Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Искусственные сооружения на дорогах arrow ВСН 32-89 Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксп  
19.08.2018
    
ВСН 32-89 Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксп

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ
АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ

ВСН 32-89

Утверждена

Министерством автомобильных

дорог РСФСР

22 июля 1988 г.

МОСКВА 2000

Настоящая инструкция разработана взамен ранее действовавшей инструкции ВСН 32-78.

Она содержит методику определения грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений мостов, имеющих дефекты в несущих элементах конструкций, а также конструкций без дефектов, грузоподъемность которых неизвестна.

Инструкция предназначена для инженерно-технических работников.

 

Инструкция разработана совместно НПО Росдорнии (кандидаты техн. наук С.А. Мусатов, В.И. Шестериков, инж. С.И. Рыклин), НПО «Дорстройтехника» Миндорстроя БССР (канд. техн. наук П.В. Золотов, инж. А.Г. Пастушенко) и кафедрой мостов ХАДИ (канд. техн. наук Н.П. Лукин, инж. А.С. Лозицкий) при участии кафедры мостов МАДИ (канд. техн. наук С.О. Зеге).

Ответственный за выпуск С.А. Мусатов

Заведующий редакцией Л.П. Топольницкая

Редактор К.М. Ивановская

Министерство автомобильных дорог РСФСР

Ведомственные строительные нормы

ВСН 32-89

Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов

Взамен ВСН 32-78 Минавтодора РСФСР

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Настоящая инструкция устанавливает правила определения грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений для определения условий пропуска по ним транспортных средств, включая тяжеловесные.

1.2. Инструкция предназначена для использования мостоиспытательными станциями, проектными организациями и специалистами-мостовиками эксплуатационных организаций.

1.3. В Инструкции приняты следующие понятия:

грузоподъемность - наибольшая масса (класс) транспортного средства определенного вида, которая может быть безопасно пропущена в транспортном потоке или одиночном порядке по сооружению с учетом его фактического состояния.

Безопасность пропуска транспортных средств характеризуется отсутствием опасности наступления предельного состояния в сооружении от этих нагрузок;

несущая способность - предельные усилия, которые могут быть восприняты сечением элемента до достижения предельного состояния;

дефект - это каждое отдельное несоответствие конструкции пролетного строения установленным требованиям (ГОСТ 15467-79);

повреждение - это недостаток в виде нарушения формы или целостности элемента, возникающего в результате силового, температурного или влажностного воздействия, приводящего к снижению его грузоподъемности и долговечности.

Внесена дорожным научно-исследовательским и производственно-технологическим объединением НПО Росдорнии

Утверждена Министерством автомобильных дорог РСФСР

Срок введения

1.01.1990

1.4. Грузоподъемность для потока (колонны) автомобилей выражают в виде:

массы эталонного трехосного грузовика, находящегося в составе колонны таких же автомобилей с дистанцией 10 м (рис. 1);

Рис. 1. Эталонная автомобильная нагрузка

установленного класса К автомобильной нагрузки по схеме АК, приведенной в СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы».

Грузоподъемность для тяжелой одиночной нагрузки принимают в виде массы эталонной четырехосной тележки с расстоянием между осями 1,2 м (рис. 2).

Рис. 2. Эталонная одиночная нагрузка

1.5. При определении грузоподъемности через эталонную одиночную нагрузку предусматривают наиболее невыгодное ее расположение в пределах фактической ширины проезжей части, но не ближе 0,25 м к бордюру, считая от края обода, если мост запроектирован по нормам до 1984 г.

1.6. Применительно к автомобильной нагрузке грузоподъемность определяют для условия движения нескольких рядов колонн, число которых соответствует числу полос движения и положение в пределах ездового полотна не выгоднейшее для рассматриваемого сечения конструкции. Расстояние между осями соседних рядов колонн автомобилей должно быть не менее 3,0 м. Установку автомобильной нагрузки на пролетном строении по схеме АК принимают по СНиП 2.05.03-84.

1.7. Возможность пропуска конкретных тяжеловесных транспортных средств по сооружению с весом или осевыми нагрузками, превышающими установленную эталонную нагрузку (например, сверхнормативную), определяют соответствующим расчетом каждого объекта на это транспортное средство отдельно.

