Ведомственные строительные нормы ВСН 51-88"Инструкция по уширению автодорожных мостов и путепроводов"(утв. Минавтодором РСФСР 26 июля 1988 г.) стр. 6

4.28. В расчете вариантов уширения железобетонных пролетных строений путем добавления новых конструкций учитывают изменение напряженного состояния в существующих балках из-за длительных деформаций (усадки, ползучести) приставляемых элементов. Вновь появившиеся длительные деформации учитывают при проверке трещиностойкости:

в ненапряженных пролетных строениях - по величине раскрытия трещин;

в преднапряженных пролетных строениях - по моменту образования трещин.

При определении влияния постоянных нагрузок, приложенных к новым элементам пролетного строения, на напряженное состояние всего пролетного строения учитывают, что перераспределение усилий происходит в течение длительного времени (до затухания ползучести бетона) от двух видов постоянных нагрузок и воздействий:

а) прикладываемых до объединения элементов уширения между собой и со старой частью пролетного строения (собственный вес элементов уширения, силы предварительного напряжения элементов уширения, усадка бетона элементов уширения);

б) прикладываемых после объединения элементов уширения со старой частью пролетного строения (вторая часть постоянной нагрузки в пределах элементов уширения или на всей ширине пролетного строения, если мостовое полотно устраивают в ходе реконструкции заново). Методика учета длительных деформаций изложена в приложении 6.

4.29. Предельные изгибающие моменты и поперечные силы в расчетных сечениях элементов, реконструируемых путем развития сжатой зоны сечения добавлением нового монолитного или сборного бетона и железобетона, следует определять как для элементов сплошного сечения по указаниям СНиП 2.05.03-84, если обеспечена связь нового бетона и железобетона со старым, контролируемая расчетом на сдвиг и отрыв.

При наличии препятствующих отрыву конструктивных связей между старым и новым бетонами, например в виде высокопрочных болтов или арматурных выпусков, в расчетах на сдвиг по контактному шву следует учитывать силы сцепления, равные расчетным сопротивлениям по наименее прочному материалу в соответствии с требованиями п.3.24 СНиП 2.05.03-84. При наличии обжимающих высокопрочных болтов силы сцепления (трения) следует учитывать при обеспечении нормального давления по контактному слою по указаниям приложения 23 СНиП 2.05.03-84 с использованием коэффициента трения f = 0,55, а при надлежащей обработке поверхности (вырубка борозд или другие методы создания макрошероховатости) f = 0,8.

4.30. Для схем уширения с обетонированием конструкций по всей высоте ребра (монолитная железобетонная вставка, см. рис.3.4) предусматривают дополнительное объединение в зоне диафрагм (штыри, стяжные болты, хомуты) и проверяют расчетом достаточность сцепления на участках между диафрагмами от действия изгибающего момента в поперечном направлении и местной вертикальной нагрузки от НК-80, вызывающей касательные напряжения по плоскости контакта:

202 × 64 пикс.     Открыть в новом окне

, (4.9)

где Н - высота стенки;

- расчетное сопротивление бетона (по марке бетона существующих конструкций) сжатию (см. табл.23 СНиП 2.05.03-84 или п.4.13 настоящей Инструкции).

При несоблюдении требования (4.9) предусматривают специальные меры по передаче касательных и нормальных напряжений с одного элемента на другой (помимо объединения арматурой в зоне диафрагм) - пескоструйная очистка поверхностей, склеивание элементов, более частое расположение тяжей и др.

Если в расчете уширенного пролетного строения геометрические характеристики элементов, объединенных в одну более жесткую балку принимают раздельными (жесткости старого ребра, нового ребра и монолитной вставки) проверку по не выполняют.

