книги / Проектирование и расчёт деревянных автодорожных мостов

распределенную нагрузку (на обе колеи) интенсивностью ν = 7,84 кН/м (0,8 тс/м), а также на гусеничную нагрузку (одну машину) НГ-60 общим весом 588 кН (60 тс).

Деревянные мосты на дорогах IV категории общего использования, на подъездных и внутренних автодорогах промышленных предприятий, на магистральных улицах районного значения рассчитываются под нагрузку А11, которая включает также одну двухосную тележку с осевой нагрузкой P =108 кН (11 тс) и равномерно распределенную нагрузку интенсивностью ν =11 кН/м (1,1 тс/м), а также колесную нагрузку НК-80 общим весом 785 кН (80 тс) [1].

Элементы проезжей части деревянных мостов, проектируемых под нагрузку А8, проверяются при проектировании на давление одиночной оси 108 кН (11 тс). Схемы нагрузок А8 и НГ-60 приведены на рис. 1, схемы нагрузок А11 и НК-80 – в [1].

а

б

в

Рис. 1. Схемы расположения временных нагрузок для расчета деревянных мостов

11

Число полос нагрузки АК не должно превышать числа полос движения.

При расчете на прочность и устойчивость рассматривают два случая загружения нагрузкой АК (рис. 2, а, б):

−толпа + АК, установленная на расстоянии 1,5 м от кромки проезжей части, с числом полос, не превышающим число полос движения. Полоса безопасности П не входит в проезжую часть;

−две полосы (одна при однополосном движении) АК, установленные на расстоянии 1,5 м от защитного ограждения тротуара при незагруженных тротуарах.

а

б

в

Рис. 2. Пример расположения (крайнее левое) временных нагрузок для двухполосного моста

12

При определении усилий в сечении, учитывая совместное действие нескольких факторов автомобильной нагрузки, допускается для каждого фактора устанавливать нагрузку в невыгодное положение. Независимо от числа полос нагрузка АК в виде тележки принимается с коэффициентом Si = 1,0, а для равномерно распределенной – одна полоса, дающая наибольшее значение расчетных усилий, принимается с коэффициентом Si = 1,0, остальные – Si = 0,6.

Одиночные нагрузки НГ-60 и НК-80 устанавливаются на любом участке проезжей части моста (без учета полос безопасности) (рис. 2, в). При определении усилий и вертикальных прогибов допускается для НГ-60 пользоваться эквивалентными нагрузками (табл. 3) и для НК-80 – из приложения 6* [1].

Динамический коэффициент для деревянных мостов:

Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка от ударов автомобильной нагрузки АК принимается в виде равномерно распределенной и равной 0,39К кН/м (0,04К тс/м) или сосредоточенной силы, равной 5,9К кН (0,6К тс) и приложенной в уровне верха покрытия проезжей части, где К – класс нагрузки АК.

Окончание табл. 3

Примечание. Коэффициент искажения ψ равен отношению площади треугольной линии влияния к площади рассматриваемой линии влияния при одинаковых длинах и наибольших ординатах. Вид криволинейной линии влияния приведен в табл. 2* приложения 6* [1]. Для промежуточных значений ψследует определять по интерполяции.

14

Нормативная горизонтальная продольная нагрузка от торможения принимается равной 50 % от равномерно распределенной нагрузки АК (тележка не учитывается), но не менее 7,8К кН (0,8К тс) и не более 24,5К кН (2,5К тс). Нагрузка собирается со всех полос движения одного направления с соответствующим коэффициентом Si и прикладывается на высоте 1,5 м от верха покрытия. В мостах с балочными пролетными строениями продольную нагрузку допускается прикладывать в уровне:

–проезжей части – при расчете устоев;

–центров опорных частей – при расчете промежуточных опор.

Нормативная временная нагрузка для пешеходных мостов

итротуаров принимается в виде:

1. Вертикальной равномерно распределенной нагрузки: а) на пешеходные мосты – 3,92 кПа (400 кгс/м2);

б) тротуары мостов (при учете с нагрузкой АК) по одной из формул:

но не менее 1,96 кПа (200 кгс/м2), где λ – длина загружения, м.

2.Вертикальной равномерно распределенной нагрузки при

отсутствии других нагрузок для расчетов элементов тротуаров –

3,92 кПа (400 кгс/м2).

3.Сосредоточенного вертикального давления при расчете настила тротуара, равного 3,4 кН (350 кгс).

4.Сосредоточенных вертикальных и горизонтальных давлений при расчете перил мостов – 1,27 кН (130 кгс).