1.8. Регулирование режима движения по мосту с установленной грузоподъемностью осуществляют с помощью соответствующих дорожных знаков по ГОСТ 10807-78, причем весовые параметры транспортного средства приводятся к значениям его массы:

ограничение массы (знак 3.11);

ограничение нагрузки на ось (знак 3.12), если определяющими грузоподъемность являются элементы ездового полотна (деформационные швы, сопряжение моста с насыпью, настил) или плита проезжей части;

ограничение максимальной скорости автомобилей (знак 3.24), если при определении грузоподъемности это необходимо из-за состояния покрытия, деформационных швов, узла сопряжения моста с насыпью.

Можно использовать также дополнительную информацию в виде табличек (например, «Проезд по оси проезжей части» и др.).

1.9. Расчет грузоподъемности несущих моментов пролетного строения следует производить с учетом действительных размеров элементов, распределения усилий между элементами от постоянных и временных нагрузок, дефектов и повреждений, влияющих на грузоподъемность, прочностных и деформативных характеристик бетона и арматуры.

Во всех случаях решению этой задачи предшествует:

обследование сооружения, включая ознакомление с технической документацией, для установления данных по сооружению и характера изменения его состояния;

уточнение расчетной схемы сооружения (пролетных строений, опор и их элементов) с учетом данных обследований и испытаний;

вычисление геометрических характеристик элементов по результатам замеров их сечений - площади сечения элементов и рабочей арматуры, моментов сопротивления сечения, статических моментов и др.;

определение прочностных и деформативных характеристик материалов конструкции - прочности бетона на сжатие и марки стали арматуры (а по ним установление расчетных сопротивлений материалов, которые следует принимать при определении несущей способности сечения), а также и модуля упругости;

определение (прямым или косвенным путем) соответствия фактических размеров несущих конструкций, влияющих на надежность сооружения, конструктивным требованиям по проекту и СНиПу (по толщине элементов, защитному слою, расположению арматуры и др.).

1.10. Работы по обследованию пролетных строений проводят в соответствии с требованиями СНиП 3.06.07-86 «Мосты и трубы. Правила обследования и испытания».

1.11. Для установления грузоподъемности пролетных строений следует определить:

предельные усилия или деформации для расчетных сечений по первой и второй группам предельного состояния (несущую способность сечения ;

долю расчетных усилий или деформаций от постоянной нагрузки  и толпы  с учетом имеющихся изменений в статической схеме и дефектов (повреждений):

долю от предельных усилий или деформаций, которую можно передать на подвижную временную нагрузку (допустимые значения расчетного усилия) ;

допустимые значения веса подвижной временной вертикальной нагрузки по схеме эталонной (автомобильной, одиночной колесной) или допустимый класс нагрузки К.

1.12. Допустимые значения веса эталонной подвижной вертикальной нагрузки или допустимый класс нагрузки устанавливают, вычисляя усилия от этих нагрузок  и сопоставляя их с допустимым значением расчетного усилия  при соблюдении условия: .

1.13. Задача может быть решена как теоретически, так и экспериментально-теоретическими методами.

При теоретическом методе значения  от временной подвижной вертикальной нагрузки эталонной или тяжеловесной вычисляют по результатам загружения линий (поверхностей) влияния усилий в рассчитываемых элементах с учетом указаний п. 1.17-1.21.

Для вычисления ординат поперечных линий (поверхностей) влияния могут быть использованы соответствующие таблицы приложений 1, 2, 5 и 6 - настоящей Инструкции, программы, разработанные автодорожными институтами (МАДИ, ХАДИ1 и др.), а также другие программы, позволяющие получить ординаты поверхностей влияния усилий в балках.

1Для инженерных расчетов на кафедре мостов ХАДИ составлены программы ЭМ-5.1 (ЭВМ и ПЭВМ), а в МАДИ - расчетная программа POSTV.

Экспериментально-теоретический метод предусматривает экспериментальное определение жесткостных характеристик (деформаций) отдельных элементов в пространственной системе пролетного строения или определение ординат для построения поперечных линий влияния главных балок пролетных строений, а затем расчетным путем - определение грузоподъемности как в теоретическом методе.

1.14. Необходимость испытаний пролетного строения устанавливает организация, проводящая обследование, в зависимости от характера обнаруженных дефектов, влияющих на грузоподъемность, а также полноты информации о сооружении, полученной при обследовании.

Статические испытания проводят для построения натурных поперечных линий влияния прогибов и других характерных деформаций в средних сечениях главных балок, необходимых для расчета усилий. Подбор испытательной нагрузки производят расчетным путем (см. п. 5.4). Измерительную аппаратуру следует принимать согласно пп. 5.9-5.13.

Испытания пролетного строения организуют в соответствии с СНиП 3.06.07-86, а также п. 5.4.

