ОДМ 218.4.029-2016

     

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования.
Определение грузоподъемности конструкций деревянных мостов

     

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения".

2. ВНЕСЕН Управлением строительства и эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

3. ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 09.11.2016 N 2323-р.

4. ИМЕЕТ рекомендательный характер.

1 Область применения

Настоящий отраслевой дорожный методический документ является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве с учетом технического состояния элементов их конструкций.

Настоящий методический документ рекомендуется для применения при определении грузоподъемности мостовых сооружений, эксплуатируемые на Федеральных автомобильных дорогах РФ. В остальных случаях методический документ может использоваться по решению органов управления автомобильных дорог субъектов Российской Федерации.

Положения настоящего методического документа предназначены для применения проектными и специализированными организациями, выполняющими работы по диагностике, обследованию, испытаниям и оценке технического состояния мостовых сооружений, а также мостовыми подразделениями органов управления автомобильными дорогами при организации и приемке обследовательских работ в соответствии с правилами применения документов технического регулирования в сфере дорожного хозяйства [1].

Предметом ОДМ является система назначения классов грузоподъемности мостовых сооружений и методика определения грузоподъемности сооружений с учетом состояния элементов конструкций.

Настоящий ОДМ включает следующие тома (книги):

ОДМ 218.4.025-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Общая часть.

ОДМ 218.4.026-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Бетонные и железобетонные конструкции.

ОДМ 218.4.027-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Металлические и сталежелезобетонные конструкции.

ОДМ 218.4.028-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Опорные части, опоры и фундаменты.

ОДМ 218.4.029-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Определение грузоподъемности конструкций деревянных мостов.

При определении грузоподъемности допускается использование иных от приведенных в настоящем методическом документе алгоритмов и программ. Обоснованность применения таких алгоритмов и программ должна быть подтверждена сертификатом их соответствия действующим нормам проектирования мостовых сооружений, выданным уполномоченным органом, либо предыдущим успешным опытом применения при проведении технических экспертиз соответствующей направленности по заданиям Федерального дорожного агентства.

2 Нормативные ссылки

В настоящей книге методического документа использованы нормативные ссылки на следующие документы:

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

СП 35.13330.2011. Свод правил. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*;

СП 64.13330.2011. Свод правил. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80;

СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*;

ОДМ 218.1.002-2010. Отраслевой дорожный методический документ. Рекомендации по организации и проведению работ по стандартизации в дорожном хозяйстве.

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

временная вертикальная нагрузка: Произвольное транспортное средство (средства), расположенное в пределах ездового полотна мостового сооружения.

воздействие от нагрузки: Усилия, напряжения, деформации, перемещения в конструкции (элементе конструкции), возникающие от действия внешних нагрузок (постоянных, временных, температурных и пр.).

грузоподъемность: Характеристика (показатель) технического состояния мостового сооружения, соответствующая максимальному воздействию временной вертикальной нагрузки, при котором не наступает предельное состояние первой группы ни в одной из основных несущих конструкций сооружения.

Примечание. Грузоподъемность сооружения в целом определяется грузоподъемностью наиболее слабой из основных несущих конструкций.

дефект в мостовом сооружении (дефект): Каждое отдельное несоответствие в мостовом сооружении установленным требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

допустимый класс нагрузки: Мера экстремально допустимого воздействия временной вертикальной нагрузки определенной структуры, которое не вызывает наступление предельного состояния первой группы в несущих конструкциях при нормальной эксплуатации сооружения.

Примечания

1. Для эталонных нагрузок по схемам АК и НК допустимые классы нагрузки выражаются безразмерными величинами и как отношение величины экстремального воздействия от эталонной нагрузки к воздействию от аналогичной единичной эталонной нагрузки класса 1.

2. Для нагрузок от колонн автомобилей допустимый класс нагрузки соответствует допустимой массе отдельного автомобиля из состава колонны.

класс грузоподъемности: Мера грузоподъемности сооружения (конструкции, элемента конструкции), выраженная значением допустимого класса или массы рассматриваемой временной вертикальной нагрузки.

конструкция: Часть мостового сооружения, состоящая из конструктивно объединенных элементов, выполняющая определенные функции (несущие, ограждающие, защитные и (или) другие).

Примечания

1. В мостовом сооружении конструкции делят на основные, обеспечивающие основные функциональные свойства мостового сооружения, и неосновные (вспомогательные), обеспечивающие, например, защиту и безопасность только в экстремальных ситуациях, удобство содержания в период эксплуатации и другие вспомогательные функциональные свойства.

2. Из множества основных конструкций выделяют несущие конструкции, основной функцией которых является восприятие воздействий от постоянных и временных нагрузок.

контролируемый режим движения: Режим движения, при котором пропуск транспортных средств по сооружению осуществляется по специальному разрешению в сопровождении представителей службы эксплуатации и/или ГИБДД и, как правило, в одиночном порядке.

мостовое сооружение: Искусственное сооружение, состоящее из одного или нескольких пролетных строений и опор, предназначенное для пропуска различных видов транспорта и пешеходов, а также водотоков, селей, скота, коммуникаций различного назначения, порознь или в различных комбинациях над естественными или искусственными препятствиями.

Примечание. К искусственным препятствиям относятся искусственные водоемы, водные каналы, автомобильные и железные дороги, другие инженерные сооружения, а также территории предприятий, городские территории, через которые проходит автомобильная дорога.

неконтролируемый режим движения: Режим движения, при котором регулирование пропуска транспортных средств осуществляется техническими средствами организации дорожного движения.

