13.3 Конструирование фундаментов

13.3.1 Фундаменты мостов и труб следует закладывать в грунт на глубине, определяемой расчетами несущей способности оснований и фундаментов согласно 13.2.1 – 13.2.13 и принимаемой не менее значений, установленных в ТКП 45-3.03-188 для свай и ростверков. Минимальное расстояние между сваями в плане следует назначать согласно ТКП 45-3.03-188.

В пределах водотоков фундаменты мостов должны быть заложены в грунт ниже уровня местного размыва, определяемого согласно 5.10.1 – 5.10.6 при расчетном и наибольшем расходах воды, на глубине, требуемой по расчету на действие соответственно расчетной (крайней) и эксплуатационной нагрузок.

13.3.2 Размеры в плане ростверка свайных фундаментов следует принимать исходя из расстояний между осями свай по ТКП 45-3.03-188 с учетом установленных СНиП 3.02.01 допусков на точность заглубления свай в грунт, а также из необходимости обеспечения между сваями и вертикальными гранями ростверка расстояния в свету не менее 25 см, для свай-оболочек диаметром более 2 м — не менее 10 см.

Тампонажный слой бетона, уложенного подводным способом, запрещается использовать в качестве рабочей (несущей) части ростверка.

13.3.3 Сваи должны быть заделаны в ростверк (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) на длину, определяемую расчетом и принимаемую не менее половины периметра призматических свай, и 1,2 м — для свай диаметром 0,6 м и более.

Допускается заделка свай в ростверке с помощью выпусков стержней продольной арматуры длиной, определяемой расчетом, но не менее 30 диаметров стержней — при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержней — при гладкой арматуре. При этом сваи должны быть заведены в ростверк не менее чем на 10 см.

13.3.4 Железобетонный ростверк необходимо армировать по расчету согласно требованиям раздела 9.

Бетонный ростверк следует армировать конструктивно в его нижней части (в промежутках между сваями). Площадь поперечного сечения стержней арматуры вдоль и поперек оси моста необходимо принимать не менее 10 см² на 1 м ширины или длины ростверка.

13.3.5 Прочность раствора, применяемого для заделки свай или свай-столбов в скважинах, пробуренных в скальных грунтах, должна быть не ниже 10, в остальных грунтах — не ниже 5 МПа.

13.3.6 На обрезе фундамента при его расположении в пределах колебаний уровней воды и льда следует предусматривать устройство фаски размером не менее 0,30,3 м, а фундаменту придавать обтекаемую форму.

13.3.7 При необходимости устройства уступов фундамента их размеры должны быть обоснованы расчетом, а отклонение от вертикали поверхностей, соединяющих внутренние ребра уступов бетонного фундамента, не должно превышать 30.

Наклон к вертикали боковых граней опускного колодца (или отношение суммарной ширины уступов колодца к глубине заложения), как правило, не должен превышать 1:20. Наклон более указанного допускается при условии принятия мер, обеспечивающих погружение колодцев с заданной точностью.

Приложение а (справочное) Обозначения

А.1 Обозначения, принятые в разделе 5

M_u — момент опрокидывающих сил;

M — момент удерживающих сил;

Q_r — сдвигающая сила;

Q_z — удерживающая сила;

S_i,расч  — расчетное значение характеристики напряженно-деформированного состояния от действия i-й нагрузки (воздействия);

l — расчетный пролет;

h — высота;

1 + μ — динамический коэффициент;

m — коэффициент условий работы;

γ_f — коэффициент надежности по нагрузке;

γ_n — коэффициент надежности по ответственности.

А.2 Обозначения, принятые в разделе 6

A — площадь;

P — сосредоточенная вертикальная нагрузка;

F_h — сосредоточенная горизонтальная поперечная сила;

M — момент силы;

G — вес одного автомобиля нагрузки АБ; модуль сдвига;

S_f — нормативное сопротивление вследствие трения;

S_h — реактивное сопротивление резиновых опорных частей;

T — период;

P — интенсивность временной вертикальной нагрузки от пешеходов;

— вертикальное давление от веса насыпи;

ν — интенсивность эквивалентной нагрузки от вертикального воздействия временной подвижной нагрузки;

— интенсивность горизонтальной распределенной нагрузки;

w_n — нормативное значение ветровой нагрузки;

ψ — линейная нагрузка при определении давления на звенья труб;

u — величина, определяющая интенсивность горизонтальной распределенной нагрузки;

q₀ — интенсивность скоростного напора ветра;

γ_n — нормативный удельный вес грунта;

γ_vb — удельный вес перевозимого груза;

ν_t — наибольшая установленная скорость;

λ — длина загружения линии влияния;

a — проекция наименьшего расстояния от вершины до конца линии влияния; суммарная толщина слоев резины в опорных частях;

h, h_x — высота засыпки труб;

d — диаметр;

r — радиус;