1.15. Перечень основных дефектов, влияющих на расчетную схему, геометрические характеристики элементов, прочностные и деформативные характеристики материала, несущую способность сечения, распределение усилий между элементами (пространственную работу конструкций), приведен в. табл. 1.

Таблица 1

№ пп

Вид дефекта

Характер влияния на элемент

Форма учета

1

2

3

4

1

Коррозия рабочей арматуры в растянутой зоне

Ослабление сечения растянутой арматуры, снижение несущей способности балок на изгиб и жесткости

Учитывать фактические размеры площади арматуры по результатам замера

2

Разрыв отдельных стержней рабочей арматуры в растянутой зоне

То же

То же

3

Искривление (смятие) стержней рабочей арматуры растянутой зоны

То же

Согласно п. 2.5

4

Коррозия арматуры хомутов и отогнутых стержней

Снижение несущей способности балок на поперечную силу

Согласно п. 2.5

5

Повреждение бетона сжатой зоны балок:

 

 

раковины, сколы

Ослабление сечения сжатой зоны балок

Учитывать фактические размеры сечения по результатам замера

разрыхление бетона

Снижение прочности бетона сжатой зоны

Учет фактической прочности (см. п. 2.14)

продольные трещины (вдоль действия сил)

Разрушение сжатой зоны бетона (полное или частичное)

Выключение из работы этих балок или учет их в работе по результатам испытания

6

Повреждение бетона в зоне главных напряжений балок (приопорное сечение):

раковины, сколы

Снижение прочности балок за счет: уменьшения сечения снижения прочности

Учет фактических размеров сечения путем замера с натуры

Разрыхление бетона

 

Учет фактической прочности бетона (см. п. 2.14)

7

Вертикальные трещины в средней части балок в растянутой зоне:

Снижение жесткости и изменение распределения усилий между балками:

Учет фактического распределения по результатам испытаний:

раскрытие более 0,2 до 0,5 мм

значительное

пп. 5.2-5.13

раскрытие более 0,5 мм в результате потери связи арматуры и бетона

очень значительное

п. 5.16

 

раскрытие более 0,5 мм вследствие текучести арматуры

разрушение балки

Выключение балки из работы

8

Трещины по контакту ребра балок с плитой

Снижение жесткости и прочности

Учет фактического распределения усилий между балками по результатам испытания

9

Нарушение объединения сборных балок на сварных соединениях полудиафрагм:

срез (отсутствие) сварных накладок по нижней зоне в отдельных местах;

разрушение анкеровки закладных деталей;

косые трещины в полудиафрагмах

Нарушение схемы пространственной работы пролетного строения и поперечного распределения усилий

Учет фактического распределения усилий между балками по результатам испытания (пп. 5.2- 5.13) или по п. 5.15

10

Нарушение объединения балок по монолитным диафрагмам (железобетонным стыкам): вертикальные или наклонные трещины на всю высоту диафрагм;

повреждение основной арматуры (коррозия, разрыв, изгиб);

повреждение бетона (сколы, растрескивание)

Нарушение схемы пространственной работы пролетного строения и поперечного распределения усилий

Учет фактического распределения усилий между балками по результатам испытания (пп. 5.2-5.13) или по п. 5.15

11

Повреждения плиты проезжей части:

Снижение несущей способности плиты:

 

пробоины

местное

Учет фактической площади сечения

трещиноватый бетон (частая сетка) или выщелачивание бетона

общее

Учет фактической прочности бетона (см. п. 2.14)

сколы бетона по нижней грани плиты

в панелях

Учет только арматуры (без бетона)

коррозия рабочей арматуры или механические повреждения

общее

Учет фактической площади арматуры

обрушение консоли плиты

в панелях обрушения

Выключение из работы

12

Зависание балок над опорной частью: одиночный случай групповой

Изменение распределения усилий между балками

Выключение из работы этих балок

13

Трещины в зоне анкеровки преднапряженной арматуры балок

Потеря предварительного напряжения в арматуре, возможно изменение распределения усилий между балками

Учитывать при определении трещиностойкости по результатам испытания

14

Вертикальные трещины от постоянных нагрузок в ребрах преднапряженных балок в растянутых участках:

одиночные волосные

 

Не учитывать

с раскрытием 0,1 мм

более

Снижение жесткости (строительного подъема)

Учитывать фактическое распределение усилий по результатам испытаний

15

Продольные трещины вдоль преднапряжений арматуры балок:

отдельные прерывистые

сплошные

Возможно ослабление площади рабочей арматуры

Учет фактической площади арматуры

16

Трещины в опорных зонах неразрезных балок (как правило, в верхних участках с выходом на плиту)

Изменение напряженного состояния из-за осадки опор

Учет фактического перераспределения усилий по длине балки

17

Неровности покрытия выколы покрытия

Повышение динамического воздействия временной нагрузки на несущие конструкции

Учет повышенного динамического коэффициента (см. пп. 1.18-1.20)

18

Просадки на подходах, разрушение деформационных швов

То же

То же

1.16. Грузоподъемность пролетного строения принимают по наиболее слабому несущему элементу (главной балке, плите проезжей части, диафрагме).

