13. Определение грузоподъемности мостов

    1. Категории мостов по грузоподъемности

I категория

Мосты обеспечивают пропуск нагрузки отдаленной перспективы.

К данной категории относятся мосты, запроектированные под нагрузку С14 и Н8 (Р>=350 кН, k₀>=140 кН/м) не имеющие дефектов, влияющих на грузоподъемность.

II категория

К данной категории относятся мосты, обеспечивающие пропуск нагрузки ближайшей перспективы (Р>=265 кН, k₀>=105 кН/м , включая 500-тонные транспортеры со скоростью не менее 25 км/ч).

III категория

К данной категории относятся мосты, обеспечивающие пропуск наиболее тяжелой обращающейся нагрузки (Р>=265 кН, k₀>=90 кН/м , включая 500-тонные транспортеры со скоростью не менее 15 км/ч).

IV категория

К данной категории относятся мосты, обеспечивающие пропуск обращающейся нагрузки (Р>=260 кН, k₀>=75 кН/м , включая 300-тонные транспортеры со скоростью не менее 15 км/ч).

V категория

К данной категории относятся мосты, не обеспечивающие пропуск обращающейся нагрузки без ограничений (Р<=260 кН, k₀<=75 кН/м , включая 300-тонные транспортеры со скоростью меньше 15 км/ч).

2. Метод классификации по грузоподъемности

При проектировании мостовых сооружений производится прямой расчет по методике СП 35.13330.2011 Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы» посредством определения усилий в элементах от действия постоянных и временных нагрузок, напряжений в элементах от внешних усилий, несущей способности и далее выполняется проверка прочности путем сравнения действующих усилий с предельными. При изменении величин внешних усилий расчет повторяется заново. При расчетах грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений специалистами разработан метод классификации. Отличием от прямого расчета является, то что при расчете методом классификации определяется предельно допускаемая на элемент величина временной нагрузки и далее данная величина сравнивается с усилиями, действующими в элементе от обращающихся нагрузок. Предельно допускаемая на элемент величина временной нагрузки определяется один раз. Сравнение прямого расчета с методом классификации по грузоподъемности проиллюстрировано на рисунке 13.1.

Рисунок 13.1 – Сравнение прямого расчета с методом классификации

Проверка условия:

1) Прямой расчет – ;

2) Метод классификации – определяем интенсивность допускаемой временной нагрузки k на элемент, в зависимости от положения вершины линии влияния  и длины загружения линии влияния ; интенсивность временной нагрузки k₀, действующей на элемент.

Допускаемую временную нагрузку выражают в единицах эталонной нагрузки с учетом соответствующего динамического коэффициента (1+ ). Число единиц эталонной нагрузки является классом элемента пролетного строения К:

. (13.1)

Значения и определяются для одной и той же линии влияния (по ее длине и положению вершины).

Класс пролетного строения равен минимальному классу, выбранному из классов всех элементов и расчетов.

Класс нагрузки (К₀), в свою очередь, будет определяться по формуле:

. (13.2)

В качестве эталонной нагрузки принимается временная вертикальная нагрузка по схеме Н1, 1931 г.

Рисунок 13.2 – Схема эталонной временной нагрузки Н1

Примечание: Нагрузка от оси колесной пары на рельсы, кН(тс); расстояния между осями, мм

Если грузоподъемность моста не снижена, то или К < К₀.

Из опыта расчетов:

Если класс элемента , то считается что класс пролетного строения достаточно высокий, пропуск обращающихся нагрузок осуществляется без ограничений.

Если – ограничивается скорость движения обращающихся нагрузок.

Если , то пропуск обращающихся нагрузок по пролетному строению запрещен.

Достоинства метода классификации по грузоподъемности:

1. Снижение трудозатрат при многократном определении условий пропуска нагрузки;

2. Снижение вероятности расчетной ошибки.

Минус метода классификации: метод работает в том случае, если линия влияния усилий треугольная или близка к треугольной.