Обязательное

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО (БОКОВОГО) ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА НА БЕРЕГОВЫЕ ОПОРЫ (УСТОИ) ОТ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ЖЕЛЕЗНЫХ
И АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

1. В случае расположения на призме обрушения подвижного
состава железных дорог

Схема загружения для определения горизонтального (бокового) давления грунта на береговые опоры (устои)*:

a — при расположении на призме обрушения подвижного состава железных дорог для однопутных устоев при симметричной (относительно оси устоя) нагрузке; б — то же, для многопутных устоев при несимметричной (относительно оси устоя) нагрузке; в — при расположении на призме обрушения автомобильной и гусеничной нагрузок и стенки перпендикулярно направлению движения (с — длина соприкасания вдоль оси моста колес или гусениц с покрытием проезжей части). На схеме загружения в угол b представляет наклон к вертикальной плоскости скольжения грунта за устоем

Горизонтальное (боковое) давление, кН (тс), следует определять по формулам:

а) для однопутных устоев при симметричной (относительно оси устоя) нагрузке (чертеж а)

F = F₁ + F₂ = 2,7 p_n t_n h₁ + p_n t_n b (ah - a₁ h₁) ; (1)

б) для многопутных устоев при несимметричной (относительно оси устоя) нагрузке (чертеж б)

F = F₁ + F₂ + F₃ + F₄ = 1,35 p_n t_n h_l + 0,5 p_n t_n b (ah - a₁ h₁) +

+ 1,35 p_n t_n h₂ + 0,5 p_n t_n b_l (ah - a₂ h₂) . (2)

Если h₂ = h, то принимается a₂ = a.

Плечи сил F₁, F₂, F₃ и F₄, считая от рассматриваемого сечения (на чертеже — подошвы фундамента), следует определять по формулам:

;

;

;

,

где

— давление распределенной на длине шпал (2,70 м) временной вертикальной нагрузки, кПа (тс/м²);

n — равномерно распределенная нагрузка, кН/м (тс/м), от подвижного состава на призме обрушения (по обязательному приложению 5*);

h₁, h₂ — высоты, в пределах которых площадь давления имеет переменную ширину, м;

b — ширина однопутного устоя или удвоенное наименьшее расстояние от вертикальной оси нагрузки до ближайшей боковой грани устоя при несимметричном загружении, м;

b₁ = 2,70 + h₂ — удвоенное расстояние от оси пути до точки пересечения линии распространения нагрузки с боковой удаленной от пути гранью, м, но не более удвоенного наибольшего расстояния от оси пути до боковой грани устоя;

t_n — коэффициент нормативного горизонтального (бокового) давления грунта засыпки по п. 2.6.

Значения коэффициентов a, a₁, a₂ и x, x₁, x₂ в зависимости от соответствующих высот h, h₁, h₂ следует принимать по табл. 1.

П р и м е ч а н и е. Для многопутного устоя общее давление от временной нагрузки следует определять как сумму давлений, получаемых по формуле (2) для каждого из путей в отдельности при соответствующих значениях b, b₁, h, h₁, h₂.

Таблица 1

II. В случае расположения на призме обрушения колесной
и гусеничной автомобильных нагрузок

1*. При отсутствии переходных плит от насыпи на устой давление от транспортных средств автомобильных дорог на призме обрушения следует принимать распределенным на площадки опирания.

А. В случае расположения стенки перпендикулярно направлению движения давление от каждого ряда колес или гусениц распределяется на площадки опирания размером с ´ b,

где с — длина соприкасания вдоль оси моста колес или гусениц рассматриваемых нагрузок с покрытием проезжей части (чертеж, в), принимаемая, м:

для колес тележек нагрузки АК — 0,2;

« « автомобилей « АБ — по табл. 10 п. 2.13;

для колесной нагрузки НК-80 — 3,8;

« гусеничной « НГ-60 — 5,0;

b — ширина, равная расстоянию между внешними гранями колес (для тележек нагрузки АК, автомобилей нагрузки АБ, колесной нагрузки НК-80) или гусениц (для гусеничной нагрузки НГ-60).

В случаях, когда сосредоточенное давление распределяется в стороны вдоль рассчитываемой стенки (например, устои с откосными крыльями), его учитывают с коэффициентом a, зависящим от отношения b/h (где h — высота стенки), по табл. 2.

В устоях с обратными стенками, расположенными параллельно оси моста, коэффициент a не учитывается.

Таблица 2

Б. В случае расположения стенки параллельно оси моста давление от каждого ряда колес вдоль моста и каждой полосы гусеницы распределяется на площадки опирания размером а ´ d,

где а - длина, принимаемая для нагрузок, м:

АК - h +1,5;

АБ - h + с, но не более базы автомобиля;

НК-80 - 3,8;

НГ-60 - 5,0;

h, c - по подпункту А;

d - ширина колеса или гусеницы рассматриваемых нагрузок.

Во всех случаях длина а не должна превышать длины рассчитываемого участка стенки.

