5.11 Расчет сооружений на силовые воздействия

5.11.1 Несущие конструкции и основания мостов и труб необходимо рассчитывать на действие постоянных нагрузок и неблагоприятных сочетаний временных нагрузок, указанных в разделе 6. Расчеты следует выполнять по методу предельных состояний в соответствии с указаниями ГОСТ 27751, 5.3 и 5.4 настоящего технического кодекса.

5.11.2 Расчеты несущих конструкций мостов и труб допускается выполнять по СНБ 5.03.01, при этом значения коэффициентов надежности (частных коэффициентов безопасности) и коэффициентов сочетаний принимают согласно настоящему техническому кодексу.

5.11.3 Условия достижения конструкциями или их отдельными элементами предельных состояний заключаются в том, чтобы при действии на эти конструкции (элементы конструкций) совокупности нормируемых нагрузок и воздействий расчетные характеристики возникающего в них напряженно-деформированного состояния (усилия, напряжения, деформации, перемещения, образования или раскрытия трещин) S_расч не превышали установленных предельных значений S_пред, т. е. для каждого предельного состояния выполнялось неравенство

< S_пред, (1)

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

5.11.4 Расчетные значения характеристик напряженно-деформированного состояния S_i,расч определяют по нормативным значениям нагрузок (воздействий) S_i,норм, с учетом возможных отклонений их фактических значений от нормативных значений, путем введения коэффициентов надежности по нагрузке  и коэффициента сочетаний нагрузок :

S_i,расч = _n_fi_iS_i,норм, (2)

где  _n — коэффициент надежности по ответственности, учитывающий экономические, социальные и экологические последствия возможного выхода сооружения из эксплуатационного состояния, принимаемый по таблице 2;

_fi — коэффициент надежности по нагрузке, учитывающий возможные отклонения нагрузки в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от ее нормативного значения вследствие изменчивости или отступлений от условий нормальной эксплуатации;

_i — коэффициент сочетания нагрузок, учитывающий пониженную вероятность одновременного наибольшего воздействия двух или нескольких нагрузок.

Перечень и значения нормативных нагрузок, правила загружения и значения коэффициентов надежности и сочетаний нагрузок приведены в разделе 6.

5.11.5 Предельные значения характеристик напряженно-деформированного состояния S_пред в общем случае определяют следующим образом:

, (3)

где  m — коэффициент условий работы, учитывающий возможные отклонения принятой расчетной схемы от реальных условий работы элементов конструкций, а также изменения свойств материалов во времени;

— совокупность нормативных значений прочностных и жесткостных характеристик материалов в составе рассчитываемого элемента конструкции (сечения), принимаемых, как правило, с 95 %-ной обеспеченностью;

— значение геометрических характеристик рассчитываемого элемента конструкции (сечения);

_m — коэффициент надежности по материалу, учитывающий возможные отклонения характеристик прочности или жесткости материалов (грунтов) в неблагоприятную сторону.

5.11.6 Временные нагрузки от подвижного состава (транспортных средств) железных и автомобильных дорог в случаях, предусмотренных настоящим техническим кодексом, следует вводить в расчет с соответствующими динамическими коэффициентами.

При единовременном учете действия на сооружение двух или более временных нагрузок расчетные значения этих нагрузок следует умножать на коэффициенты сочетаний, менее или равные единице.

5.11.7 Значения напряжений (деформаций), определяемые в элементах конструкций при расчете сооружений в стадии эксплуатации и при строительстве, а также значения напряжений (деформаций), определяемые расчетом в монтажных элементах или блоках при их изготовлении, транспортировании и монтаже, не должны превышать расчетных сопротивлений (предельных деформаций), установленных в нормах проектирования соответствующих конструкций мостов и труб.

5.11.8 За расчетную минимальную температуру следует принимать среднюю температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства в соответствии с требованиями СНБ 2.04.02 с обеспеченностью:

0,92 — для бетонных и железобетонных конструкций;

0,98 — для стальных конструкций и стальных частей сталежелезобетонных конструкций.

5.11.9 Устойчивость конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по неравенству

(4)

где  М_u — момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания, кН·м;

М_z — момент удерживающих сил относительно той же оси, кН·м;

m — коэффициент условий работы, принимаемый равным:

— при проверке конструкций, опирающихся на отдельные опоры:

на стадии строительства — 0,95;

на стадии постоянной эксплуатации — 1,0;

— при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов:

на скальных основаниях — 0,9;

на нескальных основаниях — 0,8;

_n — коэффициент надежности по ответственности, принимаемый равным: 1,05 — при расчетах на стадии постоянной эксплуатации; 1,00 — при расчетах на стадии строительства.

Опрокидывающие силы следует принимать с коэффициентами надежности по нагрузке более единицы.

Удерживающие силы следует принимать с коэффициентами надежности по нагрузке:

_f  1 — для постоянных нагрузок;

_f = 1 — для временной вертикальной подвижной нагрузки от порожнего состава железных дорог, метрополитена и трамвая.

В соответствующих случаях необходимо учитывать уменьшение веса конструкции вследствие взвешивающего действия воды.

5.11.10 Устойчивость конструкций против сдвига (скольжения) следует определять по неравенству

Q_r Q_z, (5)

где  Q_r — сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига, кН;

m — коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9;

— то же, что в 5.11.9;

Q_z — удерживающая сила, равная сумме проекций удерживающих сил на направление возможного сдвига, кН.

Сдвигающие силы следует принимать с коэффициентами надежности по нагрузке более единицы, а удерживающие силы — с коэффициентами надежности по нагрузке, указанными в 5.11.9.

Примечания

1  В качестве удерживающей горизонтальной силы, создаваемой грунтом, допускается принимать силу, величина которой не превышает активного давления грунта.

2  Силы трения в основании определяют по минимальным значениям коэффициента трения подошвы фундамента о грунт.