Подвижная вертикальная нагрузка

Расчетные нагрузки мостов

Мосты подвергаются действию различных нагрузок, которые могут быть разделены на следующие основные виды:

1) вертикальная нагрузка:

а) подвижная, или временная,

б) постоянная;

2) горизонтальная нагрузка:

а) ветровая,

б) центробежная,

в) тормозная.

Кроме вертикальных и горизонтальных нагрузок, на мосты могут действовать также удары и толчки подвижной нагрузки, изменения температуры, давление грунта, действие льда, просадки опор, сейсми­ческие и другие воздействия.

Подвижной, или временной, нагрузкой мостов называют нагрузку от проходящих по мосту автомобилей, тракторов, трамваев, толпы и др., для которых и предназначается данный мост.

Постоянной нагрузкой называют нагрузку от собственного ве­са моста.

Собственный вес, временную нагрузку с учетом динамического эф­фекта, давление грунта и центробежные силы принято называть основными нагрузками, так как они всегда проявляются при работе моста. Остальные нагрузки - силы торможения, давление ветра, воздействие льда и др., проявляющиеся реже, принято называть дополнительными.

Дополнительные нагрузки рассматриваются как основные при рас­чете элементов моста, предназначенных специально для их восприятия (например, для ветровых связей моста ветровая нагрузка будет ос­новной).

Расчетные нагрузки для городских мостов устанавливаются специ­альными нормами.

Обращающаяся по городским мостам подвижная нагрузка очень разнообразна. Поэтому при проектировании городских мостов и других искусственных сооружений расчет их принято производить на условную подвижную нагрузку в виде колонны грузовых автомобилей, сле­дующих друг за другом на определенных расстояниях.

При трамвайном движении по мосту принимают условную расчет­ную нагрузку в виде трамвайных поездов.

Расчетная нагрузка тротуаров принимается в виде сплошной толпы людей. Нормативная автомобильная нагрузка состоит из колонн автомоби­лей, следующих друг за другом в установленном порядке.

В составе каждой колонны, кроме основных (нормальных) автомо­билей весом Р, имеется один утяжеленный автомобиль. Длина расчет­ной колонны автомобилей не ограничивается. Нормативная нагрузка установлена различных классов. Каждому классу нагрузки присвоено определенное обозначение, состоящее из буквы Н и цифры, указываю­щей общий вес каждой из основных автомашин в колонне. Таким обра­зом, нагрузки Н-18, Н-13, Н-10 и Н-8 состоят соответственно из ряда ос­новных автомашин весом по 18, 13, 10 и 8 т. Вес утяжеленной автомаши­ны в этих колоннах составляет соответственно 30; 16,9; 13 и 10,4 т.

Нормативная нагрузка по схеме Н-18 состоит из колонны двухос­ных автомобилей с утяжеленной трехосной автомашиной; нагрузки по схемам Н-13, Н-10 и Н-8 имеют все двухосные автомобили.

Нагрузка Н-18 применяется для расчета железобетонных, металли­ческих, каменных и бетонных мостов.

Деревянные мосты рассчитывают на нагрузки Н-10 и Н-8. Нагруз­ка по схеме Н-13 в настоящее время все реже применяется при проек­тировании городских мостов.

При расчете мостов колонны автомобильной нагрузки размещают в несколько рядов по ширине моста. Число рядов (колонн) грузовиков принимают в зависимости от возможного размещения их по ширине ездового полотна на мосту. Автомашины располагают параллельно продольной оси моста, причем для всех колонн грузовиков можно при­нимать движение в одном направлении.

Расстояние между кузовами автомашин в соседних колоннах долж­но быть не менее 0,1 м. Габарит расчетного автомобиля не должен выступать за пределы проезжей части.

В случае установки на мосту более двух колонн грузовиков при оп­ределении наибольших усилий в элементах моста принимают умень­шение расчетной нагрузки вследствие малой вероятности одновремен­ного совпадения самых невыгодных расположений временной нагрузки во всех колоннах грузовиков.

Это уменьшение принимают при загрузке тремя колоннами - на 15% нагрузки трех рядов; при загрузке четырьмя колоннами - на 25% на­грузки четырех рядов.

Для облегчения расчетов вместо поезда грузовиков можно пользо­ваться эквивалентными нагрузками, величины которых приводятся в технических условиях.

Расчетная трамвайная нагрузка представляет собой ряд следующих друг за другом трехвагонных трамвайных поездов. Каждый трамвайный поезд состоит из двух моторных вагонов, между которыми расположен прицепной вагон.

Имеются два класса нормативной трамвайной нагрузки: Т-11 и Т-13, с давлением на ось моторного вагона, равным 11 и 13 т.

Нагрузка Т-13 применяется при расчете железобетонных, металлических, каменных, бетонных мостов, нагрузка Т-11- при расчете де­ревянных мостов. При расчетах вместо трамвайных поездов также мож­но пользоваться эквивалентными нагрузками.

Кроме расчета мостов на автомобильную и трамвайную нагрузки, обязательна проверка их на пропуск колесной нагрузки весом 80 т (НК-80) или гусеничной весом 60 или 30 т (НГ-60 и НГ-30). Железобетонные, металлические, каменные и бетонные городские мосты, как правило, проверяют на пропуск нагрузки НК-80; деревянные мосты проверяют на пропуск нагрузок НГ-60 или НГ-30.

Нормативная колесная или гусеничная нагрузки принимаются в виде одной машины на колесном или гусеничном ходу, установленной в расчетном положении на мосту параллельно его оси. Расстояние от внешней грани гусеницы или ската до бордюра тротуара должно быть не менее 0,25 м.

Проверку на пропуск тяжелой колесной или гусеничной нагрузки производят при отсутствии на мосту какой-либо другой нагрузки.

Нормативная нагрузка от толпы принимается в виде равно­мерно распределенной нагрузки, располагаемой только на тротуарах, а для пешеходных мостов — по всей их ширине. Нагрузка от толпы принимается равной 500 кг/м² для расчета элементов тротуаров и про­езжей части, а также для всех элементов пешеходных мостов. Для расчета главных ферм мостов под автодорожное движение нагрузку от толпы принимают 400 кг/м².

При движении воздействие временной нагрузки не ограничивается передачей конструкции моста только давлений от веса движущихся грузов (статическое действие), а сопровождается рядом дополнитель­ных толчков, ударов, перегрузок и др., называемых динамическими воздействиями.

Совокупность динамических воздействий движущейся временной на­грузки на мосты принято учитывать при расчете упрощенно, путем ум­ножения статического действия нагрузки на динамический коэффи­циент, больший единицы.

Для металлических мостов динамический коэффициент принимают по формуле:

для главных ферм висячих мостов:

где: l - расчетный пролет или длина непрерывного загружения рассчитываемой конструкции.

В железобетонных мостах динамический коэффициент принимают:

для балочных и рамных конструкций при l < 5 м -1 + μ =1,3

при l> 45 м -1 + μ =1,0

для арок и сквозных ферм при l < 20 м -1 + μ =1,2

при l > 70 м -1 + μ =1,0

для сплошных сводов при l< 20 м -1 + μ =1,15

при 1> 70 м - 1 + μ =1,0

При расчете деревянных мостов, труб под насыпями, каменных и бетонных мостов динамический коэффициент не вводится.

Проверку мостов из любых материалов на пропуск тяжелой гусе­ничной нагрузки принято производить без введения динамического ко­эффициента.

Нагрузка от толпы также принимается без учета динамического коэффициента.

Дата добавления: 2014-10-15