Усилия определяют только в основных расчетных сечениях элементов и сечениях с дефектами, снижающими несущую способность пролетного строения.

1.17. При определении грузоподъемности пролетных строений коэффициенты надежности  для временных подвижных вертикальных нагрузок, сочетания нагрузок динамические коэффициенты  и коэффициенты , учитывающие воздействие нагрузки с нескольких полос движения, принимают:

для эталонной автомобильной нагрузки в виде колонны автомобилей как для тележки нормативной нагрузки по СНиП 2.05.03-84;

для эталонной автомобильной нагрузки в виде схемы АК по СНиП 2.05.03-84;

для эталонной тяжелой одиночной нагрузки как для НК-80 по СНиП 2.05.03-84.

1.18. В случае разрушения покрытия проезжей части или наличия на нем неровностей, а также порожков около деформационных швов и в местах сопряжения с насыпью повышенные значения динамических коэффициентов устанавливают по результатам испытания сооружения под динамическими нагрузками или согласно указаниям пп. 1.19-1.21.

1.19. При разрушении покрытия на всей длине проезжей части с периодически повторяющимися выбоинами и наплывами и глубине разрушения не менее 50 мм значения динамических коэффициентов принимают следующими:

для автомобильной нагрузки при скорости движения 60 км/ч и более =1,7 (для главных балок и плитных пролетных строений); =2,0 (для плиты проезжей части и диафрагм); для автомобильной нагрузки при скорости движения до 30 км/ч =1,5 (для всех случаев); для остальных скоростей движения - интерполяцией;

для тяжелой одиночной нагрузки =1,15 (для главных балок); =1,45 (для плиты проезжей части и диафрагм).

1.20. При единичных выбоинах (ямах, наплывах, порожках) глубиной до 100 мм динамические коэффициенты имеют следующие значения: для автомобильной нагрузки =1,4 для главных балок и плитных пролетных строений; =1,7 для плиты проезжей части и диафрагм;

для тяжелой одиночной нагрузки см. п. 1.19.

1.21. Если стрела прогиба проезжей части от собственного веса (по оси полосы движения) f на участке между опорами превышает значения , приведенные в табл. 2, то динамический коэффициент следует определять по формулам:

для автомобильных нагрузок

;

для одиночной нагрузки

.

где l - длина пролетного строения, м;  - коэффициент, учитывающий увеличение динамического воздействия, принимаемый равным 1,5 при  и 2.0 при .

Таблица 2

Разрешенная скорость движения грузовых автомобилей по мосту, км/ч

Предельные углы перелома продольного профиля над опорами, %

 в долях l

Более 60

1,6

0.0020

До 60 включительно

2,0

0.0025

» 40 »

2,5

0.0030

» 20 »

3,2

0,0040*

*При f > 0,12l движение грузовых автомобилей по мосту должно быть запрещено из условия безопасности.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ

2.1. Предельные усилия  в расчетных сечениях несущих элементов по условиям достижения предельных состояний первой и второй групп при известном армировании определяют по указаниям СНиП 2.05.03-84 с учетом дефектов, снижающих несущую способность (обрывы, погнутость и коррозия стержней арматуры, уменьшение площади сжатой зоны бетона). Дефекты учитывают путем натурных измерений сечений или введения коэффициентов условий работы по п. 2.5.

2.2. В монолитных мостах к предельным изгибающим моментам в расчетных сечениях элементов, таких, как плита, продольные и поперечные балки вводят повышающий коэффициент условий работы  (учитывающий арочный эффект), значения которого следующие:

Для плиты проезжей части при соотношении сторон ................. 1,25

То же, при отношении короткой стороны к длинной .......................... 1,10

Для средних пролетов многопролетных поперечных и продольных вспомогательных балок.................................................................................................. 1,2

Для однопролетных поперечных балок и крайних пролетов многопролетных поперечных и продольных вспомогательных балок................................................... 1,1

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: