CC BY
99
УДК 624.27(075.8)
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ С УЧЕТОМ ВОЗРОСШИХ НАГРУЗОК ОТ ТРАНСПОРТА
Б.В. Соловьев, Е.Н. Малясова
THE FEATURES OF DESIGNING AND OPERATION OF REINFORCED CONCRETE HIGHWAY BRIDGES SUBJECT TO INCREASED LOADS FROM TRANSPORT
B.V. Solovyev, E.N. Maljasova
Рассматриваются особенности проектирования и эксплуатация автодорожных мостов. В связи с увеличением нагрузок от автомобильного транспорта увеличиваются усилия в балках железобетонных мостов, возрастает необходимость корректировки типовых решений сборных балочных малых мостов.
Ключевые слова: мосты, эксплуатация, реконструкция, нагрузки и воздействия, надежность.
The special features of design and operation of highway bridges are examined. The loads of motor transport increased, because of that the strains increased in reinforced concrete beams of bridges, the necessity of correction of the standard solutions of small ready-built beam bridges grows.
Keywords: bridges, operation, reconstruction, loads and effects, reliability.
Существующая классификация мостов [1, п. 1.7] с разделением их на малые, средние и большие является условной. На практике в процессе проектирования, строительства и эксплуатации сооружений это разделение не учитывается. Технические решения из области большого мостостроения механически переносятся в малое. Малый мост становится по существу уменьшенной копией большого.
Опыт эксплуатации малых мостов свидетельствует о том, что равный подход к проектированию и строительству мостов разных классов нецелесообразен для малых сооружений. Отрицательным моментом является недостаточный срок службы малых мостов, который составляет от 17 до 25, реже - 35-40 лет [2]. Это в 2...2,5 раза меньше, чем срок службы больших мостов.
В последние 10-20 лет происходит интенсивное развитие автомобилестроения, растет масса и количество автотранспорта и интенсивность движения, во всех странах отмечается рост нагрузок от автотранспорта.
Поэтому ведутся работы по унификации возросших нагрузок. Так, в европейских странах в 1992 году были разработаны Еврокоды-92, которые позволили нагрузки разных стран привести к одному стандарту. Российские нагрузки от автотранспорта были близки к нагрузкам, принятым в Германии (см. рисунок), к американским по нормам ААБНТО Н20 - 816. Однако последние по
требованию заказчиков на ряде конкретных объектов увеличены до 50 % (нагрузка Н30 - 824).
В 2007 году был разработан Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52748-2007. «Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения» (дата введения 01.01.2008 г.) Нормативные нагрузки от автотранспорта выросли на 26...27 %. Нормативная нагрузка от автомобилей АК стала А14 (вместо А11) и нормативная нагрузка от нестандартных транспортных средств, пропускаемых в специальном режиме, стала НК-100,8 (вместо НК-80).
В связи с увеличением нагрузок от транспортных средств, эксплуатирующим и проектным организациям необходимо более ответственно реагировать на техническое состояние построенных сооружений и при проектировании новых.
Существующие нормы не дают никаких указаний по назначению динамических коэффициентов для конструкций, которые реконструированы или усилены постановкой дополнительных несущих элементов. Нет также никаких указаний по определению динамических коэффициентов для конструкций, изменяющих статическую схему в результате усиления и реконструкции.
При проведении динамических расчетов усиливаемых или реконструируемых пролетных строений большинство параметров, используемых для этих целей, может быть получено экспериментальным путем. Практически же, единственный
14
Вестник ЮУрГУ, № 35, 2009
Соловьев Б.В., Малясова Е.Н.
Особенности проектирования и эксплуатации железобетонных автодорожных мостов...
Мр. нагрузки страны
Мр. нагрузки сю Ев рокаду-92
Сравнение предлагаемых Еврокодами нагрузок с национальными по нормам европейских стран, где £ - длина моста
параметр, требующий нормирования - это уровень надежности [3] для оценки результатов экспериментальных исследований и динамических расчетов пролетных строений.
В связи с увеличением нагрузок от автомобильного транспорта по ГОСТ Р 52748-2007 динамическое воздействие увеличивается на конструкции пролетного строения опасны не только для большепролетных мостов, но, по нашему мнению, и для малых, масса которых сопоставима с нормативной подвижной нагрузкой.
Если отечественными нормами допускаются вертикальные упругие прогибы автодорожных и
городских мостов не более Ь, то нормами
КНР соответственно
1
800
1
L и
1
600
1
L, по нормам
L.
США соответственно--------Ь и
800 1000
Как отмечалось выше, необходимы исследования, особенно старых мостов, имеющих повреждения, запроектированных по типовой серии 3.503-12 «Балки пролетного строения длиной 12, 15, 18, 21, 24 и 33 м с натяжением высокопрочной арматуры класса ВП на упоры в виде пучков (серия введена в действие Минтрансстроем в 1976 г.). Балки двутаврового сечения объединяются по выпускам арматуры полок монолитными участками.
Типовая серия 3.503.1-81 (переработанная серия 3.503-12) утверждена корпорацией Трансстрой в 1994 году. Высота балок увеличилась на 3 см за счет увеличения высоты полки с 15 см до 18 см.
Мы остановились на указанных сериях, т.к. эти балки изготавливает и монтирует Мостоотряд №16 города Челябинска.
Расчеты, выполненные нами для типового решения габарит Г-10 (6 балок длиной 24 м), дали следующие результаты:
1. При нагрузке НК-80 расчетный момент в наиболее нагруженной балке составил Mmsor29\,l тс-м (100%).
2. Те же балки, но нагрузка НК-100,8. Расчетный момент в наиболее нагруженной балке Мтах=327,7 тс-м (112 %).
Нами предлагается два варианта конструктивного решения пролета моста:
- Уменьшение длины балки: Г-10, длина балки 21,5 м, нагрузка НК-100,8. Расчетный момент в наиболее нагруженной балке Мтах=283,2 те м (97 %).
- Увеличение количества балок в пролете (8 балок) за счет уменьшения свесов балок: Г-10, длина балки 24 м, нагрузка НК-100,8. Расчетный момент в наиболее нагруженной балке Мтах=240,6 тс-м (82 %).
В обоих случаях нужно переделать парк имеющихся металлических форм.
Вывод:
- в создавшейся ситуации, в связи с выходом нового стандарта на автотранспортные нагрузки ГОСТ Р 52748-2007, необходима корректировка типовых серий на сборные балочные разрезные мосты;
- необходимо исследовать и уточнять коэффициенты динамичности, а также влияние повторных нагружений на малые мосты.
Литература
1. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы / Госстрой СССР. -М.: ЦИТПГосстроя СССР, 1985. -200 с.
2. Дробышевскш, Б.А. Проблемы малого мостостроения / Б.А. Дробыгиевский I/ Транспортное строительство. — 2005. -MIL- С. 22-24.
3. Иосшевский, Л.Н Практические методы управления надежностью железобетонных мостов / Л.Н. Иосшевский. - 3-е изд., перераб. и доп. -М. : Науч.-изд. центр «Инженер», 2001. - 324 с.
Поступила в редакцию 30 июня 2009 г.
Серия «Строительство и архитектура», выпуск 9
15
