного поля или при разрушении льдины об опору.

Определив эти 2 нагрузки, к дальнейшим расчетам берут наименьшее из этих значений.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83159. Финансы и финансовая система Российской Федерации 90.6 KB
  Финансовая система Российской Федерации. Финансовая политика Российской федерации Выводы Введение Актуальность данной темы обусловлено тем что финансовая система является основой обеспечения государственного суверенитета безопасности и развития страны а финансовые показатели являются основой для оценки эффективности государственной экономической политики. Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи: изучить сущность и признаки финансов выявить функции финансов и роль финансов в системе денежных отношений рыночного хозяйства...
83161. Статистико-экономический анализ трудовых ресурсов 142.12 KB
  Решение всего комплекса экономических и социальных задач развития производительных сил и совершенствования производственных отношений требует последовательного и неуклонного повышения эффективности труда всех занятых в общественном производстве.
83162. Разработка технологического процесса перевозки промышленных грузов 136.33 KB
  Кроме того, при транспортировке угля необходимо учитывать влажность воздуха, а также обеспечить защиту груза от сырости и влаги. Поэтому, рекомендуется, чтобы перевозка угля осуществлялась в самосвальных полуприцепах. Самосвальный полуприцеп используется для транспортировки сыпучих грузов низкой плотности...
83164. Обзор средств создания интерактивных трехмерных объектов в веб- и мультимедиа-среде 4.58 MB
  Попытки создания систем такого рода были. Но их постигали коммерческие неудачи. Причинами которых можно считать то, что изначально ставились технологические, а не маркетинговые задачи. Разработчики стремились удовлетворить собственные амбиции и любопытство и не думали о целесообразности, о прикладном применении дальше.
83165. ОЦІНКА АДЕКВАТНОСТІ І ТОЧНОСТІ ТРЕНДОВИХ МОДЕЛЕЙ 333 KB
  Перевірки адекватності Гаусової моделі. Перевірка адекватності моделі. Тому завдання попереднього вивчення і створення математичної моделі обєктів стало однією з центральних задач оптимального керування. Ідентифікація є процесом побудови математичної моделі обєкта адекватній обєктові з точністю до заданого критерію.
83166. БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЕТ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ 200 KB
  Целью курсовой работы является изучить теоретический материал, действующие в настоящее время нормативные акты в сфере учета основных средств, быть в курсе последних изменений законодательства, проанализировать на примере деятельность предприятия в данной области бухгалтерского и финансового учета.
83167. Определение доходов и расходов. Их состав и классификация 160 KB
  Уверенность в этом возникает в случае если организация получила в оплату актив либо отсутствует неопределенность в отношении получения актива; право собственности владения пользования и распоряжения на продукцию товар перешло от организации к покупателю или работа принята заказчиком услуга оказана...