МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ
УПРАВЛЕНИЕ
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
И УСТРОЙСТВ
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МОСТОВ
ВСН 136-78
МИНТРАНССТРОЙ
МОСКВА 2001
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая «Инструкция по
проектированию вспомогательных сооружений и устройств для строительства мостов»
разработана в развитие и дополнение действующих глав СНиП и предназначена для
использования проектными и строительными организациями Министерства
транспортного строительства, проектирующими вспомогательные сооружения и
устройства, применяемые при строительстве мостов и труб на железных,
автомобильных дорогах и в городах.
В текст «Инструкции»
включены основные требования к расчету и конструированию, являющиеся
специфическими для вспомогательных сооружений и подлежащие учету при
проектировании, но не содержащиеся в действующих главах СНиП.
«Инструкция» разработана
отделением искусственных сооружений Всесоюзного научно-исследовательского
института транспортного строительства (ЦНИИС) при участии СКВ Главмостостроя.
Руководители работы
кандидаты техн. наук Каменцев В. П. и Мойжес Л. Б.
В составлении отдельных
разделов «Инструкции» участвовали д-р техн. наук Луга А. А., кандидаты техн.
наук Завриев К. С., Казиницкая Б. И., Каменцев В. П., Мойжес Л. Б.,
Рыбчинский В. П., Николаи К. В., инженеры Щукарева А. Е. и Деревянко Н. С.
(ЦНИИС), инженеры Бахтиаров И. П., Варшавский Е. А., Гевондян З. С.,
Забродин Б. А., Званский Г. М., Лясковский В. П., Рязанский Л. Д., канд.
техн. наук Соловьев А. В., инж. Эпштейн В. М. (СКВ Главмостостроя).
Текст «Инструкции»
рассмотрен на секции строительства мостов Научно-технического совета
Минтрансстроя, Гипротрансмостом, кафедрой «Мосты и тоннели» Московского
автомобильно-дорожного института и согласован Главмостостроем Министерства
транспортного строительства.
Замечания и пожелания по
тексту настоящей «Инструкции» просьба направлять по адресу: 129329, Москва,
Игарский проезд, 2, ЦНИИС.
Зам. директора института Г.
Д. ХАСХАЧИХ
Руководитель отделения
искусственных сооружений К. С. СИЛИН
Министерство транспортного |
Ведомственные строительные |
ВСН 136-78 Минтрансстрой |
|
Инструкция по |
|||
Взамен ВСН 136-67 |
1. ОСНОВНЫЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
Общие указания
1.1. Настоящая «Инструкция»
составлена в развитие глав СНиП III-43-75 «Мосты и трубы», II-6-74
«Нагрузки и воздействия», II—B.3-72 «Стальные конструкции.
Нормы проектирования», II—B.4-71 «Деревянные
конструкции. Нормы проектирования», II-21-75 «Бетонные и
железобетонные конструкции» и распространяется на проектирование специальных
вспомогательных сооружений, приспособлений, устройств и установок (по перечню
согласно прилож. 1), необходимых для строительства мостов,
путепроводов и эстакад во всех строительно-климатических зонах.
1.2. Проектирование
специальных вспомогательных сооружений, приспособлений, устройств и установок
должно осуществляться при разработке технического (техно-рабочего) проекта и
рабочих чертежей моста.
При разработке технического
проекта моста (путепровода) раздел «Специальные вспомогательные сооружения,
приспособления, устройства и установки» должен содержать:
а) варианты конструктивных
решений указанных сооружений в увязке с проектом моста и проектом организации
строительства. Варианты разрабатываются, как правило, только для рекомендуемой
конструкции основного сооружения в объеме, достаточном для выявления сметных
показателей;
б) основные
обоснования конструктивных решений указанных сооружений.
Внесена Всесоюзным |
Утверждена Главным |
Срок введения в действие — |
На стадии рабочих чертежей
раздел проекта моста (путепровода) «Специальные вспомогательные сооружения,
приспособления, устройства и установки» должен содержать:
а) необходимые для
изготовления и строительства детальные чертежи конструкций специальных
вспомогательных сооружений с указаниями по качеству применяемых материалов
(изделий) и ссылками на соответствующие ГОСТы, ТУ и т. п.;
б) требования к изготовлению
конструкций на предприятиях или в условиях мастерских строительных организаций;
в) указания о порядке
эксплуатации в различных строительно-климатических зонах, включая, в
необходимых случаях, требования по испытаниям;
г) расчетные листы для
сложных случаев, включающие основные положения результатов расчета;
д) указания по технике
безопасности.
1.3.
Перечень вспомогательных сооружений и устройств, применяемые для них материалы
и инвентарные конструкции определяются техническим проектом.
Рабочие чертежи
вспомогательных сооружений разрабатываются на основе технического проекта и в
соответствии с заданием на проектирование.
1.4. Отступления от выданных
заказчиком к производству работ рабочих чертежей вспомогательных сооружений,
вызванные уточнением условий производства работ, допускаются по согласованию с
заказчиком и проектной организацией, с внесением соответствующих изменений в
рабочие чертежи.
1.5. Как правило,
вспомогательные сооружения должны выполняться из инвентарных конструкций
заводского изготовления (прилож. 2—8). Применение индивидуальных конструкций
(включая деревянные) допускается в виде исключения при отсутствии требуемого
инвентаря.
Вспомогательные сооружения
должны отвечать современным требованиям индустриально-скоростного
строительства, возможности наибольшей механизации строительных процессов, а
также требованиям техники безопасности.
1.6.
Вспомогательные сооружения в необходимых случаях, определяемых проектом
организации строительства, должны рассчитываться или защищаться от воздействия
паводковых и ливневых вод, ледохода, наледей, карчехода, штормов.
Заглубление оснований у
шпунта, перемычек, фундаментов и других подводных сооружений должно назначаться
с учетом размыва грунта.
Вспомогательные сооружения,
находящиеся в пределах судоходных участков мостового перехода, помимо установки
сигнальных знаков, должны быть обеспечены от навала обращающихся в период
строительства судов путем создания необходимых условий провода судов в створе
моста. Эти мероприятия должны быть согласованы с органами эксплуатации речного
флота.
В особых случаях, при
наличии соответствующих указаний в проекте организации строительства, следует
предусматривать установку специальных защитных ограждений или расчет
вспомогательного сооружения на навал судна.
1.7. Авторский надзор за
вспомогательными сооружениями должен осуществляться в порядке, установленном
действующим Положением Госстроя СССР, а также руководствами, утвержденными
Минтрансстроем.
Габариты
1.8. Все вспомогательные
сооружения, располагаемые над железными дорогами либо в непосредственной
близости к ним, должны удовлетворять габаритам приближения строений С (Сп)
по ГОСТ 9238-73.
На линиях, где установлены
другие габариты, следует руководствоваться действующими габаритами.
Допускается по согласованию
с управлениями железных дорог уменьшение на период строительства габарита по
ширине и высоте до одного из классов габаритной проходимости в соответствии с
«Указаниями по применению габаритов приближения строений ГОСТ 9238-73» (М., «Транспорт»,
1973).
При строительстве на
действующих автомобильных дорогах и улицах следует соблюдать габариты
приближения конструкций мостов на автомобильных и городских дорогах,
установленные в главах СНиП II-Д.5-72 «Автомобильные
дороги СССР. Нормы проектирования», II-60-75 «Планировка и
застройка городов, поселков и сельских пунктов» и II-43-75 «Мосты и трубы».
Уменьшение габаритов
допускается по согласованию с органами, эксплуатирующими дороги (улицы).
1.9. Подмостовые габариты в
просветах подмостей в пределах судового и сплавного фарватеров устанавливаются
в зависимости от характера судоходства в период строительства и класса водного
пути с учетом требований «Норм проектирования подмостовых габаритов на
судоходных и сплавных реках и основных требований к расположению мостов» (НСП
103-52) и в каждом случае подлежат согласованию с местными органами речного
флота.
1.10.
На водотоках возвышение вспомогательных сооружений и величины просветов между
опорами следует устанавливать проектом в зависимости от местных условий с
учетом следующих требований:
а) за рабочий уровень воды
(ледостава) в проекте принимается наивысший возможный в период производства
данного вида работ сезонный уровень воды (ледостава), соответствующий
расчетному расходу (уровню ледостава) вероятностью превышения 10 %. При этом
должны учитываться также возможные превышения уровня от воздействия нагонных
ветров или заторов. На реках с регулируемым стоком рабочий уровень назначается
на основе данных организаций, регулирующих сток;
б) верх шпунтовых ограждений,
бездонных ящиков, грунтовых перемычек должен возвышаться над рабочим уровнем не
менее чем на 0,7 м и на 0,3 м при ледоставе и над уровнем грунтовых вод;
островки для опускания колодцев и кессонов должны возвышаться над рабочим
уровнем не менее чем на 0,5 м;
в) возвышение низа пролетных
строений рабочих мостиков, подкрановых эстакад, подмостей на несудоходных и
несплавных реках, а также в несудоходных пролетах судоходных рек должно быть не
менее 0,7 м над рабочим уровнем. Разрешается уменьшать величины возвышения при
непродолжительном стоянии высоких уровней, допустимости временного затопления
конструкций, возможности их кратковременного снятия;
г) на переходах с
карчеходом, селями не рекомендуется устраивать вспомогательные сооружения в
пролетах между капитальными опорами. При необходимости их устройства расстояние
между опорами подмостей в свету должно быть не менее 10 м и они должны
устраиваться в период наименее вероятного появления опасных воздействий.
На водотоках с карчеходом и
селевыми потоками возвышение низа конструкций пролетных строений подкрановых
эстакад и рабочих мостиков над рабочим уровнем должно быть не менее 1,0 м.
На переходах с наледями
следует, как правило, избегать устройства промежуточных опор в пределах наледи.
Низ конструкций пролетных строений должен возвышаться на 0,5 м над рабочим
уровнем, соответствующим высоте 0,8ΔНр,
где ΔНр — расчетная
мощность наледи.
1.11. Ширину проходов и
пешеходных переходов следует назначать не менее 0,8 м.
Указания
по расчету конструкций и оснований
1.12. Конструкция
вспомогательных сооружений и их основания должны быть рассчитаны на силовые и
другие воздействия по методу предельных состояний.
Предельными являются
недопустимые состояния, при наступлении которых конструкция или основание
перестает удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним процессом производства
строительных работ.
Предельные состояния
подразделяются на две группы:
первая группа (первое
предельное состояние) — по непригодности к использованию вследствие потери
несущей способности или по необходимости прекращения использования как при
сохранении несущей способности, так и при появлении возможности исчерпания
последней;
вторая группа (второе
предельное состояние) — по появлению чрезмерных деформаций, которые могут
затруднить нормальное использование вспомогательных конструкций.
Предельные состояния
вызываются в первой группе:
потерей устойчивости
положения, плавучести и остойчивости;
общей потерей устойчивости
формы;
местной потерей устойчивости
формы, приводящей к потере несущей способности;
хрупким, вязким или иного
характера разрушением, в том числе с превышением временного сопротивления
разрыву, сдвигом или выпиранием грунта в основании;
текучестью, обмятием или
другими чрезмерными пластическими деформациями материала (при наличии площадки
текучести);
чрезмерными сдвигами во
фрикционных соединениях;
местной потерей устойчивости
формы, приводящей к чрезмерным деформациям, но не к потере несущей способности;
чрезмерными упругими
деформациями, которые могут оказать недопустимое влияние на форму или несущую
способность возводимых капитальных сооружений.
Во второй группе:
упругими или остаточными
перемещениями (прогибами, выгибами, осадками, смещениями, кренами, углами
поворота и колебаниями).
1.13. Кроме расчетов на
силовые воздействия в необходимых случаях должны быть выполнены и другие
расчеты:
теплотехнические расчеты
опалубок при зимнем бетонировании;
фильтрационные расчеты
ограждений котлованов;
размывов у оснований
временных опор и шпунтовых ограждений (если размыв не исключен конструктивными
мерами);
тяговых усилий для
перемещения собираемых конструкций.
1.14. Расчет конструкций
вспомогательных сооружений и их оснований по первому предельному состоянию
производится на расчетные нагрузки, определяемые как произведения нормативных нагрузок
на соответствующие коэффициенты перегрузки п,
динамики 1+μ и на коэффициенты сочетаний пс. Указания по величинам коэффициентов для различных
расчетов приведены в разделах 2—6.
Расчет конструкций и их
оснований по второму предельному состоянию производится на нормативные нагрузки
и воздействия.
1.15. Нагрузки должны
приниматься при расчетах в наиболее неблагоприятных, возможных на отдельных
этапах производства работ, положениях и сочетаниях для отдельных элементов и
конструкций вспомогательных сооружений и их оснований в целом. Положения и
сочетания нагрузок должны устанавливаться при проектировании с учетом
рекомендаций, приведенных в разделах 3—6.
Сочетания нагрузок при
расчете на ледовые воздействия и карчеход должны устанавливаться с учетом
состояния сооружений при их пропуске и, как правило, приниматься для нерабочего
состояния. (В разделах 3—6 эти расчеты, как правило, не учитываются в
перечне рекомендуемых сочетаний нагрузок).
Сейсмические воздействия на
вспомогательные сооружения не учитываются.
1.16. Расчетные
сопротивления материалов (грунта) при расчетах на прочность и устойчивость
должны приниматься согласно указаниям разделов 7—10.
В необходимых случаях они
понижаются или увеличиваются умножением на коэффициенты условий работы т, учитывающие приближенность расчетных
схем и принятых в расчете предпосылок, а также уменьшаются независимо от
значений т делением на коэффициент
надежности k,
учитывающий степень ответственности и значимость последствий наступления тех
или иных предельных состояний.
Порядок применения
коэффициентов т, k устанавливается
требованиями табл. 1 и соответствующих пунктов разделов 3—10. В
неоговоренных случаях т и k принимаются равными 1.
Таблица 1
Наименование конструкции (конструктивных |
Коэффициенты надежности и |
|
kн |
т |
|
Канаты |
5 |
— |
Прочие |
1,3 |
— |
Величина |
2 |
— |
Шпунтовые |
1,1 |
— |
Пролетные |
1,05 |
— |
Закладные |
2 |
— |
соединения |
1,5 |
— |
Металлоконструкции |
2,0 |
— |
Плавучие |
1,125 |
— |
Плавучие |
1,20 |
— |
Плашкоуты |
2 |
— |
Плашкоуты |
1,25 |
— |
Деревянные |
— |
0,8 |
Доски |
— |
1,1 |
Элементы |
— |
1,15 |
Деревянные |
— |
0,90 |
Шпунтовые кольцевые |
— |
1,15 |
длиной |
— |
1,10 |
Примечания.
1. На коэффициенты kн следует делить
значения расчетных сопротивлений (удерживающих усилий), на коэффициенты т — умножать расчетные сопротивления.
При расчетах плавучести на коэффициент надежности умножается расчетный вес
судна.
2.
Коэффициенты kн и т должны применяться
совместно с другими коэффициентами условий работы, приведенными в разделе 7 и в соответствующих
главах СНиП, на которые даны ссылки в разделах 8—10.
3. Коэффициенты т при расчете
на устойчивость положения должны приниматься согласно требованиям разделов 1 и 4 (для
шпунтовых ограждений).
1.17.
Устойчивость конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по формуле
где МОП
— момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота
(опрокидывания) конструкций; при опирании конструкции на отдельные опоры ось
опрокидывания принимается проходящей через оси крайних опор, а при сплошном
опирании — через крайнее нижнее ребро конструкции;
My — момент
удерживающих сил относительно той же оси;
т — коэффициент
условий работы, принимаемый для конструкций с сосредоточенным опиранием (на
отдельные точки) — 0,95; для опор, ряжей и клеток — 0,9; для шпунтовых стенок —
согласно разделу 4.
При расчете устойчивости конструкций, имеющих анкеры, следует учитывать
удерживающий момент от усилия, равного расчетной несущей способности анкера.
1.18. Устойчивость
конструкции против сдвига следует рассчитывать по формуле
где Тсд — сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих
сил на плоскость возможного сдвига (скольжения);
Тy
— предельная величина сдвигающей силы, равная проекции удерживающих сил на ту
же плоскость;
т —
коэффициент условий работы; т=0,9 для
надземных и т=1,0 для подземных
конструкций;
kн — коэффициент
безопасности по материалу, учитывающий изменчивость коэффициентов трения и
принимаемый равным 1,1.
При расчете устойчивости
конструкции, усиленной анкером или упором, следует учитывать удерживающую силу,
равную расчетной несущей способности анкера или упора.
Значения коэффициента трения
различных материалов при расчетах устойчивости положения следует принимать в
соответствии с прилож. 9.
1.19.
При расчетах устойчивости положения надземных конструкций значения сдвигающих
(опрокидывающих) усилий определяются при значениях коэффициентов перегрузки
больше 1, а значения удерживающих сил — при значениях коэффициентов перегрузки
менее 1.
При расчете устойчивости
шпунта следует руководствоваться указаниями раздела 4.
Проверка плавучести должна
производиться по формуле
где γ
— объемный вес воды, равный для пресной воды 1 тс/м3;
ΣVп — предельное водоизмещение
судна, равное водоизмещению его при осадке, равной высоте борта по миделю, м3;
ΣQ — расчетный вес судна,
принимаемый по указаниям раздела 6, т;
kн — коэффициент надежности,
принимаемый по указаниям табл. 1 и раздела 6.
Остойчивость плавучей
системы обеспечивается при соблюдении следующих условий:
а) положительное значение
метацентрической высоты;
б) недопущение входа кромки
палубы в воду;
в) недопущение выхода из
воды днища (середины скулы).
Расчетные формулы для
проверки предельных состояний по пунктам «а», «б», «в» приведены в разделе 6.
1.21. Упругие деформации
вспомогательных сооружений и устройств по второму предельному состоянию
вычисляются от нормативной нагрузки (без коэффициентов перегрузки и
динамических коэффициентов).
В сооружениях с монтажными
соединениями на обычных (не высокопрочных) болтах деформации должны вычисляться
с учетом податливости соединений, для чего следует увеличивать расчетный
упругий прогиб на 30 %.
В конструкциях с растянутыми
фланцевыми стыками дополнительно учитываются деформации стыка.
Величины остаточных
деформаций следует принимать (на одно пересечение) в местах примыкания:
дерева к дереву — 2 мм;
дерева к металлу и бетону —
1 мм;
металла к бетону — 0,5 мм;
металла к металлу (в сжатых
фланцевых стыках) — 0,2 мм.
Осадку плотно подбитых
лежней следует принимать равной 10 мм и осадку песочниц, заполненных песком, —
5 мм.
1.22. Расчетная схема
конструкции вспомогательных сооружений и устройств должна соответствовать ее
проектной геометрической схеме с учетом конструктивных решений для каждого
этапа производства работ и порядка загружения конструкций. Строительный подъем
и деформации под нагрузкой при назначении расчетной схемы не учитываются.
Определение усилий в
элементах конструкции производится в предположении упругой работы материала.
При этом допускается пространственную конструкцию расчленять на отдельные
плоские системы. В необходимых случаях учитывается взаимное влияние плоскостных
систем в металлических конструкциях.
2. НАГРУЗКИ И ИХ КОЭФФИЦИЕНТЫ
2.1.
Расчет конструкции вспомогательных сооружений следует производить с учетом
возможных для отдельных элементов, соединений или всей конструкции (основания)
в целом неблагоприятных сочетаний нагрузок и воздействий, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
№ нагрузки |
Наименование нагрузок и |
1 |
Собственный |
2 |
Давление |
3 |
Гидростатическое |
4 |
Гидродинамическое |
5 |
Воздействие |
6 |
Воздействия |
7 |
Вес |
8 |
Вес |
9 |
Вес |
10 |
Усилие |
11 |
Горизонтальные |
12 |
Нагрузки |
13 |
Воздействие |
14 |
Боковое |
15 |
Воздействие |
16 |
Ветровая |
17 |
Ледовая |
18 |
Нагрузка |
19 |
Нагрузка |
20 |
Нагрузка |
2.2. В зависимости от
продолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные и временные
(кратковременные и длительные).
К кратковременным относятся:
а) нагрузки под № 11, 14,
16-20;
б) нагрузки от вибрирования
бетонной смеси и от сотрясений при выгрузке бетонной смеси из числа нагрузок,
предусмотренных под № 12.
К длительным временным
относятся нагрузки под № 5, 8, 10, 13, 15 и горизонтальное давление
свежеуложенной бетонной смеси (нагрузка № 12).
Примечание. Особые нагрузки,
предусмотренные общими требованиями главы СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия»
(сейсмические, от аварий механизмов), при расчете вспомогательных сооружений не
учитываются.
2.3. Основными
характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, определяемые
согласно пп. 2.4—2.23.
Расчетная нагрузка определяется как произведение нормативной нагрузки на
коэффициент перегрузки п, учитывающий
возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений
и устанавливаемый в зависимости от учитываемого предельного состояния.
Величины коэффициентов
перегрузки n принимаются согласно табл. 13.
Особенности сочетаний
нагрузок, учитываемых при расчетах вспомогательных сооружений различного
назначения, приведены в разделах 3—6.
Вероятность сочетаний
различных видов нагрузки учитывается коэффициентами сочетания пс, величина которых
принимается в соответствии с указаниями разделов 3—6. В случаях, специально не
оговоренных, величина nс=1.
Коэффициенты сочетаний пс вводятся в виде множителя
к кратковременным нагрузкам.
Влияние динамических
нагрузок учитывается при расчете надземных конструкций путем введения
динамических коэффициентов согласно указаниям пп. 2.9, 2.10, 3.40, 4.89, 4.91, 5.18, 5.20.
2.4.
Вертикальная нагрузка от собственного веса вспомогательных сооружений
определяется по проектным спецификациям или проектным объемам и объемным весам
материалов и грунтов, приведенным в прилож. 9 и 10.
В соответствующих случаях
должно быть учтено и горизонтальное воздействие вертикальной нагрузки (распор,
натяжение и т. п.).
Распределение нагрузки от
собственного веса в рассчитываемых конструкциях принимается:
а) в настилах, поперечинах,
прогонах, насадках, балочных и кружальных фермах, коробках опалубки и т. п.
линейных элементах — равномерным по длине конструкции, если действительная
неравномерность не превышает 10 % средней величины;
б) в стойках подмостей,
пирсов, опор, подкрановых эстакад и т. п. поддерживающих конструкциях —
равномерным между всеми стойками рамы или опоры;
в) в прочих конструкциях —
по фактическому весу отдельных ее частей.
2.5. Вертикальное давление
от веса грунта Р (в тс/м2)
на ограждения котлованов, подпорные стенки и т. п. определяется по формуле
где γ
— объемный вес грунта, тс/м3;
Н —
расчетная толщина слоя грунта, м.
Горизонтальное (боковое)
давление грунта на ограждения котлованов определяется согласно прилож. 11.
Допускается использовать рекомендации прилож. 11 также при определении
горизонтального давления на подпорные стенки временного типа.
2.6. Гидростатическое
давление воды учитывается для частей сооружений и грунтов, расположенных ниже
уровня поверхностных или грунтовых вод, путем уменьшения веса частей сооружений
и введения в расчет бокового давления воды, а также давления воды на днища
(подушки).
Уровень воды принимается
невыгоднейший — наинизший или наивысший возможный вероятностью превышения 10 %
для периода производства данного вида работ.
Уровень воды, давящей на
ограждения котлованов, определяется с учетом рекомендаций прилож. 11 и
раздела 4.
Гидростатическое давление
воды Р (в тс/м2) в любом
направлении принимается равным
где γ
— объемный вес воды, принимаемый 1 тс/м3;
Н — расчетная
высота слоя воды, м.
2.7.
Гидродинамическое давление воды на подводную часть конструкции Nвп (в кгс) принимается равным
где Nл — лобовое давление воды (в кгс), равное
Nт — сила
трения воды по поверхности плавающего тела (в кгс), принимаемая равной
V —
для неподвижных конструкций средняя скорость течения воды, принимаемая по
данным поплавковых наблюдений и измерений вертушкой в пределах горизонта
погружения; для перемещающихся конструкций V
— относительная скорость перемещения воды и плавающего тела, м/с.
В случае, если подводная
часть конструкции (плавсистемы) стесняет живое сечение более чем на 10 %,
необходимо учитывать возрастание скорости водного потока;
φ0 —
коэффициент, учитывающий степень обтекаемости погруженного в воду тела,
принимаемый для заостренных или закругленных в плане очертаний равным 0,75, а
для прямоугольных очертаний — 1,00;
f — коэффициент,
характеризующий трение воды по поверхности погруженного тела принимаемый, для
металлических поверхностей равным 0,17, для деревянных — 0,25, для бетонных —
0,20 кгс·с2/м4;
F — подводная
площадь по миделю (наиболее широкому поперечному сечению), м2;
S — площадь смоченной
поверхности (поверхность трения воды), м2.
Значения F и S принимаются равными:
а) для плашкоутов и барж
б) для бездонных ящиков,
кессонов и т. п.
где t — осадка плашкоута или баржи,
м;
Н — глубина
воды в месте опускания бездонного ящика или кессона, м;
В — ширина
плашкоута, баржи, бездонного ящика, кессона, м;
L — длина
плашкоута, баржи, бездонного ящика, кессона, м.
При V≥2 м/с следует
учитывать возрастание уровня воды у сооружения
где g — ускорение силы тяжести, м/с2.
При наличии косины течения,
когда продольная ось тела составляет с направлением струй угол, отличный от 0°,
лобовое давление воды Nл должно исчисляться не по
площади миделя, а по проекции погруженной в воду части плавучего тела на
плоскость, нормальную к направлению течения.
Помимо давления текущей воды
должна учитываться нагрузка от воздействия волн в размере 0,03 тс/м для рек
шириной до 300 м и 0,12 тс/м при ширине 500 м.
При строительстве на
акваториях с большими высотами волн (озера, водохранилища, широкие реки) должен
производиться более точный расчет волнового давления в соответствии со СНиП II-57-75
«Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от
судов)».
2.8. Воздействие
искусственного регулирования усилий в конструкциях вспомогательных сооружений
учитывается в случаях, предусмотренных проектом (например, придание плашкоутам
первоначально обратного выгиба соответствующим порядком их балластировки).
Величина усилий устанавливается при составлении проекта.
2.9.
Вертикальная нагрузка от веса возводимых мостовых конструкций, а также
строительных материалов и других грузов определяется по проектным спецификациям
или объемам и объемным весам материалов, приведенным в проекте конструкции.
При реконструкции
существующих мостов вес конструкций должен определяться с учетом их
фактического состояния.
В соответствующих случаях
должно быть учтено и горизонтальное воздействие вертикальной нагрузки (распор,
натяжение и др.).
Вес возводимых конструкций,
передаваемый на вспомогательные сооружения (сборочные клетки, прогоны и т. п.),
допускается принимать равномерно распределенным по длине, если фактические
колебания его по длине не превышают 10 %.
При устройстве нескольких
(более двух) прогонов, рядов сборочных клеток и т. п. в плоскости поперечной к
оси моста нагрузка от возводимых конструкций принимается равномерно
распределенной в поперечном направлении, если крутильная жесткость возводимой
конструкции равна или более крутильной жесткости вспомогательных сооружений.
Вес устанавливаемых или
укладываемых кранами на вспомогательные сооружения (подмости и т. п.) элементов
и грузов (за исключением бетона) учитывается с динамическим коэффициентом,
равным 1,1.
2.10.
Вертикальная нагрузка от копров, монтажного (грузоподъемного) оборудования и
транспортных средств принимается по паспортным данным и каталогам. Нагрузку от
консольных кранов, вагонов, тепловозов, обращающихся по сети, следует
определять, пользуясь эквивалентными нагрузками, приведенными в прилож. 12. Нагрузка от нестандартного
оборудования определяется по проектной документации.
Копры, монтажное и
транспортное оборудование должны быть установлены в положение, вызывающее
наибольшие силовые воздействия на конструкции вспомогательных сооружений, их
элементы и соединения (например, при минимальном вылете и максимальном весе
груза или максимальном вылете и минимальном весе груза, без груза, при
различном положении стрелы в плане и наклоне стрелы копра).
Вес наклоняющейся стрелы,
подвешенного к крану (копру) груза, с учетом веса строповочных устройств и
оттяжек, принимается с динамическим коэффициентом, равным 1,1; вес молота — с динамическим
коэффициентом 1,2.
Вертикальные нагрузки на
отдельные ноги (колеса) кранов должны определяться с учетом распределения веса
крана и груза, а также с учетом действия горизонтальных нагрузок (тяговых,
ветровых, инерционных), действующих на кран. При этом места приложения
отдельных нагрузок (тяговых, ветровых, инерционных) должны приниматься в
соответствии с условиями работы крана.
2.11.
Нагрузка от людей, инструмента и мелкого оборудования учитывается в виде:
а) равномерно распределенной
вертикальной нагрузки интенсивностью 250 кгс/м2 — при расчете досок
опалубки плит, настилов рабочих подмостей и рештований, проходов, тротуаров, а
также непосредственно поддерживающих их конструкций (несущих ребер, поперечин,
прогонов и т. п.);
б) равномерно распределенной
вертикальной нагрузки интенсивностью 200 кгс/м2 — при расчете
рабочих подмостей, временных опор, пирсов, рабочих мостиков с длиной
загружаемого участка менее 60 м и интенсивностью 100 кгс/м2 при
длине загружаемого участка 60 м и более. Указанной нагрузкой загружаются
участки, не занятые монтируемой (бетонируемой) конструкцией (обычно учитывается
как нагрузка на тротуарах);
в) нагрузки, равной 75 кгс/м
для загружения собираемых пролетных строений без тротуаров (при определении
усилий на временные опоры);
г) сосредоточенной
горизонтальной нагрузки величиной 70 кгс, приложенной посередине пролета между
стойками перил или к стойке перил.
Доски опалубки и настилов
подмостей, ступени лестниц, а также непосредственно поддерживающие их
конструкции, независимо от расчета на нагрузки, указанные выше, проверяются на
сосредоточенный груз величиной 130 кгс. При ширине доски менее 15 см нагрузку
распределяют на две доски (при условии сплачивания их поперечными планками).
Нагрузка для крюков,
служащих для подвешивания лестниц, принимается равной 200 кгс.
Нагрузка (вес материалов,
инструмента и рабочих) для подвесных люлек на одного рабочего принимается
равной 120 кгс и на двух рабочих — 250 кгс.
Каждая тетива приставных
лестниц рассчитывается на сосредоточенный груз 100 кгс.
2.12. Величина силы трения Nнт при перемещениях пролетных
строений, бездонных ящиков, подкрановых и подкопровых тележек кранов и копров и
др. по горизонтальной плоскости определяется по формулам:
а) при перемещении по
рельсам на подкладках (салазках) или по бетонному, грунтовому и деревянному
основанию
б) при перемещении по
рельсам на катках
в) при перемещении по
рельсам на тележках с подшипниками скольжения
то же с подшипниками качения
г) при перемещении по
полимерным устройствам скольжения
где Р —
нормативная нагрузка от веса перемещаемой конструкции (механизма), тс;
f1 — коэффициент трения
скольжения, принимаемый по прилож. 9;
f2 — коэффициент
трения качения катка (колеса) по рельсам, принимаемый по табл. 3;
f3 — коэффициент трения
скольжения в подшипниках, принимаемый равным от 0,05 до 0,10 см;
f4 — коэффициент трения качения
в подшипниках, равный 0,02 см;
f5 — коэффициент
трения скольжения для полимерных материалов, принимаемый по табл. 4;
R1 — радиус
катка, см;
R2 — радиус
колеса, см;
k=2 — коэффициент,
учитывающий влияние местных неровностей рельсов и катков, перекоса катков,
непараллельности накаточных путей и прочих факторов, вызывающих возрастание
сопротивления движению;
r — радиус оси колеса, см.
Таблица 3
Диаметр катка (колеса), мм |
200-300 |
400-500 |
600-700 |
800 |
900-1000 |
Коэффициент |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
Таблица 4
Материал трущейся пары |
Давление, кгс/см2 |
Коэффициент трения f5 |
|
отрицательной |
положительной |
||
Полированный |
<100 |
0,12 |
0,07 |
>100 |
0,09 |
0,06 |
|
Полированный |
<100 |
0,12 |
0,07 |
>100 |
0,10 |
0,06 |
|
Полированный |
<100 |
0,12 |
0,08 |
>100 |
|||
Полированный |
<100 |
0,18 |
0,10 |
>100 |
0,12 |
0,06 |
Примечания.
1. В таблице указаны значения коэффициента трения при трогании с места. При
скольжении значения f5 понижаются в среднем
до 80 %.
2. При замене полированного листа листом, покрашенным эмалью, значения
коэффициента трения увеличиваются на 10 %.
2.13. Инерционная
горизонтальная нагрузка, направленная вдоль кранового (копрового) рельсового
пути, должна приниматься равной 0,08 собственного веса любого элемента крана
(ноги, ригеля, тележки, груза) и приложенной в центре тяжести соответствующего
элемента.
Продольная нагрузка при
перекосе и заклинке ног крана принимается равной 0,12 нормативной вертикальной
нагрузки на ведущие колеса передвигающейся ноги и приложенной к головке рельсов
подкранового пути. Направление усилий на заклиненной и передвигающейся ноге
принимается противоположным.
Нормативная горизонтальная
нагрузка, направленная поперек кранового пути и вызываемая торможением тележки,
должна приниматься равной 0,05 суммы весов груза, веса тележки и канатов
грузового полиспаста.
Инерционные горизонтальные
нагрузки Т (в тс), возникающие при
остановке механизма вращения крана (копра), принимаются равными:
а) от собственного веса
стрелы
б) от суммы весов груза,
грузового блока и канатов грузового полиспаста
где Gc
— вес стрелы, приведенный к оголовку, т;
Gгр
— сумма
весов груза, грузового блока и канатов грузового полиспаста, т;
а′ — величина
замедления вращательного движения, м/с2, определяемая по формуле
где n —
скорость вращения платформы крана (копра), об/мин;
l — вылет стрелы, м;
t — время
остановки в с, определяемое по табл. 5.
Примечания.
1. В вес груза включаются веса грузозахватных устройств, траверс и оттяжек.
2. При подъеме груза двумя или более грузозахватными механизмами должна
учитываться неравномерность передачи веса груза, если она может иметь место по
условиям производства работ.
При известной мощности
двигателей поворота усилия, возникающие при вращении, допускается определять по
п. 4.92.
Сила Т прикладывается к оголовку стрелы.
Нагрузка от торможения
автомашин и автокранов (при скоростях не свыше 30 км/ч) принимается равной 0,25Ра, где Ра — вес автокрана (автомашины), и 0,3Рг, где Рг — вес гусеничного крана (трактора, бульдозера). При
скоростях менее 5 км/ч тормозную нагрузку допускается не учитывать.
Таблица 5
Вылет стрелы l, м |
5 |
7,5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
Время |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
5 |
8 |
10 |
Примечание. Для
промежуточных значений l величины t
определяются по интерполяциям.
2.14. Нагрузки от укладки и
вибрирования бетонной смеси принимаются:
а) вертикальные — от
вибрирования бетонной смеси — 200 кгс/м2 горизонтальной поверхности
опалубки;
б) горизонтальные (на
боковую поверхность опалубки):
от давления свежеуложенной
бетонной смеси — по табл. 6;
от сотрясения при выгрузке
бетонной смеси — по табл. 7;
от вибрирования бетонной
смеси – 400k3, кгс/м2, где k3 — коэффициент, учитывающий
неодновременную работу вибраторов по ширине бетонируемого изделия и вводимый в
расчет прогонов и стоек опалубки;
k3=1 — для изделий шириной 1,5
м и менее и изделий, уплотняемых с помощью наружных вибраторов;
k3=0,8 — для изделий шириной
свыше 1,5 м.
Для поверхности форм,
наклонных в сторону изделия, давление бетонной смеси определяется путем
умножения горизонтального давления бетонной смеси на синус угла наклона
поверхности формы к горизонту. При угле наклона менее 30° к горизонтали
давление бетонной смеси на форму не учитывается.
Таблица 6
Способ укладки и уплотнения бетонной смеси |
Расчетные формулы для |
Пределы применения |
При |
|
H≤R, |
То |
|
V≥0,5 при |
При |
|
V<4,5, |
То |
|
V>4,5 при условии, |
Подводное |
|
— |
В табл. 6
обозначено:
Р —
нормативное максимальное боковое давление бетонной смеси, кгс/м2;
γ
— объемный вес бетонной смеси (γ
=2350 кгс/м3 для тяжелого бетона);
Н —
высота уложенного слоя бетона, оказывающего давление на опалубку (но не более
слоя, уложенного в течение 4 часов);
V —
скорость бетонирования (по вертикали), м/ч;
R — радиус действия
внутреннего вибратора, м;
R1 — радиус действия наружного
вибратора, м;
k1 — коэффициент, учитывающий
влияние консистенции бетонной смеси:
при осадке конуса 0-2 см k1=0,8;
при осадке конуса 4-6 см k1=1,0;
при осадке конуса 8-12 см k1=1,2;
k2 — коэффициент, учитывающий
влияние температуры бетонной смеси:
для смеси с температурой
5-7° k2=1,15;
для смеси с температурой
12-17° k2=1,0;
для смеси с температурой
28-32° k2=0,85;
hд — высота «действующего
столба» подводного бетона, принимается hд =kI,
м, где k — показатель
сохранения подвижности бетонной смеси в часах; I — скорость бетонирования, м/ч.
Примечания.
1. Ориентировочно принимается: радиус действия внутренних вибраторов R=0,75 м, наружных вибраторов R1=1
м.
2. В случае,
если температура бетона неизвестна, значение k2
принимается равным 1,0.
3. Показатель
подвижности бетонной смеси k следует
принимать не менее 0,7-0,8 часа, а скорость бетонирования I — не
менее 0,3 м/ч.
Таблица 7
Способ подачи бетонной смеси в опалубку |
Горизонтальная нагрузка |
Спуск |
400 |
Выгрузка |
|
от |
400 |
более |
600 |
2.15. Воздействие домкратов
на конструкции вспомогательных сооружений, при регулировании напряжения или
выправке положения и строительного подъема монтируемых (возводимых) конструкций,
определяется как опорное давление на домкраты от нормативных нагрузок плюс
дополнительное устанавливаемое проектом конструкции усилие, необходимое для
регулирования в ней напряжений (положения).
Определение опорных давлений
(реакций на домкраты) от монтируемой конструкции производится по расчетной
схеме, имевшей место к началу регулирования, напряжений или выправки положения
и строительного подъема, независимо от предшествовавшего порядка монтажа и
распределения усилий (указанными факторами нельзя пренебречь при расчете самой
конструкции).
2.16.
Боковое усилие Н от перекоса катков,
бокового смещения надвигаемой конструкции и непараллельности накаточных путей
определяется по формулам:
а) при перемещении по пирсам
на тележках с устройством подвижного опирания одного конца пролетного строения
б) то же при неподвижном
опирании обоих концов пролетного строения
в) при продольном
перемещении на катках
г) при перемещении на
полимерных устройствах скольжения
где Р —
нормативная нагрузка от веса надвигаемой конструкции.
Величина бокового усилия,
приведенная выше, учитывается только для расчета упорных устройств, деталей их
крепления, прогонов накаточных путей и опор высотой менее 1 м.
При расчете накаточных опор
высотой более 1 м и их оснований величина бокового усилия учитывается в размере
50 % от приведенных выше значений.
2.17.
Значение статической составляющей ветровой нагрузки qсн (в кгс/м2)
нормальной к расчетной поверхности вспомогательных сооружений, монтажных
приспособлений, механизмов и возводимых мостовых конструкций определяется по
формуле
где q0
—
скоростной напор ветра, кгс/м2;
с —
аэродинамический коэффициент;
k — коэффициент, учитывающий
изменение скоростного напора ветра по высоте (берется отдельно для каждого
элемента сооружения с учетом его высоты).
Величины скоростного напора
ветра приведены в табл. 8, значения k
и с — в табл. 9 и 10.
Таблица 8
Районы СССР (принимаются по прилож. 13) |
Нормативный скоростной |
I |
27 |
II |
35 |
III |
45 |
IV |
55 |
V |
70 |
VI |
85 |
VII |
100 |
Горные |
45 |
Горные |
50 |
Примечания.
1. При проверке прочности и устойчивости сооружений на стадиях работы
продолжительностью эксплуатации не более двух недель или в безветренный период
(опалубка перед бетонированием, монтажная вышка перед загруженном и т. п.) допускается
величину нормативного скоростного напора принимать равным 0,8 от значений,
приведенных в таблице.
2.
Нормативный скоростной напор ветра принят для высоты над поверхностью земли до
10 м.
Таблица 9
Примечания.
1. Местности типа А — открытые степи, лесостепи, пустыни, озера, водохранилища.
2. Местности
типа Б — города, лесные массивы с высотой препятствий более 10 м.
Таблица 10
Наименование элементов |
Аэродинамический |
Опалубка |
+0,8 |
Сплошные |
1,4 |
Элементы |
1,2 |
Ванты |
1,1 |
Буксиры, |
1,4 (поперек) |
Плашкоуты |
1,4 |
Горизонтальные |
-0,4 |
Примечание. Для
сооружений со сложным контуром допускается уточнять величину с согласно СНиП II-6-74 «Нагрузки и
воздействия».
Для высоких сооружений с
периодом собственных колебаний более 0,25 с
ветровая нагрузка должна определяться с учетом динамической составляющей,
согласно указаниям главы СНиП II-6-74 «Нагрузки и
воздействия».
В случаях, когда скорость
ветра при производстве работ ограничивается по условиям производства работ и
техники безопасности, скоростной напор ветра принимается равным:
а) при расчете мощности
тяговых обустройств и буксиров для установки пролетных строений на плавучих
опорах — 9,0 кгс/м2 (из условия производства работ при ветре
скоростью до 10 м/с);
б) при расчете:
подмостей, опор, подкрановых
эстакад и других устройств в процессе работы монтажных кранов;
тяговых средств в процессе
перекатки (надвижки) пролетного строения;
подъемных устройств и
средств в процессе подъемки пролетного строения;
устройств, воспринимающих
воздействие домкратов в процессе регулирования напряжений или выправке
положения и строительного подъема монтируемых конструкций — 18,0 кгс/м2
(из условия производства работ при ветре до 13 м/с).
Расчетную ветровую
поверхность принимают по проектным контурам, т. е. по площади проекции частей
сооружения (силуэта судна, крана, копра) на вертикальную плоскость,
перпендикулярную направлению ветра. Для решетчатых конструкций с однотипными
элементами разрешается расчетную поверхность принимать равной площади фермы,
вычисленной по ее наружному габариту со следующими значениями коэффициентов
заполнения φ:
а) для монтируемых балочных
пролетных строений со сквозными фермами:
первая ферма — 0,2;
вторая и последующая фермы —
0,15;
б) для вспомогательных
сооружений:
решетчатые башни из
инвентарных конструкций — по табл. 11;
решетчатые башни и стрелы
кранов (копров) — 0,8.
Таблица 11
Для других решетчатых
конструкций значения с и φ должны определяться согласно
табл. 8 СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия».
2.18.
Горизонтальная продольная ветровая нагрузка на сквозные фермы монтируемых и
вспомогательных сооружений принимается в размере 60 % и на балки со сплошной
стенкой — в размере 20 % от полной нормативной поперечной ветровой нагрузки.
На остальные сооружения и
подъемно-транспортное оборудование продольная ветровая нагрузка определяется
тем же порядком, как и поперечная ветровая нагрузка.
В конструкциях, имеющих
развитые горизонтальные (наклонные) плоскости (настилы, опалубки, навесы),
должно учитываться образование зон разрежения и скоростного напора у
горизонтальных (наклонных) плоскостей, вызывающее образование вертикальных
(подъемных) усилий.
Эти усилия должны
определяться, как и горизонтальная ветровая нагрузка при значениях с= -0,4.
2.19. Нагрузка от давления
льда на защитные конструкции вспомогательных сооружений, подвергающихся по
условиям производства работ ледовым воздействиям, на реках с ледоходом
принимается (в тc на метр ширины опоры или ледореза) равной:
а) при отсутствии режущего
ребра – 50hл, (55 hл — для районов БАМ и
севернее линии Красноярск-Воркута);
б) при наличии вертикального
режущего ребра — 35 hл, (40 hл — для районов БАМ и
севернее линии Красноярск-Воркута), где hл — толщина льда.
Нагрузка от давления льда
прикладывается вдоль реки в уровне высокого ледохода вероятностью превышения 10
%.
Для особо ответственных
сооружений (опоры при полунавесной сборке), а также при действии заторных масс
льда и нагрузки от ледяных полей ледовая нагрузка должна определяться точными
способами в соответствии с указаниями СНиП II-57-75 «Нагрузки и
воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)».
Величина hл должна приниматься равной
0,8 от наибольшей за зимний период толщины льда вероятностью превышения 10 %.
На реках, промерзающих до
дна, должна приниматься толщина льда, наблюдаемая при осеннем ледоставе.
Примечание. Толщина
льда, принятая в расчете, должна указываться в проекте. Если фактическая
толщина льда будет больше принятой в расчете, то должны приниматься
дополнительные меры при пропуске ледохода.
2.20. Нагрузка от навала
судов и плавсистем на вспомогательные сооружения или защищающие их устройства
принимается:
от обращающихся по реке
судов — по табл. 12;
Таблица 12
Класс внутренних водных путей |
Нагрузки от навала судов, |
|||
вдоль оси моста со |
поперек оси моста со |
|||
судоходного |
несудоходного |
верховой |
низовой, при отсутствии |
|
I |
100 |
50 |
125 |
100 |
II |
70 |
40 |
90 |
70 |
III |
65 |
35 |
80 |
65 |
IV |
55 |
30 |
70 |
55 |
V |
25 |
15 |
30 |
25 |
VI |
15 |
10 |
20 |
15 |
VII |
10 |
5 |
15 |
10 |
от плавсистем, имеющихся на
строительстве, согласно приведенным ниже указаниям.
Кинетическую энергию навала
судна Eн (в тс·м) при подходе его к
причальному сооружению следует определять по формуле
(1)
где Dc — расчетное водоизмещение судна, тc;
V — нормальная
к поверхности сооружения составляющая скорости подхода судна, м/с, принимаемая
в обычных условиях равной 0,2 м/с;
ν — коэффициент, учитывающий
поглощение кинетической энергии подходящего судна и равный 0,45, для сооружений
на сваях.
Энергию деформации
причальных сооружений допускается определять по формуле
(2)
где k —
коэффициент жесткости причального сооружения в горизонтальном направлении, тс/м
(ориентировочно k≈200 тс/м);
Hx — поперечная горизонтальная
нагрузка на причал от навала судов при подходе к сооружению. Значения Hx определяют, приравнивая
выражения (1)
и (2).
Продольная нагрузка Hу (в тс) от навала судна при подходе к сооружению
должна определяться по формуле
где f — коэффициент трения,
принимаемый в зависимости от материала лицевой поверхности отбойного
устройства: при поверхности из бетона или резины f=0,5, при деревянной поверхности f=0,4.
Нагрузка от навала на
вспомогательные сооружения считается приложенной посередине их длины или ширины
на уровне рабочего горизонта воды, за исключением случаев, когда имеются
выступы, фиксирующие уровень действия этой нагрузки, и когда при более низком
уровне нагрузка вызывает более значительные воздействия.
2.21. При расположении опор
подмостей в пределах полотна действующей автомобильной дороги ограждение опор
должно быть рассчитано на действие горизонтального усилия от наезда автомобиля.
Нормативная величина этого усилия, приложенного на высоте 1,0 м над уровнем
проезжей части, принимается равной 20 тс при условии ограничения скоростей
грузовых автомашин до 25 км/ч.
2.22. Воздействие осадки
грунта в основаниях вспомогательных сооружений следует принимать по результатам
расчета оснований.
Осадка грунта учитывается
при расчетах сборочных плазов на насыпях, опор сборочных подмостей при сборке
(надвижке) по неразрезной схеме в тех случаях, когда осадка не исключается
конструктивными мерами.
2.23.
Нагрузка от воздействия карчехода на защитные устройства определяется для
уровня воды вероятностью превышения 10 %:
а) от удара одиночного
бревна Н (в тс)
где V — скорость течения воды, м/с;
б) от навала при образовании
затора Pз (в тс) по формуле
где В и L — длина
и ширина затора, м;
V — скорость
течения, м/с;
qсн — интенсивность ветровой
нагрузки, кгс/м2 (по п. 2.17).
2.24.
Нормативные нагрузки и воздействия, вычисленные в соответствии с пп. 2.1—2.23, принимаются с
коэффициентами перегрузки п,
приведенными в табл. 13 для расчетов по первому предельному состоянию.
Таблица 13
Нормативные нагрузки и воздействия |
Коэффициенты перегрузки n |
Собственный |
1,2 и 0,9 |
Остальных |
1,1 и 0,9 |
Вертикальное |
1,2 и 0,9 |
Горизонтальное |
1,2 и 0,8 |
Гидростатическое |
1,0 |
Гидродинамическое |
1,2 и 0,75 |
Воздействие |
1,3 и 0,8 |
Вес |
1,1 и 0,9 |
Вес |
1,3 и 0,8 |
Вес |
1,1 и 0,9 |
Вес |
1,3 и 0,7 |
Усилие |
|
на |
1,3 и 1,0 |
на |
1,1 и 1,0 |
на |
1,2 и 1,0 |
на |
1,3 и 1,0 |
Нагрузки |
1,3 и 1,0 |
Инерционные |
1,1 и 1,0 |
Воздействие |
|
при |
1,2 |
при |
1,3 |
Боковое |
1,0 |
Ветровая |
1,0 |
Ледовая |
1,0 |
Нагрузка |
1,0 |
Нагрузка |
1,0 |
Нагрузка |
1,0 |
Примечание. Вес
вспомогательных и монтируемых мостовых конструкций, а также строительных
материалов и оборудования, подвешенных к крану либо погруженных на транспортные
средства, принимается с коэффициентом перегрузки, приведенным в таблице для
данного вида конструкции, материала и оборудования.
2.25. Указанные в табл. 13
коэффициенты перегрузки п принимаются
по каждой строке одинаковыми в пределах целой части сооружения (пролетного
строения, подмостей, пирсов, промежуточных опор, призмы обрушения и т. п.), за
исключением расчета на устойчивость положения конструкции. Коэффициенты
перегрузки в этом случае принимаются в соответствии с п. 1.19.
3.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, УСТРОЙСТВА И УСТАНОВКИ
ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Подкрановые эстакады
3.1. Эстакады,
предназначенные для пропуска и работы козловых монтажных кранов, следует, как
правило, проектировать в низком уровне с опорами на свайном или (при
невозможности погружения свай) ряжевых основаниях.
Подкрановые эстакады как
дорогостоящие сооружения должны применяться при соответствующем
технико-экономическом обосновании.
Отметка низа конструкций пролетных строений эстакады должна
назначаться в соответствии с указаниями п. 1.10, в. Допускается в
исключительных случаях временное затопление эстакады паводковыми водами при
условии соблюдения требований п. 1.6 и при условии, что проектами организации
строительства предусмотрены перерывы в работе кранов на время затопления.
Пролетные строения и
обстройку опор выше горизонта наинизшего ледохода рекомендуется проектировать с
учетом возможности их разборки на случай пропуска ледохода.
Подкрановый путь на эстакаде
(насыпи) следует располагать горизонтально. В отдельных случаях допускается
устраивать подкрановый путь с уклоном не более 0,003.
3.2. При одновременном
устройстве подкрановой эстакады под козловой кран и рабочего мостика
рекомендуется для увеличения жесткости опор и более рационального использования
свай свайное основание под жесткую ногу крана объединять со свайным основанием
рабочего мостика.
3.3. В пределах пойменной
части при достаточной несущей способности грунта основания и небольших высотах
эстакаду рекомендуется заменять насыпью, отсыпаемой из непучинистых грунтов.
Замена эстакады насыпью должна быть экономически обоснована.
Ширина верхней площадки
насыпи должна быть не менее 300 см, заложение откосов 1:1,25. Подошва насыпи
должна быть удалена от откоса котлована (сооружаемого без крепления) не менее
чем на 0,85 глубины котлована.
Верхняя площадка насыпи
должна иметь поперечный уклон 0,008.
На участках с вечномерзлыми
грунтами отсыпка насыпи для козловых кранов не рекомендуется. Допускается
устройство продуваемой наброски из камней.
3.4. Эстакады должны иметь
настил шириной 0,80 м и односторонние перила, отвечающие требованиям подраздела
«Рабочие подмости, леса, площадки и другие приспособления для выполнения работ
на высоте».
3.5.
Подкрановые пути на эстакадах (насыпях) должны удовлетворять следующим
условиям:
а) тип рельса принимается в
зависимости от величины давления на ходовое колесо:
до 22 тс — Р43;
23-25 тс — Р50;
26-28 тс — Р65.
Ширина головки рельса должна
быть не менее чем на 10 мм уже расстояния между ребордами ходового колеса.
Допускается использование старогодных рельсов на тип более установленного выше;
б) рельсы должны
укладываться на плоские или клинчатые подкладки шириной 150-160 мм, толщиной
12-16 мм и длиной 230-380 мм. Разрешается устанавливать рельсы без подкладок
при нагрузке на колесо до 15 тс.
Рельсы к шпалам должны
пришиваться тремя костылями (шурупами):
в) полушпалы (шпалы) должны
укладываться на расстоянии по осям 700 мм при давлении на колесо 15 тс, 600 мм
— при давлении от 15 до 20 тс и 500 мм — при большем давлении. Шпалы
(полушпалы) должны применяться типа IA, IБ. Допускается применение
деревянных брусьев соответствующих размеров;
г) рельсовые стыки должны
перекрываться накладками. Пути на эстакадах с металлическими пролетными
строениями укладываются без стыковых зазоров; на земляном полотне — с зазорами;
д) полушпалы крепятся к
металлическим пролетным строениям двумя лапчатыми болтами;
е) балластный слой (на
насыпях) должен иметь толщину под шпалой не менее 25 см, плечо не менее 20 см и
заложение 1:2;
3.6. На
расстоянии не менее 1,5 м от конца пути должен устанавливаться конечный
выключатель, а также тупиковый упор, рассчитанный на восприятие удара
движущегося крана (по методике СНиП II-6-74 «Нагрузки и
воздействия», приложение III).
3.7. Подкрановые эстакады
должны быть рассчитаны по первому и второму предельным состояниям на нагрузки и
воздействия в их невыгодном сочетании. В табл. 14 приведены сочетания
нагрузок, рассматриваемые при расчете подкрановых эстакад для козловых кранов
на рельсовом ходу, в табл. 15 — сочетания нагрузок, рассматриваемые при
расчете подкрановых опор (подставок) и эстакад для монтажных кранов
(деррик-кранов и т. п.).
Рис. 1. Схемы приложения
нагрузок в подкрановых эстакадах:
а
— к пролетному строению; б — к опоре
в продольном направлении; в — к опоре в поперечном направлении
3.8. Расчет эстакад под
козловые краны производится отдельно под жесткую и гибкую (шарнирную) ноги
крана в продольном и поперечном направлениях на следующие нагрузки (рис. 1):
собственный вес пролетных
строений эстакады Gпс;
собственный вес опор
эстакады Gо;
давление на эстакаду ветра Wпс и Wо;
нагрузки от перемещающегося
по эстакаде крана: вертикальную Р,
горизонтальную продольную N и
горизонтальную поперечную Q.
3.9. Усилия Р, Q
и N считаются приложенными в уровне
головки рельса подкранового пути.
Инерционные силы от
различных частей крана считаются приложенными в центре тяжести соответствующих
частей (рис. 2).
Давление ветра считается приложенным в центре соответствующих наветренных площадей.
Инерция груза и давление ветра на груз при гибком его подвесе прикладываются в
центре подвески к грузовой тележке.
3.10. Величины Р, N, Q определяются отдельно под
гибкой и жесткой ногой крана с учетом положения и особенностей передачи
горизонтальных воздействий на гибкую и жесткую ногу в козловых кранах.
Рис. 2. Схема приложения
нагрузок к козловому крану:
а
— на жесткую ногу; б — на гибкую ногу; Gжн,
Gгн, Gр, Gхт, Gг, Gгр — веса соответственно жесткой ноги, гибкой
ноги, ригеля, ходовой тележки, грузового полиспаста, груза; Wт, Wр,
Wжн, Wгн, Wгр – усилия от продольно направленного ветра,
приходящиеся соответственно на грузовую тележку, ригель, жесткую и гибкую ноги,
груз; W′т, W′р, W′жн, W′гн —
усилия от поперечно направленного ветра, приходящиеся соответственно на
грузовую тележку, ригель, жесткую и гибкую ноги, груз; Нт, Нгр,
Нр, Нжн, Нгн
— инерционные силы при торможении крана, приложенные соответственно к грузовой
тележке, грузу, ригелю, жесткой ноге, гибкой ноге; Н′т, Н′гр
— инерционные силы при торможении тележки и груза
При определении усилий по
сочетаниям 4, 5 и 6 (см. табл. 14) для кратковременных нагрузок учитывается
коэффициент сочетаний 0,90.
В сочетаниях 1-9 вес груза
учитывается без динамического коэффициента; в сочетании 10 с динамическим
коэффициентом согласно разделу 2.
Таблица 14
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Инерционная |
+ |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Инерционная |
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
Продольная |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
Продольный |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
Поперечный |
— |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
Продольный |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
— |
Поперечный |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
3.11. При проверке эстакады
на устойчивость в поперечном направлении для нахождения горизонтальных сил Q и минимальных вертикальных нагрузок Р на тележки жесткой (гибкой) ноги крана
расположение грузовой тележки и номинального груза принимается у
противоположной ноги, а направление инерционных сил и ветра — разгружающим
искомую вертикальную нагрузку.
Таблица 15
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Номинальный |
|||||
без динамики |
+ |
— |
+ |
— |
— |
с динамикой |
— |
+ |
— |
+ |
— |
Инерционные |
+ |
— |
+ |
— |
— |
Давление |
|||||
на рассчитываемый элемент |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
на кран |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
на груз |
— |
— |
+ |
+ |
— |
Примечание.
Интенсивность давления ветра в третьем и четвертом сочетаниях нагрузок
принимается при V=13 м/с, а в пятом — по табл. 8.
Из этих же условий
определяется в необходимых случаях минимальное усилие в сваях с целью проверки
их работы на выдергивание. В случае, если в свае будут действовать
растягивающие усилия, конструкция узла сопряжения головы сваи с ростверком
должна обеспечивать работу на растяжение.
3.12. Наибольшая из
полученных по табл. 14 нагрузок, действующих вдоль эстакады,
распределяется поровну между всеми опорами на длине эстакады до 50 м. При этом
должны быть приняты конструктивные меры, обеспечивающие передачу продольной
силы с подкранового пути на опоры. Пролетные строения рекомендуется опирать на
опоры через брусья (прокладки) при отсутствии опорных частей.
3.13. Распределение
приходящихся на тележку вертикальных и горизонтальных нагрузок принимается равномерным
между всеми колесами этой тележки.
3.14. Величина
горизонтальной поперечной силы, приходящейся на рассчитываемую опору эстакады,
принимается пропорциональной вертикальной нагрузке на опору, т. е. вычисляется
по той же линии влияния.
3.15. Наибольшие прогибы от
временной нагрузки пролетных строений подкрановых эстакад для кранов,
перемещающихся на рельсовом ходу, не должны превышать 1/600 пролета для кранов
грузоподъемностью до 50 т и 1/750 для кранов большей грузоподъемности.
3.16. Расчетные сопротивления
для пролетных строений подкрановых эстакад должны уменьшаться делением на
коэффициент надежности 1,05.
Стапеля
3.17. Стапеля для спуска на
воду ряжей, колодцев, плашкоутов и т. п. следует устраивать из металлических,
железобетонных или деревянных прогонов, опирающихся на каменную подсыпку
(сплошную или участками) или основание, устроенное из свай. Верх металлических
прогонов служит одновременно путем скольжения (или путем для тележек). По верху
деревянных и железобетонных прогонов должны укладываться специальные устройства
скольжения.
Стапеля с каменной подсыпкой
следует устраивать на участках, где дно имеет крутизну в пределах и сложено глинистыми
грунтами или песками гравелистыми, крупными и средними.
При крутом дне или пылеватых
песках, илах, плывуне рекомендуется устраивать свайные основания под прогоны.
Длина надводной части
определяется условиями изготовления или установки погружаемой конструкции,
длина подводной части — условием перемещения конструкции всеми опорными точками
до момента полного ее всплытия.
При расчете длины подводной
части стапеля необходимо вес сдвигаемой конструкции принимать с коэффициентом
перегрузки бóльшим единицы и учитывать запас под низом конструкции 0,20
м (рис. 3).
3.18. Рекомендуется уклон
стапеля принимать по возможности параллельным береговому откосу.
Максимальный угол наклона
стапеля должен обеспечивать устойчивость от опрокидывания вокруг передней
стенки (грани) опускаемой конструкции.
При расчетах устойчивости
положение прогонов стапеля при опирании их на подсыпку следует принимать с
условной осадкой руслового конца на 0,5 м против проектного положения. Расчеты
устойчивости должны выполняться с учетом взвешивающего действия воды и тяговых
(тормозных) усилий.
Рис. 3. Схема для расчета
длины наклонной части стапеля:
1 — фальшборт; 2 — прогоны; 3 — спайный
якорь; h — осадка, соответствующий положению тела на плаву
При крутом откосе дна и
укладке прогонов на подсыпку следует применять треугольные прогоны с нижними
поясами, расположенными по дну, и верхними — под уклоном, определяемым
условиями спуска, или устраивать салазки треугольного очертания (с верхним
горизонтальным настилом).
Верхняя (надводная) часть
стапеля может быть либо горизонтальной, либо иметь наклон.
Угол наклона верхней части
должен быть не более величины, соответствующей 0,5 коэффициента трения.
Сопряжение наклонных
накаточных путей верхней и нижней частей стапеля производится вставками из
рельсов, изогнутых по дуге радиуса не менее 1 м.
3.19. Прогоны должны быть
закреплены к береговым свайным якорям, рассчитанным на восприятие усилия трения
при движении конструкции по прогонам стапеля.
Для наброски под прогоны
должен применяться камень (щебень) крупностью не менее d=3V2 см, где V — скорость течения, м/с.
Верхние слои должны
отсыпаться из более мелкого камня, нижние — из крупного.
Край подсыпки должен
отстоять от наружной грани прогона на 0,5 м, боковые грани подсыпки должны
иметь уклон 1:1. Конструкция прогонов должна обеспечивать их от опрокидывания.
Узкие и высокие прогоны должны объединяться между собой поперечными связями.
3.20. При опирании на
каменную подсыпку толщиной не менее 20 см и весе спускаемой конструкции до 100
т сечение прогона может назначаться конструктивно, но не менее четырех брусьев
сечением 20х20 см (в 2 ряда) при деревянных прогонах и двух двутавров № 24,
связанных в пакет, при металлических прогонах.
При весе менее 50 т
допускается устройство прогонов из одиночных рельсов типа Р43 на полушпалах с
шагом 0,5 м.
При больших нагрузках
сечение прогона определяется расчетом как балки на упругом основании. Прогоны
при этом рассчитываются на нагрузку от веса конструкции (с учетом плавучести),
распределенную на три точки опирания.
При опирании на сваи прогоны
рассчитываются как разрезные балки.
Глубина забивки и сечение
свай должны определяться с учетом действия только вертикальных сил, а наклонные
усилия в прогонах рекомендуется полностью воспринимать свайными якорями,
устраиваемыми выше уреза воды и соединенными с верхним концом прогона.
Рекомендуется сваи стапеля
объединять попарно насадками из лежачих двутавров, расположенными параллельно
урезу воды и служащими для опирания прогонов.
3.21. Для перемещения
спускаемой конструкции могут использоваться тяговые лебедки с закреплением
тянущего троса за куст свай или подводный якорь, а также толкающие домкраты.
При большой крутизне следует ставить тормозные лебедки.
Мощность тяговых лебедок
(домкратов) должна подбираться с учетом сил трения и гидродинамического усилия
при условной скорости 0,1 м/мин.
Устройства
для производства работ со льда
3.22. В зимних условиях
допускается устраивать ледовые дороги и размещать на льду оборудование (копры,
краны).
3.23. При определении
грузоподъемности ледяного покрова для автодорог следует использовать данные
табл. 16,
составленные для зимнего льда. Грузоподъемность льда весной уменьшается вдвое.
При появлении на льду воды расчетная нагрузка на лед должна быть снижена на 80
%. При измерениях учитывается только толщина прочных слоев льда. Слой снежного
и пористого, пропитанного водой льда из общей толщины исключается.
Таблица 16
Наименование груза |
Нагрузки Q, тс |
Толщина ледяного покрова, |
Минимальное расстояние до |
Человек |
0,1 |
10 |
5 |
Автомашина |
3,5 |
25 |
19 |
То |
6,5 |
35 |
25 |
» |
8,5 |
39 |
25 |
» |
10,0 |
40 |
26 |
» |
20,0 |
55 |
30 |
» |
40,0 |
95 |
38 |
3.24. При забивке шпунта,
свай и в других случаях, когда нагрузка длительное время находится на льду,
требуемая толщина льда должна приниматься на 30 % больше значений, приведенных
в табл. 16.
Допускаемое время t (в ч) нахождения нагрузки Qp
определяется с учетом зависимости
где Q —
предельная нагрузка по табл. 16.
3.25. Для увеличения
грузоподъемности льда допускается послойное намораживание его поверх ледяного
покрова на толщину не более 30 % его начальной толщины. В расчетах
грузоподъемности учитывают приведенную толщину льда h=h1+0,7h2,
где h1 — толщина естественного и h2 — искусственно полученного
льда.
Для повышения
грузоподъемности ледяного покрова толщиной менее 30 см допускается также
укладывать верхнее строение из поперечин и прогонов с заливкой их водой и
вмораживанием.
При этом длина поперечин
должна быть на 2 м больше длины груза. Поперечины должны укладываться с шагом
0,4-0,5 м с укладкой поверх их дощатых колей или колен из древен или брусьев.
Доля нагрузки Qл (в тс),
приходящейся на ледяной покров, определяется формулой
где
где IдEд — жесткость
поперечины, кгс/см2;
bп — шаг укладки поперечин, см;
hл — толщина льда, см;
106 — модуль
упругости льда, кгс/см2;
Р —
общая нагрузка, тс.
3.26. При установке копров
на льду под передние, наиболее нагруженные, части копров должны укладываться
щиты из бревен диаметром 20 см длиной на 3 м больше ширины копра.
Майна для опускания свай
должна иметь минимально необходимые размеры и раскрываться по мере забивки.
3.27. Устройство ледяных
дорог допускается на расстояния не менее 100 м от полыней. Дороги должны
проектироваться с односторонним движением и расположением дороги
противоположного направления на расстоянии 150 м. Сопряжения дорог с берегом
(рис. 4)
должны обеспечивать надежность переходного участка.
Рис. 4. Сопряжение ледовой
дороги с берегом:
а
— шпальная клетка на льду; б — шпальная клетка на берегу, 1 — снежно-хворостяная гать; 2 — прогоны; 3 — снежный валик
Рабочие подмости, леса, площадки и другие приспособления для
выполнения работ на высоте
3.28. Рабочие подмости,
ограждения и рештования должны быть:
простой конструкции,
отвечающей условиям их изготовления силами строительной организации;
транспортабельны, просты и
безопасны при использовании, монтаже и демонтаже.
Число
типов их должно быть минимальным при наибольшей оборачиваемости.
3.29.
При конструировании всех видов рабочих подмостей, ограждений и рештований
следует выполнять следующие требования:
а)
ширина настилов должна быть не менее 1,0 м, а в подвесных люльках для одного
или двух рабочих, а также в переходных площадках — не менее 0,6 м. Переходные
площадки должны иметь с обеих сторон ограждения. Длина подвесных подмостей
назначается с учетом характера выполняемых работ и используемого инструмента.
Подмости, с которых закручиваются высокопрочные болты с использованием
динамометрических ключей, должны иметь длину А+4,0 м, где А — расстояние между
крайними болтами. Отметка верха настила подмостей должна приниматься на 70-80
см ниже низа конструкции. Высота прохода на многоярусных подмостях должна быть
не менее 1,8 м;
б) зазор между краем настила
и монтируемой конструкцией должен быть не более 10 см;
в) стыкование щитов или
досок настилов внахлестку допускается только по их длине, причем концы
стыкуемых элементов должны быть расположены на опоре и перекрывать ее не менее
чем на 20 см в каждую сторону;
г) деревянный настил должен
быть предохранен от перемещения относительно поддерживающих конструкций путем
прикрепления к ним гвоздями, болтами и т. д. или путем закрепления на нем
поперечных реек, упирающихся в поддерживающие конструкции.
Настилы подмостей всех видов
и люлек должны устраиваться без щелей, зазоров и с бортовыми досками, чтобы
исключить возможность падения пробок, болтов, инструмента;
д) металлический настил
должен иметь бортовые элементы высотой не менее 10 см, а деревянный настил —
бортовые доски высотой не менее 15 см. Если установка бортовых досок неудобна
или невозможна, зазор между настилом подмостей и монтируемой конструкцией
должен быть закрыт досками, закрепленными от смещения;
е) поручни перил должны быть
расположены на высоте не менее 1 м от уровня настила, а в подъемных люльках —
не менее 1,2 м; на высоте 0,5 м от уровня настила в перилах должен
устанавливаться промежуточный ограждающий элемент. Настилы подвесных подмостей
надлежит ограждать с наружной и торцевой сторон, а настилы люлек со всех
четырех сторон;
ж) отдельные секции
передвижных подмостей могут соединяться друг с другом переходными площадками,
прочно закрепленными и огражденными перилами. Соединение отдельных секций
подъемных люлек переходными площадками, стремянками или лестницами не
допускается. Подвесные подлости во избежание раскачивания должны быть
раскреплены растяжками или схватками к устойчивым частям строящегося
сооружения;
з) для подъема и спуска
люлек при помощи лебедок, находящихся на самих люльках, надлежит применять
гибкие стальные канаты диаметром не менее 7 мм по ГОСТ 3079-69 (7668-69,
2688-69, 7684-69, 7685-69);
и) подвесные и приставные
лестницы должны иметь ширину не менее 400 мм и шаг ступеней — не более 350 мм,
верх приставных лестниц должен быть закреплен от бокового смещения; уклон
приставных лестниц не должен превышать 60°; сходни (трапы, мостики) с причалов
(подмостей) на плавучие средства должны иметь уклон не свыше 1:3 и двустороннее
боковое ограждение. Приставные лестницы для подъема на подмости должны иметь
перила;
к) высота отдельных маршей
подвесных и приставных лестниц ограничивается величиной 5 м; общая высота
(длина) приставной лестницы должна обеспечивать рабочему возможность
производить работу стоя на ступеньке, находящейся на расстоянии не менее 1 м от
верхнего конца лестницы. Ступени деревянных приставных лестниц должны быть
врезаны в тетивы, которые не реже чем через 2 м следует скреплять стяжными
болтами. Запрещается применять лестницы, сбитые гвоздями, без врезки перекладин
в тетивы;
л) навесные металлические
лестницы для монтажных работ должны быть надежно прикреплены к конструкциям, а высотой
более 5 м ограждены металлическими дугами;
м) навесные лестницы должны
иметь упоры, обеспечивающие расстояние между тетивой и конструкцией не менее 15
см (для того, чтобы можно было свободно становиться на ступени);
н) при необходимости
выполнять работы с одновременным поддерживанием деталей, например коробов
опалубок и т. п., следует применять специальные леса или лестницы-стремянки с
верхними площадками, огражденными перилами;
о) нижние концы приставных
лестниц должны иметь упоры в виде острых металлических шипов, резиновых
наконечников и других тормозных устройств, в зависимости от состояния и рода
материала опорных поверхностей;
п) рабочие подмости должны
быть оборудованы в противопожарном отношении.
3.30.
При проектировании рабочих подмостей, рабочих площадок, ограждений, рештований
и лестниц должны быть выполнены следующие расчеты:
прочности и устойчивости
положения проектируемых устройств;
прочности элементов,
обеспечивающих закрепление или подвеску подмостей, площадок и пр.;
прочности элементов основной
конструкции, непосредственно воспринимающих нагрузку от подмостей, площадок,
перил и пр.;
зыбкости настила подмостей
путем расчета досок на прогиб от сосредоточенного груза 60 кгс; величина
прогиба при этом не должна превышать 0,25 см (при ширине досок менее 15 см
нагрузка распределяется на две доски).
3.31. При выполнении
расчетов, предусмотренных в п. 3.30, учитываются следующие нагрузки: собственный
вес устройств; временная нагрузка от веса тяжелого оборудования (если его
установка предусмотрена технологией производства работ); временная нагрузка от
людей, инструмента, мелкого оборудования (по п. 2.11). Ветровая нагрузка
учитывается только для отдельно стоящих устройств.
3.32. Значения расчетных
усилий в канатах подвесных подмостей и люлек не должны превышать значений
разрывных усилий канатов в целом, деленных на коэффициент безопасности по
материалу 1,6 и коэффициент надежности kн=5.
Прочие несущие элементы
подвесных и подъемных подмостей и люлек должны рассчитываться с коэффициентом
надежности 1,3.
При проектировании
конструкций, удерживаемых силами трения, величина удерживающей силы должна
определяться с коэффициентом надежности, равным 2.
Такие конструкции
допускается применять в подмостях, ограждениях и рештованиях, на которых не
находятся люди.
3.33. Диаметр канатов
подвесных подмостей должен быть не менее 7 мм; диаметр стержневых подвесок — не
менее 10 мм.
3.34. В рабочих чертежах
подмостей, ограждений, рештований должны быть указаны величины нормативных
нагрузок, принятые при расчете.
Рабочие
мостики
3.35. Рабочие мостики служат
для пропуска и работы транспортных средств, строительных и грузоподъемных
машин.
Рабочие мостики
рекомендуется устраивать прямыми в плане и с продольным уклоном не более 0,005.
Рабочие мостики
рекомендуется устраивать с низовой стороны строящегося моста.
Рабочие мостики для одной
полосы движения должны иметь ширину (расстояние между колесоотбойными брусьями)
не менее 3,8 м.
Сопряжение рабочего мостика
с дорогой разрешается выполнять в виде аппарели или въездного щита.
3.36. Проезжую часть
рабочего мостика рекомендуется устраивать коленного типа на поперечинах.
Поперечины изготовляются из
бревен, опиленных на два канта с шириной канта не менее 1/3 диаметра;
укладываются они через 0,5-0,7 м.
Поперечный настил
закрепляется колесоотбойным брусом высотой 15 см, связующие болты диаметром 12
мм устанавливают с шагом 1 м.
Колейный настил устраивается
из досок толщиной 4-5 см, пришитых через 1,5 м к поперечинам гвоздями диаметром
4-4,5 мм и длиной 100 мм.
Внутреннее расстояние между
проезжими частями колей не должно быть более 0,8 м.
Межколейный промежуток
рекомендуется перекрывать щитами настила или ограждать внутренними колесоотбоями.
Вместо колейного настила
допускается покрытие из слоя гравия толщиной 10 см по сплошному настилу из
поперечин (преимущественно на мостиках для пропуска гусеничной нагрузки).
3.37. На рабочих мостиках,
используемых для прохода рабочих, должны устраиваться двусторонние тротуары
шириной по 0,8 м каждый с перильным ограждением.
В конструкции рабочих
мостиков под стреловые самоходные краны в необходимых случаях следует
предусматривать устройства для установки выносных опор (аутригеров) крана в
местах, предусмотренных технологической схемой монтажных работ.
3.38. Пролетные строения
рабочих мостиков рекомендуется устраивать металлическими, разрезной
конструкции, преимущественно из инвентарных балок.
Опоры рабочих мостиков
следует устраивать свайными, свайными с надстройкой из инвентарных элементов, а
при невозможности забивки свай — ряжевыми или рамно-ряжевыми. Как исключение,
допускается устройство клеточных опор.
Пролетные строения рабочих
мостиков допускается устанавливать на деревянные насадки (мауэрлаты) или балки
ростверков инвентарных конструкций.
Пролетные строения должны
крепиться к деревянной насадке (мауэрлатному брусу) штырями на каждом конце, а
к металлическим балкам ростверка — болтами, пропущенными через овальные
отверстия, что допускает температурные перемещения пролетных строений.
3.39. Для обеспечения общей
устойчивости балок (прогонов, пакетов) в необходимых по расчету случаях
устраиваются жесткие закрепления от поперечных смещений сжатых поясов. В
качестве таких закреплений допускается принимать узлы неизменяемых, ферм
продольных связей, жесткие поперечные связи, препятствующие повороту сечения
балки, жесткий диск проезжей части.
Распорки между сжатыми
поясами следует принимать в качестве жестких связей лишь в том случае, если они
являются элементами неизменяемых поперечных или продольных связей. Для балок
высотой более 50 см не рекомендуется учитывать в качестве жестких закреплений
поперечный и продольный деревянные настилы. Допускается принимать в качестве
жестких закреплений от поперечных смещений места сболчивания пакетов из
двутавров через деревянные прокладки, размещенные по всей высоте стенок.
3.40.
Рабочие мостики должны рассчитываться на реально обращающуюся по ним временную
нагрузку с введением динамического коэффициента 1,05 для металлических главных
балок пролетных строений (движение с ограничением скорости до 10 км/ч).
3.41. Расчет рабочих
мостиков производится на сочетания нагрузок, приведенные в табл. 17.
Таблица 17
№ нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Данная нагрузка не |
Конструктивный элемент |
|
Пролетные строения |
Опоры и основания |
|||
Постоянные нагрузки и воздействия |
||||
1 |
Собственный |
— |
+ |
+ |
2 |
Давление |
— |
— |
+ |
Временные подвижные нагрузки и их |
||||
3 |
Вертикальная |
8 |
+ |
+ |
4 |
Давление |
7,8 |
— |
+ |
5 |
Тормозная |
6, 7, 8 |
— |
+ |
Прочие временные нагрузки и воздействия |
||||
6 |
Ветровая |
— |
+ |
+ |
7 |
Горизонтальное |
— |
— |
+ |
8 |
Строительные |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. Тормозная нагрузка может не учитываться при ограничении скоростей движения
до 5 км/ч.
2. При определении нагрузок на колесо или выносную опору стрелового
крана расположение стрелы следует принимать самым невыгодным из двух вариантов
(наибольший вылет с минимальным грузом и наименьший вылет с максимальным
грузом).
Тормозные силы при опирании
на мауэрлаты и насадки допускается принимать равномерно распределенными между
двумя опорами.
3.42. Прогибы пролетных
строений рабочих мостиков не ограничиваются.
Ледорезы
и карчеотбойники
3.43. При необходимости
защиты рабочих мостиков, монтажных подмостей подкрановых эстакад, шпунтовых
ограждений впереди них устанавливаются ледорезы. Ледорезы следует применять в
случаях, предусмотренных проектом организации строительства.
Ледорезы устанавливаются
отдельно от опор на расстоянии до 3 м. Ширина ледореза не должна быть меньше
ширины опоры. Верх ледорезов должен располагаться на 0,5 м выше уровня ледохода
вероятностью превышения 10 %. Передний конец режущего ребра ледореза должен
быть ниже уровня низкого ледохода на 0,5 м. Наружные поверхности ледореза не
должны иметь выступающих углов.
3.44. На реках, промерзающих
до дна, рекомендуется устройство ряжевых ледорезов или шатровых с ряжевым
основанием.
3.45. Сваи шатровых
ледорезов в продольном направлении располагают с шагом 2-3 м.
3.46. Уклон режущего ребра
шатра вдоль реки должен быть 1:1,5-1:1,75. Уклоны боковых граней должны составлять
от 1:1,5 до 1:2,5.
Режущее ребро ледореза
должно устраиваться из трех сплоченных бревен и должно усиляться уголком или
листовым железом толщиной не менее 6 мм на ширине не менее 20 см.
3.47. На водотоках со слабым
ледоходом и грунтами, допускающими забивку свай, устраиваются кустовые ледорезы
с крыльями и без них из 4-7 свай, забитых на глубину 3-4 м.
Сваи кустового ледореза
объединяются болтами и хомутами из полосовой стали, устанавливаемыми через 1 м.
Глубина забивки свай
ледорезов без крыльев должна быть не менее 4 м.
При устройстве кустовых
ледорезов с крыльями задние сваи располагают на расстоянии 2,5 м от куста сваи
и связывают их подкосами и обшивкой, образующей крылья.
3.48. В грунтах, допускающих
забивку свай, разрешается устройство цилиндрических ледорезов из сплошного ряда
свай диаметром 24 см, забитых по контуру круга диаметром, равным ширине опоры
моста. Внутри ледорез засыпают камнем. Снаружи ледореза устанавливаются хомуты
из полосового металла с расстоянием между ними 1,5 м.
3.49. Элементы шатра должны
быть объединены в продольном и поперечном направлениях схватками и подкосами. В
узлах примыкания необходимо устанавливать металлические хомуты и болты.
Обшивка шатровой части
должна быть сплошной с направлением досок (пластин) обшивки толщиной 8-10 см
вдоль ледохода. Пластины должны прикрепляться гвоздями диаметром 10 мм.
Рамы надстройки шатрового
ледореза должны устраиваться из бревен диаметром не менее 24-26 см.
Подводную часть ледореза
рекомендуется защищать ряжевой рубашкой с засыпкой камнем.
3.50. Режущее ребро ряжевого
ледореза должно поддерживаться продольной стенкой.
3.51. Ледорезы должны
соединяться переходами с защищаемой конструкцией.
3.52. Ледорезы
рассчитываются на сочетание ледовой и постоянной нагрузок.
На ледорезы с наклонным режущим
ребром нормативное давление льда учитывается в виде:
вертикальной составляющей V, тс
горизонтальной составляющей Н, тс
где β
— угол наклона режущего ребра к горизонту;
hл — толщина льда, м.
3.53. Перед опорами на
горных и полугорных реках, несущих в период паводков карчи, необходимо
устраивать карчеотбойники на расстоянии 2,5-3,0 м.
Карчеотбойник состоит из
двух рядов свай диаметром 26-30 см, расположенных под углом друг к другу,
соединенных схватками и обшитых в два слоя досками толщиной 5 см. Со стороны
опоры обшивка досками не делается.
По переднему ребру
карчеотбойника, обращенному против течения, закрепляется вертикально рельс.
Карчеотбойник внутри засыпается камнем. Высота карчеотбойника делается не менее
чем на 0,5 м над рабочим уровнем воды (см. п. 1.10).
Противоналедные
устройства и лежневые дороги
3.54. При строительстве
мостов и труб на водотоках с наледями на период строительства должны устраиваться
временные противоналедные устройства, исключающие закупоривание отверстий
мостов (труб) и попадание в котлованы наледных вод.
3.55. В качестве
противоналедных устройств при малых расходах и пологих склонах следует
применять:
а) валы из недренирующего грунта
(рис. 5);
б) переносные заборы (рис. 6).
Рис. 5. Противоналедные
устройства в виде валов из недренирующего или малодренирующего грунта:
1
— валы из грунта; 2 — лед
Допускается также устройство
валов из льда или плотного снега. Высота валов и заборов должна быть не менее
0,8ΔHр, где ΔHр — расчетная мощность наледи
(по проекту моста или трубы).