δ — перемещение в опорных частях;

f — стрела арки;

c — длина соприкасания колес подвижной нагрузки с проезжей частью;

φ_n — нормативный угол внутреннего трения грунта;

ε_n — предельная относительная деформация усадки бетона;

c_n — удельная деформация ползучести бетона;

t — температура;

t_n,T — максимальная положительная температура;

t_n,x — минимальная отрицательная температура;

t_З — температура замыкания;

Δ₁ — отклонение температуры;

z — количество опор моста в группе; количество устанавливаемых блоков;

α — относительное положение вершины линии влияния; коэффициент линейного рас­ширения;

γ_f — коэффициент надежности по нагрузке;

С_ν — коэффициент вертикального давления для звеньев труб;

1 + μ,   — динамические коэффициенты;

τ_n — коэффициент нормативного бокового давления;

c_w — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления конструкции действию ветра;

k_n — коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора ветра в зависимости от высоты;

ε — коэффициент, учитывающий отсутствие обращения особо тяжелого железнодорожного подвижного состава;

s₁ — коэффициент, учитывающий воздействие временной нагрузки с других путей (полос движения);

s₂ — коэффициент, учитывающий для совмещенных мостов одновременное загружение проездов разного назначения;

μ_n — нормативное значение коэффициента трения;

μ_max, μ_min — максимальное и минимальное значения коэффициента трения.

А.3 Обозначения, принятые в разделе 7

ψ — коэффициент сочетания нагрузок.

A.4 Обозначения, принятые в разделе 9

А.4.1 Характеристики материалов

А.4.1.1 Нормативные сопротивления бетона

R_bn — осевому сжатию;

R_btn — осевому растяжению.

А.4.1.2 Расчетные сопротивления бетона

При расчете по предельным состояниям первой группы

R_b (f_cd) — осевому сжатию;

R_bt (f_ctd) — осевому растяжению;

R_b,_cut — на срез;

При расчете по предельным состояниям второй группы

R_b,ser (f_ck) — осевому сжатию;

R_bt,ser (f_ctk) — осевому растяжению при расчете предварительно напряженных элементов по образованию трещин;

R_b,mc1 — осевому сжатию — при расчете на стойкость против образования продольных микро­трещин (mc) при предварительном напряжении, транспортировании и монтаже;

R_b,mc2 — осевому сжатию — при расчете на эксплуатационную нагрузку по формулам сопротивления упругих материалов (расчет на совместное воздействие силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды);

R_b,sh (f_c,sh) — скалыванию при изгибе.

А.4.1.3 Нормативные сопротивления арматуры растяжению

R_sn (f_yk) — ненапрягаемой;

R_pn (f_pd) — напрягаемой.

А.4.1.4 Расчетные сопротивления арматуры растяжению, сжатию

R_s — ненапрягаемой — растяжению;

R_p — напрягаемой — растяжению;

R_sc — ненапрягаемой — сжатию;

R_pc — напрягаемой, расположенной в сжатой зоне.

А.4.1.5 Отношение модулей упругости

n₁ — отношение модулей упругости, принимаемые при расчете по прочности, а при напрягаемой арматуре также и при расчете на выносливость;

n — то же, принимаемые при расчете на выносливость для элементов с ненапрягаемой арматурой.

А.4.2 Геометрические характеристики

^{— площадь сечения сжатой зоны бетона;}

A_b — площадь сечения всего бетона;

A_red — площадь приведенного сечения элемента;

I_red — момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести;

W_red — момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайнего растянутого волокна;

— площадь сечения ненапрягаемой растянутой и сжатой продольной арматуры;

^{— то же, напрягаемой арматуры;}

μ — коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения растянутой продольной арматуры к площади поперечного сечения без учета сжатых и растянутых свесов поясов;

b — ширина прямоугольного сечения, ширина стенки (ребра) таврового, двутаврового и коробчатого сечений;

^{— ширина пояса таврового, двутаврового и коробчатого сечений в сжатой зоне;}

h — высота сечения;

^{— приведенная (включая вуты) высота сжатого пояса таврового, двутаврового и коробчатого сечений;}

h₀ — рабочая высота сечения;

x — высота сжатой зоны бетона;

a_s, a_p — расстояние от центра тяжести растянутой соответственно ненапрягаемой и напрягаемой продольной арматуры до ближайшей грани сечения;

^{— то же, для сжатой арматуры;}

e_с — эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения;

η — коэффициент, учитывающий влияние поперечного изгиба при внецентренном сжатии (вводится к значению e_c), принимаемый согласно 9.2.23;

e₀ — расчетное расстояние от продольной силы N до центра тяжести растянутой арматуры внецентренно сжатого сечения (с учетом коэффициента η, вводимого к значению e_c);

e, e — расстояние от оси приложения продольной силы N до центра тяжести соответственно растянутой и сжатой арматуры внецентренно растянутого сечения;

i — радиус инерции поперечного сечения;

r — ядровое расстояние;

d — диаметр круглого элемента, номинальный диаметр арматурных стержней.

