Перевод автомобильных нагрузок в распределенные на мост
Дороги автомобильные общего пользования
НОРМАТИВНЫЕ НАГРУЗКИ, РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ НАГРУЖЕНИЯ
Automobile roads of general use. Traffic load models, application of the load models
Дата введения 2015-07-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт транспортного строительства (ОАО ЦНИИС)», Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 «Дорожное хозяйство»
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2014 г. N 70-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 апреля 2015 г. N 227-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32960-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г. с правом досрочного применения
6 ПЕРЕИЗДНИЕ. Ноябрь 2016 г.
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на проектирование строительства, реконструкции и капитального ремонта автомобильных дорог общего пользования и дорожных сооружений на них и устанавливает для этих дорог нормативные вертикальные нагрузки от автотранспортных средств и расчетные схемы нагружения.
Настоящий стандарт не распространяется на проектирование дорог промышленных, строительных, лесных и иных производственных предприятий, а также временных автомобильных дорог различного назначения (сооружаемых на срок службы менее 5 лет) и автозимников.
Требования стандарта не являются основанием для проектирования автотранспортных средств.
2 Термины, определения и сокращения
2.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
2.1.1 мостовое сооружение: Дорожное сооружение (мост, путепровод, эстакада), устраиваемое при пересечении автомобильными дорогами естественных или искусственных препятствий.
Примечание — К искусственным препятствиям относятся искусственные водоемы, водные каналы, автомобильные и железные дороги, конструкции строений, через которые проходит автомобильная дорога, и т.п.
2.1.2 водопропускная труба: Дорожное сооружение, укладываемое в теле насыпи автомобильной дороги для пропуска водного потока.
2.1.3 подпорная стена: Дорожное сооружение, удерживающее от обрушения находящийся за ней массив грунта.
2.1.4 нормативная нагрузка: Модель нагрузки от транспортных средств, установленная по наибольшим значениям временных нагрузок нормальной эксплуатации с учетом перспективы.
2.1.5 полоса движения: Любая из продольных полос проезжей части, обозначенная или не обозначенная разметкой и имеющая ширину, достаточную для движения автомобилей в один ряд.
2.1.6 расчетная схема нагружения: Расположение нагрузки в поперечном и продольном направлениях на проезжей части автомобильной дороги или мостового сооружения.
2.1.7 система расчетных коэффициентов: Совокупность коэффициентов, вводимых к нормативным нагрузкам, для определения расчетного значения искомого фактора напряженно-деформируемого состояния согласно методу предельных состояний.
2.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
АК — нормативная нагрузка от автотранспортных средств;
НК — нормативная нагрузка от автотранспортных средств, осуществляющих перевозки тяжеловесных грузов, пропускаемых в специальном режиме.
3 Нормативные нагрузки
3.1 Схема нормативной нагрузки от автотранспортных средств на автомобильных дорогах общего пользования представлена на рисунке 1.
3.2 Нормативная нагрузка АК (см. рисунок 1, а ) включает в себя одну двухосную тележку с нагрузкой на ось 10К (кН), и равномерно распределенную вдоль дороги нагрузку q интенсивностью К (кН/м). Класс нагрузки К следует принимать в соответствии с 3.3.
3.3 Класс нагрузки К для нормативной нагрузки АК следует принимать равным:
а) для автомобильных дорог:
1) с капитальными дорожными одеждами — 11,5;
2) с облегчёнными и переходного типа дорожными одеждами — 10;
б) для мостовых сооружений:
1) на дорогах всех категорий — 14;
2) расположенных в рекреационных зонах городов — 11;
3) для реконструируемых мостовых сооружений и объектов капитального ремонта — не менее 11.
3.4 Базу тележки нагрузки АК при расчете автомобильных дорог следует принимать равной 2,5 м, мостовых сооружений — 1,5 м.
3.5 При расчетах совместно с нагрузкой АК интенсивность нормативной нагрузки на тротуарах мостовых сооружений следует принимать равной 3,0 кПа.
3.6 Нормативная нагрузка НК (см. рисунок 1, б ) представлена в виде одиночной четырехосной тележки с нагрузкой на ось 18К (кН). Класс нагрузки К следует принимать в соответствии с 3.7.
3.7 Класс нагрузки К для нормативной нагрузки НК следует принимать равным:
— для земляного полотна автомобильных дорог всех категорий, подпорных стен, переходных плит, а также конструкций мостовых сооружений и труб на дорогах всех категорий — 14;
— для конструкций деревянных мостов — 11;
— для реконструируемых мостовых сооружений и объектов капитального ремонта — не менее 11.