Заборы должны быть
рассчитаны на устойчивость при действии ветровой нагрузки (наледь
горизонтального давления не оказывает). Заборы могут устраиваться деревянными
или с применением брезента.
Заборы и валы должны
устраиваться с верховой стороны на расстоянии 20-40 м от котлована. При большой
мощности наледи в узких и крутых логах валы и заборы следует устраивать в
несколько ярусов.
3.56. Лежневые дороги в
пределах строительных площадок мостов проектируют с учетом следующих
обстоятельств:
а) на участках с
просадочными, переувлажненными, вечномерзлыми грунтами рекомендуются лежнево-сланевые
дороги (рис. 7);
Рис. 6. Противоналедные
устройства из заборов или переносных щитов:
1 — забор или щит высотой до 3 м; 2 — лед; 3 — насыпь
дороги
Рис. 7. Типы
лежнево-сланевой дороги:
а — для однопутного движения; б — для двухпутного движения
б) дороги вблизи мостов,
строящихся на наледных участках, рекомендуется сооружать с верховой стороны на
расстоянии 30-40 м.
При забивке (бурении) свай и
других работах на вечномерзлых грунтах в летнее время следует укладывать
лежневые дороги или деревянные щиты для защиты дернового слоя вблизи опоры и
сохранения мерзлотных условий грунта.
Временные
причалы
3.57. Причалы
предназначаются для перегрузки массовых грузов и конструкций и перевозки людей
на время строительства моста. Причалы могут устраиваться ряжевыми, на свайном
основании или плавучими.
Выбор типа конструкции
причала должен производиться в зависимости от геологических и гидрологических
условий, грузоподъемности применяемых кранов.
3.58. Расчетный судоходный
уровень должен назначаться в проекте организации строительства с учетом
планируемого характера движения судов и, как правило, соответствовать
межпаводковому уровню межени.
При сезонных завозках грузов
со стороны (в паводковый период) за расчетный судоходный уровень принимается
отметка паводкового горизонта вероятностью превышения расхода 50 %.
3.59. Глубина акватории у
причала должна определяться исходя из наибольшей осадки судна, навигационного
запаса глубины, равного 0,2 м, запаса 0,3 м на засорение акватории, а также
запаса на сгон воды.
На реках с регулируемым
стоком должны учитываться суточные и сезонные колебания уровня.
3.60. Расположение причалов
рекомендуется назначать из условия обеспечения длины свободного пространства
акватории с каждой стороны причала не менее двойной длины наибольшего судна.
Местоположение причала должно выбираться с учетом естественных условий,
обеспечивающих удобный подъезд к причалу и защиту сооружения от ледохода и
волны. Рекомендуется располагать причалы с низовой стороны строящегося моста.
3.61. Отметка верха причала
должна назначаться с учетом высоты швартующихся судов (катеров) плашкоутов.
Разность между отметкой
палубы пассажирского судна и отметкой площадки, как правило, не должна
превышать ±0,75 м.
В случае швартовки судов с
разной высотой следует устраивать причал с площадками в разных уровнях или
оборудовать причал лестничными сходами.
3.62. На причалах следует
предусматривать швартовые и отбойные устройства.
Необходимо также иметь
колесоотбои высотой 20 см, леерные и перильные ограждения высотой 1,1 м.
Отбойные устройства
рекомендуется выполнять навесными из отдельных секций, без жестких креплений к
причалу.
3.63. Причальный плашкоут
должен устанавливаться не менее чем на четырех якорях или швартоваться за тумбы
на берегу.
3.64. При навесных отбойных
устройствах верхняя часть свайной причальной стенки должна быть обшита
деревянными пластинами толщиной не менее 12 см. Сваи следует защищать от
истирающего действия льда.
3.65. Съезды от причала к
береговой территории должны иметь крутизну не свыше 10 %. Лестничные сходы с
причалов на берег должны иметь уклон не свыше 1:3 и иметь двустороннее боковое
ограждение.
Переходные мостики с
плашкоутов должны шарнирно крепиться к плашкоуту и свободно опираться на береговой
устой.
3.66. Конструкции причала в
целом и отдельных узлов должны рассчитываться на действие следующих нагрузок:
собственного веса;
от навала судна при
причаливании;
швартовых (от
гидродинамического и ветрового воздействия на ошвартованные суда);
от веса людей, инструмента и
мелкого оборудования (интенсивностью 400 кгс/м2);
от веса складируемых грузов
(для грузовых причалов);
от подъемных и транспортных
механизмов на причале (вертикальные и горизонтальные нагрузки);
от давления грунта (для
причалов-набережных).
3.67. Нагрузки от навала
судов при причаливании считаются приложенными в уровне отбойных устройств;
швартовые — по фактическому расположению устройств.
3.68. Узлы ростверков
свайных причалов должны конструироваться с учетом передачи горизонтальных
нагрузок через насадки и балки ростверка.
3.69. Расчет свайных
фундаментов причальных сооружений должен производиться с учетом рекомендаций
раздела 7;
нагрузки от горизонтального давления грунта на причалы-набережные должны
определяться с учетом рекомендаций прилож. 11.
Плавучие причалы должны
рассчитываться на остойчивость и плавучесть в соответствии с указаниями раздела
6.
3.70. Причалы должны
оборудоваться противопожарным и спасательным инвентарем.
Грунтовые
якоря
3.71. Для закрепления вант,
оттяжек, блоков полиспастов, отводных роликов, тяговых и анкерных тросов на
суше следует применять:
а) полузакопанные и закопанные
якоря (в том числе свайные и закладные);
б) наземные якоря (в том
числе с шипами).
3.72. Свайные якоря
устраивают из одиночных бревен (брусьев), пакетов бревен (брусьев),
железобетонных свай (стоек), забитых или закопанных в грунт.
Для повышения несущей
способности якорь усиливают плитами (щитами) в верхней части, расположенными со
стороны внешнего усилия.
Стойки (сваи) якоря
рекомендуется закапывать (забивать) в грунт под углом около 90° к направлению
внешнего усилия.
Отдельные бревна свайных якорей
должны объединяться между собой и со щитом болтами диаметром не менее 20 мм.
Опирание тяжей (тросов) на
деревянные элементы должно производиться перпендикулярно направлению усилия
через металлические прокладки толщиной 4 мм. Тросы (тяжи) должны закрепляться
скобами для предотвращения соскальзывания.
3.73. При проектировании
свайных якорей должны быть выполнены следующие расчетные проверки:
прочности сечения столбов,
плиты (щита);
глубины заделки столбов.
3.74. Расчет прочности
свайного якоря должен производиться на уровне на 0,75 м ниже поверхности грунта
и без учета отпора верхней части грунта. Момент сопротивления якоря из пакета
бревен принимается равным сумме моментов сопротивлений отдельных бревен
(брусьев), т. е. без учета их совместной работы. При устройстве врубки в месте
опирания троса (тяжа) дополнительно проверяется опорное сечение.
3.75. Глубина закопки столба
якоря h (в м) и размеры опорной
плиты а, b, d должны назначаться из
условия (рис. 8)
Рис. 8. Свайный якорь
Значения φ и γ для закопанных якорей должны приниматься по прилож. 10,
как для насыпного грунта.
Свайные якоря должны
проверяться на выдергивание от действия составляющей, направленной вдоль свай
(как свая, работающая на трении).
3.76. Сечения элементов
плиты должны рассчитываться в предположении равномерного распределения
реактивного давления, равного Р по ее
площади.
3.77. При расчете закопанных
закладных якорей в виде зарытой в землю плиты или горизонтального бревна
(пакета бревен) со щитом или без (рис. 9) расчет по несущей способности
производится по формуле
Рис. 9. Расчетная схема
закопанного закладного якоря
где Nрв — расчетная выдергивающая
сила, передаваемая на плиту якоря;
Кн — коэффициент
надежности;
Кн=1,0 — для устройств
горизонтальной перекатки;
Кн=1,2 — для сухопутных
анкеров плавучих систем и анкеров лебедок, работающих на подъем;
gф — вес плиты якоря;
β — угол наклона силы Nрв к вертикали;
Nп —
несущая способность основания плиты якоря,
γз —
объемный вес насыпного грунта засыпки;
V —
объем обелиска выпирания, определяемый по рис. 9;
ωi — площадь боковой
поверхности грани обелиска выпирания;
c0=0,5с, где с — удельное
сцепление грунта;
αi — углы наклона к вертикали
граней обелиска выпирания (см. рис. 9);
φ
— угол внутреннего трения насыпного грунта засыпки.
3.78. Расчет прочности
сечения самой плиты (пакета бревен) производится на равномерно распределенную
по площади нагрузку интенсивностью , где F —
площадь плиты (пакета).
3.79. Наземные якоря
проверяют на подъем и сдвиг.
На подъем якоря проверяют по
формуле
где Q —
вес якоря;
Р —
расчетное усилие на якорь;
α — угол наклона усилия Р к горизонту.
Проверку якоря на сдвиг
производят по формуле
где f —
коэффициент трения нижней поверхности якоря о грунт.
При проектировании наземных
якорей с шипами следует руководствоваться «Рекомендациями по устройству якорей
с шипами», ВНИИМонтажспецстрой Минмонтажспецстроя СССР, 1972 г.
4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ
ФУНДАМЕНТОВ
Ограждения котлованов
4.1. Тип ограждения
котлована следует назначать с учетом конструкции фундамента, гидрогеологических
условий, способов производства и сроков работ и обеспечения их безопасности.
Конструкция ограждения для данных
условий должна обеспечивать:
наименьшую водопроницаемость
ограждения;
прочность, жесткость и
неизменяемость его под действием статических и динамических нагрузок,
возникающих в процессе работ (давление воды, грунта и бетонной смеси,
воздействие волн, вес оборудования и т. п.);
наименьшее количество
крепежных работ, выполняемых в процессе разработки котлована и кладки
фундамента;
устойчивость близлежащих
существующих сооружений.
Грунтовые
перемычки
4.2. Грунтовые перемычки для
ограждения котлованов следует устраивать при глубине воды до 2 м и скорости
течения до 0,5 м/с и малофильтрующем и неразмываемом грунте дна.
4.3. В случае применения
грунтовых перемычек необходимо учитывать стеснение ими живого сечения реки.
В необходимых случаях должна
быть предусмотрена защита откосов перемычки от размыва путем укладки по откосам
хворостяных и дощатых щитов, тюфяков или камня крупностью d (в см) не менее d=3V2, где V — скорость течения, м/с.
4.4. Ширина грунтовых
перемычек по верху должна быть не менее 1 м. Крутизну откосов следует назначать
в зависимости от угла естественного откоса грунта перемычки в водо-насыщенном
состоянии, но не круче 1:2 со стороны водоема и 1:1 со стороны котлована.
Возвышение верха перемычки над рабочим уровнем воды (ледохода) в реке должно
приниматься по п. 1.10, б.
4.5. В целях уменьшения
стеснения живого сечения реки и фильтрации воды через перемычку следует
проектировать грунтовые перемычки в комбинации с деревянным шпунтовым
ограждением, забиваемым внутри перемычки по ее периметру (рис. 10).
Ширина перемычки по верху в этом случае должна быть не менее 50 см.
В грунтах, не допускающих
забивку шпунта, возможно применение ограждения из ряжевых перемычек.
4.6. В месте
проектного положения перемычки следует очищать дно от карчей, камней и других
препятствий, могущих уменьшить водонепроницаемость перемычки. Указания об
очистке дна должны быть оговорены в проекте.
Рис. 10. Шпунтовая
однорядная перемычка с односторонней отсыпкой грунта
4.7. Для отсыпки перемычек
следует применять мелкие пески, супеси и суглинки с содержанием глинистых
частиц до 20 %. Применение глин и суглинков с содержанием глинистых частиц
более 20 % не допускается.
Закладное
крепление
4.8. Закладное крепление
стен котлованов следует предусматривать на суходолах в устойчивых грунтах (при
(φ>25°) при отсутствии
грунтовых вод или при их незначительном притоке.
4.9. Закладное крепление
рекомендуется устраивать из металлических двутавровых свай, забиваемых в грунт
по периметру котлована с шагом 1,2-1,5 м и закладываемых между ними по мере
разработки котлована досок забирки (рис. 11). Сваи, как правило, должны
раскрепляться системой металлических или деревянных распорок (расстрелов). При
глубине котлована до 4 м допускается устраивать крепление котлована без
распорок с соблюдением требований п. 4.10.
Сваи крепления котлована
следует забивать на расстоянии 0,35-0,50 м от наружной грани фундамента.
4.10.
Шаг свай, глубина их забивки ниже дна котлована, расположение распорок, размеры
сечения свай, а также распорок и досок забирки определяются расчетом на
прочность и устойчивость положения с учетом следующих рекомендаций:
а) давление от собственного
веса грунта и временной нагрузки на призме обрушения определяется согласно
прилож. 11;
Рис. 11. Закладное крепление
из металлических двутавровых свай
б) для креплений с двумя и
более ярусами распорок по высоте возможно не заглублять сваи ниже дна
котлована, располагая нижний ярус распорок вблизи подошвы котлована. При
необходимости расположения распорок выше дна котлована глубину забивки
определяют расчетом с учетом рекомендаций пп. 4.10, г и 4.50—4.53.
Металлические сваи
допускается проверять на прочность по расчетному изгибающему моменту,
определенному из условия выравнивания опорных и пролетных моментов согласно
СНиП II-В.3-72.
Усилия в распорках должны
определяться с учетом неразрезности свай.
Расчеты прочности и
устойчивости крепления должны выполняться для каждого этапа устройства,
перекрепления и разборки крепления;
в) для креплений с одним
ярусом распорок минимальная глубина забивки свай определяется по расчету из
условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси опирания на
крепление. Расчет должен выполняться по методике, принятой для расчета
шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений (пп. 4.46—4.48).
При этом величину активного давления учитывают в пределах высоты забирки, а
пассивное давление — в пределах ширины, равной b+0,3 м, где b —
ширина полки сваи в м.
Стойки проверяются на
прочность по пластическому моменту сопротивления;
г) для креплений, не имеющих
распорок, минимальная глубина забивки свай h=t0+Δt
определяется по расчету на устойчивость, считая ось поворота стенки,
расположенной на глубине t0 от подошвы котлована.
Величины t0, а также Δt (заглубление сваи ниже оси поворота) определяют по методике, принятой
для расчета шпунтовых стенок (пп. 4.42—4.45). При этом величину
активного давления учитывают в пределах высоты забирки, а пассивное давление в
пределах ширины, равной b+0,5t0tgφ м, где b — ширина полки сваи в м.
Рекомендуется в пределах заглубления приваривать к полке балки лист δ=20 мм и шириной 1,5 ширины полки;
д) толщину досок следует
определять расчетом на прочность для уровня посередине глубины котлована и для
подошвы котлована. При этом во всех случаях толщина досок должна приниматься не
менее 4 см;
е) распорки следует
располагать по высоте с учетом минимально возможного количества перекреплений
при бетонировании фундамента опоры.
При значительной ширине
котлованов (более 10 м) с целью сокращения свободной длины распорок следует
применять средние сваи, забиваемые параллельно основным сваям крепления в их
створе;
ж) на концах свай
рекомендуется устраивать симметричное заострение под углом 45° с горизонтальным
участком стенки на торце 8÷10 см. Острие следует усиливать сварными
накладками.
Бездонные
ящики и перемычки
4.11. Съемные и несъемные
бездонные ящики для ограждения котлованов опор следует применять, как правило,
на водотоках с глубиной воды до 4 м. Ящики могут изготавливаться деревянными
или металлическими.
Для глубин до 7 м
целесообразно применять бездонные ящики из понтонов типа КС с ножом в нижней
части (рис. 12).
Примечание. Бездонные
ящики в виде железобетонных тонкостенных конструкций, входящих в состав
фундамента, должны разрабатываться в составе проекта моста по нормам
проектирования мостов.
4.12. Конструкция бездонных
ящиков должна быть прочной, жесткой и водонепроницаемой.
Размеры ящика назначаются с
учетом возможности водоотлива. При больших скоростях течения воды следует
устраивать ящики с обтекателями.
4.13. В деревянных ящиках
водонепроницаемая обшивка должна выполняться из двух слоев досок толщиной не
менее 4 см с прослойкой рубероида. Доски обшивки должны быть тщательно
прифугованы и припазованы под конопатку (со стороны давления воды) в три пряди.
Каждый слой после конопатки должен быть просмолен. Доски для обшивки следует
пришивать под углом 45°, используя обшивку в качестве стенки ферм жесткости,
поясами которой будут служить продольные брусья.
Рис. 12. Бездонный ящик из
понтонов КС:
a — устройство тампонажного слоя; б — бетонирование ростверка;
1
— бетонолитная труба; 2 —
железобетонный ростверк; 3 —
подводный бетон; 4 — понтоны; 5 —
нож
Продольные брусья следует
устраивать парными или одиночными поверху и понизу обшивки, а при необходимости
и посередине. В случаях, обоснованных расчетом, продольные брусья должны
раскрепляться распорками.
Распорки, оставляемые в теле
фундамента, следует устраивать железобетонными.
4.14. К низу ящика следует
прикреплять металлический, деревянный или железобетонный нож, облегчающий
заглубление ящика в грунт.
При укладке тампонажной
подушки из подводного бетона рекомендуется высоту ножа при съемных ящиках
принимать равной толщине подушки.
4.15. Бездонные ящики
следует устанавливать на дно, заранее спланированное до отметки, близкой к
проектной (с учетом размыва грунта при опускании и посадке).
Для уменьшения притока воды
в месте опирания бездонного ящика на дно реки следует предусматривать обсыпку
камнем, укладку мешков с глиной по периметру, с внешней стороны, а также
укладку изнутри подводного бетона тампонажной подушки.
4.16. Собранный ящик
устанавливают на месте сооружения фундамента, используя его собственную
плавучесть или с помощью кранов, судов, барж, а также понтонов КС, обстроенных
для опускания ящика в проектное положение.
При использовании понтонов
установку ящика в проектное положение по высоте следует осуществлять
заполнением понтонов водой.
4.17. Для погружения на дно
и для предотвращения всплытия деревянного бездонного ящика при подъеме уровня
воды в акватории его необходимо пригружать грузом весом, равным до 30 % веса
ящика.
4.18. В качестве ограждения
для устройства плит высоких ростверков рекомендуется применять металлические
щитовые перемычки (рис. 13), перемычки из стальных шпунтин и перемычки,
собираемые из понтонов типа КС (рис. 14).
Для круглых в плане колодцев
безростверковых опор рекомендуется применять перемычки в виде обечаек из
листовой стали толщиной 6-12 мм с внутренними распорными креплениями,
установленными с шагом 1-2 м (рис. 15).
4.19. В конструкции
перемычек для сооружения плит ростверков, расположенных в воде выше поверхности
грунта, следует устраивать деревянное, дерево-металлическое или железобетонное
днище с отверстиями для пропуска свай или оболочек (см. рис. 13 и 14).
Диаметр отверстий должен превышать наружный диаметр сваи или оболочки на 4-5
см.
Зазоры в местах соединения
днища водонепроницаемой перемычки со стенами колодцев (оболочек) следует
уплотнять резиновыми шлангами, пеньковыми канатами, деревянными кружалами,
мешками с песком или подводным бетоном.
При расстоянии от дна реки
до низа плиты ростверка порядка 3-5 м следует обследовать целесообразность
устройства перемычки до дна с устройством подсыпки из песка или щебня на высоту
от дна до плиты ростверка.
4.20. Щиты перемычки
(понтоны) следует опирать на днище. Днище рекомендуется прикреплять к распорно-направляющему
каркасу.
Рис. 14. Перемычка из
понтонов КС:
1 — понтоны КС; 2 — днище; 3 —
тампонажная бетонная подушка; 4 —
распорное крепление; 5 — оболочки
Для уменьшения сцепления
щитов с тампонажным слоем подводного бетона рекомендуется устраивать обмазочную
изоляцию.
Стыки щитов (понтонов)
должны герметизироваться резиновыми прокладками.
4.21. При устройстве
перемычек из понтонов в конструкции днища, а также ножа, остающегося в грунте,
должны быть предусмотрены устройства, позволяющие отсоединять понтоны под
водой.
Рис. 15. Стальное ограждение
верхней части круглого колодца:
1 — колодец; 2 — обшивка ограждения; 3
— распорные крепления; 4 — резиновый
уплотнитель
4.22. Распорные крепления
перемычек и ящиков, воспринимающие давление воды, следует, по возможности,
одновременно использовать в качестве направляющих устройств для погружения
оболочек, а также несущих элементов рабочих подмостей.
4.23. При конструировании
съемных распорных креплений необходимо учитывать последовательность их разборки
или перестановки по мере бетонирования плиты и тела опоры.
4.24. Для бездонных ящиков и
водонепроницаемых перемычек должны быть выполнены следующие расчеты:
прочности под воздействием
гидростатического давления воды, давления подводного бетона фундаментной подушки
при укладке и собственного веса рассчитываемой конструкции;
остойчивости и плавучести
при подаче на плаву к месту опускания и устойчивости против опрокидывания после
установки ящика (перемычки) на дно;
прочности при установке
ящика (перемычки) краном;
мощности буксиров, лебедок и
якорного закрепления при транспортировке и опускании ящика (перемычки) на дно.
Ограждения
из стального шпунта
4.25. Ограждения из
стального шпунта следует проектировать при глубине погружения в грунт более 6 м
при плотных глинистых и гравелистых грунтах основания и при глубине воды в
месте сооружения опоры более 2 м. Стальной шпунт должен, как правило,
извлекаться для повторного использования, за исключением случаев, когда он
входит в конструкцию опоры.
Проект шпунтового ограждения
должен разрабатываться с учетом минимального расхода шпунта.
4.26. Размеры шпунтового
ограждения в плане должны приниматься на 30 см больше проектных размеров на
участках укладки подводного бетона враспор со шпунтом. Для фундаментов,
сооружаемых насухо, размеры ограждения должны назначаться с учетом установки
опалубки.
При назначении размеров
ограждения, не имеющих распорных креплений, должны учитываться горизонтальные
смещения, принимаемые для каждой стенки в размере 1,5 % высоты котлована.
При забивке наклонных свай
расположение стального шпунта должно быть назначено с таким расчетом, чтобы
острие шпунтин отстояло от свай не менее чем на 1 м при откачке без устройства
тампонажной подушки и 0,5 м при устройстве тампонажной подушки.
Верх шпунтового ограждения
следует назначать на 0,3 м выше уровня грунтовых вод и выше принятого рабочего
уровня воды (льда) в реке согласно требованиям п. 1.10, б.
Отметка грунта возле
шпунтового ограждения, принимаемая в расчете, должна назначаться с учетом
возможного уровня размыва (для русловых опор в легкоразмываемых грунтах).
4.27. Для ограждения
котлованов мостовых опор основным профилем стального шпунта является корытный
профиль.
Шпунт плоского профиля ввиду
его незначительного момента сопротивления следует применять преимущественно для
образования цилиндрических стенок ограждения искусственных островков.
При необходимости применения
стального шпунта, изготавливаемого на строительной площадке из профильной
стали, в проекте должны быть указаны способ сплачивания профилей и технология
сварочных работ. Шпунтины не должны иметь выступающих частей, препятствующих
забивке. Марка стали и электродов выбирается в соответствии с указаниями
раздела 10.
Нижние концы шпунтин должны
быть обрезаны под углом 1:4. В грунтах, содержащих включения (камней, карчей),
нижние концы шпунтин обрезаются перпендикулярно оси.
4.28. Шпунтовые ограждения в
случаях, определяемых расчетом, должны раскрепляться горизонтальными
поясами-обвязками по контуру котлована и системой поперечных, продольных или
угловых распорок. Конструкция и сечения обвязок и распорок должны назначаться
по расчету.
Расстояния между распорками
крепления в плане в продольном и поперечном направлениях должны назначаться с
учетом применяемых механизмов и способа разработки котлована.
При сооружении под защитой
шпунта плит фундаментов из свай или оболочек распорные конструкции должны
проектироваться с учетом использования их одновременно как направляющих
каркасов.
4.29. Для упрощения и
значительного облегчения распорных креплений в ряде случаев целесообразно
ограждения из стального шпунта делать кольцевого очертания в плане с креплением
из кольцевых поясов-обвязок без поперечных распорок. Количество поясов и места
установки их по высоте котлована определяются расчетом.
Для удобства установки и
разборки пояса рекомендуется делать их составными на болтовых стыках. Под
обвязки следует устанавливать столики.
В случаях, когда необходимо
уменьшить осадку строений (пути), расположенных вблизи шпунтового ограждения,
распорки при установке должны быть обжаты (домкратами, клиньями) и закреплены с
усилием не меньшим расчетного сжимающего.
4.30. Стыкование шпунтин по
их длине допускается с применением накладок со сварными или болтовыми
соединениями. При необходимости стыкования стальных шпунтов различных профилей
следует применять комбинированную стыковую шпунтовую сваю, сваренную из
продольных половин обоих стыкуемых шпунтовых профилей.
4.31. При низком горизонте
грунтовых вод следует предусматривать разработку котлованов до отметки, близкой
к горизонту грунтовых вод, без крепления, но с устройством бермы, ширина
которой должна обеспечивать удобное производство всех работ по забивке шпунта и
сооружению фундамента.
При устройстве шпунтового
ограждения на местности, покрытой водой, забивку шпунта следует производить
после установки обвязки или каркасов, служащих для фиксации положения шпунта в
плане и включающих пояса креплений, необходимые по расчету.
Каркасы или обвязки могут
устанавливаться на маячные сваи, спланированное основание, подводный ростверк
или удерживаться на плаву в процессе забивки на специальных плашкоутах.
В неразмываемых грунтах,
удерживающих откос до 1:1,5 под водой, допускается устанавливать каркас и
забивать шпунт после подводной разработки грунта котлована на всю глубину (или
ее часть).
Общие
положения расчета шпунтовых ограждений котлованов
4.32.
Расчеты шпунтовых ограждений котлованов производят на устойчивость положения и
прочность по материалу их элементов. Эти расчеты выполняют в объеме,
гарантирующем устойчивость и прочность шпунтового ограждения не только на
стадии полного удаления грунта и воды из котлована, но и в процессе разработки
котлована и установки распорных креплений, а также обратной засыпки грунта и
снятия креплений.
Для шпунтовых ограждений,
заглубленных в пески или супеси, кроме указанных расчетов, необходимо проверить
глубину забивки шпунта t
(считая от дна котлована) по условию исключения опасности выноса (наплыва) грунта
в котлован при откачке из него воды без устройства водозащитной подушки.
Независимо от результатов расчета глубину забивки шпунта (считая от дна
котлована или отметки размыва) следует принимать в случаях текучих и
текучепластичных глин, суглинков и супесей, водонасыщенных илов, пылеватых и
мелких песков не менее 2 м, а в остальных случаях — не менее 1 м. В ограждениях
с водозащитной подушкой глубина забивки должна быть не менее 1 м в любых
грунтах.
4.33.
Минимальную глубину t забивки шпунта (считая от дна котлована) по условию исключения
опасности выноса (наплыва) грунта при откачке воды из котлована определяют по
формуле
(4.1)
где h′в
— расстояние от дна котлована до горизонта воды снаружи котлована во
время откачки;
γв
— 1 тс/м3 — объемный вес воды;
γвзв
— объемный вес грунта во взвешенном в воде состоянии, допускается принимать γвзв=1 тс/м3;
т1 — коэффициент условий
работы, принимаемый равным: 0,7 — для гравелистого и крупного песка, а также
супеси; 0,5 — для песка средней крупности и мелкого; 0,4 — для пылеватого
песка;
π=3,14.
Для кольцевых ограждений, а
также для ограждений любой в плане формы, но при условии, что расстояние от
горизонта воды снаружи котлована до низа шпунта более чем в два раза превышает
расстояние от низа шпунта до кровли слоя грунта, являющегося водоупором,
допускается значение t, полученное по
формуле (4.1),
уменьшать на 10 %.
4.34. Минимальную глубину t забивки шпунта (считая от
дна котлована) по условию обеспечения устойчивости стенок против опрокидывания,
согласно п. 1.17,
определяют исходя из равенства
(4.2)
где Моп
— момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания)
стенок;
Мпр — предельная величина
опрокидывающего момента, равная моменту удерживающих сил относительно той же
оси;
т —
коэффициент условий работы (см. п. 4.35).
4.35.
Расчетные давления воды и грунта (активного и пассивного) получают умножением
нормативных давлений, определяемых согласно прилож. 11, на коэффициенты
перегрузки, принимаемые по п. 2.24. При этом для активного
давления грунта принимают коэффициент перегрузки nа=1,2, а для пассивного — nп=0,8.
Не учитываемое в прилож. 11
влияние фильтрационного потока при откачке воды из котлованов, разрабатываемых
в песчаных грунтах, на давления воды и грунта учитывают коэффициентом условий
работы, принимаемым в зависимости от гидрогеологических условий и конструкции
ограждения.
4.36. При устройстве
ограждения в водопроницаемых грунтах с осуществлением подводной водозащитной
подушки, в расчете шпунтовой стенки, отражающем стадию ее работы до
бетонирования подушки, учитывают гидростатическое давление, соответствующее
откачке воды из котлована на глубину, необходимую для постановки яруса
креплений, но не менее 1,5 м и не менее четверти разности между горизонтом воды
(на местности, не покрытой водой, — грунтовой) и дном котлована.
4.37.
Ограждение из шпунта, забиваемого в водонепроницаемый грунт (суглинок или
глину), расположенный ниже горизонта воды, следует рассчитывать на
горизонтальные нагрузки, соответствующие двум схемам:
в первой схеме принимают,
что ниже поверхности водонепроницаемого грунта горизонтальное давление на
шпунтовую стенку обусловлено только гидростатическим давлением воды,
проникающей между стенкой и грунтом на глубину ;
во второй схеме не
предусматривают возможности проникания воды между стенкой и водонепроницаемым
грунтом и принимают, что этот грунт оказывает горизонтальное давление на
стенку, будучи пригруженным сверху гидростатическим давлением, а при наличии
над водонепроницаемым грунтом водопроницаемого и весом последнего; вес слоя
водопроницаемого грунта, расположенного ниже горизонта воды, определяют с
учетом взвешивания в воде.
В обеих схемах выше
поверхности водонепроницаемого грунта учитывают горизонтальную нагрузку на
стенку от гидростатического давления и, в необходимых случаях, от давления
водопроницаемого грунта.
Глубину проникания воды между
стенкой и водонепроницаемым грунтом (считая от его поверхности) принимают
равной:
а) для ограждений, не
имеющих распорных креплений (рис. 16, а),
где h′
— глубина погружения шпунта в водонепроницаемый грунт;
б) для ограждений с одним
ярусом креплений (рис. 16, б)
где t —
глубина погружения шпунта ниже дна котлована;
в) для ограждения с
несколькими ярусами креплений (рис. 16, в) — на 0,5 м ниже уровня грунта в котловане при установке верхнего
яруса креплений, расположенного в пределах водонепроницаемого грунта.
Рис. 16. Схемы для
определения глубины проникания воды между шпунтовой стенкой и водонепроницаемым
грунтом:
а — при ограждениях, не имеющих
распорных креплений; б — при
ограждениях с одним ярусом креплений; в
— при ограждениях с несколькими ярусами креплений
4.38. Элементы креплений
должны рассчитываться на совместное действие горизонтальной нагрузки, передаваемой
шпунтовыми стенками, и вертикальной нагрузки от веса обустройств и конструкций,
предусмотренных проектом. Наибольший изгибающий момент в элементе от веса
обустройств и конструкций не должен быть меньше наибольшего изгибающего момента
от равномерно распределенной нагрузки интенсивностью
где q1 — нагрузка, принимаемая
равной 50 кгс/м2 для верхнего яруса креплений и 25 кгс/м2
для остальных ярусов;
F — площадь котлована,
приходящаяся на рассчитываемый элемент крепления, м2;
l — длина элемента, м.
4.39. При расчетах шпунтовой
стенки на прочность значения расчетных сопротивлений шпунта и креплений должны
приниматься согласно разделам 8 и 10 с делением их на коэффициент надежности,
принимаемый равным:
1,1 — для шпунтовых
ограждений на местности, покрытой водой;
1,0 — во всех остальных
случаях.
4.40.
Момент сопротивления поперечного сечения погонного метра стенки Wx (см. прилож. 8) из шпунта типа ШК или
Ларсен следует принимать со следующими коэффициентами, учитывающими возможность
относительных смещений шпунтин в замках:
0,7 — в случае слабых
грунтов и отсутствии обвязок, прикрепленных к шпунту;
0,8 — в случае тех же
грунтов и наличии обвязок, прикрепленных к шпунту;
1,0 — в остальных случаях.
4.41. При расчете прочности
шпунтовых стенок (но не креплений) должны вводиться коэффициенты условий
работы, равные:
1,15 — для стенок кольцевых
в плане ограждений;
1,10 — для стенок длиной
менее 5 м замкнутых в плане ограждений прямоугольной формы с промежуточными
ярусами распорных креплений.
Расчеты
шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений
4.42.
При устройстве ограждения без водозащитной подушки минимальную глубину забивки
шпунта ниже дна котлована принимают равной
(4.3)
Глубину t0 определяют на основе
равенства (4.2),
считая ось поворота стенки расположенной на этой глубине и пренебрегая моментом
пассивного давления грунта относительно указанной оси (точки О на рис. 17). В соответствии с этим в
равенстве (4.2)
принимают Моп равным
моменту активного давления грунта и гидростатического давления, действующих
выше глубины t0, относительно оси поворота
стенки, a Мпр — моменту пассивного
давления, действующего со стороны котлована (прямого отпора) выше глубины t0, относительно той же оси.
т=0,95
— коэффициент условий работы.
В общем случае для решения
уравнения, выражающего условие (4.2), принимают способ последовательных попыток,
т. е. задаются глубиной t0, которую затем уточняют.
Расчетная схема, принимаемая при определении глубины t0, показана на рис. 17;
эпюры давлений, показанные на рис. 17, а, относятся к случаю расчета стенки, погружаемой в песок или
супесь, а эпюры давлений, показанные на рис. 17, б и в, — к случаю расчета
стенки, погружаемой в глину или суглинок (см. п. 4.37). Так как глубина t0 не является полной глубиной
погружения шпунта ниже дна котлована (см. формулу 4.3), то при учете проникания
воды между стенкой и суглинком или глиной рекомендуется принимать глубину hв=0,8×(hгр+t0) (см. рис. 17, в).
Рис. 17. Схема, используемая
в расчетах шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений, и эпюры
давлений:
а — при расчете стенки, погружаемой в
песок или супесь; б и в — при расчете стенки, погружаемой в
суглинок или глину
Дополнительную глубину Δt определяют по формуле
(4.4)
где Е′п
— равнодействующая пассивного давления грунта с внешней стороны котлована
(обратного отпора);
р′п
— интенсивность этого давления на глубине t0.
Равнодействующую обратного
отпора грунта определяют по формуле
(4.5)
где Еп,
Еа и Ев — равнодействующие соответственно прямого отпора
грунта, активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на
стенку выше глубины t0.
Интенсивность р′п пассивного давления
грунта, действующего на стенку с внешней стороны котлована, определяют,
принимая глубину H=hгр+t0 (см. рис. 17).
4.43.
Изгибающие моменты, действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки,
определяют как для консольного стержня с заделкой на глубине t0 (от дна котлована); за нагрузку принимают гидростатическое давление,
активное и пассивное (прямой отпор) давления, действующие на стенку выше этой
глубины (см. рис. 17).
4.44. При устройстве
ограждения в водопроницаемых грунтах с осуществлением водозащитной подушки
расчет шпунтовой стенки, отражающий стадию ее работы до бетонирования подушки,
выполняют согласно пп. 4.42 и 4.43, а расчет шпунтовой
стенки, отражающий стадию ее работы после бетонирования подушки, выполняют
согласно п. 4.45.
4.45.
Глубину t0 погружения стенки ниже дна котлована определяют из условия обеспечения
ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной на 0,5 м ниже верха
водозащитной подушки (точка О на рис.
18). В соответствии с этим в
равенстве (4.2) принимают Моп
равным моменту активного давления взвешенного в воде грунта и гидростатического
давления, действующих на стенку выше оси ее поворота, относительно этой оси, а Мпр — моменту пассивного
давления взвешенного в воде грунта (обратного отпора), действующего на стенку
ниже оси ее поворота, относительно этой оси.
т=0,95
— коэффициент условий работы.
Рис. 18. Схема, используемая
в расчетах шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений, в
водопроницаемых грунтах с осуществлением водозащитной подушки
При определении момента Мпр эпюру пассивного давления
грунта считают треугольной с нулевой ординатой на уровне оси поворота стенки;
наибольшую ее ординату находят, принимая H=hгр+t.
Величина наибольшего
изгибающего момента в поперечном сечении стенки может быть принята равной
моменту Моп.
Расчет
шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений
4.46.
Минимальную глубину t погружения стенки ниже дна котлована (без водозащитной подушки)
определяют из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси
опирания стенки на крепление (точки О
на рис. 19, а)*. В соответствии с этим
в равенстве (4.2) принимают Моп
равным моменту активного давления грунта и гидростатического давления
относительно оси поворота стенки, а Мпр
— моменту пассивного давления грунта (прямого отпора) относительно этой
оси.
*
На рис. 19
показаны схемы, относящиеся к случаю расчета стенки, погруженной в песок или
супесь.
т —
коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 4.47.
Рис. 19. Схемы расчета
шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений:
а — для определения минимальной глубины
забивки шпунта; б — для определения
изгибающих моментов в его поперечных сечениях
Для замкнутых в плане
шпунтовых ограждений глубину забивки t,
определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать на 15 % для
кольцевых ограждений с радиусом менее 5 м и на 10 % для прямоугольных с длиной
наибольшей стороны менее 5 м.
4.47.
Коэффициент m условий работы в расчете устойчивости (см. п. 4.46) принимают:
а) в случае связных грунтов,
а также несвязных, но при заглублении острия шпунта в слой глины или суглинка —
0,95;
б) в остальных случаях
несвязных грунтов:
— при частичной откачке воды
из котлована на глубину (от горизонта воды) не более 0,25h на водотоках и не более
0,25h′в на
местности, не покрытой водой, — 0,95;
— при полной откачке воды из
котлована — по графику рис. 20 на открытых водотоках и по графику рис. 21 на
местности, не покрытой водой.
Рис. 20. Схема и график для
определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового
ограждения на открытом водотоке при одном ярусе распорных креплений
Рис. 21. Схема и график для
определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового
ограждения на местности, не покрытой водой
Здесь, а также на графиках
рис. 20
и 21:
h — глубина котлована;
h′в —
расстояние от дна котлована до горизонта грунтовых вод;
hгр — расстояние от дна
котлована до уровня грунта снаружи котлована;
и
φ
— угол внутреннего трения грунта.
При промежуточных значениях h, h′в, μгр и μв величину коэффициента
т следует определять линейной
интерполяцией.
4.48.
Изгибающие моменты, действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки,
определяют по схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, одну из которых
принимают на уровне оси опирания стенок на крепление (точки О на рис. 19), а другую на глубине от дна котлована, где
t — минимальная глубина
погружения стенки по условию обеспечения ее устойчивости (см. п. 4.46). При этом активное и
пассивное давления грунта, а также гидростатическое давление, действующие на
стенку ниже глубины , не учитывают (см. рис. 19, б).
Изгибающий момент в сечении
шпунтовой стенки, расположенном в пролете, допускается принимать равным
(4.6)
где Mв — изгибающий момент в
поперечном сечении шпунта от гидростатического давления воды, определенный по
указанной выше схеме;
Mгр — то же от давления грунта;
0,75 — коэффициент,
учитывающий перераспределение давления грунта.
В случаях недостаточной
прочности шпунтовой стенки по материалу целесообразно изменить положение
распорки по высоте или увеличить глубину погружения шпунта в грунт с тем, чтобы
за счет обеспечения заделки нижней части стенки снизить величины изгибающих
моментов в ее поперечных сечениях. Расчет стенки с учетом заделки ее нижней
части в грунте может быть выполнен графо-аналитическим способом. По схеме,
приведенной на рис. 19, б,
определяют также давление q
стенки на обвязку крепления (как реакцию на верхней опоре). Усилие в распорке
допускается принимать равным
(4.7)
где lл и lп — пролеты обвязки слева и
справа от рассматриваемой распорки.
4.49. При устройстве
ограждения с водозащитной подушкой расчет шпунтовой стенки, отражающий стадию
ее работы до бетонирования подушки, выполняют согласно пп. 4.46—4.48.
Для стадии работы стенки после бетонирования подушки и полной откачки воды из
котлована проверяют прочность стенки и крепления; при этом стенку по-прежнему
рассматривают по схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, но нижнюю опору
принимают на 0,5 м ниже верха подушки.
Расчет
шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами распорных креплений
4.50. Минимальную глубину t погружения стенки ниже дна
котлована при отсутствии водозащитной подушки определяют из условия обеспечения
ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной на уровне нижнего
яруса крепления (точки О на рас. 22, а). В соответствии с этим равенство (4.2) записывают в виде
(4.8)
где Ма
и Mв — моменты соответственно
активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на стенку
ниже оси ее поворота, относительно этой оси;
М′а
и М′в — то же для
давлений, действующих на стенку выше оси поворота;
Mп — момент пассивного
давления грунта на стенку (прямого отпора) относительно той же оси;
т —
коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 4.51.
Формула (4.8)
справедлива, если 2М′а+М′в≤WхR; при невыполнении этого
неравенства для определения минимальной глубины t погружения стенки используют формулу
(4.9)
где Wх — момент сопротивления
поперечного сечения шпунтовой стенки (см. п. 4.40);
R — расчетное сопротивление
материала шпунта.
Рис. 22. Схемы расчета
шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами креплений:
а — для определения минимальное глубины
забивки шпунта; б — для определения
изгибающих моментов в его поперечных сечениях
4.51.
Коэффициент условий работы т (см. п. 4.50) следует принимать по
рекомендациям п. 4.47 (как для ограждения с одним ярусом креплений) с той лишь разницей, что
при полной откачке воды из котлована, разрабатываемого в несвязных грунтах на
открытых водотоках, значение т
следует принимать не по графику, приведенному на рис. 20, а по графику рис. 23, на котором использованы те
же обозначения.
Для замкнутых в плане
шпунтовых ограждений глубину забивки t,
определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать согласно п. 4.46.
Уменьшения глубины забивки
шпунта по условию обеспечения устойчивости стенки можно достичь понижением
уровня расположения нижнего яруса крепления (если это возможно по условиям
производства работ).
4.52. Изгибающие моменты,
действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки, а также давление q стенки на обвязку каждого из ярусов
крепления определяют по схеме свободно лежащей многопролетной неразрезной
балки, нижнюю опору которой принимают расположенной на глубине (где t — минимальная глубина погружения
стенки, определяемая с учетом требований пп. 4.32, 4.33 и 4.50), а остальные опоры — на
уровне ярусов креплений. При этом активное и пассивное давления грунта, а также
гидростатическое давление, действующее на стенку ниже глубины , не учитывают (см. рис. 22, б).
Рис. 23. График для
определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового
ограждения на открытом водотоке при двух и более ярусах креплений
Усилие в распорке каждого из
ярусов допускается определять по формуле (4.7).
4.53.
Если предусматривается осуществление водозащитной подушки, то следует
производить расчет прочности стенки и креплений, соответствующий полной откачке
воды из котлована. Такой расчет производят, по-прежнему рассматривая стенку как
многопролетную неразрезную балку, но нижнюю опору принимают расположенной на
0,5 м ниже верха тампонажной подушки.
Особые
случаи расчета
4.54. В случае, если на
шпунт дополнительно передается вертикальная нагрузка (от копров, кранов и т.
п.), глубина забивки шпунтин на участке передачи вертикальной нагрузки должна
быть проверена на восприятие вертикальных усилий в соответствии с нормами
проектирования свай. При этом поверхность грунта принимают на отметке дна
котлована, а ширину участка ограждения, передающего сосредоточенную нагрузку,
определяют из условия распространения усилия в ограждении под углом 30° к
вертикали.
4.55. При проектировании
шпунтовых ограждений вблизи существующих зданий и сооружений, конструкция
которых не допускает осадку основания, необходимо:
а) давление грунта на
ограждение определять как давление покоя;
б) распорки креплений должны
иметь устройства (клинья, домкраты) для создания предварительного обжатия,
равного расчетному усилию.
4.56. Шпунтовые ограждения,
подвергающиеся воздействию льда или возможности навала судов, должны быть
дополнительно проверены расчетом на эти нагрузки.
При этом, как правило,
должны устраиваться дополнительные плоскости распорок на уровне приложения этих
нагрузок (при разности уровней первой подвижки льда и высокого ледохода более
1,5 м — две плоскости распорок). Лед вокруг ограждения должен окапываться.
При устройстве шпунтовых
ограждений (перемычек) опор на высоком свайном ростверке необходимо проверить
прочность и устойчивость ограждения при действии распора изнутри (от грунта,
находящегося внутри ограждения). При этом отметка поверхности окружающего
грунта должна приниматься с учетом размыва. Расчет должен проводиться по
методике, рекомендованной для расчета искусственных островков.
Замкнутые шпунтовые
ограждения должны проверяться на всплытие при наивысшей отметке рабочего
уровня.
При слабых грунтах в
основании шпунтовые ограждения должны проверяться на предотвращение выпирания
грунта из-под шпунта. Необходимую по этому условию глубину забивки h определяют из условия
где q —
расчетное давление на шпунт в уровне дна котлована;
γ
— объемный вес грунта;
φ
— угол внутреннего трения грунта по подошве котлована.
Деревянное
шпунтовое ограждение
4.57. Ограждение из
деревянного шпунта следует проектировать при глубине погружения в грунт в
зависимости от его плотности до 6 м, если в грунте нет включений в виде камней,
затонувших деревьев и т. п.
На открытых водотоках при
глубине воды 3-4 м ограждение из деревянного шпунта рекомендуется проектировать
двойное с расстоянием между шпунтовыми стенками не менее 1 м с заполнением
пазух между стенками мелким песком, супесями или суглинками, с содержанием
глинистых частиц не более 20 %.
Применение для засыпки пазух
глин и суглинков с глинистыми частицами более 20 % не допускается.
4.58. Деревянный шпунт
применяется из лесоматериалов II категории хвойных пород, а из лиственных при
длине не свыше 3 м.
Наилучшая форма гребня и
паза шпунта — прямоугольная. Гребень и паз треугольной формы применяют при
толщине шпунта не более 8 см.
Рекомендуемые соотношения
размеров поперечного сечения для разных типов деревянного шпунта приведены на
рис. 24.
Рис. 24. Поперечное сечение
деревянного шпунта
Длина заострения шпунтовой
сваи назначается в зависимости от проходимых грунтов и должна составлять от
одной (для тяжелых грунтов) до трех (для легких грунтов) толщин шпунта (рис. 25).
Верх шпунтовых свай,
погружаемых забивкой, должен быть срезан строго перпендикулярно к оси сваи и
снабжен бугелем прямоугольной формы (рис. 25).
Все болты и скобы в
шпунтовых сваях устанавливают «впотай». Маячные сваи рекомендуется располагать
вне направляющих схваток.
Расстояние между маячными
сваями не должно превышать 2 м.
Рис. 25. Конструкция
деревянных шпунтовых свай:
1 — бугель
4.59. Необходимая величина
заглубления шпунта в грунт устанавливается расчетом в соответствии с
указаниями, приведенными в подразделе «Общие положения расчета шпунтовых
ограждений котлованов».
При любых условиях величина
заглубления однорядного шпунта в связные, крупнопесчаные и гравелистые грунты
должна быть не менее 1 м, а для мелкопесчаных и плывунных грунтов — 2 м.
Глубина погружения внешнего
ряда двойного деревянного шпунтового ограждения во всех случаях должна быть не
менее 2 м.
Искусственные
островки
4.60. Искусственные островки
для погружения опускных колодцев и кессонов, размещения бурового и сваебойного
оборудования рекомендуется предусматривать, как правило, при глубине воды до 4-6
м.
4.61. Площадки и
искусственные островки для опускных колодцев и кессонов следует предусматривать
горизонтальными с возвышением отметки островков без ограждений и верха
шпунтового ограждения не менее 0,5 м над рабочим уровнем воды, возможным в
период от начала закладки колодца (кессона) до опускания его на глубину,
обеспечивающую устойчивость сооружения в случае размыва площадки или островка.
На ограждаемых островках со
шпунтовым ограждением площадка может возвышаться на 0,5 м выше отметки воды в
момент отсыпки островка (при условии возвышения верха шпунтового ограждения над
рабочим уровнем и обеспечения его водонепроницаемости).
4.62. Проектные размеры
площадки (островка) должны допускать удобное размещение бурового и сваебойного
оборудования, устройств крепления наружной опалубки колодца (кессона), путей
для отвозки грунта и подачи бетона, а также подмостей для устройства шахтных
труб и шлюзовых аппаратов.
Планировка площадки должна
предусматривать отвод талых и ливневых вод, удаление бугров и возвышений.
4.63. При проектировании
островков, расположенных в местах с крутыми склонами дна реки, следует
предусматривать меры, предотвращающие возможность сползания отсыпки по
наклонной поверхности дна (предварительная планировка дна, применение
песчано-гравелистых грунтов для отсыпки).
4.64. Неограждаемые островки
(рис. 26,
а) следует применять при глубине воды
не более 3-4 м, возможности стеснения живого сечения реки и средних скоростях
течения не выше 0,30 м/с при отсыпке островка из мелкого песка, 0,80 м/с — из
крупного песка и соответственно 1,20 м/с и 1,50 м/с — при отсыпке из среднего и
крупного гравия.
Рис. 26. Схемы искусственных
островков:
а — без ограждения; б — с ограждением, не воспринимающим давление грунта; в — с ограждением, воспринимающим
давление грунта засыпки; г —
расчетная схема островка
Не допускается отсыпка
искусственных островков из илистых, торфянистых и лёссовидных грунтов.
Крутизна откосов должна
приниматься от 2:1 для гравелистых грунтов до 5:1 для мелкого песка.
Ширина бермы должна быть не
менее 2 м. Верхнюю часть островка и бермы следует прикрывать мешками с песком
или камнем.
4.65. Островки с
ограждением, предотвращающим подмыв откосов, но не воспринимающим давления
засыпки (рис. 26,
б), следует применять при глубине
воды не свыше 3 м. Ограждение островков устраивают из легкого шпунта, щитов,
расположенных между парными сваями, или козелковых опор со щитами,
устанавливаемых по всему контуру островка или с верховой стороны. Ограждение
должно сопротивляться воздействию водного потока, определяемому в соответствии
с требованиями раздела 2.
Глубина забивки шпунтин (свай) назначается с учетом возможного размыва.
Рекомендуется обсыпка камнем по периметру ограждения.
Ограждению с верховой
стороны следует придавать обтекаемую форму в плане.
4.66. Островки с
ограждением, воспринимающим давление засыпки (рис. 26, в), следует устраивать при глубине воды до 8 м, скорости течения
выше 1,5 м/с, а также невозможности стеснения живого сечения реки.
Ограждения островков,
воспринимающие давление засыпки, могут выполняться:
а) щитовыми;
б) ряжевыми;
в) шпунтовыми (деревянными
или стальными).
4.67. Щитовые ограждения
(см. рис. 26,
в) устраивают при глубине до 2 м из
щитов, заводимых в пространство между парными предварительно забитыми в грунт
сваями.
Ширину бермы b в этом случае рекомендуется
принимать равной , но не менее 1,5 м. Здесь Н – высота островка; φ
— угол внутреннего трения грунта островка в насыщенном водой состоянии.
При соблюдении этого условия
щитовое ограждение рассчитывается только на собственный вес грунта.
4.68. Деревянный шпунт
применяют при глубине воды до 4 м. Шпунт забивают между парными направляющими
схватками, прикрепленными к маячным сваям диаметром порядка 22 см, забитыми
через 2-2,5 м. Распор от давления засыпки передается верхней частью шпунта
через подкосы на откосные сваи (рис. 27). Расчет шпунта ведется по
методике, приведенной для стального шпунта, принимая подкос за распорное
крепление.
Рис. 27. Островок в
деревянном шпунтовом ограждении:
1 — насыпной грунт; 2 — деревянный шпунт; 3 —
подкосы; 4 — сваи
Глубина забивки шпунта
определяется расчетом на выпирание грунта (см. п. 4.69) и устойчивость положения
и должна быть не менее 2 м ниже линии размыва.
Ширина бермы островка должна
быть не менее 1,5 м. При этом расчет ограждения должен выполняться с учетом как
веса засыпки, так и веса колодца.
4.69.
Стальной шпунт следует применять при глубинах более 6 м и преимущественно в виде
цилиндрического ограждения из плоского стального шпунта типа ШП.
Ширину бермы принимают не
менее 1,5 м.
Глубина забивки шпунта h цилиндрического ограждения
ниже линии размыва должна назначаться из условий исключения выпирания грунта
из-под низа шпунта
где q —
расчетное давление от веса засыпки и колодца в уровне дна реки, тс/м2;
φд
— угол внутреннего трения грунта на дне реки.
При скальном грунте
допускается установка стального шпунта в виде цилиндра в плане и без забивки
его в скалу.
4.70. Шпунт цилиндрического
ограждения проверяется на разрыв по формуле
где Р —
сопротивление при растяжении (в тоннах на погонный метр замка), зависящее от
толщины стенки или прочности замка шпунтины, тc;
D — диаметр островка, м;
е —
интенсивность горизонтального давления засыпки, тс/м2.
На уровне дна реки
где γ
— объемный веc засыпки во взвешенном состоянии, тс/м3;
hз — приведенная к весу грунта
засыпки нагрузка на поверхность островка, т/м2 (рис. 26, г).
Для шпунтовых свай плоских
профилей ШП1 и ШП2 расчетное сопротивление при растяжении должно приниматься
равным значению разрывного усилия по табл. 18, деленному на коэффициент
безопасности по материалу 1,3.
При использовании шпунта
типа ШК и Ларсен растягивающие усилия должны восприниматься объемлющими
стальными поясами.
4.71. Минимальная глубина
забивки стального шпунта, ограждающего островок с прямолинейными сторонами в
плане, определяется расчетом на выпирание грунта и устойчивость стенки и, во
всяком случае, должна быть не менее 2,0 м ниже линии размыва.
Таблица 18
Марка стали |
Разрывное усилие (в |
|
ШП1 |
ШП2 |
|
Ст. |
250 |
120 |
Ст. |
300 |
130 |
Ст. |
350 |
165 |
15ХСНД |
350 |
165 |
4.72. При слабых грунтах засыпки (с расчетным сопротивлением
1,2÷2,0 кгс/см2) верхняя площадка островка для изготовления
колодца должна покрываться по контуру ножа песчаной подушкой толщиной 0,3-0,6
м.
Под нож колодца укладывают
подкладки, размеры и количество которых назначаются из условия, чтобы давление
под ними от расчетной нагрузки не превышало 2,0 кгс/см2.
Направляющие
каркасы
4.73. Для сохранения в
процессе забивки проектного положения погружаемых шпунта, свай и оболочек
следует предусматривать направляющие каркасы (кондукторы), конструкция которых
определяется типом сооружения и местными условиями.
Следует по возможности
использовать направляющие каркасы для свай и оболочек одновременно в качестве
распорных креплений ограждений котлованов, а также в качестве направляющих для
забивки шпунта ограждения и для рабочих площадок при производстве работ по
погружению свай и оболочек.
Примечание. Требования к
каркасам опор вспомогательных сооружений на высоком свайном ростверке приведены
в разделе 7.
4.74. Направляющие каркасы
следует устраивать из одной (одноярусные), двух (двухъярусные) или нескольких
(многоярусные) решетчатых горизонтальных плоскостей с ячейками для пропуска
свай или оболочек. Плоскости необходимо объединять системой вертикальных,
горизонтальных и диагональных связей (по вертикальным и горизонтальным
плоскостям) в неизменяемую пространственную конструкцию. Направляющие каркасы
рекомендуется проектировать из дерева (рис. 28), из неинвентарного металла
(рис. 29)
и, при соответствующем обосновании, из инвентарных конструкций.
Рис. 28. Направляющий каркас
из деревянных элементов:
1 — сваи; 2 — поперечные схватки сечением 22/2
Применение каркасов разового
использования, остающихся в бетоне фундаментной плиты, допускается в случаях
включения их в работу основной конструкции опоры в качестве жесткой арматуры.
Одноярусные каркасы при
забивке свай на суходолах разрешается выполнять в виде железобетонных плит.
Расстояние между плоскостями
каркаса при бескопровом погружении должно быть в пределах 3,0 м.
4.75. Одноярусные каркасы
рекомендуется применять при погружении свай и вертикальных оболочек на
суходолах или водотоках со скоростью течения менее 1 м/с и при незначительной
глубине воды.
Рис. 29. Направляющий каркас
из металлических элементов:
1 — металлические элементы; 2 — направляющие деревянные брусья; 3 — оболочки; 4 — болты
На водотоках со скоростью
течения воды более 1 м/с, а также при погружении наклонных свай и оболочек
необходимо предусматривать двухъярусные или многоярусные каркасы.
4.76. Для облегчения
установки, а также предохранения оболочек от повреждения металлическими
элементами в ячейках каркаса должны предусматриваться направляющие деревянные
брусья длиной не менее 2 м в одноярусных каркасах и не менее 4 м в двухъярусных
каркасах. Для наклонных оболочек длину брусьев следует принимать не менее 6 м.
Кольцевой зазор между
оболочками и направляющими брусьями необходимо принимать равным 2-3 см.
4.77. Конструкция каркаса
должна быть рассчитана на прочность и устойчивость положения при действии
следующих нагрузок:
усилия от собственного веса
при установке;
усилия, возникающие при
установке в проектное положение наклонных свай, а также вертикальных свай. В
последнем случае горизонтальные усилия принимаются равными 0,03 веса сваи с
направлением в любую сторону и приложенными в любом ярусе каркаса;
усилия давления грунта и
воды, передаваемые от шпунта (при использовании направляющего каркаса
одновременно в качестве распорных креплений ограждений котлована);
усилия отжатая при забивке
свай, принимаемые равными 0,5N (в
кгс), где N — энергия удара, кгс·м;
воздействие водного потока
(для плавучих кондукторов).
4.78. В проектах каркасов
должны содержаться указания по выверке положения и жесткому закреплению их во
время забивки.
При необходимости
направляющие каркасы устанавливают на деревянные сваи (на суходолах) или подвешивают
на маячные сваи (на водотоках) и дополнительно расчаливают тросами с натяжными
приспособлениями не менее чем к четырем жестким якорям.
Вспомогательные
устройства для укладки подводного бетона
4.79. В проекте
вспомогательных устройств для укладки подводного бетона методом ВПТ должны быть
приведены:
а) схема расположения
бетонолитных труб;
б) конструкция бетонолитной
трубы с загрузочной воронкой (бункером) на трубе и скользящими пробками;
в) подмости и приспособления
для навешивания, подъема и опускания труб и размещения оборудования, а также
отдельные подмости для размещения персонала;
г) устройства для подачи
бетонной смеси к воронке трубы.
Кроме того, должны быть
приведены чертежи:
при бетонировании оболочек —
оборудования для промывки забоя от шлама;
при вибрационной укладке
бетона — расположения и конструкции вибровозбудителя;
при посекционной укладке
подводного бетона в сооружения большой площади — конструкции опалубки.
4.80. Количество
бетонолитных труб должно назначаться из условий:
а) радиус действия трубы не
должен превышать 6 м;
б) зоны действия соседних
труб должны перекрывать друг друга на 10-20 % радиуса;
в) расчетный радиус действия
трубы r должен удовлетворять
условию
где k —
показатель сохранения подвижности бетонной смеси (см. раздел 2), ч;
I — скорость бетонирования,
м/ч (не менее 0,3). Места установки труб должны определяться с учетом указаний
в проекте производства работ.
4.81. Для подачи бетонной
смеси в полость оболочек и скважин должна применяться бетонолитная труба
диаметром 300 мм.
Для укладки бетонной смеси в
котлованы и опускные колодцы должны применяться бетонолитные трубы диаметром
200-300 мм в зависимости от требуемой интенсивности бетонирования:
при 11 м3/ч — 200
мм;
при 17 м3/ч — 250
мм;
при 25 м3/ч — 300
мм.
4.82. Толщина стенок труб
должна быть 4-5 мм, а при вибрационной укладке 6-10 мм.
Верхняя часть трубы на
высоту, равную толщине слоя бетона плюс 1 м, должна состоять из звеньев длиной
1 м. Нижний конец трубы должен быть усилен ободком толщиной 6 мм и высотой 100
мм.
Звенья труб следует
соединять при помощи замковых или фланцево-болтовых соединений с
уплотнительными прокладками из листовой резины или паранита толщиной 6 мм.
На верхнем конце
бетонолитной трубы должен устанавливаться бункер-воронка объемом не менее 1,5
объема трубы и не менее 2 м3 (рис. 30).
Для стенок бункера должна
применяться листовая сталь толщиной не менее 4 мм. Угол наклона листов нижней части
бункера к горизонтали должен быть не менее 45°.
Рис. 30. Конструкция
приемной воронки объемом 2 м3 с площадками:
1 — скобы; 2 — площадка и лестница из арматуры периодического профиля
В случае, если размеры и вес
бетонолитной трубы ограничивают объем воронки, а также для улучшения условий
подачи бетона, следует устраивать вертикально над воронкой неподвижный бункер
емкостью 2-5 м3 с затвором. Бункер можно устраивать один на 1-3
бетонолитные трубы.
4.83. Бетонолитная труба с
бункером должна быть подвешена на тросах к лебедке. При этом:
общая высота подъема трубы
должна быть не менее длины звена бетонолитной трубы плюс 1 м;
грузоподъемность лебедки
должна соответствовать сумме усилий от веса труб с приемной воронкой,
заполненных бетоном, и сил трения, возникающих при извлечении трубы из
уложенного бетона.
4.84. Бетонолитные трубы,
устанавливаемые в оболочках, должны снабжаться фиксирующими и направляющими
устройствами («фонарями»), расположенными друг от друга на расстоянии не менее
3 м и обеспечивающими центрирование трубы (рис. 31).
В верхней части каждого
звена должны быть приварены скобы диаметром 25 мм для фиксации положения трубы
в процессе заполнения приемной воронки.
4.85. При вибрационной
укладке к нижнему звену трубы крепится основной вибратор мощностью свыше 1 квт
(например, типа ИВ-60).
Рис. 31. Фиксирующие и
направляющие устройства на бетонолитной трубе:
1 — скобы для фиксации положения трубы; 2 — направляющие скобы
Рис. 32. Конструкция жесткого
крепления вибратора к бетонолитной трубе:
1 — бетонолитная труба; 2 — подкладка; 3 — накладка; 4 —
затяжной болт Ø 20 мм; 5 —
шплинт; 6 — вибратор ИВ-60 (С-825)
Вибратор должен крепиться
зашплинтованными болтами (рис. 32).
Узел примыкания питающего
кабеля к вибратору должен герметизироваться. При длине трубы свыше 20 м
устанавливается дополнительный вибратор в средней части трубы.
4.86. Для предохранения
бетонной смеси от воды в начальный период должны применяться скользящие пробки
из мешковины, пакли, мешков с опилками, подвешиваемые к горловине воронки перед
началом заполнения ее бетонной смесью. При подводной укладке бетона в скважины,
пробуренные в скальной породе, рекомендуется применять стальные пробки (рис. 33).
Рис. 33. Стальная пробка,
устанавливаемая в основании воронки при подводной укладке бетона в скважины:
а — стальная пробка; б — схема установки пробки; 1 — листовая резина; 2 — направляющие дужки; 3 — пробка; 4 — подвес пробки; 5 —
бетон; L — глубина установки пробки — не менее диаметра трубы
4.87. У приемных бункеров
(воронок) должны устраиваться площадки с перилами для размещения рабочих,
принимающих бетон. При разности уровней затвора бадьи с бетоном и воронки более
1,5 м должны устанавливаться звеньевые хобота.
4.88. Конструкция вышки для
подвески труб и размещения механизмов, оборудования и персонала должна
обеспечивать:
заполнение воронок труб
бетонной смесью при различном их положении;
подъем и опускание труб;
сохранение положения труб
при смене и снятии верхних звеньев;
предохранение труб от
горизонтальных смещений и перекосов во время бетонирования.
При укладке бетона в
котлованы должны предусматриваться два яруса направляющих, удаленных на 2-3 м
друг от друга, с ячейками, на 5 см превышающими наружный диаметр трубы.
4.89.
Конструкция вышки должна быть рассчитана на прочность в нагруженном состоянии,
а в незагруженном — на устойчивость при действии ветровой нагрузки.
При этом:
нагрузка от веса труб и
воронки с бетоном должна приниматься с динамическим коэффициентом 1,2 при весе
меньше 3 т и 1,1 при большем весе;
усилия выдергивания
бетонолитных труб из свежеуложенной бетонной смеси принимаются равными 0,3F, тc (где F — площадь соприкасающихся
поверхностей трубы и бетона, м2).
Сечение бетонолитной трубы и
конструкция стыков звеньев должны быть проверены расчетом на усилия,
возникающие при подъеме из горизонтального положения в вертикальное, и на
нагрузки от веса бетона и усилий выдергивания в рабочем положении.
Вспомогательные
устройства для погружения свай, оболочек и столбов
4.90. Указания настоящего
подраздела должны учитываться при проектировании:
подкопровых мостов для
самоходных и несамоходных копров;
подмостей для копров,
подкопровых мостов и буровых станков.
Примечания.
1. Плашкоуты и искусственные островки для копров и буровых станков должны
проектироваться в соответствии с указаниями соответствующих подразделов
разделов 4
и 6.
При установке копров на льду должны учитываться требования раздела 3.
2. Пути для копров на рельсовом ходу и подкопровых мостов должны
удовлетворять требованиям пп. 3.5 и 3.6.
4.91.
Давление от копра на подкопровый мост и подмости должно определяться для
рабочего состояния (ветер скоростью 13 м/с) и нерабочего (ветер расчетной
интенсивности). Положение стрелы должно приниматься вертикальным или наклонным.
Вес сваи в момент подъема
должен приниматься с динамическим коэффициентом 1,4, вес мачты копра при
наклоне — с динамическим коэффициентом 1,2, вес молота при подъеме — с
коэффициентом 1,3.
Нагрузка от веса сваи
принимается действующей под углом до 30° к вертикали (частичное подтаскивание).
4.92.
Отдельные балки подкопрового моста должны быть объединены связями,
обеспечивающими устойчивость формы и положения и рассчитанными, кроме того, на
восприятие поперечных усилий, возникающих при повороте копра и от воздействия
ветровой нагрузки.
Реактивный момент М (в кгс·м), действующий на подкопровую
тележку, при вращении поворотной платформы копра принимают равным
где Nпов — мощность электродвигателя
поворота, квт;
п —
число оборотов в мин.
Реактивный момент передается
на мост в виде пары сил, направленных поперек оси пути и равных , где b —
расстояние между колесами подкрановых тележек вдоль оси пути.
4.93. Пути для копра на
подкопровом мосту должны оборудоваться по концам упорами, тележки моста должны
иметь стопорные устройства для закрепления моста при забивке.
4.94. Подмости для установки
копров (подкрановых мостов) должны рассчитываться с учетом собственного веса,
ветровой нагрузки, инерционных сил торможения копра (для самоходных копров) или
тяговых усилий перемещения копров, усилий, возникающих при вращении копров
(буровых установок).
Инерционные нагрузки должны
приниматься в соответствии с указаниями раздела 2, нагрузки от вращения платформы
— в соответствии с разделом 2 и п. 4.92.
Подмости должны обладать
жесткостью, гарантирующей от раскачивания копра (буровой установки) при работе.
Для повышения горизонтальной жесткости следует предусматривать установку связей
между балками ростверка и сваями подмостей, при глубине воды более 2 м.
При опирании подмостей
(подкранового моста) на шпунтовое ограждение необходимо повысить его
горизонтальную жесткость путем приварки элементов верхнего яруса распорного
крепления к шпунтинам и создания таким образом жесткого диска. В конструкциях
подмостей должны быть предусмотрены места для закрепления оттяжками из троса
диаметром 19-22 мм с натяжными муфтами буровых станков УКС и т. п.
5. ОПАЛУБКА МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие
указания
5.1. Указания настоящего
раздела распространяются на проектирование деревянной опалубки монолитных конструкций,
а также опалубки швов и стыков сборных и сборно-монолитных конструкций.
5.2. Опалубка должна:
обеспечивать заданные
геометрические формы и размеры;
быть прочной, жесткой,
устойчивой при действии нагрузок от веса и бокового давления свежеуложенной
бетонной смеси, транспортных устройств;
исключать вытекание раствора
через зазоры между щитами и отдельными досками;
обеспечивать получение
гладкой поверхности с минимальной пористостью, а также со скругленными прямыми
и острыми углами конструкции;
обеспечивать возможность
разборки с минимальными усилиями отрыва и в порядке, указанном в проекте
производства работ;
быть экономичной,
нетрудоемкой в изготовлении и монтаже, допускать возможность многократного
применения;
обеспечивать удобство и
безопасность работ по установке арматуры и укладке бетонной смеси;
обеспечивать заданный режим
твердения бетона.
5.3. Конструкция опалубки
должна быть увязана с принятыми способами подачи и укладки (установки) арматуры
и бетона.
Рекомендуется при
необходимости предусматривать закладные щитки и доски для удобства очистки форм
от мусора и воды перед бетонированием и для укладки бетона в труднодоступные
места. Применение закладных досок и щитков для видимых участков лицевых
поверхностей не рекомендуется. Закладные доски должны сплачиваться в четверть.
Доски обшивки боковых
вертикальных поверхностей опор следует располагать вертикально; горизонтальных
поверхностей и боковых поверхностей оголовков и ригелей — вдоль наиболее
длинной стороны.
Для изготовления опалубки
разрешается применять лесоматериалы хвойных и лиственных пород II категории для
основных несущих элементов и III категории — для прочих; фанеру
бакелизированную марок ФБС и ФБСВ толщиной 10 мм и более (ГОСТ 11539-73),
фанеру клееную марок ФСВ, ФК, ФБА толщиной 8 мм и более (ГОСТ 3916-69), твердые
и сверхтвердые древесноволокнистые плиты (ГОСТ 4598-74) прочностью не менее 350
кгс/см2 и толщиной не менее 4 мм.
Лиственницу не разрешается,
а пихту не рекомендуется применять в гвоздевых конструкциях;
древесноволокнистые плиты следует защищать от длительного увлажнения.
Для металлических деталей
опалубок должны применяться стали марок, указанных в разделе 10.
5.4. Толщина досок должна
назначаться по расчету, но быть не менее 19 мм, а для многократно оборачиваемых
щитов — 25 мм. Толщина металлических элементов (косынок, уголков, шайб) должна
быть не менее 4 мм.
Ширина досок опалубки должна
быть не более 15 см; на закруглениях ширина реек должна быть не более 5 см.
Ширина досок опалубок стыков
и швов при изготовлении их из одной доски не ограничивается.
Доски должны сплачиваться в
четверть.
Опалубка видимых
поверхностей бетона, а также фундаментов в пределах деятельного слоя
вечномерзлых грунтов должна быть острогана, если она не покрывается пластиком
или фанерой.
Во избежание коробления
каждая доска обшивки должна прикрепляться к каждому ребру двумя гвоздями длиной
в 2,5 раза больше толщины доски.
5.5. Поверхность опалубки
видимых поверхностей бетона монолитных конструкций северного исполнения
рекомендуется обшивать фанерой или полотнищами поливинилхлоридной пленки
толщиной 2-3 мм. Пленку или фанеру рекомендуется применять также для покрытия
опалубки стыков и зазоров между сборными элементами, изготовленными в
металлической опалубке.
При применении пластикового
или фанерного покрытия допускается устройство разреженной опалубки. Фанера и
пленка должны приклеиваться водостойкими клеями или прибиваться гвоздями через
30 см.
5.6. Сопряжения щитов между
собой, а также с ранее забетонированными элементами должны герметизироваться
поролоновыми лентами, прокладками губчатой резины (по типу, применяемому в
стыках крупнопанельных зданий), заделываться паклей. Сопряжения щитов не должны
создавать взаимного защемления, препятствующего распалубке.
5.7. Внутренние (входящие),
прямые и острые углы опалубки в целях предохранения углов бетонных конструкций
от повреждений должны скругляться. В деревянной опалубке рекомендуется нашивать
рейки с размером сторон 25 мм (если проектом конструкции не предусмотрено иное
скругление).
Рис. 34. Тяжи со съемными
наконечниками:
а — при установленной опалубке; б — после снятия опалубки; 1 — элементы опалубки; 2 — гайка; 3 — шайба; 4 — съемный
конический наконечник; 5 — стяжка,
остающаяся в бетоне; 6 — заделка
раствором; 7 — бетон конструкции
5.8. Для взаимного
раскрепления элементов опалубки следует применять болты, накладки и тяжи.
Проволочные стяжки допускаются только для подземных конструкций. Количество
тяжей должно быть по возможности меньшим (за счет более мощных ребер, кружал и
стоек опалубки). Для видимых бетонных поверхностей должны устанавливаться тяжи
со съемными наконечниками (рис. 34).
5.9. Разборка опалубки
должна производиться, как правило, поворотом щитов.
В конструкциях щитов должны
предусматриваться строповочные приспособления и устройства для отрыва щита от
бетона.
Расчет
элементов опалубки
5.10. При проектировании
опалубок должны быть проверены расчетом:
а) прочность отдельных щитов
при перевозке и установке;
б) прочность и устойчивость
положения собранной опалубки и отдельных щитов при действии собственного веса,
напора и отсоса от ветровой нагрузки;
в) прочность и деформация
отдельных элементов опалубки во время бетонирования (при сочетаниях нагрузок,
приведенных в табл. 19);
Таблица 19
Наименование силового воздействия |
Сочетания нагрузок на |
||||
Опалубка плит |
Опалубка колона и стен |
Боковая опалубка прогонов |
Днища прогонов и ригелей |
Боковая опалубка |
|
Собственный |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Вес |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Вес |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Нагрузка |
+ — |
— |
— |
— |
— |
Вертикальная |
— |
— |
— |
+ — |
— |
Давление |
— |
+ + |
+ + |
— |
+ + |
Горизонтальная |
— |
+ — |
— |
— |
+ — |
Горизонтальное |
— |
+ — |
+ — |
— |
— |
Примечания.
1. В числителе указаны нагрузки, учитываемые при расчете по первому, в
знаменателе — по второму предельным состояниям.
2.
Коэффициенты сочетаний для всех видов нагрузки nс=1.
3. При расчете протоков, тяжей, подкосов и др. нагрузка от сотрясений
при выгрузке принимается действующей в пределах площади 3,0 м2 при
наиболее невыгодном расположении нагрузки.
г) усилия и прочность щитов
опалубки при отрыве;
д) прочность узлов крепления
наружных вибраторов. Прогибы изгибаемых элементов опалубки при бетонировании не
должны превышать 1/400 пролета для лицевых поверхностей надземных конструкций и
1/200 для прочих конструкций.
5.11. Деревянную опалубку
разрешается рассчитывать путем последовательной проверки отдельных ее элементов
на действующие нагрузки в невыгодных сочетаниях (см. табл. 19).
По расчету должны
определяться минимальные сечения обшивки, ребер, прогонов, поддерживающих
конструкций, тяжей, анкеров, болтов.
5.12. Доски обшивки опалубки
рассчитываются с учетом их неразрезности. Пролет досок принимается равным
расстоянию между ребрами.
Доски горизонтальных
поверхностей опалубки рассчитываются на равномерно распределенную по их длине
вертикальную нагрузку в сочетаниях, приведенных в табл. 19, а также на
сосредоточенную нагрузку 130 кгс от веса рабочего с грузом (при ширине доски
менее 15 см нагрузку распределяют на две доски).
Доски вертикальных
поверхностей опалубки рассчитывают:
а) горизонтально
расположенные — на равномерно распределенную по их длине горизонтальную
нагрузку в сочетаниях, приведенных в табл. 19;
б) вертикально расположенные
— на нагрузку, соответствующую расчетной эпюре давления бетона (см. раздел 2),
приложенную в первом нижнем пролете при определении максимального пролетного
момента и прогиба, и во втором пролете — при определении максимального опорного
момента.
5.13. Ребра, несущие
обшивку, рассчитываются как балки, расчетная схема которых устанавливается в
соответствии с конструктивным решением опалубки (многопролетные, однопролетные,
консольные).
Нагрузка на горизонтальные
ребра имеет постоянную интенсивность, равную вертикальной или горизонтальной
расчетной нагрузке на погонный метр ребра.
Нагрузка на вертикальные
ребра соответствует расчетной эпюре бокового давления бетона, измененной
пропорционально расстоянию между ребрами по горизонтали.
5.14. Горизонтальные кружальные
ребра для опалубки опор с полукруглым очертанием носовой и кормовой частей, не
имеющие опорных стоек, рассчитываются на растяжение усилием
где d —
диаметр окружности (ширина опоры);
q — интенсивность нагрузки на
ребро.
На это же усилие
рассчитывается количество гвоздей, соединяющих отдельные доски в кружальное
ребро, и прикрепление кружального ребра к прямолинейным ребрам в точках А и В
(рис. 35).
Рис. 35. Расчетная схема
кружальных ребер опалубки опор:
1 — тяжи
5.15. Прогоны, стойки и
обвязка (для случая горизонтальных досок обшивки), служащие опорами ребер,
рассчитываются как разрезные или неразрезные балки, загруженные
сосредоточенными грузами — опорными реакциями ребер.
Опорами прогонов служат
насадки подмостей, опорами стоек — стяжки или подкосы, опорами обвязки — стяжки
или анкерные тяжи.
Если тяжи поставлены в
каждом пересечении ребер со стойками или обвязками, последние на изгиб не
рассчитываются, являясь, однако, необходимыми монтажными элементами каркаса
опалубки.
При определении сечений
ребер, стоек и обвязки следует учитывать их ослабление болтами, тяжами и
анкерами.
5.16. Тяжи и анкеры
рассчитываются на опорные реакции от стоек или обвязок. Для случая,
изображенного на рис. 35, усилие в крайнем тяже АВ (от 1 пог. м по высоте опоры) равно
5.17. Изгибающие моменты и
прогибы при расчете элементов опалубки с учетом их неразрезности допускается
определять по следующим приближенным формулам:
от равномерно распределенной
нагрузки q:
максимальный момент
максимальный прогиб
от сосредоточенной силы Р:
максимальный момент
максимальный прогиб
5.18.
При расчете опалубки на стадии перевозки и монтажа собственный вес конструкций
должен приниматься с динамическим коэффициентом 1,1.
5.19. При расчете усилий
отрыва в момент распалубки прямолинейных участков инвентарной опалубки сила
сцепления с бетоном учитывается в виде распределенной нагрузки нормальной к
рабочей поверхности опалубки.
Если отделение формы от
поверхности бетона происходит путем параллельного перемещения, (например,
извлечение коробов), то нормативное усилие принимают равным произведению
площади на величину удельного сцепления qmax=1,5 тс/м2 для
деревянной и 1 тс/м2 для пластиковой опалубки. Если отделение
опалубки от поверхности происходит путем поворота опалубки, то величина усилий
отрыва определяется в предположении, что удельное сцепление q в любой точке формы
определяется по формуле
где Rmax — максимальный радиус точки формы относительно оси
поворота;
r — радиус точки, для которой
определяется удельное сцепление (рис. 36);
qmax
— максимальная величина удельного сцепления.
Удельное сцепление опалубки
с бетоном qmax
принимается равным 0,05 кгс/см2 для покрытия из полимерной пленки,
0,1 кгс/см2 — для деревянной и 0,08 кгс/см2 — для
фанерной опалубки.
Рис. 36. Расчетная схема
давления для определения сцепления с бетоном прямолинейного участка опалубки
5.20.
Детали опалубки и крепления, воспринимающие нагрузку от наружных вибраторов,
должны быть рассчитаны на прочность при действии возмущающей силы вибратора.
Величина возмущающей силы принимается по паспорту вибратора с учетом
динамического коэффициента, равного 1,3.
Расчет
утепления опалубок
5.21.
При бетонировании зимой монолитных опор толщиной более 2 м методом термоса
требуемое термическое сопротивление опалубки R рекомендуется принимать по графику рис. 37 в зависимости от ожидаемой
температуры наружного воздуха в период выдержки бетона.
Для конструкций, в которых
замораживание бетона допускается при 100 % прочности (северное исполнение, зона
ледохода), значения R по
графику рис. 37
должны увеличиваться на 30 %.
При известной величине
термического сопротивления R толщина
слоев ограждения (утепления) δi определяется с использованием зависимости
где δi
— толщина каждого слоя ограждения, м;
λi — расчетная величина
коэффициента теплопроводности каждого слоя ограждения (табл. 20);
Таблица 20
Наименование материала |
Коэффициент |
Бетон |
2,03 |
Дерево |
0,23 |
Вата |
0,06 |
Опилки |
0,24 |
Шлак |
0,34 |
Пенопласт |
0,06 |
Толь |
0,17 |
Асбест |
0,06 |
Сталь |
52,0 |
Фанера |
0,17 |
Оргалит |
0,06 |
β
— поправочный коэффициент, учитывающий влияние ветра;
β=0,6
— для ожидаемых скоростей ветра менее 5 м/с и β=0,4 для больших скоростей.
Примечания.
1. Требования п. 5.21 распространяются на опалубку, в которую
укладывается бетонная смесь с температурой не ниже 15°.
2. При бетонировании сборно-монолитных опор термическое сопротивление
определяется с учетом сборных контурных элементов.
5.22. При устройстве
опалубки зазоров в боковой поверхности сборно-монолитных опор опалубка должна
утепляться с наружной стороны (если не устраивается общее утепление контурных
блоков).
Термическое сопротивление R утепления должно
соответствовать термическому сопротивлению сборных блоков, равному 0,3δ, м2°С/Вт, где δ — толщина блоков в м.
5.23. Утепленная опалубка
стыковых зазоров должна заходить на сборный элемент не менее чем на 50 см. При
этом в пределах крайнего участка от начала сборного элемента до конца опалубки
утепление должно уменьшаться от расчетной величины (кривая R1 на рис. 37) до
нуля.
Рис. 37. Кривые зависимости
оптимального термического сопротивления боковых поверхностей опоры R1 (в
м2 °С/Вт)
от расчетной температуры наружного воздуха, °С
(R1 — для торцовых
поверхностей и боковых частей поверхности, прилегающих на 2 м к углам опоры; R2 — для остальных частей боковых поверхностей)
Требования
к проектированию опалубок и тепляков с искусственным обогревом
5.24. Опалубка с
периферийным искусственным прогревом допускается только для стыков (швов) замоноличивания
сборных конструкций и монолитных бетонных конструкций сечением не свыше
60×60 см.
Массивные опоры должны
выдерживаться в тепляках с температурой внутри помещения от +5 до +10°C.
5.25. Тепляки опор
допускается устраивать из двух слоев брезента или слоя досок, обшитых толем.