А.4.3 Напряжения в бетоне

σ_bt — растягивающее (с учетом потерь) напряжение в бетоне растянутой зоны предварительно напряженного элемента под временной нагрузкой;

σ_mt, σ_mc  — главные растягивающие и главные сжимающие напряжения;

σ_bх, σ_by — нормальные напряжения в бетоне соответственно вдоль продольной оси и в направлении, нормальном к ней;

σ_с — нормальные сжимающие напряжения в бетоне;

τ_b — касательные напряжения в бетоне.

А.4.4 Напряжения в арматуре

σ_s — напряжение в ненапрягаемой растянутой арматуре под нагрузкой;

σ_p — суммарное напряжение в напрягаемой арматуре растянутой зоны под нагрузкой;

σ_pc — вводимое в расчет остаточное напряжение в напрягаемой арматуре, расположенной в сжатой зоне, σ_pc = R_pc – σ_pc1;

σ_pc1 — расчетное напряжение в напрягаемой арматуре, расположенной в сжатой зоне (за вычетом всех потерь).

А.5 Обозначения, принятые в разделе 10

A — площадь сечения брутто;

A_bn — площадь сечения болта нетто;

A_n — площадь сечения нетто;

A_f — площадь сечения полки (пояса);

A_w — площадь сечения стенки;

A_wf — площадь сечения по металлу углового шва;

A_wz — площадь сечения по металлу границы сплавления;

E — модуль упругости;

F — сила;

G — модуль сдвига;

I_s — момент инерции сечения поперечного ребра;

I_sl — момент инерции сечения продольного ребра;

I_t — момент инерции кручения балки;

I_x, I_y — моменты инерции сечения брутто относительно осей соответственно х – х и y – y; здесь и далее ось х – х — горизонтальная, ось y – y — вертикальная;

I_xn, I_yn — то же, сечения нетто;

M — момент, изгибающий момент;

M_cr — критический изгибающий момент в пределах расчетной длины сжатого пояса балки, определяемый по теории тонкостенных упругих стержней для заданных условий закрепления и нагружения балки;

M_x, M_y  — моменты относительно осей соответственно x – x и y – y;

N — продольная сила;

N_cr — критическая нормальная сила, определяемая по теории тонкостенных упругих стержней для заданных условий закрепления и нагружения элементов;

Q — поперечная сила, сила сдвига;

Q_fic — условная поперечная сила для соединительных элементов;

Q_s — условная поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости;

R_ba — расчетное сопротивление растяжению фундаментных (анкерных) болтов;

R_bh — расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;

R_bp — расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;

R_bs — расчетное сопротивление болтов срезу;

R_bt — расчетное сопротивление болтов растяжению;

R_bun — нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению σ_b по государственным стандартам и техническим условиям на болты;

R_cd — расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью);

R_dh — расчетное сопротивление растяжению высокопрочной проволоки или каната;

R_lp — расчетное сопротивление местному смятию в цилиндрических шарнирах (цепфах) при плотном касании;

R_p — расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки);

R_s — расчетное сопротивление стали сдвигу;

R_th — расчетное сопротивление стали растяжению в направлении толщины проката;

R_u — расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;

R_un — временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным минимальному значению σ_b по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

R_wf — расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;

R_wu — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по временному сопротивлению;

R_wun — нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;

R_ws — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу;

R_wy — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести;

R_wz — расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавления;

R_y — расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;

R_yn — предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести σ_r по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;

S — статический момент сдвигаемой части сечения брутто относительно нейтральной оси;

W_x, W_y — минимальные моменты сопротивления сечения брутто относительно осей соответ­ственно x – x и y – y;

W_xn, W_yn  — минимальные моменты сопротивления сечения нетто относительно осей соответ­ственно x – x и y – y;

b — ширина;

b_ef — расчетная ширина;

b_f — ширина полки (пояса);

b_h — ширина выступающей части ребра, свеса;

e — эксцентриситет силы;

l_rel — относительный эксцентриситет (l_rel = lA/W_c);

l_ef — приведенный относительный эксцентриситет (l_ef = l_relη);

h — высота;

h_w — расчетная высота стенки (расстояние между осями поясов);

i — радиус инерции сечения;

i_min — наименьший радиус инерции сечения;

i_x, i_y — радиусы инерции сечения относительно осей соответственно x – x и y – y;

k_f — катет углового шва;

l — длина, пролет;

l_c — длина распорки;

l_d — длина раскоса;

l_ef — расчетная длина, условная длина;

l_m — длина панели (расстояние между узлами решетчатой конструкции);

l_s — длина планки;

l_w — длина сварного шва;

l_х, l_у — расчетная длина элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно x – x и y – y;

m — коэффициент условий работы;

m_b — коэффициент условий работы соединения;

r — радиус;

t — толщина;

t_f — толщина полки (пояса);

t_w — толщина стенки;

β_f, β_z — коэффициенты для расчета углового шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления;

γ_n — коэффициент надежности по назначению;

γ_m — коэффициент надежности по материалу;

γ_u — коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;

η — коэффициент влияния формы сечения;

λ — гибкость (λ = l_ef /i);

λ_x, λ_y — расчетная гибкость элемента в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно x – x и y – y;

 — коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона);

σ_x, σ_y — нормальные напряжения, параллельные осям соответственно x – x и y – y;

τ_xy — касательное напряжение;

φ — коэффициент продольного изгиба.

А.6 Обозначения, принятые в разделе 11

n_i — коэффициент приведения i-го материала сечения;

E_i, E_ij — модуль упругости i-го материала сечения с указанием j-го вида арматуры;

I_i, I_ij — момент инерции сечения или его частей с указанием принадлежности к j-му расчету;

W_ij — момент сопротивления i-й фибры j-й части сечения;

A_i, A_ij — площадь сечения или его элементов;

z_ij — расстояние i-го элемента сечения до j-го центра тяжести;

b, b_i — ширина элемента или его i-й части;

t_i, t_ij — толщина i-го элемента сечения с указанием местоположения j;

t_n,max, t_max — соответственно эксплуатационная и расчетная максимальная разность температур;

M, M_i, M_ij — изгибающий момент i-й стадии работы для j-го расчетного случая;

N, N_i, N_ij — нормальная сила от внешнего воздействия или замены i-й части сечения с указанием j-го напряженного состояния материалов, составляющих заменяемую часть;

S_i, S_ij — сдвигающее усилие, возникающее от i-го вида усилия или воздействия, с указанием местоположения j (в отдельных случаях с указанием i-го вида расчета);

S_ij — интенсивность сдвигающих усилий на i-м участке пролетного строения от j-го усилия;

R_i — расчетное сопротивление i-го материала сечения;

R_bt — расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

R_bt,ser — расчетное сопротивление бетона осевому растяжению при расчете предварительно напряженных элементов по образованию трещин;

σ_i, σ_il, σ_ij — напряжения в i-м материале сечения с указанием самоуравновешенных напряжений по сечению i или местоположения проверяемой фибры j;

ε_i, ε_ij — деформации i-го материала сечения или от i-го воздействия с указанием j-го положения по сечению;

ρ — характеристика цикла;

æ_i, η — поправочные коэффициенты к действующим усилиям;

k — поправочный коэффициент к значению деформации бетона;

ψ_cr — коэффициент, учитывающий работу бетона при наличии трещин;

m, m_i — коэффициент условий работы i-го материала или элемента сечения;

P_i — характерные точки сечения.

Расчетные сопротивления древесины

f_m,b — при изгибе;

f_t,0,d — растяжению вдоль волокон;

f_c,0,d — сжатию вдоль волокон;

f_cm,0,d — смятию вдоль волокон;

f_c,90,d; f_cm,90,d  — сжатию и смятию всей поверхности поперек волокон;

f_cm,90,d — местному смятию поперек волокон;

f_v,0,d — скалыванию вдоль волокон при изгибе;

f_v,90,d — скалыванию поперек волокон.

А.7 Обозначения, принятые в разделе 13

А.7.1 Характеристика грунтов

l — коэффициент пористости;

I_L — показатель текучести;

I_p — число пластичности;

γ — удельный вес;

φ — угол внутреннего трения;

R_c — предел прочности на одноосное сжатие образцов скальных грунтов;

R_nc — предел прочности на одноосное сжатие образцов глинистого грунта природной влажности.

А.7.2 Нагрузки, давления, сопротивления

F — сила, расчетное значение силы;

M — момент сил;

N — сила, нормальная к подошве фундамента;

p, p_max — соответственно среднее и максимальное давление подошвы фундамента на грунт;

R — расчетное сопротивление грунта;

R₀ — табличное значение условного сопротивления грунта.

А.7.3 Геометрические характеристики

b — ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента;

a — длина подошвы фундамента;

A — площадь подошвы фундамента;

d — глубина заложения фундамента;

d_w  — глубина воды;

h — толщина слоя грунта или высота насыпи;

l₀ — эксцентриситет равнодействующей нагрузок относительно центральной оси подошвы фундамента;

r — радиус ядра сечения фундамента у его подошвы;

W — момент сопротивления подошвы фундамента для менее нагруженного ребра;

z — расстояние от подошвы фундамента.

А.7.4 Коэффициенты

γ_g — надежности по грунту;

γ_n — надежности по назначению сооружения;

γ_c — условий работы.