основная несущая конструкция: Конструкция сооружения, предназначенная для восприятия воздействий от постоянных и временных нагрузок, наступление предельного состояния первой группы в которой приводит к утрате работоспособного состояния (жесткости и устойчивости) сооружения в целом.

опора моста: Несущая конструкция мостового сооружения, поддерживающая пролетные строения и передающая нагрузки от них на основание.

опорная часть: Несущая конструкция мостового сооружения, передающая нагрузку от пролетного строения на опоры и обеспечивающая угловые и линейные, либо только угловые перемещения пролетного строения.

основание опоры: Массив грунта, в котором размещены собственно строительные конструкции фундамента опоры.

пролетное строение: Несущая конструкция мостового сооружения, перекрывающая все пространство или часть его между двумя или несколькими опорами, воспринимающая нагрузку от элементов мостового полотна, транспортных средств и пешеходов, и передающая ее на опоры.

условная несущая способность: Величина максимального воздействия на элемент от временных проектных нагрузок, определяемая в соответствии с указаниями тех норм проектирования, по которым конструкция была запроектирована.

ширина проезда: Расстояние в свету между ограждениями безопасности ездового полотна мостового сооружения.

элемент конструкции: Составная часть сложного технического объекта, рассматриваемая как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению, имеющая самостоятельные характеристики, используемые при расчетах, и выполняющая определенную частную функцию в интересах сложного объекта, который по отношению к элементу представляет собой систему.

Примечание. Элементами могут быть балка, плита, диафрагма, ригель и т.д.

эталонные автомобильные нагрузки: Временные вертикальные нагрузки заданной структуры.

4 Определение грузоподъемности деревянных мостов

4.1 Общие положения

4.1.1 Методика определения грузоподъемности деревянных мостов распространяется, в основном, на сооружения балочных конструкций: мосты с простыми прогонами и стоечными опорами, и фермы Гау-Журавского. Расчет грузоподъемности деревянных мостов с другими типами пролетных строений выполняют на основании требований норм проектирования мостов с учетом общих указаний [3].

4.1.2 Основные допущения при проведении расчетов.

Основным способом расчета следует считать пространственный расчет, однако допускается пространственные конструкции расчленять на плоские, податливостью соединений допускается пренебрегать.

Усилия в элементах и соединениях определяют в предположении упругой работы путем загружения поверхностей (линий) влияния с учетом указаний главы 5 [3].

Поскольку технически обеспечить жесткую стыковку элементов в деревянных конструкциях достаточно сложно, а прочностные свойства и надежность таких закреплений с течением времени ухудшается, то узловые соединения в фермах допускается считать шарнирными. Укосины, диагональные связи и подкосы в восприятии вертикальных усилий, передаваемых насадками на сваи и стойки опор, допускается не учитывать.

Допускается не учитывать напряжения и деформации от изменения температуры, усушки и разбухания древесины.

Допускается действие сил трения учитывать только в случаях, когда трение ухудшает условия работы конструкции или соединения (коэффициент трения дерева по дереву в этих случаях допускается принимать равным 0,6).

4.1.3 К числу дефектов, снижающих грузоподъемность деревянных мостов, относят: загнивание древесины, сколы и смятие древесины по рабочим сечениям и площадкам врубок, узловых подушек, шпонок, стыков, истирание, механические повреждения, а также поперечные трещины и разрывы в растянутых и изгибаемых элементах, расстройства узлов и сопряжений элементов; повреждения и расстройства связей пролетных строений и перекосы главных ферм; недостаточное натяжение металлических тяжей в фермах Гау-Журавского.      Загнивание и изломы свай, связей и другие дефекты опор являются основной причиной снижения грузоподъемности мостов в целом.

4.1.4 Расчеты элементов производят в наиболее напряженных сечениях и в сечениях с дефектами, влияющими на грузоподъемность, согласно указаниям раздела 10 [2].

Для расчета поперечин при пространственной расчетной схеме необходимо выбирать сечения, удаленные от мест опирания прогонов на опоры.

4.1.5 В п.п.4.2-4.4 приведены рекомендации по применению инженерных способов расчета элементов деревянных мостов. При этом рекомендуется в первую очередь проверять грузоподъемность прогонов, затем - грузоподъемность поперечин и опор.

Численное моделирование рекомендуется выполнять с помощью стержневых изгибаемых конечных элементов с использованием модели "балочная клетка" (п.Б.1.1 [3]). При этом поверхности (линии) влияния строят отдельно для определения усилий от временных нагрузок и отдельно для определения усилий от постоянных нагрузок, применяя соответствующие модули упругости (п.4.1.6). Геометрические характеристики элементов принимают согласно п.п.4.1.12-4.1.15.

Моделирование однослойного настила также выполняют с помощью стержневых изгибаемых элементов с шириной поперек настила равной суммарной ширине досок, попадающих под ширину распределения давления от колеса. Двойной настил из досок, параллельных пролету прогонов, моделируется как однослойный настил. Доски верхнего слоя в расчет не принимают. Двухслойный настил из взаимно перпендикулярных слоев досок допускается моделировать плитными конечными элементами с одинаковыми жесткостными характеристиками вдоль и поперек моста.

Деревоплита, уложенная поперек прогонов, также может быть представлена в геометрической модели в виде поперечных балок (см. п.Б.1.1 [3]).

При расчетах поперечин загружать поверхности влияния следует "отпечатками" колес, т.е. с учетом ширины контакта.

Характеристики материалов

4.1.6 Расчетные характеристики древесины, стали и других материалов принимают по [2].

Модули упругости древесины для всех пород дерева принимают:

- при сжатии и растяжении вдоль волокон, а также при изгибе:

для обычной древесины: