Расчетные характеристики материалов

Бетон

2.1. Расчетные сопротивления бетона приведены в табл. 2.1 в зависимости от фактической прочности бетона, определяемой при обследовании (см. п. 8.9) расчетные сопротивления определяются по интерполяции.

Расчетные сопротивления бетона сжатию в расчетах элементов на выносливость следует вычислять по формуле

 

, (2.1)

где - коэффициент, зависящий от асимметрии цикла напряжений (см. п. 2.3):

 

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 и

и менее более

1,00 1,06 1,10 1,15 1,20 1,24

 

Модули упругости бетона при фактической прочности бетона R в конструкции имеют следующие значения:

 

R, Мпа (кгс/см²) 25,0 (250) 30,0 40,0 50,0 60,0

и менее (300) (400) (500) (600)

см² 27,0 29,5 33,5 36,0 38,5

Мпа (кгс/) (270) (295) (335) (360) (385)

 

Таблица 2.1. Расчетные сопротивления бетона

Вид сопротивления	Условные обозначения	Расчетные сопротивления бетона, Мпа (кгс/см^2), при фактической прочности бетона R в конструкции, Мпа (кгс/см^2)
13.0 (130)	15.0 (150)	20.0 (200)	25.0 (250)	30.0 (300)	40.0 (400)	50.0 (500)	60.0 (600)
Сжатие при расчете на прочность	Rb	5,5 (55)	6,5 (65)	8,5 (85)	10,0 (100)	12,0 (120)	16,0 (160)	19,5 (195)	23,0 (230)
Растяжение при расчете на прочность	Rbt	0,50 (5,0)	0,55 (5,5)	0,65 (6,5)	0,85 (8,5)	0,90 (9,0)	1,10 (11,0)	1,25 (12,5)	1,35 (13,5)

Примечания. 1. При классификации пролетных строений мостов, эксплуатируемых при расчетной минимальной температуре воздуха ниже минус 40⁰С, табличные значения следует умножать на коэффициент условий работы 0,9.

2. Расчетную минимальную температуру воздуха определяют согласно указаниям СниП 2.05.03-84.

 

Арматура

2.2. Расчетные сопротивления ненапрягаемой стержневой арматуры растяжению R_s и сжатию R_sc, Мпа (кгс/см²), при расчете элементов на прочность:

 

Арматура гладкая 190 (1900)

Арматура периодического профиля 240 (2400)

 

Расчетные сопротивления напрягаемой арматуры следует принимать по таблице 2.2.

При наличии сведений о марке и классе арматурной стали, использованной в пролетном строении, допускается устанавливать ее расчетные сопротивления согласно указаниям СНиП 2.05.03-84.

Расчетные сопротивления арматурной стали для ненапрягаемой арматуры R_sf при расчете элементов и напрягаемой арматуры R_pf при расчете элементов на выносливость следует определять по формулам:

; (2.2)

, (2.3)

где , - коэффициенты, зависящие от асимметрии цикла напряжений в арматуре (см. п. 2.3) и принимаемые по табл. 2.3.

Таблица 2.2. Расчетные сопротивления напрягаемой арматуры

Диаметр, мм	Расчетные сопротивления растяжению Rp напрягаемой арматуры из высокопрочной проволоки, Мпа (кгс/см^2)
гладкой	Периодического профиля
	1120 (11200) 1060 (10600) 1000 (10000) 940 (9400) 885 (8850) 825 (8250)	1100 (11000) 1030 (10300) 940 (9400) 885 (8850) 825 (8250) 765 (7650)

 

Таблица 2.3. Коэффициенты и

Вид арматуры	Значения коэффициентов и при , равном
	0,1	0,2	0,3	0,35	0,4	0,5	0,6	0,7	0,75	0,8	0,85	0,9
	Коэффициент
Гадкая Периодического профиля	0,81 0,67	0,85 0,70	0,89 0,74	0,97 0,81	0,83	0,87	0,94
	Коэффициент
Гладкая Периодического профиля	- -	- -	- -	- -	- -	- -	- -	- -	- -	0,85 0,78	0,97 0,82	0,87	0,91

 

Коэффициенты (условное отношение модулей упругости арматуры и бетона), используемые в расчетах элементов с ненапрягаемой арматурой на выносливость, принимают в зависимости от фактической прочности бетона R в конструкции, МПа (кгс/см²):

R 20,0 (200) 30,0 40,0 50,0 60,0

и менее (300) (400) (500) (600)

25 20 15 12 10

 

Для промежуточных значений прочности бетона коэффициент определяют по интерполяции.