Рисунок 1 — Схемы нормативных нагрузок для расчета дорожной одежды, земляного полотна, подпорных стен и мостовых сооружений
б — нагрузка НК
d — база тележки нагрузки АК, м; c — длина сопряжения колеса с покрытием проезжей части, м; q — равномерно распределенная составляющая нагрузки АК вдоль дороги (сооружения), кН/м; D — база нагрузки НК, м
Рисунок 1 — Схемы нормативных нагрузок для расчета дорожной одежды, земляного полотна, подпорных стен и мостовых сооружений
3.8 При расчете мостовых сооружений размеры отпечатка колеса нагрузки АК следует принимать равными: вдоль оси полосы нагрузки 0,2 м; поперек оси полосы нагрузки 0,6 м.
4 Расчетные схемы нагружения
4.1 Расчетные схемы нагружения делятся на:
— схемы нагружения при расчете дорожных одежд;
— схемы нагружения для расчета земляного полотна и подпорных стен;
— схемы нагружения для расчета конструкций мостовых сооружений и труб.
4.2 Расчет дорожных одежд следует выполнять на нормативную нагрузку от одного колеса нагрузки АК.
Равномерно распределенную нагрузку q вдоль направления движения не учитывают.
4.2.1 При расчете нежестких дорожных одежд ось нормативной нагрузки АК следует размещать на проезжей части по середине полосы движения.
4.2.2 При расчете жесткой дорожной одежды плиту следует загружать нормативной нагрузкой АК с расположением колеса на внешнем крае плиты в неблагоприятном расчетном положении.
4.2.3 Давление колеса на покрытие от нормативной нагрузки АК при расчёте дорожных одежд следует считать равномерно распределённым по площади отпечатка колеса. Величину нормативного давления ( р ) следует принимать равной:
p =800 кПа — для автомобильных дорог с капитальными дорожными одеждами;
p =600 кПа — для автомобильных дорог с облегчёнными и переходного типа дорожными одеждами.
4.3.1 При расчетах подпорных стен и устойчивости откосов насыпей продольную ось нагрузки НК следует располагать не ближе 1,75 м от внутренней грани ограждения или края проезжей части.
Примечание — При расчете устойчивости насыпи толщиной менее 2 м на слабых грунтах следует принимать нагрузку АК (см. рисунок 1, а). Равномерно распределенную составляющую нагрузки АК при этом не учитывают.
где n — число полос движения;
— ширина земляного полотна поверху, м;
К — класс нагрузки АК по 3.3.
Эквивалентную равномерно распределенную нагрузку следует располагать по всей ширине земляного полотна. Вдоль земляного полотна эквивалентная равномерно распределенная нагрузка распространяется на неограниченную длину.
4.4 При расчете элементов мостовых сооружений и труб нагрузки следует устанавливать в наиболее невыгодное для рассчитываемого элемента положение.
4.4.1 Схема нагружения для расчета конструкций мостовых сооружений должна отражать следующие варианты движения транспортных средств:
— вариант 1 — движение транспортных средств и пешеходов без каких-либо ограничений;
— вариант 2 — пропуск специальных транспортных средств в одиночном порядке.
4.4.2 При варианте 1 нагружение мостового сооружения следует осуществлять полосами нагрузки АК шириной 3 м. При этом должны быть выполнены следующие условия:
— число полос нагрузки, размещаемых на мостовом сооружении, должно быть не более целого числа w , определяемого по формуле:
где int — функция, значением которой является целое число от выражения в скобках (получаемое после отбрасывания дробной части);
Г — ширина габарита проезда (расстояние между внутренними гранями ограждения);
— ось полосы нормативной нагрузки АК следует располагать не ближе 1,5 м от внутренней грани ограждения;
— расстояние между осями смежных полос нагрузки должно быть не менее 3,0 м.
Необходимо учитывать нагрузку от пешеходов совместно с нагрузкой АК. Интенсивность нормативной нагрузки от пешеходов следует принимать в соответствии с 3.5.
4.4.3 В расчетах мостовых сооружений нагрузку АК (тележку и распределенную составляющую) следует учитывать с коэффициентами полосности s , s , s . Для первой по значимости полосы (где нагрузка приводит к самым неблагоприятным результатам) следует принимать s =1,0, для второй полосы по значимости s =0,6, для остальных полос s = 0,3.
