Нагрузки и воздействия (автомобильная колесная АК).
Нагрузки и воздействия, принимаемые при расчёте мостов, делят на постоянные, временные и прочие. К ним относятся: собственный вес конструкции, силы предварительного напряжения, давление грунта от веса насыпи, гидростатическое давление, усадка и ползучесть бетона, осадка грунта.
К временным нагрузкам относят: вертикальная нагрузка от подвижного состава и пешеходов, горизонтальная поперечная нагрузка от центробежной силы и боковых ударов подвижной нагрузки, горизонтальной продольной нагрузки от торможения, давления грунта от подвижного состава.
К прочим относят: ветровые, ледовые, от навала судов, строительные, сейсмические, от воздействия температуры окружающей среды и морозного пучения грунта.
При расчёте мостовых сооружений, нагрузку рассматривают в различных сочетаниях.
Виды временных нагрузок
1.Нормативная, вертикальная, временная нагрузки от подвижного состава на автомобильных дорогах и улицах
а) автомобильная колёсная (АК)
Нагрузка АК состоит из двух составляющих: 1)двухосная тележка на ось Р
2) две полосы равномерно распределённой нагрузки с интенсивностью ν
К – класс нагрузки, зависящий от категории дороги. К = 14 для мостов и труб на дорогах Iа, Iб, Iв, II и III категории, а также для больших мостов и мостов в городах с населением более 100 тысяч человек.
Величина К = 11 для малых и средних мостов на дорогах общего пользования IV и V категории и дорогах не общего пользования.
К = 8 для деревянных мостов на дорогах V категории и мостов на автодорогах местных и низших категорий. До 25м – малые мосты; (25 – 100)м – средние; более 100м – большие.
Загружая нагрузкой АК линии влияния искомого усилия по длине загружения, устанавливают только 1 тележку в самое не благоприятное положение, а равномерно распределённую нагрузку на всех участках линии влияния одного знака. Число полос нагрузки АК, размещаемых на проезжей части, не должно превышать установленного числа полос движения.
Расстояние между осями системных полос должно быть не менее 3м.
Рассматривают два случая установки нагрузки АК поперёк моста: 1) не выгодное размещение по ширине проезжей части числа полос нагрузки не превышающего число полос движения. Тротуары загружены толпой, расстояние от кромки проезжей части до оси крайней полосы не менее 1,5м.
2) тротуары не загружены по всей ширине ездового полотна, установлены две полосы АК. Расстояние от края ограждающего ездового полотна до оси крайней полосы, не менее 1,5м.
При расчёте конструкции мостов на действие нескольких полос АК, самое неблагоприятное расположение принимают с коэффициентом S1 = 1, а с остальных полос нагрузки: для тележек S1 = 1, а для равномерно распределённой части S1 = 0,6.
Для расчёта по второй группе предельных состояний рассматривают только первый случай загружения нагрузки АК.
ОДН 218.0.032-2003 Временное руководство по определению грузоподъемности мостовых сооружений на автомобильных дорогах
а. Нагрузка АК
Нагрузка по схеме «AK» на пролетное строение принята в виде равномернораспределенной нагрузки с интенсивностью «К» кн/м (или 0,1 Кт/м ) и одной двухосной тележки с нагрузкой на ось 10К кН (или 1К тс) для каждой полосы движения. При этом тележка устанавливается в наиболее невыгодное положение по длине пролета.
Коэффициенты надежности, динамический, полосности и другие коэффициенты принимают согласно действующего СНиП.
2.1.4. Грузоподъемность по общей массе и осевой нагрузке, предназначенной для установки дорожных знаков на дороге, определяют для шести эталонных схем 2-7-осных транспортных средств. При расчете их устанавливают в колонну однотипных транспортных средств на расстоянии от 10 до 22 м друг от друга в зависимости от типа эталонной схемы (таблица 2.1), а по ширине ездового полотна как для нагрузки «АК».