Модуль упругости ненапрягаемой арматуры E_s принимают равным МПа ( кгс/см²), напрягаемой арматуры E_p - МПа ( кгс/см²).

2.3. Асимметрию цикла напряжений для бетона пролетных строений с ненапрягаемой арматурой следует определять по формуле

, (2.4)

где M_p – изгибающий момент в расчетном сечении элемента от постоянных нагрузок; M_k – изгибающий момент в расчетном сечении элемента от временной нагрузки.

Значения M_p определяют:

для внутренней и внешней консолей плиты балластного корыта по формулам (4.8) и (4.9) при ;

для монолитного участка плиты балластного корыта между соседними ребрами по формуле

; (2.5)

для главной балки по формуле (4.22) при .

Значения M_k определяют:

для плиты балластного корыта по формуле

; (2.6)

для главной балки по формуле

. (2.7)

В формулах (2.5) – (2.7):

A – коэффициент, равный:

для внешней и внутренней консолей плиты …………..0,5

для монолитного участка плиты между соседними ребрами:

в сечении I 0,0625

в сечении II 0,1

p_b, p_p – нагрузки соответственно от веса плиты и веса балласта;

l_p – расстояние между внутренними гранями ребер;

- минимальное значение допускаемой временной нагрузки k, полученное при расчете на прочность соответственно плиты балластного корыта или главных балок;

l_a – длина распределения временной нагрузки:

для внешней консоли плиты ;

для внутренней консоли плиты ;

для монолитного участка плиты ;

- коэффициент, принимаемый по табл. 4.1;

- коэффициент уменьшения динамического воздействия временной нагрузки, принимаемый по приложению 4;

b – расчетная ширина плиты, принимаемая равной 1 м;

l₀ – длина распределения временной нагрузки, определяемая по формуле (4.4) или (4.5);

- площадь линии влияния изгибающего момента, определяемая по формуле (4.21);

- доля временной нагрузки, приходящаяся на главную балку (см. пп. 3.7 – 3.9).

Асимметрию цикла напряжений для ненапрягаемой арматуры следует принимать:

При

»

»

Здесь определяют по формуле (2.4).

 

НАГРУЗКИ И КОЭФФИЦИЕНТЫ

3.1. Нормативные вертикальные нагрузки от веса пролетного строения и балласта с частями пути определяют по фактическим размерам элементов пролетного строения и балластной призмы с учетом удельных весов материалов , кН/м³ (тс/м³):

Балласт щебеночный 17,0 (1,70)

То же с частями верхнего строения пути 20,0 (2,00)

Железобетон 25,0 (2,50)

Бетон на гравии или щебне из природного камня 23,5 (2,35)

Сталь 78,5 (7,85)

Сосна, ель, кедр 7,0 (0,70)

Дуб и лиственница 9,0 (0,90)

При определении нагрузок, действующих на главную балку, вес балласта с частями пути учитывают в пределах плиты, относящейся к данной балке.

Нагрузку на плиту пролетного строения от веса балласта с частями пути принимают равномерно распределенной на участке длиной 1 м в направлении вдоль оси моста. Для внешних консолей плиты интенсивность указанной нагрузки по направлению расчетного пролета (поперек оси моста) определяют с учетом конфигурации балластной призмы.

3.2. Распределение нагрузки от собственного веса элементов пролетного строения разрешается принимать равномерным по длине пролета, если действительная нагрузка на отдельных его участках отклоняется от средней не более чем на 10%.

3.3. Коэффициент надежности по нагрузке n_p для всех постоянных нагрузок, кроме веса балласта с частями пути, принимают равным 1,1.

Коэффициент надежности по нагрузке для веса балласта с частями пути принимают равным 1,2.

3.4. Динамические коэффициенты к эталонной нагрузке и к нагрузке от обращающегося подвижного состава принимают равными:

а) при расчете главной балки

для эталонной нагрузки и для всех поездных нагрузок в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой h₀ по оси моста:

при м

; (3.1)

при м

где l – расчетный пролет, м;

для промежуточных значений h_b значения и определяют по интерполяции;

для консольных кранов в рабочем положении

;

б) при расчете плиты балластного корыта

h_b, м. 0,25 0,50 0,75 1,00

1,50 1,43 1,33 1,27

для промежуточных значений h_b значения определяют по интерполяции; величину принимают по рис. 3.1 в зависимости от минимального расстояния между осями в схеме временной нагрузки a_k и толщины балластного слоя под шпалой h_b по оси моста. Значения динамического коэффициента , полученного по рис. 3.1, следует умножать на 1,1 для пути на песчаном балласте и на 0,9 для пути на железобетонных шпалах.