Между поверхностью опалубки или неопалубленной поверхностью бетона и
конструкцией тепляка должен быть зазор не менее 20 см. В помещении тепляка
должно быть не менее двух выходов для людей.
5.26. При проектировании
опалубки с паровыми рубашками необходимо руководствоваться следующими
указаниями:
а) паровые рубашки допустимо
применять только для конструкций сечением бетона не свыше 60×60 см;
б) термическое сопротивление
наружной обшивки рубашки должно приниматься в зависимости от температуры
наружного воздуха по кривой R1 рис. 37;
в) для равномерного прогрева
вертикальных конструкций их паровые рубашки надлежит разделять на отсеки
высотой не более 3-4 м, причем необходимо предусматривать самостоятельную
подачу пара снизу в каждый отсек;
г) ввод пара в паровые
рубашки прогонов, балок, ригелей необходимо предусматривать не реже чем через
2-3 м по их длине, а в паровые рубашки плит — не менее чем один ввод на каждые
5-8 м2 поверхности;
д) должны быть предусмотрены
мероприятия для удаления конденсата и предотвращения образования сосулек льда.
Требования
к проектированию скользящей опалубки
5.27. Скользящую опалубку
рекомендуется применять при сооружении однотипных опор высотой не менее 12 м
сплошного сечения или пустотелых (с толщиной стенок не менее 20 см).
Скользящая опалубка должна,
как правило, проектироваться с расчетом 10-15-кратной оборачиваемости.
Скользящая опалубка может
проектироваться как стержневой (рис. 38), так и бесстержневой с
подвеской к направляющим, смонтированным на козловом кране или с закреплением к
опорным поясам.
5.28. Скользящая опалубка
должна проектироваться с разборными металлическими несущими конструкциями и
щитами с металлической или фанерной палубой.
Металлическая палуба
толщиной не менее 4 мм должна крепиться к каркасу прерывистой сваркой.
Фанерная
палуба крепится к металлическому каркасу шурупами с потайной головкой,
устанавливаемыми через 10 см, и клеем.
Рис. 38. Стержневая
скользящая опалубка
1 — опалубка; 2 — стойка домкратной рамы; 3
— ригель домкратной рамы; 4 –
домкрат; 5 — домкратный стержень; 6 — рабочая площадка; 7 — подвесные подмости
Соединения щитов между
собой, с кружалами и домкратной рамой должны выполняться на болтах.
Допускается устройство щитов
из досок толщиной не менее 25 мм и шириной 8-10 см, соединенных в шпунт. Доски
должны быть обшиты кровельным железом со стороны бетона.
Каркасы дощатых щитов
рекомендуется усиливать диагоналями для повышения жесткости.
5.29. Высота щитов опалубки
должна быть не менее 1000 мм и не свыше 2000 мм.
Меньшие значения должны
назначаться для конструкций; бетонируемых с малой скоростью (5÷10 см/ч);
большие значения должны приниматься для конструкций, бетонируемых со скоростью
20÷30 см/ч.
5.30. В опалубочных щитах
расстояние от верхней кромки до верхнего яруса кружал должно быть не более 150
мм.
Щиты должны стыковаться с
помощью накладок и болтов на горизонтальных ребрах.
5.31. Для обеспечения
наклона стенок щитов с уширением опалубки книзу необходимо при проектировании
назначать разницу 5 мм между линейными размерами нижних и верхних кружал (рис. 39).
5.32. Домкратные рамы должны
размещаться таким образом, чтобы нагрузка на них распределялась равномерно.
Стойки домкратных рам
рекомендуется устраивать трубчатыми, а ригели из швеллеров.
Для соединения рамы со
щитами следует к стойкам рамы приваривать консоли. Для опирания домкрата на
ригеле должна предусматриваться специальная площадка.
5.33. В качестве домкратных
стержней следует применять стержни диаметром 25-32 мм. Стыкование стержней
должно осуществляться на внутренней резьбе (рис. 40). На нижнем конце стержень
должен иметь пластину для опирания на фундамент.
5.34. Для подъема стержневой
скользящей опалубки рекомендуются специальные гидравлические домкраты (типа
ОГД-61, ОГД-61А, ОГД-64, ОГД-64У).
Домкратная установка должна
обеспечивать скорость подъема в пределах 5÷30 см/ч.
5.35. Для размещения
оборудования и производства работ по всему периметру бетонируемого сооружения в
уровне верхнего края опалубки должна устраиваться рабочая площадка с перилами,
удовлетворяющая требованиям раздела 3.
Опирание несущих конструкций
рабочей площадки на конструкции кружал и домкратных рам должно быть свободным с
соединением досок настила сшивными планками.
В дополнение к рабочей
площадке рекомендуется устраивать подвесные подмости для работ по отделке
бетонной поверхности ниже опалубки.
5.36. Сечения элементов
опалубки должны назначаться по расчету. При этом в дополнение к общим
требованиям должны учитываться следующие:
а) прогиб обшивки опалубки
не должен превышать 1,5 мм;
б) давление свежеуложенной
бетонной смеси должно учитываться на высоте 0,5 м;
Рис. 39. Схема наклона щитов скользящей опалубки
Рис. 40. Соединение
домкратных стержней:
а — разрез домкратного стержня; б — пластина для опирания домкратных
стержней на фундамент; 1 — корпус стержня;
2 — отверстие с резьбой внутри
стержня; 3 — штифт с резьбой
в) нормативная нагрузка,
возникающая от трения стенок опалубки по бетону, должна приниматься равной 300
кгс/м2 с коэффициентами перегрузки 2,0 и 0,8;
г) при расчете устойчивости
домкратных стержней опирание на верхнем конце принимается шарнирным, на нижнем
конце — заделанным на расстоянии 1 м от верха уложенной бетонной смеси;
Рис. 41. Нагрузки,
действующие на скользящую опалубку:
P — усилия в домкратах; N1, N2, N3, N4 — силы
трения; Н1, Н2 — усилия бокового давления
бетона; Т1 и Т2 — усилия от нагрузки на
рабочие подмости; F — усилия от
собственного веса опалубки
д) при определении мощности
подъемных домкратов должна учитываться нагрузка на рабочие подмости величиной
150 кгс/м2;
е) домкратная рама должна
рассчитываться на одновременное воздействие усилий бокового давления бетона и
сил трения (рис. 41);
ж) элементы каркаса щитов
(кружала) должны рассчитываться на боковое давление бетона на расстоянии между
двумя домкратными рамами;
з) в случае, если скользящая
опалубка закрыта тепляком, ее элементы должны быть рассчитаны с учетом ветровой
нагрузки, действующей на поверхности ограждения. Если конструкция опалубки
объединена с устройством для подъема бетонной смеси, в расчете должны
учитываться дополнительные крановые нагрузки. При этом силы трения опалубки по
бетону должны учитываться с коэффициентом перегрузки 0,8.
5.37. В проекте скользящей
опалубки должна быть приведена конструкция устройств для ручного или
автоматического контроля за горизонтальностью опалубки и положением ее
относительно вертикальной оси (например, в виде заполненной водой системы
резиновых гибких шлангов, соединенных между собой стеклянными трубками с
мерными делениями, установленными вертикально на стойках домкратной рамы).
6.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ МОНТАЖА СТАЛЬНЫХ И
СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Сборочные подмости и промежуточные опоры для полунавесной
сборки
6.1. Выбор схемы подмостей,
конструкции оснований и надстройки для сборки балочных пролетных строений
следует производить с учетом конструкции пролетного строения, принятого в
проекте способа монтажа и местных условий мостового перехода
(гидрогеологических, судоходных и др.).
6.2. Количество, расположение
в пролетах моста и размеры промежуточных опор для полунавесной сборки
назначаются из условий:
обеспечения устойчивости
положения и прочности элементов собранной части пролетного строения в момент
перед опиранием его переднего конца на последующую опору (приемную консоль);
прочности и устойчивости
положения промежуточной опоры при действии вертикальных и горизонтальных
нагрузок в их невыгодном сочетании.
6.3. Длину устройств для
сборки базовой части пролетного строения, собираемого уравновешенно-навесным
способом (рис. 42),
назначают из условий обеспечения его устойчивости против опрокидывания
относительно крайних граней опорных устройств в процессе двусторонней навесной
сборки и прочности его элементов перед опиранием собираемых консолей на
постоянные или временные опоры.
6.4. Опоры подмостей для
сборки пролетных строений со сквозными фермами следует располагать под
основными узлами ферм. Опоры подмостей для сборки пролетных строений со
сплошными главными балками следует располагать в местах, согласованных с
организацией-разработчиком пролетного строения.
Рис. 42. Опорные устройства
для уравновешенной сборки:
а — с опиранием на самостоятельную
опору; б — закрепляемые за постоянную
опору; 1 — сборочные краны; 2 — опорное устройство; 3 — опора; 4 — временное перекрытие
6.5. Отметка верха опор
подмостей должна назначаться с учетом установки под нижними поясами пролетного
строения домкратов и сборочных (страховочных) клеток высотой, обеспечивающей
удобство работ по установке соединений (обычно 80 см).
6.6. Сборочные
(страховочные) клетки и домкраты для выверки строительного подъема, а также
регулирования напряжений, должны устанавливаться в местах, где исключены потеря
местной устойчивости или повреждения монтируемой и поддерживающей конструкции.
В необходимых определяемых расчетом случаях конструкции должны быть усилены.
6.7. Опирание домкратов на
металлическое основание (клетки, оголовок) следует производить через фанерные
прокладки, а на деревянное основание — через стальную распределительную плиту
(как правило, рельсовый пакет).
Опирание пролетных строений
на домкраты допускается только через распределительную стальную плиту.
Во всех случаях на верхнюю
часть домкрата и под него должна быть уложена фанерная прокладка. Применение
стальных прокладок или прокладок из досок запрещено.
6.8. На оголовках
промежуточных опор и опорных устройствах при полунавесной сборке должны быть
предусмотрены распределительные ростверки с домкратными батареями и опорными
(страховочными) клетками для регулирования положения монтируемого пролетного
строения, например, при просадках опор.
6.9. Отметка верха
распределительных ростверков промежуточных опор при полунавесной сборке должна
назначаться из условия обеспечения проектного положения опорных узлов
пролетного строения с учетом возможных деформаций опоры и прогиба монтируемой
консоли.
В случаях, когда прогиб
монтируемой консоли велик, следует принимать специальные меры по опиранию конца
пролетного строения на опору (монтаж в повышенном уровне, устройство столиков,
аванбеков, подъемных приспособлений на конце консоли и т. п.).
6.10. При замыкании в
пролете пролетных строений, собираемых уравновешенно-навесным или навесным
способом, на опорных устройствах и капитальных опорах следует предусматривать
специальные обустройства, обеспечивающие возможность горизонтального
перемещения пролетного строения в пределах, необходимых для установки элементов
замыкающей панели (с учетом колебаний температуры).
6.11. В течение всего
времени монтажа пролетных строений необходимо обеспечивать свободу их
температурных деформаций.
6.12. Оголовки опор и
опорные устройства должны иметь рабочие площадки, отвечающие требованиям
раздела 3.
6.13. На реках с карчеходом
и в судовых ходах надстройка опор и нижний ростверк должны быть объединены для
обеспечения опор от сдвига.
Для защиты одиночных стоек
от повреждений при навале бревен рекомендуется устраивать защитные стенки
треугольного очертания в плане.
6.14. Стойки опор должны
быть связаны в неизменяемую пространственную конструкцию поперечными,
продольными, а в необходимых случаях диагональными и горизонтальными связями.
Отдельные опоры из плоских рам должны быть связаны с прогонами и ростверками.
6.15.
Промежуточные опоры по фасаду моста следует проектировать, как правило, не
рассчитывая их на восприятие продольных горизонтальных нагрузок (кроме ветра
при сборке опоры). Продольная устойчивость системы пролетного строения и опор
должна быть обеспечена закреплением пролетного строения за капитальную опору.
Размеры опор поперек моста
назначаются из условия обеспечения поперечной устойчивости системы под
действием вертикальных и горизонтальных нагрузок, с учетом ширины и конструкции
поперечного сечения пролетного строения.
6.16. Конструкций-опор
должны быть рассчитаны на прочность и устойчивость положения при воздействии
нагрузок в наиболее невыгодных их сочетаниях, могущих иметь место до момента
вступления в работу монтируемого пролетного строения.
Сочетания нагрузок, рекомендуемые
при расчете опор подмостей для сборки пролетных строений, приведены в табл. 21.
Таблица 21
№ нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
на прочность |
на устойчивость положения |
||||
1 |
2 |
3 |
|||
1 |
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
2 |
Вес |
+ |
+ |
— |
+ |
3 |
Вес |
+ |
+ |
— |
+ |
4 |
Вес |
||||
с |
+ |
— |
— |
— |
|
без |
— |
+ |
+ |
+ |
|
5 |
Вес |
+ |
— |
— |
— |
6 |
Вес |
+ |
+ |
— |
— |
7 |
Давление |
— |
+ |
+ |
+ |
8 |
Давления |
— |
— |
+ |
— |
Примечания.
1. Вес передвижных подмостей и транспортных средств с грузом учитывается в
зависимости от их наличия и невыгоднейшего положения на пролетном строении.
2. Ветер на
кран, перемещающийся по проезжей части пролетного строения, учитывается на
ветровую поверхность крана, не закрытую пролетным строением.
3. При расчетах устойчивости положения ветровая нагрузка принимается
расчетной интенсивности: при расчетах на прочность в третьем сочетании
соответствующей V=13 м/с, а во втором сочетании —
расчетной интенсивности, но не выше принятой в проекте пролетного строения (для
стадии монтажа).
6.17. Элементы оголовков
промежуточных опор и подмостей рассчитываются на нагрузку:
а) передаваемую от сборочных
опорных клеток (при сборке) и домкратов (при поддомкрачивании);
б) от собственного веса, а
также веса людей, инструмента и мелкого оборудования на рабочих площадках
оголовков интенсивностью q=250
кгс/м2.
6.18. Прогоны сборочных
подмостей рассчитываются как однопролетные балки на равномерно распределенную
по длине прогона нагрузку и сосредоточенные нагрузки, передающиеся через
сборочные клетки (при сборке), домкраты (при поддомкрачивании).
Равномерно распределенная
нагрузка слагается: из собственного веса настила, поперечин и прогонов; веса
людей, инструмента и мелкого оборудования (на тротуарах) и веса подкрановых и
транспортных путей, если они располагаются на настиле подмостей. Интенсивность
нагрузки должна приниматься согласно рекомендациям раздела 2.
Сосредоточенная нагрузка
слагается: из веса монтируемого пролетного строения и веса рештований на нем;
веса подкрановых и транспортных путей, сборочного крана и транспортных средств
(с грузами), если они расположены на пролетном строении; давления поперечно
направленного ветра на пролетное строение.
6.19. Величины
сосредоточенных нагрузок под узлами пролетного строения определяются для двух
случаев монтажа:
а) при опирании пролетного
строения на сборочные клетки (нагрузка по пп. 2, 3, 4, 5 и 8 табл. 21) в
предположении его разрезности в узлах;
б) при опирании пролетного
строения на домкраты (нагрузка по пп. 2, 3 и 8 табл. 21) в предположении его неразрезности
в узлах.
6.20.
Промежуточные опоры и опорные обустройства при полунавесной сборке
рассчитываются по первому предельному состоянию на прочность и устойчивость
положения в соответствии с расчетными схемами, изображенными на рис. 43, а, б.
Рис. 43. Расчетные схемы
нагрузок на промежуточные опоры и опорные устройства:
а — при полунавесной сборке; б – при уравновешенно-навесной сборке
На рис. 43
обозначено:
q — равномерно распределенная
нагрузка от веса пролетного строения, рештований, подкрановых и транспортных
путей, трубопроводов, людей, инструмента и мелкого оборудования (интенсивностью
75 кгс/пог. м);
Ркр — равнодействующая
собственного веса крана;
Рэл — вес наиболее тяжелого
монтажного элемента (с динамическим коэффициентом) при наибольшем вылете
стрелы;
Ртс — равнодействующая веса
транспортных средств с грузом (при наличии);
Рп
— равнодействующая веса передвижных подмостей с людьми и инструментом (при
наличии);
G — собственный вес
промежуточной опоры (опорных устройств);
Wкр, Wпс, Wо — давление ветра
соответственно на кран, пролетное строение и опору.
Нагрузки определяются при
предельной длине консоли монтируемого пролетного строения и наиболее невыгодных
положениях сборочного крана, транспортных средств и подвесных подмостей.
В случае подачи монтажных
элементов сбоку от крана при определении нагрузок от крана Ркр следует учитывать эксцентричный характер нагрузки.
6.21. Вертикальные нагрузки
для каждой из промежуточных опор в пролете при полунавесной сборке определяются
в предположении полной разгрузки всех предыдущих промежуточных временных опор.
6.22. Вертикальные нагрузки
на опорные устройства для уравновешенно-навесного монтажа определяются по схеме
двухконсольной балки при максимальной (с одной стороны) длине консоли
монтируемого пролетного строения.
Если конструкция
разгружающих устройств симметрична относительно постоянной опоры, то за опорную
базу двухконсольной балки принимается расстояние между постоянной опорной
частью и опорной клеткой со стороны длинной консоли (расстояние с на рис. 43, б).
Реакции,
действующие на опору и на конструкцию разгружающих устройств, определяются
пропорционально жесткостям системы.
Рис. 44. Расчетная схема
сборочных подмостей
6.23. Давление поперечно
направленного ветра на пролетное строение и кран передается на опоры подмостей
в виде горизонтальных сил, приложенных через клетки или домкраты, и в виде пары
вертикально направленных сил PW (рис. 44)
где MW — момент ветровой нагрузки;
b — расстояние между осями
фермы.
Горизонтальные нагрузки от
ветра на пролетное строение и краны передаются на опорные устройства
пропорционально приходящейся на них доле вертикальной нагрузки.
При определении ветровой
нагрузки на подмости верхнюю границу их контура принимают по линии,
ограничивающей верх сборочных клеток; нижнюю границу принимают на уровне
горизонта воды (поверхности грунта).
6.24. Промежуточные опоры
должны проверяться на устойчивость до загрузки пролетным строением и после.
Устойчивость ненагруженных опор должна проверяться при действии ветровой
нагрузки вдоль и поперек моста, а после загрузки только поперек (см. п. 6.15). В
необходимых случаях для обеспечения устойчивости опор следует устанавливать
ванты и расчалки, рассчитанные на ветровое давление поперечного и продольного
ветра на опору, или заанкеривать надстройку за основание.
6.25. Усилия в стойках опор
должны определяться без учета работы стоек на растяжение (если конструкция
сопряжений стоек с ростверками и нижнего ростверка с основанием не обеспечивает
передачу растягивающих усилий).
Если по расчету в стойках
оказываются растягивающие усилия, расчет повторяется с исключением растянутых
стоек.
Опоры
для надвижки (перекатки)
6.26. Количество, размеры и
взаимное расположение в пролетах моста и на насыпи подхода опор для надвижки
(размеры стапеля) назначаются из условий:
прочности и устойчивости
против опрокидывания надвигаемого пролетного строения в момент перед накаткой
его переднего конца (аванбека) на очередную промежуточную или капитальную опору
(обстройку опоры);
прочности и устойчивости
против опрокидывания опоры под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок
в их невыгодном сочетании;
возможности размещения
устройств скольжения, накаточных путей и опорных площадок для установки
домкратов на оголовке опоры.
6.27. Для обеспечения
плавного перехода перекаточных устройств в местах сопряжения опор (стапеля) с
капитальными опорами подмостям (стапелю) должен быть придан строительный
подъем, учитывающий упругие и остаточные деформации их под нагрузкой.
При расположении сборочного
стапеля на насыпи подхода следует обеспечивать достаточную жесткость основания
за счет заблаговременной отсыпки насыпи с тщательным послойным уплотнением или
за счет устройства жесткого лежневого или свайного основания.
Ось стапеля должна
составлять в вертикальной плоскости выпуклый угол 1/1000 с осью пролетного
строения в первом пролете или располагаться горизонтально.
Стапели для сборки
надвигаемой конструкции выполняют из шпальных клеток или из бетона. Сборочный
стапель может быть устроен из временных опор, обустроенных перекаточными
устройствами.
Конструкция опор и нижних
накаточных путей, укладываемых на насыпи, должна обеспечивать возможность
регулирования их положения по высоте в пределах до 1/100 высоты насыпи.
6.28. При надвижке пролетных
строений с прерывистыми верхними накаточными путями размер верхней части опоры
должен обеспечивать размещение на ней двух смежных участков накаточных путей.
Размер по фасаду моста верхней части опоры для надвижки пролетных строений со
сквозными фермами и накаточными устройствами только под узлами должен быть не
менее 1,25 длины его панели.
6.29.
На оголовках опор должны быть предусмотрены распределительные ростверки,
обеспечивающие восприятие и передачу возникающих при надвижке горизонтальных и
вертикальных сил.
Конструкция распределительных
ростверков должна предусматривать возможность размещения на них необходимого
количества регулируемых по высоте устройств скольжения (накаточных путей),
устройств для поддомкрачивания пролетного строения, устройств для ограничения
боковых смещений и выправки в плане (при необходимости).
При расположении накаточных
путей (устройств скольжения) под продольными балками проезжей части на
распределительных ростверках под поясами главных ферм должны быть предусмотрены
страховочные клетки с зазором не более 3 см.
Устройства скольжения
(накаточные пути) в целях снижения изгибающего момента в опорах разрешается
располагать эксцентрично относительно центра опор, сдвигая их вдоль моста
против направления движения.
При определении величины
эксцентриситета следует учитывать возможность появления горизонтальных усилий,
направленных против направления движения (температурных, ветровых, от
расположения надвигаемой конструкции на уклоне и т. п.).
Величина эксцентриситета
должна определяться расчетом с учетом прочности опоры как в момент надвижки,
так и при неподвижных конструкциях.
При надвижке пролетных
строений полупролетами с замыканием их в пролете на оголовках опор должны
предусматриваться устройства, обеспечивающие возможность поперечного
перемещения полупролетов при замыкании.
Оголовки опор должны быть
снабжены приспособлениями для перестановки деталей устройств скольжения,
улавливания и установки катков. При применении полимерных устройств скольжения
следует автоматически контролировать горизонтальные усилия, если грузоподъемность
тянущих и толкающих устройств превышает расчетную несущую способность
перекаточной опоры на восприятие нагрузок при надвижке.
6.30. Отметки
распределительных ростверков перекаточных опор назначаются с учетом уровня
надвижки пролетного строения (проектного или повышенного), прогиба его консоли
в момент перед накаткой ее на промежуточную или капитальную опору и упругих и
остаточных деформаций опор под нагрузкой.
6.31. В тех случаях, когда
ширина оголовков капитальных опор недостаточна для размещения устройств
скольжения (накаточных путей), а также при необходимости сокращения вылета
консоли надвигаемого пролетного строения, допускается располагать устройства
скольжения на вспомогательных конструкциях уширения оголовков этих опор. При
этом должна быть предусмотрена возможность установки опорных частей после
надвижки пролетного строения без демонтажа конструкций уширения.
6.32.
Опоры для надвижки, обстройка капитальных опор, устройства скольжения
(накаточные пути) должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок, приведенных в
табл. 22, в наиболее невыгодном их сочетании и положении.
Таблица 22
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
||
1 |
2 |
3 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
Вертикальная |
+ |
+ |
+ |
Тяговое |
+ |
+ |
— |
Давление |
+ |
— |
— |
Давление |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. В третьем сочетании принимается расчетная интенсивность ветровой нагрузки; в
первом и третьем — соответствующая V=13 м/с.
2. При сборке
конструкций, надвигаемых полупролетами с замыканием в пролете, опоры должны
рассчитываться на надвижку вдоль и поперек моста.
3. При надвижке по наклонным путям величина тягового усилия должна
определяться с учетом величины и направления уклона.
Опоры рассчитываются на
прочность и устойчивость положения в продольном и поперечном направлениях в
соответствии со схемами приложения нагрузок на опору, изображенными на рис. 45.
Рис. 45. Схема приложения
нагрузок к перекаточной опоре:
а — в продольном направлении; б — в поперечном направлении; P1 и P2 — удельные давления на накаточные устройства (тс/м);
ΣP1 и ΣP2 — общая нагрузка на отдельные
нитки накаточных устройств (с учетом ветровой нагрузки); Wпс
и Wо — давление ветра соответственно на пролетное
строение и опору, направленное поперек оси моста; W′пс
и W′о — то же вдоль оси моста; Nт — тяговое усилие; G — собственный вес опоры
При определении усилий во
втором сочетании учитывается коэффициент сочетаний nс=0,9 (к нагрузке от поперечного ветра).
Расчеты по второму
предельному состоянию при надвижке металлических пролетных строений
производятся при вычислении строительного подъема опор, а также в тех случаях,
когда возможно появление осадок опор, опасных для надвигаемого пролетного
строения.
6.33. Дополнительно к
расчетам на сочетания нагрузок, приведенных в табл. 22, опоры должны быть проверены
на следующие нагрузки:
а) давление продольного и
поперечного ветра расчетной интенсивностью на не нагруженную пролетным
строением опору;
б) от домкратов, если в
процессе надвижки предусмотрено поддомкрачивание конца консоли надвигаемого
пролетного строения;
в) от пролетного строения и
монтажного крана, если после надвижки пролетного строения (например,
металлической балки сталежелезобетонного пролетного строения) его сборка будет
продолжена в пролете с использованием перекаточных опор;
г) усилия, возникающие при
выправке пролетного строения в плане, перекосе катков и непараллельности путей.
6.34.
Давление от металлического пролетного строения на опоры (при числе их не более
двух) допускается определять исходя из предположения об абсолютной жесткости пролетного
строения:
а) при опирании пролетного
строения на одном участке накаточных путей (рис. 46, а) по формулам:
случай 1, с<3а
случай
2, с≥3а
б) при опирании пролетного
строения на двух участках накаточного пути (рис. 46, б) по формулам:
давление в любой точке
накаточного пути
наибольшая величина давления
В приведенных формулах на
рис. 46
обозначено:
Q —
вес пролетного строения и верхних накаточных путей, т;
рх — удельное давление на
накаточный путь, тс/м;
сп — длина участка опирания
пролетного строения на накаточный путь, м;
lo —
положение общего центра всех площадок опирания, определяемое из выражения
е —
расстояние от центра площадок опирания до точки приложения силы Q, м;
li
— координаты центров площадок опирания;
ап — расстояние от центра
площадок опирания до середины каждой площадки;
— момент инерции площадок
опирания, м3.
Рис. 46. Расчетные схемы
нижнего накаточного пути при продольной перекатке:
а — при опирании пролетного строения на
одном участке накаточного пути; б —
при опирании пролетного строения на двух участках накаточного пути
6.35. Вертикальные нагрузки
на опоры от веса пролетного строения и верхних накаточных путей определяются
как площади соответствующих эпюр давления, вычисленных по вышеприведенным
формулам.
6.36. Тяговое усилие и
давление продольного и поперечно направленного на пролетное строение ветра
распределяются между опорами (участками опирания) пропорционально вертикальным
нагрузкам, приходящимся на опоры от надвигаемого пролетного строения:
где N —
полное тяговое усилие, определяемое по указанию п. 6.86;
Nтn
— усилие, приходящееся на п-ю опору;
Wд и Wп — давление продольного и
поперечного ветра на пролетное строение;
Wдn
и Wпn
— соответственно давление ветра, приходящееся на n-ю опору;
Q —
полная вертикальная нагрузка от пролетного строения;
Qn —
вертикальная нагрузка, приходящаяся на n-ю опору.
Тяговое усилие и давление
ветра прикладываются в уровне верха нижних накаточных путей.
Пирсы
6.37.
Речные пирсы для перекатки на опоры пролетных строений, смонтированных в
пролете параллельно оси моста, следует располагать по продольной оси опор, как
правило, с низовой стороны их. Сопряжение пирсов с капитальными опорами должно
обеспечивать плавный, без толчков, переход катков или тележек с пирса на опору,
для чего пирсам должен быть придан строительный подъем, учитывающий упругие и
остаточные деформации их под нагрузкой.
6.38. Пирсы и подмости для
сборки пролетных строений, устанавливаемых на плаву, должны быть расположены,
как правило, с низовой стороны моста и на расстоянии, обеспечивающем свободный
вывод, перемещение плавучей системы вдоль моста, разворот и завод ее в пролет.
Пирсы для выкатки пролетных
строений на плавучие опоры следует располагать под опорными узлами
перпендикулярно продольной оси сборочных подмостей.
6.39. Длина береговых
перекаточных пирсов должна обеспечивать возможность заводки между ними плавучих
опор для снятия с пирсов пролетных строений при рабочем горизонте воды, с
учетом его колебания и запасом глубины под днищем плавучих опор не менее
установленного в п. 6.117.
В целях сокращения длины
пирсов и для защиты их от воздействия льда, при возможности производства
дноуглубительных работ, следует устраивать ковш. Уклон подводной части откосов
ковша следует принимать в зависимости от грунта в пределах 1:3÷1:5.
6.40. При значительной высоте
моста или длине перекатки (на мелководье) пирсы следует сооружать в низком
уровне. Перекатку пролетных строений в этом случае производят:
в проектном уровне на
специальных перекаточных опорах, являющихся концевыми частями сборочных
подмостей;
в низком уровне на тележках
(катках) или специальными передвижными подъемниками. Подъемка пролетных
строений с тележек в уровень перевозки на плаву осуществляется подъемниками,
сооружаемыми в конце пирсов.
6.41. Поперечные размеры
пирсов определяются количеством накаточных путей (одиночный или совмещенный
пирс) и условиями обеспечения их поперечной устойчивости под действием
вертикальных и горизонтальных нагрузок.
Отметка верха прогонов
(плиты) пирсов назначается с учетом конструкции накаточного пути, перекаточных
и подъемных устройств и должна быть увязана с отметкой сборочных подмостей и
отметками перевозки пролетных строений на плавучих опорах.
6.42. Свайный фундамент
низких пирсов рекомендуется перекрывать металлическими балками, а при
значительных нагрузках железобетонной монолитной плитой.
6.43. Конструкция пирсов
должна предусматривать возможность установки на них домкратов для
поддомкрачивания пролетного строения при установке его на накаточном пути и
снятия с него.
Пирсы в уровне накаточных
путей должны иметь рабочий настил и тротуары, отвечающие требованиям раздела 3.
6.44. Пирсы, накаточные пути
и устройства должны быть рассчитаны на прочность и устойчивость положения в
продольном и поперечном направлениях в соответствии со схемами приложения
нагрузок, изображенными на рис. 47, в сочетаниях, приведенных в табл. 23.
Кроме того, определяются
необходимый строительный подъем (см. п. 6.37) и прогибы прогонов (ферм)
перекаточных пирсов.
Таблица 23
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вертикальные |
+ |
+ |
+ |
+ |
Тяговое |
+ |
— |
+ |
— |
Ветер |
+ |
+ |
— |
— |
Ветер |
— |
— |
+ |
+ |
Воздействие |
— |
— |
+ |
— |
Примечания.
1. Тяговое усилие на пирсы не учитывается в случаях, когда накаточные пути
уперты в капитальную опору или оно воспринимается работой нижних накаточных
путей на сжатие (при креплении к ним отводных блоков тяговых полиспастов).
2. Величина ветровой нагрузки в 1 и 3 сочетаниях принимается
соответствующей скорости ветра V=13 м/с, во 2 и 4
сочетаниях — расчетной интенсивности.
6.45. Дополнительно к
расчетам на сочетания нагрузок, приведенных в табл. 23, пирсы должны быть проверены
на:
а) давление поперечно
направленного на пирсы ветра расчетной интенсивности при отсутствии на них
пролетного строения;
б) нагрузки от домкратов в
местах поддомкрачивания пролетного строения, при установке его на накаточные
устройства и снятии с них.
6.46.
Давление Q от веса пролетного строения
на нижний накаточный путь разрешается принимать равномерно распределенным по
длине верхних накаточных путей при симметричном относительно середины
пролетного строения их расположении. В поперечном направлении давление Q прикладывается на одиночные пирсы
центрально, а на совмещенные — с эксцентриситетом е (рис. 47).
Рис. 47. Схемы приложения
нагрузок к пирсам:
а — вдоль пирсов; б — поперек пирсов; Q —
нагрузка от перекатываемого пролетного строения; Nт
— тяговое усилие; G — собственный вес рассчитываемых
элементов пирса; Wпс, Wо
— давление ветра соответственно на пролетное строение и опору вдоль перекатки; W′пс, W′о — то
же поперек перекатки
6.47.
Давление на накаточный путь Рx (в тс/пог. м) от воздействия на пролетное строение ветра вдоль
перекатки допускается определять по методу внецентренного сжатия по формуле
(рис. 48)
где Q и Wпс — приходящаяся на пирс
часть нагрузки от веса пролетного строения и давления ветра;
h — возвышение центра
ветрового давления над верхом нижних накаточных путей;
т —
коэффициент условий работы, принимаемый т=1,1
при с2=0; т=1,0 при с2≠0.
Рис. 48. Расчетная схема
давления на накаточный путь
6.48. Тяговое усилие Nт, давление ветра на
пролетное строение поперек перекатки Wпс и воздействие от перекоса
катков Н прикладываются в уровне
верха нижних накаточных путей.
Распределение между опорами
пирса тягового усилия и нагрузки от ветра на пролетное строение вдоль перекатки
принимаются:
— при длине пирса 50 м и
менее (при любой величине пролета в пирсах) — равномерно между всеми опорами;
— при большей длине пирса —
равномерно между опорами на длине 50 м.
6.49. При расчете прочности
элементов опор и прогонов (ферм) пирсов должен вводиться коэффициент надежности
kн=1,05.
Прогибы прогонов (ферм)
пирсов под нагрузкой не должны превышать 1/300l.
Накаточные
пути и устройства скольжения
Общие требования
6.50. Устройства скольжения,
накаточные пути, перекаточные устройства, тяговые и тормозные средства,
применяемые при надвижке (перекатке) пролетных строений, должны обеспечивать
плавное, без рывков и перекосов движение перемещаемых конструкций, надежность
их закрепления и безопасность работы.
6.51. Конструкция устройств
скольжения и накаточных путей должна обеспечивать:
возможность поворота опорных
сечений пролетных строений;
исключение смещения
надвигаемой конструкции поперек направления надвижки;
контроль горизонтальных
усилий, передающихся на опоры, с автоматическим выключением (например, концевым
выключателем) механизмов надвижки при превышении заданных значений деформаций
(см. п. 6.29).
Конструкция устройств должна
исключать появление в пролетном строении недопустимых напряжений из-за местных
неровностей, изгиба и перекоса.
При надвижке железобетонных
пролетных строений в устройствах скольжения должны предусматриваться шарниры
(упругие прокладки или плоские домкраты).
6.52. Во всех случаях
верхний накаточный путь (прерывистый и непрерывный) должен быть прямолинейным в
горизонтальной и вертикальной плоскостях. Прямолинейность накаточного пути в
вертикальной плоскости следует обеспечивать применением поперечин переменной
высоты и их прирубкой к поясам ферм (продольных балок) или применением
металлических распределительных прокладок переменной высоты.
6.53. Конструкция накаточных
путей (устройств скольжения) должна обеспечивать возможность размещения
домкратов для установки пролетного строения на накаточные пути и опорные части.
6.54. Нижние пути для
продольной надвижки пролетных строений на насыпи подходов должны быть уложены
на щебеночный или крупнозернистый песчаный балласт, толщина которого под
подошвой шпалы должна быть не менее 25 см.
Количество шпал должно быть
не менее 1440 шт./км при давлении на пог. м пути до 60 тс и 1840 шт./км при
давлении на пог. м пути от 60 до 100 тс. При давлении более 100 тс/пог. м
рекомендуется устраивать сплошную железобетонную плиту или сплошную деревянную
клетку.
На оголовках опор для нижних
путей устраивается сплошная выкладка из металлических балок или брусьев,
скрепленных между собой скобами или болтами для обеспечения восприятия
горизонтальных нагрузок.
6.55. Уклон накаточных путей
в сторону надвижки не должен превышать 5 % и уклона, соответствующего половине
значения от коэффициента трения в перекаточных устройствах.
6.56. Нижние накаточные пути
(устройства скольжения) на оголовках опор должны обеспечивать восприятие ими
горизонтальных сил, возникающих при надвижке (перекатке) пролетных строений.
6.57. При использовании для
накаточных путей двутавровых прокатных балок следует обеспечить устойчивость их
положения и формы стенок и полок.
6.58. Опирание на накаточные
пути берегового конца пролетного строения, надвигаемого с плавучей опорой,
должно осуществляться при помощи специальной балансирной или гидравлической
каретки, обеспечивающей равномерную передачу нагрузок при вертикальных колебаниях
плавучей опоры.
6.59. Накаточные пути и
устройства скольжения должны быть рассчитаны на наибольшие величины удельных
давлений.
При продольной надвижке
пролетных строений по насыпи подходов или перекаточным опорам величины удельных
давлений на перекаточные устройства принимаются по огибающим эпюрам давлений,
определяемым в соответствии с указаниями пп. 6.32—6.34, для различных участков
накаточного пути и стадий надвижки.
При поперечной передвижке
пролетных строений величины удельных давлений определяются по указаниям п. 6.46 и 6.47.
Устройства
скольжения
6.60. Для надвижки следует
применять специальные устройства скольжения.
Использовать в качестве
устройств скольжения резиново-стальные опорные части пролетных строений не
рекомендуется.
В зависимости от конкретных
условий применяют различные схемы устройств скольжения для надвижки пролетных
строений с применением антифрикционных полимерных прокладок.
Устройства скольжения могут
быть непрерывного (рис. 49) и циклического (рис. 50) действия. В первом случае
пролетное строение (балку) надвигают на значительную часть длины без остановок
и поддомкрачивания, во втором случае пролетное строение периодически
приподнимают с помощью домкратов для изменения положения кареток и контртел.
Рис. 49. Устройства
скольжения непрерывного действия:
а — с
переставными полимерными прокладками; б
— с переставными салазками; в — по
полимерным прокладкам; г — с
составными путями скольжения; д — по
сплошным путям скольжения; е — с
переставным упором; 1 — путь
скольжения; 2 — контртело; 3 — каретка; 4 — резиновый шарнир; 5 —
полимерная прокладка; 6 — надвигаемая
конструкция; 7 — выравнивающий лист; 8 — реечный домкрат; 9 — переставной упор
6.61. Антифрикционные
прокладки для устройств скольжения изготавливают из фторопласта-4 марки А или Б
незакаленного по ГОСТ 10007-72 или полиэтилена ВП (высокой плотности, например,
полиэтилена марок 20206-002, 20306-005, 20406-007, 203-03, 203-18) по ГОСТ
16338-70, высокомолекулярного полиэтилена марки 21504000 по ТУ 6-05-13-74 и
нафтленовой ткани.
Размер прокладок в плане
должен быть не менее 20×20 см.
Рис. 50. Устройства
скольжения циклического действия:
а — с переставным контртелом; б — с переставной кареткой; 1 — путь скольжения; 2 — контртело; 3 — каретка; 4 — резиновый
шарнир; 5 — полимерная прокладка; 6 — надвигаемая конструкция; 7 — домкрат для подъемки; 8 — домкрат для надвижки
6.62. Контртела (элементы,
по которым перемещается антифрикционная прокладка) изготовляют из:
полированных листов
нержавеющей стали с шероховатостью по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59), листов конструкционной стали,
хромированных и полированных с шероховатостью по ГОСТ 2789-73,
проката конструкционной стали, покрытого атмосферостойкими имеющими глянцевый
блеск грунтами или эмалями, например, грунтом ГФ-020 (ГОСТ 4056-63), эмалью
ПФ-115 (ГОСТ 6465-63). Перед покраской поверхность проката должна быть ровной,
без следов ржавчины, шероховатостью не ниже по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59). Лакокрасочные материалы наносят ровным
слоем с помощью краскораспылителя или кистью. Поверхность контртела после
покраски должна иметь шероховатость по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59).
6.63. Режим сушки после
покраски дан в табл. 24.
Таблица 24
Марка |
Температура, ˚С |
Время в часах |
Грунт |
13-18 |
48 |
100-110 |
2 |
|
Эмаль |
18-23 |
96 |
150 |
4 |
6.64. Контртело по длине
стыкуют без выступов, сварные швы зачищают заподлицо с последующей полировкой
или покраской; рекомендуется устраивать уклоны (скосы) спереди и сзади по ходу
надвижки.
6.65. Поверхности контртела
при применении фторопласта-4 и полиэтилена ВП допускается смазывать. При
положительных температурах применяют солидол синтетический и синтетический «С»
по ГОСТ 4366-64; при отрицательных температурах ЦИАТИМ 201 по ГОСТ 6267-59 или
ЦИАТИМ 203 по ГОСТ 8773-63. Можно использовать и жидкие масла, например, для
положительных температур — масло осевое, при отрицательных температурах —
веретенное масло АУ по ГОСТ 1642-50, масло АМГ-10 по ГОСТ 6794-55. Жидкие масла
имеют меньшую вязкость, легче вытесняются и могут давать несколько повышенное
значение коэффициентов трения покоя. Не рекомендуется смазка в условиях, когда
возможно попадание пыли.
6.66. Прокладки в
устройствах скольжения располагают свободно на стальном листе, поверхность
которого имеет шероховатость (рис. 51, а), или заключают в обойму (рис. 51, б) с шероховатостью дна по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59), или закрепляют на фанерных карточках с
металлическим листом (при применении нафтленовой ткани).
6.67. При свободном
расположении прокладок рекомендуется принимать толщину прокладки 2-5 мм, при
расположении в обойме — 4-20 мм. Листы фторопласта следует укладывать в обойме
на резиновую и стальную прокладки. При этом из обоймы может выступать до
половины толщины прокладки, но не менее 2-3 мм.
6.68. При потолочном
расположении применяют полимерные прокладки толщиной 5-20 мм. Их монтажные крепления
выполняют потайными винтами или планками, которые не должны выходить за
поверхность обоймы.
6.69. В полимерных
прокладках на поверхностях, контактирующих с полированным контртелом,
рекомендуется делать концентрические выточки — аккумуляторы смазки сечением
1×0,5 мм (см. рис. 51, б).
Рис. 51. Расположение в
устройствах скольжения антифрикционных прокладок:
а — свободно опирающихся на шероховатую
поверхность; б — заключенных в
обойму; 1 — надвигаемая конструкция; 2 — контртело; 3 — полимерная прокладка; 4
— опорная поверхность; 5 — обойма; 6 — канавка для смазки
6.70. Упругую прокладку
между фторопластом и нижней поверхностью пролетного строения выполняют из полос
пятислойной фанеры, стыкуемой «в торец».
Уступы на нижней поверхности
балок перед установкой фанеры устраняют стальными прокладками (в том числе
клиновидными).
6.71. В схемах, изображенных
на рис. 49
и 50,
рекомендуются при положительных температурах номинальные осевые давления для
фторопласта-4 до 150 кгс/см2, для полиэтилена ВП — до 150 кгс/см2,
а при отрицательных температурах соответственно до 200 и 300 кгс/см2.
На нафтленовую ткань давление не должно превышать 300 кгс/см2.
6.72. При надвижке пролетных
строений, расположенных на продольном уклоне или вертикальной кривой, уклон
плоскости скольжения устройств скольжения на каждой опоре должен быть равен
уклону пролетного строения на этой опоре.
6.73. В случае надвижки
пролетных строений при температурах ниже 0 °С для уменьшения коэффициента
трения следует применять устройства, скольжения с обогреваемым контртелом (рис.
52).
Рис. 52. Деталь устройства скольжения
с обогреваемым контртелом:
1 — надвигаемая конструкция; 2 — фанера; 3 — фторопласт; 4 —
контртело; 5 — стальной лист с
пазами; 6 — трубчатые
электронагреватели; 7 — листовой
асбест; 8 — стальной лист
δ=4÷6 мм; 9 — резиновая
прокладка; 10 — опорная конструкция
Конструкция устройства
скольжения и терморегулятора должна обеспечивать равномерный нагрев контртела и
постоянство температуры с точностью ±5 °С.
При надвижке без обогрева
контртела следует применять смазки (веретенное масло, осевое масло), имеющие
температуру застывания ниже предполагаемой.
6.74. Для обеспечения
проектного положения пролетных строений в плане при надвижке их по полимерным
устройствам скольжения следует предусматривать специальные направляющие
устройства (рис. 53), рассчитанные на восприятие бокового усилия
при надвижке.
Величина последнего
принимается равной сумме нагрузок от давления ветра рабочего состояния (V=13 м/с) в сочетании с
усилиями от бокового смещения надвигаемой конструкции (по п. 2.16).
Боковые устройства должны быть также рассчитаны на разность усилия от давления
ветра расчетной интенсивности поперек надвижки и горизонтального усилия в
устройствах скольжения (третье сочетание нагрузок см. табл. 23).
Рис. 53. Направляющее
устройство:
1 — домкрат винтовой; 2 — обрезиненный направляющий ролик; 3 — устройство скольжения; 4 — опорная конструкция
Направляющие устройства,
обеспечивающие правильное положение надвигаемой конструкции в плане, должны
быть расположены не менее чем на трети опор, в том числе на первой (по ходу
надвижки) промежуточной опоре. Направляющие устройства устанавливаются с
зазором между боковой гранью надвигаемой конструкции и роликом устройства.
Размер зазора должен быть
больше на 1 см суммы допусков на точность монтажа и изготовление конструкции.
Рекомендуется объединять
направляющие устройства с устройствами скольжения.
При применении полимерных
устройств скольжения необходимо заземлять надвигаемую конструкцию на всех
стадиях сборки и надвижки.
Накаточные
пути
6.75. Накаточные пути
рекомендуется выполнять преимущественно из старогодных железнодорожных рельсов
на деревянных поперечинах. Количество и тип рельсов (или балок) в накаточных
путях, а также шаг поперечин определяются расчетом, с учетом конструкции
перекаточных устройств. При перекатке на катках нижний накаточный путь, как
правило, должен иметь на 1 рельс (балку) больше, чем верхний. Стыки рельсов следует
располагать вразбежку, а рельсы соединять без зазоров и перекрывать плоскими
накладками. Концы накаточных путей должны быть плавно отогнуты по радиусу не
менее 50 см в сторону подошвы с уклоном до 15 % — нижние на длине не менее 1,0
м, верхние — на длине не менее 0,20 м.
Рабочие поверхности
накаточных путей должны быть ровными, сварные стыки и прочие выступы —
зачищены. Старогодные рельсы должны иметь одинаковую высоту.
Конструкция крепления
рельсового пути к шпалам должна обеспечивать передачу продольных усилий.
6.76. Верхний накаточный
путь может быть как непрерывным, так и прерывистым. Прерывистый путь
допускается устраивать под узлами ферм в случаях недостаточной прочности и
жесткости поясов пролетных строений, а также при надвижке их по насыпи подходов
или сплошным подмостям. Допускается использование нижнего пояса балок со
сплошной стенкой без накаточного пути.
6.77. Распределительные
устройства, каретки и роликовые тележки должны обеспечивать равномерное
распределение нагрузки на катки или ролики. Изгибающие моменты в
распределительных устройствах принимаются равными изгибающему моменту консоли,
загруженной равномерно распределенной нагрузкой, соответствующей площади
опирания катков (рис. 54).
Каретки для поперечной
перекатки на катках должны быть жестко скреплены с перекатываемой конструкцией
и рассчитаны с учетом возможного бокового усилия (распора).
Рис. 54. Опирание узла
пролетного строения на накаточные пути при продольной надвижке на плаву:
1 — опорный узел пролетного строения; 2 — опорные части; 3 — каретка; 4 — катки; 5 — нижний накаточный путь
6.78. Роликовые опоры должны
состоять из отдельных двухроликовых элементов, последовательно объединяемых
шарнирно в группы из двух, четырех, восьми элементов.
6.79. Конструкция тележек
для поперечной перекатки (рис. 55) должна обеспечивать:
равномерную нагрузку на все
ролики тележки;
возможность продольного
перемещения одного из концов перекатываемого пролетного строения по тележке для
уменьшения влияния распора, возникающего от непараллельности накаточных путей,
забега тележек и от изменения длины пролетного строения при прогибах и
температурных перепадах.
Тележки должны быть
устойчивыми в свободном состоянии. Высота реборд колес менее 20 мм не
допускается.
Тип рельса для перекаточного
пути должен выбираться применительно к рекомендациям для подкрановых путей
(раздел 3).
Рис. 55. Опирание узла
пролетного строения при поперечной перекатке на тележках:
1
— опорный узел пролетного строения; 2 — катки; 3 — перекаточная
тележка; 4 — опорные плиты тележки; 5 — ограничители положения
катков
6.80. Катки для перекатки
рекомендуется применять диаметром 80-120 мм из твердых сталей не ниже марки Ст.
5 с шероховатостью поверхности катания (ГОСТ 2789-73).
Длина катков должна быть на
20-30 см больше ширины накаточного пути. Расстояние между катками в свету не
должно быть менее 5 см.
6.81. Количество рельсов
накаточного пути, длина накаточных кареток, диаметр катков и их количество на
погонный метр пути назначаются, исходя из величин предельных нагрузок на
пересечение катка с рельсом или балкой накаточного пути, принимаемых по табл. 25, и
наибольших величин удельных давлений на накаточный путь с учетом
дополнительного коэффициента К=1,25,
учитывающего неравномерность передачи нагрузки на отдельные катки.
Таблица 25
Диаметр стального катка |
Предельная нагрузка на |
|
с рельсом типа II-а и тяжелее |
с балкой I № 55 и тяжелее |
|
80 |
3 |
7,5 |
100 |
5 |
10 |
120 |
6 |
11 |
Тяговые
(толкающие) и тормозные устройства
6.82. Надвигаемые
конструкции должны оснащаться тяговыми, тормозными и стопорными устройствами.
Тяговые (толкающие)
устройства должны обеспечить плавную надвижку конструкций и иметь тормозные и
стопорные приспособления и ограничители грузоподъемности. Скорость перемещения
не должна превышать 0,25 м/мин при надвижке на устройствах скольжения и 0,5
м/мин при перекатке на катках и на роликовых тележках.
6.83. Тормозные устройства
должны обязательно устраиваться в случаях:
надвижки по уклону более 10
%;
надвижки с помощью тяговых
лебедок;
если ветровая нагрузка вдоль
надвижки больше 0,5 нормативного усилия трения в устройствах скольжения.
В остальных случаях
допускается ограничиваться стопорными устройствами, ограничивающими возвратные
движения надвигаемых конструкций.
6.84. Для перемещения
пролетных строений следует применять лебедки с канатоемкостью 200-400 м или
домкраты со скоростью рабочего хода не свыше 5 мм/с. Автомобили и тракторы как
тяговые средства не допускаются.
Тяговые лебедки для
перемещения пролетного строения с помощью плавучей опоры на переднем конце
следует располагать на пролетном строении, а на плавучей опоре следует
располагать пеленажные лебедки.
6.85. Относительно
продольной оси перекатки полиспасты располагаются строго симметрично и так,
чтобы тросы не мешали работе с катками, а угол между направлением перекатки и
осью полиспаста был не более 10°.
Расстояние между блоками при
максимальном сближении должно быть не менее 5 диаметров роликов.
Подвижные блоки полиспаста
должны крепиться к пролетному строению так, чтобы исключить разворот блока
вокруг горизонтальной оси.
Расположение отводных
роликов и лебедки должно удовлетворять условию, чтобы трос к барабану лебедки
подходил снизу под углом не более 5° выше и 90° ниже горизонта.
При длине перекатки,
превышающей максимальную длину полиспастов (определяемую канатоемкостью
лебедки), необходимо предусматривать возможность быстрого перекрепления блоков
полиспаста.
6.86.
Тяговые и тормозные средства должны быть подобраны на суммарную нагрузку от
силы трения, определяемой по указанию раздела 2, давления продольного ветра
на пролетное строение в процессе его надвижки (при скорости V=13 м/с), составляющей веса,
направленной вдоль плоскости надвижки (при наклонном ее положении), а также
гидродинамического усилия (при надвижке с помощью плавучей опоры).
6.87. Выбор мощности лебедок
производится с учетом отношения величины нормативного тягового усилия N к
усилию Р в сбегающем конце троса у лебедки где К —
характеристика полиспаста по данным табл. 26.
Таблица 26
Число рабочих нитей в полиспасте |
Число рабочих роликов в |
Значения К при числе отводных роликов |
|||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
1 |
0 |
1,00 |
0,96 |
0,92 |
0,88 |
0,85 |
0,82 |
2 |
1 |
1,96 |
1,88 |
1,81 |
1,73 |
1,65 |
1,60 |
3 |
2 |
2,88 |
2,76 |
2,65 |
2,55 |
2,44 |
2,35 |
4 |
3 |
3,77 |
3,62 |
3,47 |
3,33 |
3,20 |
3,07 |
5 |
4 |
4,62 |
4,44 |
4,26 |
4,09 |
3,92 |
3,77 |
6 |
5 |
5,43 |
5,21 |
5,00 |
4,80 |
4,61 |
4,43 |
7 |
6 |
6,21 |
5,96 |
5,72 |
5,49 |
5,27 |
5,06 |
8 |
7 |
6,97 |
6,69 |
6,42 |
6,17 |
5,92 |
5,68 |
9 |
8 |
7,69 |
7,38 |
7,09 |
6,80 |
6,53 |
6,27 |
10 |
9 |
8,38 |
8,04 |
7,72 |
7,41 |
7,12 |
6,83 |
11 |
10 |
9,04 |
8,68 |
8,33 |
8,00 |
7,68 |
7,37 |
Примечания.
1. Ролик неподвижного блока, с которого сбегает конец троса, считается
отводным.
2. Данные относятся к полиспастам с блоками на подшипниках трения.
Величина К приведена ориентировочно и может
уточняться в зависимости от конструкции полиспаста (например, типа
подшипников).
Паспортная грузоподъемность
лебедки при надвижке пролетных строений должна не менее чем на 30 % превышать
усилие Р. Паспортная грузоподъемность
домкратов должна не менее чем на 30 % превышать величину тягового усилия.
Диаметр роликов (отводных,
полиспаста) должен приниматься равным не менее 15 диаметрам троса.
6.88. При применении тянущих
домкратов должны применяться тяги с вытяжкой при расчетном тяговом усилии не
более 10 см (предпочтительно в виде пластинчатых цепей).
Рекомендуется тянущие
домкраты располагать на устоях мостов, передавая нагрузку на тягу через рамку
или траверсы.
Рекомендуется
предусматривать специальные домкраты для возврата поршней рабочих (тянущих)
домкратов в исходное положение.
6.89. При надвижке пролетных
строений с помощью домкратов, упираемых в хвостовую часть пролетного строения,
рекомендуется устраивать передвижные упоры и съемные вставки, устанавливаемые
между домкратами и торцом пролетного строения.
При сплошных нижних
накаточных путях, закрепленных от смещения, рекомендуется применять
перемещающиеся домкраты с зажимами (типа гидропередвижчика). Для повышения
трения между упорными плитами гидродомкрата и накаточным путем следует
укладывать стальные прокладки с насеченной и закаленной поверхностью.
6.90. Домкраты должны
располагаться строго симметрично относительно оси надвижки и объединяться в
общую батарею.
6.91. При надвижке в период,
когда температура наружного воздуха ниже минус 40 °С, должны применяться
механизмы (лебедки, домкраты), отвечающие общим техническим требованиям ГОСТ
14892-69* «Машины, приборы и другие технические изделия, предназначенные для
эксплуатации в условиях низких температур» (северное исполнение).
Аванбеки,
приемные консоли и анкерные устройства
6.92. При надвижке
пролетного строения с применением аванбека длина последнего должна назначаться
из условия обеспечения прочности и устойчивости против опрокидывания
надвигаемой системы (аванбека с пролетным строением) в момент перед опиранием
аванбека на следующую капитальную или промежуточную опору.
Конец аванбека, для
облегчения его накатывания на опору, следует выполнять с плавным подъемом
кверху на величину прогиба от собственного веса консольной части.
При надвижке неразрезных
пролетных строений или при опирании на несколько опор при надвижке длина
аванбека и его жесткость должны назначаться из условия обеспечения прочности,
устойчивости элементов пролетного строения и, по возможности, минимальных
усилий в надвигаемом пролетном строении.
Оптимальная длина аванбека
обычно составляет 0,6-0,7 расстояния между опорами.
При надвижке неразрезных
пролетных строений следует подбирать жесткость аванбека так, чтобы обеспечить
минимальные усилия в надвигаемом пролетном строении.
6.93. Конструкция аванбека и
его крепление к пролетному строению должны быть рассчитаны для следующих трех
положений:
а) нахождение аванбека на
весу, когда он работает как консоль;
б) поддомкрачивание
переднего конца аванбека;
в) опирание аванбека в любом
из его промежуточных узлов.
Сочетания нагрузок при этом
должны приниматься по табл. 27.
6.94. Приемные консоли на
капитальных опорах должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок, приведенных
в табл. 27
в наиболее невыгодном их сочетании и положении.
Таблица 27
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|
1 |
2 |
|
Собственный |
+ |
+ |
Вес |
+ |
— |
Усилия |
— |
+ |
Давление |
+ |
+ |
Примечания.
1. Вес пролетного строения при подъеме (усилия в домкратах) должен приниматься
с коэффициентом перегрузки, учитывающим возможное примерзание его к основанию,
сцепление и др. Величина коэффициента принимается от 1,1 до 1,5.
2. В расчетах
на устойчивость положение пролетного строения принимается с перекосом (взаимным
превышением узлов), равным 0,001 расстояния между узлами опирания.
3. В первом сочетании учитывается давление ветра расчетной
интенсивности; во втором — соответствующее скорости ветра V=13 м/с.
Усилия, передающиеся на приемную
консоль, не должны превышать усилий, воспринимаемых конструкцией капитальной
опоры (по проекту моста).
6.95. Конструкция шпренгеля
должна обеспечивать возможность регулирования прогиба консоли пролетного
строения при надвижке его на капитальные опоры (обычно поддомкрачиванием стойки
шпренгеля). В проекте шпренгеля должны быть указаны способы непосредственного
измерения усилий в шпренгеле и стойке на всех стадиях надвижки пролетного
строения.
6.96. Расчетное усилие в
вертикальных анкерах, удерживающих от опрокидывания пролетное строение,
собираемое внавес, определяется по формуле
где Моп
и Муд — расчетные
опрокидывающий и удерживающий моменты от постоянных и крановых нагрузок;
l — величина анкерного
пролета;
kн — коэффициент надежности,
равный 2,0;
т —
коэффициент условий работы, т=0,7 при
устройстве раздельных анкеров в плоскости каждой фермы и т=1 в остальных случаях.
6.97. Расчет заделки анкеров
в бетон выполняется согласно СНиП II-21-75.
При расчете заделки из
фасонных профилей сцепление принимается равным 10 кгс/см2 для
элементов с гладкой поверхностью и 15 кгс/см2 для элементов с
поверхностью периодического профиля.
6.98. Несущая способность
анкерного массива проверяется в плоскости конца анкеров. При этом учитывается
только собственный вес массива и не учитывается работа бетона на растяжение (т.
е. вес вышележащей части должен быть не менее Р).
6.99. Независимо от
результатов расчета глубина заделки анкеров в бетон должна быть не менее одного
метра.
6.100. Конструкция вертикального
анкера должна обеспечивать свободу температурных перемещений.
Устройства
для подъемки (опускания) пролетных строений
6.101. Конструкция
неподвижных подъемных средств (мачт, подъемников и др.) должна обеспечивать:
устойчивость поднимаемого
пролетного строения или его части на всех этапах подъемки;
равномерную нагрузку на
подъемные устройства;
необходимые горизонтальные
перемещения подъемных устройств или узлов подвешивания (опирания) пролетного
строения;
возможность закрепления
поднимаемого пролета в процессе подъема;
удобство и безопасность
обслуживания.
6.102. Подъемка (опускание)
пролетных строений полиспастами рекомендуется при нагрузке на полиспаст до 50
тс.
Подвешивание пролетных
строений к полиспастам должно осуществляться по статически определимой схеме,
исключающей перегрузку полиспастов или полиспастных групп.
6.103. При подъемке за один
конец пролетного строения с поворотом вокруг шарнира под другим концом
конструкция поворотного шарнира и его закрепление должны допускать восприятие
возникающих при этом горизонтальных усилий Опирание второго конца на домкратную
установку должно обеспечивать вертикальную передачу нагрузки на домкраты и
возможность беспрепятственного горизонтального перемещения поднимаемого конца
конструкции в пределах, устанавливаемых геометрическими расчетами.
6.104. Опускание пролетных
строений возможно производить на домкратах и металлических песочницах. При этом
должны быть приняты конструктивные меры, обеспечивающие устойчивость домкратов
(песочниц) и восприятие ими горизонтальных нагрузок от ветра.
6.105. Песочницы должны быть
цилиндрической формы. Конструкция песочниц должна допускать их демонтаж в
процессе опускания пролетного строения. Соединения элементов корпуса песочниц
должны быть плотными и не допускать высыпания песка под нагрузкой.
Применяемый в песочницах
песок должен быть чистым, сухим и просеянным на сите с ячейками 1-1,2 мм.
Давление на песок в
песочницах не должно превышать 50 кгс/см2.
Песочницы должны быть
защищены от попадания в них воды и снега.
6.106. При проектировании
песочниц должны быть выполнены расчеты:
а) поршня — на прочность при
действии сосредоточенной нагрузки сверху и равномерно распределенного давления
по плоскости опирания на песок;
б) основания песочницы — на
равномерно распределенную нагрузку по площади песчаного заполнения;
в) боковых стенок песочниц —
на вертикальное и боковое давление. Величина вертикальной нагрузки принимается
равной весу опускаемого груза.
Величина бокового давления σn принимается равной
где σv
— вертикальные напряжения в песке (от внешней нагрузки и веса столба песка);
ξ
— коэффициент бокового давления, равный 0,4 для песочниц с выборкой песка
сверху и 1,0 — для песочниц с выпуском песка через нижние отверстия.
Сечение цилиндрических
песочниц допускается проверять на прочность в предположении равномерного
давления изнутри по периметру окружности. Усилие N (в кгс/см) радиального сечения принимается равным
где d —
диаметр песочницы, см.
6.107. Подъемка (опускание)
пролетных строений или их блоков домкратами на клетках допускается, как
правило, при высоте клеток не свыше 2 м. Материал и размеры клеток должны
обеспечивать устойчивое положение поднимаемого пролетного строения и
равномерное распределение нагрузки по их площади и основанию. Брусья клеток
должны быть соединены скобами.
6.108. Опирание домкратов на
металлическое основание (клетки, оголовок) следует производить через фанерные
прокладки, а на деревянное основание — через распределительную металлическую
плиту (как правило — рельсовый пакет).
Опирание пролетных строений
на домкраты допускается только через распределительную плиту или наддомкратные
пакеты. На головы домкратов во всех случаях должны быть уложены фанерные
прокладки. Применение металлических прокладок или прокладок из досок
запрещается.
6.109. Домкратные установки
для подъемки (опускания) пролетных строений (за исключением отдельно стоящих
домкратов) должны иметь, как правило, приводные гидронасосы для питания и
централизованное управление, позволяющее регулировать режим работы каждого или
группы домкратов.
Домкратные установки, а
также отдельно стоящие домкраты должны быть снабжены опломбированными
манометрами и страховочными приспособлениями в виде стопорных гаек или набора
полуколец (помимо клеток), что должно быть оговорено в проекте.
Объединение домкратов в
батареи рекомендуется проектировать с таким расчетом, чтобы в процессе подъемки
или опускания пролетное строение всегда опиралось в трех точках.
6.110. В проекте устройств
для подъемки (опускания) пролетного строения должны быть указаны средства и
способы контроля его положения по отметкам и в плане, а в необходимых случаях —
приборы по определению напряжений и прогибов.
6.111. При проектировании
подъемных устройств должны быть выполнены расчеты (по первому предельному
состоянию) прочности и устойчивости подъемных обустройств (фермоподъемников,
песочниц, клеток).
6.112. Нагрузки и их
сочетания для расчета подъемных устройств принимаются по табл. 27.
6.113. Грузоподъемность
домкратов и лебедок должна превышать не менее чем на 30 % приходящуюся на них
нормативную нагрузку с учетом перегруза от ветра скоростью 13 м/с.
6.114. Элементы обстройки и
распределительных конструкций, непосредственно воспринимающие нагрузку от
подъемных средств, и узлы подвеса или опирания поднимаемого пролетного строения
должны быть рассчитаны на восприятие сосредоточенной опорной реакции,
увеличенной на 30 % (т. е. в предположении опирания конструкции на три точки).
6.115. При необходимости
опирания пролетного строения в период опускания (подъемки) на три опоры и более
(по длине его) в проекте должен быть строго определен порядок работ в
зависимости от усилий и деформаций, возникающих при опускании.
Плавучие
опоры и устройства для их перемещения
6.116.
Проектирование плавучих опор для перевозки пролетных строений надлежит
производить с учетом данных о режиме реки в районе перевозки (глубина воды на
путях перемещения плавучей системы, скорость и направление течения, высота волн
при различных скоростях и направлениях ветра, отметка уровня воды в период
перевозки вероятностью повышения и понижения 10 %, сроки ледостава, образование
размывов и отмелей), режиме судоходства и лесосплава, преимущественном
направлении и скорости ветра (роза ветров) и температурном режиме.
6.117.
Размеры и водоизмещение плашкоутов (барж) плавучих опор и их взаимное
расположение должны приниматься исходя из условия обеспечения необходимой
грузоподъемности и остойчивости в продольном и поперечном направлениях как
отдельных плавучих опор, так и плавучей системы в целом, определяемых по
указанию пп. 6.135 и 6.137. При этом должны быть соблюдены зазоры между бортами плавучих опор и
пирсами, а также постоянными опорами не менее 0,5 м при выводе плавучей системы
из ковша и 1 м при установке ее в пролете.
Запас глубины воды под
днищем плавучих опор должен быть не менее 0,2 м, с учетом возможного колебания
горизонта воды в районе перевозки, определяемого в соответствии с указаниями п.
6.116.
6.118. Плашкоуты плавучих
опор следует, как правило, комплектовать из инвентарных металлических понтонов
закрытого типа, допускающих балластировку через донные отверстия, а сброс
водного балласта — подачей сжатого воздуха в балластируемые понтоны. При
применении плавучих опор в условиях возможного резкого подъема воды в
результате нагона ее ветром использование указанных понтонов является
обязательным.
Разрешается использование
металлических палубных барж при достаточной прочности и жесткости их корпуса на
действие возникающих в процессе перевозки сил. В необходимых, определяемых
расчетом случаях, корпус барж следует усилять.
При устройстве плавучей опоры
из нескольких барж последние должны быть жестко соединены между собой в
поперечном направлении.
6.119. Плашкоуты плавучих
опор из понтонов следует принимать преимущественно прямоугольного очертания в
плане, располагая понтоны симметрично относительно оси опорного давления.
Понтоны типа КС, при соединении их в плашкоуты, следует располагать продольной
стороной в направлении действия наибольшего изгибающего момента.
Объединение понтонов типа КС
в плашкоуты допускается при высоте борта как 1,80 м, так и 3,60 м. Последнее рекомендуется при наличии (обеспечении)
достаточных глубин воды на путях перемещения плавучей системы и обеспечении
остойчивости плавучей опоры (системы).
6.120. При использовании в
плавучих опорах барж следует руководствоваться их паспортными данными и
исполнительными чертежами, с учетом результатов натурного обследования их
состояния. Баржи для плавучих опор могут быть использованы как сухогрузные, так
и наливные с продольной и поперечными переборками.
При выборе барж, кроме
указанного выше, следует руководствоваться следующим:
максимальную длину барж
рекомендуется принимать не более 50 м;
грузоподъемность барж
принимать не менее чем на 25 % больше расчетной нагрузки на них;
при образовании плавучей
опоры из нескольких барж последние должны быть однотипные и одинаковой
грузоподъемности.
6.121. Плавучие опоры
прямоугольного в плане очертания, имеющие значительную ширину и осадку,
перемещаемые при скорости течения более 1,0 м/с, следует оборудовать
обтекателями, преимущественно закрытого типа.
6.122. При значительных
сосредоточенных нагрузках на плавучую опору от веса перевозимого пролетного
строения или его блока для распределения усилий в плашкоуте плавучей опоры
рекомендуется:
а) применение металлических
ферм усиления, включаемых в совместную с корпусом плашкоута работу. В этом
случае усилия между плашкоутом и фермами обстройки при расчете плавучих опор
должны распределяться из условия совместности деформаций. При этом должна быть
учтена деформативность плашкоутов из понтонов КС вследствие остаточных
деформаций в их стыках, соединяемых на болтах;
б) создание предварительного
напряжения в плавучей опоре путем придания плашкоуту обратного выгиба
посредством балластировки его концевых частей, объединения обстройки с
плашкоутом в единую конструкцию и последующего сбрасывания балласта. При
значительном запасе в грузоподъемности барж и наличии достаточных глубин воды
создание предварительного напряжения допускается производить только посредством
балластировки носового и кормового отсеков.
6.123. Для восприятия
горизонтальных поперечных составляющих усилий, передаваемых на плашкоуты
(баржи) при буксировке, пролетное строение должно быть раскреплено тросовыми
расчалками за носовую и кормовую части плашкоутов (барж). В состав этих
расчалок должны быть включены натяжные устройства.
Аналогичные расчалки
(поперечные и диагональные) должны быть установлены между плавучими опорами.
6.124. При вынужденной
передаче нагрузки от веса перевозимого пролетного строения эксцентрично
относительно продольной оси отдельно установленного в плавучей системе
плашкоута (баржи) обстройка смежных плашкоутов (барж) должна быть объединена
соединительными фермами, установленными в средней части плавучих опор.
6.125. Обстройка плавучих
опор должна распределять вес перевозимого пролетного строения в соответствии с
расчетом плашкоута (баржи) на прочность корпуса, а также местную прочность и
устойчивость набора. Обстройку плавучих опор следует, как правило, выполнять из
инвентарных конструкций.
6.126. Высоту обстройки
плавучих опор необходимо назначать исходя из возможного максимального уровня
воды в период перевозки, с учетом длительных и суточных колебаний его. При
колебаниях уровня воды более ±0,2 м высоту обстройки следует регулировать
съемными оголовками и балочными клетками.
6.127. Плавучие опоры должны
быть оборудованы средствами для регулирования и контроля находящегося в них
водного балласта, положения пролетного строения по высоте, перемещения плавучей
системы, раскрепления пролетного строения к постоянным опорам при заводке в
пролет моста, раскрепления плавучих опор между собой и с пролетным строением и
раскрепления на якорях при сильном ветре, включая аварийные якори и
приспособления для непосредственного закрепления якорных тросов на палубах
плашкоутов (барж). Конструкция указанных приспособлений должна обеспечивать
быстрое и плавное торможение плавучей системы после сброса якорей.
6.128.
Балластировочные средства и устройства должны обеспечивать:
а) балластировку плавучих
опор в течение 1,5-2,0 часов и разбалластировку — в течение 2,0-2,5 часов;
б) подачу водного балласта
во все балластируемые понтоны и отсеки плавучей опоры;
в) сброс водного балласта из
всех без исключения понтонов и отсеков плавучей опоры. При балластировке
понтонов через донные отверстия на каждом плашкоуте должен находиться резервный
самовсасывающий насос для откачки воды из глухих понтонов, если они протекают и
невозможно удалить воду сжатым воздухом;
г) безотказную подачу
сжатого воздуха в понтоны для отжатия балласта в течение всего периода
эксплуатации плавучей опоры;
д) бесперебойность работы
системы балластирования в случае погружения палубы плашкоута ниже горизонта
воды до 20 см;
е) минимальную высоту
неоткачиваемого «мертвого» (остаточного) балласта, указанную в п. 6.141.
6.129.
При балластировке понтонов через донные отверстия часть понтонов,
распределенных равномерно по площади плашкоута, должна быть закрыта от
поступления воды через донные отверстия. Количество этих понтонов должно
определяться по указаниям п. 6.135. Остальные понтоны должны быть объединены в четыре симметрично
расположенные секции, каждая из которых должна иметь обособленную воздушную
разводящую сеть с отводом к пульту управления.
Конструкция пульта
управления должна допускать подачу сжатого воздуха как от компрессоров,
установленных на плавучей опоре, так и от береговых компрессорных станций (при
наличии). В последнем случае на плавучей опоре допускается установка только
рабочего и запасного компрессоров, используемых в особых случаях (при утечке
воздуха из балластируемых понтонов, при водотечности небалластируемых
понтонов). Мощность рабочего и запасного компрессоров должна составлять не
менее 15 % мощности компрессоров, определенной по указаниям п. 6.128.
Конструкция пульта
управления и воздушной разводящей сети должна допускать подачу (выпуск) сжатого
воздуха:
а) одновременно во все
секции;
б) только в любую секцию;
в) только в любой понтон.
Каждый понтон должен иметь
отдельный кран на воздушной разводящей сети.
6.130. Порядок балластировки
и разбалластировки плавучих опор устанавливается проектом и должен обеспечивать
равномерное их загружение, не вызывать перенапряжения в конструкциях плавучей
опоры или ее обстройки, а также обеспечивать остойчивость отдельных плавучих
опор и всей плавучей системы в целом.
6.131. Порядок погрузки,
перевозки и установки пролетных строений на опорные части определяется проектом
производства работ с учетом требований главы СНиП III-43-75 «Мосты и трубы».
Средства для перемещения и закрепления плавучих опор должны отвечать
требованиям пп. 6.145—6.155.
6.132. При расчете плавучих
опор должны быть проверены:
а) по первому предельному
состоянию (на расчетные нагрузки):
плавучесть;
остойчивость плавучих опор и
плавучей системы в целом;
плавучесть отдельной опоры,
балластируемой через донные отверстия в понтонах;
прочность плашкоутов (барж),
обстройки и соединительных ферм;
б) по второму предельному
состоянию (на нормативные нагрузки):
объем водного балласта и
емкость балластных резервуаров (отсеков), с учетом допустимых осадок,
деформации плавучих опор и погрузочных обустройств.
6.133. Плавучие опоры должны
рассчитываться на действие следующих нагрузок:
вес перевозимого пролетного
строения с обустройствами;
вес плавучей опоры с
обустройствами и оборудованием;
вес водного балласта;
ветровая нагрузка;
гидростатическое давление
воды;
волновая нагрузка.
6.134. Сочетания нагрузок,
рассматриваемые при расчете плавучих опор в продольном и поперечном
направлениях, принимаются по табл. 28. При расчете плавучих опор
на прочность, при втором сочетании нагрузок, коэффициент сочетаний временных
нагрузок пс принимается
равным 0,95. К временным нагрузкам относятся все нагрузки, кроме веса плавучей
опоры с обустройствами и оборудованием, веса остаточного балласта и
гидростатического давления воды.
Таблица 28
№ нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
При расчете на прочность |
При расчете на плавучесть |
При расчете на |
|||
сочетания нагрузок |
плавсистемы в целом |
отдельной опоры |
плавсистемы в целом |
отдельной опоры |
|||
1 |
2 |
||||||
1 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
— |
+ |
— |
2 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
3 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
4 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
5 |
Вес |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
6 |
Давление |
— |
+ |
— |
— |
+ |
— |
7 |
Давление |
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
8 |
Гидростатическое |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
9 |
Волновая |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
Примечания.
1. Приведенные в пп. 1, 2, 6 и 7 нагрузки исчисляются по указаниям раздела 2, с
соответствующими коэффициентами перегрузки.
2.
Гидростатическое давление воды определяется по указанию п. 6.144.
3. При
условии обеспечения местными организациями гидрометеорологической службы
надежного прогноза о скоростях ветра на период перевозки расчет остойчивости
плавучей системы в целом допускается производить на давление ветра, вычисленное
по расчетной ветровой нагрузке, равной 50 кгс/м2, независимо от
высоты. Остойчивость отдельной опоры при отстое ее рассчитывается на давление
ветра, исчисленное по указанию раздела 2, а при выводе ее из пролета —
на нормативное ветровое давление, соответствующее скорости ветра 10 м/с.
Остойчивость отдельной плавучей опоры, собранной из понтонов, балластируемых
через донные отверстия, допускается при отстое проверять с учетом отжатая
воздухом воды из балластируемых понтонов.
4. Волновая нагрузка определяется по прилож. 15.
6.135.
Плавучесть плавучих опор должна определяться по формуле
где γ
— объемный вес воды, равный для пресной воды 1 тс/м3;
ΣVп — предельное водоизмещение
опор плавучей системы, равное суммарному водоизмещению их при осадке, равной
высоте борта по миделю. Для плашкоутов, собранных из понтонов, прогиб плашкоута
допускается не учитывать;
ΣQ — расчетный вес плавучей
системы, равный сумме расчетных весов: перевозимого пролетного строения с
обустройствами — Р, плавучих опор с
обустройствами и оборудованием — G, регулировочного и
остаточного балласта — Gрег+Gост;
kн — коэффициент надежности,
принимаемый равным:
для плавучих опор,
образованных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, — 1,125;
для плавучих опор,
образованных из понтонов и барж, балластируемых с помощью насосов, — 1,20.
Для плавучих опор, собранных
из понтонов, балластируемых через донные отверстия, плавучесть от воздействия
постоянных нагрузок должна обеспечиваться только глухими небалластируемыми
понтонами.
6.136.
Для контроля за фактической осадкой плавучих опор в рабочих чертежах должны
быть приведены осадки плавучих опор от нормативных нагрузок.
6.137.
Остойчивость должна определяться следующими условиями (рис. 56):
а) метацентрическая высота ρ-а должна быть положительной во
всех расчетных случаях, т. е.
где ρ
— метацентрический радиус, равный расстоянию между центром тяжести вытесненного
объема воды (центром водоизмещения zv) и метацентром zm, расположенным в точке
пересечения вертикали, проходящей через смещенный центр водоизмещения z′v, с осью О-О плавучей системы или опоры;
а —
расстояние от центра тяжести плавучей системы za до центра водоизмещения zv,
принимаемое равным тому же расстоянию при начальном положении плавучей опоры
(системы);
б) при крене и дифференте
плавучих опор и плавучей системы в целом от действия расчетной ветровой
нагрузки кромка палубы в любой точке не должна уходить под воду. Расчет осадок
должен производиться согласно указаниям п. 6.139 и 6.140.
Примечания.
1. При проверке остойчивости все нагрузки должны приниматься расчетные.
Значение коэффициента перегрузки для собственного веса плашкоута с обстройкой и
оборудованием должно приниматься в их невыгодном значении (0,9 или 1,1).
2. В расчетах
остойчивости плавучей системы, а также отдельных плавучих опор, в случае
применения плашкоутов из понтонов, балластируемых через донные отверстия,
принимается, что все балластируемые понтоны изолированы от воздухопроводящей
сети, т. е. краны у каждого понтона перекрыты, что должно быть особо оговорено
в проекте.
Рис. 56. Схема определения
остойчивости плавучей опоры
6.138. Величина
метацентрического радиуса ρ (в м) должна определяться по формуле
где I —
момент инерции площади плашкоутов (барж) в уровне ватерлинии плавучей опоры
относительно оси ее наклонения, принимаемый при кренах, относительно оси с
меньшим моментом инерции, а при дифферентах относительно оси с большим моментом
инерции площади, м4;
Σin
— сумма собственных моментов инерции поверхности балласта в понтонах (отсеках
барж) относительно осей, проходящих через центры тяжести этих поверхностей,
параллельно осям наклонения плавучей опоры (системы), м4;
ΣVρ — объем (водоизмещение)
погруженной части опор плавучей системы или отдельной опоры, м3.
В плашкоутах, образованных
из понтонов, балластируемых в соответствии с п. 6.129 через донные отверстия,
собственные моменты инерции поверхности балласта в понтонах должны учитываться
только для балластируемых понтонов. Примеры определения моментов инерции для
различных случаев расположения понтонов в опорах и способов их балластировки
приведены в прилож. 14.
Последовательность
балластировки в пролете плашкоутов, образованных из понтонов, балластируемых
через донные отверстия, должна быть указана в рабочих чертежах.
6.139.
Осадка плавучих опор tв (в м) от вертикальных
нагрузок должна определяться по формуле
где ΣQ —
расчетная (или нормативная, см. п. 6.136) нагрузка, приходящаяся
на данную плавучую опору, тс;
Ω — площадь плавучей
опоры по ватерлинии, м2;
kв — коэффициент полноты
водоизмещения, принимаемый для понтонов типа КС равным 0,97.
В случае балластировки
понтонов через донные отверстия (по п. 6.129) осадка отдельной опоры t′в (в м)
определяется при отсутствии избыточного давления воздуха в балластируемых
понтонах по формуле
где Σω
— суммарная площадь небалластируемых понтонов.
При проверке остойчивости
плавучей опоры, находящейся на отстое, осадку ее допускается определять с
учетом отжатия воды из балластируемых понтонов.
Осадка барж плавучей опоры
определяется по паспортным данным в зависимости от расчетной нагрузки на баржу.
6.140.
Осадка плавучих спор tг (в м) от расчетных ветровых
нагрузок, вызывающих крен или дифферент отдельной опоры (плавучей системы)
определяется по формуле
где φ
— угол крена или дифферента плавучей опоры (системы);
b — половина размера плавучей
опоры в плоскости кренящего (дифферентующего) момента (см. рис. 56).
Значения tgφ находятся из выражения
где ΣМ
— суммарный момент относительно центра водоизмещения от расчетных ветровых
нагрузок, приходящийся на плавучую опору, тс·м;
т —
коэффициент, учитывающий в данном случае динамическое воздействие ветра при
порывах его и инерцию плавучей опоры (системы) и принимаемый равным 1,2.
Угол φ должен удовлетворять условиям:
где φ1
— угол крена (дифферента), соответствующий началу входа кромки палубы в воду;
φ2
— угол крена (дифферента), соответствующий началу выхода из воды днища
(середины скулы).
6.141.
Объем водного балласта V (в м3)
для балластировки плавучих опор должен определяться по формуле
где Vраб, Vрег и Vост — объемы соответственно
рабочего, регулировочного и остаточного балласта, м3.
Величину Vраб, необходимую для погружения
(всплытия) плавучих опор при погрузке пролетного строения или установке его на
опорные части, следует определять по формуле
где Р —
нормативный вес пролетного строения, т;
Δ — погружение
(всплытие) опоры, м;
Δ1 — упругие
деформации пролетного строения при погрузке или установке его на опорные части;
Δ2 и Δ3
— деформации погрузочных обустройств и плавучей опоры;
Δ4 — зазор
между низом пролетного строения и верхом погрузочных обустройств или опорных
частей, принимаемый 0,05-0,10 м.
Для предварительных расчетов
допускается принимать Δ≈0,15÷0,20 м.
Объем Vрег определяется по формуле
где hрег — величина регулирования
осадки плавучих опор на случай возможных колебаний уровня воды за время одного
цикла перевозки, но не менее чем за сутки.
Величина hрег должна приниматься не менее
максимального суточного изменения уровня воды, зафиксированного за последние 10
лет наблюдений на период перевозки. В необходимых случаях должен быть учтен
балласт, применяемый для устранения крена или дифферента несимметричной
плавучей опоры или системы.