Схемы эталонных транспортных средств
Расстояние
между тс, м
Схема 2-осных автомобилей
Схема 3-осных автомобилей
Схема 4-осных автотранспортных средств
Схема 5-осных автотранспортных средств
Схема 6-осных автотранспортных средств
Схема 7-осных автотранспортных средств
2.1.5. Допускаемая общая масса (грузоподъемность) каждого эталонного транспортного средства определяется путем сопоставления усилий, возникающих от эталонной нагрузки с усилиями от нагрузки класса «АК», характеризующей грузоподъемность сооружения, путем загружения соответствующих линий (поверхностей) влияния усилий для элементов конструкции.
2.1.6. Для наиболее распространенных видов пролетных строений мостовых сооружений грузоподъемность их по общей массе эталонного транспортного средства определяют по формуле:
— класс нагрузки сооружения;
— допустимая общая масса транспортного средства, соответствующая классу по грузоподъемности сооружению, равному А11 (по таблице 2.2).
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование мостов» (стр. 6 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 |
Частная методика преподавания учебной дисциплины решает следующие основные задачи:
— определяет задачи обучения по дисциплине;
— научно обосновывает содержание учебной программы, намечает последовательность ее изучения в комплексе с другими дисциплинами;
— определяет пути реализации принципов обучения при изучении дисциплины, формы и методы обучения;
— вырабатывает требования к методической подготовке преподавателей;
— изучает историю методики преподавания дисциплины;
— внедряет передовой опыт обучения;
— вырабатывает рекомендации по воспитанию обучаемых в процессе изучения дисциплины.
В соответствии с этими задачами частная методика осуществляет отбор научного материала, его систематизацию и переработку в интересах развития и совершенствования содержания учебной дисциплины.
Частная методика разработана применительно к утвержденной рабочей программе для студентов-заочников со сроком обучения 6 лет с учетом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности: 270102 Промышленное и гражданское строительство (ЗГС) и вооружает преподавателей необходимыми знаниями, способствует их внедрению в практику обучения и воспитания студентов.
Изучение и овладение частной методикой позволит преподавателю успешнее решать учебно-воспитательные задачи в разрезе требований, стоящих перед кафедрой.
На кафедре при преподавании дисциплины применяются следующие методы обучения студентов:
— устное изложение учебного материала на лекциях, сопровождаемое показом и демонстраций макетов, плакатов, слайдов, кинофильмов;
— самостоятельное изучение студентами учебного материала по рекомендованной литературе;
Выбор методов проведения занятий обусловлен учебными целями, содержанием учебного материала, временем, отводимым на занятия.
На занятиях в тесном сочетании применяется несколько методов, один из которых выступает ведущим. Он определяет построение и вид занятий.
На лекциях излагаются лишь основные, имеющие принципиальное значение и наиболее трудные для понимания и усвоения теоретические и расчетно-конструкторские вопросы.
Теоретические знания, полученные студентами на лекциях и при самостоятельном изучении курса по литературным источникам, закрепляются при выполнении контрольных работ.
При выполнении контрольных работ обращается особое внимание на выработку у студентов умения пользоваться нормативной и справочной литературой, грамотно выполнять и оформлять инженерные расчеты и чертежи и умения отрабатывать отчетные документы в срок и с высоким качеством.
К средствам обучения по данной дисциплине относятся:
— технические средства обучения: доска, цветные мелки, электронно-вычислительная техника, средства вывода изображений на экран, тематические материалы к лекциям (презентации), видеофильмы по работе систем водоснабжения, макеты, стенды, плакаты и другие наглядные пособия по сооружениям систем водоснабжения;
— лабораторные стенды в лаборатории «Строительные материалы и конструкции»
— учебники, учебные пособия, справочники, изданные лекции;
Практически все из указанных средств обучения кафедра имеет возможность использовать в настоящее время.
На занятиях по дисциплине должны широко использоваться разнообразные средства обучения, способствующие более полному и правильному пониманию темы лекции или лабораторного занятия, а также выработке конструкторских навыков.
Для показа реальных объектов или сложных узлов целесообразно использование видеофильмов, а также презентаций.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Контрольные работы нацелены на повышение эффективности и практической направленности обучения студентов. Выполнение контрольных работ содержит элементы исследования и способствует выработке навыков в принятии обоснованных инженерно-технических решений.
Контрольные работы проводятся для проверки степени усвоения текущего учебного материала.
Студенты выполняют контрольную работу.