При расчете элементов тротуаров мостов на внутрихозяйственных дорогах, а также служебных проходов на мостах авто-

мобильных дорог всех категорий равномерно распределенная нагрузка принимается равной 1,96 кПа (200 кгс/м2). При расчете основных конструкций мостов указанная нагрузка на тротуары не учитывается.

Прочие временные нагрузки и воздействия. Нормативная величина ветровой нагрузки определяется как сумма нормативных значений средней Wm и пульсационной Wp составляющих [1]:

15

Нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки Wm на высоте Z над поверхностью воды или земли определяется по формуле

где W0 – нормативное значение ветрового давления, принимаемое по табл. 4 в зависимости от ветрового района РФ, в котором возводится мост (для Пермского края западные районы и КомиПермяцкий относятся к I району, остальные районы – ко II району); k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления W0 по высоте Z и в зависимости от типа местности

(табл. 5).

Таблица 4

Нормативное значение ветрового давления

PNRPU

Принимаются следующие типы местности:

А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра; В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м; С – городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется на расстоянии 30h – при высоте сооружения h до 60 м.

Сw – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления конструкций мостов, принимаемый по приложению 9* [1] (табл. 6).

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на высоте Z вычисляется следующим образом:

где ξ – коэффициент динамичности; L – коэффициент пульсации давления ветра на уровне Z; ν – коэффициент пространственной корреляции пульсации давления для расчетной поверхности сооружения.

При определении пульсационной составляющей ветровой нагрузки, действующей на конструкции моста, допускается принимать:

− произведение коэффициентов Lν равным

0,55 – 0,15λ/100, но не менее 0,3,

где λ – длина пролета или высота опоры, м.

Для деревянных мостов пульсационная составляющая не определяется.

При расчете конструкций автодорожных мостов воздействие ветра на автотранспортные средства, находящиеся на мостах, не учитывается.

Для нетиповых конструкций пролетных строений и опор, в том числе для деревянных мостов, нормативная интенсивность полной ветровой поперечной горизонтальной нагрузки принимается не менее 0,59 кПа (60 кгс/м2) – при загружении моста временной вертикальной нагрузкой и 0,98 кПа (100 кгс/м2) – при отсутствии загружения этой нагрузкой.

Нормативная горизонтальная поперечная ветровая нагрузка, действующая на отдельную конструкцию моста, равна произведению полной нормативной интенсивности ветровой нагрузки Wn на рабочую ветровую поверхность конструкции моста и определяется по формуле

где рабочая ветровая поверхность представляет собой площадь контура А, умноженная на коэффициент сплошности K, принимаемый по табл. 7.

18

Нормативная горизонтальная продольная ветровая нагрузка для сквозных пролетных строений принимается в размере 60 %, для пролетных строений со сплошной стенкой и прогонами – 20 %, соответствующей полной нормативной поперечной ветровой нагрузке.

Примечание. Для второй и последующих ферм сквозных пролетных строений и сквозных опор коэффициент K принимается рав-

ным 0,15.

Горизонтальное усилие от продольной ветровой нагрузки, действующей на пролетное строение, передается на опоры на уровне центра опорных частей. Распределение усилий между опорами следует принимать в соответствии с п. 2.24* [1].

Нормативная горизонтальная продольная нагрузка на опоры мостов выше уровня грунта или межени равна поперечной ветровой нагрузке.

Нормативная ледовая нагрузка от давления льда на ледорезы и ряжевые опоры моста принимается в виде сил, определяемых согласно приложению 10* [1].

Нормативная нагрузка от навала судов на опоры деревянных мостов принимается в виде продольной или поперечной силы по табл. 8 для VI и VII классов водных путей [1].

Величины сил морозного пучения принимаются в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04–88.

Сейсмические нагрузки принимаются в соответствии с требованиями СНиП II-7–81*.

19

Таблица 8 Нормативная нагрузка от навала судов на опоры моста, кН (тс)

Строительные нагрузки для каждого моста зависят от принятого способа сооружения опор, изготовления и монтажа пролетных строений и определяются с учетом требований СНиП III-4–80* и п. 2.30 [1].

1.3. Коэффициенты надежности

Для перехода к расчетным нагрузкам при расчетах по первой группе предельных состояний нормативная нагрузка умножается на коэффициент надежности γf (табл. 9). Значения γf < 1,0 относят к случаям, когда данная нагрузка уменьшает суммарное воздействие. Для гусеничной нагрузки НГ-60 и колесной нагрузки НК-80 γf = 1,0.