4.4.4 При варианте 2 проводят нагружение мостовых сооружений нагрузкой НК.
Нагрузку НК следует располагать вдоль направления движения в пределах проезжей части (вне полос безопасности) и отсутствии на мостовом сооружении других временных нагрузок. Кроме того, следует проводить проверку на воздействие сдвоенных нагрузок НК, устанавливаемых на расстоянии 12 м (между последней осью первой и передней осью второй нагрузок), с учетом понижающего коэффициента 0,75.
Схему нагрузки НК следует принимать согласно 3.6.
4.4.5. Расчет труб следует производить на нагрузку НК. Нагрузку НК следует располагать на проезжей части в соответствии с 4.4.4. Следует учитывать распределение нагрузки в грунте. При расчете металлических гофрированных труб под насыпями следует учитывать их совместную работу с грунтовой обоймой.
4.5 При расчете дорожных сооружений по методике предельных состояний рекомендуется применение коэффициентов в соответствии с приложением А.
Нагрузки, принимаемые при расчете мостов
Тема 2.4. Нагрузки и воздействия, принимаемые при расчете мостов
Мосты и аналогичные им искусственные сооружения подвергаются действию различных нагрузок, которые могут быть разделены на два основных вида: вертикальные —подвижная, или временная, постоянная; горизонтальные — ветровая, центробежная, тормозная, поперечные толчки и удары подвижной нагрузки. Кроме того, на искусственные сооружения может также оказывать действие давление грунта, изменение температуры, удары и давление льда, нагрузки от навала судов на опоры мостов, просадки опор, сейсмические воздействия, а также нагрузки, возникающие в процессе строительства сооружения и др.
Подвижная, или временная, — это нагрузка от проходящих по сооружению автомобилей, тракторов и других видов транспортных средств, а также пешеходов, а постоянная — от собственного веса моста и давления грунта-.
В расчетах учитывают нагрузки в различных возможных их сочетаниях, принимая при этом во внимание вероятность одновременного их действия. Основными сочетаниями считают одновременное действие: постоянной, временной (подвижной) вертикальной нагрузки, давления грунта, вызванного временной нагрузкой, и центробежной силы. Дополнительными считают сочетания, при которых одновременно с одной или несколькими нагрузками основных сочетаний действуют также одна или несколько остальных видов нагрузок, кроме сейсмических и строительных. Особым и называют сочетания, включающие нагрузки сейсмические пли строительные совместно с другими.
Подвижная вертикальная нагрузка. По проекту новых СНпПов нагрузка от автомобилей принимается в виде нормативной равномерно распределенной и одной двухосной тележки на каждой полосе движения по мосту (рис. 2.4, а). Класс нагрузки обозначается буквами АК, где вторая буква К заменяется цифрой, равной усилию на одну ось тележки в тонна-силах. Следовательно, на каждое колесо тележки приходится 0,5К.. Эта сила распределяется по поверхности покрытия на прямоугольной площадке со сторонами 0,2 м вдоль движения и 0,6 м поперек движения тележки. Равномерно распределенная нагрузка, которая выражает нагрузку от колонны автомобилей на одной полосе движения, имеет общую интенсивность к=0,1 К и располагается двумя продольными полосами на том же расстоянии, что и колеса в поперечном, сечении (см. рис. 2.4, а).
На каждой полосе нагрузки АК устанавливают только одну тележку в самое неблагоприятное положение по длине загружения независимо от числа участков загружения. Равномерно распределенную нагрузку устанавливают на всех участках линии влияния одного знака. По ширине моста полосы нагрузки АК располагают в пределах проезжей части параллельно продольной оси моста и в количестве не больше числа полос движения. Их нужно располагать в наиболее неблагоприятном положении, но не ближе чем на 1,5 м от оси нагрузки до края ближайшей предохранительной или разделительной полосы, а при отсутствии последней — от оси проезжей части. Расстояние между осями соседних полос нагрузки должно быть не менее 3 м.
Во время ремонта конструкции проезжей части прочность моста проверяют на одну полосу нагрузки АК, располагаемую в любом неблагоприятном положении по ширине моста, но не ближе 1,5 м от оси нагрузки до тротуара.
При всех расчетах конструкций мостов, когда .на проезжей части установлено несколько полос нагрузки АК, самую неблагоприятно расположенную из них принимают действующей без изменений, а для остальных полос вводят уменьшающий коэффициент л,/= 0,6 к равномерно распределенной нагрузке. Этот коэффициент учитывает возможное неполное загружение автомобилями при большом числе полос. Давление от тележек не уменьшается.
