Нагрузки и воздействия

Нагрузка и воздействия, принимаемые при расчете мостов делятся на:

- постоянные;

- временные от движущего состава и пешеходов;

- прочие;

- специфические.

К основным постоянным нагрузкам относят: собственный вес конструкции, силы предварттельного натяжения, давление грунта насыпи, гидростатическое давление, влияние усадки и ползучести бетона, влияние осадки грунта.

К временным нагрузкамот подвижного состава и пешеходов относят: вертикальные нагрузки, давление грунта от подвижного состава, горизонтальная поперечная нагрузка от центробежной силы, горизонтальные поперечные удары подвижного состава, горизонтальная продольная нагрузка от торможения или силы тяги.

Другие нагрузки: ветровая, ледовая, нагрузка от навала судов, от температурно-климатического влияние, строительные нагрузки, сейсмические и случайные.

Специфические нагрузки: строительные нагрузки при ремонтах, аварийные.

При расчете мостов нагрузки учитываются в разных сочетаниях:

Основными сочетаниями считают действие одновременно постоянной нагрузки, временной подвижной вертикальной нагрузки, давления грунта, вызванного временной нагрузкой и центробежной силой.

Дополнительными называют сочетания, при которых одновременно с одной или с несколькими нагрузками основных сочетаний действуют другие виды нагрузок, кроме строительных и сейсмических.

Особыми называют сочетания, включающие сейсмические или строительные нагрузки совместно с другими.

Нормативную временную нагрузку от автотранспортана всех автомобильных дорогах следует принимать по двум моделям:

модель 1 – моделирует нагрузку от подвижного состава по схеме АК;

модель 2 – по схеме одиночной колесной нагрузки НК.

В расчетах принимаеться та модель, которая создала в элементах или сечениях сооружения наиболее неблагоприятный эффект.

Модели используются для расчата мостов и труб на автомобильных дорогах I-V категорий (по классификации ДБН В.2.3-4), на городских автомагистралях и магистральных улицах общегородского назначения, дорогах и улицах в городах и сельских населенных пунктах (по классификации ДБН В.2.3-5).

Модель 1 –нагрузка от автотранспортных средств в виде АК. Применяется вместе с другими движущимися нагрузками, предусмотренными нормами (от пешеходов).

Нагрузка от автотранспортных средств АК представлена в виде полос (рис.3), равномерно распределенной нагрузки V, интенсивностью 0,98 кН/м. Каждая из полос содержит двухосный тандем (тележку) с осевой нагрузкой Р = 9,81 кН.

Рисунок 3

Модель 1 имеет два класса нагрузки К, который принимается в зависимости от технической классификации автомобильных дорог и улиц:

- К = 15 – на автомобильных дорогах І, II и III категорий, на городских автомагистралях и магистральных улицах общегородского значения, а также на мостах длиной свыше 200 м на дорогах IV и V категорий;

- K = 11 – на всех других автомобильных дорогах и улицах населенных пунктов.

На одной полосе нагрузки АК должен находиться только один тандем. Исключение – это загрузка двумя тандемами, которая выполняется для опорного сечения балки над промежуточной опорой или в рамных системах для определения изгибающего момента. При этом минимальное расстояние между тандемами составляет 20 м. К нагрузке двумя тандемами вводится понижающий коэффициент s₀ = 0,85.

Количество полос движения может отличаться от количества полос нагрузок АК. Количество полос нагрузок АК устанавливается расчетом и определяется как целое число от деления габарита проезда (учитываются полосы движения в обоих направлениях) на 3,5 м. Разница между количеством полос нагрузок и количеством полос движения называется дополнительными полосами. При наличии на мосту разделительных полос или зон, отделенных для трамвайных путей, количество полос нагрузки АК следует находить, учитывая в габарит проезда и эти зоны, допуская возможность переоборудования моста в будущем.

Размещение полос нагрузок АК поперек моста выполняется по двум правилам:

- минимальное расстояние от оси полосы к ограждению (барьера, парапета, бордюра и тому подобное) составляет 1,5 м;

- минимальное расстояние между осями полос составляет 3,0 м.

При всех расчетах элементов мостов нагрузка с первой полосы (которая создает наиболее неблагоприятный эффект) принимается с коэффициентом s_і = 1,0.

С остальных полос (нумерация полос устанавливается по снижению нагружающего эффекта) нагрузки принимают с коэффициентом s_і, который равняется:

а) для тандемов нагрузки АК:

- первой и второй полосы – s_і = 1,0;

- третьей – s_і = 0,75;

- четвертой – s_і = 0,5;

- пятой и дальше – s_і = 0,0;

- для дополнительных полос нагрузок третьей и четвертой – s_і = 0,25;

- для дополнительной полосы нагрузок пятой и дальше – s_і = 0,0.

б) для распределенной нагрузки АК:

- первой полосы – s₁ = 1,0;

- второй полосы и всех последующих – s₁ = 0,6;

- для всех дополнительных полос нагрузки – s₁ = 0,25.

Модель 2– нагрузка от колесного экипажа НК.

Нормативную временную нагрузку на пешеходные мосты и тротуары принимают:

- на пешеходные мосты и тротуары городских мостов – 3,92 кПа (400 кг/м2)

- на тротуары мостов (при расчетах с учетом других нагрузок) – 1,96 кПа (200 кг/м2).

Временные вертикальные нагрузки являются подвижными и действуют на мост динамически и возникающие усилие и деформации больше, чем при статических нагрузках.

- Учет динамического влияния осуществляется путем введения динамического коэффициент (1+µ). Согласно табл.17.2 ДБН для для расчета всех элементо

- для тележки АК:

(1+µ) = 1,3;

- для полосовой нагрузки АК:

(1+µ) = 1,0;

- для одиночных НК–100, НК–80:

(1+µ) = 1,0;

- для нагрузок на тротуары:

(1+µ) = 1,0.