4.31. При разработке проекта уширения железобетонных пролетных строений с каркасной арматурой, эксплуатирующихся более 25 лет и срок возможной эксплуатации которых после уширения ограничен 10 годами и менее, допускается производить расчет только на прочность с появлением в арматуре и бетоне элементов (например, в крайних или средних балках и диафрагмах) пластических деформаций:

; (4.10)

4.32. При расчете сталежелезобетонных пролетных строений, уширенных путем добетонирования консолей плит с устройством дополнительных прогонов, учитывают совместную работу прогона с плитой и балками в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84.

Усилия в главных балках от постоянных нагрузок на всех стадиях работы определяют обычными методами. Изгибающий момент от временной нагрузки

, (4.11)

где - изгибающий момент, приходящийся на одну главную балку от временной нагрузки, расположенной на оси, проходящей через центр изгиба; k - коэффициент, учитывающий увеличение усилий за счет внецентренного расположения, нагрузки поперек моста (в табл.4.6 приведены значения коэффициента k, полученные с использованием теории стесненного кручения).

Таблица 4.6

┌──────────┬────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Требуемый │ Значения коэффициентов k для типовых проектов │
│ габарит │ │
│ ├──────┬──────┬───────┬──────┬──────┬───────┬──────┬─────────┤
│ │ ЛГТМ │ ЛГТМ │ ПСК │ ПСК │ ПСК │ ПСК │ ПСК │ ГПИ │
│ │608/1 │767/1 │ 43282 │43019 │ 4801 │ 43182 │ 4793 │Союздорп-│
│ │ │ │ км │ км │ км │ км │ км │ роект │
│ │ │ │ │ │ │ │ │(расстоя-│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ние между│
│ │ │ │ │ │ │ │ │главными │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ балками │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ 5 м) │
├──────────┼──────┼──────┼───────┼──────┼──────┼───────┼──────┼─────────┤
│Г-10+2хТ │ 1,45 │ 1,31 │ 1,48 │ 1,34 │ 1,46 │ 1,46 │ 1,47 │ 1,31 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│Г-11,5+2хТ│ 1,61 │ 1,42 │ 1,64 │ 1,46 │ 1,62 │ 1,61 │ 1,58 │ 1,37 │
└──────────┴──────┴──────┴───────┴──────┴──────┴───────┴──────┴─────────┘

Примечание. Коэффициенты приведены для второго расчетного случая согласно п.2.12 СНиП 2.05.03-84.

Таблица 4.7

1144 × 1678 пикс.     Открыть в новом окне

4.33. Усилия в элементах продольных связей при плоском изгибе от вертикальной нагрузки, воздействующей после включения связей в работу, следует определять в соответствии с п.4.79 СНиП 2.05.03-84.

Усилия N в элементах продольных связей от кручения пролетного строения вертикальной нагрузкой следует определять по формуле

, (4.12)

где d - длина панели; - напряжение от кручения на уровне плоскости связей, определяемое по формуле

; (4.13)

- нормальное напряжение от временной нагрузки в стенке главной балки на уровне плоскости связей от момента, определяемого по п.4.32; k - коэффициент из табл.4.6; Е - модуль упругости стали; - характеристика решетки связей, определяемая по формулам табл.4.7; - усилие от распределенной единичной сдвигающей нагрузки, определяемой по формулам строительной механики.

Расчет на стесненное кручение рекомендуется производить на ЭВМ с применением программы SK (приложение 5).

4.34. При уширении сталежелезобетонных пролетных строений из прокатных балок железобетонными (например, плитными, см. рис.3.10) с устройством монолитной бетонной вставки во всех случаях прокатные балки связывают арматурой с закладными деталями, устроенными в приставляемых элементах. При проверке прочности средних балок таких конструкций усилия на балки определяют с использованием методов пространственного расчета, приняв жесткость крайней балки равной суммарной приведенной жесткости первой приставляемой балки (плиты), прокатного профиля, бетонной вставки и части железобетонной плиты над этим узлом.

При необходимости предусматривают усиление прокатных балок, например, приваркой дополнительных элементов к стенкам или поясам.