Уменьшение динамической добавки в расчетах на выносливость учитывают с помощью коэффициента , который принимают согласно приложению 4, и вводят в формулы для определения допускаемой временной нагрузки k.

3.5. Коэффициент надежности по нагрузке n_k для временной нагрузки принимают равным 1,15 независимо от длины загружения.

 

 

Рис. 3.1. Зависимость динамического коэффициента от минимального расстояния между осями a_k в схеме временной нагрузки

 

3.6. Коэффициент , предназначенный для унификации результатов классификации главных балок металлических и железобетонных мостов, принимают:

при расчете главных балок (рис. 3.2)

, (3.2)

где l – расчетный пролет, м.

При расчете плиты балластного корыта .

 

Рис. 3.2. Зависимость коэффициента от расчетного пролета l.

 

3.7. Долю временной нагрузки, приходящуюся на главную балку монолитного пролетного строения, расположенного на прямом участке пути, следует определять по формулам:

а) для пролетных строений, имеющих две главные балки под один путь (рис. 3.3):

; (3.3)

, (3.4)

где A₁, A₂, B₁, B₂ – коэффициенты, принимаемые по табл. 3.1 (для балки 2 коэффициенты подставляют в формулы (3.3) и (3.4) с обратным знаком);

 

Рис. 3.3. Схема расположения пути на пролетном строении

 

Таблица 3.1. Коэффициенты A₁, A₂, B₁ и B₂

Коэффициент	Положение расчетного сечения с координатой x (см. рис. 3.3)	Значение коэффициента
A1 A2	-	0,3 0,1 -0,1
B1 B2	- x<0,5l x>0,5l	0,6 0,15 -0,15

Примечание. Для промежуточных значений x коэффициент A₂ определяют по интерполяции.

- смещение оси пути, м, относительно оси пролетного строения соответственно над левым (x=0) и правым (x=l) опорными сечениями; величины , положительны при смещении соответствующих точек пути в сторону балки 1; c – расстояние между осями главных балок, м;

б) для пролетных строений, имеющих более двух главных балок под один путь,

(3.5)

где m – число балок; - смещение оси пути относительно оси пролетного строения, определяемое для по формуле ; - над соответствующим опорным сечением; - расстояния от оси соответственно i -й и j -й балок до оси пролетного строения с учетом знака.

3.8. Долю временной нагрузки, приходящуюся на главную балку сборного пролетного строения, расположенного на прямом участке пути, следует определять:

а) для пролетных строений, имеющих две не связанные между собой главные балки под один путь, по формулам (см. рис. 3.3):

; (3.6)

Таблица 3.2. Доли временной нагрузки

Число балок в пролетном строении	Смещение оси пути относительно оси пролетного строения , м	Номер балки I
	0,0 0,4	0,30 0,45	0,50 0,50	0,30 0,20	-	-	-
	0,0 0,4	0,20 0,30	0,45 0,45	0,45 0,45	0,20 0,15	-	-
	0,0 0,4	0,20 0,30	0,35 0,30	0,25 0,25	0,35 0,30	0,20 0,10	- -
	0,0 0,4	0,10 0,20	0,30 0,30	0,20 0,20	0,20 0,30	0,30 0,20	0,10 0,05

Примечания. 1. Значение определяют согласно указаниям п. 3.7; для промежуточных значения , определяют по интерполяции.

при x<0,5l

; (3.7)

при x>0,5l

. (3.8)

Знак «+» для балки 1, знак «-» для балки 2;

и принимают согласно указаниям п. 3.7;

б) для пролетных строений, имеющих более двух не связанных между собой главных балок под один путь, по табл. 3.2.

3.9. Долю временной нагрузки, приходящуюся на балку монолитного пролетного строения с ненапрягаемой арматурой, расположенного на кривой и имеющего две главные балки под один путь, следует определять по приложению 5. Если полученные при этом классы главных балок ниже соответствующих классов нагрузки, рекомендуется уточнить величины и на основании результатов испытания пролетного строения (см. п. 8.10).