Каждая контрольная работа включает вопросы и задачи. Студент выбирает контрольные вопросы и задачи по таблице вариантов, соответственно последней цифре своего учебного шифра. Числовые данные к задачам берутся по предпоследней цифре своего учебного шифра из соответствующих таблиц, приведенных в конце каждого задания.
К контрольной работе даются методические указания к решению задач.
Обучаемые в часы самостоятельной работы знакомятся с заданием, изучают рекомендованную учебную литературу.
Учебные вопросы задания отрабатываются методом самостоятельного выполнения обучаемыми расчетно-графических задач.
Контроль степени усвоения учебного материала проводится методом проверки правильности выполнения обучаемыми индивидуальных заданий (контрольной работы).
Следует учитывать, что контрольная работа может быть оформлена либо письменно на бумажном носителе, либо в электронно-цифровой форме (на диске, дискете). При представлении для рецензирования контрольной работы на электронном носителе (диске, дискете) студент обязан распечатать на бумажном носителе титульный лист установленной формы и приложить к нему диск (дискету) с содержанием работы. Титульный лист подписывается студентом, на нем производится регистрация работы. На титульном листе преподавателем проставляется отметка о допуске к защите и приводится рецензия контрольной работы.
Все отмеченные рецензентом ошибки должны быть исправлены, а сделанные указания выполнены.
К экзамену студент допускается только после получения зачета по контрольным работам.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
По дисциплине «Проектирование мостов» следующий порядок проведения промежуточной аттестации.
При промежуточной аттестации студентов устанавливаются оценки:
«отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».
Рекомендуемые критерии оценок:
«Отлично» заслуживает студент, показавший глубокий и всесторонний уровень знания дисциплины и умение творчески выполнять задания, предусмотренные программой.
«Хорошо» заслуживает студент, показавший полное знание дисциплины, успешно выполнивший задания, предусмотренные программой.
«Удовлетворительно» заслуживает студент, показавший знание дисциплины в объеме, достаточном для продолжения обучения, справившийся с заданиями, предусмотренными программой.
«Неудовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший значительные пробелы в знании предмета, допустивший принципиальные ошибки при выполнении заданий, предусмотренных программой.
Если студент явился на зачет или экзамен и отказался от ответа, то ему проставляется в ведомость «не зачтено» или «неудовлетворительно».
Аналогичные правила могут быть заложены в программы компьютерного тестирования.
При контроле знаний в устной форме преподаватель использует метод индивидуального собеседования, в ходе которого обсуждает со студентом один или несколько вопросов из учебной программы. При необходимости могут быть предложены дополнительные вопросы, задачи и примеры.
По окончании ответа на вопросы преподаватель объявляет студенту результаты сдачи зачета. При удовлетворительном результате в зачетную ведомость, зачетную книжку и зачетно-экзаменационную карточку вносится соответствующая оценка.
Результаты текущего контроля успеваемости могут быть использованы для выставления зачета по дисциплине.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКЗАМЕНА
Экзамен по дисциплине «Проектирование мостов» проводится в качестве итогового контроля для определения степени достижения учебных целей по учебной дисциплине.
Экзамен по дисциплине имеет целью выявить и оценить теоретические знания и практические навыки студента в общей программе изучения учебной дисциплины.
Студент допускаются к сдаче экзамена только после выполнения лабораторных работ, сдачи (защиты) им контрольных работ, предусмотренных программой и сдаче зачета по лабораторным и контрольным работам.
Вопросы, выносимы на экзамен, выдаются студентам не менее чем за два месяца до экзамена.
В период подготовки к экзамену проводятся консультации в соответствии с графиком консультаций и расписанием занятий. Во время консультаций преподаватель информирует студента о содержании экзамена и порядке его сдачи, отвечает на вопросы, доводит перечень нормативной и справочной литературы, которой может пользоваться студент при решении задач.
Критерии для определения оценок
а) Теоретический вопрос:
«Удовлетворительно» – полный ответ, существенные неточности в определениях;
«Неудовлетворительно» – нет полного ответа на теоретический вопрос.
б) Практическое задание:
«Неудовлетворительно» – задание не выполнено или допущены ошибки, существенно влияющие на результат.
Как моделируется колонна автомобилей для нагрузки ак
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1. РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет путей сообщения».
2. ВНЕСЕН Управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации.
4. ИМЕЕТ рекомендательный характер
1 Область применения
Настоящий методический документ рекомендуется для применения при расчетах грузоподъемности мостовых сооружений, эксплуатируемых на федеральных автомобильных дорогах Российской Федерации. Для мостовых сооружений, расположенных на дорогах иной подчиненности, этот методический документ может использоваться по решению соответствующих органов управления.
Положения настоящего методического документа предназначены для использования 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.
Определение грузоподъемности висячих и вантовых пролетных строений, мостовых конструкций иных сложных систем, требующих применения специальных методов расчета, усиленных элементов мостовых сооружений, а также выполненных с применением материалов, не рассматриваемых в Рекомендациях, опор по устойчивости против опрокидывания и сдвигу по грунту основания выполняют по отдельно разрабатываемым методикам с соблюдением общих принципов, указанных в настоящем методическом документе.
Настоящий методический документ 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 программного обеспечения. Обоснованность применения таких алгоритмов и программ должна быть подтверждена либо сертификатом их соответствия действующим нормам проектирования мостовых сооружений, выданным уполномоченным органом, либо предыдущим успешным опытом применения при разработке проектов мостовых сооружений, прошедших государственную техническую экспертизу.
2 Нормативные ссылки
В настоящей книге Рекомендаций использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ Р 52289-2004 Национальный стандарт Российской Федерации. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств;
ГОСТ Р 52290-2004 Национальный стандарт Российской Федерации. Технические средства организации дорожного движения. Знаки дорожные. Общие технические требования;
СП 35.13330.2011. Свод правил. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*;
ГОСТ 27751-2014. Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения.
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.
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 К=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).
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 (по ГОСТ 27751-2014) 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 или поддерживающие конструкции.
сталежелезобетонная конструкция: Единая несущая конструкция со стальными и железобетонными элементами, совместно воспринимающими воздействия от нагрузки.
Примечание. Применительно к сталежелезобетонным пролетным строениям автодорожных мостов конструктивным железобетонным элементом является железобетонная плита проезжей части, объединённая с металлическими несущими элементами главных балок (ферм).
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 Принципы оценки грузоподъемности методом классификации
4.1 Основные понятия грузоподъемности
4.1.1 Расчет грузоподъемности, как одной из характеристик технического состояния сооружения [2], выполняют для эксплуатируемых и вновь построенных мостов в соответствии с приведенными в настоящем методическом документе правилами определения воздействий от загружения конструкций постоянной и временными эталонными нагрузками, независимо от соответствующих положений действующих норм проектирования. При этом грузоподъемность устанавливают:
Для оценки возможности и условий пропуска по сооружению конкретного обращающегося транспортного средства грузоподъемность может быть определена и выражена в допустимой общей массе этого транспортного средства.
4.1.2 Грузоподъемность сооружения определяется несущей способностью его основных несущих конструкции (элементов конструкций). Расчет несущей способности элементов мостового сооружения следует производить с учетом их фактических геометрических размеров, прочностных и деформативных свойств материалов (бетона, арматуры, стали, древесины и др.), влияния имеющихся дефектов и повреждений.
4.1.3 Эталонную нагрузку АК принимают в виде равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью К кН/м (0,1К, тс/м) и одной двухосной тележки с нагрузкой на ось 10К кН (1К, тс) для каждой полосы движения (рисунок 4.1.1, а).
Одиночную эталонную нагрузку НК принимают в виде четырехосного колесного транспортного средства с нагрузкой на ось 18К кН (1,8К тс/м), (рисунок 4.1.1 б).
При расчете элементов конструкций эталонные нагрузки, в единицах которых определяется грузоподъемность, устанавливают на ездовом полотне в наиболее невыгодное положение для рассчитываемого элемента:
— вдоль моста при поверхности (линии) влияния воздействия, имеющей три или более участков разных знаков, тележка устанавливается на участке, дающем для рассматриваемого знака наибольшее значение воздействия; равномерно распределенной нагрузкой (с необходимыми её перерывами по длине) загружаются все участки того же знака;
— расстояния между осями смежных полос нагрузки должны быть не менее 3,0 м;
Рассматривают два случая воздействия нагрузки АК: