|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 3. Силовые факторы от временной нагрузки 4 страницаНадфундаментную часть опоры развивают элементами, аналогичными существующим (сваи, стойки, столбы).
При небольшой высоте промежуточных опор уширение осуществляют забивкой свай-стоек независимо от типа существующей опоры.
3. 25. Бесфундаментные устои уширяют добивкой свай с развитием в обе стороны ригеля и шкафной стенки (рис. 3. 20). Причем сваи могут быть забиты как в заранее уширенные конуса, так и до отсыпки новой части конуса.
Рис. 3. 20. Схемы уширения устоев:
- расширение насадки с объединением по сваям; - забивка дополнительных свай в заранее уширенную насыпь; - пристройка конструкции к массивным устоям
1 - существующий ригель (насадка); 2 - удаленный открылок; 3 - монолитные конструкции уширения; 4 - сборные конструкции уширения; 5 - дополнительные сваи
Массивные устои (устои с обратными стенками и открылками) уширяют путем забивки свай с двух сторон, развитием ригеля (устройством нового ригеля) или возведением с двух сторон Г-образных в плане пристроек. При значительных размерах обратных стенок массивные устои уширяют забивкой свай в двух плоскостях - у начала и конца устоя, а просвет между ними перекрывают плитными или балочными пролетными строениями.
3. 26. Из приведенных в данном разделе схем уширения выбирают решения для разработки ТЭР, которые увеличивают габарит и грузоподъемность позволяют, максимально использовать существующие конструкции пролетных строений и опор и соответствуют по области применения фактическим условиям реконструкции.
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УШИРЕНИЯ МОСТОВ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4. 1 Проектирование уширения мостов ведут в последовательности:
устанавливают требуемый габарит сооружения, а по нему - размер уширения*;
выбирают схемы уширения, учитывая необходимую степень повышения грузоподъемности сооружения, требования по положению оси сооружения после реконструкции и необходимость максимального использования существующих элементов**;
выполняют необходимые расчеты конструкций по выбранным схемам, производят технико-экономическое сравнение их между собой и с базовым вариантом**;
осуществляют проектирование расчетного, наиболее экономичного варианта***; ___________________ * Указывают в задании на проектирование, определяют при разработке ТЭР.
** Выполняют при разработке ТЭР.
*** Выполняют при разработке технического проекта.
4. 2. В качестве базового варианта принимают:
новое строительство (полную замену сооружения) при состоянии конструкций опор и пролетных строений, соответствующем оценке " удовлетворительно" и ниже, и фактической грузоподъемностью моста, меньшей требуемой по #M12293 0 1200000252 3704477087 78 23945 2527633844 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2. 05. 03-84#S на 25% и ниже, независимо от размера уширения; при ином состоянии сооружения замену моста принимают в качестве базового, если при уширении добавляют одну или несколько полос движения;
замену пролетного строения в случаях, не оговоренных выше.
4. 3. Габарит реконструируемого сооружения устанавливают по перспективной категории реконструируемого участка дороги, обоснованной соответствующей технико-экономической документацией. При этом требуемый габарит моста принимают по табл. 4. 1, учитывая допустимость варьирования шириной полос безопасности, предусмотренной нормативными документами [3, 8].
Таблица 4. 1
Размер полосы безопасности ниже максимального принимают при наличии соответствующего обоснования. При отсутствии обосновывающей документации габарит сооружения определяют по перспективной интенсивности движения автомобилей по мосту, учитывая требования по перспективному нормативному приросту интенсивности.
4. 4. Перспективную интенсивность определяют по данным прироста интенсивности движения на мостовом переходе специальным расчетом с учетом индивидуальных условий функционирования сооружения в процессе эксплуатации (в том числе с учетом измененного тяготения транспортных средств в районе уширенного моста). При отсутствии необходимых данных для такого расчета при средних значениях плотности дорожной сети региона (20-25 км/100 км площади) используют среднестатистические показатели прироста интенсивности движения автомобилей на мостах , приведенные в табл. 4. 2.
Таблица 4. 2
4. 5. Габариты тротуаров принимают в соответствии с требованиями строительных норм и правил [8] в зависимости от интенсивности пешеходного движения. Допускается на реконструируемых мостах, находящихся вне населенных пунктов, не устраивать тротуары и служебные проходы при следующих условиях:
Ездовое полотно в этих сооружениях должно ограждаться перилами, совмещенными с ограждающими устройствами парапетного или барьерного типа.
4. 6. Выбор схем уширения осуществляют в соответствии с требованиями раздела 3, учитывая данные приложений 2-4 настоящей Инструкции.
При проработке вариантов уширения следует использовать возможность объединения пролетных строений в температурно-неразрезные (ТНПС), что в ряде случаев не только улучшает транспортно-эксплуатационные показатели сооружения, но и снижает расчетное горизонтальное усилие, приходящееся на промежуточные опоры. Объединение в ТНПС может быть осуществлено:
1) только по приставляемым элементам пролетных строений;
2) по накладной железобетонной плите, отделяемой от балок над промежуточными опорами;
3) по стыковым накладкам, расположенным на существующей части и в продольных стыках омоноличивания приставляемых элементов;
4) с помощью продольных тяжей (распорок), закрепленных на ребрах балок.
4. 7. При необходимости предусматривают меры по переустройству существующих опорных частей. Допускается объединение пролетных строений, опирающихся на упругие прокладки (из рубероида или резины), в мостах с двумя-четырьмя пролетными строениями при условии замены на устоях опорных частей на РОЧ.
Объединение разрезных пролетных строений в температурно-неразрезные в свайно-эстакадных мостах производят в соответствии с их разбивкой на секции; в остальных случаях объединяют по три-пять пролетных строений.
В отдельных случаях допускается реконструируемые пролетные строения объединять в неразрезные путем омоноличивания надпорных участков (приложение 7).
4. 8. При разработке проекта уширения должны быть предусмотрены работы по ремонту или замене элементов с недостаточным сроком службы (гидроизоляция, покрытие, тротуары, деформационные швы и др. ). Должны быть также предусмотрены меры, исключающие развитие традиционных повреждений - разрушение защитного бетонного слоя на фасаде железобетонных балок, развитие коррозии арматуры балок, особенно в приопорных участках, коррозии стальных конструкций. В проекте должны эффективно сочетаться мероприятия по уширению моста с усилением и ремонтом отдельных элементов и узлов.
Неустраняемые дефекты, влияющие на несущую способность элементов и грузоподъемность сооружения, должны быть учтены в расчетах.
4. 9. В число рассматриваемых в ТЭР вариантов включают сопоставимые схемы, которые обеспечивают достижение требуемой грузоподъемности и долговечности.
Схемы уширения железобетонных пролетных строений оценивают по изгибающим моментам и поперечной силе в балках оставшейся части пролетного строения, используя апробированные пространственные методы расчета (приложение 5). При выборе варианта уширения учитывают, что в ряде случаев может не потребоваться уширение фундамента при симметричном уширении моста. Схемы уширения опор при симметричном уширении проверяют в соответствии с " Методикой ускоренной оценки возможности уширения свайно-эстакадных опор (методика УО)", приведенной в приложении 3.
4. 10. При сравнении вариантов между собой и с базовым учитывают усложненные условия производства работ при уширении как пролетных строений (стесненность, увеличенный объем ручных работ, необходимость устройства подмостей, меньшая производительность за счет больших технологических перемещений), так и опор (необходимость расчистки участков у опор от строительного мусора, сложность подачи материалов, малые объемы работ в одном месте, увеличенный объем ручных работ.
НАГРУЗКИ И РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
4. 11. Временные нагрузки и воздействия на реконструируемые мосты следует принимать в соответствии со #M12293 0 1200000252 3704477087 78 23945 2527633844 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2. 05. 03-84#S и с категорией дороги.
4. 12. В случае если при реконструкции строят новый мост в новом створе, а существующее сооружение используют в качестве временного на объезде, возможные условия временной эксплуатации существующего сооружения устанавливают на основании расчета его фактической грузоподъемности. При этом в качестве временной нагрузки, на которую проверяют сооружение, принимают реальные обращающиеся на данном участке дороги транспортные средства, относя их при расчете к группе " строительные нагрузки" с соответствующими сочетаниями и коэффициентами надежности (табл. 4 п. 2. 1 #M12293 1 1200000252 3704477087 78 23945 2527633844 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2. 05. 03-84#S).
4. 13. Расчетные сопротивления стержневой арматуры сохраняемых несущих элементов существующих конструкций определяют по формуле
, (4. 1)
где - нормативное сопротивление арматуры, принимаемое по указаниям п. 4. 14; - коэффициент надежности по арматуре, принимаемый по табл. 4. 3; - коэффициент условия работы, учитывающий влияние многократного приложения нагрузки и принимаемый по табл. 4. 4 (для случаев, не предусмотренных таблицей ).
Таблица 4. 3
Таблица 4. 4
4. 14. За нормативные сопротивления стержневой арматуры принимают минимальные гарантируемые (с надежностью 0, 95) значения предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0, 2%).
Указанные минимальные гарантируемые значения предела текучести определяют по стандартам, приведенным в технической документации, а при отсутствии ее - по стандартам, соответствующим году проектирования. В частности, для арматурной стали периодического профиля марки Ст5 по ГОСТ 5781-51, ГОСТ 5781-53 и ГОСТ 5781-58 браковочный минимум нормативного сопротивления следует принимать равным МПа, а для сталей выпуска после 1961 г. - 300 МПа.
4. 15. Расчетные сопротивления арматуры несущих элементов существующих конструкций для предельных состояний первой группы в необходимых случаях снижаются (или повышаются) путем умножения на соответствующий коэффициент условий работы по указаниям #M12293 0 1200000252 3704477087 78 23945 2527633844 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2. 05. 03-84#S.