Объем остаточного балласта
следует определять по формуле
где δ
— толщина слоя остаточного балласта (в м), принимаемая для понтонов КС,
балластируемых наливом воды насосами, равной 0,10 м, а для барж — в зависимости
от конструкции набора днища. Для понтонов КС, балластируемых через донные
отверстия, толщина слоя остаточного балласта принимается равной 0,08 м, а для
глухих небалластируемых понтонов того же плашкоута — равной нулю.
6.142. Объем балластных
резервуаров плавучей опоры должен быть достаточен для размещения расчетного
объема балласта, что должно быть проверено расчетом. При балластировке понтонов
через донные отверстия следует учитывать, что уровень воды в балластных
понтонах не может быть выше уровня воды за бортом.
6.143. Командный пункт
плавучей системы должен быть оборудован радиотелефонной связью с буксирами и
береговыми обустройствами и громкоговорящей связью с плавучими опорами.
6.144.
При расчете плашкоутов и барж на изгиб и поперечную силу от гидростатического
давления в уровне днища плашкоутов (барж) форма эпюры гидростатического
давления должна соответствовать форме эпюры объема вытесненной плашкоутом (баржей)
воды.
Определенные изгибающие
моменты и поперечные силы алгебраически суммируются с моментами и поперечными
силами от волновой нагрузки, вычисляемыми согласно прил. 15.
6.145.
Устройства для перемещения плавучей системы (буксиры, лебедки, полиспасты)
должны обеспечивать ее перемещение в заданном направлении при скорости ветра до
10 м/с. Якорные и раскрепляющие обустройства, включая аварийные якори, должны
обеспечивать удержание плавучей системы при расчетном давлении ветра.
Нормативное давление ветра должно определяться по п. 2.17.
6.146. Вывод плавучей
системы с акватории пирса (ковша) и заводка в пролет моста допускаются только с
помощью лебедок. Перемещение плавучей системы следует производить с помощью
буксиров, а при небольших расстояниях — электролебедками. Точная наводка при
установке пролетного строения на опорные части должна производиться с помощью
талей, установленных на оголовках опор, и лебедок с короткими тросами,
установленных на плашкоутах (баржах).
6.147. Лебедки для
перемещения плавучих систем следует размещать:
при перевозке на плаву
пролетных строений с помощью буксиров — на плашкоутах плавучей системы;
при перевозке на плаву
пролетных строений с помощью лебедок — на плашкоутах плавучей системы и на
одном или обоих берегах;
при продольной надвижке
пролетных строений — с опиранием одного конца на плавучую опору:
тяговые лебедки — на
пролетном строении;
тормозные лебедки — на
берегу;
пеленажные лебедки — на
плашкоуте плавучей опоры.
Количество лебедок и
мощность полиспастов следует выбирать такими, чтобы номинальная
грузоподъемность каждой лебедки была на 30 % больше нормативного усилия в
выходной ветви полиспаста.
6.148. Тросы тяговых лебедок
должны проходить через закрепленные к палубе устройства (например, киповую
планку проектировки СКБ Главмостостроя), обеспечивающие:
а) изменение направления
тросов как в плане, так и в вертикальной плоскости;
б) относительно быстрое (до
5 мин) закрепление тросов и восприятие полностью нагрузки на случай
раскрепления плавучей системы на якорях при усилении ветра;
в) закрепление троса без
скольжения.
Конструкция соединений
тяговых и буксирных тросов должна быть простой и обеспечивать быстрое
выполнение работ по их соединению и разъединению при наводке.
6.149. Переносные донные
якори должны удовлетворять следующим требованиям:
а) обеспечивать расчетную
грузоподъемность при изменении направления троса в секторе до 120° с начальным
перемещением якоря по дну не более 15 м от места его установки;
б) иметь поплавки для
определения местоположения якоря и размещения на них тросовых соединений. На
судоходных реках поплавки должны быть оборудованы сигналами речного флота.
6.150. Расположение якорей
не должно нарушать условий судоходства и должно обеспечивать удобное
перемещение плавучей системы. Переносные донные якори, как правило, следует
размещать в створе с капитальными опорами.
6.151. Лебедки и якоря для
перемещения и раскрепления плавучих систем (опор) должны рассчитываться на
сочетания нагрузок, приведенных в табл. 29.
Таблица 29
Расчетные нагрузки |
Расчет лебедок |
Расчет якорей |
||||
верховой ветер |
низовой ветер |
поперечный ветер |
верховой ветер |
низовой ветер |
поперечный ветер |
|
Ветровая |
— |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
Ветровая |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
— |
Гидродинамическое |
+ |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
Гидродинамическое |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. Нагрузки определяются в соответствии с указаниями пп. 2.7; 2.17; 2.18.
2. Поперечный
ветер — ветер поперек течения.
3. Усилия, передаваемые на якоря и лебедки, должны определяться с
учетом принятого расположения якорей (мест закрепления тросов за постоянные
опоры) и невыгоднейших углов подхода к ним (в плане) тросов.
6.152. Якоря и якорные
канаты должны рассчитываться на горизонтальные усилия S (в кгс) (рис. 57),
определяемые по формулам:
Рис. 57. Схема определения
длины якорного каната
для верховых закреплений
и для низовых закреплений
где Wp, Nmax и Nmin принимаются по табл. 29 с соответствующими
коэффициентами перегрузки.
Минимальная длина якорного
каната Lmin
(в м) определяется из условия, чтобы канат подходил к якорю горизонтально, по
формуле
где q —
погонный вес якорного каната, кг/пог. м;
Н —
по рис. 57,
м.
Горизонтальное усилие на
якорь адмиралтейского типа допускается принимать в пределах 5-6 весов якоря при
песчаных и 8-12 весов якоря при глинистых грунтах.
Горизонтальное усилие на
железобетонный якорь-присос допускается принимать в пределах 1,3-1,6 весов
якоря, но не более 70 % предельного усилия, определенного при испытании якоря.
6.153. Подбор лебедок и
тросов для пеленажных раскреплений должен производиться на максимальные усилия,
возникающие в них от действия расчетных нагрузок при указанных в табл. 29
сочетаниях, для различных положений перемещаемой системы.
6.154. Коэффициент
безопасности по материалу для тросов должен приниматься 3,5 по отношению к
разрывному усилию троса в целом.
6.155.
При перемещении плавучих систем буксиром мощность его (в л. с.) допускается
определять по формуле
где W10 — расчетное давление ветра
при скорости его V=10 м/с на надводную часть
плавучей системы;
Nmax
— расчетная гидродинамическая нагрузка на подводную часть плавучей системы,
кгс;
Р —
удельная сила тяги буксира, принимаемая 10-15 кгс/л. с.
Плашкоуты
для установки сухопутных кранов и копров, а также для перевозки строительных
конструкций и материалов
6.156. Проектирование
плашкоутов для установки сухопутных кранов и копров, а также для перевозки
строительных конструкций и материалов должно производиться по указаниям
предыдущего подраздела с учетом изложенных ниже дополнительных указаний.
6.157.
Установка копров и кранов на плашкоуты рекомендуется при глубине воды свыше 0,6
м. Размеры и конструкция плашкоутов в плане при установке на них копра
назначаются в зависимости от принятой технологии сооружения фундамента, порядка
забивки свай и размеров опоры.
На плашкоутах допускается
как бортовая (на одном плашкоуте), так и центральная установки копров (на
мостике или портале, опирающихся на два плашкоута, располагающихся с зазором).
В последнем случае плашкоуты должны иметь в носу и корме съемное жесткое
раскрепление по палубе.
Бортовая установка копра или
другой сваебойной машины рекомендуется для дизельных или пневматических
молотов, а также для вибропогружателей или других сваебойных средств, которые в
рабочем состоянии закрепляются на голове сваи. Бортовая установка позволяет
свободное передвижение плашкоута вокруг забиваемой группы свай (только при
отсутствии шпунтового ограждения).
Для копров со свободно
падающим молотом следует применять центральную установку на мостиках или
порталах, располагая молот над центром расчетной площади ватерлинии обоих
плашкоутов. В этом случае исключается наклонение копра при подъеме и
сбрасывании молота.
Размеры и расположение
плашкоутов и их балластировка (расположение контргрузов) подбираются так, чтобы
стрела копра во время забивки была вертикальной или имела заданный наклон.
Высота обстройки плашкоута
должна быть увязана с возможной отметкой верха свай после их забивки.
6.158. Козловые краны должны
устанавливаться на два плашкоута, располагающиеся с зазором. Установка
козлового крана на плашкоуты и раскрепление их друг с другом производятся
аналогично случаю установки копра на мостике или портале (см. п. 6.157).
6.159. При установке на
плашкоуте крана с неповоротной стрелой размеры плашкоута в плане определяются
плавучестью и остойчивостью плавучей системы.
6.160. При установке на
плашкоуте кранов с поворотной стрелой ширина плашкоута должна назначаться
исходя из того, чтобы при подъеме наиболее тяжелого груза при необходимом
вылете стрелы, направленной перпендикулярно к продольной оси плашкоута, угол
крена плашкоута не превышал предельного угла наклона крана, определяемого по
паспортным данным.
Длина плашкоута и вес
необходимого постоянного контргруза (твердого балласта), располагаемого в
кормовой части плашкоута, должны назначаться исходя из того, чтобы при подъеме
наиболее тяжелого груза при необходимом вылете стрелы, направленной вдоль
продольной оси плашкоута, дифферент на нос был равен дифференту на корму при
нерабочем положении крана, а угол дифферента не превышал предельного угла
наклона крана, определяемого по паспортным данным.
6.161. При проектировании
плавучих средств для размещения на них стреловых и козловых кранов, копров и
другого аналогичного оборудования, а также перевозки грузов необходимо
выполнить следующие расчеты:
а) по первому предельному
состоянию (на расчетные нагрузки):
плавучести системы;
остойчивости системы;
прочности плашкоута,
распределительных ростверков и других элементов;
мощности тяговых средств и
якорных закреплений;
б) по второму предельному
состоянию (на нормативные нагрузки):
объема и размещения
противовесов из условия допустимого для данного крана или копра крена
(дифферента) плашкоута.
Нагрузки и их сочетания для
расчета плавучих средств под краны, копры и другое оборудование принимаются по
указанию табл. 30.
Таблица 30
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
при расчете прочности |
при расчете плавучести и |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес |
||||
без динамики |
— |
— |
+ |
— |
с динамикой |
+ |
— |
— |
— |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
Давление |
||||
на плашкоут |
+ |
+ |
+ |
+ |
на кран (копер) |
+ |
+ |
+ |
+ |
на груз (сваю) |
+ |
— |
+ |
— |
Гидростатическое |
+ |
+ |
+ |
+ |
Волновая |
+ |
— |
— |
— |
Примечания.
1. В сочетаниях 2 и 4 интенсивность ветровой нагрузки принимается равной
расчетной для данного района; в сочетаниях 1 и 3 при V=10 м/с.
2. В
сочетаниях 1 и 3 центр тяжести груза должен приниматься в точке подвеса его к
крану (копру) в сочетании с наиболее невыгодным положением копра (крана) на
плашкоуте.
3. В
сочетаниях 1 и 3 рассматривается также случай обрыва груза с копра (крана). В
этом случае вес груза условно прилагается к стреле снизу вверх.
4. При
расчете плашкоутов для кранов необходимо в сочетаниях 1 и 3 рассмотреть случаи:
а) наибольшей
высоты подъема груза;
б)
наибольшего вылета поднимаемого груза.
5. Волновая нагрузка определяется по прилож. 15.
6.162. Плавучесть плашкоутов
допускается определять по формуле п. 6.135 при следующих
коэффициентах надежности kн:
а) при установке на
плашкоутах копров и стреловых кранов kн=2;
б) при установке на
плашкоутах козловых кранов, а также при перевозке строительных конструкций и
материалов kн=1,25.
6.163. Остойчивость
плашкоутов следует проверять согласно указаниям п. 6.137, с дополнительным
требованием о недопущении выхода из воды днища (середины скулы).
6.164. При установке на
плашкоутах копров или стреловых кранов должно учитываться наклонение плашкоута
(крен и дифферент) от действия кренящего (дифферентующего) момента.
Дополнительная осадка определяется по п. 6.140, а угол крена или
дифферента плашкоута вычисляется по формуле
где ΣMп — расчетный момент от
постоянных нагрузок;
ΣMвр — расчетный момент от
временных нагрузок;
m — принимается равным 1,2.
6.165. Плашкоут должен иметь
в плане минимум два понтона, установленных вдоль плашкоута и два поперек его.
Не допускается применение одиночных инвентарных понтонов.
6.166. Понтоны, образующие
плашкоут, рекомендуется устанавливать плашмя, т. е. с высотой борта 1,80 м.
6.167. Плашкоут с копром
(краном) во время работы должен быть расчален не менее чем в четырех
направлениях к якорям, заложенным на берегу, к якорям, уложенным на дно, или к
ранее забитым сваям.
6.168. При установке копров
и козловых кранов на двух раздельных плашкоутах связи между ними должны быть
рассчитаны на усилие от расчалок при транспортировке и разворотах плавучей
установки с помощью лебедок. При этом в расчете должны учитываться наличие
поперечных связей (между плашкоутами) только с одной (носовой, кормовой)
стороны.
6.169. На углах плашкоута
должны быть нанесены несмываемой краской водомерные рейки. Ноль рейки должен
соответствовать уровню днища.
6.170. Плашкоуты,
запроектированные для перевозки строительных конструкций и материалов, должны
иметь нанесенную несмываемой краской ватерлинию, располагаемую при высоте борта
1,8 м, на высоте 1,40 м от днища.
7. ОСНОВАНИЯ
И ФУНДАМЕНТЫ
Общие указания
7.1. Специальные
вспомогательные сооружения, устройства и приспособления, из числа перечисленных
в прилож. 1,
находящиеся в русле реки, следует сооружать, как правило, на фундаментах из
забивных свай и в отдельных необходимых случаях, при соответствующем
технико-экономическом обосновании, на железобетонных или стальных
сваях-оболочках.
Применение фундаментов из
ряжей или свайно-ряжевых фундаментов, засыпаемых камнем, допускается при
невозможности заглубления свай в неразмываемую толщу либо при необходимости
восприятия опорой тяжелой ледовой нагрузки.
При этом следует учитывать
стеснение ряжами живого сечения реки и возможность обеспечения их разборки до
состояния, не препятствующего судоходству и сплаву.
Вне русла реки могут быть
применены, кроме свайных, фундаменты на лежнях, а при соответствующем
обосновании — бетонные фундаменты на естественном основании, при этом должны
быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие основание от подмыва.
7.2. Проектирование
фундаментов следует производить с учетом результатов инженерно-геологических и
гидрогеологических изысканий мостового перехода, а в необходимых случаях
дополнительного обследования грунтов в месте расположения вспомогательного
сооружения, выполняемого генпроектировщиком по заданию строительной
организации.
7.3. Вопросы проектирования
фундаментов вспомогательных конструкций из свай-оболочек настоящим разделом не
рассматриваются и, в необходимых случаях, проектирование их должно
производиться в соответствии с действующими указаниями по проектированию
оболочек.
Материалы
и изделия
7.4. При проектировании
свайных фундаментов вспомогательных сооружений и конструкций допускается
применять:
а) деревянные одиночные или
пакетные сваи из двух, трех, четырех бревен или брусьев;
б) железобетонные призматические
сваи квадратного или прямоугольного поперечного сечения с ненапрягаемой или
предварительно напряженной арматурой;
в) железобетонные трубчатые
сваи;
г) стальные сваи из
двутавров, швеллеров, труб, различных шпунтовых профилей, из одного, двух или
трех старогодных рельсов, из широкополых уголков и т. п.;
д) сваи-оболочки
(железобетонные или стальные). В необходимых случаях допускается заполнение их
бетоном;
е) стальные каркасы и
ростверки из инвентарных конструкций с добавлением в необходимых случаях индивидуального
металла.
Применение стальных свай
должно быть обосновано, а в проекте приведено требование по извлечению их из
грунта по окончании строительства.
7.5. При проектировании
фундаментов на естественном основании можно применять:
а) в отдельных случаях, при
соответствующем обосновании, фундаменты из монолитного или сборного
железобетона;
б) в лежневых фундаментах —
окантованные бревна местных хвойных и лиственных пород (преимущественно
короткомер), отвечающих требованиям раздела 8, шпалы и брусья;
в) в ряжевых фундаментах —
лес местных хвойных и лиственных пород, отвечающих требованиям раздела 8.
7.6. Применение монолитного
бетона и железобетона марок, указанных в разделе 9, допускается: в фундаментах на
естественном основании, как правило, не подлежащих последующей разборке после
демонтажа вспомогательных конструкций; при омоноличивании голов свай высоких
ростверков под тяжелые нагрузки; в плитах ростверков перекаточных пирсов,
сооружаемых в низком уровне, когда накаточные пути укладываются непосредственно
по плите ростверка.
Расчетные
сопротивления грунтовых оснований и расчетная несущая способность свай
7.7. Расчетные сопротивления
грунтовых оснований следует принимать согласно указаниям пп. 7.8—7.10.
Расчетная несущая
способность свай и свай-оболочек (диаметром не более 0,8 м) принимается
согласно указаниям пп. 7.11—7.15.
7.8.
Расчетные сопротивления осевому сжатию нескальных грунтов (кгс/см2)
следует определять по формуле
где R′
— условное сопротивление грунта (для глубины 3 м), принимаемое по табл. 31—34,
кгс/см2;
b — ширина (меньшая сторона
или диаметр) подошвы фундамента, м; при ширине более 6 м принимается b=6 м;
h — глубина заложения подошвы
фундамента, считая: для опор вспомогательных сооружений — от поверхности грунта
у данной опоры с учетом возможного местного размыва, м. При h<1 м в формулу для определения
R следует подставлять h=1 м;
k1 и k2 — коэффициенты, принимаемые
по табл. 35;
γ
— объемный вес (в тс/м3) сухого или влажного грунта, расположенного
выше подошвы фундамента; для водонасыщенного грунта следует принимать γ=2 тс/м3;
hв — глубина воды, считая от
межени до дна водотока, м.
Таблица 31
Наименование грунта |
R′ для глинистых (непросадочных) грунтов (в кгс/см2) |
|||
твердая IL<0 |
полутвердая IL=0÷0,25 |
тугопластичная IL=0,26÷0,50 |
мягкопластичиая IL=0,51÷0,75 |
|
Супеси |
6 |
4 |
3 |
1 |
Суглинки |
10 |
5 |
4 |
2 |
Глины |
15 |
7 |
5 |
3 |
Примечание.
Для глинистых грунтов твердой консистенции допускается принимать R′=2Rcж, где Rcж — предел прочности (средний на
одноосное сжатие образцов, испытанных в состоянии естественной влажности),
принимаемый для супеси от 5 до 10 кгс/см2, для суглинков от 6 до 20
кгс/см2, для глин от 8 до 30 кгс/см2.
Таблица 32
Степень влажности грунта |
R′ для |
Сухие (при недопущении |
3,0 |
Маловлажные (при недопущении |
2,0 |
Очень влажные |
1,0 |
Насыщенные водой |
0,5 |
Таблица 33
Наименование грунта |
R′ для |
Пески гравелистые и крупные |
5 |
Пески средней крупности |
4 |
Пески мелкие |
3 |
Пески пылеватые |
2 |
Примечания.
1. Для плотных водонасыщенных песков значения R′ увеличиваются на 60 %, при установлении степени плотности
статическим зондированием — на 100 %.
2. Для
маловлажных песков как средней плотности, так и для плотных (учитывая также
указания п. 1 данного примечания) значения R′
увеличиваются на 50 %.
3. Вид
песчаного грунта устанавливается в зависимости от гранулометрического состава:
песок
гравелистый — вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25 %;
песок крупный
— вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50 %;
песок средней
крупности — вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50 %;
песок мелкий
— вес частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75 %;
песок
пылеватый — вес частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75 %.
Наименование
грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке
расположения наименования.
Таблица 34
Наименование грунта |
R′ для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем, |
Каменистые |
35 |
Валунные |
30 |
Щебенистые |
25 |
Галечниковые |
20 |
Дресвяные |
15 |
Гравийные |
10 |
Гравий |
8 |
Гравий |
6 |
Таблица 35
Наименование грунта |
k1, м-1 |
k2 |
Каменистый, |
0,15 |
0,40 |
Дресвяный, |
0,10 |
0,30 |
Песок |
0,08 |
0,25 |
Песок |
0,05 |
0,20 |
Суглинок |
0,02 |
0,15 |
Расчетные сопротивления
слабых грунтов на уровне их дневной поверхности следует принимать по табл. 36.
Таблица 36
Наименование грунта |
Расчетное сопротивление |
||
сухие |
очень влажные |
насыщенные водой |
|
Слабые |
1,0 |
0,5 |
0,2 |
Пески |
1,0 |
0,8 |
0,5 |
7.9. Расчетные сопротивления
сильнотрещиноватых скальных пород следует определять в зависимости от степени
выветрелости, как для грунтов каменистых или щебенистых, согласно п. 7.8.
Для остальных скальных пород
расчетные сопротивления не нормируются.
7.10.
Расчетные сопротивления грунта у края подошвы внецентренно нагруженного
фундамента при учете дополнительного сочетания нагрузок следует принимать
равным 1,3R.
7.11.
Расчетная несущая способность по осевому сжатию (по грунту) одной сваи или
сваи-оболочки определяется по формуле
Расчетная несущая
способность по осевому растяжению (по грунту) одной сваи или сваи-оболочки
определяется по формуле
где k1 — коэффициент надежности по
грунту, принимаемый при количестве висячих свай в опоре более 20 равным 1,3;
при 11-20 равным 1,5; при 6-10 равным 1,6; при 1-5 равным 1,7; при
сваях-стойках k1=1;
k2 — коэффициент надежности по
грунту, принимаемый для свай, забиваемых в грунт на глубину 3 м и более, равным
1,3;
U — периметр поперечного
сечения ствола сваи или сваи-оболочки, м;
li
— толщина отдельных пройденных слоев грунта ниже уровня местного размыва при
расчетном расходе воды, м;
fi
— расчетное сопротивление сил трения слоев грунта, по боковой поверхности сваи
(в тс/м2), определяемое по табл. 37. Для торфов или
заторфованных грунтов значение fi принимается равным 0,5 тс/м2 независимо
от глубины залегания. При погружении свай подмывом значения умножаются на
коэффициент 0,8. При забивке свай в предварительно пробуренные скважины
(лидеры) диаметром, равным стороне квадратной или диаметру круглой сваи,
значения f умножаются на коэффициент
0,5; при диаметре скважин на 5 см меньше упомянутых размеров ствола сваи — на
коэффициент 0,6;
F — площадь опирания сваи или
сваи-оболочки, м2; для одиночных деревянных нецилиндрованных свай —
принимается равной полусумме площадей поперечных сечений у острия и на уровне
местного размыва при расчетном расходе воды;
Rc
— расчетное сопротивление нескального грунтового основания (в тс/м2)
в плоскости острия сваи, определяемое по табл. 38. При плотных песках и
супесях степень плотности которых определена статическим зондированием,
значения Rc
умножают на коэффициент 2. При отсутствии установок для статического
зондирования пески и супеси, залегающие глубже 10 м, считая от поверхности
грунта или дна водоема, допускается считать плотными, при этом табличные
значения Rc
умножаются на коэффициент 1,6. При получении значения Rc
больше 2000 тс/м2 — во всех случаях в расчетах надлежит принимать Rc=2000
тс/м2.
Таблица 37
Средняя глубина расположения слоя грунта, м |
fi (в тс/м2) для песчаных грунтов средней |
|||||
крупных, средней |
мелких |
пылеватых |
— |
— |
— |
|
глинистых грунтов |
||||||
≤0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
1 |
3,5 |
2,3 |
1,5 |
1,2 |
0,8 |
0,4 |
2 |
4,2 |
3,0 |
2,1 |
1,7 |
1,2 |
0,7 |
3 |
4,8 |
3,5 |
2,5 |
2,0 |
1,4 |
0,8 |
4 |
5,3 |
3,8 |
2,7 |
2,2 |
1,6 |
0,9 |
5 |
5,6 |
4,0 |
2,9 |
2,4 |
1,7 |
1,0 |
7 |
6,0 |
4,3 |
3,2 |
2,5 |
1,8 |
1,0 |
10 |
6,5 |
4,6 |
3,4 |
2,7 |
1,9 |
1,0 |
15 |
7,2 |
5,1 |
3,8 |
2,8 |
2,0 |
1,1 |
20 |
7,9 |
5,6 |
4,1 |
3,0 |
2,0 |
1,2 |
25 |
8,6 |
6,1 |
4,4 |
3,2 |
2,0 |
1,2 |
Таблица 38
Глубина забивки свай, м |
Rc (в тс/м2) для песчаных грунтов средней |
||||||
гравелистых |
крупных |
— |
средней крупности |
мелких |
пылеватых |
— |
|
глинистых грунтов |
|||||||
≤0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
3 |
750 |
660 |
300 |
310 |
200 |
110 |
60 |
4 |
830 |
680 |
380 |
320 |
210 |
125 |
70 |
5 |
880 |
700 |
400 |
340 |
220 |
130 |
80 |
7 |
970 |
730 |
430 |
370 |
240 |
140 |
85 |
10 |
1050 |
770 |
500 |
400 |
260 |
150 |
90 |
15 |
1170 |
820 |
560 |
440 |
290 |
165 |
100 |
20 |
1260 |
850 |
620 |
480 |
320 |
180 |
110 |
25 |
1340 |
900 |
680 |
520 |
350 |
195 |
120 |
30 |
1420 |
950 |
740 |
560 |
380 |
210 |
130 |
Примечание. Числитель
относится к пескам, а знаменатель — к глинам.
Указанные в табл. 37 и 38
средние глубины расположения i-го слоя грунта (при
определении fi)
и глубины погружения свай (при определении Rc) следует отсчитывать от
расчетного уровня, за который принимают:
на суходолах — уровень
дневной поверхности грунта;
в реках — наинизший уровень
воды при ее глубине hв≤10 м или уровень,
соответствующий hв=10 м при hв>10 м.
При забивке трубчатых свай с
открытым нижним концом в любые грунты (а вибропогружателем только в песчаные
грунты) с оставлением грунтового ядра величина Rс определяется по табл. 38.
Для свай-оболочек, опираемых
на нескальные грунты, принимается Rс=1,3R, где R — расчетное сопротивление
согласно п. 7.8.
При просадочных (лёссовых)
грунтах значения fi
и Rс принимаются, как для
суглинков соответствующей консистенции.
При грунтах скальных,
крупнообломочных (щебенистых, галечниковых, валунных и т. п.) и связных твердой
консистенции принимается Rс=2000 тс/м2.
αi
— коэффициент, учитывающий влияние вибропогружения на грунт основания,
принимаемый по табл. 39.
Таблица 39
Вибропогружение в грунты |
Коэффициент αi |
|
на боковой поверхности |
под нижним концом сваи |
|
Песчаные |
||
крупные и средние |
1,0 |
1,2 |
мелкие |
1,0 |
1,1 |
пылеватые |
1,0 |
1,0 |
Глинистые |
||
супеси |
0,9 |
0,9 |
суглинки |
0,9 |
0,8 |
глины |
0,9 |
0,7 |
Глинистые |
1,0 |
1,0 |
7.12. Расчетная несущая
способность Р забивкой сваи с
уширенной пятой (рис. 58), воспринимающей осевую сжимающую нагрузку,
определяется по формуле
где Fп — площадь уширенной пяты
опирания, м2;
Fбп — площадь боковой
поверхности уширенной пяты и нижерасположенного конца сваи на контакте с
грунтом, в котором они остановлены, м2;
Fбс — площадь боковой
поверхности ствола выше верха уширенной пяты, м2;
fбп — расчетное сопротивление
сил трения грунта вдоль боковой поверхности Fбп пяты, принимаемое по табл. 37;
fбс=1 тс/м2 —
расчетное сопротивление сил трения грунта вдоль боковой поверхности Fбс ствола сваи, учитывается
только при прохождении сваей толщи минеральных грунтов;
k1 — см. п. 7.11.
Рис. 58. Расчетная схема определения
несущей способности забивкой сваи с уширенной пятой
7.13. Для свай-оболочек
(Ø>0,8 м до 2 м), опираемых на нескальные грунты, принимается Rc=1,3R, где R — расчетное сопротивление
согласно п. 7.8.
7.14. В тех случаях, когда
известны только общие данные о грунтах, допускается определять расчетную
несущую способность сваи по формуле
где σ — удельная (приведенная) несущая
способность сваи, принимаемая по табл. 40, тс/м2;
U — периметр поперечного
сечения ствола сваи, м;
L0 — глубина погружения сваи в
грунт, м.
7.15.
При отсутствии необходимых сведений по грунтам в местах погружения допускается
расчетную нагрузку на сваю определять по динамическим формулам на основе данных
по погружению пробных свай молотами или вибропогружателями.
7.16.
Необходимая минимальная энергия удара молота W, в кгс·м, должна отвечать условию
где 40 — коэффициент, кгс·м/тс;
Р′
— расчетная нагрузка на сваю по проекту, тc.
Примечание. При выборе
молотов для забивки наклонных свай вычисленную энергию удара следует
увеличивать умножением на повышающие коэффициенты, принимаемые при наклонах
свай 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1 соответственно 1,1; 1,15; 1,25; 1,4; 1,7.
7.17.
Расчетный отказ определяется по формуле:
где п —
коэффициент, зависящий от материала сваи и способов забивки, принимаемый по
табл. 41;
k1 – см. п. 7.11;
F — площадь, ограниченная
наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи
(независимо от наличия или отсутствия острия); для свай с уширенной пятой
величина F принимается равной полной
площади поперечного сечения пяты, м2;
Wр — расчетная энергия удара,
тc·см:
а) для дизель-молотов
расчетное значение энергии удара принимается:
для трубчатых Wp=0,9QH,
для штанговых Wp=0,4QH,
где Q —
вес ударной части молота, тс;
Н —
высота падения ударной части молота в период окончания забивки свай,
принимается равной:
для трубчатых — 280 см,
для штанговых при весах
ударных частей в 1250, 1800 и 2500 кгс соответственно 170, 200 и 220 см.
Примечание. При забивке
сваи в слабые грунты высота подскока-падения ударной части молота — может быть
меньше указанных выше. В таких случаях следует принимать значения Н, соответствующие фактически
замеренным;
Таблица 40
Грунтовые условия |
Удельная (приведенная) |
Тело |
9 |
Тело |
5 |
Тело |
3 |
Таблица 41
Свая |
Коэффициент n, тс/м2 |
Железобетонная |
150 |
Деревянная |
100 |
Деревянная |
80 |
Стальная |
500 |
Стальная |
300 |
б) для подвесных молотов и для молотов одиночного действия
где H —
фактическая высота подъема ударной части молота, см;
в) для молотов двойного
действия — согласно паспортным, данным;
г) для вибропогружателей принимается эквивалентная
величина Wp
по формуле Wp=44B,
где В — вынуждающая сила вибропогружателя, тc.
При забивке или
вибропогружении наклонных свай расчетные величины энергии ударов молотов и
эквивалентные им величины для вибропогружателей должны понижаться в зависимости
от наклона свай на величины коэффициентов, приведенных в п. 7.16.
М —
коэффициент, учитывающий влияние вибровоздействия на грунт, принимаемый равным
единице при использовании свайных молотов и по табл. 42 при использовании
вибропогружателей.
Таблица 42
Грунт, в котором работает острие сваи |
Коэффициент М |
Гравий |
1,3 |
Пески |
1,2 |
Песок |
1,1 |
Песок |
1,0 |
Супесь |
0,9 |
Суглинок |
0,8 |
Суглинок |
0,7 |
Суглинок |
0,6 |
Суглинок |
0,5 |
Примечание. При плотных
песках и гравии, а также супесях твердой консистенции значения коэффициентов М повышаются на 60 %, при установлении
плотности статическим зондированием — на 100 %;
Qп — полный вес молота или
вибропогружателя, тс;
q — вес сваи, наголовника и
подбабка, тс;
ε — коэффициент
восстановления удара, при забивке молотами ε2=0,2, при
применении вибропогружателей ε2=0.
7.18.
Фактическая расчетная несущая способность сваи P0 по данным ее забивки и добивки определяется по
формуле
где e0 — фактический отказ, равный
величине погружения сваи, см;
при забивке молотами — от
одного удара;
при применении
вибропогружателя — от его работы в течение одной минуты.
Формулами 7.17 и 7.18 следует
пользоваться при отказах не менее 0,2 см.
Конструирование
7.19. Глубина заложения
фундаментов вспомогательных сооружений должна назначаться по результатам
расчета грунтовых оснований с учетом:
а) геологических и
гидрогеологических условий места расположения сооружения;
б) глубины промерзания;
в) условий размыва грунтов
основания;
г) характерных особенностей
конструкции фундамента и метода производства работ по его возведению.
Для районов распространения
вечномерзлых грунтов при назначении глубины заложения фундаментов следует также
учитывать мерзлотно-грунтовые условия места расположения сооружения; при
маловлажных вечномерзлых и сезоннопромерзающих грунтах глубина заложения
подошвы фундамента не лимитируется.
7.20. Подошву фундамента
сборного, ряжевого и лежневого типов следует закладывать:
а) на суходолах и
неразмываемых поймах при пучинистых грунтах — не менее чем на 0,25 м ниже
расчетной глубины промерзания;
б) на суходолах и
неразмываемых поймах при непучинистых крупнопесчаных, гравелистых и
галечниковых грунтах и при скальных породах — независимо от глубины промерзания
грунтов;
в) на размываемых поймах на
0,5 м ниже глубины местного размыва у данной опоры с соблюдением
вышеприведенных указаний относительно промерзания. В случаях принятия защитных
мер от подмыва (каменная обсыпка, укрепление фашинами, шпунтовые ограждения и
т. п.) — только с учетом условий промерзания;
г) в руслах рек при
размываемых грунтах — на 0,5 м ниже глубины местного размыва у данной опоры, в
случае принятия защитных мер от подмыва или при неразмываемом грунте
допускается непосредственное опирание фундамента на выравненную его
поверхность.
7.21. В местах отсутствия
подмыва грунтов основания допускается подошву фундамента мелкого заложения
располагать на подсыпках толщиной не менее 0,3 м, устраиваемых из щебенистых,
галечниковых, гравелистых или песчаных грунтов.
Подсыпки под фундаменты,
сооружаемые в пределах суходолов, должны устраиваться на предварительно
очищенных от растительного покрова площадках.
Размеры подсыпки под
подошвой фундамента в плане следует назначать с расчетом, чтобы ширина бермы
была на 0,5 м больше размеров фундамента. Откосы подсыпки принимаются не круче
1:1,5.
В пределах водотоков
подсыпку надлежит устраивать из камня с откосами 1:1,5.
7.22. На немерзлых грунтах с
твердыми включениями, а также любых мерзлых грунтах следует применять забивные
стальные сваи.
7.23. В зависимости от
свободной длины сваи рекомендуется применять фундаменты, состоящие:
а) из одиночных деревянных
вертикальных свай — при свободной их длине до 2 м с постановкой горизонтальных
продольных и поперечных схваток около верхних концов свай. При свободной длине
свай менее 1 м постановка схваток необязательна;
б) из пакетных деревянных
вертикальных свай — при свободной их длине до 4 м с постановкой горизонтальных
продольных и поперечных схваток около верхних концов свай, при свободной длине
сваи менее 2 м постановка схваток необязательна;
в) из вертикальных и
наклонных деревянных свай (как одиночных, так и пакетных) — при свободной их
длине не свыше 4 м;
г) из стальных и
железобетонных вертикальных свай — при свободной их длине не свыше 6 м, при
условии обеспечения требуемой жесткости опор;
д) из вертикальных свай
любого типа, объединенных пространственным каркасом, — при глубинах воды свыше
4 м.
7.24. Несущую способность по
грунту сваи в мерзлых грунтах следует определять по расчетному отказу.
7.25. Глубина погружения
свай в грунт определяется в зависимости от расчетной нагрузки на сваю и
геологических условий, но должна быть для висячих свай не менее 3 м от уровня
возможного местного размыва дна реки у данной опоры.
В случаях последующего
устройства вокруг свайного фундамента ряжа с загрузкой камнем может быть
допущена меньшая глубина забивки свай, но при условии получения требуемого
отказа.
Для свай-стоек глубина
погружения определяется отметкой опорного пласта грунта.
7.26. Сваи, работающие на
растягивающие усилия, должны иметь необходимую прочность на растяжение в
сопряжениях с ростверком (плитой) в стыках и заделке их в грунте.
7.27. При расчетном
шарнирном опирании свай на скальную породу их низ должен быть заглублен в
неразмываемую толщу плотных или средней плотности наносных отложений не менее
чем на 1 м. При необходимости свайный фундамент укрепляется путем обсыпки
камнем (например, ограждением в виде ряжевой перемычки высотой не менее 1 м,
заполненной камнем).
При опирании свай
непосредственно на скалу (без укрепления путем обсыпки камнем), глубине забивки
свай ниже уровня размыва менее 3 м, а также во всех случаях, когда глубина воды
в месте устройства опор более 4 м, свайные фундаменты должны сооружаться с
применением подводных каркасов, связей или наклонных свай.
7.28. При просадочных
грунтах рекомендуется применять свайные фундаменты, сваи которых по возможности
должны проходить сквозь просадочную толщу грунта.
7.29. В конструкции
фундаментов с наклонными сваями следует предусматривать сваи, имеющие наклоны
вдоль и поперек оси моста.
7.30. Если фундаменты из
одних вертикальных свай не могут воспринять расчетные горизонтальные нагрузки,
то независимо от свободной длины свай часть из них или все следует располагать
с наклоном от 5:1 до 2:1 и в особых случаях до 1:1.
7.31. Сваи размещаются в
рядовом или шахматном порядке с расчетом возможно более равномерного
распределения на них нагрузки. Расстояние между осями забивных висячих свай
должно быть не менее трех толщин свай в уровне их острия и не менее 1,5 толщин
свай — в уровне низа плиты (ростверка), а для свай-оболочек — не менее 1 м в
свету. При двухрядном расположении вертикальных свай допускается уменьшать
расстояние между осями рядов до двух толщин свай.
Расстояние между осями
свай-стоек в уровне их низа должно быть не менее двух толщин свай.
7.32. Размещение свай в
плане внецентренно нагруженного фундамента следует производить в соответствии с
расчетной нагрузкой, действующей в плоскости подошвы плиты ростверка. При этом
равнодействующая постоянных сил, действующих на свайный фундамент, должна
проходить возможно ближе к центру тяжести плана свайного фундамента в уровне нижних
концов свай.
7.33.
Для фундаментов допускается использовать одиночные деревянные сваи с диаметром
в верхнем отрубе не менее 18 см. При необходимости устройства стыка сваи (рис. 59) последний выполняется на
штыре и стальных накладках (полосовых, уголковых, швеллерных) в количестве не
менее 4 штук, прикрепляемых 4-6 шурупами или глухарями каждая. Длина накладок
должна быть равна трем диаметрам свай. Накладки свай, погружаемых через
каркасы, должны быть плоскими, поставленными с расчетом, чтобы головки болтов и
гайки с концами болтов были заподлицо с поверхностью ствола сваи, а поперечное
сечение сваи — постоянным по всей длине, что должно быть оговорено в проекте.
Рис. 59. Стык деревянных
свай:
a — в торец с накладками; б
— в торец с патрубком; в — вполдерева
с хомутами; 1 — накладки из
металлической полосы или уголка; 2 —
шуруп; 3 — стык; 4 — патрубок; 5 — хомут; 6 — болт; 7 — штырь
7.34. Стыки одиночных
деревянных свай следует располагать в разных уровнях и не менее чем на 1,5-2 м
ниже уровня возможного местного размыва.
Если стыки свай не
заглублены в грунт, в их уровне должны быть поставлены схватки.
7.35. Пакетные сваи
составляются из бревен или брусьев, соединяемых между собой болтами. Стыки
бревен или брусьев размещаются вразбежку с расстоянием между стыками смежных
элементов не менее 1,5 м и перекрываются стальными, преимущественно уголковыми
накладками длиной, равной трем диаметрам бревна или стороны бруса на болтах, по
4-6 болтов в накладке.
Расстояние между болтами,
скрепляющими бревна или брусья в пакет, не должны превышать (в каждом ряду) 55
см. Сваи, погружаемые в каркасах, должны удовлетворять требованию, приведенному
в п. 7.33.
7.36. На поймах и суходолах
низ насадок и схваток свайных опор необходимо располагать выше естественной
поверхности грунта не менее чем на 0,5 м; в руслах рек — возможно ближе к
уровню воды.
7.37. В случае необходимости
укрепления грунта дна реки от размывов следует применять каменную наброску,
габионы и др.
7.38. Подводные диагональные
связи применять не рекомендуется, но допускается при условии обеспечения
систематического надзора и подтягивания тяжей, что должно быть оговорено в
проекте.
7.39. В местах залегания с
поверхности больших толщ слабых и относительно слабых грунтов допускается
применение забивных свай с уширенными пятами. Текучие и текуче-пластичные
грунты, а также торф, как правило, должны быть пройдены стволом сваи, а
уширенная пята заведена в нижележащие более прочные грунты. В тех случаях,
когда из материала уширенной пяты можно создать сваю, длина которой достаточна
для заведения ее нижнего конца в грунт с высокой несущей способностью,
применение забивных свай с уширенными пятами нецелесообразно.
Уширенные пяты забивных
деревянных свай рекомендуется устраивать в комлевой части и конструировать по
схемам» приведённым на рис. 60.
Рис. 60. Забивные деревянные
сваи с уширенной пятой:
а — из двух продольных коротышей; б — из четырех продольных коротышей
7.40. Головы деревянных свай
должны быть объединены деревянным или стальным ростверком, обеспечивающим
распределение на сваи нагрузок, действующих на свайный фундамент. В особых
случаях допускается головы свай объединять железобетонной плитой.
7.41. Толщина насадок
деревянных ростверков должна быть не менее 22 см, а ширина — обеспечивать
перекрытие голов свай ряда. Соединение свай с насадками должно осуществляться
хомутами либо планками, на болтах и шурупах (глухарях) с постановкой осевых
штырей.
7.42. Деревянные элементы
распределительной клетки ростверка должны быть скреплены с насадками и между
собой штырями, а металлические элементы с деревянными соединены костылями либо
шурупами.
7.43. Схватки всех видов
должны быть прирублены к сваям в чашку и прикреплены к ним болтами. Для
обеспечения заделки голов свай схватки должны быть парными.
7.44. Железобетонные сваи
должны объединяться железобетонной плитой.
Высота монолитной плиты
назначается по расчету, но не менее 50 см. Головы свай или свай-оболочек должны
быть заделаны в плиту не менее чем на 15 см при условии, что остальная часть
заделки осуществляется с помощью выпусков стержней продольной арматуры (без
устройства крюков) на длину, определенную расчетом, но не менее 20 диаметров
стержня при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержня — при
гладкой арматуре. Расстояние от края плиты до грани сваи должно быть не менее
25 см. Марка бетона плиты должна быть не ниже 150.
7.45. Головы стальных свай
рекомендуется объединять ростверком из стальных конструкций, жестко соединенных
со сваями при помощи привариваемых к ним переходных опорных башмаков.
7.46. Ширину ряжа (вдоль
моста) следует назначать не менее ⅓ его высоты и не менее 2 м. Верх ряжа
должен возвышаться над наивысшим уровнем ледохода вероятностью превышения 10 %
не менее чем на 1 м и не менее чем на 0,75 м над рабочим горизонтом воды.
Высота ряжа назначается с запасом 5 % на осадку и усушку.
7.47. На суходолах и реках
со слабым течением ряжи рекомендуются прямоугольными в плане. Ряжи,
подверженные действию льда, следует совмещать с ледорезами. В этом случае с
верховой стороны ряжа необходимо устраивать вертикальное режущее ребро. При
сильном ледоходе ряжи следует устраивать с ледорезами, имеющими режущее ребро с
наклоном 1:1,5-1:1,75. На реках с особо сильным ледоходом необходимо
предусматривать также сооружение аванпостных ледорезов.
7.48. Венцы стен ряжа
укладываются или с просветами, равными высоте бруса или окантованного бревна,
или вплотную друг к другу.
7.49. Ряж заполняется
камнем. При ряжах, венцы которых укладываются с просветами, размеры камня
должны быть больше просветов.
7.50. Ряжи следует рубить из
брусьев сечением не меньше 18×18 см, либо из круглых или окантованных на
два каната бревен диаметром не меньше 18 см. Диаметр бревен и размеры
поперечных сечений брусьев принимаются в зависимости от величин давлений,
передаваемых на ряж.
7.51. Между наружными
стенами ряжа необходимо устраивать поперечные и продольные перегородки
(внутренние стены). Размеры сторон ячеек, образуемых внутренними стенами, не
должны превышать 2 м.
7.52. Стыки бревен или
брусьев в стенах ряжа следует располагать вразбежку. В крайних ячейках ряжа
стыкование бревен или брусьев не допускается.
7.53. В углах наружных стен
ряжа, а также в местах примыкания перегородок должны устанавливаться
вертикальные брусья или окантованные бревна-сжимы с овальными по высоте дырами
(прорезями) для болтов, через три венца в четвертом.
В поперечном направлении
наружные стены ряжа должны соединяться также стальными тяжами диаметром 22 мм,
пропускаемыми через сжимы.
7.54. Под опорными частями
опирающихся на ряж конструкций или под стойками рамных надстроек должны
делаться стены на всю высоту ряжа. В других местах поперечные и продольные
стены можно выполнять в виде отдельных распорок высотой в несколько венцов,
располагая их по фасаду ряжа в шахматном порядке. Венцы ряжа следует соединять
между собой штырями.
7.55. В нижней части ряжа
должен быть устроен пол (днище) на высоте 2-4 венца от низа (тем выше, чем
слабее грунт) из бревен, врубленных в венцы наружных стен. Расстояние между
бревнами пола следует назначать в зависимости от крупности камня, которым
загружается ряж.
В ряжах, устанавливаемых на
плаву, венцы, расположенные ниже пола, соединяются стальными хомутами с двумя
рядами венцов, расположенных выше пола.
7.56. Ряжи устанавливаются
на выровненное каменной наброской дно. Нижние два венца ряжа должны быть
заделаны в подсыпку.
7.57. Для предохранения от
подмыва по периметру ряжа следует устраивать каменную наброску на высоту
1,0-1,5 м выше подошвы ряжа с горизонтальной бермой шириной не менее 0,5 м и с
уклоном откосов порядка 1:1,5-1:2.
7.58. При проектировании
деревянных и стальных ростверков, а также ряжей, помимо приведенных требований,
необходимо руководствоваться указаниями разделов 8 и 10 по проектированию деревянных
и стальных конструкций.
Расчеты
фундаментов
7.59. Расчеты грунтовых
оснований и фундаментов вспомогательных сооружений следует производить по
предельным состояниям I и II.
По предельным состояниям I
следует рассчитывать как фундаменты мелкого заложения, так и свайные. Расчеты
выполняют:
а) на прочность и
устойчивость формы конструкции фундамента (по материалу) согласно разделам 8—10;
б) на прочность
(устойчивость) грунтовых оснований фундаментов мелкого заложения, а также
несущую способность по грунту свайных фундаментов согласно настоящему разделу;
в) на устойчивость положения
фундаментов (против опрокидывания и скольжения) согласно разделу 1.
Фундаменты вспомогательных
сооружений не рассчитывают на действие сил пучения.
По второму предельному
состоянию следует рассчитывать массивные, ряжевые и лежневые фундаменты,
проверяя положение равнодействующей нормальных нагрузок в уровне подошвы этих
фундаментов согласно п. 7.63.
В расчетах оснований и
фундаментов горизонтальные нагрузки необходимо учитывать действующими либо
вдоль, либо поперек оси моста.
7.60. Расчеты прочности
оснований фундаментов мелкого заложения следует производить по формуле
(или 1,3R согласно п. 7.10),
где σ — наибольшее напряжение на грунт;
N —
осевая сжимающая сила от расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента;
М —
момент в уровне подошвы фундамента относительно его центра тяжести от расчетных
нагрузок;
F и
W — площадь и момент сопротивления
подошвы фундамента;
R — расчетное сопротивление
осевому сжатию грунта в уровне подошвы фундамента.
Если (где W — момент сопротивления подошвы
фундамента, относящийся к наименее нагруженному ребру), то наибольшее
напряжение в грунте под фундаментом допускается определять исходя из
треугольной формы эпюры сжимающих напряжений, построенной в пределах части
подошвы таким образом, чтобы объем этой эпюры равнялся величине
равнодействующей расчетных нагрузок, воспринимаемых фундаментом, а сама
равнодействующая проходила через центр тяжести эпюры. В этом случае при
фундаменте прямоугольной формы величину наибольшего напряжения в грунте следует
определять по формуле
где а — длина
подошвы фундамента;
b — ширина подошвы фундамента
(в направлении, перпендикулярном плоскости действия момента М).
Примечания.
1. Если ниже несущего пласта (на который опирается подошва фундамента мелкого
заложения) залегает слой более слабого грунта, то необходимо дополнительно
проверить прочность этого слоя с учетом распределения давления под углом 10° к
вертикали в несущем пласте из песчаных грунтов и 5° — из глинистых грунтов.
Указанная проверка производится на нагрузку, равную сумме осевой сжимающей силы
N и веса столба грунта, площадь
основания которого в уровне кровли слабого слоя определяется указанными выше
углами распределения давления.
2. Объемный
вес загруженного камнем ряжа следует принимать равным 1,9 тс/м3. При
проверке устойчивости вес части ряжа, погруженного в воду, принимать равным 1,2
тс/м3.
3. Расчетные значения площади F,
момента сопротивления W подошвы
ряжевого фундамента принимают равным 0,7 от величин, вычисленных по габаритным
размерам их внешнего контура.
7.61.
Проверка устойчивости против скольжения производится с учетом взвешивающего
действия воды при наивысшем рабочем уровне, при следующих значениях
коэффициентов трения подошвы фундамента по грунту:
Для глин и
скальных грунтов с смыливающейся поверхностью (глинистые известняки, глинистые
сланцы и т. п.) при затоплении водой 0,10
Для тех же
грунтов во влажном состоянии 0,25
Для тех же
грунтов в сухом состоянии 0,30
Для
суглинков и супесей 0,30
Для песков 0,40
Для
гравелистых и галечниковых грунтов 0,50
Для скальных
пород с несмыливающейся поверхностью 0,60
7.62. Не рекомендуется
располагать фундаменты вспомогательных сооружений:
на крутых склонах;
при наличии под несущим
пластом слоя немерзлого слабого или мерзлого оттаивающего в процессе
эксплуатации вспомогательного сооружения глинистого грунта;
при наличии прослоек
водонасыщенного грунта, подстилаемого глиной.
При необходимости такого
расположения фундаментов их следует рассчитывать на устойчивость против
глубокого сдвига-смещения фундамента совместно с грунтом по
кругло-цилиндрической поверхности скольжения. Кроме того, для сооружений,
возводимых на крутых склонах, следует проверять возможность возникновения
локальных оползневых сдвигов на ранее устойчивых склонах, вследствие
дополнительного их нагружения весом насыпи или опоры, нарушения устойчивости
пластов грунта в процессе производства работ или изменения режима грунтовых
вод.
7.63.
Для оснований фундаментов мелкого заложения (массивного, ряжевого и лежневого
типов), рассчитываемых без учета заделки в грунте, положение равнодействующей
активных сил, характеризуемое относительным эксцентриситетом должно быть
ограничено следующими пределами:
1) на нескальных грунтах при
отсутствии бокового давления грунта на фундамент:
а) при учете только
постоянных нагрузок — 0,2;
б) при учете постоянных и
временных нагрузок — 1,0;
2) на нескальных грунтах при
наличии бокового давления грунта на фундамент:
а) при учете только
постоянных нагрузок — 0,5;
б) при учете постоянных и
временных нагрузок — 0,6;
3) на скальных породах, при
учете постоянных и временных нагрузок — 1,2,
где — эксцентриситет
приложения вертикальной равнодействующей N
относительно центра тяжести подошвы фундамента;
М —
момент действующих сил относительно главной центральной оси подошвы фундамента;
— радиус ядра сечения по
подошве фундамента, причем момент сопротивления W относится к менее нагруженной грани.
7.64. В общем случае свайные
фундаменты следует рассчитывать, как пространственные конструкции. Расчет
свайных фундаментов, имеющих вертикальную плоскость симметрии, на нагрузки,
действующие в этой плоскости, допускается производить по плоской расчетной
схеме, представляющей собой проекцию фундамента на указанную плоскость. По плоской
расчетной схеме допускается рассчитывать также фундаменты с одними
вертикальными сваями на нагрузки, действующие в вертикальной плоскости, которая
проходит через центр тяжести поперечных сечений всех свай перпендикулярно
вертикальной плоскости симметрии фундамента.
7.65. При срезке грунта или
возможности размыва дна расчетную поверхность грунта следует принимать
соответственно на отметке срезки или местного размыва у опоры.
7.66. В
случае, если конструкция сопряжения свай с вышерасположенной частью фундамента
(плитой фундамента, распределительной балкой или насадкой) полностью исключает
возможность их взаимного поворота, следует принимать верхние концы свай жестко
защемленными; в противном случае — шарнирно закрепленными.
Примыкание верхних концов
деревянных свай к насадкам следует рассматривать, как шарнирное.
7.67.
Перемещения фундаментной конструкции, усилия, действующие на каждую сваю, а
также гибкость свай допускается определять в предположении, что сваи в нижней
части имеют жесткую заделку (закрепление против поперечных смещений и
поворота), расположенную на глубине hм от расчетной поверхности
грунта. Исключение составляют фундаменты со сваями, погруженными в грунт на
глубину менее 3 м и опертыми на скальную породу, а также фундаменты со сваями,
погруженными в грунт с предварительным устройством уширения в нижней части
свай. Такие фундаменты рекомендуется рассчитывать, рассматривая закрепление
свай в грунте шарнирным. При опирании свай на скальную породу шарнир следует
принимать на уровне поверхности скальной породы, а при наличии у свай уширения
— на уровне верха уширения.
7.68. В
случаях, когда замена закрепления верхнего и нижнего концов свай, принятого
согласно пп. 7.66 и 7.67, на шарнирное не приводит к геометрической изменяемости конструкции,
допускается расчет фундамента (за исключением определения гибкости свай)
упрощать, принимая сваи шарнирно закрепленными вверху и внизу.
7.69.
Глубину hм расположения жесткой заделки (см. п. 7.67) следует определять по
формуле:
а)
при h≤2ηd
б) при h≥2ηd hм=ηd,
где h —
глубина погружения сваи, считая от расчетной поверхности грунта;
d — толщина ствола сваи
(сторона квадратного сечения или диаметр круглого);
η — коэффициент, принимаемый по
табл. 43
в зависимости от материала сваи и вида верхнего слоя грунта (считая от его
расчетной поверхности).
Таблица 43
Вид грунта |
Коэффициент η для свай |
|
деревянных |
железобетонных и стальных |
|
Пески |
4,5 |
6 |
Пески |
5 |
7 |
Илы, |
6 |
8 |
В тех случаях, когда сваи
заделаны в грунте, который сохраняется в мерзлом состоянии в течение всего
периода эксплуатации временного сооружения, величину hм следует определять по
формуле hм=ηd независимо от глубины h.
7.70.
Если по расчету получаются растягивающие усилия в сваях, то в случаях, когда
конструкция сопряжения свай с вышерасположенной частью фундамента не может
обеспечить передачу таких усилий, требуется повторить расчет, изменив плоскую
расчетную схему фундамента путем исключения из нее растянутых свай.
7.71.
Свайные фундаменты следует рассчитывать согласно прилож. 16, раздел 1 которого содержит
формулы, охватывающие расчеты свайных фундаментов, не усиленных каркасом, а
раздел 2 — расчеты свайных фундаментов, усиленных каркасом, соединенным с
плитой или балками ростверка. Предполагается, что каркас внизу имеет решетку, в
ячейках которой без зазоров расположены сваи. Это требование должно
обеспечиваться надежными методами заклинки свай в ячейках каркаса
(дерево-металлическими клиньями, мешками с цементом и т. п.).
В расчетах свайных
фундаментов допускается использование формул, приведенных в пп. 7.72—7.74.
7.72.
Если в фундаменте только вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как
жестко заделанные в вышерасположенной конструкции (см. п. 7.66) и в грунте (см. п. 7.67), то продольное усилие N и наибольший изгибающий момент М в свае допускается определять по
формулам
где Рх,
Нх и М0 — вертикальная и горизонтальная составляющие внешней
нагрузки на фундамент и ее момент относительно точки О, расположенной в уровне низа конструкции, объединяющей головы
свай, на вертикали, проходящей через центр тяжести поперечных сечений всех свай
(рис. 61);
nоб — общее число свай в
фундаменте;
х —
координата головы сваи, для которой определяется продольная сила N;
хi — координата
головы сваи каждого (i-го) ряда, перпендикулярного плоскости действия внешней
нагрузки (i-ой сваи на плоской схеме —
см. рис. 61);
ki
— число свай в каждом (i-ом)
ряду;
l0 — длина участка сваи над
расчетной поверхностью грунта; при подошве плиты фундамента, расположенной на
уровне этой поверхности или ниже, следует принимать l0=0;
hм — глубина расположения жесткой
заделки сваи, считая от расчетной поверхности грунта (определяется по п. 7.69).
7.73.
Если в фундаменте только вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как
шарнирно прикрепленные к вышерасположенной конструкции (см. п. 7.66) и жестко заделанные в
грунте (см. п. 7.67), то продольное усилие N и
наибольший (по длине свай) изгибающий момент М1 в поперечном сечении допускается определять по
формулам
где d —
толщина ствола сваи;
η1
— коэффициент, принимаемый равным 0,5, за исключением районов распространения
вечномерзлых грунтов, для которых следует принимать η1=1,0;
η
— коэффициент, принимаемый по п. 7.69.
Остальные величины пояснены
в п. 7.72.
Рис. 61. Расчетная схема
фундамента из вертикальных свай
7.74.
Для свайных фундаментов с симметричной плоской расчетной схемой, показанной на
рис. 62, допускается согласно п. 7.68 принимать сваи шарнирно
закрепленными вверху и внизу и при показателе наклона свай iн≥3 продольные усилия N
определять по формулам:
а) в наклонных сваях
б) в вертикальных сваях
где nн и nв — число наклонных и
вертикальных свай;
е —
расстояние на плоской расчетной схеме между вертикальными сваями и осью опоры
(см. рис. 62);
Pz,
Hх и M0 — по п. 7.72.
Рис. 62. Расчетная схема
фундамента с вертикальными и наклонными сваями
7.75.
Свободную длину свай lc следует определять с учетом вида закрепления свай вверху и внизу,
принимаемого по пп. 7.66 и 7.67, и схемы расположения свай в фундаменте:
а) в случае однорядного
фундамента, как правило, следует принимать lc=2lм;
б) в случае наличия в
фундаменте наклонных свай, сопротивляющихся смещению конструкции, объединяющей
головы свай, в любом направлении, допускается принимать:
lc=0,5lм при заделке свай вверху и
внизу;
lc=0,75lм при заделке вверху и
шарнире внизу или при шарнире вверху и заделке внизу;
lc=lм при шарнирах вверху и
внизу;
в) в остальных случаях
допускается принимать:
lc=lм при заделке свай вверху и
внизу;
lc=2lм при заделке вверху и
шарнире внизу или при шарнире вверху и заделке внизу.
Здесь lм длина изгиба сваи. Если
свая рассматривается как жестко защемленная в грунте, длину изгиба сваи следует
определять по формуле
а если свая рассматривается
как шарнирно закрепленная в грунте — принимать равной расстоянию по вертикали
от головы сваи до места расположения шарнира (см. п. 7.67).
Для фундаментов, усиленных
каркасом (см. п. 7.71), свободную длину l0 свай следует принимать
согласно прилож. 16.
7.76. Несущую способность
грунтового основания фундаментов из свай следует проверять по формуле
где Nmax — наибольшее продольное усилие в свае;
Р —
расчетная несущая способность одиночной сваи при сжатии;
m и m1 — коэффициенты условий
работы.
В случаях, когда свайный
фундамент имеет монолитную плиту, лежащую на грунте или заглубленную в любой
грунт, кроме илов, текучих или текучепластичных глин и суглинков, следует
принимать m=1,1; в остальных случаях m=1.
В случаях, когда в
направлении действия внешних нагрузок фундамент имеет один или несколько рядов
из четырех или более свай и в составе нагрузок учитывается давление ветра и
льда, допускается принимать m1=1,1; в остальных случаях m1=1.
Если Nmin+G<0, должно быть дополнительно проверено условие |Nmin+G|<Po,
где Nmin
— наименьшее продольное усилие в верхнем сечении сваи (отрицательно при
растяжении);
G — собственный вес сваи;
Рo — расчетная несущая способность одиночной сваи при
растяжении.
Рис. 63 Схема для расчета
конструкции, объединяющей головы сваи
7.77. Прочность конструкции,
объединяющей головы свай, следует рассчитывать, учитывая фактическую передачу
усилий на нее от обстройки опоры и от свай (рис. 63), а при наличии каркаса и от
каркаса. Прочность каркаса следует рассчитывать, рассматривая его закрепленным
на конструкции, объединяющей головы свай, и загруженным усилиями, передаваемыми
сваями решетке каркаса.
8.
ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Общие требования
8.1. Расчеты и
конструирование узлов деревянных конструкций вспомогательных сооружений должны
выполняться в соответствии с главой СНиП II-В.4-71* «Деревянные
конструкции. Нормы проектирования» с учетом дополнительных требований пп. 8.2—8.21 и
значений коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в
разделах 1,
3—7.
8.2. В
деревянных конструкциях вспомогательных сооружений следует применять:
а) в прогонах, пакетах
подкрановых эстакад и рабочих мостиков — древесину хвойных пород,
удовлетворяющую требованиям к I категории;
б) в элементах прочих
несущих конструкций — древесину хвойных и лиственных пород, отвечающую
требованиям ко II категории;
в) в элементах
вспомогательного назначения, повреждение которых не нарушает целостности
несущих конструкций, — древесину хвойных и лиственных пород III категории;
г) в элементах деревянной
опалубки — по указаниям раздела 5.
Примечания.
1. В конструкциях тепляков, утеплений опалубок, настилов тротуаров, ограждений
допускается использовать кругляк толщиной 4-7 см (жерди) и подтоварник.
2. В
элементах древесины II категории в частичное смягчение требований СНиП II—B.4-71 допускается:
а) для
пиломатериалов:
глубина и
длина трещин вне зон соединений не более 1/2 толщины и длины элемента (вместо
1/3);
сумма
размеров сучков на длине 20 см должна быть не свыше 1/5 стороны элемента
(вместо 1/3);
б) для
круглого леса:
не
нормируется косослой;
глубина трещин вне зон соединений — не более 1/2 толщины элемента
(вместо 1/3).
8.3. Лесоматериалы, бывшие в
употреблении, допускаются к применению при условии, что они удовлетворяют по
качеству всем приведенным выше требованиям.
8.4. Влажность древесины для
изготовления конструкций, работающих с полным использованием расчетных
сопротивлений либо требующих особо тщательного изготовления и плотной пригонки
(опалубка, инвентарные конструкции) должна быть не более 25 %, а для окрашиваемых
конструкций — не более 20 %. Влажность клееных конструкций должна приниматься
по СНиП II—B.4-71. В остальных случаях
влажность древесины не ограничивается.
8.5. Шпалы и брусья для
подкрановых и перекаточных путей должны применяться типов IБ и IIБ из
хвойных пород.
8.6. При назначении
расчетных сопротивлений влияние условий эксплуатации учитывается только в
следующих случаях:
а) расчетные сопротивления
древесины конструкций, расположенных под водой, снижаются умножением на
коэффициент условий работы, равный 0,9;
б) расчетные сопротивления
элементов опалубки и тепляков, подвергающихся воздействию пара, снижаются
умножением на коэффициент условий работы, равный 0,8.
8.7. Расчетные сопротивления
элементов заборного крепления ограждения котлованов повышаются умножением на
коэффициент условий работы, равный 1,1.
При расчете элементов
опалубки монолитных конструкций (кроме поддерживающих лесов) расчетные
сопротивления древесины и фанеры увеличиваются умножением на коэффициент
условий работы, равный 1,15.
Расчетные сопротивления на
изгиб, растяжение, сжатие и смятие вдоль торца прогонов и пакетов подкрановых
эстакад, рабочих мостиков, тротуаров при действии временной вертикальной
нагрузки увеличиваются умножением на коэффициент условий работы 1,10.
При расчетах на смятие
сопряжения насадок со сваями (стойками) вводится коэффициент условий работы т=1,2.
Расчетную несущую
способность цилиндрических нагелей в соединениях надземных конструкций
определяют согласно главе СНиП II-B.4-71. Величину расчетной несущей способности
умножают:
для всех видов нагелей и
нагрузок — на коэффициент условий работы т=1,25;
для гвоздевых соединений,
работающих на боковое давление бетонной смеси, — на коэффициент условий работы т=1,75.
Расчетную несущую
способность нагелей в соединениях элементов конструкций, подвергающихся
длительному увлажнению (в том числе пропариванию), снижают умножением на
коэффициент условий работы т=0,85.
8.8. Размеры сечений
элементов и деталей должны быть не менее указанных в табл. 44.
Конструирование элементов из круглого леса должно производиться с учетом сбега
бревен, равного 1 см на 1 пог. м бревна.
Таблица 44
Наименование элемента и характеристика |
Наименьшие размеры |
Толщина, |
|
настилов |
4 |
перил |
2 |
Диаметр |
|
основных элементов |
18 |
второстепенных элементов |
14 |
Размер |
18/2 |
Размер |
|
основных элементов |
16 |
связей, накладок, элементов опалубки, перил |
8 |
Диаметр |
3 |
Толщина |
6 |
Толщина |
4 |
Диаметр |
16 |
Диаметр |
12 |
8.9. В изгибаемых элементах,
в сечениях с наибольшими изгибающими моментами, необходимо избегать ослабления
подрезками крайних растянутых волокон. Глубина подрезки в опорных сечениях
допускается не более чем на 1/3 толщины элемента, длина опорной площади
подрезки не должна превышать толщины элемента.
Глубина врубок и врезок в
стойках, насадках и связях должна быть не более 1/3 толщины элемента и не менее
2 см в брусьях и 3 см в бревнах. Рабочую плоскость смятия, как правило, следует
располагать перпендикулярно к оси примыкающего сжатого элемента.
Несимметричное ослабление
сечения стоек не должно превышать 0,4 площади поперечного сечения и
симметричное — 0,5.
8.10. Для уменьшения
размеров поперечного сечения элементов, работа которых определяется напряжением
на смятие древесины поперек волокон, следует применять в узлах металлические
прокладки. Прокладки должны рассчитываться на изгиб.
Скобы в узловых сопряжениях
применяются только в качестве нерасчетных скреплений.
8.11. Неинвентарные
деревянные конструкции могут проектироваться без соблюдения требований о
проветривании и доступе к местам соединения для осмотра. При сроке службы
деревянных конструкций менее 5 лет допускается не предусматривать их защиты от
загнивания.
Дополнительные
требования к деревянным опорам подкрановых эстакад, рабочих мостиков, монтажных
подмостей
8.12. Опоры следует
проектировать свайными, свайно-рамными, рамно-ряжевыми, ряжевыми, лежневыми или
клеточными (последние преимущественно для устоев высотой не более 2 м). При
установке опор вне русла реки на лежневое основание должны быть приняты меры к
отводу от опор поверхностных вод и обеспечению защиты основания от подмыва,
пучения и просадки грунта.
При высоте до 6 м и пролетах
до 6 м рекомендуется применять плоские свайные опоры.
При больших высотах и
пролетах следует применять двухрядные башенные опоры с расстоянием по фасаду
моста 1/4-1/5 высоты опоры.
При высоте опоры над грунтом
более 2 м должны ставиться диагональные схватки, крепящиеся к сваям на врубках
с болтами.
При высоте опор более 6 м
следует забивать наклонные сваи или ставить укосины с уклоном не более 4:1.
Разрешается установка верхнего конца укосины под насадку; нижний конец укосины
должен врубаться в вертикальную откосную сваю или нижнюю насадку.
Насадки должны крепиться к
сваям вертикальными штырями и дополнительно с помощью скоб, двусторонних планок
или хомутов.
8.13. Надстройку опор на
свайном основании рекомендуется выполнять, как правило, из инвентарных
элементов, а при соответствующем обосновании из индивидуальных объемных рамных
блоков, изготовляемых в стороне и устанавливаемых в собранном виде.
8.14. Опоры рекомендуется
обшивать пластинами толщиной 10 см до уровня на 0,5 м выше горизонта ледохода
вероятностью превышения 10 %, а при возможном карчеходе ограждать защитной
заостренной в плане стенкой.
8.15. В клеточных опорах
нижний ряд брусьев следует делать сплошным. Число брусьев в ряду подбирается по
условиям смятия поперек волокон.
Каждый брус должен
прикрепляться к нижнему ряду двумя скобами.
8.16. При устройстве
ряжевого основания опор могут применяться ряжевые опоры на всю высоту или опоры
с рамной надстройкой из инвентарных или индивидуальных конструкций
(рамно-ряжевые опоры). На водотоках с сильным ледоходом рекомендуется рамную
надстройку возводить, начиная с отметки на 1,0 м выше уровня ледохода
вероятностью превышения 10 %. Целесообразно высокие ряжи делать
телескопическими.
Выше уровня ледохода ряжи
рекомендуется делать со сквозными наружными стенками без врубок.
При конструировании ряжевых
опор должны соблюдаться требования, изложенные в разделе «Основания и
фундаменты».
8.17. Деревянные опоры
рассчитывают в предположении, что укосины, диагональные связи и раскосы не
воспринимают вертикальных сил.
Глубина забивки откосных
свай опор, а также свай ледорезов назначается исходя из условной расчетной
нагрузки на сваю, принимаемой 10 тс, если в проекте не указана большая
нагрузка.
Усилия D в схватках и диагональных
связях деревянных опор определяют по формуле
где ΣH —
сумма горизонтальных усилий;
α — угол наклона связей
к горизонтали.
8.18. Свободную длину стоек
башенных опор принимают равной расстояниям между узлами связей.
Свободную длину свай
принимают по указаниям раздела «Основания и фундаменты».
Гибкость деревянных стоек
должна быть не более 100, связей — 150.
8.19. Расчеты на
устойчивость положения опор против опрокидывания производят относительно сроста
наружной коренной сваи при опорах без укосин или наклонных свай и относительно
нижней точки боковой укосины или наклонной сваи — при опорах с боковыми
укосинами или наклонными сваями.
8.20. Длина свободного конца
лежней и насадок рам, а также опорных элементов, к которым примыкают сжатые
стойки, должна быть не менее толщины опорного элемента и не менее 20 см.
Стыки стоек следует
осуществлять впритык на штыре с примыканием торцов всей плоскостью и
перекрытием стыка стальными накладками на болтах или отрезком трубы.
В соединениях связей со
стойками обязательно устройство врубок.
Все соединяемые элементы
опор должны быть стянуты болтами, а при необходимости хомутами. Болты должны
иметь стальные шайбы с обоих концов.
8.21.
При устройстве лежневых опор на просадочных и пучинистых грунтах следует
предусматривать устройство опорных клеток на оголовках для обеспечения
регулировки положения пролетных строений при пучении и просадках грунта.
9. БЕТОННЫЕ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
9.1. Расчет несущей
способности бетонных и железобетонных элементов вспомогательных сооружений
(свай, ростверков, фундаментных блоков, стоек и других элементов, не входящих в
состав конструкций постоянных мостов) должен выполняться в соответствии с
главой СниП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» с
учетом дополнительных указаний пп. 9.2—9.6 и значений коэффициентов
условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в разделах 3—7.
9.2.
Бетонные и железобетонные конструкции должны рассчитываться по первому
предельному состоянию на прочность и устойчивость формы и по второму
предельному состоянию по деформациям.
Расчеты усталостного
разрушения, разрушения под совместным воздействием силовых факторов и
неблагоприятных воздействий внешней среды, образования и раскрытия трещин
допускается не производить.
Примечание. Расчет по
трещиностойкости (третья категория) должен производиться только при применении
арматуры класса A—IV и выше и арматурных
стержней диаметром свыше 30 мм класса AI—AIII.
9.3. Проектные марки бетона
должны назначаться только по прочности.
9.4. Арматура для
железобетонных конструкций должна назначаться в соответствии с общими
требованиями СНиП II-21-75. При этом за расчетную температуру
принимается температура, ожидаемая в период производства работ. Допускается
применять арматуру марок, допускаемых СНиП II-21-75 только для температур выше
минус 40° и в случае действия температур ниже минус 40 °С при условии снижения
расчетных сопротивлений на 30 %.
9.5. В проектах
вспомогательных бетонных и железобетонных конструкций, расположенных в зонах с
температурой наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С, должно содержаться
указание о том, что изготовление их должно производиться по общим нормам
производства работ, без учета дополнительных технологических требований к
конструкциям северного исполнения.
9.6.
При расчетах закладных анкерных закреплений в бетоне вспомогательных или
основных конструкций должны учитываться коэффициенты надежности, равные 2 для
анкеров пролетных строений и приемных консолей и 1,5 — для анкеров в соединении
стоек опор с ростверками (см. раздел 6).
Для закладных деталей
конструкций, эксплуатируемых при температуре выше минус 40°, должны применяться
стали марок, приведенных в главе СНиП II-21-75. При температурах ниже минус 40°
следует применять стали в соответствии с рекомендациями раздела 10.
10.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
10.1. Проектирование
стальных конструкций вспомогательных сооружений должно выполняться в
соответствии с главой СНиП II—B.3-72 «Стальные конструкции.
Нормы проектирования» с учетом дополнительных указаний пп. 10.2—10.21 и
значений коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в
разделах 1,
3—7.
10.2.
Марки стали для вспомогательных сооружений следует назначать в соответствии с
разделом 2 и приложением 1 главы СНиП II-B.3-72 с учетом изменений, приведенных в
Бюллетене строительной техники № 1 и 2 за 1976 г. (прилож. 17).
При определении группы
конструкций по приложению 1 к упомянутой главе СНиП следует руководствоваться
следующими указаниями:
Группа I. Инвентарные сварные
конструкции, работающие в особо тяжелых условиях и подвергающиеся
непосредственному воздействию динамических или вибрационных нагрузок:
устройства для подъема (опускания) и надвижки, пролетные строения подкрановых
эстакад и рабочих мостиков, подкопровые мосты, подмости для погружения свай и
оболочек и т. п.
Группа II. Неинвентарные сварные конструкции, находящиеся под
непосредственным воздействием динамических или вибрационных нагрузок,
устройства для подъема (опускания) и надвижки, пролетные строения подкрановых
эстакад и рабочих мостиков, подкопровые мосты, подмости для погружения свай и
оболочек и т. п.
Группы
III и IV.
Сварные конструкции, не подвергающиеся непосредственному воздействию подвижных
или вибрационных нагрузок, — инвентарные и неинвентарные несущие конструкции и
элементы (стойки, ростверки, крепление котлованов, понтоны и т. п.).
При этом все марки сталей,
рекомендуемые приложением 1 СНиП II-В.3-72 для конструкций I,
II, III и IV групп, эксплуатируемых при температуре ниже минус 40 °С,
допускается применять с заменой требований по ударной вязкости при температуре
минус 70 °С (категории 9 и 15 по ГОСТ 19281-73 и ГОСТ
19282-73) требованием по ударной вязкости при температуре минус 40 °С
(категории 6 и 12 по ГОСТ 19281-73 и ГОСТ
19282-73).
Группа
VI.
Вспомогательные конструкции, а также слабонагруженные конструкции и элементы с
напряжением менее 0,4 расчетного сопротивления с применением сварки и без
сварки (различные устройства и приспособления, стальные элементы деревянных
конструкций, оборудование для укладки бетона, лестницы, площадки, бункера и т.
п.).
Группа
VII.
Конструкции, относящиеся к группам I и II при выполнении их клепаными
(болтовыми).
Группа
VIII. Конструкции,
относящиеся к группам III и IV, при выполнении их клепаными, болтовыми, а также
элементы конструкций, не имеющие сварных соединений.
10.3. При температуре выше
минус 40 °С разрешается применение для любых конструкций низколегированных
сталей марок 15ХСНД, 102С1Д и углеродистой стали марки 16Д по ГОСТ 6713-75. При
температуре ниже минус 40° допускается для любых конструкций применять стали
марки 15ХСНД-2, 15ХСНД-3, 15ХСНД-40, 10ХСНД-2, 10ХСНД-3, 10Г2С1Д-3, 10Г2С1Д-40
по ГОСТ 6713-75.
В целях унификации снабжения
рекомендуется в первую очередь применять стали марок ВСт.3, 10ХСНД, 15ХСНД и
для элементов из труб — 09Г2С и Ст.20.
Применение несущих
конструкций из рельсов всех типов без устройства сварных соединений допускается
без ограничений при любых климатических условиях. Значения расчетных
сопротивлений для расчетов должны приниматься, как для стали класса 38/23, а
для рельсов Р43 и Р50, как для стали класса 44/29.
10.4. Для вант, расчалок,
якорных закреплений и др. следует применять стальные канаты типов, приведенных
в табл. 45.
Таблица 45
Тип каната |
Конструкция |
ГОСТ |
Рекомендуемые диаметры, |
Спиральный |
1×37 |
3064-66 |
12,0-17,0 |
1×61 |
3065-66 |
18,0-25,5 |
|
Двойной |
6×36÷7×7 |
7669-69* |
28,0-61,5 |
Двойной |
6×19÷7×7 |
14954-69 |
8,0-55,0 |
10.5. Для несущих элементов
трубчатого сечения рекомендуется применять стальные бесшовные трубы по ГОСТ
8732-70* группы В (ГОСТ
8731-74) из стали марки 20 (ГОСТ 1050-74) и 09Г2С (ГОСТ
19282-73).
Расчетные сопротивления для
стали марки 20 принимать, как для стали класса 38/23.
В конструкциях,
предназначенных для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С, трубы должны
поставляться по группе Г термообработанными.
Нормы механических свойств
должны соответствовать указанным в стандартах на сталь.
Разрешается также применение
труб электросварных по ГОСТ 10704-76, удовлетворяющих требованиям для группы А
по ГОСТ 10705-76.
10.6. Для фрикционных
болтовых соединений должны применяться метизы, отвечающие требованиям ОСТ
35-02-72 «Болты высокопрочные, гайки и шайбы к ним».
Для конструкций,
эксплуатируемых при температуре выше минус 40 °С, допускается применять
высокопрочные болты из стали 40Х по ТУ 14-4-87-72.
10.7. Марки сталей для
болтов следует назначать в соответствии с требованиями раздела 2 главы СНиП II—B.3-72
(с учетом изменений, утвержденных постановлением Госстроя СССР от 23 июня 1976
г.).
При нецентрализованном
изготовлении нестандартных расчетных болтов в стальных конструкциях,
эксплуатируемых при температуре ниже минус 40 °С, следует применять сталь марок
09Г2, 14Г2, 15ХСНД по ГОСТ 19281-73 с последующей термообработкой,
обеспечивающей ударную вязкость при температуре минус 70 °С не менее 3 кгс/см2.
Гайки к болтам следует предусматривать из полосовой стали по ГОСТ 6422-52*
марки 35 по ГОСТ 1050-74.
Болты-шарниры, шарниры и
катки, эксплуатируемые при температуре ниже минус 40 °С, следует применять из
кованой или горячекатаной стали марки ВСт5сп2 по ГОСТ 380-71*.
В конструкциях,
эксплуатируемых при температуре выше минус 40 °С, для расчетных болтов и гаек к
ним следует применять помимо сталей, указанных выше, сталь марок ВСт.3 2-6
категорий (спокойной и полуспокойной), Ст.5сп3, Ст.5пс3 по ГОСТ 380-71*, марок
20, 25, 30 и 35 по ГОСТ 1050-74.
Для нерасчетных болтов и
гаек к ним допускается применять сталь марок ВСт.3 и АСт.3 любых категорий и
степени раскисления.
Гайки к указанным выше
болтам следует предусматривать из полосовой стали по ГОСТ 6422-52* марок Ст.3,
Ст.4, Ст.5 по ГОСТ 380-71*, марок 20, 25, 30 и 35 по ГОСТ 1050-74.
В конструкциях из низколегированной
стали допускается применять болты из стали 40Х по ГОСТ
4543-71.
Болты-шарниры, шарниры и
катки, эксплуатируемые при температуре выше минус 40 °С, следует применять из
кованой или горячекатаной стали марки ВСт.5 по ГОСТ 380-71*, стали марок 35 и
45 по ГОСТ 1050-74 или марки 40Х по ГОСТ
4543-71.
10.8. Для ручной сварки
рекомендуется применять электроды по ГОСТ
9467-75 типов: Э42А, Э46А (марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, СМ-11, ОЗС-2,
УП-1/45, АНО-7, АНО-9) — для сварки углеродистых сталей в любых конструкциях,
Э46А, Э50А (марок УОНИ-13/55, УП-1/55, УП-2/55) — для сварки низколегированных
сталей в любых конструкциях, Э42, Э46, Э50 (марок АНО-1, АНО-5, АНО-6, АНО-3,
АНО-4, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, МР-3) — для сварки углеродистой стали в
конструкциях II и III групп — для сварки соединительных (нерасчетных) швов в
конструкциях I группы.
Если сварка производится при
отрицательной температуре, следует применять электроды типа Э42А и Э42А-Ф
(марок УОНИ-13/55, УОНИ-13/45) — для углеродистой стали и Э50А и Э50А-Ф тех же
марок для низколегированных сталей.
Сварку низколегированных
сталей с углеродистыми следует выполнять электродами для низколегированных
сталей.
Для автоматической
(полуавтоматической) сварки углеродистых сталей следует применять углеродистую
стальную сварочную проволоку марок Св-08А и Св-08ГА по ГОСТ 2246-70 и
плавленный флюс марок ОСЦ 45, ОСЦ-45М, АН-348-А и АН-348-АМ.
Для автоматической
(полуавтоматической) сварки низколегированных сталей следует применять стальную
сварочную проволоку марок Св-08ГА, Св-10НМА, Св-10ГА, Св-10Г2, Св-12ГС по ГОСТ
2246-70 и плавленный флюс марок ОСЦ-45, АН-348-А, ОСЦ-45М, АН-348-АМ,
АН-22, АН-60 (только для поясных угловых швов).
Допускается при
соответствующем обосновании применять другие марки электродов и флюсов,
обеспечивающие механические свойства сварных швов на уровне требований к
свойствам основного металла.
Для ручной сварки
конструкций из сталей марок ВСт.3сп5 и ВСт.3пс5, эксплуатируемых при
температурах ниже минус 40 °С, следует применять электроды типа Э42А-Ф марки
УОНИ-13/45. Для сварки низколегированных сталей конструкций, эксплуатируемых
при температуре ниже минус 40 °С, следует применять электроды типа Э50А-Ф марки
УОНИ-13/55, а для сварки соединительных (нерасчетных) швов также электроды
Э42А-Ф марки УОНИ-13/45.
10.9. Непосредственная
приварка различных вспомогательных деталей (кронштейны, перила) к несущим
элементам конструкций не допускается. Приваривать эти детали допускается только
к ребрам жесткости.
10.10. В конструкциях,
предназначенных для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С, не
допускается приварка диафрагм, связей и ребер жесткости к поясам балок.
10.11. В конструкциях,
предназначенных для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С, следует
применять элементы со сплошной стенкой, без обрыва отдельных частей по длине
элемента, а в узлах применять соединения, обеспечивающие плавное изменение
напряжений. Прикрепление отдельных элементов рекомендуется осуществлять без
эксцентриситетов. Пояса балок и стоек следует проектировать однолистовыми с
постоянным сечением.
10.12. Для сталей класса
С52/40 в конструкциях, предназначенных для эксплуатации при температуре ниже
минус 40 °С, вводится дополнительный коэффициент надежности 1,05.
10.13. В примыкании ребер
жесткости к поясам следует устраивать треугольные срезы углов ребер со стороны
стенки балки (рис. 64).
Рис. 64. Примыкание ребер
жесткости к поясам балок
Ребра должны плотно
прилегать к поясным листам балки, для чего следует предусматривать постановку
прокладок толщиной 16-20 мм между концом ребер и поясом. Допускается
приваривать ребра жесткости к листу сжатого пояса балки, а также к листу
нижнего пояса на опоре, только для конструкций, работающих при температуре выше
минус 40 °С.
10.14. Сопряжения углов
рамных конструкций рекомендуется выполнять с помощью вставок.
Ребра жесткости,
параллельные стыковым швам стенки, необходимо удалять от стыков на расстояние,
в 10 раз превышающее толщину стенки (рис. 65).
При пересечении стыковых
швов они должны зачищаться на длину 50 мм (рис. 66).
В сварных узлах не следует
допускать пересечения угловых швов.
10.15. Сварные конструкции
для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С рекомендуется проектировать с
широким применением автоматической и полуавтоматической сварки (взамен ручной).
10.16. В конструкциях,
выполненных из УИКМ-60:
а) сечения элементов
следует, как правило, применять симметричными из двух или четырех уголков. В
случаях неизбежности применения элементов из одиночных или строенных уголков
несущую способность таких элементов определяют с учетом эксцентричного
приложения нагрузки;
Рис. 65. Расположение ребер
жесткости, параллельных стыковым швам стенки балки:
1 — стык; 2 — ребра жесткости
Рис. 66. Пересечение
стыковых швов
б) в башенных опорах с
ромбической решеткой при расстоянии между осями стоек 4 м для увеличения
жесткости узла пересечения раскосов следует ставить дополнительные сквозные
стойки (распорки) из марок УИКМ М16 или М201. Возможно также закрепление узла
от выпучивания из плоскости ферм установкой поперечных ромбических связей;
в) расстояние между
поперечными связями, обеспечивающими неизменяемость пространственной
конструкции, назначается по расчету и во всех случаях должно быть не более 4 м;
г) применение существующих
инвентарных конструкций УИКМ-60 в стоечных вспомогательных сооружениях, при
расчетной температуре ниже минус 40 °С, допускается как исключение, до
обеспечения строительных организаций конструкциями МИК-С, со снижением
расчетных сопротивлений на 30 %.
10.17. В пакетных
конструкциях из двутавровых балок отдельные балки в полупакете связывают между
собой, как правило, поперечными диафрагмами.
Между полупакетами
необходимо устанавливать металлические продольные связи в плоскости верхнего
пояса с панелью не более 3,0 м и поперечными связями на расстояниях, не
превышающих 5,5 м.
Усилия отпора для проверки
элементов, используемых для уменьшения свободной длины элементов (распорки,
стяжки), следует принимать в размере 3 % продольного усилия сжатого элемента.
10.18. В соединениях с
фланцевыми стыками и фрезерованными торцами элементов сжимающая сила считается
полностью передающейся через торцы.
Во внецентренно сжатых
элементах болты или заклепки указанных соединений проверяются на наибольшее
растягивающее усилие от действия изгибающего момента, соответствующего
минимальной продольной силе.
10.19. Расчет прикрепляемых
элементов на прочность при применении фрикционных соединений следует
производить по сечению нетто в предположении, что 50 % усилия, приходящегося на
каждый болт в рассматриваемом сечении, уже передано силами трения.
10.20. При определении
прогибов изгибаемых конструкций со стыками на обычных болтах прогибы балок
увеличиваются на 20 %.
10.21.
Наименьшие размеры сечений частей стальных конструкций вспомогательных
сооружений, за исключением понтонов, допускаются следующие (в мм):
Толщина
листов, кроме перечисленных ниже случаев 10/8
Толщина
планок 8/6
Толщина
прокладок 6/4
Толщина
опорных листов 16/16
Размеры
уголков в основных сечениях 75×75×8
Размеры
уголков соединительной решетки составных стержней 63×40×6
Диаметр болта
16
Диаметр
стержневых тяг, подвесок 10
Примечание. В числителе
приведены значения для инвентарных конструкций, в знаменателе — для конструкций
одноразового использования.
Наибольшая толщина проката
при соединении частей болтами или заклепками — 24 мм; в сварных элементах — 30
мм.
10.22. При проектировании
алюминиевых конструкций следует руководствоваться главой СНиП II-24-74
«Алюминиевые конструкции» с учетом значений коэффициентов условий работы и
коэффициентов надежности, приведенных в разделах 1, 3—7.
Приложение 1
1. Временные речные причалы.
2. Различные тяговые
устройства и приспособления.
3. Подкрановые эстакады и
рабочие мостики.
4. Шпунтовые ограждения и
закладные крепления котлованов.
5. Бездонные ящики и перемычки
(включая грунтовые).
6. Специальные
вспомогательные сооружения, приспособления и устройства при сооружении
фундаментов опор с применением кессонного способа производства работ.
7. То же с применением
опускных колодцев (включая наплавные).
8. То же на буровых и
забивных сваях, столбах, оболочках.
9. Устройства,
приспособления и установки для подводного бетонирования.
10. Специальные
вспомогательные сооружения и устройства для работы со льда.
11. Стационарная или
разборная, переставная, щитовая, инвентарная и скользящая опалубка для
бетонирования мостовых опор и тепляки для них с искусственным обогревом.
12. Подмости для монтажа
пролетных строений.
13. Специальные
вспомогательные сооружения, приспособления и устройства для монтажа
железобетонных и металлических пролетных строений навесным или полунавесным
способом.
14. То же способом
продольной или поперечной надвижки, в том числе с применением антифрикционных
материалов.
15. То же способом перевозки
на плаву.
16. Устройства и
приспособления для подъемки (опускания) пролетных строений.
17. Специальные сооружения и
устройства для защиты вспомогательных конструкций от ледохода, наледи, селя и
карчехода.
18. Рабочие подмости,
ограждения и рештования.
19. Плашкоуты под плавучие
краны, копры, для перевозки грузов и т. д.
20. Наземные и подводные
якоря.
Примечания.
1. Перечень вспомогательных сооружений может быть уточнен в соответствии с п. 1.3.
2.
Проектирование временных и краткосрочных железнодорожных мостов, а также
пролетных строений, устанавливаемых временно на капитальные опоры и
предназначенных для организованного движения поездов, должно выполняться
согласно «Инструкции по проектированию железнодорожных временных и
краткосрочных мостов и труб».
3.
Проектирование подъемно-транспортного оборудования должно выполняться с
использованием рекомендаций руководящих технических материалов (РТМ),
разработанных ВНИИПТмашем и утвержденных Министерством тяжелого и транспортного
машиностроения (№ 24.090 11-76-24.090.33-77).
4. При
проектировании монтажных приспособлений (траверс, стропов, подъемников, стрел)
следует руководствоваться действующей редакцией «Временной инструкции по
проектированию, изготовлению и эксплуатации монтажных приспособлений» (ВСН
42-74 ММСС СССР) с учетом общих требований настоящих «Указаний».
5.
Проектирование форм для изготовления сборных бетонных и железобетонных
конструкций мостов и труб должно выполняться согласно требованиям ГОСТ 18886-73
«Формы стальные для изготовления железобетонных и бетонных изделий. Общие
технические требования» и «Руководства по расчету и проектированию стальных
форм» (Стройиздат, 1970) с учетом требований по допускам, приведенным в главе
СНиП III-43-75 и
проекте конструкций.
Приложение 2
ИНВЕНТАРНЫЕ
КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МОСТОВ
Наименование инвентаря |
Наименование проектной организации, разработавшей проект, и |
Условия применения при температуре ниже минус 40ºС |
Примечание |
Универсальные конструкции для |
ЦПКБ Мостотреста, |
С |
Марки универсальных инвентарных |
УИКМ-60 (укрупненные) |
СКБ Главмостостроя, |
То же |
|
Мостовые инвентарные |
СКБ Главмостостроя, |
Без |
|
Мостовые инвентарные |
СКБ Главмостостроя, |
То же |
|
Инвентарное мостостроительное |
Ленгипротрансмост, |
С |
|
Понтоны типа КС и КС-У |
ЦПКБ |
Понтоны типов КС-У, КС-3 и КС-63 взаимозаменяемы |
|
То же КС-3 |
ЦПКБ |
||
То же КС-63 |
ЦПКВ Мостотреста, |
Приложение 3
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ
ИНВЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ МОСТОСТРОЕНИЯ УИКМ-60
а) Ведомость марок
Назначение марки |
№ марки |
Сечение или толщина, мм |
Длина (в мм) или площадь (в м2) |
Масса, кг |
Стойка, пояс |
201 1Н |
L 125×125×10 L 120×120×10 |
3994 3994 |
76,4 73,1 |
То же |
341 |
L 125×125×10 |
1590 |
30,4 |
» |
202 2Н |
L 125×125×10 L 120×120×10 |
1994 1994 |
38,2 36,5 |
» |
342 |
L 125×125×10 |
1794 |
34,4 |
» |
343 |
L 125×125×10 |
1694 |
32,5 |
Коротыш стойки |
7Н |
L 125×125×10 |
594 |
10,9 |
Раскос тяжелый |
203 3Н |
L 90×90×9 L 100×75×10 |
2290 2290 |
28,0 30,0 |
Раскос легкий |
5Н |
L |
2418 |
21,8 |
Раскос тяжелый |
344 |
L 90×90×9 |
2110 |
25,7 |
То же |
345 |
L 90×90×9 |
696 |
8,5 |
Раскос легкий |
346 |
L 75×75×8 |
1004 |
9,0 |
Распорка |
4 |
L |
1730 |
15,6 |
» |
16Н |
L |
3730 |
33,7 |
Стыковая накладка стоек |
6Н |
L 100×100×10 |
780 |
11,8 |
Стыковая накладка раскосов |
9 |
L 75×75×8 |
690 |
6,2 |
Накладка (прокладка) |
15Н |
80×580×10 |
— |
3,6 |
Опорный уголок |
206 |
L |
780 |
11,8 |
Соединительная планка стоек |
19 |
180×220×10 |
— |
3,1 |
Соединительные планки раскосов |
20 |
160×180×10 |
— |
2,3 |
27 |
160×260×10 |
— |
3,3 |
|
28 |
160×460×10 |
— |
5,8 |
|
Соединительная планка распорок |
30 |
160×260×10 |
— |
3,3 |
Фасонки стоек |
8 |
265×510×10 |
0,135 |
10,6 |
Слабая плоскость |
14Н |
440×890×10 |
0,330 |
26,0 |
349 |
265×890×10 |
0,162 |
12,7 |
|
350 |
310×435×10 |
0,086 |
6,8 |
|
Фасонки стоек |
211 (11H) |
590×870×10 200×330×5 |
0,491 0,056 |
47,3 |
Сильная плоскость |
12H |
380×590×10 |
0,187 |
14,7 |
22 |
420×610×10 |
0,256 |
20,1 |
|
26 |
610×610×10 |
0,372 |
29,2 |
|
229 (29) |
870×930×10 200×330×5 |
0,764 0,056 |
77,6 |
|
347 |
870×1390×10 |
0,992 |
93,0 |
|
200×250×5 |
0,025 |
|||
348 |
820×870×10 |
0,605 |
55,0 |
|
200×250×5 |
0,025 |
|||
Фасонки связей |
17 |
370×670×10 |
0,233 |
18,6 |
18 |
325×325×10 |
0,075 |
5,9 |
|
23 |
290×600×10 |
0,160 |
12,5 |
|
217 |
290×670×10 |
0,173 |
13,6 |
|
Фасонка ростверков |
258 |
500×590×10 |
0,255 |
19,8 |
Башмаки стойки |
221 (121) |
— |
— |
103,0 |
Башмак фермы |
351 |
— |
— |
260,3 |
Башмак фермы опорный |
352 |
— |
— |
177,8 |
Башмак шарнира нижний |
358 |
— |
— |
176,5 |
Башмак шарнира верхний |
354 |
— |
— |
137,7 |
То же |
355 |
— |
— |
181,0 |
Башмак шарнира опорный |
356 |
— |
— |
162,5 |
Балки ростверка |
231 (131) |
I № 55 I № 55а |
2990 2990 |
265,0 314,0 |
232 (132) |
I № 55 I № 55а |
4990 4990 |
442,0 524,0 |
|
Прогон |
233 (133) |
I № 55 I № 55а |
10990 10990 |
974,0 1154,0 |
Распорки с деталями |
134 |
I № 30а |
1930 |
68,0 |
234 |
I № 30 |
1930 |
62,6 |
|
259 |
I № 55 |
1970 |
214,0 |
|
260 |
I № 55 |
1770 |
196,0 |
|
Диафрагма |
235 135 |
450×350×12 L 100×100×10 450×350×12 L 100×100×10 |
350 514 350 510 |
17,0 |
17,0 |
||||
Ребра жесткости |
136 |
L 100×100×10 |
510 |
8,0 |
236 |
L 100×100×10 |
514 |
8,0 |
|
Стыковая накладка |
137 |
390×390×10 |
0,152 |
12,0 |
Планка-прокладка |
238 (138) |
160×260×5 160×260×10 |
0,038 0,038 |
1,5 3,0 |
Шарнир |
357 |
Ø 100 |
120 |
9,0 |
Болты с гайками и шайбами |
24 |
M-22 |
65 |
0,55 |
25 |
M-27 |
85 |
0,87 |
Примечание. Марки 1Н, 2H, 3Н, 11Н, 29, 121, 131,
132, 133, 134 включены в проект УИКМ-60 из «Проекта универсальных инвентарных
конструкций для мостостроения УИКМ-55» (ЦПКБ Главмостостроя № 522и).
б) Предельные усилия на элементы сквозных конструкций УИКМ-60
Элементы и марки |
Состав сечения |
Эскиз сечения |
Характеристика элемента |
Предельные усилия Nпр, тс |
|||||||
Расстояние между центрами узлов l0, см |
Свободная длина при изгибе в пл. фер мы l0, см |
Толщина фасонки в месте прикрепления, δ, см |
Максимальная гибкость λ |
||||||||
по сжатию |
по растяжению |
по прикреплению |
|||||||||
усилие |
к марке |
||||||||||
Раскосы 5Н, 346 |
L 75×75×8 |
|
283 |
228 |
1 |
173 |
не допускается |
6,0 |
min 9,9 |
ко всем фасовкам и |
|
114** |
86 |
5,0 |
|||||||||
283 |
228 |
2 |
173 |
не допускается |
4,6 |
min 14,8 |
то же |
||||
114** |
86 |
3,7** |
|||||||||
2L 75×75×8 |
|
283 |
228 |
1 |
100 |
11,1 |
14,5 |
min 15,0 |
» |
||
2 |
11,7 |
13,8 |
|||||||||
|
566 |
228* |
1 |
100 |
11,1* |
14,5 |
min 15,0 |
» |
|||
2 |
11,7* |
13,8 |
|||||||||
Раскос 3Н |
L 100×75×10 |
|
283 |
204 |
1 |
161 |
не допускается |
5,1 |
22,4 |
ко всем фасонкам и |
|
102** |
80 |
4,6** |
|||||||||
283 |
204 |
2 |
161 |
не допускается |
4,5 |
||||||
102** |
80 |
4,1** |
|||||||||
2L 100×75×10 |
|
283 |
204 |
1 |
105 |
35,6 |
58,4 |
44,7 |
то же |
||
|
283 |
2 |
100 |
32,1 |
43,2 |
||||||
102** |
1 |
65 |
29,8** |
30,2 |
|||||||
2 |
24,6** |
25,2 |
|||||||||
4L 100×75×10 |
|
283 |
204 |
1 |
103 |
81,0 |
116,8 |
55,2 |
14Н |
||
2 |
95 |
79,7 |
91,5 |
89,5 |
11Н, 29, 229, 121, |
||||||
Раскосы 203, 344, |
L 90×90×9 |
|
283 |
204 |
1 |
138*** |
3,7*** |
5,2 |
22,4 |
ко всем фасонкам и |
|
102** |
69 |
5,0** |
|||||||||
283 |
204 |
2 |
138*** |
3,2*** |
4,4 |
||||||
102** |
69 |
4,2** |
|||||||||
2L 90×90×9 |
|
283 |
204 |
1 |
87 |
46,4 |
54,8 |
44,7 |
ко всем фасонкам и |
||
2 |
85 |
39,1 |
43,1 |
||||||||
|
283 |
102** |
1 |
56 |
28,1** |
28,2 |
|||||
2 |
24,1** |
24,2 |
|||||||||
4L 90×90×9 |
|
283 |
204 |
1 |
85 |
94,2 |
109,8 |
55,2 |
14Н |
||
2 |
80 |
84,2 |
90,2 |
89,5 |
11Н, 211, 29, 229, |
||||||
Распорки |
L 75×75×8 |
|
200 |
200 |
135 |
2,7 |
3,7 |
min 9,9 |
ко всем фасонкам и |
||
400 |
400 |
270 |
не допускается |
||||||||
2L 75×75×8 |
|
200 |
200 |
85 |
34,7 |
36,1 |
15,0 |
353 |
|||
19,8 |
8, 17, 22, 23; 26, |
||||||||||
400 |
400 |
148*** |
14,3*** |
34,8 |
354, 355 |
||||||
39,6 |
11Н, 14Н, 29, 121, |
||||||||||
4L |
|
200 |
200 |
74 |
72,2 |
72,2 |
30 |
8, 17, 22, 23, 26, |
|||
400 |
400 |
124 |
37,6 |
60 |
11Н, 14Н, 29, 211, |
||||||
Пояса, стойки 1Н, |
L 120×120×10 L 125×125×10 |
|
200 |
200 |
85 |
7,8 |
8,5 |
37,2 |
ко всем фасонкам, |
||
400 |
400 |
170 |
не допускается |
||||||||
Пояса, стойки 1Н, |
2L 120×120×10 2L 125×125×10 |
|
200 |
200 |
53 |
78,0 |
78,0 |
74,5 |
347, 348, 354 |
||
104,5 |
121, 221 |
||||||||||
400 |
400 |
91 |
66,8 |
134,5 |
351, 352, 353, 355 |
||||||
101,8 |
в стыке |
||||||||||
4L 120×120×10 4L 125×125×10 |
|
200 |
200 |
48 |
156,0 |
156,0 |
92,0 |
347, 348, 354 |
|||
159,0 |
121, 221 |
||||||||||
400 |
400 |
81 |
145,0 |
166,0 |
351, 352, 353, 355 |
||||||
159,5 |
в стыке |
Примечания. Усилия
определены в предположении установки всех соединительных планок, двустороннего
перекрытия стыка элементов из уголков 120×120×10 (обеих полок) и
прикрепления элементов на полное количество болтов.
* — для L=566 см — при пересечении
раскоса с растянутой или нерабочей распоркой из 2L 75×75×8. При отсутствии
распорки Nпр=0.
** — при
пересечении с растянутым раскосом.
*** —
допускается только в качестве элементов связей.
в) Предельные
усилия на элементы ростверков
Сортамент |
Состав сечения (марки) |
Эскиз сечения |
Характеристика сечения |
при Q=Qпрmах |
Qпр при |
Qпр в месте |
||
Iбр |
Wнт |
|||||||
Qпрmax |
||||||||
см4 |
см3 |
|||||||
тс·м |
тс |
тс |
||||||
I № 55а ОСТ |
I № 55а (131, 132) |
|
62870 |
1925 |
42,4 |
63,0, |
— |
|
36,9 |
||||||||
I № 55а (133) |
2070 |
45,5 |
76,2 |
— |
||||
39,8 |
||||||||
стык I № 55а (16M, |
|
— |
— |
43,6 |
75,7 |
— |
||
0 |
92,0 |
|||||||
I № 30а ОСТ 10017-36 |
I № 30а (134) |
|
6048 |
380 |
8,35 |
— |
11,7 |
|
— |
||||||||
I № 55 ГОСТ 8239-56 |
I № 55 (231, 232) |
|
55150 |
1714 |
37,7 |
51,5 |
— |
|
31,8 |
||||||||
I № 55 (233) |
1833 |
40,3 |
64,2 |
|||||
34,1 |
||||||||
стык I № 55 (16M, 15H, 2M137) |
|
— |
— |
44,0 |
62,8 |
— |
||
0 |
75,7 |
|||||||
I № 30 ГОСТ 8240-56 |
I № 30 (234) |
|
5810 |
362 |
8,0 |
— |
15,6 |
|
— |
||||||||
I № 55 ГОСТ 8239-56 |
I № 55 (259, 260) |
|
55160 |
1714 |
37,7 |
51,5 |
59,6 |
|
31,8 |
64,2 |
г) Рабочие
площади стыковых деталей в стыках элементов из L 120×120×10
(L 125×125×10)
Сечение стыкуемого элемента |
Рабочие площади стыковых деталей (фасонок и накладок), см2 |
|||||||
Марки |
||||||||
6Н |
8 |
11Н |
14Н |
15H |
22 |
26 |
29, 347, 348 |
|
L 120×120×10 |
13,8 |
6,0 |
14,2 |
6,6 |
5,2 |
10,6 |
10,6 |
14,2 |
2L 120×120×10 |
13,8 |
6,0 |
19,4 |
6,0 |
5,2 |
17,2 |
17,2 |
19,4 |
4L 120×120×10 |
13,8 |
6,0 |
19,4 |
6,0 |
5,2 |
17,2 |
17,2 |
19,4 |
д) Предельные
усилия на узлы ростверков
Сортамент балок |
Узел |
Схема приложения нагрузки |
Число и подклинка ребер жесткости |
Pпр, тс |
I № 55а ОСТ 10016-36 |
Пересечение одностенчатых балок |
|
по 2 шт. не |
53,6 |
по 4 шт. подклинены |
130,0 |
|||
Опирание одностенчатой балки I |
|
2 шт. не подклинены |
149,0 |
|
4 шт. подклинены |
156,0 |
|||
Опирание двухстенчатой балки I |
|
по 4 шт. подклинены |
156,0 |
|
I № 55а ОСТ |
Сосредоточенная нагрузка на I № |
|
отсутствуют |
20,0 |
I № 55 ГОСТ 8239-56 |
Пересечение одностенчатых балок |
|
по 2 шт. не |
40,0 |
по 4 шт. подклинены |
110,0 |
|||
Опирание одностенчатой балки I |
|
2 шт. не подклинены |
147,0 |
|
4 шт. подклинены |
156,0 |
|||
Опирание двухстенчатой балки I |
|
по 4 шт. подклинены |
156,0 |
|
Сосредоточенная нагрузка на I № |
|
отсутствуют |
14,0 |
е) Предельные
усилия на болт (марки 24, 25) и на шарнир (марки 357), тс
Диаметр болта или шарнира, мм |
По срезу в соединениях |
По смятию в соединениях толщиной, мм |
|||||
односрезных |
двухсрезных |
δ=8 |
δ=9 |
δ=10 |
δ=20 |
δ=30 |
|
Ø 22 |
4,95 |
9,9 |
6,0 |
8,8 |
7,5 |
15,0 |
— |
Ø 27 |
7,45 |
14,0 |
— |
8,3 |
9,2 |
18,4 |
— |
Ø 100 |
— |
282,0 |
— |
— |
— |
— |
190,0 |
Приложение 4
ИНВЕНТАРНОЕ МОСТОСТРОИТЕЛЬНОЕ ИМУЩЕСТВО (ИМИ-60)
Башенные конструкции ИМИ-60
предназначаются для устройства временных опор различного назначения (подмостей,
эстакад).
Комплект башенных
конструкций ИМИ-60 состоит из 17 элементов, изготовленных из стали марки М16С
или 15ХСНД (см. таблицу).
Элементы стоек (марки № 1 и
2) имеют фланцевые листы по торцам и стыкуются впритык.
Элементы собираются на
болтах, имеющих диаметр цилиндрической части, равный 25,5 мм и нарезную часть с
резьбой М22.
Для оголовков и ростверков
наряду с инвентарными элементами необходимо применять индивидуальные.
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
И УСТРОЙСТВ
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МОСТОВ
ВСН 136-78
МИНТРАНССТРОЙ
МОСКВА 2001
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая «Инструкция по проектированию
вспомогательных сооружений и устройств для строительства мостов» разработана в
развитие и дополнение действующих глав СНиП и предназначена для использования
проектными и строительными организациями Министерства транспортного
строительства, проектирующими вспомогательные сооружения и устройства,
применяемые при строительстве мостов и труб на железных, автомобильных дорогах
и в городах.
В текст «Инструкции» включены основные требования к
расчету и конструированию, являющиеся специфическими для вспомогательных
сооружений и подлежащие учету при проектировании, но не содержащиеся в
действующих главах СНиП.
«Инструкция» разработана отделением искусственных
сооружений Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного
строительства (ЦНИИС) при участии СКВ Главмостостроя.
Руководители работы кандидаты техн. наук Каменцев В.П.
и Мойжес Л.Б.
В составлении отдельных разделов «Инструкции»
участвовали д-р техн. наук Луга А.А., кандидаты техн. наук Завриев К.С.,
Казиницкая Б.И., Каменцев В.П., Мойжес Л.Б., Рыбчинский В.П., Николаи К.В.,
инженеры Щукарева А.Е. и Деревянко Н.С. (ЦНИИС), инженеры Бахтиаров И.П.,
Варшавский Е.А., Гевондян З.С., Забродин Б.А., Званский Г.М., Лясковский В.П.,
Рязанский Л.Д., канд. техн. наук Соловьев А.В., инж. Эпштейн В.М. (СКВ
Главмостостроя).
Текст «Инструкции» рассмотрен на секции строительства
мостов Научно-технического совета Минтрансстроя, Гипротрансмостом, кафедрой
«Мосты и тоннели» Московского автомобильно-дорожного института и согласован
Главмостостроем Министерства транспортного строительства.
Зам. директора института Г.Д. ХАСХАЧИХ
Руководитель отделения искусственных сооружений К.С.
СИЛИН
Министерство транспортного строительства |
Ведомственные строительные нормы |
ВСН 136-78 Минтрансстрой |
Инструкция по проектированию вспомогательных |
Взамен ВСН 136-67 |
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Общие указания
1.1. Настоящая Инструкция составлена в развитие глав
СНиП III-43-75 «Мосты и трубы», II-6-74
«Нагрузки и воздействия», II-23-81 «Стальные конструкции», II-25-80 «Деревянные
конструкции», II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» и
распространяется на проектирование специальных вспомогательных сооружений,
приспособлений, устройств и установок (приложение 1 Инструкции), необходимых
для строительства мостов, путепроводов и эстакад во всех
строительно-климатических зонах.
При применении настоящей Инструкции следует
руководствоваться указаниями главы СНиП III-4-80
«Техника безопасности в строительстве» и действующими в Минтрансстрое
«Правилами техники безопасности и производственной санитарии при сооружении
мостов и труб».
Настоящая Инструкция не распространяется на проектирование
подъемно-транспортного оборудования, входящего в номенклатуру Госгортехнадзора
(Котлонадзора).
(Новая редакция. Изм. № 1)
1.2. Проектирование специальных вспомогательных
сооружений, приспособлений, устройств и установок должно осуществляться при
разработке рабочего проекта (в случае необходимости, что должно быть оговорено
в задании), а также при разработке проекта и рабочей документации.
При разработке проекта моста (путепровода) раздел
«Специальные вспомогательные сооружения, приспособления, устройства и
установки» должен содержать:
а) варианты конструктивных решений указанных
сооружений в увязке с проектом моста и проектом организации строительства.
Варианты разрабатываются, как правило, только для рекомендуемой конструкции
основного сооружения в объеме, достаточном для выявления сметных показателей;
б) основные обоснования конструктивных
решений указанных сооружений.
Внесена Всесоюзным научно-исследовательским |
Утверждена Главным Техническим управлением |
Срок введения в действие — |
В рабочей документации раздел «Специальные вспомогательные
сооружения, приспособления, устройства и установки» должен содержать:
а) необходимые для изготовления и строительства
детальные чертежи конструкций специальных вспомогательных сооружений с
указаниями по качеству применяемых материалов (изделий) и ссылками на
соответствующие ГОСТы, ТУ и т.п.;
б) требования к изготовлению конструкций на
предприятиях или в условиях мастерских строительных организаций;
в) указания о порядке эксплуатации в различных
строительно-климатических зонах, включая, в необходимых случаях, требования по
испытаниям;
г) расчетные листы для сложных случаев, включающие
основные положения результатов расчета;
д) указания по технике безопасности.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
1.3. Перечень вспомогательных сооружений и устройств,
применяемые для них материалы и инвентарные конструкции определяются проектом.
Рабочую документацию вспомогательных сооружений
разрабатывают на основе проекта и в соответствии с заданием на проектирование.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
1.4. Отступления от выданных заказчиком к производству
работ рабочих чертежей вспомогательных сооружений, вызванные уточнением условий
производства работ, допускаются по согласованию с заказчиком и проектной
организацией, с внесением соответствующих изменений в рабочие чертежи.
1.5. Как правило, вспомогательные сооружения должны
выполняться из инвентарных конструкций заводского изготовления (прилож. 2 — 8).
Применение индивидуальных конструкций (включая деревянные) допускается в виде
исключения при отсутствии требуемого инвентаря.
Вспомогательные сооружения должны отвечать современным
требованиям индустриально-скоростного строительства, возможности наибольшей
механизации строительных процессов, а также требованиям техники безопасности.
1.6. Вспомогательные сооружения в
необходимых случаях, определяемых проектом организации строительства, должны
рассчитываться или защищаться от воздействия паводковых и ливневых вод,
ледохода, наледей, карчехода, штормов.
Заглубление оснований у шпунта, перемычек, фундаментов
и других подводных сооружений должно назначаться с учетом размыва грунта.
Вспомогательные сооружения, находящиеся в пределах
судоходных участков мостового перехода, помимо установки сигнальных знаков,
должны быть обеспечены от навала обращающихся в период строительства судов
путем создания необходимых условий провода судов в створе моста. Эти
мероприятия должны быть согласованы с органами эксплуатации речного флота.
В особых случаях, при наличии соответствующих указаний
в проекте организации строительства, следует предусматривать установку
специальных защитных ограждений или расчет вспомогательного сооружения на навал
судна.
1.7. Авторский надзор за вспомогательными сооружениями
должен осуществляться в порядке, установленном действующим Положением Госстроя
СССР, а также руководствами, утвержденными Минтрансстроем.
Габариты
1.8. Все вспомогательные сооружения, располагаемые над
железными дорогами либо в непосредственной близости к ним, должны удовлетворять
габаритам приближения строений С (Сп) по ГОСТ
9238-73*.
На линиях, где установлены другие габариты, следует
руководствоваться действующими габаритами.
Допускается по согласованию с управлениями железных
дорог уменьшение на период строительства габарита по ширине и высоте до одного
из классов габаритной проходимости в соответствии с «Указаниями по применению
габаритов приближения строений ГОСТ
9238-73» (М., «Транспорт», 1973).
При строительстве на действующих автомобильных дорогах
и улицах следует соблюдать габариты приближения конструкций мостов на
автомобильных и городских дорогах, установленные в главах СНиП II-Д.5-72 «Автомобильные дороги СССР. Нормы
проектирования», II-60-75 «Планировка и застройка городов, поселков и
сельских пунктов» и II-43-75 «Мосты и трубы».
Уменьшение габаритов допускается по согласованию с
органами, эксплуатирующими дороги (улицы).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
1.9. Подмостовые габариты в просветах подмостей в
пределах судового и сплавного фарватеров устанавливаются в зависимости от
характера судоходства в период строительства и класса водного пути с учетом
требований «Норм проектирования подмостовых габаритов на судоходных и сплавных
реках и основных требований к расположению мостов» (НСП 103-52) и в каждом
случае подлежат согласованию с местными органами речного флота.
1.10. На водотоках возвышение
вспомогательных сооружений и величины просветов между опорами следует
устанавливать проектом в зависимости от местных условий с учетом следующих
требований:
а) за рабочий уровень воды в проекте принимается
наивысший возможный в период производства данного вида работ сезонный уровень
воды, соответствующий расчетному расходу вероятностью превышения 10 %. При этом
должны учитываться также возможные превышения уровня от воздействия нагонных
ветров или заторов. На реках с регулируемым стоком рабочий уровень назначается
на основе данных организаций, регулирующих сток;
Допускается принимать рабочий уровень воды
вероятностью превышения до 50 % при соответствующем технико-экономическом
обосновании (когда возможный ущерб от затопления меньше полученного эффекта или
предусматривается усиление сооружения в период паводка и т.п.); при этом
проектом производства работ должны быть разработаны меры по обеспечению
пропуска льда и высокой воды.
При проектировании причалов и плавучих опор,
предназначенных для перевозки пролетных строений, надлежит учитывать также
наинизший возможный в период перевозки уровень воды вероятностью понижения 10 %
(Измененная редакция. Изм. № 1)
б) верх шпунтовых ограждений, бездонных ящиков,
грунтовых перемычек должен возвышаться над рабочим уровнем не менее чем на 0,7
м и на 0,3 м при ледоставе и над уровнем грунтовых вод; островки для опускания
колодцев и кессонов должны возвышаться над рабочим уровнем не менее чем на 0,5
м;
в) возвышение низа пролетных строений рабочих
мостиков, подкрановых эстакад, подмостей на несудоходных и несплавных реках, а
также в несудоходных пролетах судоходных рек должно быть не менее 0,7 м над
рабочим уровнем. Разрешается уменьшать величины возвышения при
непродолжительном стоянии высоких уровней, допустимости временного затопления
конструкций, возможности их кратковременного снятия;
г) на переходах с карчеходом, селями не рекомендуется
устраивать вспомогательные сооружения в пролетах между капитальными опорами.
При необходимости их устройства расстояние между опорами подмостей в свету должно
быть не менее 10 м и они должны устраиваться в период наименее вероятного
появления опасных воздействий.
На водотоках с карчеходом и селевыми потоками
возвышение низа конструкций пролетных строений подкрановых эстакад и рабочих
мостиков над рабочим уровнем должно быть не менее 1,0 м.
На переходах с наледями следует, как правило, избегать
устройства промежуточных опор в пределах наледи. Низ конструкций пролетных
строений должен возвышаться на 0,5 м над рабочим уровнем, соответствующим
высоте 0,8ΔНр, где ΔНр —
расчетная мощность наледи.
1.11. Ширину проходов и пешеходных переходов следует
назначать не менее 0,8 м.
Указания по расчету конструкций и оснований
1.12. Конструкция вспомогательных сооружений и их
основания должны быть рассчитаны на силовые и другие воздействия по методу
предельных состояний.
Предельными являются недопустимые состояния, при
наступлении которых конструкция или основание перестает удовлетворять
требованиям, предъявляемым к ним процессом производства строительных работ.
Предельные состояния подразделяются на две группы:
первая группа (первое предельное состояние) — по
непригодности к использованию вследствие потери несущей способности или по
необходимости прекращения использования как при сохранении несущей способности,
так и при появлении возможности исчерпания последней;
вторая группа (второе предельное состояние) — по
появлению чрезмерных деформаций, которые могут затруднить нормальное
использование вспомогательных конструкций.
Предельные состояния вызываются в первой группе:
потерей устойчивости положения, плавучести и
остойчивости;
общей потерей устойчивости формы;
местной потерей устойчивости формы, приводящей к
потере несущей способности;
хрупким, вязким или иного характера разрушением, в том
числе с превышением временного сопротивления разрыву, сдвигом или выпиранием
грунта в основании;
текучестью, обмятием или другими чрезмерными
пластическими деформациями материала (при наличии площадки текучести);
чрезмерными сдвигами во фрикционных соединениях;
местной потерей устойчивости формы, приводящей к
чрезмерным деформациям, но не к потере несущей способности;
чрезмерными упругими деформациями, которые могут
оказать недопустимое влияние на форму или несущую способность возводимых
капитальных сооружений.
Во второй группе:
упругими или остаточными перемещениями (прогибами,
выгибами, осадками, смещениями, кренами, углами поворота и колебаниями).
1.13. Кроме расчетов на силовые воздействия в
необходимых случаях должны быть выполнены и другие расчеты:
теплотехнические расчеты опалубок при зимнем
бетонировании;
фильтрационные расчеты ограждений котлованов;
размывов у оснований временных опор и шпунтовых
ограждений (если размыв не исключен конструктивными мерами);
тяговых усилий для перемещения собираемых конструкций.
1.14. Расчет конструкций вспомогательных сооружений и
их оснований по первому предельному состоянию производится на расчетные
нагрузки, определяемые как произведения нормативных нагрузок на соответствующие
коэффициенты перегрузки п, динамики 1 + μ и на коэффициенты
сочетаний пс. Указания по величинам коэффициентов для
различных расчетов приведены в разделах 2 — 6.
Расчет конструкций и их оснований по второму
предельному состоянию производится на нормативные нагрузки и воздействия.
1.15. Нагрузки должны приниматься при расчетах в
наиболее неблагоприятных, возможных на отдельных этапах производства работ,
положениях и сочетаниях для отдельных элементов и конструкций вспомогательных
сооружений и их оснований в целом. Положения и сочетания нагрузок должны
устанавливаться при проектировании с учетом рекомендаций, приведенных в
разделах 3 —
6.
Сочетания нагрузок при расчете на ледовые воздействия
и карчеход должны устанавливаться с учетом состояния сооружений при их пропуске
и, как правило, приниматься для нерабочего состояния. (В разделах 3 — 6 эти
расчеты, как правило, не учитываются в перечне рекомендуемых сочетаний
нагрузок).
Сейсмические воздействия на вспомогательные сооружения
не учитываются.
1.16. Расчетные сопротивления материалов при расчетах
на прочность и устойчивость следует принимать для деревянных конструкций по
главе СНиП II-25-80, для бетонных и
железобетонных конструкций по главе СНиП II-21-75 и
для стальных конструкций по главе СНиП II-23-81, с учетом
указаний п. 6.1а настоящих Изменений. Расчетные сопротивления грунтовых
оснований и расчетную несущую способность свай нужно принимать согласно
указаниям раздела 7 Инструкции.
В необходимых случаях они понижаются или увеличиваются
умножением на коэффициенты условий работы т, учитывающие приближенность
расчетных схем и принятых в расчете предпосылок, а также уменьшаются независимо
от значений т делением на коэффициент надежности kн, учитывающий степень ответственности и значимость
последствий наступления тех или иных предельных состояний.
Значения коэффициентов kн и m принимают
по табл. 1 и по указаниям пп. 1.18, 3.77, 6.154, 7.11 (для коэффициента
надежности kн) и
пп. 1.17, 1.18, 4.42, 4.45, 4.46, 4.47, 4.51, 6.47, 6.164, 7.76, 8.7 (для
коэффициента условий работы m) Инструкции с учетом внесенных изменений, а также
приложения 16а Изменений.
В неоговоренных случаях коэффициенты kн и m принимают
равными 1.
Таблица 1
Наименование |
Коэффициенты |
|
kн |
т |
|
Стальные |
7 |
— |
Грузовые |
4,5 |
— |
Прочие |
1,3 |
— |
Величина удерживающей силы |
2 |
— |
Шпунтовые ограждения на |
1,1 |
— |
Пролетные строения подкрановых |
1,05 |
— |
Закладные анкерные закрепления |
||
соединения стоек опор с |
1,5 |
— |
Плавучие опоры из понтонов, |
1,125 |
— |
Плавучие опоры из барж, |
1,20 |
— |
Плашкоуты для копров и |
2 |
— |
Плашкоуты для установки |
1,25 |
— |
Деревянные элементы опалубки и |
— |
0,8 |
Доски закладного крепления |
— |
1,1 |
Элементы опалубки монолитных |
— |
1,15 |
Деревянные конструкции, |
— |
0,90 |
Шпунтовые стенки (но не кольцевые в плане |
— |
1,15 |
длиной менее 5 м с |
— |
1,10 |
Примечания.
1. На коэффициенты kн следует делить
значения расчетных сопротивлений (удерживающих усилий), на коэффициенты т — умножать
расчетные сопротивления. При расчетах плавучести на коэффициент надежности
умножается расчетный вес судна.
2. Коэффициенты kн и m следует применять совместно с
другими коэффициентами, приведенными в разделах 1 и 3 — 10, а также в соответствующих главах СНиП, на которые даны
ссылки в разделах 8 — 10.
3. Коэффициенты т при расчете на устойчивость положения должны
приниматься согласно требованиям разделов 1 и 4 (для шпунтовых ограждений).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
1.17. Устойчивость конструкций против опрокидывания
следует рассчитывать по формуле
где Моп — расчетный момент опрокидывающих
сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции; при
опирании конструкции на отдельные свайные опоры ось опрокидывания принимают
проходящей через центры крайних свай, а при сплошном опирании — через крайнее
нижнее ребро конструкции;
Myд —
расчетный момент удерживающих сил относительно той же оси;
т —
коэффициент условий работы, принимаемый: для конструкций, опирающихся на
отдельные свайные опоры — 0,95; для массивных опор, ряжей и клеток — 0,9; для
шпунтовых стенок — согласно табл. 1 и разделу 4;
kн — коэффициент надежности,
принимаемый равным 1,0.
Все опрокидывающие силы принимают с
коэффициентами перегрузки, большими единицы, а все удерживающие силы — с
коэффициентами перегрузки, меньшими единицы.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
1.18. Устойчивость конструкции против сдвига (скольжения)
следует рассчитывать по формуле
где Тсд — расчетная сдвигающая сила, равная
сумме проекций сдвигающих сил на направление возможного сдвига (скольжения);
Туд — расчетная удерживающая сила, равная
сумме проекций удерживающих сил на то же направление;
m —
коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9;
kн — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.
Все сдвигающие силы принимают с коэффициентами
перегрузки, большими единицы, а все удерживающие силы — с коэффициентами
перегрузки, меньшими единицы.
Примечания. 1. В качестве удерживающей
горизонтальной силы, создаваемой грунтом, следует принимать его активное
давление.
2. Силы трения в основании
следует определять по значениям коэффициентов трения подошвы фундамента по
грунту, согласно указаниям приложения 9 Инструкции.
При расчете устойчивости наземных якорей
следует руководствоваться указаниями п. 3.79 Инструкции.
(Новая редакция. Изм. № 1)
1.19. При расчетах устойчивости положения надземных
конструкций значения сдвигающих (опрокидывающих) усилий определяются при
значениях коэффициентов перегрузки больше 1, а значения удерживающих сил — при
значениях коэффициентов перегрузки менее 1.
При расчете устойчивости шпунта следует
руководствоваться указаниями раздела 4.
Проверка плавучести должна производиться по формуле
где γ — объемный вес воды, равный для
пресной воды 1 тс/м3;
ΣVп —
предельное водоизмещение судна, равное водоизмещению его при осадке, равной
высоте борта по миделю, м3;
ΣQ — расчетный вес судна, принимаемый по указаниям раздела 6, т;
kн — коэффициент надежности,
принимаемый по указаниям табл. 1 и раздела 6.
Остойчивость плавучей системы обеспечивается при
соблюдении следующих условий:
а) положительное значение метацентрической высоты;
б) недопущение входа кромки палубы в воду;
в) недопущение выхода из воды днища (середины скулы).
Расчетные формулы для проверки предельных состояний по
пунктам «а», «б», «в» приведены в разделе 6.
1.21. Упругие деформации вспомогательных сооружений и
устройств по второму предельному состоянию вычисляются от нормативной нагрузки
(без коэффициентов перегрузки и динамических коэффициентов).
В сооружениях с монтажными соединениями на обычных (не
высокопрочных) болтах деформации должны вычисляться с учетом податливости
соединений, для чего следует увеличивать расчетный упругий прогиб на 30 %.
В конструкциях с растянутыми фланцевыми стыками
дополнительно учитываются деформации стыка.
Величины остаточных деформаций следует принимать (на
одно пересечение) в местах примыкания:
дерева к дереву — 2 мм;
дерева к металлу и бетону — 1 мм;
металла к бетону — 0,5 мм;
металла к металлу, в том числе в сжатых фланцевых
стыках — 0,2 мм.
Осадку плотно подбитых лежней следует принимать равной
10 мм и осадку песочниц, заполненных песком, — 5 мм.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
1.22. Расчетная схема конструкции вспомогательных
сооружений и устройств должна соответствовать ее проектной геометрической схеме
с учетом конструктивных решений для каждого этапа производства работ и порядка
загружения конструкций. Строительный подъем и деформации под нагрузкой при
назначении расчетной схемы не учитываются.
Определение усилий в элементах конструкции
производится в предположении упругой работы материала. При этом допускается
пространственную конструкцию расчленять на отдельные плоские системы. В
необходимых случаях учитывается взаимное влияние плоскостных систем в
металлических конструкциях.
2.
НАГРУЗКИ И ИХ КОЭФФИЦИЕНТЫ
2.1. Расчет конструкции
вспомогательных сооружений следует производить с учетом возможных для отдельных
элементов, соединений или всей конструкции (основания) в целом неблагоприятных
сочетаний нагрузок и воздействий, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
№ |
Наименование |
1 |
Собственный вес вспомогательных |
2 |
Давление от веса грунта. |
3 |
Гидростатическое давление воды. |
4 |
Гидродинамическое давление воды |
5 |
Воздействие искусственного |
6 |
Воздействия от возводимых |
7 |
Вес строительных материалов и |
8 |
Вес копров, монтажного |
9 |
Вес людей, инструмента и |
10 |
Усилие трения при перемещении |
11 |
Горизонтальные инерционные |
12 |
Нагрузки от укладки и |
13 |
Воздействие домкратов при |
14 |
Боковое усилие от перекоса |
15 |
Воздействие осадки грунта. |
16 |
Ветровая нагрузка. |
17 |
Ледовая нагрузка. |
18 |
Нагрузка от навала судов и |
19 |
Нагрузка от карчехода. |
20 |
Нагрузка от наезда автомашин. |
2.2. В зависимости от продолжительности действия
нагрузки подразделяются на постоянные и временные (кратковременные и
длительные).
К кратковременным относятся:
а) нагрузки под № 11, 14, 16 — 20;
б) нагрузки от вибрирования бетонной смеси и от
сотрясений при выгрузке бетонной смеси из числа нагрузок, предусмотренных под №
12.
К длительным временным относятся нагрузки под № 5, 8,
10, 13, 15 и горизонтальное давление свежеуложенной бетонной смеси (нагрузка №
12).
Примечание.
Особые нагрузки, предусмотренные общими требованиями главы СНиП
II-6-74 «Нагрузки и воздействия» (сейсмические, от
аварий механизмов), при расчете вспомогательных сооружений не учитываются.
2.3. Основными характеристиками нагрузок являются их
нормативные значения, определяемые согласно пп. 2.4 — 2.23. Расчетная нагрузка
определяется как произведение нормативной нагрузки на коэффициент перегрузки п,
учитывающий возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от
нормативных значений и устанавливаемый в зависимости от учитываемого
предельного состояния.
Величины коэффициентов перегрузки n принимаются
согласно табл. 13.
Особенности сочетаний нагрузок, учитываемых при
расчетах вспомогательных сооружений различного назначения, приведены в разделах
3 — 6.
Вероятность сочетаний различных видов нагрузки
учитывается коэффициентами сочетания пс, величина которых
принимается в соответствии с указаниями разделов 3 — 6. В случаях, специально не
оговоренных, величина nс = 1.
Коэффициенты сочетаний пс вводятся в
виде множителя к кратковременным нагрузкам.
Влияние динамических нагрузок учитывается при расчете
надземных конструкций путем введения динамических коэффициентов согласно
указаниям пп. 2.9,
2.10,
3.40,
4.89,
4.91,
5.18,
5.20.
При проектировании
вспомогательных сооружений и устройств, за исключением перечисленных в
дополнительном п. 6.1а и подпункте «а» п. 8.2 Изменений,
следует учитывать коэффициент надежности по назначению γп,
принимаемый равным 0,9. На коэффициент надежности по назначению γп следует делить: предельные значения
несущей способности, расчетные значения сопротивлений, предельные значения
деформаций, раскрытия трещин; или умножать: расчетные значения нагрузок, усилий
или иных воздействий.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
2.4. Вертикальная нагрузка от собственного веса
вспомогательных сооружений определяется по проектным спецификациям или
проектным объемам и объемным весам материалов и грунтов, приведенным в прилож. 9 и 10.
В соответствующих случаях должно быть учтено и
горизонтальное воздействие вертикальной нагрузки (распор, натяжение и т.п.).
Распределение нагрузки от собственного веса в
рассчитываемых конструкциях принимается:
а) в настилах, поперечинах, прогонах, насадках,
балочных и кружальных фермах, коробках опалубки и т.п. линейных элементах —
равномерным по длине конструкции, если действительная неравномерность не
превышает 10 % средней величины;
б) в стойках подмостей, пирсов, опор, подкрановых
эстакад и т.п. поддерживающих конструкциях — равномерным между всеми стойками
рамы или опоры;
в) в прочих конструкциях — по фактическому весу
отдельных ее частей.
2.5. Вертикальное
давление от веса грунта P, тс/м2,
при расчете ограждения котлованов, подпорных стенок и т.п. определяют по
формуле
где γ — объемный вес грунта, тс/м3;
Н —
расчетная толщина слоя грунта, м.
Горизонтальное (боковое) давление грунта на ограждения
котлованов определяется согласно прилож. 11. Допускается использовать
рекомендации прилож. 11 также при определении горизонтального
давления на подпорные стенки временного типа.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
2.6. Гидростатическое давление воды учитывается для
частей сооружений и грунтов, расположенных ниже уровня поверхностных или
грунтовых вод, путем уменьшения веса частей сооружений и введения в расчет
бокового давления воды, а также давления воды на днища (подушки).
Уровень воды принимается невыгоднейший — наинизший или
наивысший возможный вероятностью превышения 10 % для периода производства
данного вида работ.
Уровень воды, давящей на ограждения котлованов,
определяется с учетом рекомендаций прилож. 11 и раздела 4.
Гидростатическое давление воды Р (в тс/м2)
в любом направлении принимается равным
где γ — объемный вес воды, принимаемый 1
тс/м3;
Н — расчетная
высота слоя воды, м.
2.7. Гидродинамическое давление
воды на подводную часть конструкции Nвп (в кгс) принимается равным
где Nл —
лобовое давление воды (в кгс), равное
Nт — сила трения воды по поверхности плавающего тела (в
кгс), принимаемая равной
V — для
неподвижных конструкций средняя скорость течения воды, принимаемая по данным
поплавковых наблюдений и измерений вертушкой в пределах горизонта погружения;
для перемещающихся конструкций V — относительная скорость
перемещения воды и плавающего тела, м/с.
В случае, если подводная часть конструкции
(плавсистемы) стесняет живое сечение более чем на 10 %, необходимо учитывать
возрастание скорости водного потока;
φ0 — коэффициент, учитывающий степень обтекаемости
погруженного в воду тела, принимаемый для заостренных или закругленных в плане
очертаний равным 0,75, а для прямоугольных очертаний — 1,00;
f
— коэффициент, характеризующий трение воды по поверхности погруженного тела
принимаемый, для металлических поверхностей равным 0,17, для деревянных — 0,25,
для бетонных — 0,20 кгс·с2/м4;
F — подводная
площадь по миделю (наиболее широкому поперечному сечению), м2;
S
— площадь смоченной поверхности (поверхность трения воды), м2.
Значения F и S
принимаются равными:
а) для плашкоутов и барж
б) для бездонных ящиков, кессонов и т.п.
где t — осадка
плашкоута или баржи, м;
Н — глубина
воды в месте опускания бездонного ящика или кессона, м;
В — ширина
плашкоута, баржи, бездонного ящика, кессона, м;
L
— длина плашкоута, баржи, бездонного
ящика, кессона, м.
При V ≥
2 м/с следует учитывать возрастание уровня воды у сооружения
где g — ускорение
силы тяжести, м/с2.
При наличии косины течения, когда продольная ось тела
составляет с направлением струй угол, отличный от 0°, лобовое давление воды Nл должно исчисляться не по
площади миделя, а по проекции погруженной в воду части плавучего тела на
плоскость, нормальную к направлению течения.
Помимо давления текущей воды должна учитываться
нагрузка от воздействия волн в размере 0,03 тс/м для рек шириной до 300 м и
0,12 тс/м при ширине 500 м.
При строительстве на акваториях с большими высотами
волн (озера, водохранилища, широкие реки) должен производиться более точный
расчет волнового давления в соответствии со СНиП
II-57-75 «Нагрузки и воздействия на
гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)».
2.8. Воздействие искусственного регулирования усилий в
конструкциях вспомогательных сооружений учитывается в случаях, предусмотренных
проектом (например, придание плашкоутам первоначально обратного выгиба
соответствующим порядком их балластировки). Величина усилий устанавливается при
составлении проекта.
2.9. Вертикальная нагрузка от
веса возводимых мостовых конструкций, а также строительных материалов и других
грузов определяется по проектным спецификациям или объемам и объемным весам
материалов, приведенным в проекте конструкции.
При реконструкции существующих мостов вес конструкций
должен определяться с учетом их фактического состояния.
В соответствующих случаях должно быть учтено и
горизонтальное воздействие вертикальной нагрузки (распор, натяжение и др.).
Вес возводимых конструкций, передаваемый на вспомогательные
сооружения (сборочные клетки, прогоны и т.п.), допускается принимать равномерно
распределенным по длине, если фактические колебания его по длине не превышают
10 %.
При устройстве нескольких (более двух) прогонов, рядов
сборочных клеток и т.п. в плоскости поперечной к оси моста нагрузка от
возводимых конструкций принимается равномерно распределенной в поперечном
направлении, если крутильная жесткость возводимой конструкции равна или более
крутильной жесткости вспомогательных сооружений.
Вес устанавливаемых или укладываемых кранами на
вспомогательные сооружения (подмости и т.п.) элементов и грузов (за исключением
бетона) учитывается с динамическим коэффициентом, равным 1,1.
2.10. Вертикальная нагрузка от
копров, монтажного (грузоподъемного) оборудования и транспортных средств
принимается по паспортным данным и каталогам. Нагрузку от консольных кранов,
вагонов, тепловозов, обращающихся по сети, следует определять, пользуясь
эквивалентными нагрузками, приведенными в прилож. 12. Нагрузка от нестандартного оборудования определяется
по проектной документации.
Копры, монтажное и транспортное оборудование должны
быть установлены в положение, вызывающее наибольшие силовые воздействия на
конструкции вспомогательных сооружений, их элементы и соединения (например, при
минимальном вылете и максимальном весе груза или максимальном вылете и
минимальном весе груза, без груза, при различном положении стрелы в плане и
наклоне стрелы копра).
При производстве монтажных работ вес наклоняющейся стрелы
крана и вес подвешенных к нему элементов следует принимать с динамическим
коэффициентом, равным 1,2 при весе элементов до 20 т и 1,1 при большем весе.
При производстве свайных
работ нужно принимать следующие динамические коэффициенты:
для |
1,4 |
для |
1,2 |
для |
1,3 |
Вертикальные нагрузки на отдельные ноги (колеса)
кранов должны определяться с учетом распределения веса крана и груза, а также с
учетом действия горизонтальных нагрузок (тяговых, ветровых, инерционных),
действующих на кран. При этом места приложения отдельных нагрузок (тяговых,
ветровых, инерционных) должны приниматься в соответствии с условиями работы
крана.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
2.11. Нагрузка от людей, инструмента и мелкого
оборудования учитывается в виде:
а) равномерно
распределенной вертикальной нагрузки интенсивностью 250 кгс/м2 — при
расчете досок опалубки плит и неинвентарных средств подмащивания (подвесных
подмостей, площадок, люлек, проходов и пр.), а также непосредственно
поддерживающих их конструкций. Инвентарные средства подмащивания должны быть
рассчитаны на нагрузки по указаниям п. 1.2 ГОСТ
24258-80;
б) равномерно распределенной вертикальной нагрузки
интенсивностью 200 кгс/м2 — при расчете рабочих подмостей, временных
опор, пирсов, рабочих мостиков с длиной загружаемого участка менее 60 м и
интенсивностью 100 кгс/м2 при длине загружаемого участка 60 м и
более. Указанной нагрузкой загружаются участки, не занятые монтируемой
(бетонируемой) конструкцией;
в) нагрузки, равной 75
кгс/м2 для железнодорожных мостов и 10 кгс/м2 для
автодорожных мостов для загружения собираемых пролетных строений;
г) сосредоточенной горизонтальной нагрузки величиной
70 кгс, приложенной посередине пролета между стойками перил или к стойке перил.
Доски опалубки и настилов подмостей, ступени лестниц,
а также непосредственно поддерживающие их конструкции, независимо от расчета на
нагрузки, указанные выше, проверяются на сосредоточенный груз величиной 130
кгс. При ширине доски менее 15 см нагрузку распределяют на две доски (при
условии сплачивания их поперечными планками).
Нагрузка для крюков, служащих для подвешивания
лестниц, принимается равной 200 кгс.
Нагрузка (вес материалов, инструмента и рабочих) для
подвесных люлек на одного рабочего принимается равной 120 кгс и на двух рабочих
— 250 кгс.
Каждая тетива приставных лестниц рассчитывается на
сосредоточенный груз 100 кгс.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
2.12. Величина силы трения NнТ при
перемещениях пролетных строений, бездонных ящиков, подкрановых и подкопровых
тележек кранов и копров и др. по горизонтальной плоскости определяется по
формулам:
а) при перемещении по рельсам на подкладках (салазках)
или по бетонному, грунтовому и деревянному основанию
б) при перемещении по рельсам на катках
в) при перемещении по рельсам на тележках с
подшипниками скольжения
то же с подшипниками качения
г) при перемещении по полимерным устройствам
скольжения
где Р — нормативная нагрузка от веса
перемещаемой конструкции (механизма), тс;
f1 — коэффициент трения
скольжения, принимаемый по прилож. 9;
f2 — коэффициент трения качения катка (колеса) по рельсам,
принимаемый по табл. 3;
f3 — коэффициент трения
скольжения в подшипниках, принимаемый равным от 0,05 до 0,10 см;
f4 — коэффициент трения
качения в подшипниках, равный 0,02 см;
f5 — коэффициент трения скольжения для полимерных
материалов, принимаемый по табл. 4;
R1 — радиус катка, см;
R2 — радиус колеса, см;
k = 2 —
коэффициент, учитывающий влияние местных неровностей рельсов и катков, перекоса
катков, непараллельности накаточных путей и прочих факторов, вызывающих
возрастание сопротивления движению;
r —
радиус оси колеса, см.
Таблица 3
Диаметр |
200 — 300 и менее |
400 — 500 |
600 — 700 |
800 |
900 — 1000 |
Коэффициент трения качения f2, см |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
Таблица 4
Материал |
Давление, кгс/см2 |
Коэффициент трения |
|
отрицательной |
положительной |
||
Полированный лист + фторопласт |
< 100 |
0,12 |
0,07 |
> 100 |
0,09 |
0,06 |
|
Полированный лист + нафтлен |
< 100 |
0,12 |
0,07 |
> 100 |
0,10 |
0,06 |
|
Полированный лист + |
< 100 |
0,12 |
0,08 |
> 100 |
|||
Полированный лист + полиэтилен |
< 100 |
0,18 |
0,10 |
> 100 |
0,12 |
0,06 |
Примечания.
1. В таблице указаны значения коэффициента трения при трогании с места. При
скольжении значения f5 понижаются в
среднем до 80 %.
2. При замене полированного листа листом, покрашенным эмалью, значения коэффициента
трения увеличиваются на 10 %.
2.13. Инерционная горизонтальная нагрузка,
направленная вдоль кранового (копрового) рельсового пути, должна приниматься
равной 0,08 собственного веса любого элемента крана (ноги, ригеля, тележки,
груза) и приложенной в центре тяжести соответствующего элемента.
Продольная нагрузка при перекосе и заклинке ног крана
принимается равной 0,12 нормативной вертикальной нагрузки на ведущие колеса
передвигающейся ноги и приложенной к головке рельсов подкранового пути. Направление
усилий на заклиненной и передвигающейся ноге принимается противоположным.
Нормативная горизонтальная нагрузка, направленная
поперек кранового пути и вызываемая торможением тележки, должна приниматься
равной 0,05 суммы весов груза, веса тележки и канатов грузового полиспаста.
Инерционные горизонтальные нагрузки Т (в тс),
возникающие при остановке механизма вращения крана (копра), принимаются
равными:
а) от собственного веса стрелы
б) от суммы весов груза, грузового блока и канатов
грузового полиспаста
где Gc
— вес стрелы, приведенный к оголовку, т;
Gгр — сумма весов груза, грузового блока и канатов
грузового полиспаста, т;
а′ —
величина замедления вращательного движения, м/с2, определяемая по
формуле
где n
— скорость вращения платформы крана
(копра), об/мин;
l
— вылет стрелы, м;
t
— время остановки в с, определяемое
по табл. 5.
Примечания.
1. В вес груза включаются веса грузозахватных устройств, траверс и оттяжек.
2. При подъеме груза двумя или более грузозахватными механизмами должна
учитываться неравномерность передачи веса груза, если она может иметь место по
условиям производства работ.
При известной мощности двигателей поворота усилия,
возникающие при вращении, допускается определять по п. 4.92.
Сила Т прикладывается к оголовку стрелы.
Нагрузка от торможения автомашин и автокранов (при
скоростях не свыше 30 км/ч) принимается равной 0,25Ра, где Ра
— вес автокрана (автомашины), и 0,3Рг, где Рг
— вес гусеничного крана (трактора, бульдозера). При скоростях менее 5 км/ч
тормозную нагрузку допускается не учитывать.
Таблица 5
Вылет |
5 |
7,5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
Время остановки t, |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
5 |
8 |
10 |
Примечание. Для
промежуточных значений l величины t определяются по интерполяциям.
2.14. Нагрузки от укладки и вибрирования бетонной
смеси принимаются:
а) вертикальные — от вибрирования бетонной смеси — 200
кгс/м2 горизонтальной поверхности опалубки;
б) горизонтальные (на боковую поверхность опалубки):
от давления свежеуложенной бетонной смеси — по табл. 6;
от сотрясения при выгрузке бетонной смеси — по табл. 7;
от вибрирования бетонной смеси — 400k3, кгс/м2, где k3 — коэффициент,
учитывающий неодновременную работу вибраторов по ширине бетонируемого изделия и
вводимый в расчет прогонов и стоек опалубки;
k3 = 1 — для изделий шириной
1,5 м и менее и изделий, уплотняемых с помощью наружных вибраторов;
k3 = 0,8 — для изделий
шириной свыше 1,5 м.
Для поверхности форм, наклонных в сторону изделия,
давление бетонной смеси определяется путем умножения горизонтального давления
бетонной смеси на синус угла наклона поверхности формы к горизонту. При угле
наклона менее 30° к горизонтали давление бетонной смеси на форму не
учитывается.
Таблица 6
Способ |
Расчетные формулы |
Пределы применения |
При помощи внутренних |
|
H ≤ R, |
То же |
|
V ≥ 0,5 при условии, что Н ≥ 1 |
При помощи наружных вибраторов |
|
V < |
То же |
|
V > 4,5 при условии, что Н > 2 м |
Подводное бетонирование методом |
|
— |
В табл. 6 обозначено:
Р —
нормативное максимальное боковое давление бетонной смеси, кгс/м2;
γ —
объемный вес бетонной смеси (γ = 2350 кгс/м3 для
тяжелого бетона);
Н — высота
уложенного слоя бетона, оказывающего давление на опалубку (но не более слоя,
уложенного в течение 4 часов);
V — скорость
бетонирования (по вертикали), м/ч;
R
— радиус действия внутреннего вибратора, м;
R1 — радиус действия
наружного вибратора, м;
k1 — коэффициент,
учитывающий влияние консистенции бетонной смеси:
при осадке конуса 0 — 2 см k1 = 0,8;
при осадке конуса 4 — 6 см k1 = 1,0;
при осадке конуса 8 — 12 см k1 = 1,2;
k2 — коэффициент,
учитывающий влияние температуры бетонной смеси:
для смеси с температурой 5 — 7° k2 = 1,15;
для смеси с температурой 12 — 17° k2 = 1,0;
для смеси с температурой 28 — 32° k2 = 0,85;
hд — высота «действующего
столба» подводного бетона, принимается hд = kI, м, где k — показатель сохранения подвижности бетонной смеси в часах;
I — скорость бетонирования, м/ч.
Примечания.
1. Ориентировочно принимается: радиус действия внутренних вибраторов R = 0,75 м, наружных вибраторов R1
= 1 м.
2. В случае,
если температура бетона неизвестна, значение k2
принимается равным 1,0.
3. Показатель
подвижности бетонной смеси k следует принимать не менее 0,7 — 0,8 часа,
а скорость бетонирования I — не менее 0,3 м/ч.
Таблица 7
Способ |
Горизонтальная |
Спуск по лоткам и хоботам, а |
400 |
Выгрузка из бадей емкостью: |
|
от 0,2 до 0,8 м3 |
400 |
более 0,8 м3 |
600 |
2.15. Воздействие домкратов на конструкции
вспомогательных сооружений, при регулировании напряжения или выправке положения
и строительного подъема монтируемых (возводимых) конструкций, определяется как
опорное давление на домкраты от нормативных нагрузок плюс дополнительное
устанавливаемое проектом конструкции усилие, необходимое для регулирования в
ней напряжений (положения).
Определение опорных давлений (реакций на домкраты) от
монтируемой конструкции производится по расчетной схеме, имевшей место к началу
регулирования, напряжений или выправки положения и строительного подъема,
независимо от предшествовавшего порядка монтажа и распределения усилий
(указанными факторами нельзя пренебречь при расчете самой конструкции).
2.16. Действующее в перпендикулярном
направлении передвижки надвигаемой конструкции боковое усилие H от перекоса катков, от давления на боковые ограждения и от
непараллельности накаточных путей определяется по формулам:
а) при перемещении по пирсам на тележках с устройством
подвижного опирания одного конца пролетного строения
б) то же при неподвижном опирании обоих концов
пролетного строения
в) при продольном перемещении на катках
г) при перемещении на полимерных устройствах
скольжения
где Р — нормативная нагрузка от веса
надвигаемой конструкции.
R — нормативная опорная реакция от веса надвигаемой конструкции.
Примечание. При
поперечной передвижке элементов распорных арок (сводов) устройство подвижного
опирания одного конца передвигаемого элемента и его проверка на прочность при
изменившейся статической схеме являются обязательными.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
2.17. Значение статической составляющей ветровой
нагрузки qсн (в кгс/м2) нормальной к расчетной
поверхности вспомогательных сооружений, монтажных приспособлений, механизмов и
возводимых мостовых конструкций определяется по формуле
где q0 —
скоростной напор ветра, кгс/м2;
с —
аэродинамический коэффициент;
k
— коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора ветра по высоте
(берется отдельно для каждого элемента сооружения с учетом его высоты).
Величины скоростного напора ветра приведены в табл. 8,
значения k и с — в табл. 9 и 10.
Таблица 8
Районы |
Нормативный |
I |
27 |
II |
35 |
III |
45 |
IV |
55 |
V |
70 |
VI |
85 |
VII |
100 |
Горные районы БАМ на участке |
45 |
Горные районы БАМ на участке |
50 |
Примечания.
1. При проверке прочности и устойчивости сооружений на стадиях работы
продолжительностью эксплуатации не более двух недель или в безветренный период
(опалубка перед бетонированием, монтажная вышка перед загруженном и т.п.)
допускается величину нормативного скоростного напора принимать равным 0,8 от
значений, приведенных в таблице.
2.
Нормативный скоростной напор ветра принят для высоты над поверхностью земли до
10 м.
Таблица 9
Примечания.
1. Местности типа А — открытые степи, лесостепи, пустыни, озера, водохранилища.
2. Местности
типа Б — города, лесные массивы с высотой препятствий более 10 м.
Таблица 10
Наименование |
Аэродинамический |
Опалубка и подобные элементы, |
+0,8 |
Сплошные элементы |
1,4 |
Элементы круглого сечения |
1,2 |
Ванты и оттяжки |
1,1 |
Буксиры, баржи, суда |
1,4 (поперек) |
Плашкоуты |
1,4 |
Горизонтальные поверхности |
-0,4 |
Примечание. Для
сооружений со сложным контуром допускается уточнять величину с согласно СНиП
II-6-74 «Нагрузки и воздействия».
Для высоких сооружений с периодом собственных
колебаний более 0,25 с ветровая нагрузка должна определяться с учетом
динамической составляющей, согласно указаниям главы СНиП
II-6-74 «Нагрузки и воздействия».
В случаях, когда скорость ветра при производстве работ
ограничивается по условиям производства работ и техники безопасности,
скоростной напор ветра принимается равным:
а) при расчете мощности тяговых обустройств и буксиров
для установки пролетных строений на плавучих опорах — 9,0 кгс/м2 (из
условия производства работ при ветре скоростью до 10 м/с);
б) при расчете:
подмостей, опор, подкрановых эстакад и других
устройств в процессе работы монтажных кранов;
тяговых средств в процессе перекатки (надвижки)
пролетного строения;
подъемных устройств и средств в процессе подъемки
пролетного строения;
устройств, воспринимающих воздействие домкратов в
процессе регулирования напряжений или выправке положения и строительного
подъема монтируемых конструкций — 18,0 кгс/м2 (из условия
производства работ при ветре до 13 м/с).
Расчетную ветровую поверхность принимают по проектным
контурам, т.е. по площади проекции частей сооружения (силуэта судна, крана,
копра) на вертикальную плоскость, перпендикулярную направлению ветра. Для
решетчатых конструкций с однотипными элементами разрешается расчетную
поверхность принимать равной площади фермы, вычисленной по ее наружному
габариту со следующими значениями коэффициентов заполнения φ:
а) для монтируемых балочных пролетных строений со
сквозными фермами:
первая ферма — 0,2;
вторая и последующая фермы — 0,15;
б) для вспомогательных сооружений:
решетчатые башни из инвентарных конструкций — по табл.
11;
решетчатые башни и стрелы кранов (копров) — 0,8.
Таблица 11
Для других решетчатых конструкций значения с и φ
должны определяться согласно табл. 8 СНиП II-6-74
«Нагрузки и воздействия».
2.18. Горизонтальная продольная
ветровая нагрузка на сквозные фермы монтируемых и вспомогательных сооружений
принимается в размере 60 % и на балки со сплошной стенкой — в размере 20 % от
полной нормативной поперечной ветровой нагрузки.
На остальные сооружения и подъемно-транспортное
оборудование продольная ветровая нагрузка определяется тем же порядком, как и
поперечная ветровая нагрузка.
В конструкциях, имеющих развитые горизонтальные
(наклонные) плоскости (настилы, опалубки, навесы), должно учитываться
образование зон разрежения и скоростного напора у горизонтальных (наклонных)
плоскостей, вызывающее образование вертикальных (подъемных) усилий.
Эти усилия должны определяться, как и горизонтальная
ветровая нагрузка при значениях с = -0,4.
2.19. Нагрузка от давления льда на защитные
конструкции вспомогательных сооружений, подвергающихся по условиям производства
работ ледовым воздействиям, на реках с ледоходом принимается (в тc на
метр ширины опоры или ледореза) равной:
а) при отсутствии режущего ребра — 50hл, (55 hл — для районов БАМ и
севернее линии Красноярск-Воркута);
б) при наличии вертикального режущего ребра — 35 hл, (40 hл — для районов БАМ и
севернее линии Красноярск-Воркута), где hл — толщина льда.
Нагрузка от давления льда прикладывается вдоль реки в
уровне высокого ледохода вероятностью превышения 10 %.
Для особо ответственных сооружений (опоры при
полунавесной сборке), а также при действии заторных масс льда и нагрузки от
ледяных полей ледовая нагрузка должна определяться точными способами в
соответствии с указаниями СНиП
II-57-75 «Нагрузки и воздействия на
гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)».
Величина hл должна приниматься равной 0,8 от наибольшей за зимний
период толщины льда вероятностью превышения 10 %.
На реках, промерзающих до дна, должна приниматься
толщина льда, наблюдаемая при осеннем ледоставе.
Примечание.
Толщина льда, принятая в расчете, должна указываться в проекте. Если
фактическая толщина льда будет больше принятой в расчете, то должны приниматься
дополнительные меры при пропуске ледохода.
2.20. Нагрузка от навала судов и плавсистем на
вспомогательные сооружения или защищающие их устройства принимается:
от обращающихся по реке судов — по табл. 12;
Таблица 12
Класс |
Нагрузки от навала |
|||
вдоль оси моста со |
поперек оси моста |
|||
судоходного |
несудоходного |
верховой |
низовой, при |
|
I |
100 |
50 |
125 |
100 |
II |
70 |
40 |
90 |
70 |
III |
65 |
35 |
80 |
65 |
IV |
55 |
30 |
70 |
55 |
V |
25 |
15 |
30 |
25 |
VI |
15 |
10 |
20 |
15 |
VII |
10 |
5 |
15 |
10 |
от плавсистем, имеющихся на строительстве, согласно
приведенным ниже указаниям.
Кинетическую энергию навала судна Eн (в тс·м) при подходе его
к причальному сооружению следует определять по формуле
(1)
где Dc
— расчетное водоизмещение судна, тc;
V — нормальная
к поверхности сооружения составляющая скорости подхода судна, м/с, принимаемая
в обычных условиях равной 0,2 м/с;
ν — коэффициент, учитывающий поглощение кинетической энергии подходящего
судна и равный 0,45, для сооружений на сваях.
Энергию деформации причальных сооружений допускается
определять по формуле
(2)
где k — коэффициент жесткости причального сооружения в
горизонтальном направлении, тс/м (ориентировочно k ≈
200 тс/м);
Hx — поперечная горизонтальная нагрузка на причал от
навала судов при подходе к сооружению. Значения Hx
определяют, приравнивая выражения (1) и (2).
Продольная нагрузка Hу (в тс) от навала судна при подходе к сооружению
должна определяться по формуле
где f — коэффициент
трения, принимаемый в зависимости от материала лицевой поверхности отбойного
устройства: при поверхности из бетона или резины f
= 0,5, при деревянной поверхности f = 0,4.
Нагрузка от навала на вспомогательные сооружения
считается приложенной посередине их длины или ширины на уровне рабочего
горизонта воды, за исключением случаев, когда имеются выступы, фиксирующие
уровень действия этой нагрузки, и когда при более низком уровне нагрузка
вызывает более значительные воздействия.
2.21. При расположении опор подмостей в пределах
полотна действующей автомобильной дороги ограждение опор должно быть рассчитано
на действие горизонтального усилия от наезда автомобиля. Нормативная величина
этого усилия, приложенного на высоте 1,0 м над уровнем проезжей части, принимается
равной 20 тс при условии ограничения скоростей грузовых автомашин до 25 км/ч.
2.22. Воздействие осадки грунта в основаниях
вспомогательных сооружений следует принимать по результатам расчета оснований.
Осадка грунта учитывается при расчетах сборочных плазов
на насыпях, опор сборочных подмостей при сборке (надвижке) по неразрезной схеме
в тех случаях, когда осадка не исключается конструктивными мерами.
2.23. Нагрузка от воздействия
карчехода на защитные устройства определяется для уровня воды вероятностью
превышения 10 %:
а) от удара одиночного бревна Н (в тс)
где V — скорость
течения воды, м/с;
(Измененная редакция. Изм. № 1)
2.24. Нормативные нагрузки и воздействия, вычисленные
в соответствии с пп. 2.1 —
2.23, принимаются с коэффициентами перегрузки п,
приведенными в табл. 13 для
расчетов по первому предельному состоянию.
Таблица 13
Нормативные |
Коэффициенты |
Вес |
1,1 и 0,9 |
Вес |
1,2 и 0,9 |
Вертикальное давление от веса |
1,2 и 0,9 |
Горизонтальное давление грунта |
1,2 и 0,8 |
Гидростатическое давление воды |
1,0 |
Гидродинамическое давление воды |
1,2 и 0,75 |
Воздействие искусственного |
1,3 и 0,8 |
Вес возводимых (монтируемых, |
1,1 и 0,9 |
Вес строительных материалов и |
1,3 и 0,8 |
Вес копров монтажного |
1,1 и 0,9 |
Вес людей, инструмента и |
1,3 и 0,7 |
Усилие трения при перемещении |
|
на салазках |
1,3 и 1,0 |
на катках |
1,1 и 1,0 |
на тележках |
1,2 и 1,0 |
на полимерных устройствах |
1,3 и 1,0 |
Воздействие |
1,3 и 1,0 |
Нагрузки от укладки и |
1,3 и 1,0 |
Инерционные нагрузки от кранов, |
1,1 и 1,0 |
Воздействие домкратов при |
|
при винтовых домкратах |
1,2 |
при |
1,3 |
Боковое усилие от перекоса |
1,0 |
Ветровая нагрузка |
1,0 |
Ледовая нагрузка |
1,0 |
Нагрузка от навала судов и |
1,0 |
Примечание. Расчет поддерживающих конструкций на воздействие крановой
нагрузки, а также нагрузки от транспортных средств, следует в необходимых
случаях производить с учетом веса вспомогательных и монтируемых мостовых
конструкций, а также строительных материалов и оборудования, подвешенных к
крану, либо погруженных на транспортные средства. Веса этих конструкций,
материалов и оборудования нужно принимать с соответствующими коэффициентами
перегрузки, приведенными в таблице. Вышеизложенное надо применять и в случае
использования грузоподъемных кранов номенклатуры Госгортехнадзора
(Котлонадзора), при применении которых действительный вес груза и захватных
приспособлений не должен превышать паспортной грузоподъемности крана при данном
вылете стрелы (для стреловых кранов).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
2.25. Указанные в табл. 13 коэффициенты перегрузки п
принимаются по каждой строке одинаковыми в пределах целой части сооружения
(пролетного строения, подмостей, пирсов, промежуточных опор, призмы обрушения и
т.п.), за исключением расчета на устойчивость положения конструкции. В этом случае коэффициенты перегрузки
принимают в соответствии с табл. 13 с учетом указаний п. 1.19 Инструкции.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
СООРУЖЕНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, УСТРОЙСТВА И УСТАНОВКИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Подкрановые эстакады
3.1. Эстакады, предназначенные для пропуска и работы
козловых монтажных кранов, следует, как правило, проектировать в низком уровне
с опорами на свайном или (при невозможности погружения свай) ряжевых
основаниях.
Подкрановые эстакады как дорогостоящие сооружения
должны применяться при соответствующем технико-экономическом обосновании.
Отметка низа конструкций пролетных строений эстакады
должна назначаться в соответствии с указаниями п. 1.10, в. Допускается в
исключительных случаях временное затопление эстакады паводковыми водами при
условии соблюдения требований п. 1.6 и при условии, что проектами организации
строительства предусмотрены перерывы в работе кранов на время затопления.
Пролетные строения и обстройку опор выше горизонта
наинизшего ледохода рекомендуется проектировать с учетом возможности их
разборки на случай пропуска ледохода.
Подкрановый путь на эстакаде (насыпи) следует
располагать горизонтально. В отдельных случаях допускается устраивать
подкрановый путь с уклоном не более 0,003.
3.2. При одновременном устройстве подкрановой эстакады
под козловой кран и рабочего мостика рекомендуется для увеличения жесткости
опор и более рационального использования свай свайное основание под жесткую
ногу крана объединять со свайным основанием рабочего мостика.
3.3. В пределах пойменной части при достаточной
несущей способности грунта основания и небольших высотах эстакаду рекомендуется
заменять насыпью, отсыпаемой из непучинистых грунтов. Замена эстакады насыпью
должна быть экономически обоснована.
Ширина насыпи поверху должна быть не
менее 350 см, заложение откосов 1:1,25. Подошва насыпи должна быть удалена от откоса
котлована (сооружаемого без крепления) не менее чем на 0,85 глубины котлована.
Верхняя площадка насыпи должна иметь поперечный уклон
0,008.
На участках с вечномерзлыми грунтами отсыпка насыпи
для козловых кранов не рекомендуется. Допускается устройство продуваемой
наброски из камней.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.4. Эстакады должны иметь настил шириной 0,80 м и
односторонние перила, отвечающие требованиям подраздела «Рабочие подмости,
леса, площадки и другие приспособления для выполнения работ на высоте».
3.5. Подкрановые пути на
эстакадах (насыпях) должны удовлетворять следующим условиям:
а) тип рельса принимается в зависимости от величины
давления на ходовое колесо:
до 22 тс — Р43;
23 — 25 тс — Р50;
26 — 28 тс — Р65.
Ширина головки рельса должна быть не менее чем на 10
мм уже расстояния между ребордами ходового колеса. Допускается использование
старогодных рельсов на тип более установленного выше;
б) рельсы должны укладываться на плоские или клинчатые
подкладки шириной 150 — 160 мм, толщиной 12 — 16 мм и длиной 230 — 380 мм.
Разрешается устанавливать рельсы без подкладок при нагрузке на колесо до 15 тс.
Рельсы к шпалам должны пришиваться тремя костылями
(шурупами):
в) полушпалы (шпалы) должны укладываться на расстоянии
по осям 700 мм при давлении на колесо 15 тс, 600 мм — при давлении от 15 до 20
тс и 500 мм — при большем давлении. Шпалы (полушпалы) должны применяться типа IA, IБ.
Допускается применение деревянных брусьев соответствующих размеров;
г) рельсовые стыки должны перекрываться накладками.
Пути на эстакадах с металлическими пролетными строениями укладываются без
стыковых зазоров; на земляном полотне — с зазорами;
д) полушпалы крепятся к металлическим пролетным
строениям двумя лапчатыми болтами;
е) балластный слой (на насыпях) должен иметь толщину
под шпалой не менее 25 см, концы
шпал должны быть перекрыты балластом не менее чем на 20 см и заложение 1:2;
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.6. На расстоянии не менее 1,5 м от конца пути должен
устанавливаться конечный выключатель, а также тупиковый упор, рассчитанный на
восприятие удара движущегося крана (по методике СНиП II-6-74
«Нагрузки и воздействия», приложение III).
3.7. Подкрановые эстакады должны быть рассчитаны по
первому и второму предельным состояниям на нагрузки и воздействия в их
невыгодном сочетании. В табл. 14 приведены сочетания нагрузок, рассматриваемые
при расчете подкрановых эстакад для козловых кранов на рельсовом ходу, в табл. 15 —
сочетания нагрузок, рассматриваемые при расчете подкрановых опор (подставок) и
эстакад для монтажных кранов (деррик-кранов и т.п.).
