ГОСТ Р 59488-2021 Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Правила расчета при усилении железобетонных балочных пролетных строений

     5 Общие сведения о применяемых расчетных моделях

5.1 Пролетные строения с конструкциями усиления следует рассчитывать по предельным состояниям, учитывая требования безопасности статьи 3 [1], рекомендации настоящего раздела, разделов 6, 7 и рекомендаций, приведенных в приложении Б. Схемы нагружения и классы нагрузок АК и НК по ГОСТ 32960, расчетные коэффициенты, прочие нагрузки и воздействия и их сочетания по ГОСТ 33390. Расчет конструкций по устойчивости против опрокидывания по ГОСТ 33384-2015 (пункт 7.4), по устойчивости против сдвига по ГОСТ 33384-2015 (пункт 7.5). Проверки пролетных строений с конструкциями усиления по деформациям и перемещениям следует выполнять согласно критериям, указанным в ГОСТ 33384-2015 (пункт 8.2).

Допускается выполнять расчеты с использованием нелинейной деформационной модели (НДМ), базирующейся на применении:

- уравнений равновесия;

- уравнений, определяющих распределение деформаций по сечению;

- зависимостей, связывающих напряжения и относительные продольные деформации бетона, стальной арматуры (существующей), и внешней арматуры (усиления);

- гипотезы плоских сечений (при обосновании расчетом соединительных элементов, обеспечивающих совместность работы конструкций усиления с главными балками).

5.2 В расчетах с использованием НДМ применяются диаграммы деформирования бетона и арматуры согласно указаниям СП 63.13330.2018. Значения предельных относительных деформаций согласно СП 35.13330.2011 (пункты 7.32 и 7.47):

- для растянутой ненапрягаемой арматуры =0,025, напрягаемой =0,015;

- для бетона в случае осевого сжатия =0,002;

- для бетона в случае сжатия с изгибом =0,0035;

- для бетона в случае осевого растяжения =0,0001;

- для бетона в случае растяжения с изгибом =0,00015.

Значение модулей упругости бетона, ненапрягаемой и напрягаемой арматуры, а также их расчетных сопротивлений, при отсутствии опытных данных следует принимать согласно СП 35.13330.2011 (раздел 7).

5.3 Во всех расчетах железобетонных элементов пролетных строений мостов, проводимых по формулам упругого тела, кроме расчетов элементов с ненапрягаемой арматурой на выносливость и на трещиностойкость, следует использовать отношения модулей упругости ( или ). При расчетах элементов с ненапрягаемой арматурой на выносливость и на трещиностойкость, при определении напряжений и геометрических характеристик приведенных сечений площадь арматуры учитывается согласно СП 35.13330.2011 (пункт 7.48) с коэффициентом отношения модулей упругости , при котором учитывается виброползучесть бетона, в зависимости от классов:

- В20: 22,5;

- В22,5 и В25: 20;

- В27,5: 17;

- В30 и В35: 15;

- В40 и выше: 10.

5.4 Модуль упругости и модуль сдвига стальных элементов усиления из марок стали 09Г2СД, 15ХСНД, 14ХГНДЦ, 10ХСНД (классы прочности С325, С345, С390) принимаются равными: E=206 ГПа, G=78 ГПа.

5.5 Расчеты стальных элементов усиления железобетонных балочных пролетных строений следует проводить в упругой стадии, без использования коэффициентов, учитывающих ограниченное развитие пластических деформаций в сечении.

5.6 Для стальных элементов, ослабленных отверстиями под обычные болты, при расчетах на прочность и выносливость согласно СП 35.13330.2011 (пункт 8.24) следует принимать сечения нетто, а на устойчивость и жесткость - сечения брутто. Для элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах на выносливость, устойчивость и жесткость следует принимать сечения брутто, а на прочность - нетто с уменьшением усилия, приходящегося на ослабленное сечение, на 50% вследствие того, что остальная часть усилия, приходящегося на данный болт, уже передана силами трения.

5.7 При усилении с использованием напрягаемых элементов необходимо учитывать потери предварительного напряжения СП 35.13330.2011 (пункт 7.10).

В усиливаемых конструкциях из предварительно напряженного железобетона вторые потери не учитывают. В усиливаемых конструкциях из железобетона с ненапрягаемой арматурой учитывают вторые потери, за исключением потерь от усадки бетона.

5.8 Физико-механические характеристики композиционных материалов должны быть определены испытаниями по ГОСТ 32656. Деформации сдвига в клеевом слое не учитывают.

ПКМ должны иметь сопроводительную документацию, подтверждающую их соответствие нормативным требованиям, включая паспорта качества, и должны подвергаться входному контролю по ГОСТ 24297.

5.9 При расчете по прочности нормальных сечений конструкций, усиленных ПКМ, для существующей растянутой ненапрягаемой арматуры должно выполняться условие

,                                                        (2)