Расчетные сопротивления сжатию ненапрягаемой арматуры классов A-I, A-II, A-III следует принимать равным расчетным сопротивлениям этой арматуры растяжению .
4. 16. Расчетные сопротивления металла балок в стальных и сталежелезобетонных пролетных строениях постройки до 1961 г. принимают по данным стандартов, действующих на момент изготовления металла (например, #M12293 1 1200005317 3271140448 3375432539 247265662 4291639603 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 6713-53#S, ГОСТ 380-53, ГОСТ 380-60 и др. ):
, (4. 2) где - временное сопротивление стали по данным стандартов; - переходный коэффициент, принимаемый по табл. 4 5; - дополнительный коэффициент условия работы, принимаемый равным: 0, 9 - для стыковых узлов; 0, 85 - для упоров; 0, 95 - для растянутых и сжатых элементов, в основном связей из одиночных профилей (помимо коэффициентов , из табл. 60 #M12293 0 1200000252 3704477087 78 23945 2527633844 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2. 05. 03-84#S).
Таблица 4. 5
4. 17. Расчетные сопротивления металлов, марка которых не установлена, определяют через показатели временных сопротивлений, получаемых путем натурных испытаний образцов, вырезанных из конструкций. Расчетные сопротивления металла конструкций постройки после 1961 г. допускается принимать по СН 200-62.
РАСЧЕТ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
4. 18. Расчет пролетных строений должен учитывать все возможные стадии его уширения и усиления, а также отражать существующий критерий предельного состояния, т. е. допускать в отдельных случаях появление ограниченных пластических деформаций.
Для определения напряженно-деформированного состояния пролетного строения под нагрузкой необходимо использовать современные пространственные методы расчета, позволяющие установить более точное распределение нагрузок между элементами и определить усилия в них. Повышение точности расчетов может позволить в отдельных случаях отказаться от специальных мер по усилению элементов.
4. 19. В схемах уширения с накладной плитой, раздвижкой тротуарных блоков или с увеличением размеров пешеходного габарита расчетом проверяют крайние балки пролетных строений на прочность при изгибе с кручением. При необходимости предусматривают усиление и повторно проверяют расчетом усиленную конструкцию, учитывая при этом измененную жесткость сечения на длине (на части длины) балки.
В схемах уширения по группе А, в которых предусмотрено бетонирование консолей, развитие существующих консолей и использование бетонных (монолитных) ребер жесткости или железобетонных кронштейнов железобетонную плиту проверяют на действие местной нагрузки расчетом по прочности и трещиностойкости. При этом работу ребер и кронштейнов совместно с консолью существующей плиты учитывают при условии надежного их объединения и изоляции.
4. 20. Для случаев с накладной железобетонной плитой совместную работу плиты с существующим железобетонным пролетным строением учитывают на действие временной нагрузки и второй части постоянной нагрузки.
При уширении пролетных строений сборной или сборно-монолитной железобетонной накладной плитой плиту объединяют с существующей конструкцией с помощью бетонных шпонок, которые располагают вплотную к боковым граням главных балок. Для сборных диафрагменных пролетных строений такое расположение шпонок является обязательным. При уширении пролетных строений накладной плитой с применением в качестве объединяющих элементов гибких упоров и анкеров несущую способность каждого гибкого упора или анкера на восприятие сдвигающего усиления определяют по приложению 22 #M12293 0 1200000252 3704477087 78 23945 2527633844 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2. 05. 03-84#S. При этом для гибких упоров в виде трубчатых металлических нагелей, заполненных бетоном или раствором с расчетным сопротивлением МПа, формулы (2) и (3) приложения 22 #M12293 1 1200000252 3704477087 78 23945 2527633844 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2. 05. 03-84#S сохраняют силу, а в формуле (4) вместо величины необходимо принимать ( ), где - внутренний диаметр металлического нагеля.
Если для уширения пролетного строения применяют сборно-монолитную ребристую накладную плиту с дискретным опиранием ее элементов на главные балки, соответственно с обеспечением дискретных связей с ними, то расчеты по предельным состояниям несущих элементов производят отдельно для главных балок и накладной плиты между узлами их сопряжения (см. пп. 4. 21-4. 26).
4. 21. Расчет прочности нормальных сечений балок пролетных строений, уширенных ребристой накладной плитой после объединения ее с существующими балками, производят по полной рабочей высоте. При этом допускается высоту сжатой зоны принимать равной толщине полки накладной плиты.
Расчет прочности наклонных сечений производят по рабочей высоте существующих балок без учета накладной плиты. Для крайних балок расчетная длина свеса консоли сжатой полки не должна превышать шести ее толщин, считая от грани вертикальной стенки.
4. 22. При дискретных связях накладной плиты с существующими балками (шпоночные или болтовые соединения, гибкие или жесткие упоры) сдвигающие силы по шву их сопряжения определяют как приращение осевых усилий в полке накладной плиты (рис. 4. 1, ):
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|