Рис. 1. Схемы приложения нагрузок в подкрановых
эстакадах:
а
— к пролетному строению; б — к опоре в продольном направлении; в — к
опоре в поперечном направлении
3.8. Расчет эстакад под козловые краны производится
отдельно под жесткую и гибкую (шарнирную) ноги крана в продольном и поперечном
направлениях на следующие нагрузки (рис. 1):
собственный вес пролетных строений эстакады Gпс;
собственный вес опор эстакады Gо;
давление на эстакаду ветра Wпс и Wо;
нагрузки от перемещающегося по эстакаде крана:
вертикальную Р, горизонтальную продольную N и горизонтальную
поперечную Q.
3.9. Усилия Р, Q и N считаются
приложенными в уровне головки рельса подкранового пути.
Инерционные силы от различных частей крана считаются
приложенными в центре тяжести соответствующих частей (рис. 2).
Давление ветра считается приложенным в центре соответствующих наветренных
площадей. Инерция груза и давление ветра на груз при гибком его подвесе
прикладываются в центре подвески к грузовой тележке.
3.10. Величины Р, N, Q
определяются отдельно под гибкой и жесткой ногой крана с учетом положения и
особенностей передачи горизонтальных воздействий на гибкую и жесткую ногу в
козловых кранах.
Рис. 2. Схема приложения нагрузок к козловому крану:
а
— на жесткую ногу; б — на гибкую ногу; Gжн,
Gгн, Gр,
Gхт, Gг,
Gгр — веса соответственно жесткой
ноги,
гибкой ноги, ригеля, ходовой тележки, грузового полиспаста, груза; Wт,
Wр, Wжн,
Wгн, Wгр
— усилия от
продольно направленного ветра, приходящиеся соответственно на грузовую тележку,
ригель, жесткую и
гибкую ноги, груз; W′т, W′р, W′жн,
W′гн — усилия от поперечно
направленного ветра, приходящиеся
соответственно на грузовую тележку, ригель, жесткую и гибкую ноги, груз; Нт,
Нгр, Нр, Нжн, Нгн
—
инерционные силы при торможении крана, приложенные соответственно к грузовой
тележке, грузу,
ригелю, жесткой ноге, гибкой ноге; Н′т, Н′гр
— инерционные силы при торможении тележки и груза
При определении усилий по сочетаниям 4, 5 и 6 (см.
табл. 14)
для кратковременных нагрузок учитывается коэффициент сочетаний 0,90.
В сочетаниях 1 — 9 вес груза учитывается без
динамического коэффициента; в сочетании 10 с динамическим коэффициентом
согласно разделу 2.
Таблица 14
Нагрузки |
Сочетания нагрузок |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Вес номинального груза Gгр |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
Собственный вес элементов крана |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Собственный вес элементов |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Инерционная сила при торможении |
+ |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Инерционная сила при торможении |
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
Продольная сила при заклинке |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
Продольный ветер Wi при V = 13 м/с |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
Поперечный ветер Wi при |
— |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
Продольный ветер расчетной |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
— |
Поперечный ветер расчетной |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
3.11. При проверке эстакады на устойчивость в
поперечном направлении для нахождения горизонтальных сил Q и минимальных
вертикальных нагрузок Р на тележки жесткой (гибкой) ноги крана
расположение грузовой тележки и номинального груза принимается у
противоположной ноги, а направление инерционных сил и ветра — разгружающим
искомую вертикальную нагрузку.
Таблица 15
Нагрузки |
Сочетания нагрузок |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Собственный вес рассчитываемых |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес монтажного крана |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Номинальный вес груза: |
|||||
без |
+ |
— |
+ |
— |
— |
с динамикой |
— |
+ |
— |
+ |
— |
Инерционные силы при торможении |
+ |
— |
+ |
— |
— |
Давление ветра: |
|||||
на |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
на кран |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
на груз |
— |
— |
+ |
+ |
— |
Примечание.
Интенсивность давления ветра в третьем и четвертом сочетаниях нагрузок
принимается при V = 13 м/с, а в пятом — по табл.
8.
Из этих же условий определяется в необходимых случаях
минимальное усилие в сваях с целью проверки их работы на выдергивание. В
случае, если в свае будут действовать растягивающие усилия, конструкция узла сопряжения
головы сваи с ростверком должна обеспечивать работу на растяжение.
3.12. Наибольшая из полученных по табл. 14
нагрузок, действующих вдоль эстакады, распределяется поровну между всеми
опорами на длине эстакады до 50 м. При этом должны быть приняты конструктивные
меры, обеспечивающие передачу продольной силы с подкранового пути на опоры.
Пролетные строения рекомендуется опирать на опоры через брусья (прокладки) при
отсутствии опорных частей.
3.13. Распределение приходящихся на тележку
вертикальных и горизонтальных нагрузок принимается равномерным между всеми
колесами этой тележки.
3.14. Величина горизонтальной поперечной силы,
приходящейся на рассчитываемую опору эстакады, принимается пропорциональной вертикальной
нагрузке на опору, т.е. вычисляется по той же линии влияния.
3.15. Наибольшие прогибы от временной нагрузки
пролетных строений подкрановых эстакад для кранов, перемещающихся на рельсовом
ходу, не должны превышать 1/400 пролета для кранов грузоподъемностью до 50 т и
1/750 для кранов большей грузоподъемности.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.16. Расчетные сопротивления для пролетных строений
подкрановых эстакад должны уменьшаться делением на коэффициент надежности 1,05.
Стапеля
3.17. Стапеля для спуска на воду ряжей, колодцев,
плашкоутов и т.п. следует устраивать из металлических, железобетонных или
деревянных прогонов, опирающихся на каменную подсыпку (сплошную или участками)
или основание, устроенное из свай. Верх металлических прогонов служит
одновременно путем скольжения (или путем для тележек). По верху деревянных и
железобетонных прогонов должны укладываться специальные устройства скольжения.
Стапеля с каменной подсыпкой следует устраивать на
участках, где дно имеет крутизну в пределах 1/4 ÷ 1/7 и сложено глинистыми грунтами или песками
гравелистыми, крупными и средними.
При крутом дне или пылеватых песках, илах, плывуне
рекомендуется устраивать свайные основания под прогоны.
Длину надводной части стапеля определяют
условиями изготовления или установки погружаемой конструкции и подготовки ее к
спуску на воду. Длину подводной части — условием перемещения конструкции по
стапелю до момента полного ее всплытия, с учетом возможного падения уровня воды
за время производства работ.
При расчете длины подводной части стапеля необходимо
вес сдвигаемой конструкции принимать с коэффициентом перегрузки бóльшим
единицы и учитывать запас под низом конструкции 0,20 м (рис. 3).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.18. Рекомендуется уклон стапеля принимать по
возможности параллельным береговому откосу.
Максимальный угол наклона стапеля должен обеспечивать
устойчивость от опрокидывания вокруг передней стенки (грани) опускаемой
конструкции.
При расчетах устойчивости положение прогонов стапеля
при опирании их на подсыпку следует принимать с условной осадкой руслового
конца на 0,5 м против проектного положения. Расчеты устойчивости должны
выполняться с учетом взвешивающего действия воды и тяговых (тормозных) усилий.
Рис. 3. Схема для расчета длины наклонной части
стапеля:
1
— фальшборт; 2 — прогоны; 3 — спайный якорь;
h — осадка, соответствующий положению тела на
плаву
При крутом откосе дна и укладке прогонов на подсыпку
следует применять треугольные прогоны с нижними поясами, расположенными по дну,
и верхними — под уклоном, определяемым условиями спуска, или устраивать салазки
треугольного очертания (с верхним горизонтальным настилом).
Верхняя (надводная) часть стапеля может быть либо
горизонтальной, либо иметь наклон.
Угол наклона верхней части должен быть не более
величины, соответствующей 0,5 коэффициента трения.
Сопряжение наклонных накаточных путей верхней и нижней
частей стапеля производится вставками из рельсов, изогнутых по дуге радиуса не
менее 1 м.
3.19. Прогоны должны быть закреплены к береговым
свайным якорям, рассчитанным на восприятие усилия трения при движении
конструкции по прогонам стапеля.
Для наброски под прогоны должен применяться камень
(щебень) крупностью не менее d
= 3V2 см, где V — скорость течения, м/с.
Верхние слои должны отсыпаться из более мелкого камня,
нижние — из крупного.
Край подсыпки должен отстоять от наружной грани
прогона на 0,5 м, боковые грани подсыпки должны иметь уклон 1:1. Конструкция
прогонов должна обеспечивать их от опрокидывания. Узкие и высокие прогоны
должны объединяться между собой поперечными связями.
3.20. При опирании на каменную подсыпку толщиной не
менее 20 см и весе спускаемой конструкции до 100 т сечение прогона может
назначаться конструктивно, но не менее четырех брусьев сечением 20×20 см
(в 2 ряда) при деревянных прогонах и двух двутавров № 24, связанных в пакет,
при металлических прогонах.
При весе менее 50 т допускается устройство прогонов из
одиночных рельсов типа Р43 на полушпалах с шагом 0,5 м.
При больших нагрузках сечение прогона определяется
расчетом как балки на упругом основании. Прогоны при этом рассчитываются на
нагрузку от веса конструкции (с учетом плавучести), распределенную на три точки
опирания.
При опирании на сваи прогоны рассчитываются как
разрезные балки.
Глубина забивки и сечение свай должны определяться с
учетом действия только вертикальных сил, а наклонные усилия в прогонах
рекомендуется полностью воспринимать свайными якорями, устраиваемыми выше уреза
воды и соединенными с верхним концом прогона.
Рекомендуется сваи стапеля объединять попарно
насадками из лежачих двутавров, расположенными параллельно урезу воды и
служащими для опирания прогонов.
3.21. Для перемещения спускаемой конструкции могут
использоваться тяговые лебедки с закреплением тянущего троса за куст свай или
подводный якорь, а также толкающие домкраты. При большой крутизне следует
ставить тормозные лебедки.
Мощность тяговых лебедок (домкратов) должна
подбираться с учетом сил трения и гидродинамического усилия при условной
скорости 0,1 м/мин.
Устройства для производства работ со льда
3.22. В зимних условиях допускается устраивать ледовые
дороги и размещать на льду оборудование (копры, краны).
3.23. При определении грузоподъемности ледяного
покрова для автодорог следует использовать данные табл. 16, составленные для
зимнего льда. Грузоподъемность льда весной уменьшается вдвое. При появлении на
льду воды нагрузка на лед должна быть снижена на 80 %. При измерениях
учитывается только толщина прочных слоев льда. Слой снежного и пористого,
пропитанного водой льда из общей толщины исключается.
Таблица 16
Наименование |
Наибольшая |
Толщина ледяного |
Минимальное |
Человек со снаряжением |
0,1 |
10 |
5 |
Автомашина (трактор) с грузом |
3,5 |
25 |
19 |
То же |
6,5 |
35 |
25 |
» |
8,5 |
39 |
25 |
» |
10,0 |
40 |
26 |
» |
20,0 |
55 |
30 |
» |
40,0 |
95 |
38 |
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.24. При забивке шпунта, свай и в других случаях,
когда нагрузка длительное время находится на льду, требуемая толщина льда
должна приниматься на 30 % больше значений, приведенных в табл. 16.
Допускаемое время t (в часах) нахождения на льду фактической нормативной нагрузки Qнф определяют по формуле
,
где Qн
— наибольшая нормативная нагрузка по табл. 16 при данной толщине льда.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.25. Для увеличения грузоподъемности льда допускается
послойное намораживание его поверх ледяного покрова на толщину не более 30 %
его начальной толщины. В расчетах грузоподъемности учитывают приведенную
толщину льда h = h1 + 0,7h2, где h1 —
толщина естественного и h2 —
искусственно полученного льда.
Для повышения грузоподъемности ледяного
покрова толщиной менее 30 см допускается также укладывать верхнее строение из
деревянных поперечин и прогонов с заливкой их водой и вмораживанием. При этом
длина поперечин должна быть на 2 м больше ширины груза. Поперечины следует
располагать с шагом 0,4 — 0,5 м с укладкой поверх их со стыками вразбежку колей
из бревен или брусьев.
где
где IдEд — жесткость
поперечины, кгс/см2;
bп — шаг укладки поперечин,
см;
hл — толщина льда, см;
106 — модуль упругости льда, кгс/см2;
Р — общая
нагрузка, тс.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.26. При установке копров на льду под передние,
наиболее нагруженные, части копров должны укладываться щиты из бревен диаметром
20 см длиной на 3 м больше ширины копра.
Майна для опускания свай должна иметь минимально
необходимые размеры и раскрываться по мере забивки.
3.27. Устройство ледяных дорог допускается на
расстояния не менее 100 м от полыней. Дороги должны проектироваться с
односторонним движением и расположением дороги противоположного направления на
расстоянии 150 м. Сопряжения дорог с берегом (рис. 4) должны обеспечивать
надежность переходного участка.
Рис. 4. Сопряжение ледовой дороги с берегом:
а — шпальная
клетка на льду; б — шпальная клетка на берегу,
1 — снежно-хворостяная гать; 2 — прогоны; 3 — снежный
валик
Средства подмащивания и
приспособления для обеспечения удобства и безопасности работ на высоте
(Новая редакция. Изм. № 1)
3.28. Средства
подмащивания и приспособления для этого (подмости, площадки, люльки, проходы,
лестницы и др.) должны быть:
простой конструкции, отвечающей условиям их
изготовления силами строительной организации;
транспортабельны, просты и безопасны при
использовании, монтаже и демонтаже.
Число типов их
должно быть минимальным при наибольшей оборачиваемости.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.29. При конструировании всех видов средств подмащивания и их
ограждений следует выполнять следующие требования:
а) ширина
настилов должна быть не менее 1,0 м, а в подвесных люльках для одного или двух
рабочих, а также в переходных площадках — не менее 0,6 м. Переходные площадки
должны иметь с обеих сторон ограждения. Длина подвесных подмостей назначается с
учетом характера выполняемых работ и используемого инструмента. Подмости, с
которых закручиваются высокопрочные болты с использованием динамометрических
ключей, должны иметь длину А + 2,2 м, где А — расстояние по горизонтали между
крайними болтами узла. Отметку верха настила подмостей средств подмащивания
нужно принимать на 70 — 80 см ниже низа конструкции поясов, связей и узловых
фасонок верхних поясов. Высота проходов на лесах должна быть не менее 1,8 м;
б) зазор между краем настила и монтируемой конструкцией
должен быть не более 10 см;
в) стыкование щитов или досок настилов внахлестку
допускается только по их длине, причем концы стыкуемых элементов должны быть
расположены на опоре и перекрывать ее не менее чем на 20 см в каждую сторону;
г) деревянный настил должен быть предохранен от
перемещения относительно поддерживающих конструкций путем прикрепления к ним
гвоздями, болтами и т. д. или путем закрепления на нем поперечных реек,
упирающихся в поддерживающие конструкции.
Настилы подмостей всех видов и люлек должны
устраиваться без щелей, зазоров и с бортовыми досками, чтобы исключить
возможность падения пробок, болтов, инструмента;
д) металлический настил должен иметь бортовые элементы
высотой не менее 10 см, а деревянный настил — бортовые доски высотой не менее
15 см. Если установка бортовых досок неудобна или невозможна, зазор между
настилом подмостей и монтируемой конструкцией должен быть закрыт досками,
закрепленными от смещения;
е) поручни перил должны быть расположены на высоте не
менее 1 м от уровня настила, а в подъемных люльках — не менее 1,2 м; на высоте
0,5 м от уровня настила в перилах должен устанавливаться промежуточный
ограждающий элемент. Настилы подвесных подмостей надлежит ограждать с наружной
и торцевой сторон, а настилы люлек со всех четырех сторон;
ж) отдельные секции передвижных подмостей могут
соединяться друг с другом переходными площадками, прочно закрепленными и
огражденными перилами. Соединение отдельных секций подъемных люлек переходными
площадками, стремянками или лестницами не допускается. Подвесные подлости во
избежание раскачивания должны быть раскреплены растяжками или схватками к
устойчивым частям строящегося сооружения;
з) для
подъема и спуска люлек при помощи
лебедок, находящихся на самих люльках, надлежит применять гибкие стальные
канаты диаметром не менее 7 мм по ГОСТ
3079-80, 7668-80,
2688-80;
и) лестницы следует
изготовлять с учетом требований ГОСТ
12.2.012-75. Подвесные лестницы должны иметь ширину в свету не менее 500
мм, приставные — не менее 600 мм. Стационарно установленные лестницы должны
иметь перила. Уклон приставных лестниц не должен превышать 60°;
к) высота отдельных маршей подвесных и приставных лестниц
ограничивается величиной 5 м; общая высота (длина) приставной лестницы должна
обеспечивать рабочему возможность производить работу стоя на ступеньке,
находящейся на расстоянии не менее 1 м от верхнего конца лестницы. Ступени
деревянных приставных лестниц должны быть врезаны в тетивы, которые не реже чем
через 2 м следует скреплять стяжными болтами. Запрещается применять лестницы,
сбитые гвоздями, без врезки перекладин в тетивы;
л) навесные металлические лестницы для монтажных работ
должны быть надежно прикреплены к конструкциям, а высотой более 5 м ограждены
металлическими дугами;
м) навесные лестницы должны иметь упоры,
обеспечивающие расстояние между тетивой и конструкцией не менее 15 см (для
того, чтобы можно было свободно становиться на ступени);
н) при необходимости выполнять работы с одновременным
поддерживанием деталей, например коробов опалубок и т.п., следует применять
специальные леса или лестницы-стремянки с верхними площадками, огражденными
перилами;
о) нижние концы приставных лестниц должны иметь упоры
в виде острых металлических шипов, резиновых наконечников и других тормозных
устройств, в зависимости от состояния и рода материала опорных поверхностей;
п) рабочие подмости должны быть оборудованы в
противопожарном отношении.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.30. При проектировании
средств подмащивания, ограждений и лестниц должны быть выполнены следующие
расчеты:
прочности и устойчивости положения проектируемых
устройств;
прочности элементов, обеспечивающих закрепление или
подвеску подмостей, площадок и пр.;
прочности элементов основной конструкции,
непосредственно воспринимающих нагрузку от подмостей, площадок, перил и пр.;
зыбкости настила подмостей путем расчета досок на
прогиб от сосредоточенного груза 60 кгс; величина прогиба при этом не должна
превышать 0,25 см (при ширине досок менее 15 см нагрузка распределяется на две
доски).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.31. При выполнении расчетов, предусмотренных в п. 3.30,
учитываются следующие нагрузки: собственный вес устройств; временная нагрузка
от веса тяжелого оборудования (если его установка предусмотрена технологией
производства работ); временная нагрузка от людей, инструмента, мелкого
оборудования (по п. 2.11). Ветровая нагрузка учитывается только для
отдельно стоящих устройств.
3.32. Значения расчетных усилий в стальных канатах инвентарных
и неинвентарных подвесных средств подмащивания с неперемещаемым по высоте
рабочим местом не должны превышать значений разрывных усилий канатов в целом,
деленных на коэффициент надежности kн = 7.
Расчет стальных канатов, перемещаемых по
высоте средств подмащивания, необходимо в соответствии с п. 1г Правил
Госгортехнадзора производить по этим правилам.
Прочие несущие элементы подвесных
средств подмащивания следует рассчитывать с коэффициентом надежности kн = 1,3.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.33. Диаметр канатов подвесных подмостей должен быть
не менее 7 мм; диаметр стержневых подвесок — не менее 10 мм.
3.34. В рабочих чертежах подмостей, ограждений,
рештований должны быть указаны величины нормативных нагрузок, принятые при
расчете.
Рабочие мостики
3.35. Рабочие мостики служат для пропуска и работы
транспортных средств, строительных и грузоподъемных машин.
Рабочие мостики рекомендуется устраивать прямыми в
плане и с продольным уклоном не более 0,005.
Рабочие мостики рекомендуется устраивать с низовой
стороны строящегося моста.
Рабочие мостики для одной полосы движения должны иметь
ширину (расстояние между колесоотбойными брусьями) не менее 3,8 м.
Сопряжение рабочего мостика с дорогой разрешается
выполнять в виде аппарели или въездного щита.
3.36. Проезжую часть рабочего мостика рекомендуется
устраивать коленного типа на поперечинах.
Поперечины изготовляются из бревен, опиленных на два
канта с шириной канта не менее 1/3 диаметра; укладываются они через 0,5 — 0,7
м.
Поперечный настил закрепляется колесоотбойным брусом
высотой 15 см, связующие болты диаметром 12 мм устанавливают с шагом 1 м.
Колейный настил устраивается из досок толщиной 4 — 5
см, пришитых через 1,5 м к поперечинам гвоздями диаметром 4 — 4,5 мм и длиной
100 мм.
Внутреннее расстояние между проезжими частями колей не
должно быть более 0,8 м.
Межколейный промежуток рекомендуется перекрывать
щитами настила или ограждать внутренними колесоотбоями.
Вместо колейного настила допускается покрытие из слоя
гравия толщиной 10 см по сплошному настилу из поперечин (преимущественно на
мостиках для пропуска гусеничной нагрузки).
3.37. На рабочих мостиках, используемых для прохода
рабочих, должны устраиваться двусторонние тротуары шириной по 0,8 м каждый с
перильным ограждением.
В конструкции рабочих мостиков под стреловые
самоходные краны в необходимых случаях следует предусматривать устройства для
установки выносных опор (аутригеров) крана в местах, предусмотренных
технологической схемой монтажных работ.
3.38. Пролетные строения рабочих мостиков
рекомендуется устраивать металлическими, разрезной конструкции, преимущественно
из инвентарных балок.
Опоры рабочих мостиков следует устраивать свайными,
свайными с надстройкой из инвентарных элементов, а при невозможности забивки
свай — ряжевыми или рамно-ряжевыми. Как исключение, допускается устройство
клеточных опор.
Пролетные строения рабочих мостиков допускается
устанавливать на деревянные насадки (мауэрлаты) или балки ростверков инвентарных
конструкций.
Пролетные строения должны крепиться к деревянной
насадке (мауэрлатному брусу) штырями на каждом конце, а к металлическим балкам
ростверка — болтами, пропущенными через овальные отверстия, что допускает
температурные перемещения пролетных строений.
3.39. Для обеспечения общей устойчивости балок
(прогонов, пакетов) в необходимых по расчету случаях устраиваются жесткие
закрепления от поперечных смещений сжатых поясов. В качестве таких закреплений
допускается принимать узлы неизменяемых, ферм продольных связей, жесткие
поперечные связи, препятствующие повороту сечения балки, жесткий диск проезжей
части.
Распорки между сжатыми поясами следует принимать в
качестве жестких связей лишь в том случае, если они являются элементами
неизменяемых поперечных или продольных связей. Для балок высотой более 50 см не
рекомендуется учитывать в качестве жестких закреплений поперечный и продольный
деревянные настилы. Допускается принимать в качестве жестких закреплений от
поперечных смещений места сболчивания пакетов из двутавров через деревянные
прокладки, размещенные по всей высоте стенок.
3.40. Рабочие мостики должны
рассчитываться на реально обращающуюся по ним временную нагрузку с введением
динамического коэффициента 1,05 для металлических главных балок пролетных
строений (движение с ограничением скорости до 10 км/ч).
3.41. Расчет рабочих мостиков производится на
сочетания нагрузок, приведенные в табл. 17.
Таблица 17
№ |
Нагрузки и |
Данная нагрузка не |
Конструктивный |
|
Пролетные строения |
Опоры и основания |
|||
Постоянные нагрузки и |
||||
1 |
Собственный вес конструкции |
— |
+ |
+ |
2 |
Давление от веса грунта |
— |
— |
+ |
Временные подвижные нагрузки |
||||
3 |
Вертикальная нагрузка от |
8 |
+ |
+ |
4 |
Давление грунта от воздействия |
7,8 |
— |
+ |
5 |
Тормозная нагрузка |
6, 7, 8 |
— |
+ |
Прочие временные нагрузки и |
||||
6 |
Ветровая нагрузка |
— |
+ |
+ |
7 |
Горизонтальное давление льда |
— |
— |
+ |
8 |
Строительные нагрузки |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. Тормозная нагрузка может не учитываться при ограничении скоростей движения
до 5 км/ч.
2. При определении нагрузок на колесо или выносную опору стрелового
крана расположение стрелы следует принимать самым невыгодным из двух вариантов
(наибольший вылет с минимальным грузом и наименьший вылет с максимальным
грузом).
Тормозные силы при опирании на мауэрлаты и насадки
допускается принимать равномерно распределенными между двумя опорами.
3.42. Прогибы пролетных строений рабочих мостиков не
ограничиваются.
Ледорезы и карчеотбойники
3.43. При необходимости защиты рабочих мостиков,
монтажных подмостей подкрановых эстакад, шпунтовых ограждений впереди них
устанавливаются ледорезы. Ледорезы следует применять в случаях, предусмотренных
проектом организации строительства.
Ледорезы устанавливаются отдельно от опор на
расстоянии до 3 м. Ширина ледореза не должна быть меньше ширины опоры. Верх
ледорезов должен располагаться на 0,5 м выше уровня ледохода вероятностью
превышения 10 %. Передний конец режущего ребра ледореза должен быть ниже уровня
низкого ледохода на 0,5 м. Наружные поверхности ледореза не должны иметь
выступающих углов.
3.44. На реках, промерзающих до дна, рекомендуется
устройство ряжевых ледорезов или шатровых с ряжевым основанием.
3.45. Сваи шатровых ледорезов в продольном направлении
располагают с шагом 2 — 3 м.
3.46. Уклон режущего ребра шатра вдоль реки должен
быть 1:1,5 — 1:1,75. Уклоны боковых граней должны составлять от 1:1,5 до 1:2,5.
Режущее ребро ледореза должно устраиваться из трех
сплоченных бревен и должно усиляться уголком или листовым железом толщиной не
менее 6 мм на ширине не менее 20 см.
3.47. На водотоках со слабым ледоходом и грунтами,
допускающими забивку свай, устраиваются кустовые ледорезы с крыльями и без них
из 4 — 7 свай, забитых на глубину 3 — 4 м.
Сваи кустового ледореза объединяются болтами и
хомутами из полосовой стали, устанавливаемыми через 1 м.
Глубина забивки свай ледорезов без крыльев должна быть
не менее 4 м.
При устройстве кустовых ледорезов с крыльями задние
сваи располагают на расстоянии 2,5 м от куста сваи и связывают их подкосами и
обшивкой, образующей крылья.
3.48. В грунтах, допускающих забивку свай, разрешается
устройство цилиндрических ледорезов из сплошного ряда свай диаметром 24 см,
забитых по контуру круга диаметром, равным ширине опоры моста. Внутри ледорез
засыпают камнем. Снаружи ледореза устанавливаются хомуты из полосового металла
с расстоянием между ними 1,5 м.
3.49. Элементы шатра должны быть объединены в
продольном и поперечном направлениях схватками и подкосами. В узлах примыкания
необходимо устанавливать металлические хомуты и болты.
Обшивка шатровой части должна быть сплошной с
направлением досок (пластин) обшивки толщиной 8 — 10 см вдоль ледохода.
Пластины должны прикрепляться гвоздями диаметром 10 мм.
Рамы надстройки шатрового ледореза должны устраиваться
из бревен диаметром не менее 24 — 26 см.
Подводную часть ледореза рекомендуется защищать
ряжевой рубашкой с засыпкой камнем.
3.50. Режущее ребро ряжевого ледореза должно
поддерживаться продольной стенкой.
3.51. Ледорезы должны соединяться переходами с
защищаемой конструкцией.
3.52. Ледорезы рассчитываются на сочетание ледовой и
постоянной нагрузок.
На ледорезы с наклонным режущим ребром нормативное
давление льда учитывается в виде:
вертикальной составляющей V, тс
горизонтальной составляющей Н, тс
где β — угол наклона режущего ребра к
горизонту;
hл — толщина льда, м.
3.53. Перед опорами на горных и полугорных реках,
несущих в период паводков карчи, необходимо устраивать карчеотбойники на
расстоянии 2,5 — 3,0 м.
Карчеотбойник состоит из двух рядов свай диаметром 26
— 30 см, расположенных под углом друг к другу, соединенных схватками и обшитых
в два слоя досками толщиной 5 см. Со стороны опоры обшивка досками не делается.
По переднему ребру карчеотбойника, обращенному против
течения, закрепляется вертикально рельс. Карчеотбойник внутри засыпается
камнем. Высота карчеотбойника делается не менее чем на 0,5 м над рабочим
уровнем воды (см. п. 1.10).
Противоналедные устройства и лежневые дороги
3.54. При строительстве мостов и труб на водотоках с
наледями на период строительства должны устраиваться временные противоналедные
устройства, исключающие закупоривание отверстий мостов (труб) и попадание в
котлованы наледных вод.
3.55. В качестве противоналедных устройств при малых
расходах и пологих склонах следует применять:
а) валы из недренирующего грунта (рис. 5);
б) переносные заборы (рис. 6).
Рис. 5. Противоналедные устройства в виде валов из
недренирующего или
малодренирующего грунта:
1
— валы из грунта; 2 — лед
Допускается также устройство валов из льда или
плотного снега. Высота валов и заборов должна быть не менее 0,8ΔHр, где ΔHр — расчетная мощность
наледи (по проекту моста или трубы).
Заборы должны быть рассчитаны на устойчивость при
действии ветровой нагрузки (наледь горизонтального давления не оказывает).
Заборы могут устраиваться деревянными или с применением брезента.
Заборы и валы должны устраиваться с верховой стороны
на расстоянии 20 — 40 м от котлована. При большой мощности наледи в узких и
крутых логах валы и заборы следует устраивать в несколько ярусов.
3.56. Лежневые дороги в пределах строительных площадок
мостов проектируют с учетом следующих обстоятельств:
а) на участках с просадочными, переувлажненными,
вечномерзлыми грунтами рекомендуются лежнево-сланевые дороги (рис. 7);
Рис. 6. Противоналедные устройства из заборов или
переносных щитов:
1 — забор или щит
высотой до 3 м; 2 — лед; 3 — насыпь дороги
Рис. 7. Типы лежнево-сланевой дороги:
а
— для однопутного движения; б — для двухпутного движения
б) дороги вблизи мостов, строящихся на наледных
участках, рекомендуется сооружать с верховой стороны на расстоянии 30 — 40 м.
При забивке (бурении) свай и других работах на
вечномерзлых грунтах в летнее время следует укладывать лежневые дороги или
деревянные щиты для защиты дернового слоя вблизи опоры и сохранения мерзлотных
условий грунта.
Временные причалы
3.57. Причалы предназначаются для перегрузки массовых
грузов и конструкций и перевозки людей на время строительства моста. Причалы
могут устраиваться ряжевыми, на свайном основании или плавучими. При проектировании причалов типа больверк допускается
применение «Инструкции по проектированию морских причальных сооружений, «.
Выбор типа конструкции причала должен производиться в
зависимости от геологических и гидрологических условий, грузоподъемности
применяемых кранов.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.58. Расчетный судоходный уровень должен назначаться
в проекте организации строительства с учетом планируемого характера движения
судов и, как правило, соответствовать межпаводковому уровню межени.
При сезонных завозках грузов со стороны (в паводковый
период) за расчетный судоходный уровень принимается отметка паводкового
горизонта вероятностью превышения расхода 50 %.
3.59. Глубина акватории у причала должна определяться
исходя из наибольшей осадки судна, навигационного запаса глубины, равного 0,2
м, запаса 0,3 м на засорение акватории, а также запаса на сгон воды.
На реках с регулируемым стоком должны учитываться
суточные и сезонные колебания уровня.
3.60. Расположение причалов рекомендуется назначать из
условия обеспечения длины свободного пространства акватории с каждой стороны
причала не менее двойной длины наибольшего судна. Местоположение причала должно
выбираться с учетом естественных условий, обеспечивающих удобный подъезд к
причалу и защиту сооружения от ледохода и волны. Рекомендуется располагать
причалы с низовой стороны строящегося моста.
3.61. Отметка верха причала должна назначаться с
учетом высоты швартующихся судов (катеров) плашкоутов.
Разность между отметкой палубы пассажирского судна и
отметкой площадки, как правило, не должна превышать ±0,75 м.
В случае швартовки судов с разной высотой следует
устраивать причал с площадками в разных уровнях или оборудовать причал
лестничными сходами.
3.62. На причалах следует предусматривать швартовые и
отбойные устройства.
Необходимо также иметь колесоотбои высотой 20 см,
леерные и перильные ограждения высотой 1,1 м.
Отбойные устройства рекомендуется выполнять навесными
из отдельных секций, без жестких креплений к причалу.
3.63. Причальный плашкоут должен устанавливаться не
менее чем на четырех якорях или швартоваться за тумбы на берегу.
3.64. При навесных отбойных устройствах верхняя часть
свайной причальной стенки должна быть обшита деревянными пластинами толщиной не
менее 12 см. Сваи следует защищать от истирающего действия льда.
3.65. Съезды от причала к береговой территории должны
иметь крутизну не свыше 10 %. Лестничные сходы с причалов на берег должны иметь
уклон не свыше 1:3 и иметь двустороннее боковое ограждение.
Переходные мостики с плашкоутов должны шарнирно
крепиться к плашкоуту и свободно опираться на береговой устой.
3.66. Конструкции причала в целом и отдельных узлов
должны рассчитываться на действие следующих нагрузок:
собственного веса;
от навала судна при причаливании;
швартовых (от гидродинамического и ветрового
воздействия на ошвартованные суда);
от веса людей, инструмента и мелкого оборудования
(интенсивностью 400 кгс/м2);
от веса складируемых грузов (для грузовых причалов);
от подъемных и транспортных механизмов на причале
(вертикальные и горизонтальные нагрузки);
от давления грунта (для причалов-набережных).
3.67. Нагрузки от навала судов при причаливании
считаются приложенными в уровне отбойных устройств; швартовые — по фактическому
расположению устройств.
3.68. Узлы ростверков свайных причалов должны
конструироваться с учетом передачи горизонтальных нагрузок через насадки и
балки ростверка.
3.69. Расчет свайных фундаментов причальных сооружений
должен производиться с учетом рекомендаций раздела 7; нагрузки от горизонтального
давления грунта на причалы-набережные должны определяться с учетом рекомендаций
прилож. 11.
Плавучие причалы должны рассчитываться на остойчивость
и плавучесть в соответствии с указаниями раздела 6.
3.70. Причалы должны оборудоваться противопожарным и
спасательным инвентарем.
Грунтовые якоря
3.71. Для закрепления вант, оттяжек, блоков
полиспастов, отводных роликов, тяговых и анкерных тросов на суше следует
применять:
а) полузакопанные и закопанные якоря (в том числе
свайные и закладные);
б) наземные якоря (в том числе с шипами).
3.72. Свайные якоря устраивают из одиночных бревен
(брусьев), пакетов бревен (брусьев), железобетонных свай (стоек), забитых или
закопанных в грунт.
Для повышения несущей способности якорь усиливают
плитами (щитами) в верхней части, расположенными со стороны внешнего усилия.
Стойки (сваи) якоря рекомендуется закапывать
(забивать) в грунт под углом около 90° к направлению внешнего усилия.
Отдельные бревна свайных якорей должны объединяться
между собой и со щитом болтами диаметром не менее 20 мм.
Опирание тяжей (тросов) на деревянные элементы должно
производиться перпендикулярно направлению усилия через металлические прокладки
толщиной 4 мм. Тросы (тяжи) должны закрепляться скобами для предотвращения
соскальзывания.
3.73. При проектировании свайных якорей должны быть
выполнены следующие расчетные проверки:
прочности сечения столбов, плиты (щита);
глубины заделки столбов.
3.74. Расчет прочности свайного якоря должен
производиться на уровне на 0,75 м ниже поверхности грунта и без учета отпора
верхней части грунта. Момент сопротивления якоря из пакета бревен принимается
равным сумме моментов сопротивлений отдельных бревен (брусьев), т.е. без учета
их совместной работы. При устройстве врубки в месте опирания троса (тяжа)
дополнительно проверяется опорное сечение.
3.75. Глубина закопки столба якоря h
(в м) и размеры опорной плиты а, b, d должны
назначаться из условия (рис.
Рис. 8. Свайный якорь
Значения φ и γ для закопанных
якорей должны приниматься по прилож. 10, как для насыпного
грунта.
Свайные якоря должны проверяться на выдергивание от
действия составляющей, направленной вдоль свай (как свая, работающая на
трении).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
3.76. Сечения элементов плиты должны рассчитываться в
предположении равномерного распределения реактивного давления, равного Р по
ее площади.
3.77. При расчете закопанных закладных якорей в виде
зарытой в землю плиты или горизонтального бревна (пакета бревен) со щитом или
без (рис. 9)
расчет по несущей способности производится по формуле
Рис. 9. Расчетная схема закопанного закладного якоря
где Nрв — расчетная выдергивающая сила, передаваемая на плиту
якоря;
Кн — коэффициент надежности;
Кн = 1,0 — для устройств горизонтальной перекатки;
Кн = 1,2 — для сухопутных анкеров плавучих систем и
анкеров лебедок, работающих на подъем;
gф — вес плиты якоря;
β — угол наклона силы Nрв к
вертикали;
Nп — несущая способность основания плиты якоря,
γз — объемный вес насыпного грунта засыпки;
V — объем
обелиска выпирания, определяемый по рис. 9;
ωi
— площадь боковой поверхности грани
обелиска выпирания;
c0 = 0,5с, где с
— удельное сцепление грунта;
αi — углы
наклона к вертикали граней обелиска выпирания (см. рис. 9);
φ —
угол внутреннего трения насыпного грунта засыпки.
3.78. Расчет прочности сечения самой плиты (пакета
бревен) производится на равномерно распределенную по площади нагрузку
интенсивностью , где F — площадь
плиты (пакета).
3.79. Наземные якоря проверяют на подъем и сдвиг.
На подъем якоря проверяют по формуле
где Q — вес якоря;
Р —
расчетное усилие на якорь;
α — угол наклона
усилия Р к горизонту.
Проверку якоря на сдвиг производят по формуле
где f — коэффициент трения нижней поверхности якоря о
грунт.
При проектировании наземных якорей с шипами следует
руководствоваться «Рекомендациями по устройству якорей с шипами»,
ВНИИМонтажспецстрой Минмонтажспецстроя СССР, 1972 г.
4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ
СООРУЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ
Ограждения котлованов
4.1. Тип ограждения котлована следует назначать с
учетом конструкции фундамента, гидрогеологических условий, способов
производства и сроков работ и обеспечения их безопасности.
Конструкция ограждения для данных условий должна
обеспечивать:
наименьшую водопроницаемость ограждения;
прочность, жесткость и неизменяемость его под
действием статических и динамических нагрузок, возникающих в процессе работ
(давление воды, грунта и бетонной смеси, воздействие волн, вес оборудования и
т.п.);
наименьшее количество крепежных работ, выполняемых в процессе
разработки котлована и кладки фундамента;
устойчивость близлежащих существующих сооружений.
В расчетах на прочность ограждений
котлованов нормативные характеристики грунтов φ, с, γ,
принимают согласно приложению 10 Инструкции.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
Грунтовые перемычки
4.2. Грунтовые перемычки для ограждения котлованов
следует устраивать при глубине воды до 2 м и скорости течения до 0,5 м/с и
малофильтрующем и неразмываемом грунте дна.
4.3. В случае применения грунтовых перемычек
необходимо учитывать стеснение ими живого сечения реки.
В необходимых случаях должна быть предусмотрена защита
откосов перемычки от размыва путем укладки по откосам хворостяных и дощатых
щитов, тюфяков или камня крупностью d (в см) не
менее d = 3V2, где V
— скорость течения, м/с.
4.4. Ширина грунтовых перемычек по верху должна быть
не менее 1 м. Крутизну откосов следует назначать в зависимости от угла
естественного откоса грунта перемычки в водо-насыщенном состоянии, но не круче
1:2 со стороны водоема (п. 4.64 Инструкции) и 1:1 со стороны котлована.
Возвышение верха перемычки над рабочим уровнем воды (ледохода) в реке должно
приниматься по п. 1.10, б.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.5. В целях уменьшения стеснения живого сечения реки
и фильтрации воды через перемычку следует проектировать грунтовые перемычки в
комбинации с деревянным шпунтовым ограждением, забиваемым внутри перемычки по
ее периметру (рис. 10). Ширина перемычки по верху в этом случае
должна быть не менее 50 см.
В грунтах, не допускающих забивку шпунта, возможно
применение ограждения из ряжевых перемычек.
4.6. В месте проектного положения
перемычки следует очищать дно от карчей, камней и других препятствий, могущих
уменьшить водонепроницаемость перемычки. Указания об очистке дна должны быть
оговорены в проекте.
Рис. 10. Шпунтовая однорядная перемычка с
односторонней отсыпкой грунта
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.7. Для отсыпки перемычек следует применять мелкие
пески, супеси и суглинки с содержанием глинистых частиц до 20 %. Применение
глин и суглинков с содержанием глинистых частиц более 20 % не допускается.
Закладное крепление
4.8. Закладное крепление стен котлованов следует
предусматривать на суходолах в устойчивых грунтах (при (φ > 25°)
при отсутствии грунтовых вод или при их незначительном притоке.
4.9. Закладное крепление рекомендуется устраивать из
металлических двутавровых свай, забиваемых в грунт по периметру котлована с
шагом 1,2 — 1,5 м и закладываемых между ними по мере разработки котлована досок
забирки (рис. 11).
Сваи, как правило, должны раскрепляться системой металлических или деревянных
распорок (расстрелов). При глубине котлована до 4 м допускается устраивать
крепление котлована без распорок с соблюдением требований п. 4.10.
Сваи крепления котлована следует забивать на
расстоянии 0,35 — 0,50 м от наружной грани фундамента.
4.10. Шаг свай, глубина их
забивки ниже дна котлована, расположение распорок, размеры сечения свай, а
также распорок и досок забирки определяются расчетом на прочность и
устойчивость положения с учетом следующих рекомендаций:
а) давление от собственного веса грунта и временной
нагрузки на призме обрушения определяется согласно прилож. 11;
Рис. 11. Закладное крепление из металлических
двутавровых свай
б) для креплений с двумя и более ярусами распорок по
высоте возможно не заглублять сваи ниже дна котлована, располагая нижний ярус
распорок вблизи подошвы котлована. При необходимости расположения распорок выше
дна котлована глубину забивки определяют расчетом с учетом рекомендаций пп. 4.10, г
и 4.50 —
4.53.
Металлические сваи допускается проверять на прочность
по расчетному изгибающему моменту, определенному из условия выравнивания
опорных и пролетных моментов согласно
СНиП II-23-81.
Усилия в распорках должны определяться с учетом
неразрезности свай.
Расчеты прочности и устойчивости крепления должны
выполняться для каждого этапа устройства, перекрепления и разборки крепления;
в) для креплений с одним ярусом распорок минимальная
глубина забивки свай определяется по расчету из условия обеспечения ее
устойчивости против поворота вокруг оси опирания на крепление. Расчет должен
выполняться по методике, принятой для расчета шпунтовых ограждений с одним
ярусом распорных креплений (пп. 4.46 — 4.48). При этом величину
активного давления учитывают в пределах высоты забирки, включая ширину полки
сваи, а пассивное давление — в пределах ширины, равной b +
0,3 м, где b — ширина полки сваи в м.
г) для креплений, не имеющих распорок, минимальная
глубина забивки свай h = t0 + Δt
определяется по расчету на устойчивость, считая ось поворота стенки, расположенной
на глубине t0 от
подошвы котлована.
Величины t0, а также Δt
(заглубление сваи ниже оси поворота) определяют по методике, принятой для
расчета шпунтовых стенок (пп. 4.42 — 4.45). При этом величину
активного давления учитывают в пределах высоты забирки, включая ширину полки
сваи, а пассивное давление в пределах ширины, равной b + 0,5t0tgφ м, где b — ширина
полки сваи в м. Рекомендуется в пределах заглубления приваривать к полке балки
лист δ = 20 мм и шириной 1,5 ширины полки;
д) толщину досок следует определять расчетом на
прочность для уровня посередине глубины котлована и для подошвы котлована. При
этом во всех случаях толщина досок должна приниматься не менее 4 см;
е) распорки следует располагать по высоте с учетом
минимально возможного количества перекреплений при бетонировании фундамента
опоры.
При значительной ширине котлованов (более 10 м) с
целью сокращения свободной длины распорок следует применять средние сваи,
забиваемые параллельно основным сваям крепления в их створе;
ж) на концах свай рекомендуется устраивать
симметричное заострение под углом 45° с горизонтальным участком стенки на торце
8 ÷ 10 см. Острие следует усиливать сварными накладками.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
Бездонные ящики и перемычки
4.11. Съемные и несъемные бездонные ящики для
ограждения котлованов опор следует применять, как правило, на водотоках с
глубиной воды до 4 м. Ящики могут изготавливаться деревянными или
металлическими.
Для глубин до 7 м целесообразно применять бездонные
ящики из понтонов типа КС с ножом в нижней части (рис. 12).
Примечание.
Бездонные ящики в виде железобетонных тонкостенных конструкций, входящих в
состав фундамента, должны разрабатываться в составе проекта моста по нормам
проектирования мостов.
4.12. Конструкция бездонных ящиков должна быть
прочной, жесткой и водонепроницаемой.
Внутренние размеры ящика в плане (в
свету) необходимо принимать на 30 см больше проектных размеров фундамента.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.13. В деревянных ящиках водонепроницаемая обшивка
должна выполняться из двух слоев досок толщиной не менее 4 см с прослойкой
рубероида. Доски обшивки должны быть тщательно прифугованы и припазованы под
конопатку (со стороны давления воды) в три пряди. Каждый слой после конопатки
должен быть просмолен. Доски для обшивки следует пришивать под углом 45°,
используя обшивку в качестве стенки ферм жесткости, поясами которой будут
служить продольные брусья.
Рис. 12. Бездонный ящик из понтонов КС:
a — устройство тампонажного слоя; б —
бетонирование ростверка;
1 — бетонолитная труба; 2 — железобетонный ростверк; 3 —
подводный бетон; 4 — понтоны; 5 — нож
Продольные брусья следует устраивать парными или
одиночными поверху и понизу обшивки, а при необходимости и посередине. В
случаях, обоснованных расчетом, продольные брусья должны раскрепляться
распорками.
Распорки, оставляемые в теле фундамента, следует
устраивать железобетонными.
4.14. К низу ящика следует прикреплять металлический,
деревянный или железобетонный нож, облегчающий заглубление ящика в грунт.
При укладке тампонажной подушки из подводного бетона
рекомендуется высоту ножа при съемных ящиках принимать равной толщине подушки.
4.15. Бездонные ящики следует устанавливать на дно, заранее
спланированное до отметки, близкой к проектной (с учетом размыва грунта при
опускании и посадке).
Для уменьшения притока воды в месте опирания
бездонного ящика на дно реки следует предусматривать обсыпку камнем, укладку
мешков с глиной по периметру, с внешней стороны, а также укладку изнутри
подводного бетона тампонажной подушки.
4.16. Собранный ящик устанавливают на месте сооружения
фундамента, используя его собственную плавучесть или с помощью кранов, судов,
барж, а также понтонов КС, обстроенных для опускания ящика в проектное
положение.
При использовании понтонов установку ящика в проектное
положение по высоте следует осуществлять заполнением понтонов водой.
4.17. Для погружения на дно и для предотвращения
всплытия деревянного бездонного ящика при подъеме уровня воды в акватории его
необходимо пригружать грузом весом, равным до 30 % веса ящика.
4.18. В качестве ограждения для устройства плит
высоких ростверков рекомендуется применять металлические щитовые перемычки
(рис. 13),
перемычки из стальных шпунтин и перемычки, собираемые из понтонов типа КС (рис.
14).
Для круглых в плане колодцев безростверковых опор
рекомендуется применять перемычки в виде обечаек из листовой стали толщиной 6 —
12 мм с внутренними распорными креплениями, установленными с шагом 1 — 2 м
(рис. 15).
4.19. В конструкции перемычек для сооружения плит
ростверков, расположенных в воде выше поверхности грунта, следует устраивать
деревянное, дерево-металлическое или железобетонное днище с отверстиями для
пропуска свай или оболочек (см. рис. 13 и 14). Диаметр отверстий должен
превышать наружный диаметр сваи или оболочки на 4 — 5 см.
Зазоры в местах соединения днища водонепроницаемой
перемычки со стенами колодцев (оболочек) следует уплотнять резиновыми шлангами,
пеньковыми канатами, деревянными кружалами, мешками с песком или подводным
бетоном.
При расстоянии от дна реки до низа плиты ростверка
порядка 3 — 5 м следует обследовать целесообразность устройства перемычки до
дна с устройством подсыпки из песка или щебня на высоту от дна до плиты
ростверка.
4.20. Щиты перемычки (понтоны) следует опирать на
днище. Днище рекомендуется прикреплять к распорно-направляющему каркасу.
Рис. 14. Перемычка из понтонов КС:
1
— понтоны КС; 2 — днище; 3 — тампонажная бетонная подушка;
4 — распорное крепление; 5 — оболочки
Для уменьшения сцепления щитов с тампонажным слоем
подводного бетона рекомендуется устраивать обмазочную изоляцию.
Стыки щитов (понтонов) должны герметизироваться
резиновыми прокладками.
4.21. При устройстве перемычек из понтонов в
конструкции днища, а также ножа, остающегося в грунте, должны быть
предусмотрены устройства, позволяющие отсоединять понтоны под водой.
Рис. 15. Стальное ограждение верхней части круглого
колодца:
1
— колодец; 2 — обшивка ограждения; 3 — распорные крепления; 4
— резиновый уплотнитель
4.22. Распорные крепления перемычек и ящиков,
воспринимающие давление воды, следует, по возможности, одновременно
использовать в качестве направляющих устройств для погружения оболочек, а также
несущих элементов рабочих подмостей.
4.23. При конструировании съемных распорных креплений
необходимо учитывать последовательность их разборки или перестановки по мере
бетонирования плиты и тела опоры.
4.24. Для бездонных ящиков и водонепроницаемых
перемычек должны быть выполнены следующие расчеты:
прочности под воздействием гидростатического давления
воды, давления подводного бетона фундаментной подушки при укладке и
собственного веса рассчитываемой конструкции;
остойчивости и плавучести при подаче на плаву к месту
опускания и устойчивости против опрокидывания после установки ящика (перемычки)
на дно;
прочности при установке ящика (перемычки) краном;
мощности буксиров, лебедок и якорного закрепления при
транспортировке и опускании ящика (перемычки) на дно.
Ограждения из стального шпунта
4.25. Ограждения из
стального шпунта следует применять при глубине воды более 2 м, а также в случае
невозможности устройства деревянного шпунтового ограждения (п. 4.57 Инструкции).
Стальной шпунт должен, как правило, извлекаться для повторного использования,
за исключением случаев, когда он входит в конструкцию опоры.
Проект шпунтового ограждения должен разрабатываться с
учетом минимального расхода шпунта.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.26. Внутренние размеры в
плане (в свету) шпунтового ограждения фундаментов, сооружаемых как с
применением тампонажной подушки, так и без нее, имеющих вертикальные сваи или
при отсутствии свай, нужно принимать на 30 см больше проектных размеров
фундамента. Для фундаментов, сооружаемых насухо, размеры ограждения в плане
следует назначать с учетом установки опалубки.
При забивке наклонных свай расположение стального
шпунта должно быть назначено с таким расчетом, чтобы острие шпунтин отстояло от
свай не менее чем на 1 м при откачке без устройства тампонажной подушки и 0,5 м
при устройстве тампонажной подушки.
Верх шпунтового ограждения следует назначать на 0,3 м
выше уровня грунтовых вод и выше принятого рабочего уровня воды (льда) в реке
согласно требованиям п. 1.10, б.
Отметка грунта возле шпунтового ограждения,
принимаемая в расчете, должна назначаться с учетом возможного уровня размыва
(для русловых опор в легкоразмываемых грунтах).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.27. Для ограждения котлованов мостовых опор основным
профилем стального шпунта является корытный профиль.
Шпунт плоского профиля ввиду его незначительного
момента сопротивления следует применять преимущественно для образования
цилиндрических стенок ограждения искусственных островков.
При необходимости применения стального шпунта,
изготавливаемого на строительной площадке из профильной стали, в проекте должны
быть указаны способ сплачивания профилей и технология сварочных работ. Шпунтины
не должны иметь выступающих частей, препятствующих забивке. Марка стали и
электродов выбирается в соответствии с указаниями раздела 10.
Нижние концы шпунтин обрезают
перпендикулярно оси.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.28. Шпунтовые ограждения в случаях, определяемых
расчетом, должны раскрепляться горизонтальными поясами-обвязками по контуру
котлована и системой поперечных, продольных или угловых распорок. Конструкция и
сечения обвязок и распорок должны назначаться по расчету.
Расстояния между распорками крепления в плане в
продольном и поперечном направлениях должны назначаться с учетом применяемых
механизмов и способа разработки котлована.
При сооружении под защитой шпунта плит фундаментов из
свай или оболочек распорные конструкции должны проектироваться с учетом
использования их одновременно как направляющих каркасов.
4.29. Для упрощения и значительного облегчения
распорных креплений в ряде случаев целесообразно ограждения из стального шпунта
делать кольцевого очертания в плане с креплением из кольцевых поясов-обвязок
без поперечных распорок. Количество поясов и места установки их по высоте
котлована определяются расчетом.
Для удобства установки и разборки пояса рекомендуется
делать их составными на болтовых стыках. Под обвязки следует устанавливать
столики.
В случаях, когда необходимо уменьшить осадку строений
(пути), расположенных вблизи шпунтового ограждения, распорки при установке
должны быть обжаты (домкратами, клиньями) и закреплены с усилием не меньшим
расчетного сжимающего.
4.30. Стыкование шпунтин по их длине допускается с
применением накладок со сварными или болтовыми соединениями. При необходимости
стыкования стальных шпунтов различных профилей следует применять
комбинированную стыковую шпунтовую сваю, сваренную из продольных половин обоих
стыкуемых шпунтовых профилей.
4.31. При низком горизонте грунтовых вод следует
предусматривать разработку котлованов до отметки, близкой к горизонту грунтовых
вод, без крепления, но с устройством бермы, ширина которой должна обеспечивать
удобное производство всех работ по забивке шпунта и сооружению фундамента.
При устройстве шпунтового ограждения на местности,
покрытой водой, забивку шпунта следует производить после установки обвязки или
каркасов, служащих для фиксации положения шпунта в плане и включающих пояса
креплений, необходимые по расчету.
Каркасы или обвязки могут устанавливаться на маячные
сваи, спланированное основание, подводный ростверк или удерживаться на плаву в
процессе забивки на специальных плашкоутах.
В неразмываемых грунтах, удерживающих откос до 1:1,5
под водой, допускается устанавливать каркас и забивать шпунт после подводной
разработки грунта котлована на всю глубину (или ее часть).
Общие положения расчета шпунтовых ограждений
котлованов
4.32. Расчеты шпунтовых
ограждений котлованов производят на устойчивость положения и прочность по
материалу их элементов. Эти расчеты выполняют в объеме, гарантирующем
устойчивость и прочность шпунтового ограждения не только на стадии полного
удаления грунта и воды из котлована, но и в процессе разработки котлована и
установки распорных креплений, а также обратной засыпки грунта и снятия
креплений.
Для шпунтовых ограждений, заглубленных в
пески или супеси, кроме указанных расчетов, необходимо проверить глубину
забивки шпунта ниже дна котлована или отметки размыва по условию исключения
опасности наплыва грунта в котлован при откачке из него воды без устройства
тампонажной подушки. Независимо от результатов расчета глубину забивки шпунта
ниже дна котлована или отметки размыва следует принимать в случаях текучих и
текучепластичных глин, суглинков и супесей, водонасыщенных илов, пылеватых и
мелких песков не менее 2 м, а в остальных случаях — не менее 1 м. В ограждениях
с тампонажной подушкой глубина забивки должна быть не менее 1 м в любых грунтах
кроме скальных.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.33. Минимальную
глубину забивки шпунта ниже дна котлована по условию исключения опасности
наплыва грунта при откачке воды следует определять в соответствии с указаниями
приложения 19 Инструкции.
(Новая редакция. Изм. № 1)
4.34. Минимальную глубину забивки шпунта
(считая от дна котлована или отметки размыва) по условию обеспечения
устойчивости стенок против опрокидывания, определяют согласно п. 1.17 настоящих
Изменений, исходя из равенства
|
(4.1) |
где Моп — расчетный момент
опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) стенки;
Муд — расчетный момент удерживающих сил
относительно той же оси;
m — коэффициент условий работы (см.
пп. 4.45 — 4.47 Инструкции);
kн — коэффициент надежности, принимаемый равным 1.
(Новая редакция. Изм. № 1)
4.35. Расчетные давления воды и грунта (активного и
пассивного) получают умножением нормативных давлений, определяемых согласно
прилож. 11, на
коэффициенты перегрузки, принимаемые по п. 2.24. При этом для активного давления грунта принимают
коэффициент перегрузки nа = 1,2, а
для пассивного — nп = 0,8.
Не учитываемое в приложении 11
Инструкции влияние фильтрационного потока при откачке воды из котлованов,
разрабатываемых в песчаных грунтах, отражено в приложении 19 Изменений.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.36. При устройстве ограждения в водопроницаемых
грунтах с осуществлением подводной водозащитной подушки, в расчете шпунтовой
стенки, отражающем стадию ее работы до бетонирования подушки, учитывают
гидростатическое давление, соответствующее откачке воды из котлована на
глубину, необходимую для постановки яруса креплений, но не менее 1,5 м.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.37. Ограждение из шпунта, забиваемого в
водонепроницаемый грунт (суглинок или глину), расположенный ниже горизонта
воды, следует рассчитывать на горизонтальные нагрузки, соответствующие двум
схемам:
в первой схеме принимают, что ниже поверхности
водонепроницаемого грунта горизонтальное давление на шпунтовую стенку
обусловлено только гидростатическим давлением воды, проникающей между стенкой и
грунтом на глубину ;
во второй схеме не предусматривают возможности
проникания воды между стенкой и водонепроницаемым грунтом и принимают, что этот
грунт оказывает горизонтальное давление на стенку, будучи пригруженным сверху
гидростатическим давлением, а при наличии над водонепроницаемым грунтом
водопроницаемого и весом последнего; вес слоя водопроницаемого грунта,
расположенного ниже горизонта воды, определяют с учетом взвешивания в воде.
В обеих схемах выше поверхности водонепроницаемого
грунта учитывают горизонтальную нагрузку на стенку от гидростатического
давления и, в необходимых случаях, от давления водопроницаемого грунта.
Глубину проникания воды между стенкой и
водонепроницаемым грунтом (считая от его поверхности) принимают равной:
а) для ограждений, не имеющих распорных креплений
(рис. 16,
а),
где h′ — глубина погружения шпунта в
водонепроницаемый грунт;
б) для ограждений с одним ярусом креплений (рис. 16, б)
где t —
глубина погружения шпунта ниже дна котлована;
в) для ограждения с несколькими ярусами креплений
(рис. 16,
в) — на 0,5 м ниже уровня грунта в котловане при установке верхнего
яруса креплений, расположенного в пределах водонепроницаемого грунта.
Рис. 16. Схемы для определения глубины проникания воды
между шпунтовой стенкой
и водонепроницаемым грунтом:
а
— при ограждениях, не имеющих распорных креплений;
б — при ограждениях с одним ярусом креплений;
в — при ограждениях с несколькими ярусами креплений
4.38. Элементы креплений должны рассчитываться
на совместное действие горизонтальной нагрузки, передаваемой шпунтовыми
стенками, и вертикальной нагрузки от веса обустройств и конструкций,
предусмотренных проектом. Наибольший изгибающий момент в элементе от веса
обустройств и конструкций не должен быть меньше наибольшего изгибающего момента
от равномерно распределенной нагрузки интенсивностью
|
(4.2) |
где q1 —
нагрузка, принимаемая равной 50 кгс/м2 для верхнего яруса креплений
и 25 кгс/м2 для остальных ярусов;
F
— площадь котлована, приходящаяся на рассчитываемый элемент крепления, м2;
l
— длина элемента, м.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.39. При расчетах шпунтовой стенки на прочность
значения расчетных сопротивлений шпунта и креплений должны приниматься согласно
разделам 8
и 10
с делением их на коэффициент надежности, принимаемый равным:
1,1 — для шпунтовых ограждений на местности, покрытой
водой;
1,0 — во всех остальных случаях.
4.40. Момент сопротивления
поперечного сечения погонного метра стенки Wx (см. прилож. 8) из шпунта типа ШК или Ларсен следует принимать со
следующими коэффициентами, учитывающими возможность относительных смещений
шпунтин в замках:
0,7 — в случае слабых грунтов и отсутствии обвязок,
прикрепленных к шпунту;
0,8 — в случае тех же грунтов и наличии обвязок,
прикрепленных к шпунту;
1,0 — в остальных случаях.
4.41. При расчете прочности шпунтовых стенок (но не
креплений) должны вводиться коэффициенты условий работы, равные:
1,15 — для стенок кольцевых в плане ограждений;
1,10 — для стенок длиной менее 5 м замкнутых в плане
ограждений прямоугольной формы с промежуточными ярусами распорных креплений.
Расчеты шпунтовых ограждений, не имеющих распорных
креплений
4.42. При устройстве ограждения
без водозащитной подушки минимальную глубину забивки шпунта ниже дна котлована
принимают равной
(4.3)
Глубину t0
определяют на основе равенства (4.1),
считая ось поворота стенки расположенной на этой глубине и пренебрегая моментом
пассивного давления грунта, действующего на стенку со стороны, противоположной
котловану (обратного отпора), относительно указанной оси (точки O на рис. 17). В соответствии с этим в равенстве (4.1) принимают Моп равным моменту
активного давления грунта и гидростатического давления, действующих выше
глубины t0, относительно оси поворота стенок, а Муд —
моменту пассивного давления, действующего со стороны котлована (прямого отпора)
выше глубины t0, относительно той же оси»;
т =
0,95 — коэффициент условий работы.
В общем случае для решения уравнения, выражающего
условие (4.1), принимают
способ последовательных попыток, т. е. задаются глубиной t0, которую затем уточняют.
Расчетная схема, принимаемая при определении глубины t0, показана на рис. 17;
эпюры давлений, показанные на рис. 17, а, относятся к
случаю расчета стенки, погружаемой в песок или супесь, а эпюры давлений,
показанные на рис. 17, б и в, — к случаю расчета стенки,
погружаемой в глину или суглинок (см. п. 4.37) При наличии над глинистым грунтом слоя
воды hв активное давление необходимо увеличивать на величину hв λа. Так как глубина t0 не
является полной глубиной погружения шпунта ниже дна котлована (см. формулу 4.3),
то при учете проникания воды между стенкой и суглинком или глиной рекомендуется
принимать глубину hв = 0,8
× (hгр + t0) (см. рис. 17, в).
Рис. 17. Схема, используемая в расчетах шпунтовых
ограждений, не имеющих
распорных креплений, и эпюры давлений:
а
— при расчете стенки, погружаемой в песок или супесь; б и в — при
расчете стенки,
погружаемой в суглинок или глину
Дополнительную глубину Δt
определяют по формуле
(4.4)
где Е′п — равнодействующая
пассивного давления грунта с внешней стороны котлована (обратного отпора);
р′п
— интенсивность этого давления на глубине t0.
Равнодействующую обратного отпора грунта определяют по
формуле
(4.5)
где Еп, Еа и Ев
— равнодействующие соответственно прямого отпора грунта, активного давления
грунта и гидростатического давления, действующих на стенку выше глубины t0.
Интенсивность р′п пассивного
давления грунта, действующего на стенку с внешней стороны котлована,
определяют, принимая глубину H
= hгр + t0 (см.
рис. 17).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.43. Изгибающие моменты, действующие в поперечных
сечениях шпунтовой стенки, определяют как для консольного стержня с заделкой на
глубине t0 (от дна
котлована); за нагрузку принимают гидростатическое давление, активное и
пассивное (прямой отпор) давления, действующие на стенку выше этой глубины (см.
рис. 17).
4.44. При устройстве ограждения в водопроницаемых
грунтах с осуществлением водозащитной подушки расчет шпунтовой стенки,
отражающий стадию ее работы до бетонирования подушки, выполняют согласно пп. 4.42 и 4.43, а
расчет шпунтовой стенки, отражающий стадию ее работы после бетонирования
подушки, выполняют согласно п. 4.45.
4.45. Глубину t0 погружения стенки ниже
дна котлована определяют из условия обеспечения ее устойчивости против поворота
вокруг оси, расположенной на 0,5 м ниже верха водозащитной подушки (точка О
на рис. 18). В соответствии с этим в
равенстве (4.1) принимают Моп
равным моменту активного давления взвешенного в воде грунта и гидростатического
давления, действующих на стенку выше оси ее поворота, относительно этой оси, а Муд
— моменту пассивного давления взвешенного в воде грунта, действующего на стенку
ниже оси ее поворота, относительно этой оси.
т = 0,95 —
коэффициент условий работы.
Рис. 18. Схема, используемая в расчетах шпунтовых
ограждений, не имеющих
распорных креплений, в водопроницаемых грунтах с осуществлением
водозащитной подушки
При определении момента Муд эпюру
пассивного давления грунта считают треугольной с нулевой ординатой на уровне
оси поворота стенки; наибольшую ее ординату находят, принимая H = hгр + t.
Величина наибольшего изгибающего момента в поперечном
сечении стенки может быть принята равной моменту Моп.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
Расчет шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных
креплений
4.46. Минимальную глубину t
погружения стенки ниже дна котлована (без водозащитной подушки) определяют из
условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси опирания стенки
на крепление (точки О на рис. 19, а)*. В соответствии с этим в равенстве (4.1) принимают Моп равным моменту
активного давления грунта и гидростатического давления относительно оси
поворота стенки, а Муд — моменту пассивного давления грунта
относительно этой оси.
* На рис. 19
показаны схемы, относящиеся к случаю расчета стенки, погруженной в песок или
супесь.
т —
коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 4.47.
Рис. 19. Схемы расчета шпунтовых ограждений с одним
ярусом распорных креплений:
а
— для определения минимальной глубины забивки шпунта;
б — для определения изгибающих моментов в его поперечных сечениях
Для замкнутых в плане шпунтовых ограждений глубину
забивки t, определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать
на 15 % для кольцевых ограждений с радиусом менее 5 м и на 10 % для
прямоугольных с длиной наибольшей стороны менее 5 м.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.47. Коэффициент m условий
работы в расчете устойчивости (см. п. 4.46) принимают:
а) в случае связных грунтов, а также несвязных, но при
заглублении острия шпунта в слой глины или суглинка — 0,95;
б) в остальных случаях несвязных грунтов:
— при частичной откачке воды из котлована на глубину
(от горизонта воды) не более 0,25h на водотоках и не более
0,25h′в на местности, не покрытой водой, —
0,95;
— при полной откачке воды из котлована — по графику
рис. 20
на открытых водотоках и по графику рис. 21 на местности, не покрытой
водой.
Рис. 20. Схема и график для определения коэффициента
условий работы
в расчете устойчивости шпунтового ограждения на открытом водотоке
при одном ярусе распорных креплений
Рис. 21. Схема и график для определения коэффициента
условий работы
в расчете устойчивости шпунтового ограждения на местности, не покрытой водой
Здесь, а также на графиках рис. 20 и 21:
h
— глубина котлована;
h′в
— расстояние от дна котлована до горизонта грунтовых вод;
hгр — расстояние от дна
котлована до уровня грунта снаружи котлована;
и
φ —
угол внутреннего трения грунта.
При промежуточных значениях h,
h′в, μгр и μв
величину коэффициента т следует определять линейной интерполяцией.
4.48. Изгибающие моменты,
действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки, определяют по схеме балки,
свободно лежащей на двух опорах, одну из которых принимают на уровне оси
опирания стенок на крепление (точки О на рис. 19), а другую на глубине t/2 от дна
котлована, где t — минимальная глубина погружения стенки по условию
обеспечения ее устойчивости (см. п. 4.46). При этом активное и пассивное давления грунта, а
также гидростатическое давление, действующие на стенку ниже глубины t/2,
не учитывают (см. рис. 19, б).
Изгибающий момент в сечении шпунтовой стенки,
расположенном в пролете, допускается принимать равным
(4.6)
где Mв —
изгибающий момент в поперечном сечении шпунта от гидростатического давления
воды, определенный по указанной выше схеме;
Mгр — то же от давления грунта;
0,75 — коэффициент, учитывающий перераспределение
давления грунта.
В случаях недостаточной прочности шпунтовой стенки по
материалу целесообразно изменить положение распорки по высоте или увеличить
глубину погружения шпунта в грунт с тем, чтобы за счет обеспечения заделки
нижней части стенки снизить величины изгибающих моментов в ее поперечных
сечениях. Расчет стенки с учетом заделки ее нижней части в грунте может быть
выполнен графо-аналитическим способом. По схеме, приведенной на рис. 19, б,
определяют также давление q стенки на обвязку крепления (как реакцию на верхней
опоре). Усилие в распорке допускается принимать равным
(4.7)
где lл и lп — пролеты обвязки слева и
справа от рассматриваемой распорки.
4.49. При устройстве ограждения с водозащитной
подушкой расчет шпунтовой стенки, отражающий стадию ее работы до бетонирования
подушки, выполняют согласно пп. 4.46 — 4.48. Для стадии работы стенки
после бетонирования подушки и полной откачки воды из котлована проверяют
прочность стенки и крепления; при этом стенку по-прежнему рассматривают по
схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, но нижнюю опору принимают на 0,5
м ниже верха подушки.
Расчет шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами
распорных креплений
4.50. Минимальную глубину t погружения
стенки ниже дна котлована при отсутствии водозащитной подушки определяют из
условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной
на уровне нижнего яруса крепления (точки О на рас. 22, а). В соответствии с этим равенство (4.2) записывают в виде
(4.8)
где Ма и Mв — моменты соответственно активного давления грунта и
гидростатического давления, действующих на стенку ниже оси ее поворота,
относительно этой оси;
М′а
и М′в — то же для давлений, действующих на стенку выше
оси поворота;
Mп — момент пассивного
давления грунта на стенку (прямого отпора) относительно той же оси;
т —
коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 4.51.
Формула (4.8) справедлива, если 2М′а
+ М′в ≤ WхR;
при невыполнении этого неравенства для определения минимальной глубины t погружения
стенки используют формулу
(4.9)
где Wх — момент
сопротивления поперечного сечения шпунтовой стенки (см. п. 4.40);
R
— расчетное сопротивление материала шпунта.
Рис. 22. Схемы расчета шпунтовых ограждений с двумя и
более ярусами креплений:
а
— для определения минимальное глубины забивки шпунта;
б — для определения изгибающих моментов в его поперечных сечениях
При многоярусном
креплении определение давлений на ярусы креплений необходимо производить с
учетом по стадийной разработки грунта, порядка установки креплений и
перераспределения при этом нагрузки на ярусы креплений и напряжений в шпунте.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.51. Коэффициент условий работы т (см. п. 4.50) следует принимать по рекомендациям п. 4.47 (как для ограждения с одним ярусом креплений) с той
лишь разницей, что при полной откачке воды из котлована, разрабатываемого в
несвязных грунтах на открытых водотоках, значение т следует принимать не
по графику, приведенному на рис. 20, а по
графику рис. 23, на
котором использованы те же обозначения.
Для замкнутых в плане шпунтовых ограждений глубину
забивки t, определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать
согласно п. 4.46.
Уменьшения глубины забивки шпунта по условию
обеспечения устойчивости стенки можно достичь понижением уровня расположения
нижнего яруса крепления (если это возможно по условиям производства работ).
4.52. Изгибающие моменты, действующие в поперечных
сечениях шпунтовой стенки, а также давление q стенки на обвязку каждого
из ярусов крепления определяют по схеме свободно лежащей многопролетной
неразрезной балки, нижнюю опору которой принимают расположенной на глубине t/2
(где t — минимальная глубина погружения стенки, определяемая с учетом
требований пп. 4.32,
4.33
и 4.50),
а остальные опоры — на уровне ярусов креплений. При этом активное и пассивное
давления грунта, а также гидростатическое давление, действующее на стенку ниже
глубины t/2, не учитывают (см. рис. 22, б).
Рис. 23. График для определения коэффициента условий
работы в расчете
устойчивости шпунтового ограждения на открытом водотоке при двух
и более ярусах креплений
Усилие в распорке каждого из ярусов допускается
определять по формуле (4.7).
4.53. Если предусматривается
осуществление водозащитной подушки, то следует производить расчет прочности
стенки и креплений, соответствующий полной откачке воды из котлована. Такой
расчет производят, по-прежнему рассматривая стенку как многопролетную
неразрезную балку, но нижнюю опору принимают расположенной на 0,5 м ниже верха
тампонажной подушки.
Особые случаи расчета
4.54. В случае, если на шпунт дополнительно передается
вертикальная нагрузка (от копров, кранов и т.п.), глубина забивки шпунтин на
участке передачи вертикальной нагрузки должна быть проверена на восприятие
вертикальных усилий в соответствии с нормами проектирования свай. При этом
поверхность грунта принимают на отметке дна котлована, а ширину участка
ограждения, передающего сосредоточенную нагрузку, определяют из условия
распространения усилия в ограждении под углом 30° к вертикали.
4.55. При проектировании
шпунтовых ограждений вблизи существующих зданий и сооружений, конструкция
которых не допускает осадку основания, распорки креплений должны иметь
устройства (клинья, домкраты) для создания предварительного обжатия, равного
расчетному усилию.
(Новая редакция. Изм. № 1)
4.56. Шпунтовые ограждения, подвергающиеся воздействию
льда или возможности навала судов, должны быть дополнительно проверены расчетом
на эти нагрузки.
При этом, как правило, должны устраиваться
дополнительные плоскости распорок на уровне приложения этих нагрузок (при
разности уровней первой подвижки льда и высокого ледохода более 1,5 м — две
плоскости распорок). Лед вокруг ограждения должен окапываться.
При устройстве шпунтовых ограждений (перемычек) опор
на высоком свайном ростверке необходимо проверить прочность и устойчивость ограждения
при действии распора изнутри (от грунта, находящегося внутри ограждения). При
этом отметка поверхности окружающего грунта должна приниматься с учетом
размыва. Расчет должен проводиться по методике, рекомендованной для расчета
искусственных островков.
Замкнутые шпунтовые ограждения должны проверяться на
всплытие при наивысшей отметке рабочего уровня.
При проектировании организации
производства работ необходимо, особенно в случае слабых грунтов, проверять
устойчивость грунта дна (см. приложение 19 Изменений) и проводить работы по
строго рассчитанным технологическим схемам.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
Деревянное шпунтовое ограждение
4.57. Ограждение из деревянного шпунта следует
проектировать при глубине погружения в грунт в зависимости от его плотности до
6 м, если в грунте нет включений в виде камней, затонувших деревьев и т.п.
На открытых водотоках при глубине воды 3 — 4 м
ограждение из деревянного шпунта рекомендуется проектировать двойное с
расстоянием между шпунтовыми стенками не менее 1 м с заполнением пазух между
стенками мелким песком, супесями или суглинками, с содержанием глинистых частиц
не более 20 %.
Применение для засыпки пазух глин и суглинков с
глинистыми частицами более 20 % не допускается.
Размеры шпунтового ограждения в плане
принимают в соответствии с указаниями п. 4.26 Изменений.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.58. Деревянный шпунт применяется из лесоматериалов
II сорта хвойных пород, а из лиственных при длине не свыше 3 м.
Наилучшая форма гребня и паза шпунта — прямоугольная.
Гребень и паз треугольной формы применяют при толщине шпунта не более 8 см.
Рекомендуемые соотношения размеров поперечного сечения
для разных типов деревянного шпунта приведены на рис. 24.
Рис. 24. Поперечное сечение деревянного шпунта
Длина заострения шпунтовой сваи назначается в
зависимости от проходимых грунтов и должна составлять от одной (для тяжелых
грунтов) до трех (для легких грунтов) толщин шпунта (рис. 25).
Верх шпунтовых свай, погружаемых забивкой, должен быть
срезан строго перпендикулярно к оси сваи и снабжен бугелем прямоугольной формы
(рис. 25).
Все болты и скобы в шпунтовых сваях устанавливают
«впотай». Маячные сваи рекомендуется располагать вне направляющих схваток.
Расстояние между маячными сваями не должно превышать 2
м.
Рис. 25. Конструкция деревянных шпунтовых свай:
1
— бугель
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.59. Необходимая величина заглубления шпунта в грунт
устанавливается расчетом в соответствии с указаниями, приведенными в подразделе
«Общие положения расчета шпунтовых ограждений котлованов».
При любых условиях величина заглубления однорядного
шпунта в связные, крупнопесчаные и гравелистые грунты должна быть не менее 1 м,
а для мелкопесчаных и плывунных грунтов — 2 м.
Глубина погружения внешнего ряда двойного деревянного
шпунтового ограждения во всех случаях должна быть не менее 2 м.
Искусственные островки
4.60. Искусственные островки для погружения опускных
колодцев и кессонов, размещения бурового и сваебойного оборудования
рекомендуется предусматривать, как правило, при глубине воды до 4 — 6 м.
4.61. Площадки и искусственные островки для опускных
колодцев и кессонов следует предусматривать горизонтальными с возвышением
отметки островков без ограждений и верха шпунтового ограждения не менее 0,5 м
над рабочим уровнем воды, возможным в период от начала закладки колодца
(кессона) до опускания его на глубину, обеспечивающую устойчивость сооружения в
случае размыва площадки или островка.
На ограждаемых островках со шпунтовым ограждением
площадка может возвышаться на 0,5 м выше отметки воды в момент отсыпки островка
(при условии возвышения верха шпунтового ограждения над рабочим уровнем и
обеспечения его водонепроницаемости).
4.62. Проектные размеры площадки (островка) должны
допускать удобное размещение бурового и сваебойного оборудования, устройств
крепления наружной опалубки колодца (кессона), путей для отвозки грунта и
подачи бетона, а также подмостей для устройства шахтных труб и шлюзовых
аппаратов.
Планировка площадки должна предусматривать отвод талых
и ливневых вод, удаление бугров и возвышений.
4.63. При проектировании островков, расположенных в
местах с крутыми склонами дна реки, следует предусматривать меры,
предотвращающие возможность сползания отсыпки по наклонной поверхности дна
(предварительная планировка дна, применение песчано-гравелистых грунтов для отсыпки).
4.64. Неограждаемые островки (рис. 26, а)
следует применять при глубине воды не более 3 — 4 м, возможности стеснения
живого сечения реки и средних скоростях течения не выше 0,30 м/с при отсыпке
островка из мелкого песка, 0,80 м/с — из крупного песка и соответственно 1,20
м/с и 1,50 м/с — при отсыпке из среднего и крупного гравия.
Рис. 26. Схемы искусственных островков:
а
— без ограждения; б — с ограждением, не воспринимающим давление грунта;
в — с ограждением, воспринимающим давление грунта засыпки; г —
расчетная схема островка
Не допускается отсыпка искусственных островков из
илистых, торфянистых и лёссовидных грунтов.
Крутизна откосов должна приниматься от 1:2 для
гравелистых грунтов до 1:5 для мелкого песка.
Ширина бермы должна быть не менее 2 м. Верхнюю часть
островка и бермы следует прикрывать мешками с песком или камнем.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.65. Островки с ограждением, предотвращающим подмыв
откосов, но не воспринимающим давления засыпки (рис. 26, б), следует
применять при глубине воды не свыше 3 м. Ограждение островков устраивают из
легкого шпунта, щитов, расположенных между парными сваями, или козелковых опор
со щитами, устанавливаемых по всему контуру островка или с верховой стороны.
Ограждение должно сопротивляться воздействию водного потока, определяемому в соответствии
с требованиями раздела 2.
Глубина забивки шпунтин (свай) назначается с учетом возможного размыва.
Рекомендуется обсыпка камнем по периметру ограждения.
Ограждению с верховой стороны следует придавать
обтекаемую форму в плане.
4.66. Островки с ограждением, воспринимающим давление
засыпки (рис. 26,
в), следует устраивать при глубине воды до 8 м, скорости течения выше
1,5 м/с, а также невозможности стеснения живого сечения реки.
Ограждения островков, воспринимающие давление засыпки,
могут выполняться:
а) щитовыми;
б) ряжевыми;
в) шпунтовыми (деревянными или стальными).
4.67. Щитовые ограждения (см. рис. 26, в)
устраивают при глубине до 2 м из щитов, заводимых в пространство между парными
предварительно забитыми в грунт сваями.
Ширину бермы b в этом
случае рекомендуется принимать равной , но не менее 1,5 м. Здесь Н —
высота островка; φ — угол внутреннего трения грунта островка в
насыщенном водой состоянии.
При соблюдении этого условия щитовое ограждение
рассчитывается только на собственный вес грунта.
4.68. Деревянный шпунт применяют при глубине воды до 4
м. Шпунт забивают между парными направляющими схватками, прикрепленными к
маячным сваям диаметром порядка 22 см, забитыми через 2 — 2,5 м. Распор от
давления засыпки передается верхней частью шпунта через подкосы на откосные
сваи (рис. 27).
Расчет шпунта ведется по методике, приведенной для стального шпунта, принимая
подкос за распорное крепление.
Рис. 27. Островок в деревянном шпунтовом ограждении:
1
— насыпной грунт; 2 — деревянный шпунт; 3 — подкосы; 4 —
сваи
Глубина забивки шпунта определяется расчетом на
выпирание грунта (см. п. 4.69) и устойчивость положения и должна быть не
менее 2 м ниже линии размыва.
Ширина бермы островка должна быть не менее 1,5 м. При
этом расчет ограждения должен выполняться с учетом как веса засыпки, так и веса
колодца.
4.69. Стальной
шпунт следует применять преимущественно в виде цилиндрического ограждения из
плоского шпунта типа ШП при глубине воды более 2 м, а также в случае
невозможности применения деревянного шпунтового ограждения (см. п. 4.57
Инструкции).
Ширину бермы принимают не менее 1,5 м.
Глубина забивки шпунта h
цилиндрического ограждения ниже линии размыва должна назначаться из условий
исключения выпирания грунта из-под низа шпунта
где q — расчетное давление от веса засыпки и колодца в
уровне дна реки, тс/м2;
φд — угол внутреннего трения грунта на дне реки.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.70. Шпунт цилиндрического ограждения проверяется на
разрыв по формуле
где Р — сопротивление при растяжении (в тоннах
на погонный метр замка), зависящее от толщины стенки или прочности замка
шпунтины, тc;
D
— диаметр островка, м;
е —
интенсивность горизонтального давления засыпки, тс/м2.
На уровне дна реки
где γ — объемный веc
засыпки во взвешенном состоянии, тс/м3;
hз — приведенная к весу
грунта засыпки нагрузка на поверхность островка, т/м2 (рис. 26, г).
Для шпунтовых свай плоских профилей ШП1 и ШП2
расчетное сопротивление при растяжении должно приниматься равным значению
разрывного усилия по табл. 18, деленному на коэффициент надежности 1,3.
При использовании шпунта типа ШК и Ларсен
растягивающие усилия должны восприниматься объемлющими стальными поясами.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.71. Минимальная глубина забивки стального шпунта,
ограждающего островок с прямолинейными сторонами в плане, определяется расчетом
на выпирание грунта и устойчивость стенки и, во всяком случае, должна быть не
менее 2,0 м ниже линии размыва.