Проектирование уширения опор

4.35. Проектирование уширения опор выполняют после предварительного выбора схем уширения (см. раздел 3) в рамках той группы схем, которая отражена в вариантах проектно-сметной документации: уширение за счет удлинения ригеля или насадки (группа В); развития тела опоры (группа Г); с уширением фундамента (группа Д).

Для устоев используют, как правило, схемы группы Д.

Проверку расчетом уширенных опор выполняют как по материалу конструкции, так и по грунту основания в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84.

4.36. При определении усилий, воздействующих на опоры, нагрузки в продольном и поперечном направлениях следует определять раздельно. При этом следует исходить из того, что на продольные воздействия мост работает как единая система по схеме пролетное строение - опора - фундамент - грунт с учетом объединения разрезных пролетных строений в температурно-неразрезные, переделки опорных частей или установки пролетных строений на резиновые опорные части.

4.37. При проверке расчетом элементов конструкций опор, имеющих дефекты, усилия в ослабленных поперечных сечениях следует определять от опорных реакций при невыгоднейшем расположении внешних нагрузок. В стоечных и многостолбчатых опорах для этого строят линии влияния усилий в поврежденном элементе (ригеле, стойке, плите ростверка). Нагрузку на проезжей части устанавливают таким образом, чтобы опорные реакции балок, расположенных ближе к максимальным ординатам линий влияния усилий, были наибольшие.

4.38. Несущую способность по грунту основания при проверке свайных многорядных фундаментов с висячими сваями следует определять в соответствии с приложением 25 СНиП 2.05.03-84.

Предельную нагрузку, допускаемую на наиболее загруженную сваю-стойку при проверке свайных многорядных фундаментов, определяют в соответствии со СНиП II-17-77. При этом коэффициент надежности принимают в зависимости от конструкции фундамента и общего числа свай. Нагрузку определяют расчетом фундамента как свайного ростверка при наиболее невыгодных сочетаниях воздействий как вдоль, так и поперек моста.

Предельную нагрузку для наиболее нагруженной висячей сваи и сваи-стойки в однорядных промежуточных опорах определяют в соответствии со СНиП II-17-77 при коэффициенте надежности . Нагрузку, передаваемую на сваю поперек оси моста, определяют с учетом перераспределения внешних воздействий между сваями опоры, как в рамной конструкции.

4.39. Несущую способность основания под подошвой проверяемого фундамента мелкого заложения определяют в соответствии со СНиП 2.05.03-84. Если ширина фундамента м и (l и В - соответственно наибольший и наименьший размер подошвы фундамента), то допускается увеличивать расчетное сопротивление грунта до величины 1,2R при соблюдении условия:

,

где L - длина наибольшего из примыкающих пролетов, м, но не менее 25 м; R - расчетное сопротивление грунта, определяемое по приложению 24 СНиП 2.05.03-84; Е - модуль деформации грунта основания (СНиП II-02-01-83); - коэффициент Пуассона, принимаемый равным 0,3 для песков и супесей, 0,35 - для суглинков, 0,32 - для глин; - коэффициент, зависящий от отношения l/b:

l/b ......... 1 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10

омега .......0,08 1,08 l,22 1,44 1,61 1,72 1,83 1,92 2,00 2,06 2,12

4.40. Проверку несущей способности гибких конструкций обсыпных устоев допускается производить с учетом работы конструкции в теле насыпи при условии сохранности во время эксплуатации проектных очертаний конуса насыпи.

4.41. Если в результате проверки несущая способность существующего свайного фундамента или однорядной промежуточной опоры не удовлетворяется и необходима добивка новых свай с объединением новой и старой частей конструкции, то следует производить перерасчет конструкции с учетом этих элементов. При этом несущая способность свай новой части конструкции ( ) должна превышать несущую способность существующих свай в раз (табл.4.8) при коэффициенте консистенции под нижними концами сваи.