2. При наличии переходных плит (от насыпи на устой) опирание на грунт (вдоль оси моста) следует учитывать на половине длины плиты со стороны насыпи, при этом давление следует принимать только от части подвижной нагрузки, расположенной на этой половине, и считать его приложенным посередине длины опирания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9*

Обязательное

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ

П р и м е ч а н и е. Для опор, состоящих по высоте из нескольких ярусов, имеющих различные конструктивные формы, ветровую нагрузку необходимо определять для каждого яруса отдельно с учетом соответствующего аэродинамического коэффициента.

ПРИЛОЖЕНИЕ 10*

Обязательное

НОРМАТИВНАЯ ЛЕДОВАЯ НАГРУЗКА

1. Нагрузку от льда на опоры мостов следует определять на основе исходных данных по ледовой обстановке в районе расположения сооружения для периода с наибольшими ледовыми воздействиями, при этом период натурных наблюдений должен быть не менее пяти лет.

Пределы прочности льда следует определять по опытным данным.

При отсутствии опытных данных допускается принимать:

для I района страны:

а) предел прочности льда на раздробление (с учетом местного смятия) R_z1:

в начальной стадии ледохода (при первой подвижке) — 735 кПа (75 тс/м²);

при наивысшем уровне ледохода — 441 кПа (45 тс/м²);

б) предел прочности льда на изгиб R_m1 — 70 % соответствующих значений прочности льда на раздробление (по подпункту «а»);

для остальных районов страны — по формулам:

R_zn = K_n R_s1 ; (1)

R_mn = 0,7 R_zn , (2)

где n - порядковый номер района страны;

К_n - климатический коэффициент для данного района страны.

Границы районов и климатические коэффициенты, соответствующие районам, следует принимать по табл. 1. При этом для рек, вскрывающихся при отрицательной температуре, климатический коэффициент следует принимать не менее 2.

Таблица 1

П р и м е ч а н и е. Для II и III районов южной границей является северная граница предыдущего района.

На промерзающих до дна реках, если ледоход начинается после прохода по льду весенних вод, предел прочности льда на раздробление следует принимать по фактическим данным (с учетом ослабления льда вследствие его протаивания), но не менее величин, установленных для ледохода при наивысшем уровне.

2. Равнодействующую ледовой нагрузки необходимо прикладывать в точке, расположенной ниже расчетного уровня воды на 0,3t, где t — расчетная толщина льда, м, принимаемая равной 0,8 максимальной за зимний период толщины льда обеспеченностью 1 %.

3. Нагрузку от движущихся ледяных полей на опоры мостов с вертикальной передней гранью необходимо принимать по наименьшему значению из определяемых по формулам:

при прорезании опорой льда

F₁ = y₁ R_zn bt , кН (тс) ; (3)

при остановке ледяного поля опорой

(4)

где y₁, y₂ - коэффициенты формы, определяемые по табл. 2;

R_zn - сопротивление льда раздроблению для районов строительства, кПа (тс/м²);

b - ширина опоры на уровне действия льда, м;

t - толщина льда, м;

v - скорость движения ледяного поля, м/с, определяемая по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии принимаемая равной скорости течения воды;

A - площадь ледяного поля, м, устанавливаемая по натурным наблюдениям в месте перехода или вблизи от него.

Таблица 2

При отсутствии натурных данных площадь ледяного поля допускается принимать А = 1,75 l², где l — величина пролета, м, а при уклонах участков водной поверхности i ³ 0,007

(5)

где R_mn — предел прочности льда на изгиб в районе строительства, кПа (тс/м²).

4. При движении ледяного поля под углом j £ 80° к оси моста нагрузку от льда на вертикальную грань опоры необходимо уменьшать путем умножения ее на sin j.

5. Давление льда на опору, имеющую в зоне действия льда наклонную поверхность, следует определять:

а) горизонтальную составляющую F_x, кН (тc), — по наименьшей из величин, полученных по формуле (3) настоящего приложения и по формуле

F_x = y R_mn t² tg b ; (6)

б) вертикальную составляющую F_z, кН (тc), — по формуле

, (7)

где y — коэффициент, принимаемый равным 0,2 b/t, но не менее 1;

b — угол наклона к горизонту режущего ребра опоры;

R_{mn, b, t} — принимаются по пп. 1—3.

6*. При сложной ледовой обстановке в районе проектируемого мостового перехода в необходимых случаях следует учитывать нагрузки от:

остановившегося при навале на опору ледяного поля, когда кроме течения воды происходит воздействие на поле ветра;

давления зажорных масс;

примерзшего к опоре (сваям или свайным кустам) ледяного покрова при колебаниях уровня воды;

ледяного покрова при его температурном расширении и наличии с одной стороны опоры поддерживаемой майны льда на податливые (гибкие) опоры.

Указанные нагрузки следует определять по СНиП 2.06.04-82*.

7*. При расположении в одном створе вдоль течения реки двух опор кругового или близкого к нему очертания (чертеж) давление от прорезания льда при его первой подвижке на низовую (вторую) по течению реки опору допускается принимать в размере ‘F₁,

здесь ‘ — коэффициент уменьшения давления на низовую (вторую) опору, зависящий от отношения (a_o — расстояние между осями опор, D — диаметр опор);

F₁ — давление от прорезания льда на верховую (первую) по течению опору (п. 3).

Значения коэффициента ‘ следует принимать по табл. 3*.

Таблица 3*

П р и м е ч а н и е. Промежуточные значения определяются по интерполяции.