Таблица 18
Марка |
Разрывное усилие |
|
ШП1 |
ШП2 |
|
Ст. 3 |
250 |
120 |
Ст. 4 |
300 |
130 |
Ст. 5 |
350 |
165 |
15ХСНД |
350 |
165 |
4.72. При слабых грунтах засыпки (с расчетным
сопротивлением 1,2 ÷ 2,0 кгс/см2) верхняя площадка островка
для изготовления колодца должна покрываться по контуру ножа песчаной подушкой
толщиной 0,3 — 0,6 м.
Под нож колодца укладывают подкладки, размеры и
количество которых назначаются из условия, чтобы давление под ними от расчетной
нагрузки не превышало 2,0 кгс/см2.
Направляющие каркасы
4.73. Для сохранения в процессе забивки проектного
положения погружаемых шпунта, свай и оболочек следует предусматривать
направляющие каркасы (кондукторы), конструкция которых определяется типом
сооружения и местными условиями.
Следует по возможности использовать направляющие
каркасы для свай и оболочек одновременно в качестве распорных креплений
ограждений котлованов, а также в качестве направляющих для забивки шпунта
ограждения и для рабочих площадок при производстве работ по погружению свай и
оболочек.
Примечание.
Требования к каркасам опор вспомогательных сооружений на высоком свайном
ростверке приведены в разделе 7.
4.74. Направляющие каркасы следует устраивать из одной
(одноярусные), двух (двухъярусные) или нескольких (многоярусные) решетчатых
горизонтальных плоскостей с ячейками для пропуска свай или оболочек. Плоскости
необходимо объединять системой вертикальных, горизонтальных и диагональных
связей (по вертикальным и горизонтальным плоскостям) в неизменяемую
пространственную конструкцию. Направляющие каркасы рекомендуется проектировать
из дерева (рис. 28), из неинвентарного металла (рис. 29) и,
при соответствующем обосновании, из инвентарных конструкций.
Рис. 28. Направляющий каркас из деревянных элементов:
1
— сваи; 2 — поперечные схватки сечением 22/2
Применение каркасов разового использования, остающихся
в бетоне фундаментной плиты, допускается в случаях включения их в работу
основной конструкции опоры в качестве жесткой арматуры.
Одноярусные каркасы при забивке свай на суходолах
разрешается выполнять в виде железобетонных плит.
Расстояние между плоскостями каркаса при бескопровом
погружении должно быть в пределах 3,0 м.
4.75. Одноярусные каркасы рекомендуется применять при
погружении свай и вертикальных оболочек на суходолах или водотоках со скоростью
течения менее 1 м/с и при незначительной глубине воды.
Рис. 29. Направляющий каркас из металлических
элементов:
1
— металлические элементы; 2 — направляющие деревянные брусья; 3 —
оболочки; 4 — болты
На водотоках со скоростью течения воды более 1 м/с, а
также при погружении наклонных свай и оболочек необходимо предусматривать
двухъярусные или многоярусные каркасы.
4.76. Для облегчения установки, а также предохранения
оболочек от повреждения металлическими элементами в ячейках каркаса должны
предусматриваться направляющие деревянные брусья длиной не менее 2 м в
одноярусных каркасах и не менее 4 м в двухъярусных каркасах. Для наклонных
оболочек длину брусьев следует принимать не менее 6 м.
Кольцевой зазор между оболочками и направляющими брусьями
необходимо принимать равным 2 — 3 см.
4.77. Конструкция каркаса должна быть рассчитана на
прочность и устойчивость положения при действии следующих нагрузок:
усилия от собственного веса при установке;
усилия, возникающие при установке в проектное положение
наклонных свай, а также вертикальных свай. В последнем случае горизонтальные
усилия принимаются равными 0,03 веса сваи с направлением в любую сторону и
приложенными в любом ярусе каркаса;
усилия давления грунта и воды, передаваемые от шпунта
(при использовании направляющего каркаса одновременно в качестве распорных
креплений ограждений котлована);
усилия отжатия при забивке или
вибропогружении свай, принимаемые равными 0,002 Wр
(в тс), где Wр — расчетная энергия удара (в тс∙см);
воздействие водного потока (для плавучих кондукторов).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.78. В проектах каркасов должны содержаться указания
по выверке положения и жесткому закреплению их во время забивки.
При необходимости направляющие каркасы устанавливают
на деревянные сваи (на суходолах) или подвешивают на маячные сваи (на
водотоках) и дополнительно расчаливают тросами с натяжными приспособлениями не
менее чем к четырем жестким якорям.
Вспомогательные устройства для укладки подводного
бетона
4.79. В проекте вспомогательных устройств для укладки
подводного бетона методом ВПТ должны быть приведены:
а) схема расположения бетонолитных труб;
б) конструкция бетонолитной трубы с загрузочной
воронкой (бункером) на трубе и скользящими пробками;
в) подмости и приспособления для навешивания, подъема
и опускания труб и размещения оборудования, а также отдельные подмости для
размещения персонала;
г) устройства для подачи бетонной смеси к воронке
трубы.
Кроме того, должны быть приведены чертежи:
при бетонировании оболочек — оборудования для промывки
забоя от шлама;
при вибрационной укладке бетона — расположения и
конструкции вибровозбудителя;
при посекционной укладке подводного бетона в
сооружения большой площади — конструкции опалубки.
4.80. Количество бетонолитных труб должно назначаться
из условий:
а) радиус действия трубы не должен превышать 6 м;
б) зоны действия соседних труб должны перекрывать друг
друга на 10 — 20 % радиуса;
в) расчетный радиус действия трубы r
должен удовлетворять условию
где k — показатель сохранения подвижности бетонной смеси
(см. раздел 2),
ч;
I
— скорость бетонирования, м/ч (не менее 0,3). Места установки труб должны
определяться с учетом указаний в проекте производства работ.
4.81. Для подачи бетонной смеси в полость оболочек и
скважин должна применяться бетонолитная труба диаметром 300 мм.
Для укладки бетонной смеси в котлованы и опускные
колодцы должны применяться бетонолитные трубы диаметром 200 — 300 мм в
зависимости от требуемой интенсивности бетонирования:
при 11 м3/ч — 200 мм;
при 17 м3/ч — 250 мм;
при 25 м3/ч — 300 мм.
4.82. Толщина стенок труб должна быть 4 — 5 мм, а при
вибрационной укладке 6 — 10 мм.
Верхняя часть трубы на высоту, равную толщине слоя
бетона плюс 1 м, должна состоять из звеньев длиной 1 м. Нижний конец трубы
должен быть усилен ободком толщиной 6 мм и высотой 100 мм.
Звенья труб следует соединять при помощи замковых или
фланцево-болтовых соединений с уплотнительными прокладками из листовой резины
или паранита толщиной 6 мм.
На верхнем конце бетонолитной трубы должен
устанавливаться бункер-воронка объемом не менее 1,5 объема трубы и не менее 2 м3
(рис. 30).
Для стенок бункера должна применяться листовая сталь
толщиной не менее 4 мм. Угол наклона листов нижней части бункера к горизонтали
должен быть не менее 45°.
Рис. 30. Конструкция приемной воронки объемом 2 м3
с площадками:
1
— скобы; 2 — площадка и лестница из арматуры периодического профиля
В случае, если размеры и вес бетонолитной трубы
ограничивают объем воронки, а также для улучшения условий подачи бетона,
следует устраивать вертикально над воронкой неподвижный бункер емкостью 2 — 5 м3
с затвором. Бункер можно устраивать один на 1 — 3 бетонолитные трубы.
4.83. Бетонолитная труба с бункером должна быть
подвешена на тросах к лебедке. При этом:
общая высота подъема трубы должна быть не менее длины
звена бетонолитной трубы плюс 1 м;
грузоподъемность лебедки должна соответствовать сумме
усилий от веса труб с приемной воронкой, заполненных бетоном, и сил трения,
возникающих при извлечении трубы из уложенного бетона.
4.84. Бетонолитные трубы, устанавливаемые в оболочках,
должны снабжаться фиксирующими и направляющими устройствами («фонарями»),
расположенными друг от друга на расстоянии не менее 3 м и обеспечивающими
центрирование трубы (рис. 31).
В верхней части каждого звена должны быть приварены
скобы диаметром 25 мм для фиксации положения трубы в процессе заполнения
приемной воронки.
4.85. При вибрационной укладке к нижнему звену трубы
крепится основной вибратор мощностью свыше 1 квт (например, типа ИВ-60).
Рис. 31. Фиксирующие и направляющие устройства на
бетонолитной трубе:
1 — скобы для
фиксации положения трубы; 2 — направляющие скобы
Рис. 32. Конструкция жесткого крепления вибратора к
бетонолитной трубе:
1
— бетонолитная труба; 2 — подкладка; 3 — накладка; 4 —
затяжной болт Ø 20 мм;
5 — шплинт; 6 — вибратор ИВ-60 (С-825)
Вибратор должен крепиться зашплинтованными болтами
(рис. 32).
Узел примыкания питающего кабеля к вибратору должен
герметизироваться. При длине трубы свыше 20 м устанавливается дополнительный
вибратор в средней части трубы.
4.86. Для предохранения бетонной смеси от воды в
начальный период должны применяться скользящие пробки из мешковины, пакли,
мешков с опилками, подвешиваемые к горловине воронки перед началом заполнения
ее бетонной смесью. При подводной укладке бетона в скважины, пробуренные в
скальной породе, рекомендуется применять стальные пробки (рис. 33).
Рис. 33. Стальная пробка, устанавливаемая в основании
воронки
при подводной укладке бетона в скважины:
а
— стальная пробка; б — схема установки пробки; 1 — листовая
резина; 2 — направляющие дужки;
3 — пробка; 4 — подвес пробки; 5 — бетон; L — глубина установки пробки — не
менее диаметра трубы
4.87. У приемных бункеров (воронок) должны
устраиваться площадки с перилами для размещения рабочих, принимающих бетон. При
разности уровней затвора бадьи с бетоном и воронки более 1,5 м должны
устанавливаться звеньевые хобота.
4.88. Конструкция вышки для подвески труб и размещения
механизмов, оборудования и персонала должна обеспечивать:
заполнение воронок труб бетонной смесью при различном
их положении;
подъем и опускание труб;
сохранение положения труб при смене и снятии верхних
звеньев;
предохранение труб от горизонтальных смещений и
перекосов во время бетонирования.
При укладке бетона в котлованы должны предусматриваться
два яруса направляющих, удаленных на 2 — 3 м друг от друга, с ячейками, на 5 см
превышающими наружный диаметр трубы.
4.89. Конструкция вышки должна
быть рассчитана на прочность в нагруженном состоянии, а в незагруженном — на
устойчивость при действии ветровой нагрузки.
При этом:
нагрузка от веса труб и воронки с бетоном должна
приниматься с динамическим коэффициентом 1,2 при весе меньше 3 т и 1,1 при
большем весе;
усилия выдергивания бетонолитных труб из
свежеуложенной бетонной смеси принимаются равными 0,3F,
тc (где F — площадь соприкасающихся
поверхностей трубы и бетона, м2).
Сечение бетонолитной трубы и конструкция стыков
звеньев должны быть проверены расчетом на усилия, возникающие при подъеме из
горизонтального положения в вертикальное, и на нагрузки от веса бетона и усилий
выдергивания в рабочем положении.
Вспомогательные устройства для погружения свай,
оболочек и столбов
4.90. Указания настоящего подраздела должны
учитываться при проектировании:
подкопровых мостов для самоходных и несамоходных
копров;
подмостей для копров, подкопровых мостов и буровых
станков.
Примечания.
1. Плашкоуты и искусственные островки для копров и буровых станков должны
проектироваться в соответствии с указаниями соответствующих подразделов
разделов 4
и 6.
При установке копров на льду должны учитываться требования раздела 3.
2. Пути для копров на рельсовом ходу и подкопровых мостов должны
удовлетворять требованиям пп. 3.5 и 3.6.
4.91. Давление от копра на
подкопровый мост и подмости должно определяться для рабочего состояния (ветер
скоростью 13 м/с) и нерабочего (ветер расчетной интенсивности). Положение
стрелы должно приниматься вертикальным или наклонным.
Вес сваи в момент подъема должен приниматься с
динамическим коэффициентом 1,4, вес мачты копра при наклоне — с динамическим
коэффициентом 1,2, вес молота при подъеме — с коэффициентом 1,3.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
4.92. Отдельные балки подкопрового моста должны быть
объединены связями, обеспечивающими устойчивость формы и положения и
рассчитанными, кроме того, на восприятие поперечных усилий, возникающих при
повороте копра и от воздействия ветровой нагрузки.
Реактивный момент М (в кгс·м), действующий на
подкопровую тележку, при вращении поворотной платформы копра принимают равным
где Nпов —
мощность электродвигателя поворота, квт;
п — число
оборотов в мин.
Реактивный момент передается на мост в виде пары сил,
направленных поперек оси пути и равных , где b —
расстояние между колесами подкрановых тележек вдоль оси пути.
4.93. Пути для копра на подкопровом мосту должны
оборудоваться по концам упорами, тележки моста должны иметь стопорные
устройства для закрепления моста при забивке.
4.94. Подмости для установки копров (подкрановых
мостов) должны рассчитываться с учетом собственного веса, ветровой нагрузки,
инерционных сил торможения копра (для самоходных копров) или тяговых усилий
перемещения копров, усилий, возникающих при вращении копров (буровых
установок).
Инерционные нагрузки должны приниматься в соответствии
с указаниями раздела 2, нагрузки от вращения платформы — в соответствии
с разделом 2
и п. 4.92.
Подмости должны обладать жесткостью, гарантирующей от
раскачивания копра (буровой установки) при работе. Для повышения горизонтальной
жесткости следует предусматривать установку связей между балками ростверка и
сваями подмостей, при глубине воды более 2 м.
При опирании подмостей (подкранового моста) на шпунтовое
ограждение необходимо повысить его горизонтальную жесткость путем приварки
элементов верхнего яруса распорного крепления к шпунтинам и создания таким
образом жесткого диска. В конструкциях подмостей должны быть предусмотрены
места для закрепления оттяжками из троса диаметром 19 — 22 мм с натяжными
муфтами буровых станков УКС и т.п.
5. ОПАЛУБКА МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие указания
5.1. Указания настоящего раздела распространяются на
проектирование деревянной опалубки монолитных конструкций, а также опалубки
швов и стыков сборных и сборно-монолитных конструкций.
5.2. Опалубка должна:
обеспечивать заданные геометрические формы и размеры;
быть прочной, жесткой, устойчивой при действии
нагрузок от веса и бокового давления свежеуложенной бетонной смеси,
транспортных устройств;
исключать вытекание раствора через зазоры между щитами
и отдельными досками;
обеспечивать получение гладкой поверхности с
минимальной пористостью, а также со скругленными прямыми и острыми углами
конструкции;
обеспечивать возможность разборки с минимальными
усилиями отрыва и в порядке, указанном в проекте производства работ;
быть экономичной, нетрудоемкой в изготовлении и
монтаже, допускать возможность многократного применения;
обеспечивать удобство и безопасность работ по установке
арматуры и укладке бетонной смеси;
обеспечивать заданный режим твердения бетона.
5.3. Конструкция опалубки должна быть увязана с
принятыми способами подачи и укладки (установки) арматуры и бетона.
Рекомендуется при необходимости предусматривать закладные
щитки и доски для удобства очистки форм от мусора и воды перед бетонированием и
для укладки бетона в труднодоступные места. Применение закладных досок и щитков
для видимых участков лицевых поверхностей не рекомендуется. Закладные доски
должны сплачиваться в четверть.
Доски обшивки боковых вертикальных поверхностей опор
следует располагать вертикально; горизонтальных поверхностей и боковых
поверхностей оголовков и ригелей — вдоль наиболее длинной стороны.
Для изготовления опалубки разрешается применять
лесоматериалы хвойных и лиственных пород 2 сорта для основных несущих элементов
и 3 сорта — для прочих; фанеру бакелизированную марок ФБС и ФБСВ толщиной 10 мм
и более (ГОСТ 11539-73*),
фанеру клееную марок ФСВ, ФК, ФБА толщиной 8 мм и более (ГОСТ 3916-69), твердые
и сверхтвердые древесноволокнистые плиты (ГОСТ 4598-74*)
прочностью не менее 350 кгс/см2 и толщиной не менее 4 мм.
Лиственницу не разрешается, а пихту не рекомендуется
применять в гвоздевых конструкциях; древесноволокнистые плиты следует защищать
от длительного увлажнения.
Для металлических деталей опалубок должны применяться
стали марок, указанных в разделе 10.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
5.4. Толщина досок должна назначаться по расчету, но
быть не менее 19 мм, а для многократно оборачиваемых щитов — 25 мм. Толщина
металлических элементов (косынок, уголков, шайб) должна быть не менее 4 мм.
Ширина досок опалубки должна быть не более 15 см; на
закруглениях ширина реек должна быть не более 5 см.
Ширина досок опалубок стыков и швов при изготовлении
их из одной доски не ограничивается.
Доски должны сплачиваться в четверть.
Опалубка видимых поверхностей бетона, а также
фундаментов в пределах деятельного слоя вечномерзлых грунтов должна быть
острогана, если она не покрывается пластиком или фанерой.
Во избежание коробления каждая доска обшивки должна
прикрепляться к каждому ребру двумя гвоздями длиной в 2,5 раза больше толщины
доски.
5.5. Поверхность опалубки видимых поверхностей бетона
монолитных конструкций северного исполнения рекомендуется обшивать фанерой или
полотнищами поливинилхлоридной пленки толщиной 2 — 3 мм. Пленку или фанеру
рекомендуется применять также для покрытия опалубки стыков и зазоров между
сборными элементами, изготовленными в металлической опалубке.
При применении пластикового или фанерного покрытия
допускается устройство разреженной опалубки. Фанера и пленка должны
приклеиваться водостойкими клеями или прибиваться гвоздями через 30 см.
5.6. Сопряжения щитов между собой, а также с ранее
забетонированными элементами должны герметизироваться поролоновыми лентами,
прокладками губчатой резины (по типу, применяемому в стыках крупнопанельных
зданий), заделываться паклей. Сопряжения щитов не должны создавать взаимного
защемления, препятствующего распалубке.
5.7. Внутренние (входящие), прямые и острые углы
опалубки в целях предохранения углов бетонных конструкций от повреждений должны
скругляться. В деревянной опалубке рекомендуется нашивать рейки с размером
сторон 25 мм (если проектом конструкции не предусмотрено иное скругление).
Рис. 34. Тяжи со съемными наконечниками:
а
— при установленной опалубке; б — после снятия опалубки; 1 —
элементы опалубки; 2 — гайка;
3 — шайба; 4 — съемный конический наконечник; 5 — стяжка,
остающаяся в бетоне;
6 — заделка раствором; 7 — бетон конструкции
5.8. Для взаимного раскрепления элементов опалубки
следует применять болты, накладки и тяжи. Проволочные стяжки допускаются только
для подземных конструкций. Количество тяжей должно быть по возможности меньшим
(за счет более мощных ребер, кружал и стоек опалубки). Для видимых бетонных
поверхностей должны устанавливаться тяжи со съемными наконечниками (рис. 34).
5.9. Разборка опалубки должна производиться, как
правило, поворотом щитов.
В конструкциях щитов должны предусматриваться
строповочные приспособления и устройства для отрыва щита от бетона.
Расчет элементов опалубки
5.10. При проектировании опалубок должны быть
проверены расчетом:
а) прочность отдельных щитов при перевозке и
установке;
б) прочность и устойчивость положения собранной
опалубки и отдельных щитов при действии собственного веса, напора и отсоса от
ветровой нагрузки;
в) прочность и деформация отдельных элементов опалубки
во время бетонирования (при сочетаниях нагрузок, приведенных в табл. 19);
Таблица 19
Наименование |
Сочетания нагрузок |
||||
Опалубка плит |
Опалубка колона и |
Боковая опалубка |
Днища прогонов и |
Боковая опалубка |
|
Собственный вес опалубки |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Вес свежеуложенной бетонной |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Вес арматуры |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Нагрузка от людей, инструмента |
+ — |
— |
— |
— |
— |
Вертикальная нагрузка от |
— |
— |
— |
+ — |
— |
Давление свежеуложенной |
— |
+ + |
+ + |
— |
+ + |
Горизонтальная нагрузка от |
— |
+ — |
— |
— |
+ — |
Горизонтальное давление от |
— |
+ — |
+ — |
— |
— |
Примечания.
1. В числителе указаны нагрузки, учитываемые при расчете по первому, в
знаменателе — по второму предельным состояниям.
2.
Коэффициенты сочетаний для всех видов нагрузки nс
= 1.
3. При расчете прогонов, тяжей, подкосов и др. нагрузка от сотрясений
при выгрузке принимается действующей в пределах площади 3,0 м2 при
наиболее невыгодном расположении нагрузки.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
г) усилия и прочность щитов опалубки при отрыве;
д) прочность узлов крепления наружных вибраторов.
Прогибы изгибаемых элементов опалубки при бетонировании не должны превышать
1/400 пролета для лицевых поверхностей надземных конструкций и 1/200 для прочих
конструкций.
5.11. Деревянную опалубку разрешается рассчитывать
путем последовательной проверки отдельных ее элементов на действующие нагрузки
в невыгодных сочетаниях (см. табл. 19).
По расчету должны определяться минимальные сечения
обшивки, ребер, прогонов, поддерживающих конструкций, тяжей, анкеров, болтов.
5.12. Доски обшивки опалубки рассчитываются с учетом
их неразрезности. Пролет досок принимается равным расстоянию между ребрами.
Доски горизонтальных поверхностей опалубки
рассчитываются на равномерно распределенную по их длине вертикальную нагрузку в
сочетаниях, приведенных в табл. 19, а также на сосредоточенную нагрузку 130 кгс
от веса рабочего с грузом (при ширине доски менее 15 см нагрузку распределяют
на две доски).
Доски вертикальных поверхностей опалубки рассчитывают:
а) горизонтально расположенные — на равномерно
распределенную по их длине горизонтальную нагрузку в сочетаниях, приведенных в
табл. 19;
б) вертикально расположенные — на нагрузку,
соответствующую расчетной эпюре давления бетона (см. раздел 2),
приложенную в первом нижнем пролете при определении максимального пролетного
момента и прогиба, и во втором пролете — при определении максимального опорного
момента.
5.13. Ребра, несущие обшивку, рассчитываются как
балки, расчетная схема которых устанавливается в соответствии с конструктивным
решением опалубки (многопролетные, однопролетные, консольные).
Нагрузка на горизонтальные ребра имеет постоянную
интенсивность, равную вертикальной или горизонтальной расчетной нагрузке на
погонный метр ребра.
Нагрузка на вертикальные ребра соответствует расчетной
эпюре бокового давления бетона, измененной пропорционально расстоянию между
ребрами по горизонтали.
5.14. Горизонтальные кружальные ребра для опалубки
опор с полукруглым очертанием носовой и кормовой частей, не имеющие опорных
стоек, рассчитываются на растяжение усилием
где d — диаметр окружности (ширина опоры);
q
— интенсивность нагрузки на ребро.
На это же усилие рассчитывается количество гвоздей,
соединяющих отдельные доски в кружальное ребро, и прикрепление кружального
ребра к прямолинейным ребрам в точках А и В (рис. 35).
Рис. 35. Расчетная схема кружальных ребер опалубки
опор:
1
— тяжи
5.15. Прогоны, стойки и обвязка (для случая
горизонтальных досок обшивки), служащие опорами ребер, рассчитываются как
разрезные или неразрезные балки, загруженные сосредоточенными грузами —
опорными реакциями ребер.
Опорами прогонов служат насадки подмостей, опорами
стоек — стяжки или подкосы, опорами обвязки — стяжки или анкерные тяжи.
Если тяжи поставлены в каждом пересечении ребер со
стойками или обвязками, последние на изгиб не рассчитываются, являясь, однако,
необходимыми монтажными элементами каркаса опалубки.
При определении сечений ребер, стоек и обвязки следует
учитывать их ослабление болтами, тяжами и анкерами.
5.16. Тяжи и анкеры рассчитываются на опорные реакции
от стоек или обвязок. Для случая, изображенного на рис. 35, усилие в крайнем
тяже АВ (от 1 пог. м по высоте опоры) равно
5.17. Изгибающие моменты и прогибы при расчете
элементов опалубки с учетом их неразрезности допускается определять по
следующим приближенным формулам:
от равномерно распределенной нагрузки q:
максимальный момент
максимальный прогиб
от сосредоточенной силы Р:
максимальный момент
максимальный прогиб
5.18. При расчете опалубки на
стадии перевозки и монтажа собственный вес конструкций должен приниматься с
динамическим коэффициентом 1,1.
5.19. При расчете усилий отрыва в момент распалубки
прямолинейных участков инвентарной опалубки сила сцепления с бетоном
учитывается в виде распределенной нагрузки нормальной к рабочей поверхности
опалубки.
Если отделение формы от поверхности бетона происходит
путем параллельного перемещения, (например, извлечение коробов), то нормативное
усилие принимают равным произведению площади на величину удельного сцепления qmax = 1,5 тс/м2 для
деревянной и 1 тс/м2 для пластиковой опалубки. Если отделение
опалубки от поверхности происходит путем поворота опалубки, то величина усилий
отрыва определяется в предположении, что удельное сцепление q
в любой точке формы определяется по формуле
где Rmax — максимальный
радиус точки формы относительно оси поворота;
r
— радиус точки, для которой определяется удельное сцепление (рис. 36);
qmax —
максимальная величина удельного сцепления.
Удельное сцепление опалубки с бетоном qmax
принимается равным 0,05 кгс/см2 для покрытия из полимерной пленки,
0,1 кгс/см2 — для деревянной и 0,08 кгс/см2 — для
фанерной опалубки.
Рис. 36. Расчетная схема давления для определения
сцепления с бетоном прямолинейного участка опалубки
5.20. Детали опалубки и
крепления, воспринимающие нагрузку от наружных вибраторов, должны быть
рассчитаны на прочность при действии возмущающей силы вибратора. Величина
возмущающей силы принимается по паспорту вибратора с учетом динамического
коэффициента, равного 1,3.
Расчет утепления опалубок
5.21. При бетонировании зимой
монолитных опор толщиной более 2 м методом термоса требуемое термическое
сопротивление опалубки R рекомендуется
принимать по графику рис. 37 в
зависимости от ожидаемой температуры наружного воздуха в период выдержки
бетона.
Для конструкций, в которых замораживание бетона
допускается при 100 % прочности (северное исполнение, зона ледохода), значения R
по графику рис. 37 должны увеличиваться на 30 %.
При известной величине термического сопротивления R
толщина слоев ограждения (утепления) δi определяется с
использованием зависимости
где δi —
толщина каждого слоя ограждения, м;
λi —
расчетная величина коэффициента теплопроводности каждого слоя ограждения (табл.
20);
Таблица 20
Наименование |
Коэффициент |
Бетон |
2,03 |
Дерево |
0,23 |
Вата минеральная |
0,06 |
Опилки |
0,24 |
Шлак |
0,34 |
Пенопласт |
0,06 |
Толь |
0,17 |
Асбест |
0,06 |
Сталь |
52,0 |
Фанера |
0,17 |
Оргалит |
0,06 |
β —
поправочный коэффициент, учитывающий влияние ветра;
β = 0,6
— для ожидаемых скоростей ветра менее 5 м/с и β = 0,4 для больших
скоростей.
Примечания.
1. Требования п. 5.21 распространяются на опалубку, в которую
укладывается бетонная смесь с температурой не ниже 15°.
2. При бетонировании сборно-монолитных опор термическое сопротивление
определяется с учетом сборных контурных элементов.
5.22. При устройстве опалубки зазоров в боковой
поверхности сборно-монолитных опор опалубка должна утепляться с наружной
стороны (если не устраивается общее утепление контурных блоков).
Термическое сопротивление R утепления
должно соответствовать термическому сопротивлению сборных блоков, равному 0,3δ,
м2°С/Вт, где δ —
толщина блоков в м.
5.23. Утепленная опалубка стыковых зазоров должна
заходить на сборный элемент не менее чем на 50 см. При этом в пределах крайнего
участка от начала сборного элемента до конца опалубки утепление должно
уменьшаться от расчетной величины (кривая R1 на рис. 37) до нуля.
Рис. 37. Кривые зависимости оптимального термического
сопротивления боковых
поверхностей опоры R1 (в м2 °С/Вт)
от расчетной температуры наружного воздуха, °С
(R1 — для торцовых
поверхностей и боковых частей поверхности, прилегающих на 2 м к углам опоры;
R2 — для остальных частей боковых
поверхностей)
Требования к проектированию опалубок и тепляков с
искусственным обогревом
5.24. Опалубка с периферийным искусственным прогревом
допускается только для стыков (швов) замоноличивания сборных конструкций и
монолитных бетонных конструкций сечением не свыше 60×60 см.
Массивные опоры должны выдерживаться в тепляках с
температурой внутри помещения от +5 до +10 °C.
5.25. Тепляки опор допускается устраивать из двух
слоев брезента или слоя досок, обшитых толем. Между поверхностью опалубки или
неопалубленной поверхностью бетона и конструкцией тепляка должен быть зазор не
менее 20 см. В помещении тепляка должно быть не менее двух выходов для людей.
5.26. При проектировании опалубки с паровыми рубашками
необходимо руководствоваться следующими указаниями:
а) паровые рубашки допустимо применять только для
конструкций сечением бетона не свыше 60×60 см;
б) термическое сопротивление наружной обшивки рубашки
должно приниматься в зависимости от температуры наружного воздуха по кривой R1 рис. 37;
в) для равномерного прогрева вертикальных конструкций
их паровые рубашки надлежит разделять на отсеки высотой не более 3 — 4 м,
причем необходимо предусматривать самостоятельную подачу пара снизу в каждый
отсек;
г) ввод пара в паровые рубашки прогонов, балок,
ригелей необходимо предусматривать не реже чем через 2 — 3 м по их длине, а в
паровые рубашки плит — не менее чем один ввод на каждые 5 — 8 м2
поверхности;
д) должны быть предусмотрены мероприятия для удаления
конденсата и предотвращения образования сосулек льда.
Требования к проектированию скользящей опалубки
5.27. Скользящую опалубку рекомендуется применять при
сооружении однотипных опор высотой не менее 12 м сплошного сечения или
пустотелых (с толщиной стенок не менее 20 см).
Скользящая опалубка должна, как правило,
проектироваться с расчетом 10 — 15-кратной оборачиваемости.
Скользящая опалубка может проектироваться как
стержневой (рис. 38), так и бесстержневой с подвеской к
направляющим, смонтированным на козловом кране или с закреплением к опорным
поясам.
5.28. Скользящая опалубка должна проектироваться с
разборными металлическими несущими конструкциями и щитами с металлической или
фанерной палубой.
Металлическая палуба толщиной не менее 4 мм должна крепиться
к каркасу прерывистой сваркой.
Фанерная палуба крепится к
металлическому каркасу шурупами с потайной головкой, устанавливаемыми через 10
см, и клеем.
Рис. 38. Стержневая скользящая опалубка
1
— опалубка; 2 — стойка домкратной рамы; 3 — ригель домкратной
рамы; 4 — домкрат;
5 — домкратный стержень; 6 — рабочая площадка; 7 —
подвесные подмости
Соединения щитов между собой, с кружалами и домкратной
рамой должны выполняться на болтах.
Допускается устройство щитов из досок толщиной не
менее 25 мм и шириной 8 — 10 см, соединенных в шпунт. Доски должны быть обшиты
кровельным железом со стороны бетона.
Каркасы дощатых щитов рекомендуется усиливать
диагоналями для повышения жесткости.
5.29. Высота щитов опалубки должна быть не менее 1000
мм и не свыше 2000 мм.
Меньшие значения должны назначаться для конструкций;
бетонируемых с малой скоростью (5 ÷ 10 см/ч); большие значения должны
приниматься для конструкций, бетонируемых со скоростью 20 ÷ 30 см/ч.
5.30. В опалубочных щитах расстояние от верхней кромки
до верхнего яруса кружал должно быть не более 150 мм.
Щиты должны стыковаться с помощью накладок и болтов на
горизонтальных ребрах.
5.31. Для обеспечения наклона стенок щитов с уширением
опалубки книзу необходимо при проектировании назначать разницу 5 мм между
линейными размерами нижних и верхних кружал (рис. 39).
5.32. Домкратные рамы должны размещаться таким
образом, чтобы нагрузка на них распределялась равномерно.
Стойки домкратных рам рекомендуется устраивать
трубчатыми, а ригели из швеллеров.
Для соединения рамы со щитами следует к стойкам рамы
приваривать консоли. Для опирания домкрата на ригеле должна предусматриваться
специальная площадка.
5.33. В качестве домкратных стержней следует применять
стержни диаметром 25 — 32 мм. Стыкование стержней должно осуществляться на
внутренней резьбе (рис. 40). На нижнем конце стержень должен иметь
пластину для опирания на фундамент.
5.34. Для подъема стержневой скользящей опалубки
рекомендуются специальные гидравлические домкраты (типа ОГД-61, ОГД-61А,
ОГД-64, ОГД-64У).
Домкратная установка должна обеспечивать скорость
подъема в пределах 5 ÷ 30 см/ч.
5.35. Для размещения оборудования и производства работ
по всему периметру бетонируемого сооружения в уровне верхнего края опалубки
должна устраиваться рабочая площадка с перилами, удовлетворяющая требованиям
раздела 3.
Опирание несущих конструкций рабочей площадки на
конструкции кружал и домкратных рам должно быть свободным с соединением досок
настила сшивными планками.
В дополнение к рабочей площадке рекомендуется
устраивать подвесные подмости для работ по отделке бетонной поверхности ниже
опалубки.
5.36. Сечения элементов опалубки должны назначаться по
расчету. При этом в дополнение к общим требованиям должны учитываться
следующие:
а) прогиб обшивки опалубки не должен превышать 1,5 мм;
б) давление свежеуложенной бетонной смеси должно
учитываться на высоте 0,5 м;
Рис. 39. Схема наклона щитов скользящей опалубки
Рис. 40. Соединение домкратных стержней:
а
— разрез домкратного стержня; б — пластина для опирания домкратных
стержней на фундамент;
1 — корпус стержня; 2 — отверстие с резьбой внутри стержня; 3
— штифт с резьбой
в) нормативная нагрузка, возникающая от трения стенок
опалубки по бетону, должна приниматься равной 300 кгс/м2 с
коэффициентами перегрузки 2,0 и 0,8;
г) при расчете устойчивости домкратных стержней
опирание на верхнем конце принимается шарнирным, на нижнем конце — заделанным
на расстоянии 1 м от верха уложенной бетонной смеси;
Рис. 41. Нагрузки, действующие на скользящую опалубку:
P — усилия в домкратах; N1,
N2, N3, N4
— силы трения; Н1, Н2 — усилия бокового
давления бетона;
Т1 и Т2 — усилия от нагрузки на рабочие
подмости; F — усилия от собственного веса опалубки
д) при определении мощности подъемных домкратов должна
учитываться нагрузка на рабочие подмости величиной 150 кгс/м2;
е) домкратная рама должна рассчитываться на
одновременное воздействие усилий бокового давления бетона и сил трения (рис. 41);
ж) элементы каркаса щитов (кружала) должны
рассчитываться на боковое давление бетона на расстоянии между двумя домкратными
рамами;
з) в случае, если скользящая опалубка закрыта
тепляком, ее элементы должны быть рассчитаны с учетом ветровой нагрузки,
действующей на поверхности ограждения. Если конструкция опалубки объединена с
устройством для подъема бетонной смеси, в расчете должны учитываться
дополнительные крановые нагрузки. При этом силы трения опалубки по бетону
должны учитываться с коэффициентом перегрузки 0,8.
5.37. В проекте скользящей опалубки должна быть
приведена конструкция устройств для ручного или автоматического контроля за
горизонтальностью опалубки и положением ее относительно вертикальной оси
(например, в виде заполненной водой системы резиновых гибких шлангов,
соединенных между собой стеклянными трубками с мерными делениями,
установленными вертикально на стойках домкратной рамы).
6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ МОНТАЖА СТАЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
Сборочные подмости и
промежуточные опоры для полунавесной сборки
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.1. Выбор схемы подмостей, конструкции оснований и
надстройки для сборки балочных пролетных строений следует производить с учетом
конструкции пролетного строения, принятого в проекте способа монтажа и местных
условий мостового перехода (гидрогеологических, судоходных и др.).
6.1а. Проектирование вспомогательных
элементов, работающих на стадии монтажа совместно с основной конструкцией
(соединительные элементы между пролетными строениями, аванбеки, шпренгели,
приемные консоли, обстройка постоянных опор, анкеровка пролетных строений на
постоянных опорах), следует производить по нормам пересмотренной главы СНиП
II-43 «Мосты и трубы», а до ввода ее — по СН
200-62.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.2. Количество, расположение в пролетах моста и
размеры промежуточных опор для полунавесной сборки назначаются из условий:
обеспечения устойчивости положения и прочности
элементов собранной части пролетного строения в момент перед опиранием его
переднего конца на последующую опору (приемную консоль);
прочности и устойчивости положения промежуточной опоры
при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок в их невыгодном сочетании.
6.3. Длину устройств для сборки базовой части
пролетного строения, собираемого уравновешенно-навесным способом (рис. 42),
назначают из условий обеспечения его устойчивости против опрокидывания
относительно крайних граней опорных устройств в процессе двусторонней навесной
сборки и прочности его элементов перед опиранием собираемых консолей на
постоянные или временные опоры.
6.4. Опоры подмостей для сборки пролетных строений со сквозными
фермами следует располагать под основными узлами ферм. Опоры подмостей для
сборки пролетных строений со сплошными главными балками следует располагать в
местах, согласованных с организацией-разработчиком пролетного строения.
Рис. 42. Опорные устройства для уравновешенной сборки:
а
— с опиранием на самостоятельную опору; б — закрепляемые за постоянную
опору;
1 — сборочные краны; 2 — опорное устройство; 3 — опора; 4
— временное перекрытие
6.5. Отметка верха опор подмостей должна назначаться с
учетом установки под нижними поясами пролетного строения домкратов и сборочных
(страховочных) клеток высотой, обеспечивающей удобство работ по установке
соединений (обычно 80 см).
6.6. Сборочные (страховочные) клетки и домкраты для
выверки строительного подъема, а также регулирования напряжений, должны
устанавливаться в местах, где исключены потеря местной устойчивости или
повреждения монтируемой и поддерживающей конструкции. В необходимых
определяемых расчетом случаях конструкции должны быть усилены.
6.7. Опирание домкратов на металлическое основание
(клетки, оголовок) следует производить через фанерные прокладки, а на
деревянное основание — через стальную распределительную плиту (как правило,
рельсовый пакет).
Опирание пролетных строений на домкраты допускается
только через распределительную стальную плиту.
Во всех случаях на верхнюю часть домкрата и под него
должна быть уложена фанерная прокладка. Применение стальных прокладок или
прокладок из досок запрещено.
6.8. На оголовках промежуточных опор и опорных
устройствах при полунавесной сборке должны быть предусмотрены распределительные
ростверки с домкратными батареями и опорными (страховочными) клетками для
регулирования положения монтируемого пролетного строения, например, при
просадках опор.
6.9. Отметка верха распределительных ростверков
промежуточных опор при полунавесной сборке должна назначаться из условия
обеспечения проектного положения опорных узлов пролетного строения с учетом
возможных деформаций опоры и прогиба монтируемой консоли.
В случаях, когда прогиб монтируемой консоли велик,
следует принимать специальные меры по опиранию конца пролетного строения на
опору (монтаж в повышенном уровне, устройство столиков, аванбеков, подъемных
приспособлений на конце консоли и т.п.).
6.10. При замыкании в пролете пролетных строений,
собираемых уравновешенно-навесным или навесным способом, на опорных устройствах
и капитальных опорах следует предусматривать специальные обустройства,
обеспечивающие возможность горизонтального перемещения пролетного строения в
пределах, необходимых для установки элементов замыкающей панели (с учетом
колебаний температуры).
6.11. В течение всего времени монтажа пролетных
строений необходимо обеспечивать свободу их температурных деформаций и упругих перемещений, а при невозможности обеспечения
перемещений должны быть учтены возникающие при этом усилия.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.12. Оголовки опор и опорные устройства должны иметь
рабочие площадки, отвечающие требованиям раздела 3.
6.13. На реках с карчеходом и в судовых ходах
надстройка опор и нижний ростверк должны быть объединены для обеспечения опор
от сдвига.
Для защиты одиночных стоек от повреждений при навале
бревен рекомендуется устраивать защитные стенки треугольного очертания в плане.
6.14. Стойки опор должны быть связаны в неизменяемую
пространственную конструкцию поперечными, продольными, а в необходимых случаях
диагональными и горизонтальными связями. Отдельные опоры из плоских рам должны
быть связаны с прогонами и ростверками.
6.15. Промежуточные опоры по
фасаду моста следует проектировать, как правило, не рассчитывая их на
восприятие продольных горизонтальных нагрузок (кроме ветра при сборке опоры).
Продольная устойчивость системы пролетного строения и опор должна быть
обеспечена закреплением пролетного строения за капитальную опору.
Размеры опор поперек моста назначаются из условия
обеспечения поперечной устойчивости системы под действием вертикальных и
горизонтальных нагрузок, с учетом ширины и конструкции поперечного сечения
пролетного строения.
6.16. Конструкций-опор должны быть рассчитаны на
прочность и устойчивость положения при воздействии нагрузок в наиболее
невыгодных их сочетаниях, могущих иметь место до момента вступления в работу
монтируемого пролетного строения.
Сочетания нагрузок, рекомендуемые при расчете опор
подмостей для сборки пролетных строений, приведены в табл. 21.
Таблица 21
№ |
Нагрузки и |
Сочетания нагрузок |
|||
на прочность |
на устойчивость |
||||
1 |
2 |
3 |
|||
1 |
Собственный вес опоры или |
+ |
+ |
+ |
+ |
2 |
Вес монтируемого пролетного |
+ |
+ |
— |
+ |
3 |
Вес рештований, передвижных |
+ |
+ |
— |
+ |
4 |
Вес сборочного крана: |
||||
с грузом |
+ |
— |
— |
— |
|
без груза |
— |
+ |
+ |
+ |
|
5 |
Вес транспортных средств с |
+ |
— |
— |
— |
6 |
Вес людей, инструмента и |
+ |
+ |
— |
— |
7 |
Давление поперечно |
— |
+ |
+ |
+ |
8 |
Давления от домкратов при |
— |
— |
+ |
— |
Примечания.
1. Вес передвижных подмостей и транспортных средств с грузом учитывается в
зависимости от их наличия и невыгоднейшего положения на пролетном строении.
2. Ветер на
кран, перемещающийся по проезжей части пролетного строения, учитывается на
ветровую поверхность крана, не закрытую пролетным строением.
3. При
расчетах устойчивости положения ветровая нагрузка принимается расчетной
интенсивности: при расчетах на прочность в третьем сочетании соответствующей V = 13 м/с, а во втором сочетании — расчетной
интенсивности, но не выше принятой в проекте пролетного строения (для стадии
монтажа).
4. При необходимости учитывают
температурные воздействия во всех сочетаниях, за исключением третьего.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.17. Элементы оголовков промежуточных опор и
подмостей рассчитываются на нагрузку:
а) передаваемую от сборочных опорных клеток (при
сборке) и домкратов (при поддомкрачивании);
б) от собственного веса, а также веса людей,
инструмента и мелкого оборудования на рабочих площадках оголовков
интенсивностью q =
250 кгс/м2.
6.18. Прогоны сборочных подмостей рассчитываются как
однопролетные балки на равномерно распределенную по длине прогона нагрузку и
сосредоточенные нагрузки, передающиеся через сборочные клетки (при сборке),
домкраты (при поддомкрачивании).
Равномерно распределенная нагрузка слагается: из
собственного веса настила, поперечин и прогонов; веса людей, инструмента и
мелкого оборудования (на тротуарах) и веса подкрановых и транспортных путей,
если они располагаются на настиле подмостей. Интенсивность нагрузки должна
приниматься согласно рекомендациям раздела 2.
Сосредоточенная нагрузка слагается: из веса
монтируемого пролетного строения и веса рештований на нем; веса подкрановых и
транспортных путей, сборочного крана и транспортных средств (с грузами), если
они расположены на пролетном строении; давления поперечно направленного ветра
на пролетное строение.
6.19. Величины сосредоточенных нагрузок под узлами
пролетного строения определяются для двух случаев монтажа:
а) при опирании пролетного строения на сборочные
клетки (нагрузка по пп. 2, 3, 4, 5 и 8 табл. 21) в предположении его
разрезности в узлах;
б) при опирании пролетного строения на домкраты
(нагрузка по пп. 2, 3 и 8 табл. 21) в предположении его неразрезности в узлах.
6.20. Промежуточные опоры и опорные
обустройства при полунавесной сборке рассчитываются по первому предельному
состоянию на прочность и устойчивость положения в соответствии с расчетными
схемами, изображенными на рис. 43, а, б.
Рис. 43. Расчетные схемы нагрузок на промежуточные
опоры и опорные устройства:
а
— при полунавесной сборке; б — при уравновешенно-навесной сборке
На рис. 43 обозначено:
q —
равномерно распределенная нагрузка от веса пролетного строения, рештований,
подкрановых и транспортных путей, трубопроводов, людей, инструмента и мелкого
оборудования;
Ркр — равнодействующая собственного веса крана;
Рэл — вес наиболее тяжелого монтажного элемента (с
динамическим коэффициентом) при наибольшем вылете стрелы;
Ртс — равнодействующая веса транспортных средств с грузом
(при наличии);
Рп — равнодействующая
веса передвижных подмостей с людьми и инструментом (при наличии);
G
— собственный вес промежуточной опоры (опорных устройств);
Wкр, Wпс, Wо — давление ветра
соответственно на кран, пролетное строение и опору.
Нагрузки определяются при предельной длине консоли
монтируемого пролетного строения и наиболее невыгодных положениях сборочного
крана, транспортных средств и подвесных подмостей.
В случае подачи монтажных элементов сбоку от крана при
определении нагрузок от крана Ркр следует учитывать эксцентричный
характер нагрузки.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.21. Вертикальные нагрузки для каждой из
промежуточных опор в пролете при полунавесной сборке определяются в
предположении полной разгрузки всех предыдущих промежуточных временных опор.
6.22. Вертикальные
нагрузки на опорные устройства для уравновешенно-навесного монтажа пролетного
строения, не закрепленного за опору (или обстройку опоры), определяют по схеме
двухконсольной балки на двух опорах, при этом за опорную базу балки принимают
расстояние между постоянной опорной частью и опорной клеткой (расстояние
«с» на рис.43, б) со стороны перегруженной консоли слева или справа
от оси опоры.
(Новая редакция. Изм. № 1)
Рис. 44. Расчетная схема сборочных подмостей
6.23. Давление поперечно направленного ветра на
пролетное строение и кран передается на опоры подмостей в виде горизонтальных
сил, приложенных через клетки или домкраты, и в виде пары вертикально
направленных сил PW
(рис. 44)
где MW — момент
ветровой нагрузки;
b
— расстояние между осями фермы.
Горизонтальные нагрузки от ветра на пролетное строение
и краны передаются на опорные устройства пропорционально приходящейся на них
доле вертикальной нагрузки.
При определении ветровой нагрузки на подмости верхнюю
границу их контура принимают по линии, ограничивающей верх сборочных клеток;
нижнюю границу принимают на уровне горизонта воды (поверхности грунта).
6.24. Промежуточные опоры должны проверяться на устойчивость
до загрузки пролетным строением и после. Устойчивость ненагруженных опор должна
проверяться при действии ветровой нагрузки вдоль и поперек моста, а после
загрузки только поперек (см. п. 6.15). В необходимых случаях для обеспечения
устойчивости опор следует устанавливать ванты и расчалки, рассчитанные на
ветровое давление поперечного и продольного ветра на опору, или заанкеривать
надстройку за основание.
6.25. Усилия в стойках опор должны определяться без
учета работы стоек на растяжение (если конструкция сопряжений стоек с
ростверками и нижнего ростверка с основанием не обеспечивает передачу
растягивающих усилий).
Если по расчету в стойках оказываются растягивающие
усилия, расчет повторяется с исключением растянутых стоек.
Опоры для надвижки (перекатки)
6.26. Количество, размеры и взаимное расположение в
пролетах моста и на насыпи подхода опор для надвижки (размеры стапеля)
назначаются из условий:
прочности и устойчивости против опрокидывания
надвигаемого пролетного строения в момент перед накаткой его переднего конца
(аванбека) на очередную промежуточную или капитальную опору (обстройку опоры);
прочности и устойчивости против опрокидывания опоры
под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок в их невыгодном сочетании;
возможности размещения устройств скольжения,
накаточных путей и опорных площадок для установки домкратов на оголовке опоры.
6.27. Для обеспечения плавного перехода перекаточных
устройств в местах сопряжения опор (стапеля) с капитальными опорами подмостям
(стапелю) должен быть придан строительный подъем, учитывающий упругие и
остаточные деформации их под нагрузкой.
При расположении сборочного стапеля на насыпи подхода
следует обеспечивать достаточную жесткость основания за счет заблаговременной
отсыпки насыпи с тщательным послойным уплотнением или за счет устройства
жесткого лежневого или свайного основания.
Ось стапеля должна составлять в вертикальной плоскости
выпуклый угол 1/1000 с осью пролетного строения в первом пролете или располагаться
горизонтально.
Стапели для сборки надвигаемой конструкции выполняют
из шпальных клеток или из бетона. Сборочный стапель может быть устроен из
временных опор, обустроенных перекаточными устройствами.
Конструкция опор и нижних накаточных путей,
укладываемых на насыпи, должна обеспечивать возможность регулирования их
положения по высоте в пределах до 1/100 высоты насыпи.
6.28. При продольной
надвижке пролетных строений с прерывистыми верхними накаточными путями, длина
нижних накаточных путей на опоре должна обеспечивать размещение на ней двух
смежных участков накаточных путей.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.29. На оголовках опор должны быть предусмотрены
распределительные ростверки, обеспечивающие восприятие и передачу возникающих
при надвижке горизонтальных и вертикальных сил.
Конструкция распределительных ростверков должна
предусматривать возможность размещения на них необходимого количества
регулируемых по высоте устройств скольжения (накаточных путей), устройств для
поддомкрачивания пролетного строения, устройств для ограничения боковых
смещений и выправки в плане (при необходимости).
При расположении накаточных путей (устройств
скольжения) под продольными балками проезжей части на распределительных
ростверках под поясами главных ферм должны быть предусмотрены страховочные
клетки с зазором не более 3 см.
Устройства скольжения (накаточные пути) в целях
снижения изгибающего момента в опорах разрешается располагать эксцентрично
относительно центра опор, сдвигая их вдоль моста против направления движения.
При определении величины эксцентриситета следует
учитывать возможность появления горизонтальных усилий, направленных против
направления движения (температурных, ветровых, от расположения надвигаемой
конструкции на уклоне и т.п.).
Величина эксцентриситета должна определяться расчетом
с учетом прочности опоры как в момент надвижки, так и при неподвижных
конструкциях.
При надвижке пролетных строений полупролетами с
замыканием их в пролете на оголовках опор должны предусматриваться устройства,
обеспечивающие возможность поперечного и вертикального перемещений полупролетов
при замыкании.
Оголовки опор должны быть снабжены приспособлениями
для перестановки деталей устройств скольжения, улавливания и установки катков.
При применении полимерных устройств скольжения следует автоматически
контролировать горизонтальные усилия, если грузоподъемность тянущих и толкающих
устройств превышает расчетную несущую способность перекаточной опоры на
восприятие нагрузок при надвижке.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.30. Отметки распределительных ростверков
перекаточных опор назначаются с учетом уровня надвижки пролетного строения
(проектного или повышенного), прогиба его консоли в момент перед накаткой ее на
промежуточную или капитальную опору и упругих и остаточных деформаций опор под
нагрузкой.
6.31. В тех случаях, когда ширина оголовков
капитальных опор недостаточна для размещения устройств скольжения (накаточных
путей), а также при необходимости сокращения вылета консоли надвигаемого
пролетного строения, допускается располагать устройства скольжения на
вспомогательных конструкциях уширения оголовков этих опор. При этом должна быть
предусмотрена возможность установки опорных частей после надвижки пролетного
строения без демонтажа конструкций уширения.
6.32. Опоры для надвижки,
обстройка капитальных опор, устройства скольжения (накаточные пути) должны быть
рассчитаны на воздействие нагрузок, приведенных в табл. 22, в наиболее невыгодном их сочетании и положении.
Таблица 22
Нагрузки |
Сочетания нагрузок |
||
1 |
2 |
3 |
|
Собственный вес перекаточной |
+ |
+ |
+ |
Вертикальная нагрузка от |
+ |
+ |
+ |
Тяговое усилие при надвижке от |
+ |
+ |
— |
Давление ветра на опору вдоль |
+ |
— |
— |
Давление ветра поперек надвижки |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. В третьем сочетании принимается расчетная интенсивность ветровой нагрузки; в
первом и втором — соответствующая V = 13 м/с.
2. При сборке
конструкций, надвигаемых полупролетами с замыканием в пролете, опоры должны
рассчитываться на надвижку вдоль и поперек моста.
3. При
надвижке по наклонным путям величина тягового усилия должна определяться с
учетом величины и направления уклона.
4. Величина горизонтального давления
распределяется между отдельными опорами пропорционально вертикальным давлениям.
Опоры рассчитываются на прочность и устойчивость
положения в продольном и поперечном направлениях в соответствии со схемами
приложения нагрузок на опору, изображенными на рис. 45.
Рис. 45. Схема приложения нагрузок к перекаточной
опоре:
а
— в продольном направлении; б — в поперечном направлении; P1
и P2 — удельные давления на накаточные
устройства (тс/м); ΣP1 и ΣP2 —
общая нагрузка на отдельные нитки накаточных устройств (с учетом
ветровой нагрузки); Wпс и Wо — давление ветра соответственно на
пролетное строение и опору,
направленное поперек оси моста; W′пс
и W′о — то же вдоль оси моста; Nт — тяговое усилие; G — собственный
вес опоры
При определении усилий во втором сочетании учитывается
коэффициент сочетаний nс = 0,9 (к
нагрузке от поперечного ветра).
Расчеты по второму предельному состоянию при надвижке
металлических пролетных строений производятся при вычислении строительного
подъема опор, а также в тех случаях, когда возможно появление осадок опор,
опасных для надвигаемого пролетного строения.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.33. Дополнительно к расчетам на сочетания нагрузок,
приведенных в табл. 22, опоры должны быть проверены на следующие
нагрузки:
а) давление продольного и поперечного ветра расчетной
интенсивностью на не нагруженную пролетным строением опору;
б) от домкратов, если в процессе надвижки
предусмотрено поддомкрачивание конца консоли надвигаемого пролетного строения;
в) от пролетного строения и монтажного крана, если
после надвижки пролетного строения (например, металлической балки
сталежелезобетонного пролетного строения) его сборка будет продолжена в пролете
с использованием перекаточных опор;
г) усилия, возникающие при выправке пролетного
строения в плане, перекосе катков и непараллельности путей.
6.34. Давление от металлического
пролетного строения на опоры (при числе их не более двух) допускается
определять исходя из предположения об абсолютной жесткости пролетного строения:
а) при опирании пролетного строения на одном участке
накаточных путей (рис. 46, а) по формулам:
случай 1, с < 3а
случай 2, с ≥
3а
б) при опирании пролетного строения на двух участках
накаточного пути (рис. 46, б) по формулам:
давление в любой точке накаточного пути
наибольшая величина давления
В приведенных формулах на рис. 46 обозначено:
Q — вес
пролетного строения и верхних накаточных путей, т;
рх — удельное давление на накаточный путь, тс/м;
сп — длина участка опирания пролетного строения на
накаточный путь, м;
lo —
положение общего центра всех площадок опирания, определяемое из выражения
е —
расстояние от центра площадок опирания до точки приложения силы Q,
м;
li —
координаты центров площадок опирания;
ап — расстояние от центра площадок опирания до середины
каждой площадки;
—
момент инерции площадок опирания, м3.
Рис. 46. Расчетные схемы нижнего накаточного пути при
продольной перекатке:
а
— при опирании пролетного строения на одном участке накаточного пути;
б — при опирании пролетного строения на двух участках накаточного пути
При количестве опор более двух, давление
на каждую опору от пролетного строения определяют с учетом его жесткости и
податливости опор.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.35. Вертикальные нагрузки на опоры от веса
пролетного строения и верхних накаточных путей определяются как площади
соответствующих эпюр давления, вычисленных по вышеприведенным формулам.
6.36. Тяговое усилие и давление продольного и
поперечно направленного на пролетное строение ветра распределяются между
опорами (участками опирания) пропорционально вертикальным нагрузкам,
приходящимся на опоры от надвигаемого пролетного строения:
где N — полное тяговое усилие, определяемое по указанию п. 6.86;
Nтn — усилие, приходящееся на п-ю опору;
Wд и Wп — давление продольного и
поперечного ветра на пролетное строение;
Wдn и Wпn — соответственно давление
ветра, приходящееся на n-ю опору;
Q — полная
вертикальная нагрузка от пролетного строения;
Qn
— вертикальная нагрузка, приходящаяся на n-ю
опору.
Тяговое усилие и давление ветра прикладываются в
уровне верха нижних накаточных путей.
Пирсы
6.37. Речные пирсы для перекатки
на опоры пролетных строений, смонтированных в пролете параллельно оси моста,
следует располагать по продольной оси опор, как правило, с низовой стороны их.
Сопряжение пирсов с капитальными опорами должно обеспечивать плавный, без
толчков, переход катков или тележек с пирса на опору, для чего пирсам должен
быть придан строительный подъем, учитывающий упругие и остаточные деформации их
под нагрузкой.
6.38. Пирсы и подмости для сборки пролетных строений,
устанавливаемых на плаву, должны быть расположены, как правило, с низовой
стороны моста и на расстоянии, обеспечивающем свободный вывод, перемещение
плавучей системы вдоль моста, разворот и завод ее в пролет.
Пирсы для выкатки пролетных строений на плавучие опоры
следует располагать под опорными узлами перпендикулярно продольной оси
сборочных подмостей.
6.39. Длина береговых перекаточных пирсов должна
обеспечивать возможность заводки между ними плавучих опор для снятия с пирсов
пролетных строений при рабочем горизонте воды, с учетом его колебания и запасом
глубины под днищем плавучих опор не менее установленного в п. 6.117.
В целях сокращения длины пирсов и для защиты их от
воздействия льда, при возможности производства дноуглубительных работ, следует
устраивать ковш. Уклон подводной части откосов ковша следует принимать в
зависимости от грунта в пределах 1:3 ÷ 1:5.
6.40. При значительной высоте моста или длине
перекатки (на мелководье) пирсы следует сооружать в низком уровне. Перекатку
пролетных строений в этом случае производят:
в проектном уровне на специальных перекаточных опорах,
являющихся концевыми частями сборочных подмостей;
в низком уровне на тележках (катках) или специальными
передвижными подъемниками. Подъемка пролетных строений с тележек в уровень
перевозки на плаву осуществляется подъемниками, сооружаемыми в конце пирсов.
6.41. Поперечные размеры пирсов определяются
количеством накаточных путей (одиночный или совмещенный пирс) и условиями
обеспечения их поперечной устойчивости под действием вертикальных и
горизонтальных нагрузок.
Отметка верха прогонов (плиты) пирсов назначается с
учетом конструкции накаточного пути, перекаточных и подъемных устройств и
должна быть увязана с отметкой сборочных подмостей и отметками перевозки
пролетных строений на плавучих опорах.
6.42. Свайный фундамент низких пирсов рекомендуется
перекрывать металлическими балками, а при значительных нагрузках железобетонной
монолитной плитой.
6.43. Конструкция пирсов должна предусматривать
возможность установки на них домкратов для поддомкрачивания пролетного строения
при установке его на накаточном пути и снятия с него.
Пирсы в уровне накаточных путей должны иметь рабочий
настил и тротуары, отвечающие требованиям раздела 3.
6.44. Пирсы, накаточные пути и устройства должны быть
рассчитаны на прочность и устойчивость положения в продольном и поперечном
направлениях в соответствии со схемами приложения нагрузок, изображенными на
рис. 47,
в сочетаниях, приведенных в табл. 23.
Кроме того, определяются необходимый строительный
подъем (см. п. 6.37)
и прогибы прогонов (ферм) перекаточных пирсов.
Таблица 23
Нагрузки |
Сочетания нагрузок |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Собственный вес рассчитываемых |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вертикальные нагрузки от |
+ |
+ |
+ |
+ |
Тяговое усилие от сил трения |
+ |
— |
+ |
— |
Ветер на пролетное строение и |
+ |
+ |
— |
— |
Ветер на пролетное строение и |
— |
— |
+ |
+ |
Воздействие от перекоса катков |
— |
— |
+ |
— |
Примечания.
1. Тяговое усилие на пирсы не учитывается в случаях, когда накаточные пути
уперты в капитальную опору или оно воспринимается работой нижних накаточных
путей на сжатие (при креплении к ним отводных блоков тяговых полиспастов).
2. Величина ветровой нагрузки в 1 и 3 сочетаниях принимается
соответствующей скорости ветра V = 13 м/с, во 2
и 4 сочетаниях — расчетной интенсивности.
6.45. Дополнительно к расчетам на сочетания нагрузок,
приведенных в табл. 23, пирсы должны быть проверены на:
а) давление поперечно направленного на пирсы ветра
расчетной интенсивности при отсутствии на них пролетного строения;
б) нагрузки от домкратов в местах поддомкрачивания
пролетного строения, при установке его на накаточные устройства и снятии с них.
6.46. Давление Q
от веса пролетного строения на нижний накаточный путь разрешается принимать
равномерно распределенным по длине верхних накаточных путей при симметричном
относительно середины пролетного строения их расположении. В поперечном
направлении давление Q прикладывается на одиночные пирсы центрально, а
на совмещенные — с эксцентриситетом е (рис. 47).
Рис. 47. Схемы приложения нагрузок к пирсам:
а
— вдоль пирсов; б — поперек пирсов; Q — нагрузка от
перекатываемого пролетного строения; Nт
— тяговое
усилие; G — собственный вес рассчитываемых
элементов пирса; Wпс, Wо — давление ветра соответственно
на пролетное строение и опору вдоль перекатки; W′пс,
W′о — то же поперек перекатки
6.47. Давление на накаточный путь
Рx (в тс/пог. м) от воздействия на пролетное строение
ветра вдоль перекатки допускается определять по методу внецентренного сжатия по
формуле (рис. 48)
где Q и Wпс — приходящаяся на пирс часть нагрузки от веса
пролетного строения и давления ветра;
h
— возвышение центра ветрового давления над верхом нижних накаточных путей;
т —
коэффициент условий работы, принимаемый т = 1,1 при с2
= 0; т = 1,0 при с2 ≠ 0.
Рис. 48. Расчетная схема давления на накаточный путь
6.48. Тяговое усилие Nт, давление ветра на пролетное строение поперек
перекатки Wпс и
воздействие от перекоса катков Н прикладываются в уровне верха нижних
накаточных путей.
Распределение между опорами пирса тягового усилия и
нагрузки от ветра на пролетное строение вдоль перекатки принимаются:
— при длине пирса 50 м и менее (при любой величине
пролета в пирсах) — равномерно между всеми опорами;
— при большей длине пирса — равномерно между опорами
на длине 50 м.
6.49. При расчете прочности элементов опор и прогонов
(ферм) пирсов должен вводиться коэффициент надежности kн = 1,05.
Прогибы прогонов (ферм) пирсов под нагрузкой не должны
превышать 1/300l.
Накаточные пути и устройства скольжения
Общие требования
6.50. Устройства скольжения, накаточные пути,
перекаточные устройства, тяговые и тормозные средства, применяемые при надвижке
(перекатке) пролетных строений, должны обеспечивать плавное, без рывков и
перекосов движение перемещаемых конструкций, надежность их закрепления и
безопасность работы.
6.51. Конструкция устройств скольжения и накаточных
путей должна обеспечивать:
возможность поворота опорных сечений пролетных
строений;
исключение смещения надвигаемой конструкции поперек
направления надвижки;
контроль горизонтальных усилий, передающихся на опоры,
с автоматическим выключением (например, концевым выключателем) механизмов
надвижки при превышении заданных значений деформаций (см. п. 6.29).
Конструкция устройств должна исключать появление в
пролетном строении недопустимых напряжений из-за местных неровностей, изгиба и
перекоса.
При надвижке железобетонных пролетных строений в устройствах
скольжения должны предусматриваться шарниры (упругие прокладки или плоские
домкраты).
6.52. Во всех случаях верхний накаточный путь
(прерывистый и непрерывный) должен быть прямолинейным в горизонтальной и
вертикальной плоскостях. Прямолинейность накаточного пути в вертикальной
плоскости следует обеспечивать применением поперечин переменной высоты и их
прирубкой к поясам ферм (продольных балок) или применением металлических
распределительных прокладок переменной высоты.
6.53. Конструкция накаточных путей (устройств
скольжения) должна обеспечивать возможность размещения домкратов для установки
пролетного строения на накаточные пути и опорные части.
6.54. Нижние пути для продольной надвижки пролетных
строений на насыпи подходов должны быть уложены на щебеночный или
крупнозернистый песчаный балласт, толщина которого под подошвой шпалы должна
быть не менее 25 см.
Количество шпал должно быть не менее 1440 шт./км при
давлении на пог. м пути до 60 тс и 1840 шт./км при давлении на пог. м пути от
60 до 100 тс. При давлении более 100 тс/пог. м рекомендуется устраивать
сплошную железобетонную плиту или сплошную деревянную клетку.
На оголовках опор для нижних путей устраивается
сплошная выкладка из металлических балок или брусьев, скрепленных между собой
скобами или болтами для обеспечения восприятия горизонтальных нагрузок.
6.55. Уклон накаточных путей в сторону надвижки не
должен превышать 5 % и уклона, соответствующего половине значения от
коэффициента трения в перекаточных устройствах.
6.56. Нижние накаточные пути (устройства скольжения)
на оголовках опор должны обеспечивать восприятие ими горизонтальных сил,
возникающих при надвижке (перекатке) пролетных строений.
6.57. При использовании для накаточных путей
двутавровых прокатных балок следует обеспечить устойчивость их положения и
формы стенок и полок.
6.58. Опирание на накаточные пути берегового конца
пролетного строения, надвигаемого с плавучей опорой, должно осуществляться при
помощи специальной балансирной или гидравлической каретки, обеспечивающей
равномерную передачу нагрузок при вертикальных колебаниях плавучей опоры.
6.59. Накаточные пути и устройства скольжения должны
быть рассчитаны на наибольшие величины удельных давлений.
При продольной надвижке пролетных строений по насыпи
подходов или перекаточным опорам величины удельных давлений на перекаточные
устройства принимаются по огибающим эпюрам давлений, определяемым в
соответствии с указаниями пп. 6.32 — 6.34, для различных участков
накаточного пути и стадий надвижки.
При поперечной передвижке пролетных строений величины
удельных давлений определяются по указаниям п. 6.46 и 6.47.
Устройства скольжения
6.60. Для надвижки следует применять специальные
устройства скольжения.
Использовать в качестве устройств скольжения
резиново-стальные опорные части пролетных строений не рекомендуется.
В зависимости от конкретных условий применяют
различные схемы устройств скольжения для надвижки пролетных строений с
применением антифрикционных полимерных прокладок.
Устройства скольжения могут быть непрерывного (рис. 49) и
циклического (рис. 50) действия. В первом случае пролетное строение
(балку) надвигают на значительную часть длины без остановок и поддомкрачивания,
во втором случае пролетное строение периодически приподнимают с помощью
домкратов для изменения положения кареток и контртел.
Рис. 49. Устройства скольжения непрерывного действия:
а — с переставными полимерными прокладками; б
— с переставными салазками; в — по полимерным
прокладкам; г — с составными путями скольжения; д — по сплошным
путям скольжения; е — с переставным
упором; 1 — путь скольжения; 2 — контртело; 3 — каретка; 4
— резиновый шарнир; 5 — полимерная
прокладка; 6 — надвигаемая конструкция; 7 — выравнивающий лист; 8
— реечный домкрат; 9 — переставной
упор
6.61. Антифрикционные прокладки для устройств
скольжения изготавливают из фторопласта-4 марки А или Б незакаленного по ГОСТ 10007-80 или полиэтилена ВП (высокой плотности, например,
полиэтилена марок 20206-002, 20306-005, 20406-007, 203-03, 203-18) по ГОСТ
16338-77, высокомолекулярного
полиэтилена марки 21504000 по ТУ 6-05-13-74 и нафтленовой ткани.
Размер прокладок в плане должен быть не менее
20×20 см.
Рис. 50. Устройства скольжения циклического действия:
а
— с переставным контртелом; б — с переставной кареткой; 1 — путь
скольжения;
2 — контртело; 3 — каретка; 4 — резиновый шарнир; 5
— полимерная прокладка;
6 — надвигаемая конструкция; 7 — домкрат для подъемки; 8 —
домкрат для надвижки
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.62. Контртела (элементы, по которым перемещается
антифрикционная прокладка) изготовляют из:
полированных листов нержавеющей стали с шероховатостью
по
ГОСТ
2789-73*, листов конструкционной
стали, хромированных и полированных с шероховатостью по
ГОСТ 2789-73,
проката конструкционной стали, покрытого атмосферостойкими имеющими глянцевый
блеск грунтами или эмалями, например, грунтом ГФ-020 (ГОСТ 4056-63), эмалью
ПФ-115 (ГОСТ 6465-76*).
Перед покраской поверхность проката должна быть ровной, без следов ржавчины,
шероховатостью не ниже по
ГОСТ 2789-73.
Лакокрасочные материалы наносят ровным слоем с помощью краскораспылителя или
кистью. Поверхность контртела после покраски должна иметь шероховатость по
ГОСТ 2789-73.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.63. Режим сушки после покраски дан в табл. 24.
Таблица 24
Марка |
Температура, ˚С |
Время в часах |
Грунт ГФ-020 |
13 — 18 |
48 |
100 — 110 |
2 |
|
Эмаль ПФ-115 |
18 — 23 |
96 |
150 |
4 |
6.64. Контртело по длине стыкуют без выступов, сварные
швы зачищают заподлицо с последующей полировкой или покраской; рекомендуется
устраивать уклоны (скосы) спереди и сзади по ходу надвижки.
6.65. Поверхности контртела при применении
фторопласта-4 и полиэтилена ВП допускается смазывать. При положительных
температурах применяют солидол синтетический и синтетический «С» по ГОСТ
4366-76*; при отрицательных температурах ЦИАТИМ 201 по 6267-74*
или ЦИАТИМ 203 по 8773-73*.
Можно использовать и жидкие масла, например, для положительных температур —
масло осевое, при отрицательных температурах — веретенное масло АУ по ГОСТ
1642-75*, масло АМГ-10 по 6794-75. Жидкие масла
имеют меньшую вязкость, легче вытесняются и могут давать несколько повышенное
значение коэффициентов трения покоя. Не рекомендуется смазка в условиях, когда
возможно попадание пыли.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.66. Прокладки в устройствах скольжения располагают
свободно на стальном листе, поверхность которого имеет шероховатость (рис.
51,
а), или заключают в обойму (рис. 51, б) с шероховатостью
дна по
ГОСТ
2789-73*, или закрепляют
на фанерных карточках с металлическим листом (при применении нафтленовой
ткани).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.67. При свободном расположении прокладок
рекомендуется принимать толщину прокладки 2 — 5 мм, при расположении в обойме —
4 — 20 мм. Листы фторопласта следует укладывать в обойме на резиновую и
стальную прокладки. При этом из обоймы может выступать до половины толщины
прокладки, но не менее 2 — 3 мм.
6.68. При потолочном расположении применяют полимерные
прокладки толщиной 5 — 20 мм. Их монтажные крепления выполняют потайными
винтами или планками, которые не должны выходить за поверхность обоймы.
6.69. В полимерных прокладках на поверхностях,
контактирующих с полированным контртелом, рекомендуется делать концентрические
выточки — аккумуляторы смазки сечением 1×0,5 мм (см. рис. 51, б).
Рис. 51. Расположение в устройствах скольжения
антифрикционных прокладок:
а
— свободно опирающихся на шероховатую поверхность; б — заключенных в
обойму; 1 — надвигаемая
конструкция; 2 — контртело; 3 — полимерная прокладка; 4 —
опорная поверхность; 5 — обойма; 6 — канавка
для смазки
6.70. Упругую прокладку между фторопластом и нижней
поверхностью пролетного строения выполняют из полос пятислойной фанеры,
стыкуемой «в торец».
Уступы на нижней поверхности балок перед установкой
фанеры устраняют стальными прокладками (в том числе клиновидными).
6.71. В схемах, изображенных на рис. 49 и 50,
рекомендуются при положительных температурах номинальные осевые давления для
фторопласта-4 до 150 кгс/см2, для полиэтилена ВП — до 150 кгс/см2,
а при отрицательных температурах соответственно до 200 и 300 кгс/см2.
На нафтленовую ткань давление не должно превышать 300 кгс/см2.
6.72. При надвижке пролетных строений, расположенных
на продольном уклоне или вертикальной кривой, уклон плоскости скольжения
устройств скольжения на каждой опоре должен быть равен уклону пролетного
строения на этой опоре.
6.73. В случае надвижки пролетных строений при
температурах ниже 0 °С для уменьшения коэффициента трения следует применять
устройства, скольжения с обогреваемым контртелом (рис. 52).
Рис. 52. Деталь устройства скольжения с обогреваемым
контртелом:
1
— надвигаемая конструкция; 2 — фанера; 3 — фторопласт; 4 —
контртело; 5 — стальной лист с пазами;
6 — трубчатые электронагреватели; 7 — листовой асбест; 8 —
стальной лист δ = 4 ÷ 6 мм;
9 — резиновая прокладка; 10 — опорная конструкция
Конструкция устройства скольжения и терморегулятора
должна обеспечивать равномерный нагрев контртела и постоянство температуры с
точностью ±5 °С.
При надвижке без обогрева контртела следует применять
смазки (веретенное масло, осевое масло), имеющие температуру застывания ниже предполагаемой.
6.74. Для обеспечения проектного положения пролетных
строений в плане при надвижке их по полимерным устройствам скольжения следует
предусматривать специальные направляющие устройства (рис. 53),
рассчитанные на восприятие бокового усилия при надвижке.
Величина последнего принимается равной сумме нагрузок
от давления ветра рабочего состояния (V = 13 м/с)
в сочетании с усилиями от бокового смещения надвигаемой конструкции (по п. 2.16).
Боковые устройства должны быть также рассчитаны на разность усилия от давления
ветра расчетной интенсивности поперек надвижки и горизонтального усилия в
устройствах скольжения (третье сочетание нагрузок см. табл. 23).
Рис. 53. Направляющее устройство:
1
— домкрат винтовой; 2 — обрезиненный направляющий ролик;
3 — устройство скольжения; 4 — опорная конструкция
Направляющие устройства, обеспечивающие правильное
положение надвигаемой конструкции в плане, должны быть расположены не менее чем
на трети опор, в том числе на первой (по ходу надвижки) промежуточной опоре.
Направляющие устройства устанавливаются с зазором между боковой гранью
надвигаемой конструкции и роликом устройства.
Размер зазора должен быть больше на 1 см суммы
допусков на точность монтажа и изготовление конструкции.
Рекомендуется объединять направляющие устройства с
устройствами скольжения.
При применении полимерных устройств скольжения
необходимо заземлять надвигаемую конструкцию на всех стадиях сборки и надвижки.
Накаточные пути
6.75. Накаточные пути рекомендуется выполнять
преимущественно из старогодных железнодорожных рельсов на деревянных
поперечинах. Количество и тип рельсов (или балок) в накаточных путях, а также
шаг поперечин определяются расчетом, с учетом конструкции перекаточных
устройств. При перекатке на катках нижний накаточный путь, как правило, должен
иметь на 1 рельс (балку) больше, чем верхний. Стыки рельсов следует располагать
вразбежку, а рельсы соединять без зазоров и перекрывать плоскими накладками.
Концы накаточных путей должны быть плавно отогнуты по радиусу не менее 50 см в
сторону подошвы с уклоном до 15 % — нижние на длине не менее 1,0 м, верхние —
на длине не менее 0,20 м.
Рабочие поверхности накаточных путей должны быть
ровными, сварные стыки и прочие выступы — зачищены. Старогодные рельсы должны
иметь одинаковую высоту.
Конструкция крепления рельсового пути к шпалам должна
обеспечивать передачу продольных усилий.
6.76. Верхний накаточный путь может быть как
непрерывным, так и прерывистым. Прерывистый путь допускается устраивать под
узлами ферм в случаях недостаточной прочности и жесткости поясов пролетных строений,
а также при надвижке их по насыпи подходов или сплошным подмостям. Допускается
использование нижнего пояса балок со сплошной стенкой без накаточного пути.
6.77. Распределительные устройства, каретки и
роликовые тележки должны обеспечивать равномерное распределение нагрузки на
катки или ролики. Изгибающие моменты в распределительных устройствах
принимаются равными изгибающему моменту консоли, загруженной равномерно
распределенной нагрузкой, соответствующей площади опирания катков (рис. 54).
Каретки для поперечной перекатки на катках должны быть
жестко скреплены с перекатываемой конструкцией и рассчитаны с учетом возможного
бокового усилия (распора).
Рис. 54. Опирание узла пролетного строения на
накаточные пути
при продольной надвижке на плаву:
1
— опорный узел пролетного строения; 2 — опорные части; 3 —
каретка;
4 — катки; 5 — нижний накаточный путь
6.78. Роликовые опоры должны состоять из отдельных
двухроликовых элементов, последовательно объединяемых шарнирно в группы из
двух, четырех, восьми элементов.
6.79. Конструкция тележек для поперечной перекатки
(рис. 55)
должна обеспечивать:
равномерную нагрузку на все ролики тележки;
возможность продольного перемещения одного из концов
перекатываемого пролетного строения по тележке для уменьшения влияния распора,
возникающего от непараллельности накаточных путей, забега тележек и от
изменения длины пролетного строения при прогибах и температурных перепадах.
Тележки должны быть устойчивыми в свободном состоянии.
Высота реборд колес менее 20 мм не допускается.
Тип рельса для перекаточного пути должен выбираться
применительно к рекомендациям для подкрановых путей (раздел 3).
Рис. 55. Опирание узла пролетного строения при
поперечной перекатке на тележках:
1
— опорный узел пролетного строения; 2 — катки; 3 — перекаточная
тележка;
4 — опорные плиты тележки; 5 — ограничители положения катков
6.80. Катки для перекатки рекомендуется применять
диаметром 80-120 мм из твердых сталей не ниже марки Ст. 5 с шероховатостью
поверхности катания (ГОСТ
2789-73*).
Длина катков должна быть на 20 — 30 см больше ширины
накаточного пути. Расстояние между катками в свету не должно быть менее 5 см.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.81. Количество рельсов накаточного пути, длина
накаточных кареток, диаметр катков и их количество на погонный метр пути
назначаются, исходя из величин предельных нагрузок на пересечение катка с
рельсом или балкой накаточного пути, принимаемых по табл. 25, и
наибольших величин удельных давлений на накаточный путь с учетом
дополнительного коэффициента К = 1,25, учитывающего неравномерность
передачи нагрузки на отдельные катки.
Таблица 25
Диаметр |
Предельная |
|
с рельсом типа II-а и тяжелее |
с балкой I № 55 и тяжелее |
|
80 |
3 |
7,5 |
100 |
5 |
10 |
120 |
6 |
11 |
Тяговые (толкающие) и тормозные устройства
6.82. Надвигаемые конструкции должны оснащаться
тяговыми, тормозными и стопорными устройствами.
Тяговые (толкающие) устройства должны обеспечить
плавную надвижку конструкций и иметь тормозные и стопорные приспособления и
ограничители грузоподъемности. Скорость перемещения не должна превышать 0,25
м/мин при надвижке на устройствах скольжения и 0,5 м/мин при перекатке на
катках и на роликовых тележках.
6.83. Тормозные устройства должны обязательно
устраиваться в случаях:
надвижки по уклону, тангенс угла
которого превышает половину коэффициента трения в накаточных устройствах;
надвижки с помощью тяговых лебедок;
если ветровая нагрузка вдоль надвижки больше 0,5
нормативного усилия трения в устройствах скольжения.
Для восприятия наибольшей расчетной
продольной ветровой нагрузки во всех случаях должны быть предусмотрены
стопорные устройства, исключающие произвольное перемещение надвигаемых
конструкций.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.84. Для перемещения пролетных строений следует применять
лебедки с канатоемкостью 200 — 400 м или домкраты со скоростью рабочего хода не
свыше 5 мм/с. Автомобили и тракторы как тяговые средства не допускаются.
Тяговые лебедки для перемещения пролетного строения с
помощью плавучей опоры на переднем конце следует располагать на пролетном
строении, а на плавучей опоре следует располагать пеленажные лебедки.
6.85. Относительно продольной оси перекатки полиспасты
располагаются строго симметрично и так, чтобы тросы не мешали работе с катками,
а угол между направлением перекатки и осью полиспаста был не более 10°.
Расстояние между блоками при максимальном сближении
должно быть не менее 5 диаметров роликов.
Подвижные блоки полиспаста должны крепиться к
пролетному строению так, чтобы исключить разворот блока вокруг горизонтальной
оси.
Расположение отводных роликов и лебедки должно
удовлетворять условию, чтобы трос к барабану лебедки подходил снизу под углом
не более 5° выше и 90° ниже горизонта.
При длине перекатки, превышающей максимальную длину
полиспастов (определяемую канатоемкостью лебедки), необходимо предусматривать
возможность быстрого перекрепления блоков полиспаста.
6.86. Тяговые и тормозные
средства должны быть подобраны на суммарную нагрузку от силы трения,
определяемой по указанию раздела 2, давления продольного ветра на пролетное строение в
процессе его надвижки (при скорости V = 13 м/с),
составляющей веса, направленной вдоль плоскости надвижки (при наклонном ее
положении), а также гидродинамического усилия (при надвижке с помощью плавучей
опоры).
Коэффициент надежности в тяговых канатах следует
применять равным 4,5.
В процессе надвижки конструкций
тормозные средства должны находиться в слабо напряженном состоянии.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.87. Выбор мощности лебедок производится с учетом
отношения величины нормативного тягового усилия N к усилию Р в
сбегающем конце троса у лебедки где K —
характеристика полиспаста по данным табл. 26.
Таблица 26
Число |
Число рабочих |
Значения К |
|||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
1 |
0 |
1,00 |
0,96 |
0,92 |
0,88 |
0,85 |
0,82 |
2 |
1 |
1,96 |
1,88 |
1,81 |
1,73 |
1,65 |
1,60 |
3 |
2 |
2,88 |
2,76 |
2,65 |
2,55 |
2,44 |
2,35 |
4 |
3 |
3,77 |
3,62 |
3,47 |
3,33 |
3,20 |
3,07 |
5 |
4 |
4,62 |
4,44 |
4,26 |
4,09 |
3,92 |
3,77 |
6 |
5 |
5,43 |
5,21 |
5,00 |
4,80 |
4,61 |
4,43 |
7 |
6 |
6,21 |
5,96 |
5,72 |
5,49 |
5,27 |
5,06 |
8 |
7 |
6,97 |
6,69 |
6,42 |
6,17 |
5,92 |
5,68 |
9 |
8 |
7,69 |
7,38 |
7,09 |
6,80 |
6,53 |
6,27 |
10 |
9 |
8,38 |
8,04 |
7,72 |
7,41 |
7,12 |
6,83 |
11 |
10 |
9,04 |
8,68 |
8,33 |
8,00 |
7,68 |
7,37 |
Примечания.
