Расчет пролетных строений

Во время выполнения работ учитываются положения действующего СП 35.13330.2011, устанавливающего требования нормативных нагрузок для всех видов дорог и мостов. Расчет пролетных строений моста учитывает постоянные нагрузки (собственный вес инженерных конструкций), временные усилия (пешеходы и транспортные средства), ветровые, сейсмические и тепловые воздействия.

Устойчивость положения конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по формуле:

где M u - момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания;

m – коэффициент условий работы, принимаемый равным:

в стадии строительства – 0,95;

в стадии постоянной эксплуатации – 1,0;

при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов:

на скальных основаниях – 0,9;

на нескальных – 0,8;

Y n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным при расчетах:

в стадии строительства – 1,0;

в стадии постоянной эксплуатации – 1,1.

Алгоритм расчета для всех видов мостов

Для качественного выявления оптимального варианта рассматривается несколько возможных решений с учетом технического задания и фактических условий. Во время расчета отдается предпочтение существующим известным конструкциям, что позволяет ускорять и удешевлять работы. При этом в максимальной степени используются передовые методы и технологии, варианты схем путепроводов и пешеходных переходов должны быть сопоставимыми.

Принципиальных отличий для расчетов всех типов мостов (автомобильных, железнодорожных или пешеходных) не существует, работы производятся по единому алгоритму. Отличия касаются только конструкционных особенностей и конкретных условий эксплуатации каждого строения. По результатам выполненных расчетов выполняется конструирование отдельных узлов пролетных строений.

Схема 1. Этапы расчета для пролетных строений 

Во время определения исходных данных выполняются следующие работы:

• Определение общих усилий. Суммируются существующие временные и постоянные нагрузки. В независимости от назначения строения производятся расчеты по первой и второй группе предельных состояний.
• Первая группа предельных состояний. Расчет металлического пролетного строения пешеходного моста выполняется по прочности по нормальному и наклонному сечению. Одновременно определяются величины и конкретные точки приложения усилий, рассчитываются максимальные нагрузки, составляются схемы их распределения.
• Вторая группа предельных состояний. Расчет металлического пролетного строения железнодорожного моста на вероятность образования трещин, расчет по возможному раскрытию трещин и максимально допустимому прогибу конструкции.

Для расчета значения всех нагрузок по предельным состояниям

В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течение строительства и заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния:

• первой группы - по потере несущей способности и (или) полной непригодности к эксплуатации конструкций;

К ее предельным состояниям относят общую потерю устойчивости фермы, различные разрушения конструкции, изменение конфигурации, состояние при котором необходимо прекратить эксплуатацию. 

Предельные состояния первой группы проверяются расчетом на максимальные (расчетные) нагрузки и воздействия, возможные при нарушении нормальной эксплуатации, предельные состояния второй группы - на эксплуатационные (нормативные) нагрузки и воздействия, отвечающие нормальной эксплуатации конструкций.

Это условие для первой группы предельных состояний по несущей способности может быть записано в общем виде:

 N≤Ф,

где N - усилие, действующее в рассчитываемом элементе конструкции (функция нагрузок и других воздействий);

Ф - предельное усилие, которое может воспринять рассчитываемый элемент (функция физико-механических свойств материала, условий работы и размеров элементов).

• второй группы - по затруднению нормальной эксплуатации сооружений.

Вторая группа включает в себя состояния, которые ограничивают нормальную эксплуатацию или снижают долговечность вследствие появления недопустимых перемещений.

Для второй группы предельных состояний, связанных, как правило, с перемещениями, также можно записать предельное неравенство:

ƒ ≤ [ƒ],

где ƒ- перемещение конструкции (функция нагрузок):

[ƒ] - предельное перемещение, допустимое по условиям эксплуатации (функция конструкции и ее назначения).

Временные нагрузки по ширине моста распределяются неравномерно, поперечное распределение зависит от коэффициента поперечной установки. Постоянные усилия рассчитываются по самым нагруженным несущим узлам. Расчет металлического пролетного строения автодорожного моста по прогибу производится с учетом инженерных особенностей конструкции и максимально допустимых нагрузок. Полученные расчетные данные берутся за основу при производстве проектных работ мостов.

В ГК "ТРАНССТРОЙПРОЕКТ" вы можете заказать проектирование и расчет пролетных строений - наши специалисты выполнят все задачи на высочайшем уровне! Среди примеров наших работ - мост в г. Якутск, пешеходный переход в г. Домодедово и др.