Расчеты показывают, что при пролетах вдоль линии загружения менее 1 м можно не учитывать равномерно распределенную нагрузку, так как она увеличивает усилия от давления тележки менее чем на 5%. При больших пролетах надо учитывать обе составляющие АК.
Автомобильная нагрузка может вызывать и дополнительное воздействие па сооружения в виде толчков, ударов, перегрузок и др. Совокупность этих динамических воздействий принято учитывать упрощенно умножением нагрузок или усилий от статического ее действия на динамический коэффициент, больший единицы, определяемый по установленным нормам. Динамический коэффициент вводят только при расчете железобетонных и металлических искусственных сооружений. Для деревянных же и каменных мостов, а также для труб под насыпями динамический коэффициент не учитывают. Нагрузку тротуаров и пешеходных мостов тоже принимают без динамического коэффициента.
Тяжелую колесную НК-80 или гусеничную НГ-60 нагрузку учитывают с введением динамического коэффициента.
Центробежная сила. При расположении сооружения на горизонтальной кривой радиусом 600 м и менее необходимо учитывать горизонтальную поперечную нагрузку, возникающую от центробежных сил, вызванных движением временной нагрузки по кривой. Величина центробежной силы зависит от радиуса горизонтальной кривой, класса временной вертикальной нагрузки и числа полос движения, а также длины загружения. Центробежную силу от нагрузки АК принимают в виде горизонтальной равномерно распределенной нагрузки, приложенной на высоте 1,5 м над поверхностных проезжей части моста и направленной в сторону выпуклости кривой. При загружении одновременно нескольких полос движения к центробежной нагрузке вводят такие же коэффициенткак н к вертикальной нагрузке.
Тормозная сила. Горизонтальную распределенную нагрузку возникающую при торможении подвижной нагрузки на сооружении действующую вдоль его оси, принимают только от равномерного распределенной части к вертикальной нагрузки АК. Ее интенсивность принимается равной 0,5/с с каждой полосы движения с учетом коэффициента. Высота приложения продольной горизонтальной тормозной нагрузки над поверхностью проезжей част такая же, как в случае действия центробежной силы. Реальна сила торможения, передающаяся на пролетное строение, зависит от длины нагружения нагрузкой АК.
Горизонтальные поперечные воздействия временной нагрузки возникают главным образом при отклонениях в движении нагрузки от прямолинейного направления в плане. Нормативную горизонтальную нагрузку от поперечных ударов вызываемых колоннами автомобилей АК, принимают в виде равномерно распределенной, приложенной в уровне верха проезжей части с интенсивностью 0,04 К, где К — класс нагрузки АК.
Если проезжая часть обрамлена жесткими пли полужестким ограждениями, то для их расчета также принимают по норма: равномерно распределенную поперечную нагрузку или нагрузку виде сосредоточенных сил. Удары от нагрузок НК-80 пли НГ-60 не учитывают.
Ветровая нагрузка. Давление ветра считают нормальным к поверхности сооружения. Конструкцию пролетных строений и опор проверяют на давление ветра, дующего поперек оси сооружения а также на давление ветра вдоль оси сооружения, которое принимают в размере 60% от полной поперечной ветровой нагрузки дл сквозных ферм или 20% для балок со сплошной стенкой.
Нормативная интенсивность горизонтальной поперечной ветре вой нагрузки для всех элементов конструкции.
Давление льда. При подвижке льда на реке и во время ледохода на опоры моста действует давление льда. Эту нагрузку определяют на основе исходных данных по ледовой обстановке в районе расположения сооружения для периода времени с наибольшими воздействиями. Натурные наблюдения должны проводиться не менее 5 лет.
Горизонтальные нагрузки от навала судов. Опоры мостов рассчитывают на горизонтальное давление от возможного навала судов. Учет этой нагрузки необязателен, если опоры защищены от навала специальными устройствами, а также для деревянных опор мостов на водных путях V—VII классов. Величины нормативных нагрузок от навала судов принимают в зависимости от класса перекрываемого водного пути.
При этом давление, как правило, считают приложенным в уровне расчетного судоходного уровня посередине длины или ширины опоры.
При пересечении мостом водного пространства без течения нагрузки вдоль опоры как с верховой, так и с низовой стороны принимают одинаковыми по нормативам для низовой стороны.
Раздел 3. Основания и фундаменты.
Дата добавления: 2014-12-07 ; Просмотров: 11151 ; Нарушение авторских прав?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет