2.3 «Мосты и сооружения на дорогах»

1.Группы предельных состояний

Необходимость в расчетах возникает при решении след. задач: 1)Определ. необходимые размеры элементов создаваемой конструкции для пропуска заданной нагрузки. Это задача проект-ния. 2)Определение возможности пропуска зад. нагрузки по имеющейся констр-ции. Это задача проверки прочности конструкции. 3)Опред. пред-но возможное знач. нагрузке при заданной ее схеме на имеющ-ся констр-цию. Это задача определения грзоподъемности констр-ции.

Эти задачи решаются по методу пред-ных состояний(состояния, при кот. конст-ция перестает удовл-ть предьявленным к ней в процессе эксплуатации требованиям.

Различ.2 группы пред. состояний:

1 гр.- по несущей способности или непригодности к эксплуатации,сюда относ.:-общая потеря уст-ти формы сооруж.; -потеря уст-ти положения; -вязкое,хрупкое,устал-ное или др. разрушение; -разрушения под совместным воздействием силовых фак-в и неблагопр.влияния внешн. среды; -резонансное колеб.,привод. к невозможн. экспл-ции.

2 гр.-по непригодности к нормальной эксплуатации,сюда относ.: -сост. констр-ции снижающ. их долговечность вследствие появления недопустимых колебаний, трещин, перемещений.

Расчет констр-ций д-н гарантировать их возможности наступления любого из 2-х групппред-х сост.

Ненормальной счит. эксплуатация,осущ-мая без ограничений и вне очередного ремонта в соответств. с условиями,предусмотрен. заданием на проектир-нии. Для кажд.элем. констр. любое из 1 гр.пред-х сост. не наступает, если выполняется след. условие: Nmax < = Фmin

Nmax – возможное усилие в элементах(М1, Q1,N1)

Фmin – наименьшее знач. несущей способности элемента.

Nmax зависит от нагрузки, действ. на констр., расчетной схемы, размеров констр.

Фmin завис. от прочности материала, формы и геометрич. размера поп. сечения элемента конструкции.

2.Классификация труб на автомобильных и городских дорогах

Трубы классифицируют:

По условию протекания воды: - безнапорные; - полунапорные; - напорные.

По очертанию отверстия: - круглые; -прямоуг.; -овалоидальные; -арочные.

По числу отверстий: -1очковые; -2хочковые; -многоочковые.

По тип оголовков: -портальные; -раструбный; -раструбные,с конич. входным звеном; - воротниковые.

По материалу: - камен.; -бетон; -Ме; -ж/б.

По длине: - малые(< = 20м); -средние(>25,< =100 м); -большие( >100 м)

Водопроводные трубы классиф.:

1)по условиям строительства:- равнинная местность;-косогорная.

2)по материалам: -камен.; -бетон.; -ж/б; -Ме; -деревянные; -полимерные, -стеклопластиковые.

3)по форме поперечного сечения: -круглые; -прямоуг.; -овалоидальные; -сводчатые.

4)по количеству очков: -1очковые; -2хочковые; -3хочковые; -4хочковые.

5) по условиям пропуска потока: -безнапорные Н< = hтр или hтр > H(на 20%); -полунапорные Н > hтр( >20%) трубы на входе работают полным сечением; -напорные Н > hтр ( >20% и при спец.входном оголовке обтекаемой формы. На большей части длины труба работает полным сечением.

3.Нагрузки и воздействия (одиночная ось, нагрузка нк, нагрузка нг)

б) одиночная ось. На действие одиночной оси проверяют элементы проезжей части мостов, несущие конструкции которых были рассчитаны на нагрузку А8.

в) одиночные тяжеловесные. Необходимость расчета на такие нагрузки мостовых конструкций возникла в связи с тем, что по мосту пропускают одиночные особо тяжёлые трейлеры, тягочи, тракторы, специальные виды техники. К ним относят нагрузки НК80 и НК112.

Р1 – давление на колесо. Для нагрузки НК80 = 98кН/колесо, для нагрузки НК112 – 137,25кН/колесо.

На действие нагрузки НК112 проверяют конструкцию мостов, рассчитанную на нагрузку А14, а нагрузку НК80 рассматривают с нагрузкой А11 к НГ60.

Интенсивность нагрузки НГ60 составляет 59кН на 1 метр гусеницы. На нагрузку НГ60 проверяют конструкции мостов, рассчитанные на нагрузку А8.

Загружают одиночными тяжеловесными нагрузками пролётное строение только в пределах ширины проезжей части. На всём пролётном строении устанавливается только одна тяжеловесная нагрузка, толпа совместно с ней не рассматривается. При расчётах на раскрытие трещин, нагрузка НК112 принимается с коэффициентом 0,8.

2. От толпы. Нормативная нагрузка от толпы на пешеходных мостах принимают вертикальной, равномерно распределённой по всей поверхности тротуара с интенсивностью 3,92кПа. При расчёте тротуаров автодорожных мостов, эту нагрузку вычисляют по формуле: Рт = 3,92 – 0,0196∙λ ,

Где λ – длина загружения линии влияния.

Все временные нагрузки от подвижного состава принимают с динамическим коэффициентом (1+μ), которая учитывает то, что временная вертикальная нагрузка, являясь подвижной, воздействует на мост динамически и вызывает в нём усилия и деформации, больше чем при статических нагрузках. Для нагрузки АК и одиночной оси при расчётах балочных, ж.б. пролётных строений, автодорожных и городских мостов, динамический коэффициент определяют:

(1+μ) = > 1,

Для нагрузки НГ60, динамический коэффициент = 1,1, для толпы этот коэффициент = 1,0, для одиночной тяжеловесной нагрузки НК112 и НК80 - (1+μ) = 1,1 при λ ≤ 1м и (1+μ) = 1,3 при λ ≥ 5м. Промежуточное значение определяют по интерполяции.