1. Ролик неподвижного блока, с которого сбегает конец троса, считается
отводным.
2. Данные относятся к полиспастам с блоками на подшипниках трения.
Величина К приведена ориентировочно и может
уточняться в зависимости от конструкции полиспаста (например, типа
подшипников).
Паспортная грузоподъемность лебедки при надвижке
пролетных строений должна не менее чем на 30 % превышать усилие Р.
Паспортная грузоподъемность домкратов должна не менее чем на 30 % превышать
величину тягового усилия.
Диаметр роликов (отводных, полиспаста) должен
приниматься равным не менее 15 диаметрам троса.
6.88. При применении тянущих домкратов должны
применяться тяги с вытяжкой при расчетном тяговом усилии не более 10 см
(предпочтительно в виде пластинчатых цепей).
Рекомендуется тянущие домкраты располагать на устоях
мостов, передавая нагрузку на тягу через рамку или траверсы.
Рекомендуется предусматривать специальные домкраты для
возврата поршней рабочих (тянущих) домкратов в исходное положение.
6.89. При надвижке пролетных строений с помощью
домкратов, упираемых в хвостовую часть пролетного строения, рекомендуется
устраивать передвижные упоры и съемные вставки, устанавливаемые между
домкратами и торцом пролетного строения.
При сплошных нижних накаточных путях, закрепленных от
смещения, рекомендуется применять перемещающиеся домкраты с зажимами (типа
гидропередвижчика). Для повышения трения между упорными плитами гидродомкрата и
накаточным путем следует укладывать стальные прокладки с насеченной и
закаленной поверхностью.
6.90. Домкраты должны располагаться строго симметрично
относительно оси надвижки и объединяться в общую батарею.
6.91. При надвижке в период, когда температура наружного
воздуха ниже минус 40 °С, должны применяться механизмы (лебедки, домкраты),
отвечающие общим техническим требованиям ГОСТ
14892-69** «Машины, приборы и другие технические изделия, предназначенные для
эксплуатации в районах с холодным климатом. Общие технические требования».
(Измененная редакция. Изм. № 1)
(Пп. 6.92 — 6.100 Исключить. Изм. № 1)
Устройства для подъемки (опускания) пролетных
строений
6.101. Конструкция неподвижных подъемных средств
(мачт, подъемников и др.) должна обеспечивать:
устойчивость поднимаемого пролетного строения или его
части на всех этапах подъемки;
равномерную нагрузку на подъемные устройства;
необходимые горизонтальные перемещения подъемных
устройств или узлов подвешивания (опирания) пролетного строения;
возможность закрепления поднимаемого пролета в
процессе подъема;
удобство и безопасность обслуживания.
6.102. Подъемка (опускание) пролетных строений
полиспастами рекомендуется при нагрузке на полиспаст до 50 тс.
Подвешивание пролетных строений к полиспастам должно
осуществляться по статически определимой схеме, исключающей перегрузку
полиспастов или полиспастных групп.
6.103. При подъемке за один конец пролетного строения
с поворотом вокруг шарнира под другим концом конструкция поворотного шарнира и
его закрепление должны допускать восприятие возникающих при этом горизонтальных
усилий Опирание второго конца на домкратную установку должно обеспечивать
вертикальную передачу нагрузки на домкраты и возможность беспрепятственного
горизонтального перемещения поднимаемого конца конструкции в пределах,
устанавливаемых геометрическими расчетами.
6.104. Опускание пролетных строений возможно
производить на домкратах и металлических песочницах. При этом должны быть
приняты конструктивные меры, обеспечивающие устойчивость домкратов (песочниц) и
восприятие ими горизонтальных нагрузок от ветра.
6.105. Песочницы должны быть цилиндрической формы.
Конструкция песочниц должна допускать их демонтаж в процессе опускания
пролетного строения. Соединения элементов корпуса песочниц должны быть плотными
и не допускать высыпания песка под нагрузкой.
Применяемый в песочницах песок должен быть чистым,
сухим и просеянным на сите с ячейками 1 — 1,2 мм.
Давление на песок в песочницах не должно превышать 50
кгс/см2.
Песочницы должны быть защищены от попадания в них воды
и снега.
6.106. При проектировании песочниц должны быть
выполнены расчеты:
а) поршня — на прочность при действии сосредоточенной
нагрузки сверху и равномерно распределенного давления по плоскости опирания на
песок;
б) основания песочницы — на равномерно распределенную
нагрузку по площади песчаного заполнения;
в) боковых стенок песочниц — на вертикальное и боковое
давление. Величина вертикальной нагрузки принимается равной весу опускаемого
груза.
Величина бокового давления σn принимается равной
где σv —
вертикальные напряжения в песке (от внешней нагрузки и веса столба песка);
ξ —
коэффициент бокового давления, равный 0,4 для песочниц с выборкой песка сверху и
1,0 — для песочниц с выпуском песка через нижние отверстия.
Сечение цилиндрических песочниц допускается проверять
на прочность в предположении равномерного давления изнутри по периметру
окружности. Усилие N (в кгс/см) радиального сечения принимается равным
где d — диаметр песочницы, см.
6.107. Подъемка (опускание) пролетных строений или их
блоков домкратами на клетках допускается, как правило, при высоте клеток не
свыше 2 м. Материал и размеры клеток должны обеспечивать устойчивое положение
поднимаемого пролетного строения и равномерное распределение нагрузки по их
площади и основанию. Брусья клеток должны быть соединены скобами.
6.108. Опирание домкратов на металлическое основание
(клетки, оголовок) следует производить через фанерные прокладки, а на
деревянное основание — через распределительную металлическую плиту (как правило
— рельсовый пакет).
Опирание пролетных строений на домкраты допускается
только через распределительную плиту или наддомкратные пакеты. На головы
домкратов во всех случаях должны быть уложены фанерные прокладки. Применение
металлических прокладок или прокладок из досок запрещается.
6.109. Домкратные установки для подъемки (опускания)
пролетных строений должны иметь, как правило, приводные гидронасосы для питания
и централизованное управление, позволяющее регулировать режим работы каждого
или группы домкратов.
Домкратные установки, а также отдельно стоящие
домкраты должны быть снабжены опломбированными манометрами и страховочными
приспособлениями в виде стопорных гаек или набора полуколец (помимо клеток),
что должно быть оговорено в проекте.
В процессе подъема или опускания
пролетное строение должно всегда опираться не менее чем в четырех точках.
Домкраты (батареи домкратов), установленные под одним концом пролетного
строения, должны иметь централизованное управление.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.110. В проекте устройств для подъемки (опускания)
пролетного строения должны быть указаны средства и способы контроля его
положения по отметкам и в плане, а в необходимых случаях — приборы по
определению напряжений и прогибов.
6.111. При проектировании подъемных устройств должны
быть выполнены расчеты (по первому предельному состоянию) прочности и
устойчивости подъемных обустройств (фермоподъемников, песочниц, клеток).
6.112. Нагрузки и их сочетания для расчета подъемных
устройств принимаются по табл. 27.
6.113. Грузоподъемность домкратов и лебедок должна
превышать не менее чем на 30 % приходящуюся на них нормативную нагрузку с
учетом перегруза от ветра скоростью 13 м/с.
Коэффициент надежности в подъемных
стальных канатах следует принимать равным 4,5. Испытания грузоподъемных
устройств необходимо производить расчетной нагрузкой.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.114. Элементы обстройки и распределительных
конструкций, непосредственно воспринимающие нагрузку от подъемных средств, и
узлы подвеса или опирания поднимаемого пролетного строения должны быть
рассчитаны на восприятие сосредоточенной опорной реакции, увеличенной на 30 %.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.115. При необходимости опирания пролетного строения
в период опускания (подъемки) на три опоры и более (по длине его) в проекте
должен быть строго определен порядок работ в зависимости от усилий и
деформаций, возникающих при опускании.
Плавучие опоры и устройства для их перемещения
6.116. Проектирование плавучих
опор для перевозки пролетных строений надлежит производить с учетом данных о
режиме реки в районе перевозки (глубина воды на путях перемещения плавучей
системы, скорость и направление течения, высота волн при различных скоростях и
направлениях ветра, отметка уровня воды в период перевозки вероятностью
повышения и понижения 10 %, сроки ледостава, образование размывов и отмелей),
режиме судоходства и лесосплава, преимущественном направлении и скорости ветра
(роза ветров) и температурном режиме.
6.117. Размеры и водоизмещение
плашкоутов (барж) плавучих опор и их взаимное расположение должны приниматься
исходя из условия обеспечения необходимой грузоподъемности и остойчивости в
продольном и поперечном направлениях как отдельных плавучих опор, так и
плавучей системы в целом, определяемых по указанию пп. 6.135 и 6.137. При
этом должны быть соблюдены зазоры между бортами плавучих опор и пирсами, а
также постоянными опорами не менее 0,5 м при выводе плавучей системы из ковша и
1 м при установке ее в пролете.
Запас глубины воды под днищем плавучих опор должен
быть не менее 0,2 м, с учетом возможного колебания горизонта воды в районе
перевозки, определяемого в соответствии с указаниями п. 6.116.
6.118. Плашкоуты плавучих опор следует, как правило,
комплектовать из инвентарных металлических понтонов закрытого типа, допускающих
балластировку через донные отверстия, а сброс водного балласта — подачей
сжатого воздуха в балластируемые понтоны. При применении плавучих опор в
условиях возможного резкого подъема воды в результате нагона ее ветром
использование указанных понтонов является обязательным.
Разрешается использование металлических палубных барж
при достаточной прочности и жесткости их корпуса на действие возникающих в
процессе перевозки сил. В необходимых, определяемых расчетом случаях, корпус
барж следует усилять.
При устройстве плавучей опоры из нескольких барж
последние должны быть жестко соединены между собой в поперечном направлении.
6.119. Плашкоуты плавучих опор из понтонов следует
принимать преимущественно прямоугольного очертания в плане, располагая понтоны
симметрично относительно оси опорного давления. Понтоны типа КС, при соединении
их в плашкоуты, следует располагать продольной стороной в направлении действия
наибольшего изгибающего момента.
Объединение понтонов типа КС в плашкоуты допускается
при высоте борта как 1,80 м, так и 3,60 м. Последнее рекомендуется при
наличии (обеспечении) достаточных глубин воды на путях перемещения плавучей
системы и обеспечении остойчивости плавучей опоры (системы).
6.120. При использовании в плавучих опорах барж
следует руководствоваться их паспортными данными и исполнительными чертежами, с
учетом результатов натурного обследования их состояния. Баржи для плавучих опор
могут быть использованы как сухогрузные, так и наливные с продольной и
поперечными переборками.
При выборе барж, кроме указанного выше, следует
руководствоваться следующим:
максимальную длину барж рекомендуется принимать не
более 50 м;
грузоподъемность барж принимать не менее чем на 25 %
больше расчетной нагрузки на них;
при образовании плавучей опоры из нескольких барж
последние должны быть однотипные и одинаковой грузоподъемности.
6.121. Плавучие опоры прямоугольного в плане
очертания, имеющие значительную ширину и осадку, перемещаемые при скорости
течения более 1,0 м/с, следует оборудовать обтекателями, преимущественно
закрытого типа.
Плавучие опоры прямоугольного в плане очертания должны в
необходимых случаях иметь в носовой и кормовой частях фальшборта. Высота
фальшборта hф должна
быть не менее
Hф = 1.5hв — hб,
где hв— расчетная
высота волны, возможная во время перевозки пролетных строений, вероятностью
превышения 10 %;
hб — высота сухого борта при крене плавучей системы на нос
или корму от действия расчетной ветровой нагрузки.
Фальшборта должны быть продолжены на 3 —
4 м вдоль боковых бортов плашкоута. Волновую нагрузку на фальшборта можно
определять по указаниям главы СНиП
II-57-75 «Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые,
ледовые и от судов)».
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.122. При значительных сосредоточенных нагрузках на
плавучую опору от веса перевозимого пролетного строения или его блока для
распределения усилий в плашкоуте плавучей опоры рекомендуется:
а) применение металлических ферм усиления, включаемых
в совместную с корпусом плашкоута работу. В этом случае усилия между плашкоутом
и фермами обстройки при расчете плавучих опор должны распределяться из условия
совместности деформаций. При этом должна быть учтена деформативность плашкоутов
из понтонов КС вследствие остаточных деформаций в их стыках, соединяемых на
болтах;
б) создание предварительного напряжения в плавучей
опоре путем придания плашкоуту обратного выгиба посредством балластировки его
концевых частей, объединения обстройки с плашкоутом в единую конструкцию и
последующего сбрасывания балласта. При значительном запасе в грузоподъемности
барж и наличии достаточных глубин воды создание предварительного напряжения
допускается производить только посредством балластировки носового и кормового
отсеков.
6.123. Для восприятия горизонтальных поперечных
составляющих усилий, передаваемых на плашкоуты (баржи) при буксировке, пролетное
строение должно быть раскреплено тросовыми расчалками за носовую и кормовую
части плашкоутов (барж). В состав этих расчалок должны быть включены натяжные
устройства.
Аналогичные расчалки (поперечные и диагональные)
должны быть установлены между плавучими опорами.
6.124. При вынужденной передаче нагрузки от веса
перевозимого пролетного строения эксцентрично относительно продольной оси
отдельно установленного в плавучей системе плашкоута (баржи) обстройка смежных
плашкоутов (барж) должна быть объединена соединительными фермами,
установленными в средней части плавучих опор.
6.125. Обстройка плавучих опор должна распределять вес
перевозимого пролетного строения в соответствии с расчетом плашкоута (баржи) на
прочность корпуса, а также местную прочность и устойчивость набора. Обстройку
плавучих опор следует, как правило, выполнять из инвентарных конструкций.
6.126. Высоту обстройки плавучих опор необходимо
назначать исходя из возможного максимального уровня воды в период перевозки, с
учетом длительных и суточных колебаний его. При колебаниях уровня воды более
±0,2 м высоту обстройки следует регулировать съемными оголовками и балочными
клетками.
6.127. Плавучие опоры должны быть оборудованы
средствами для регулирования и контроля находящегося в них водного балласта,
положения пролетного строения по высоте, перемещения плавучей системы,
раскрепления пролетного строения к постоянным опорам при заводке в пролет
моста, раскрепления плавучих опор между собой и с пролетным строением и
раскрепления на якорях при сильном ветре, включая аварийные якори и
приспособления для непосредственного закрепления якорных тросов на палубах
плашкоутов (барж). Конструкция указанных приспособлений должна обеспечивать
быстрое и плавное торможение плавучей системы после сброса якорей.
6.128. Балластировочные средства
и устройства должны обеспечивать:
а) балластировку плавучих опор в течение 1,5 — 2,0
часов и разбалластировку — в течение 2,0 — 2,5 часов;
б) подачу водного балласта во все балластируемые
понтоны и отсеки плавучей опоры;
в) сброс водного балласта из всех без исключения
понтонов и отсеков плавучей опоры. При балластировке понтонов через донные
отверстия на каждом плашкоуте должен находиться резервный самовсасывающий насос
для откачки воды из глухих понтонов, если они протекают и невозможно удалить
воду сжатым воздухом;
г) безотказную подачу сжатого воздуха в понтоны для
отжатия балласта в течение всего периода эксплуатации плавучей опоры;
д) бесперебойность работы системы балластирования в
случае погружения палубы плашкоута ниже горизонта воды до 20 см;
е) минимальную высоту неоткачиваемого «мертвого»
(остаточного) балласта, указанную в п. 6.141.
6.129. При балластировке понтонов
через донные отверстия часть понтонов, распределенных равномерно по площади
плашкоута, должна быть закрыта от поступления воды через донные отверстия.
Количество этих понтонов должно определяться по указаниям п. 6.135. Остальные понтоны должны быть объединены в четыре
симметрично расположенные секции, каждая из которых должна иметь обособленную
воздушную разводящую сеть с отводом к пульту управления.
Конструкция пульта управления должна допускать подачу
сжатого воздуха как от компрессоров, установленных на плавучей опоре, так и от
береговых компрессорных станций (при наличии). В последнем случае на плавучей
опоре допускается установка только рабочего и запасного компрессоров,
используемых в особых случаях (при утечке воздуха из балластируемых понтонов,
при водотечности небалластируемых понтонов). Мощность рабочего и запасного
компрессоров должна составлять не менее 15 % мощности компрессоров,
определенной по указаниям п. 6.128.
Конструкция пульта управления и воздушной разводящей
сети должна допускать подачу (выпуск) сжатого воздуха:
а) одновременно во все секции;
б) только в любую секцию;
в) только в любой понтон.
Каждый понтон должен иметь отдельный кран на воздушной
разводящей сети.
6.130. Порядок балластировки и разбалластировки
плавучих опор устанавливается проектом и должен обеспечивать равномерное их
загружение, не вызывать перенапряжения в конструкциях плавучей опоры или ее
обстройки, а также обеспечивать остойчивость отдельных плавучих опор и всей плавучей
системы в целом.
6.131. Порядок погрузки, перевозки и установки
пролетных строений на опорные части определяется проектом производства работ с
учетом требований главы СНиП III-43-75 «Мосты и трубы». Средства для перемещения и
закрепления плавучих опор должны отвечать требованиям пп. 6.145 —
6.155.
6.132. При расчете плавучих опор должны быть
проверены:
а) по первому предельному состоянию (на расчетные
нагрузки):
плавучесть;
остойчивость плавучих опор и плавучей системы в целом;
плавучесть отдельной опоры, балластируемой через
донные отверстия в понтонах;
прочность плашкоутов (барж), обстройки и
соединительных ферм;
б) по второму предельному состоянию (на нормативные
нагрузки):
объем водного балласта и емкость балластных
резервуаров (отсеков), с учетом допустимых осадок, деформации плавучих опор и
погрузочных обустройств.
6.133. Плавучие опоры должны рассчитываться на
действие следующих нагрузок:
вес перевозимого пролетного строения с обустройствами;
вес плавучей опоры с обустройствами и оборудованием;
вес водного балласта;
ветровая нагрузка;
гидростатическое давление воды;
волновая нагрузка.
6.134. Сочетания нагрузок, рассматриваемые при расчете
плавучих опор в продольном и поперечном направлениях, принимаются по табл. 28. При
расчете плавучих опор на прочность, при втором сочетании нагрузок, коэффициент
сочетаний временных нагрузок пс принимается равным 0,95. К
временным нагрузкам относятся все нагрузки, кроме веса плавучей опоры с
обустройствами и оборудованием, веса остаточного балласта и гидростатического
давления воды.
Таблица 28
№ |
Нагрузки и |
При расчете на |
При расчете на |
При расчете на |
|||
сочетания нагрузок |
плавсистемы в |
отдельной опоры |
плавсистемы в |
отдельной опоры |
|||
1 |
2 |
||||||
1 |
Вес перевозимого пролетного |
+ |
+ |
+ |
— |
+ |
— |
2 |
Вес плавучих опор с |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
3 |
Вес остаточного балласта Gост |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
4 |
Вес регулировочного балласта Gрег |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
5 |
Вес рабочего балласта Gраб |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
6 |
Давление ветра на пролетное |
— |
+ |
— |
— |
+ |
— |
7 |
Давление ветра на плавучую |
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
8 |
Гидростатическое давление воды |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
9 |
Волновая нагрузка |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
Примечания.
1. Приведенные в пп. 1, 2, 6 и 7 нагрузки исчисляются по указаниям раздела 2, с
соответствующими коэффициентами перегрузки.
2.
Гидростатическое давление воды определяется по указанию п. 6.144.
3. При
условии обеспечения местными организациями гидрометеорологической службы
надежного прогноза о скоростях ветра на период перевозки расчет остойчивости
плавучей системы в целом допускается производить на давление ветра, вычисленное
по расчетной ветровой нагрузке, равной 50 кгс/м2, независимо от
высоты. Остойчивость отдельной опоры при отстое ее рассчитывается на давление
ветра, исчисленное по указанию раздела 2, а при выводе ее из пролета —
на нормативное ветровое давление, соответствующее скорости ветра 10 м/с.
4. Волновая нагрузка определяется по прилож. 15.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.135. Плавучесть плавучих опор должна определяться по
формуле
где γ — объемный вес воды, равный для
пресной воды 1 тс/м3;
ΣVп — предельное водоизмещение опор плавучей системы,
равное суммарному водоизмещению их при осадке, равной высоте борта по миделю.
Для плашкоутов, собранных из понтонов, прогиб плашкоута допускается не
учитывать;
ΣQ — расчетный вес плавучей
системы, равный сумме расчетных весов: перевозимого пролетного строения с
обустройствами — Р, плавучих опор с обустройствами и оборудованием — G, регулировочного и остаточного балласта — Gрег + Gост;
kн — коэффициент надежности,
принимаемый равным:
для плавучих опор, образованных из понтонов,
балластируемых через донные отверстия, — 1,125;
для плавучих опор, образованных из понтонов и барж,
балластируемых с помощью насосов, — 1,20.
Для плавучих опор, собранных из понтонов,
балластируемых через донные отверстия, плавучесть от воздействия постоянных
нагрузок должна обеспечиваться только глухими небалластируемыми понтонами.
6.136. Для контроля за
фактической осадкой плавучих опор в рабочих чертежах должны быть приведены
осадки плавучих опор от нормативных нагрузок.
6.137. Остойчивость должна
определяться следующими условиями (рис. 56):
а) метацентрическая высота ρ-а должна быть
положительной во всех расчетных случаях, т.е.
где ρ — метацентрический радиус, равный
расстоянию между центром тяжести вытесненного объема воды (центром
водоизмещения zv)
и метацентром zm,
расположенным в точке пересечения вертикали, проходящей через смещенный центр
водоизмещения z′v, с осью О-О плавучей системы или опоры;
а —
расстояние от центра тяжести плавучей системы za до центра водоизмещения zv,
принимаемое равным тому же расстоянию при начальном положении плавучей опоры
(системы);
б) при крене и дифференте плавучих опор и плавучей
системы в целом от действия расчетной ветровой нагрузки кромка палубы в любой точке
не должна уходить под воду. Расчет осадок должен производиться согласно
указаниям п. 6.139
и 6.140;
в) запас надводного борта плавучих опор,
образованных из закрытых понтонов и металлических палубных барж, при
максимальном крене или дифференте с учетом действия нормативных нагрузок,
должен быть не менее 20 см.
Примечания.
1. При проверке остойчивости по подпунктам а) и б) все нагрузки должны приниматься
расчетные. Значение коэффициента перегрузки для собственного веса плашкоута с
обстройкой и оборудованием должно приниматься в их невыгодном значении (0,9 или
1,1).
2. В расчетах
остойчивости плавучей системы, а также отдельных плавучих опор, в случае
применения плашкоутов из понтонов, балластируемых через донные отверстия,
принимается, что все балластируемые понтоны изолированы от воздухопроводящей
сети, т. е. краны у каждого понтона перекрыты, что должно быть особо оговорено
в проекте.
Рис. 56. Схема определения остойчивости плавучей опоры
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.138. Величина метацентрического радиуса ρ (в м)
должна определяться по формуле
где I —
момент инерции площади плашкоутов (барж) в уровне ватерлинии плавучей опоры относительно
оси ее наклонения, принимаемый при кренах, относительно оси с меньшим моментом
инерции, а при дифферентах относительно оси с большим моментом инерции площади,
м4;
Σin —
сумма собственных моментов инерции поверхности балласта в понтонах (отсеках
барж) относительно осей, проходящих через центры тяжести этих поверхностей,
параллельно осям наклонения плавучей опоры (системы), м4;
ΣVρ — объем (водоизмещение) погруженной части опор
плавучей системы или отдельной опоры, м3.
В плашкоутах, образованных из понтонов, балластируемых
в соответствии с п. 6.129 через донные отверстия, собственные
моменты инерции поверхности балласта в понтонах должны учитываться только для
балластируемых понтонов. Примеры определения моментов инерции для различных
случаев расположения понтонов в опорах и способов их балластировки приведены в
прилож. 14.
Последовательность балластировки в пролете плашкоутов,
образованных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, должна быть
указана в рабочих чертежах.
6.139. Осадка плавучих опор tв (в м) от вертикальных
нагрузок должна определяться по формуле
где ΣQ — расчетная (или
нормативная, см. п. 6.136) нагрузка, приходящаяся на данную плавучую
опору, тс;
Ω — площадь плавучей опоры по ватерлинии, м2;
kв — коэффициент полноты водоизмещения,
принимаемый для понтонов типа КС равным 0,97.
В случае балластировки понтонов через донные отверстия
(по п. 6.129)
осадка отдельной опоры t′в (в м) определяется при отсутствии
избыточного давления воздуха в балластируемых понтонах по формуле
где Σω — суммарная площадь
небалластируемых понтонов.
Осадка барж плавучей опоры определяется по паспортным
данным в зависимости от расчетной нагрузки на баржу.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.140. Осадка плавучих спор tг (в м) от расчетных
ветровых нагрузок, вызывающих крен или дифферент отдельной опоры (плавучей
системы) определяется по формуле
где φ — угол крена или дифферента плавучей
опоры (системы);
b
— половина размера плавучей опоры в плоскости кренящего (дифферентующего)
момента (см. рис. 56).
Значения tgφ находятся из выражения
где ΣМ — суммарный момент относительно
центра водоизмещения от расчетных ветровых нагрузок, приходящийся на плавучую
опору, тс·м;
т — коэффициент,
учитывающий в данном случае динамическое воздействие ветра при порывах его и
инерцию плавучей опоры (системы) и принимаемый равным 1,2.
Угол φ должен удовлетворять условиям:
где φ1 — угол крена
(дифферента), соответствующий началу входа кромки палубы в воду;
φ2 — угол крена (дифферента), соответствующий началу
выхода из воды днища (середины скулы).
6.141. Объем водного балласта V
(в м3) для балластировки плавучих опор должен определяться по
формуле
где Vраб, Vрег и Vост — объемы соответственно
рабочего, регулировочного и остаточного балласта, м3.
Величину Vраб, необходимую для погружения (всплытия) плавучих опор
при погрузке пролетного строения или установке его на опорные части, следует
определять по формуле
где Р — нормативный вес пролетного строения, т;
Δ — погружение (всплытие) опоры, м;
Δ1 — упругие деформации пролетного
строения при погрузке или установке его на опорные части;
Δ2 и Δ3 — деформации
погрузочных обустройств и плавучей опоры;
Δ4 — зазор между низом пролетного
строения и верхом погрузочных обустройств или опорных частей, принимаемый 0,05
— 0,10 м.
Для предварительных расчетов допускается принимать
Δ ≈ 0,15 ÷ 0,20 м.
Объем Vрег определяется по формуле
где hрег —
величина регулирования осадки плавучих опор на случай возможных колебаний
уровня воды за время одного цикла перевозки, но не менее чем за сутки.
Величина hрег должна приниматься не менее максимального суточного
изменения уровня воды, зафиксированного за последние 10 лет наблюдений на
период перевозки. В необходимых случаях должен быть учтен балласт, применяемый
для устранения крена или дифферента несимметричной плавучей опоры или системы.
Объем остаточного балласта следует определять по
формуле
где δ — толщина слоя остаточного балласта
(в м), принимаемая для понтонов КС, балластируемых наливом воды насосами,
равной 0,10 м, а для барж — в зависимости от конструкции набора днища. Для
понтонов КС, балластируемых через донные отверстия, толщина слоя остаточного
балласта принимается равной 0,08 м, а для глухих небалластируемых понтонов того
же плашкоута — равной нулю.
6.142. Объем балластных резервуаров плавучей опоры
должен быть достаточен для размещения расчетного объема балласта, что должно
быть проверено расчетом. При балластировке понтонов через донные отверстия
следует учитывать, что уровень воды в балластных понтонах не может быть выше
уровня воды за бортом.
6.143. Командный пункт плавучей системы должен быть
оборудован радиотелефонной связью с буксирами и береговыми обустройствами и
громкоговорящей связью с плавучими опорами.
6.144. При расчете плашкоутов и
барж на изгиб и поперечную силу от гидростатического давления в уровне днища
плашкоутов (барж) форма эпюры гидростатического давления должна соответствовать
форме эпюры объема вытесненной плашкоутом (баржей) воды.
Определенные изгибающие моменты и поперечные силы
алгебраически суммируются с моментами и поперечными силами от волновой
нагрузки, вычисляемыми согласно прил. 15.
6.145. Устройства для перемещения
плавучей системы (буксиры, лебедки, полиспасты) должны обеспечивать ее
перемещение в заданном направлении при скорости ветра до 10 м/с. Якорные и
раскрепляющие обустройства, включая аварийные якори, должны обеспечивать
удержание плавучей системы при расчетном давлении ветра. Нормативное давление
ветра должно определяться по п. 2.17.
6.146. Вывод плавучей системы с акватории пирса
(ковша) и заводка в пролет моста допускаются только с помощью лебедок.
Перемещение плавучей системы следует производить с помощью буксиров, а при
небольших расстояниях — электролебедками. Точная наводка при установке
пролетного строения на опорные части должна производиться с помощью талей,
установленных на оголовках опор, и лебедок с короткими тросами, установленных
на плашкоутах (баржах).
6.147. Лебедки для перемещения плавучих систем следует
размещать:
при перевозке на плаву пролетных строений с помощью
буксиров — на плашкоутах плавучей системы;
при перевозке на плаву пролетных строений с помощью
лебедок — на плашкоутах плавучей системы и на одном или обоих берегах;
при продольной надвижке пролетных строений — с
опиранием одного конца на плавучую опору:
тяговые лебедки — на пролетном строении;
тормозные лебедки — на берегу;
пеленажные лебедки — на плашкоуте плавучей опоры.
Количество лебедок и мощность полиспастов следует
выбирать такими, чтобы номинальная грузоподъемность каждой лебедки была на 30 %
больше нормативного усилия в выходной ветви полиспаста.
6.148. Тросы тяговых лебедок должны проходить через
закрепленные к палубе устройства (например, киповую планку проектировки СКБ
Главмостостроя), обеспечивающие:
а) изменение направления тросов как в плане, так и в
вертикальной плоскости;
б) относительно быстрое (до 5 мин) закрепление тросов
и восприятие полностью нагрузки на случай раскрепления плавучей системы на
якорях при усилении ветра;
в) закрепление троса без скольжения.
Конструкция соединений тяговых и буксирных тросов
должна быть простой и обеспечивать быстрое выполнение работ по их соединению и
разъединению при наводке.
6.149. Переносные донные якори должны удовлетворять
следующим требованиям:
а) обеспечивать расчетную грузоподъемность при
изменении направления троса в секторе до 120° с начальным перемещением якоря по
дну не более 15 м от места его установки;
б) иметь поплавки для определения местоположения якоря
и размещения на них тросовых соединений. На судоходных реках поплавки должны
быть оборудованы сигналами речного флота.
6.150. Расположение якорей не должно нарушать условий
судоходства и должно обеспечивать удобное перемещение плавучей системы.
Переносные донные якори, как правило, следует размещать в створе с капитальными
опорами.
6.151. Лебедки и якоря для перемещения и раскрепления
плавучих систем (опор) должны рассчитываться на сочетания нагрузок, приведенных
в табл. 29.
Таблица 29
Расчетные |
Расчет лебедок |
Расчет якорей |
||||
верховой ветер |
низовой ветер |
поперечный ветер |
верховой ветер |
низовой ветер |
поперечный ветер |
|
Ветровая нагрузка на плавучую |
— |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
Ветровая нагрузка при скорости |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
— |
Гидродинамическое давление на |
+ |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
Гидродинамическое давление на |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. Нагрузки определяются в соответствии с указаниями пп. 2.7; 2.17; 2.18.
2. Поперечный
ветер — ветер поперек течения.
3. Усилия, передаваемые на якоря и лебедки, должны определяться с
учетом принятого расположения якорей (мест закрепления тросов за постоянные
опоры) и невыгоднейших углов подхода к ним (в плане) тросов.
6.152. Якоря и якорные канаты должны рассчитываться на
горизонтальные усилия S (в кгс) (рис. 57), определяемые по формулам:
Рис. 57. Схема определения длины якорного каната
для верховых закреплений
и для низовых закреплений
где Wp,
Nmax и Nmin принимаются по
табл. 29
с соответствующими коэффициентами перегрузки.
Минимальная длина якорного каната Lmin (в м)
определяется из условия, чтобы канат подходил к якорю горизонтально, по формуле
где q — погонный вес якорного каната, кг/пог. м;
Н — по рис. 57, м.
Горизонтальное усилие на якорь адмиралтейского типа
допускается принимать в пределах 5 — 6 весов якоря при песчаных и 8 — 12 весов
якоря при глинистых грунтах.
Горизонтальное усилие на железобетонный якорь-присос
допускается принимать в пределах 1,3 — 1,6 весов якоря, но не более 70 % предельного
усилия, определенного при испытании якоря.
6.153. Подбор лебедок и тросов для пеленажных
раскреплений должен производиться на максимальные усилия, возникающие в них от
действия расчетных нагрузок при указанных в табл. 29 сочетаниях, для различных
положений перемещаемой системы.
6.154. Коэффициент надежности для тросов должен
приниматься 3,5 по отношению к разрывному усилию троса в целом.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
6.155. При перемещении плавучих систем буксиром
мощность его (в л.с.) допускается определять по формуле
где W10 —
расчетное давление ветра при скорости его V = 10 м/с
на надводную часть плавучей системы;
Nmax — расчетная гидродинамическая
нагрузка на подводную часть плавучей системы, кгс;
Р — удельная
сила тяги буксира, принимаемая 10 — 15 кгс/л.с.
Плашкоуты для установки сухопутных кранов и копров,
а также для перевозки строительных конструкций и материалов
6.156. Проектирование плашкоутов для установки
сухопутных кранов и копров, а также для перевозки строительных конструкций и
материалов должно производиться по указаниям предыдущего подраздела с учетом
изложенных ниже дополнительных указаний.
6.157. Установка копров и кранов
на плашкоуты рекомендуется при глубине воды свыше 0,6 м. Размеры и конструкция
плашкоутов в плане при установке на них копра назначаются в зависимости от
принятой технологии сооружения фундамента, порядка забивки свай и размеров
опоры.
На плашкоутах допускается как бортовая (на одном
плашкоуте), так и центральная установки копров (на мостике или портале,
опирающихся на два плашкоута, располагающихся с зазором). В последнем случае
плашкоуты должны иметь в носу и корме съемное жесткое раскрепление по палубе.
Бортовая установка копра или другой сваебойной машины
рекомендуется для дизельных или пневматических молотов, а также для
вибропогружателей или других сваебойных средств, которые в рабочем состоянии
закрепляются на голове сваи. Бортовая установка позволяет свободное
передвижение плашкоута вокруг забиваемой группы свай (только при отсутствии
шпунтового ограждения).
Для копров со свободно падающим молотом следует
применять центральную установку на мостиках или порталах, располагая молот над
центром расчетной площади ватерлинии обоих плашкоутов. В этом случае
исключается наклонение копра при подъеме и сбрасывании молота.
Размеры и расположение плашкоутов и их балластировка (расположение
контргрузов) подбираются так, чтобы стрела копра во время забивки была
вертикальной или имела заданный наклон.
Высота обстройки плашкоута должна быть увязана с
возможной отметкой верха свай после их забивки.
6.158. Козловые краны должны устанавливаться на два
плашкоута, располагающиеся с зазором. Установка козлового крана на плашкоуты и
раскрепление их друг с другом производятся аналогично случаю установки копра на
мостике или портале (см. п. 6.157).
6.159. При установке на плашкоуте крана с неповоротной
стрелой размеры плашкоута в плане определяются плавучестью и остойчивостью
плавучей системы.
6.160. При установке на плашкоуте кранов с поворотной
стрелой ширина плашкоута должна назначаться исходя из того, чтобы при подъеме
наиболее тяжелого груза при необходимом вылете стрелы, направленной
перпендикулярно к продольной оси плашкоута, угол крена плашкоута не превышал
предельного угла наклона крана, определяемого по паспортным данным.
Длина плашкоута и вес необходимого постоянного
контргруза (твердого балласта), располагаемого в кормовой части плашкоута,
должны назначаться исходя из того, чтобы при подъеме наиболее тяжелого груза
при необходимом вылете стрелы, направленной вдоль продольной оси плашкоута,
дифферент на нос был равен дифференту на корму при нерабочем положении крана, а
угол дифферента не превышал предельного угла наклона крана, определяемого по
паспортным данным.
6.161. При проектировании плавучих средств для
размещения на них стреловых и козловых кранов, копров и другого аналогичного
оборудования, а также перевозки грузов необходимо выполнить следующие расчеты:
а) по первому предельному состоянию (на расчетные
нагрузки):
плавучести системы;
остойчивости системы;
прочности плашкоута, распределительных ростверков и
других элементов;
мощности тяговых средств и якорных закреплений;
б) по второму предельному состоянию (на нормативные
нагрузки):
объема и размещения противовесов из условия
допустимого для данного крана или копра крена (дифферента) плашкоута.
Нагрузки и их сочетания для расчета плавучих средств
под краны, копры и другое оборудование принимаются по указанию табл. 30.
Таблица 30
Нагрузки |
Сочетания нагрузок |
|||
при расчете |
при расчете |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Собственный вес плашкоута с |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес крана, копра и другого |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес подвешенного к крану груза |
||||
без |
— |
— |
+ |
— |
с динамикой |
+ |
— |
— |
— |
Вес противовесов и балласта |
+ |
+ |
+ |
+ |
Давление ветра: |
||||
на плашкоут |
+ |
+ |
+ |
+ |
на кран |
+ |
+ |
+ |
+ |
на груз |
+ |
— |
+ |
— |
Гидростатическое давление воды |
+ |
+ |
+ |
+ |
Волновая нагрузка |
+ |
— |
— |
— |
Примечания.
1. В сочетаниях 2 и 4 интенсивность ветровой нагрузки принимается равной
расчетной для данного района; в сочетаниях 1 и 3 при V =
10 м/с.
2. В
сочетаниях 1 и 3 центр тяжести груза должен приниматься в точке подвеса его к
крану (копру) в сочетании с наиболее невыгодным положением копра (крана) на
плашкоуте.
3. В
сочетаниях 1 и 3 рассматривается также случай обрыва груза с копра (крана). В
этом случае вес груза условно прилагается к стреле снизу вверх.
4. При
расчете плашкоутов для кранов необходимо в сочетаниях 1 и 3 рассмотреть случаи:
а) наибольшей
высоты подъема груза;
б)
наибольшего вылета поднимаемого груза.
5. Волновая нагрузка определяется по прилож. 15.
6.162. Плавучесть плашкоутов допускается определять по
формуле п. 6.135
при следующих коэффициентах надежности kн:
а) при установке на плашкоутах копров и стреловых
кранов kн = 2;
б) при установке на плашкоутах козловых кранов, а
также при перевозке строительных конструкций и материалов kн = 1,25.
6.163. Остойчивость плашкоутов следует проверять
согласно указаниям п. 6.137, с дополнительным требованием о
недопущении выхода из воды днища (середины скулы).
6.164. При установке на плашкоутах копров или
стреловых кранов должно учитываться наклонение плашкоута (крен и дифферент) от
действия кренящего (дифферентующего) момента. Дополнительная осадка
определяется по п. 6.140, а угол крена или дифферента плашкоута
вычисляется по формуле
где ΣMп — расчетный момент от постоянных нагрузок;
ΣMвр — расчетный момент от временных нагрузок;
m
— принимается равным 1,2.
6.165. Плашкоут должен иметь в плане минимум два
понтона, установленных вдоль плашкоута и два поперек его. Не допускается
применение одиночных инвентарных понтонов.
6.166. Понтоны, образующие плашкоут, рекомендуется
устанавливать плашмя, т.е. с высотой борта 1,80 м.
6.167. Плашкоут с копром (краном) во время работы
должен быть расчален не менее чем в четырех направлениях к якорям, заложенным
на берегу, к якорям, уложенным на дно, или к ранее забитым сваям.
6.168. При установке копров и козловых кранов на двух
раздельных плашкоутах связи между ними должны быть рассчитаны на усилие от
расчалок при транспортировке и разворотах плавучей установки с помощью лебедок.
При этом в расчете должны учитываться наличие поперечных связей (между
плашкоутами) только с одной (носовой, кормовой) стороны.
6.169. На углах плашкоута должны быть нанесены
несмываемой краской водомерные рейки. Ноль рейки должен соответствовать уровню
днища.
6.170. Плашкоуты, запроектированные для перевозки
строительных конструкций и материалов, должны иметь нанесенную несмываемой
краской ватерлинию, располагаемую при высоте борта 1,8 м, на высоте 1,40 м от
днища.
7. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
Общие указания
7.1. Специальные вспомогательные сооружения,
устройства и приспособления, из числа перечисленных в прилож. 1,
находящиеся в русле реки, следует сооружать, как правило, на фундаментах из
забивных свай и в отдельных необходимых случаях, при соответствующем
технико-экономическом обосновании, на железобетонных или стальных сваях-оболочках.
Применение фундаментов из ряжей или свайно-ряжевых
фундаментов, засыпаемых камнем, допускается при невозможности заглубления свай
в неразмываемую толщу либо при необходимости восприятия опорой тяжелой ледовой
нагрузки.
При этом следует учитывать стеснение ряжами живого
сечения реки и возможность обеспечения их разборки до состояния, не
препятствующего судоходству и сплаву.
Вне русла реки могут быть применены, кроме свайных,
фундаменты на лежнях, а при соответствующем обосновании — бетонные фундаменты на
естественном основании, при этом должны быть предусмотрены мероприятия,
обеспечивающие основание от подмыва.
7.2. Проектирование фундаментов следует производить с
учетом результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий
мостового перехода, а в необходимых случаях дополнительного обследования
грунтов в месте расположения вспомогательного сооружения, выполняемого
генпроектировщиком по заданию строительной организации.
7.3. Вопросы проектирования фундаментов
вспомогательных конструкций из свай-оболочек настоящим разделом не
рассматриваются и, в необходимых случаях, проектирование их должно
производиться в соответствии с действующими указаниями по проектированию
оболочек.
Материалы и изделия
7.4. При проектировании свайных фундаментов вспомогательных
сооружений и конструкций допускается применять:
а) деревянные одиночные или пакетные сваи из двух,
трех, четырех бревен или брусьев;
б) железобетонные призматические сваи квадратного или
прямоугольного поперечного сечения с ненапрягаемой или предварительно
напряженной арматурой;
в) железобетонные трубчатые сваи;
г) стальные сваи из двутавров, швеллеров, труб,
различных шпунтовых профилей, из одного, двух или трех старогодных рельсов, из
широкополых уголков и т.п.;
д) сваи-оболочки (железобетонные или стальные). В
необходимых случаях допускается заполнение их бетоном;
е) стальные каркасы и ростверки из инвентарных
конструкций с добавлением в необходимых случаях индивидуального металла.
Применение стальных свай должно быть обосновано, а в
проекте приведено требование по извлечению их из грунта по окончании
строительства.
7.5. При проектировании фундаментов на естественном
основании можно применять:
а) в отдельных случаях, при соответствующем
обосновании, фундаменты из монолитного или сборного железобетона;
б) в лежневых фундаментах — окантованные бревна
местных хвойных и лиственных пород (преимущественно короткомер), отвечающих
требованиям раздела 8, шпалы и брусья;
в) в ряжевых фундаментах — лес местных хвойных и
лиственных пород, отвечающих требованиям раздела 8.
7.6. Применение монолитного бетона и железобетона
марок, указанных в разделе 9, допускается: в фундаментах на естественном
основании, как правило, не подлежащих последующей разборке после демонтажа
вспомогательных конструкций; при омоноличивании голов свай высоких ростверков
под тяжелые нагрузки; в плитах ростверков перекаточных пирсов, сооружаемых в
низком уровне, когда накаточные пути укладываются непосредственно по плите
ростверка.
Расчетные сопротивления грунтовых оснований и
расчетная несущая способность свай
7.7. Расчетные сопротивления грунтовых оснований
следует принимать согласно указаниям пп. 7.8 — 7.10.
Расчетная несущая способность свай и свай-оболочек
(диаметром не более 0,8 м) принимается согласно указаниям пп. 7.11 — 7.15.
7.8. Расчетные сопротивления
осевому сжатию нескальных грунтов (кгс/см2) следует определять по
формуле
где R′ — условное сопротивление грунта (для глубины 3
м), принимаемое по табл. 31 — 34, кгс/см2;
b — ширина
(меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента, м; при ширине более 6 м
принимается b = 6 м;
h
— глубина заложения подошвы фундамента, считая: для опор вспомогательных
сооружений — от поверхности грунта у данной опоры с учетом возможного местного
размыва, м. При h < 1 м в формулу для определения R
следует подставлять h = 1 м;
k1 и k2 — коэффициенты,
принимаемые по табл. 35;
γ —
объемный вес (в тс/м3) сухого или влажного грунта, расположенного
выше подошвы фундамента; для водонасыщенного грунта следует принимать γ
= 2 тс/м3;
hв — глубина воды, считая от
межени до дна водотока, м.
Таблица 31
Наименование |
R′ для |
|||
твердая IL < 0 |
полутвердая IL = 0 ÷ |
тугопластичная IL = 0,26 ÷ |
мягкопластичиая IL = 0,51 ÷ |
|
Супеси |
6 |
4 |
3 |
1 |
Суглинки |
10 |
5 |
4 |
2 |
Глины |
15 |
7 |
5 |
3 |
Примечание.
Для глинистых грунтов твердой консистенции допускается принимать R′
= 2Rcж, где Rcж — предел прочности (средний на одноосное сжатие
образцов, испытанных в состоянии естественной влажности), принимаемый для
супеси от 5 до 10 кгс/см2, для суглинков от 6 до 20 кгс/см2,
для глин от 8 до 30 кгс/см2.
Таблица 32
Степень влажности |
R′ |
Сухие (при недопущении |
3,0 |
Маловлажные (при недопущении последующего |
2,0 |
Очень влажные |
1,0 |
Насыщенные водой |
0,5 |
Таблица 33
Наименование |
R′ |
Пески гравелистые и крупные |
5 |
Пески средней крупности |
4 |
Пески мелкие |
3 |
Пески пылеватые |
2 |
Примечания.
1. Для плотных водонасыщенных песков значения R′ увеличиваются на
60 %, при установлении степени плотности статическим зондированием — на 100 %.
2. Для маловлажных
песков как средней плотности, так и для плотных (учитывая также указания п. 1
данного примечания) значения R′ увеличиваются на 50 %.
3. Вид
песчаного грунта устанавливается в зависимости от гранулометрического состава:
песок гравелистый
— вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25 %;
песок крупный
— вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50 %;
песок средней
крупности — вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50 %;
песок мелкий
— вес частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75 %;
песок
пылеватый — вес частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75 %.
Наименование
грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке
расположения наименования.
Таблица 34
Наименование |
R′ |
Каменистые (угловатая форма |
35 |
Валунные (окатанная форма |
30 |
Щебенистые (угловатая форма |
25 |
Галечниковые (окатанная форма |
20 |
Дресвяные (угловатая форма |
15 |
Гравийные (окатанная форма |
10 |
Гравий средний (Ø 4 — 10 |
8 |
Гравий мелкий (Ø 2 — 4 |
6 |
Таблица 35
Наименование |
k1, |
k2 |
Каменистый, валунный, |
0,15 |
0,40 |
Дресвяный, гравийный, пески |
0,10 |
0,30 |
Песок мелкий |
0,08 |
0,25 |
Песок пылеватый, супесь, |
0,05 |
0,20 |
Суглинок и глина тугопластичные |
0,02 |
0,15 |
Расчетные сопротивления слабых грунтов на уровне их
дневной поверхности следует принимать по табл. 36.
Таблица 36
Наименование |
Расчетное |
||
сухие |
очень влажные |
насыщенные водой |
|
Слабые глинистые и илистые, в |
1,0 |
0,5 |
0,2 |
Пески мелкие рыхлые или с |
1,0 |
0,8 |
0,5 |
7.9. Расчетные сопротивления сильнотрещиноватых
скальных пород следует определять в зависимости от степени выветрелости, как
для грунтов каменистых или щебенистых, согласно п. 7.8.
Для остальных скальных пород расчетные сопротивления
не ограничивается.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
7.10. Расчетные сопротивления грунта у края подошвы
внецентренно нагруженного фундамента при учете дополнительного сочетания
нагрузок следует принимать равным 1,3R.
7.11. Расчетная несущая
способность по осевому сжатию (по грунту) одной сваи или сваи-оболочки
определяется по формуле
Расчетная несущая способность по осевому растяжению
(по грунту) одной сваи или сваи-оболочки определяется по формуле
где k1 —
коэффициент надежности по грунту, принимаемый при количестве висячих свай в
опоре более 20 равным 1,3; при 11 — 20 равным 1,5; при 6 — 10 равным 1,6; при 1
— 5 равным 1,7; при сваях-стойках k1 = 1;
k2 — коэффициент надежности
по грунту, принимаемый для свай, забиваемых в грунт на глубину 3 м и более,
равным 1,3;
U
— периметр поперечного сечения ствола сваи или сваи-оболочки, м;
li —
толщина отдельных пройденных слоев грунта ниже уровня местного размыва при
расчетном расходе воды, м;
fi —
расчетное сопротивление сил трения слоев грунта, по боковой поверхности сваи (в
тс/м2), определяемое по табл. 37. Для торфов или
заторфованных грунтов значение fi принимается равным 0,5 тс/м2 независимо от
глубины залегания. При погружении свай подмывом значения умножаются на
коэффициент 0,8. При забивке свай в предварительно пробуренные скважины
(лидеры) диаметром, равным стороне квадратной или диаметру круглой сваи,
значения f умножаются
на коэффициент 0,5; при диаметре скважин на 5 см меньше упомянутых размеров
ствола сваи — на коэффициент 0,6;
F
— площадь опирания сваи или сваи-оболочки, м2; для одиночных
деревянных нецилиндрованных свай — принимается равной полусумме площадей
поперечных сечений у острия и на уровне местного размыва при расчетном расходе
воды;
Rc —
расчетное сопротивление нескального грунтового основания (в тс/м2) в
плоскости острия сваи, определяемое по табл. 38. При плотных песках и
супесях степень плотности которых определена статическим зондированием,
значения Rc
умножают на коэффициент 2. При отсутствии установок для статического
зондирования пески и супеси, залегающие глубже 10 м, считая от поверхности
грунта или дна водоема, допускается считать плотными, при этом табличные
значения Rc
умножаются на коэффициент 1,6. При получении значения Rc больше
2000 тс/м2 — во всех случаях в расчетах надлежит принимать Rc
= 2000 тс/м2.
Таблица 37
Средняя |
fi (в тс/м2) |
|||||
крупных, средней |
мелких |
пылеватых |
— |
— |
— |
|
глинистых грунтов |
||||||
≤ 0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
1 |
3,5 |
2,3 |
1,5 |
1,2 |
0,8 |
0,4 |
2 |
4,2 |
3,0 |
2,1 |
1,7 |
1,2 |
0,7 |
3 |
4,8 |
3,5 |
2,5 |
2,0 |
1,4 |
0,8 |
4 |
5,3 |
3,8 |
2,7 |
2,2 |
1,6 |
0,9 |
5 |
5,6 |
4,0 |
2,9 |
2,4 |
1,7 |
1,0 |
7 |
6,0 |
4,3 |
3,2 |
2,5 |
1,8 |
1,0 |
10 |
6,5 |
4,6 |
3,4 |
2,7 |
1,9 |
1,0 |
15 |
7,2 |
5,1 |
3,8 |
2,8 |
2,0 |
1,1 |
20 |
7,9 |
5,6 |
4,1 |
3,0 |
2,0 |
1,2 |
25 |
8,6 |
6,1 |
4,4 |
3,2 |
2,0 |
1,2 |
Таблица 38
Глубина |
Rc (в тс/м2) |
||||||
гравелистых |
крупных |
— |
средней крупности |
мелких |
пылеватых |
— |
|
глинистых грунтов |
|||||||
≤ 0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
3 |
750 700 |
660 400 |
300 |
310 200 |
200 120 |
110 |
60 |
4 |
830 |
680 510 |
380 |
320 250 |
210 160 |
125 |
70 |
5 |
880 |
700 620 |
400 |
340 280 |
220 200 |
130 |
80 |
7 |
970 |
730 690 |
430 |
370 330 |
240 220 |
140 |
85 |
10 |
1050 |
770 730 |
500 |
400 350 |
260 240 |
150 |
90 |
15 |
1170 |
820 750 |
560 |
440 400 |
290 |
165 |
100 |
20 |
1260 |
850 |
620 |
480 450 |
320 |
180 |
110 |
25 |
1340 |
900 |
680 |
520 |
350 |
195 |
120 |
30 |
1420 |
950 |
740 |
560 |
380 |
210 |
130 |
Примечание.
Числитель относится к пескам, а знаменатель — к глинам.
Указанные в табл. 37 и 38 средние глубины расположения
i-го слоя грунта (при определении fi) и
глубины погружения свай (при определении Rc) следует отсчитывать от
расчетного уровня, за который принимают:
на суходолах — уровень дневной поверхности грунта;
в реках — наинизший уровень воды при ее глубине hв ≤ 10 м или уровень, соответствующий hв = 10 м при hв > 10 м.
При забивке трубчатых свай с открытым нижним концом в
любые грунты (а вибропогружателем только в песчаные грунты) с оставлением
грунтового ядра величина Rс
определяется по табл. 38.
Для свай-оболочек, опираемых на нескальные грунты,
принимается Rс = 1,3R,
где R —
расчетное сопротивление согласно п. 7.8.
При просадочных (лёссовых) грунтах значения fi и Rс принимаются, как для
суглинков соответствующей консистенции.
При грунтах скальных, крупнообломочных (щебенистых,
галечниковых, валунных и т.п.) и связных твердой консистенции принимается Rс = 2000 тс/м2.
αi — коэффициент,
учитывающий влияние вибропогружения на грунт основания, принимаемый по табл. 39.
Таблица 39
Вибропогружение |
Коэффициент αi |
|
на боковой |
под нижним концом |
|
Песчаные водонасыщенные средней |
||
крупные и |
1,0 |
1,2 |
мелкие |
1,0 |
1,1 |
пылеватые |
1,0 |
1,0 |
Глинистые с консистенцией IL = |
||
супеси |
0,9 |
0,9 |
суглинки |
0,9 |
0,8 |
глины |
0,9 |
0,7 |
Глинистые с консистенцией IL ≤ |
1,0 |
1,0 |
7.12. Расчетная несущая способность Р забивкой
сваи с уширенной пятой (рис. 58), воспринимающей осевую сжимающую нагрузку,
определяется по формуле
где Fп —
площадь уширенной пяты опирания, м2;
Fбп — площадь боковой
поверхности уширенной пяты и нижерасположенного конца сваи на контакте с
грунтом, в котором они остановлены, м2;
Fбс — площадь боковой
поверхности ствола выше верха уширенной пяты, м2;
fбп — расчетное
сопротивление сил трения грунта вдоль боковой поверхности Fбп пяты, принимаемое по
табл. 37;
fбс = 1 тс/м2 —
расчетное сопротивление сил трения грунта вдоль боковой поверхности Fбс ствола сваи, учитывается
только при прохождении сваей толщи минеральных грунтов;
k1 — см. п. 7.11.
Рис. 58. Расчетная схема определения несущей
способности забивкой
сваи с уширенной пятой
7.13. Для свай-оболочек (Ø > 0,8 м до 2 м),
опираемых на нескальные грунты, принимается Rc = 1,3R, где R — расчетное сопротивление
согласно п. 7.8.
7.14. В тех случаях, когда известны только общие
данные о грунтах, допускается определять расчетную несущую способность сваи по
формуле
где σ — удельная (приведенная) несущая
способность сваи, принимаемая по табл. 40, тс/м2;
U
— периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
L0 — глубина погружения сваи
в грунт, м.
7.15. При отсутствии необходимых
сведений по грунтам в местах погружения допускается расчетную нагрузку на сваю
определять по динамическим формулам на основе данных по погружению пробных свай
молотами или вибропогружателями.
7.16. Необходимая минимальная
энергия удара молота W, в кгс·м, должна отвечать условию
где 40 — коэффициент, кгс·м/тс;
Р′ —
расчетная нагрузка на сваю по проекту, тc.
Примечание. При
выборе молотов для забивки наклонных свай вычисленную энергию удара следует
увеличивать умножением на повышающие коэффициенты, принимаемые при наклонах
свай 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1 соответственно 1,1; 1,15; 1,25; 1,4; 1,7.
7.17. Расчетный отказ
определяется по формуле:
где п — коэффициент, зависящий от материала
сваи и способов забивки, принимаемый по табл. 41;
k1 — см. п. 7.11;
F — площадь,
ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола
сваи (независимо от наличия или отсутствия острия); для свай с уширенной пятой
величина F принимается равной полной площади поперечного сечения
пяты, м2;
Wр — расчетная энергия
удара, тc·см:
а) для дизель-молотов расчетное значение энергии удара
принимается:
для трубчатых Wp = 0,9QH,
для
штанговых Wp = 0,4QH,
где Q —
вес ударной части молота, тс;
Н — высота
падения ударной части молота в период окончания забивки свай, принимается
равной:
для трубчатых — 280 см,
для штанговых при весах ударных частей в 1250, 1800 и
2500 кгс соответственно 170, 200 и 220 см.
Примечание. При
забивке сваи в слабые грунты высота подскока-падения ударной части молота —
может быть меньше указанных выше. В таких случаях следует принимать значения Н,
соответствующие фактически замеренным;
Таблица 40
Грунтовые |
Удельная |
Тело сваи и острие расположены |
9 |
Тело сваи проходит разнородные |
5 |
Тело сваи и острие расположены |
3 |
Таблица 41
Свая |
Коэффициент n, тс/м2 |
Железобетонная с наголовником |
150 |
Деревянная без подбабка |
100 |
Деревянная с деревянным |
80 |
Стальная с наголовником без |
500 |
Стальная со стальным подбабком |
300 |
б) для подвесных молотов и для молотов одиночного
действия
где H — фактическая высота подъема ударной части молота,
см;
в) для молотов двойного действия — согласно
паспортным, данным;
г) для вибропогружателей принимается эквивалентная
величина Wp
по формуле Wp = 44B,
где В — вынуждающая сила вибропогружателя, тc.
При забивке или вибропогружении наклонных свай
расчетные величины энергии ударов молотов и эквивалентные им величины для
вибропогружателей должны понижаться в зависимости от наклона свай на величины
коэффициентов, приведенных в п. 7.16.
М —
коэффициент, учитывающий влияние вибровоздействия на грунт, принимаемый равным
единице при использовании свайных молотов и по табл. 42 при использовании
вибропогружателей.
Таблица 42
Грунт, |
Коэффициент М |
Гравий средней плотности |
1,3 |
Пески крупные и средней |
1,2 |
Песок мелкий, средней плотности |
1,1 |
Песок пылеватый, средней |
1,0 |
Супесь пластичная, суглинки и |
0,9 |
Суглинок и глина полутвердые |
0,8 |
Суглинок и глина тугопластичные |
0,7 |
Суглинок и глина |
0,6 |
Суглинок и глина |
0,5 |
Примечание. При
плотных песках и гравии, а также супесях твердой консистенции значения
коэффициентов М повышаются на 60 %, при установлении плотности
статическим зондированием — на 100 %;
Qп — полный вес молота или
вибропогружателя, тс;
q
— вес сваи, наголовника и подбабка, тс;
ε — коэффициент восстановления удара, при забивке
молотами ε2 = 0,2, при применении вибропогружателей ε2
= 0.
7.18. Фактическая расчетная
несущая способность сваи P0 по
данным ее забивки и добивки определяется по формуле
где e0 —
фактический отказ, равный величине погружения сваи, см;
при забивке молотами — от одного удара;
при применении вибропогружателя — от его работы в
течение одной минуты.
Формулами 7.17 и 7.18 следует пользоваться при отказах не менее
0,2 см.
Конструирование
7.19. Глубина заложения фундаментов вспомогательных
сооружений должна назначаться по результатам расчета грунтовых оснований с
учетом:
а) геологических и гидрогеологических условий места
расположения сооружения;
б) глубины промерзания;
в) условий размыва грунтов основания;
г) характерных особенностей конструкции фундамента и
метода производства работ по его возведению.
Для районов распространения вечномерзлых грунтов при
назначении глубины заложения фундаментов следует также учитывать
мерзлотно-грунтовые условия места расположения сооружения; при маловлажных
вечномерзлых и сезоннопромерзающих грунтах глубина заложения подошвы фундамента
не лимитируется.
7.20. Подошву фундамента сборного, ряжевого и
лежневого типов следует закладывать:
а) на суходолах и неразмываемых поймах при пучинистых
грунтах — не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины промерзания;
б) на суходолах и неразмываемых поймах при
непучинистых крупнопесчаных, гравелистых и галечниковых грунтах и при скальных
породах — независимо от глубины промерзания грунтов;
в) на размываемых поймах на 0,5 м ниже глубины
местного размыва у данной опоры с соблюдением вышеприведенных указаний
относительно промерзания. В случаях принятия защитных мер от подмыва (каменная
обсыпка, укрепление фашинами, шпунтовые ограждения и т.п.) — только с учетом
условий промерзания;
г) в руслах рек при размываемых грунтах — на 0,5 м
ниже глубины местного размыва у данной опоры, в случае принятия защитных мер от
подмыва или при неразмываемом грунте допускается непосредственное опирание
фундамента на выравненную его поверхность.
7.21. В местах отсутствия подмыва грунтов основания
допускается подошву фундамента мелкого заложения располагать на подсыпках
толщиной не менее 0,3 м, устраиваемых из щебенистых, галечниковых, гравелистых
или песчаных грунтов.
Подсыпки под фундаменты, сооружаемые в пределах
суходолов, должны устраиваться на предварительно очищенных от растительного
покрова площадках.
Размеры подсыпки под подошвой фундамента в плане
следует назначать с расчетом, чтобы ширина бермы была на 0,5 м больше размеров
фундамента. Откосы подсыпки принимаются не круче 1:1,5.
В пределах водотоков подсыпку надлежит устраивать из
камня с откосами 1:1,5.
7.22. На немерзлых грунтах с твердыми включениями, а
также любых мерзлых грунтах следует применять забивные стальные сваи.
7.23. В зависимости от свободной длины (см. пп. 7.65 и 7.75 Инструкции) сваи
рекомендуется применять фундаменты, состоящие:
а) из одиночных деревянных вертикальных свай — при
свободной их длине до 2 м с постановкой горизонтальных продольных и поперечных
схваток около верхних концов свай. При свободной длине свай менее 1 м
постановка схваток необязательна;
б) из пакетных деревянных вертикальных свай — при
свободной их длине до 4 м с постановкой горизонтальных продольных и поперечных
схваток около верхних концов свай, при свободной длине сваи менее 2 м
постановка схваток необязательна;
в) из вертикальных и наклонных деревянных свай (как
одиночных, так и пакетных) — при свободной их длине не свыше 4 м;
г) из стальных и железобетонных вертикальных свай —
при свободной их длине не свыше 6 м, при условии обеспечения требуемой
жесткости опор;
д) из вертикальных свай любого типа, объединенных
пространственным каркасом, — при глубинах воды свыше 4 м.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
7.24. Несущую способность по грунту сваи в мерзлых
грунтах следует определять по расчетному отказу.
7.25. Глубина погружения свай в грунт определяется в
зависимости от расчетной нагрузки на сваю и геологических условий, но должна
быть для висячих свай не менее 3 м от уровня возможного местного размыва дна
реки у данной опоры.
В случаях последующего устройства вокруг свайного
фундамента ряжа с загрузкой камнем может быть допущена меньшая глубина забивки
свай, но при условии получения требуемого отказа.
Для свай-стоек глубина погружения определяется
отметкой опорного пласта грунта.
7.26. Сваи, работающие на растягивающие усилия, должны
иметь необходимую прочность на растяжение в сопряжениях с ростверком (плитой) в
стыках и заделке их в грунте.
7.27. При расчетном шарнирном опирании свай на
скальную породу их низ должен быть заглублен в неразмываемую толщу плотных или
средней плотности наносных отложений не менее чем на 1 м. При необходимости свайный
фундамент укрепляется путем обсыпки камнем (например, ограждением в виде
ряжевой перемычки высотой не менее 1 м, заполненной камнем).
При опирании свай непосредственно на скалу (без
укрепления путем обсыпки камнем), глубине забивки свай ниже уровня размыва
менее 3 м, а также во всех случаях, когда глубина воды в месте устройства опор
более 4 м, свайные фундаменты должны сооружаться с применением подводных
каркасов, связей или наклонных свай.
7.28. При просадочных грунтах рекомендуется применять
свайные фундаменты, сваи которых по возможности должны проходить сквозь
просадочную толщу грунта.
7.29. В конструкции фундаментов с наклонными сваями
следует предусматривать сваи, имеющие наклоны вдоль и поперек оси моста.
7.30. Если фундаменты из одних вертикальных свай не
могут воспринять расчетные горизонтальные нагрузки, то независимо от свободной
длины свай часть из них или все следует располагать с наклоном от 5:1 до 2:1 и
в особых случаях до 1:1.
7.31. Сваи размещаются в рядовом или шахматном порядке
с расчетом возможно более равномерного распределения на них нагрузки.
Расстояние между осями забивных висячих свай должно быть не менее трех толщин
свай в уровне их острия и не менее 1,5 толщин свай — в уровне низа плиты
(ростверка), а для свай-оболочек — не менее 1 м в свету. При двухрядном
расположении вертикальных свай допускается уменьшать расстояние между осями
рядов до двух толщин свай.
Расстояние между осями свай-стоек в уровне их низа
должно быть не менее двух толщин свай.
7.32. Размещение свай в плане внецентренно
нагруженного фундамента следует производить в соответствии с расчетной
нагрузкой, действующей в плоскости подошвы плиты ростверка. При этом
равнодействующая постоянных сил, действующих на свайный фундамент, должна
проходить возможно ближе к центру тяжести плана свайного фундамента в уровне
нижних концов свай.
7.33. Для фундаментов допускается
использовать одиночные деревянные сваи с диаметром в верхнем отрубе не менее 18
см. При необходимости устройства стыка сваи (рис. 59) последний выполняется на штыре и стальных накладках
(полосовых, уголковых, швеллерных) в количестве не менее 4 штук, прикрепляемых
4 — 6 шурупами или глухарями каждая. Длина накладок должна быть равна трем
диаметрам свай. Накладки свай, погружаемых через каркасы, должны быть плоскими,
поставленными с расчетом, чтобы головки болтов и гайки с концами болтов были
заподлицо с поверхностью ствола сваи, а поперечное сечение сваи — постоянным по
всей длине, что должно быть оговорено в проекте.
Рис. 59. Стык деревянных свай:
a — в торец с накладками; б — в торец с патрубком;
в — вполдерева с хомутами; 1 — накладки из
металлической полосы или уголка; 2 — шуруп; 3 — стык; 4 —
патрубок; 7 — штырь
(Измененная редакция. Изм. № 1)
7.34. Стыки одиночных деревянных свай следует
располагать в разных уровнях и не менее чем на 1,5 — 2 м ниже уровня возможного
местного размыва.
Если стыки свай не заглублены в грунт, в их уровне
должны быть поставлены схватки.
7.35. Пакетные сваи составляются из бревен или
брусьев, соединяемых между собой болтами. Стыки бревен или брусьев размещаются
вразбежку с расстоянием между стыками смежных элементов не менее 1,5 м и
перекрываются стальными, преимущественно уголковыми накладками длиной, равной
трем диаметрам бревна или стороны бруса на болтах, по 4 — 6 болтов в накладке.
Расстояние между болтами, скрепляющими бревна или
брусья в пакет, не должны превышать (в каждом ряду) 55 см. Сваи, погружаемые в
каркасах, должны удовлетворять требованию, приведенному в п. 7.33.
7.36. На поймах и суходолах низ насадок и схваток
свайных опор необходимо располагать выше естественной поверхности грунта не
менее чем на 0,5 м; в руслах рек — возможно ближе к уровню воды.
7.37. В случае необходимости укрепления грунта дна
реки от размывов следует применять каменную наброску, габионы и др.
7.38. Подводные диагональные связи применять не
рекомендуется, но допускается при условии обеспечения систематического надзора
и подтягивания тяжей, что должно быть оговорено в проекте.
7.39. В местах залегания с поверхности больших толщ
слабых и относительно слабых грунтов допускается применение забивных свай с
уширенными пятами. Текучие и текуче-пластичные грунты, а также торф, как
правило, должны быть пройдены стволом сваи, а уширенная пята заведена в
нижележащие более прочные грунты. В тех случаях, когда из материала уширенной
пяты можно создать сваю, длина которой достаточна для заведения ее нижнего
конца в грунт с высокой несущей способностью, применение забивных свай с
уширенными пятами нецелесообразно.
Уширенные пяты забивных деревянных свай рекомендуется
устраивать в комлевой части и конструировать по схемам» приведённым на рис. 60.
Рис. 60. Забивные деревянные сваи с уширенной пятой:
а — из двух продольных коротышей; б — из четырех
продольных коротышей;
1 — свая; 2 — коротыш; 3 — болты
(Измененная редакция. Изм. № 1)
7.40. Головы деревянных свай должны быть объединены
деревянным или стальным ростверком, обеспечивающим распределение на сваи
нагрузок, действующих на свайный фундамент. В особых случаях допускается головы
свай объединять железобетонной плитой.
7.41. Толщина насадок деревянных ростверков должна
быть не менее 22 см, а ширина — обеспечивать перекрытие голов свай ряда.
Соединение свай с насадками должно осуществляться хомутами либо планками, на
болтах и шурупах (глухарях) с постановкой осевых штырей.
7.42. Деревянные элементы распределительной клетки
ростверка должны быть скреплены с насадками и между собой штырями, а
металлические элементы с деревянными соединены костылями либо шурупами.
7.43. Схватки всех видов должны быть прирублены к
сваям в чашку и прикреплены к ним болтами. Для обеспечения заделки голов свай
схватки должны быть парными.
7.44. Железобетонные сваи должны объединяться
железобетонной плитой.
Высота монолитной плиты назначается по расчету, но не
менее 50 см. Головы свай или свай-оболочек должны быть заделаны в плиту не менее
чем на 15 см при условии, что остальная часть заделки осуществляется с помощью
выпусков стержней продольной арматуры (без устройства крюков) на длину,
определенную расчетом, но не менее 20 диаметров стержня при арматуре
периодического профиля и 40 диаметров стержня — при гладкой арматуре.
Расстояние от края плиты до грани сваи должно быть не менее 25 см. Марка бетона
плиты должна быть не ниже 150.
7.45. Головы стальных свай рекомендуется объединять
ростверком из стальных конструкций, жестко соединенных со сваями при помощи
привариваемых к ним переходных опорных башмаков.
7.46. Ширину ряжа (вдоль моста) следует назначать не
менее ⅓ его высоты и не менее 2 м. Верх ряжа должен возвышаться над
наивысшим уровнем ледохода вероятностью превышения 10 % не менее чем на 1 м и
не менее чем на 0,75 м над рабочим горизонтом воды. Высота ряжа назначается с
запасом 5 % на осадку и усушку.
7.47. На суходолах и реках со слабым течением ряжи
рекомендуются прямоугольными в плане. Ряжи, подверженные действию льда, следует
совмещать с ледорезами. В этом случае с верховой стороны ряжа необходимо
устраивать вертикальное режущее ребро. При сильном ледоходе ряжи следует
устраивать с ледорезами, имеющими режущее ребро с наклоном 1:1,5 — 1:1,75. На
реках с особо сильным ледоходом необходимо предусматривать также сооружение
аванпостных ледорезов.
7.48. Венцы стен ряжа укладываются или с просветами,
равными высоте бруса или окантованного бревна, или вплотную друг к другу.
7.49. Ряж заполняется камнем. При ряжах, венцы которых
укладываются с просветами, размеры камня должны быть больше просветов.
7.50. Ряжи следует рубить из брусьев сечением не
меньше 18×18 см, либо из круглых или окантованных на два каната бревен
диаметром не меньше 18 см. Диаметр бревен и размеры поперечных сечений брусьев
принимаются в зависимости от величин давлений, передаваемых на ряж.
7.51. Между наружными стенами ряжа необходимо
устраивать поперечные и продольные перегородки (внутренние стены). Размеры
сторон ячеек, образуемых внутренними стенами, не должны превышать 2 м.
7.52. Стыки бревен или брусьев в стенах ряжа следует
располагать вразбежку. В крайних ячейках ряжа стыкование бревен или брусьев не
допускается.
7.53. В углах наружных стен ряжа, а также в местах
примыкания перегородок должны устанавливаться вертикальные брусья или
окантованные бревна-сжимы с овальными по высоте дырами (прорезями) для болтов,
через три венца в четвертом.
В поперечном направлении наружные стены ряжа должны
соединяться также стальными тяжами диаметром 22 мм, пропускаемыми через сжимы.
7.54. Под опорными частями опирающихся на ряж
конструкций или под стойками рамных надстроек должны делаться стены на всю
высоту ряжа. В других местах поперечные и продольные стены можно выполнять в
виде отдельных распорок высотой в несколько венцов, располагая их по фасаду
ряжа в шахматном порядке. Венцы ряжа следует соединять между собой штырями.
7.55. В нижней части ряжа должен быть устроен пол
(днище) на высоте 2 — 4 венца от низа (тем выше, чем слабее грунт) из бревен,
врубленных в венцы наружных стен. Расстояние между бревнами пола следует
назначать в зависимости от крупности камня, которым загружается ряж.
В ряжах, устанавливаемых на плаву, венцы,
расположенные ниже пола, соединяются стальными хомутами с двумя рядами венцов,
расположенных выше пола.
7.56. Ряжи устанавливаются на выровненное каменной
наброской дно. Нижние два венца ряжа должны быть заделаны в подсыпку.
7.57. Для предохранения от подмыва по периметру ряжа
следует устраивать каменную наброску на высоту 1,0 — 1,5 м выше подошвы ряжа с
горизонтальной бермой шириной не менее 0,5 м и с уклоном откосов порядка 1:1,5
— 1:2.
7.58. При проектировании деревянных и стальных
ростверков, а также ряжей, помимо приведенных требований, необходимо
руководствоваться указаниями разделов 8 и 10 по проектированию деревянных
и стальных конструкций.
Расчеты фундаментов
7.59. Расчеты грунтовых оснований и фундаментов
вспомогательных сооружений следует производить по предельным состояниям I и II.
По предельным состояниям I следует рассчитывать как
фундаменты мелкого заложения, так и свайные. Расчеты выполняют:
а) на прочность и устойчивость формы конструкции
фундамента (по материалу) согласно разделам 8 — 10;
б) на прочность (устойчивость) грунтовых оснований
фундаментов мелкого заложения, а также несущую способность по грунту свайных
фундаментов согласно настоящему разделу;
в) на устойчивость положения фундаментов (против
опрокидывания и скольжения) согласно разделу 1.
Фундаменты вспомогательных сооружений не рассчитывают
на действие сил пучения.
По второму предельному состоянию следует рассчитывать
массивные, ряжевые и лежневые фундаменты, проверяя положение равнодействующей
нормальных нагрузок в уровне подошвы этих фундаментов согласно п. 7.63.
В расчетах оснований и фундаментов горизонтальные
нагрузки необходимо учитывать действующими либо вдоль, либо поперек оси моста.
7.60. Расчеты прочности оснований фундаментов мелкого
заложения следует производить по формуле
(или
1,3R согласно п. 7.10),
где σ — наибольшее напряжение на грунт;
N — осевая
сжимающая сила от расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента;
М — момент в
уровне подошвы фундамента относительно его центра тяжести от расчетных
нагрузок;
F и W — площадь
и момент сопротивления подошвы фундамента;
R — расчетное
сопротивление осевому сжатию грунта в уровне подошвы фундамента.
Если (где W — момент сопротивления
подошвы фундамента, относящийся к наименее нагруженному ребру), то наибольшее
напряжение в грунте под фундаментом допускается определять исходя из треугольной
формы эпюры сжимающих напряжений, построенной в пределах части подошвы таким
образом, чтобы объем этой эпюры равнялся величине равнодействующей расчетных
нагрузок, воспринимаемых фундаментом, а сама равнодействующая проходила через
центр тяжести эпюры. В этом случае при фундаменте прямоугольной формы величину
наибольшего напряжения в грунте следует определять по формуле
где а — длина подошвы фундамента;
b — ширина
подошвы фундамента (в направлении, перпендикулярном плоскости действия момента М).
Примечания.
1. Если ниже несущего пласта (на который опирается подошва фундамента мелкого
заложения) залегает слой более слабого грунта, то необходимо дополнительно
проверить прочность этого слоя с учетом распределения давления под углом 10° к
вертикали в несущем пласте из песчаных грунтов и 5° — из глинистых грунтов.
Указанная проверка производится на нагрузку, равную сумме осевой сжимающей силы
N и веса столба грунта, площадь основания которого в уровне кровли
слабого слоя определяется указанными выше углами распределения давления.
2. Объемный
вес загруженного камнем ряжа следует принимать равным 1,9 тс/м3. При
проверке устойчивости вес части ряжа, погруженного в воду, принимать равным 1,2
тс/м3.
3. Расчетные значения площади F, момента сопротивления W подошвы
ряжевого фундамента принимают равным 0,7 от величин, вычисленных по габаритным
размерам их внешнего контура.
7.61. Проверка устойчивости
против скольжения производится с учетом взвешивающего действия воды при
наивысшем рабочем уровне, при следующих значениях коэффициентов трения подошвы
фундамента по грунту:
Для глин и скальных грунтов с смыливающейся
поверхностью (глинистые известняки, глинистые сланцы и т.п.) при затоплении
водой 0,10
Для тех же грунтов во влажном состоянии 0,25
Для тех же грунтов в сухом состоянии 0,30
Для суглинков и супесей 0,30
Для песков 0,40
Для гравелистых и галечниковых грунтов 0,50
Для скальных пород с несмыливающейся поверхностью 0,60
7.62. Не рекомендуется располагать фундаменты
вспомогательных сооружений:
на крутых склонах;
при наличии под несущим пластом слоя немерзлого
слабого или мерзлого оттаивающего в процессе эксплуатации вспомогательного
сооружения глинистого грунта;
при наличии прослоек водонасыщенного грунта,
подстилаемого глиной.
При необходимости такого расположения фундаментов их
следует рассчитывать на устойчивость против глубокого сдвига-смещения
фундамента совместно с грунтом по кругло-цилиндрической поверхности скольжения.
Кроме того, для сооружений, возводимых на крутых склонах, следует проверять
возможность возникновения локальных оползневых сдвигов на ранее устойчивых
склонах, вследствие дополнительного их нагружения весом насыпи или опоры,
нарушения устойчивости пластов грунта в процессе производства работ или
изменения режима грунтовых вод.
7.63. Для оснований фундаментов
мелкого заложения (массивного, ряжевого и лежневого типов), рассчитываемых без
учета заделки в грунте, положение равнодействующей активных сил,
характеризуемое относительным эксцентриситетом должно быть ограничено
следующими пределами:
1) на нескальных грунтах при отсутствии бокового
давления грунта на фундамент:
а) при учете только постоянных нагрузок — 0,2;
б) при учете постоянных и временных нагрузок — 1,0;
2) на нескальных грунтах при наличии бокового давления
грунта на фундамент:
а) при учете только постоянных нагрузок — 0,5;
б) при учете постоянных и временных нагрузок — 0,6;
3) на скальных породах, при учете постоянных и
временных нагрузок — 1,2,
где — эксцентриситет приложения вертикальной
равнодействующей N относительно центра тяжести подошвы фундамента;
М — момент
действующих сил относительно главной центральной оси подошвы фундамента;
—
радиус ядра сечения по подошве фундамента, причем момент сопротивления W
относится к менее нагруженной грани.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
7.64. В общем случае свайные фундаменты следует
рассчитывать, как пространственные конструкции. Расчет свайных фундаментов,
имеющих вертикальную плоскость симметрии, на нагрузки, действующие в этой
плоскости, допускается производить по плоской расчетной схеме, представляющей
собой проекцию фундамента на указанную плоскость. По плоской расчетной схеме
допускается рассчитывать также фундаменты с одними вертикальными сваями на
нагрузки, действующие в вертикальной плоскости, которая проходит через центр
тяжести поперечных сечений всех свай перпендикулярно вертикальной плоскости
симметрии фундамента.
7.65. При срезке грунта или возможности размыва дна
расчетную поверхность грунта следует принимать соответственно на отметке срезки
или местного размыва у опоры.
7.66. В случае, если конструкция
сопряжения свай с вышерасположенной частью фундамента (плитой фундамента,
распределительной балкой или насадкой) полностью исключает возможность их
взаимного поворота, следует принимать верхние концы свай жестко защемленными; в
противном случае — шарнирно закрепленными.
Примыкание верхних концов деревянных свай к насадкам
следует рассматривать, как шарнирное.
7.67. Перемещения фундаментной
конструкции, усилия, действующие на каждую сваю, а также гибкость свай
допускается определять в предположении, что сваи в нижней части имеют жесткую
заделку (закрепление против поперечных смещений и поворота), расположенную на
глубине hм от
расчетной поверхности грунта. Исключение составляют фундаменты со сваями,
погруженными в грунт на глубину менее 3 м и опертыми на скальную породу, а также
фундаменты со сваями, погруженными в грунт с предварительным устройством
уширения в нижней части свай. Такие фундаменты рекомендуется рассчитывать,
рассматривая закрепление свай в грунте шарнирным. При опирании свай на скальную
породу шарнир следует принимать на уровне поверхности скальной породы, а при
наличии у свай уширения — на уровне верха уширения.
7.68. В случаях, когда замена
закрепления верхнего и нижнего концов свай, принятого согласно пп. 7.66 и 7.67, на
шарнирное не приводит к геометрической изменяемости конструкции, допускается
расчет фундамента (за исключением определения гибкости свай) упрощать, принимая
сваи шарнирно закрепленными вверху и внизу.
7.69. Глубину hм расположения жесткой
заделки (см. п. 7.67)
следует определять по формуле:
а) при h ≤ 2ηd
б) при h ≥ 2ηd hм = ηd,
где h — глубина погружения сваи, считая от расчетной
поверхности грунта;
d
— толщина ствола сваи (сторона квадратного сечения или диаметр круглого);
η — коэффициент, принимаемый по
табл. 43
в зависимости от материала сваи и вида верхнего слоя грунта (считая от его
расчетной поверхности).
Таблица 43
Вид |
Коэффициент η для свай |
|
деревянных |
железобетонных и |
|
Пески и супеси средней |
4,5 |
6 |
Пески и супеси рыхлые, суглинки |
5 |
7 |
Илы, суглинки и глины |
6 |
8 |
В тех случаях, когда сваи заделаны в грунте, который
сохраняется в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации временного
сооружения, величину hм следует
определять по формуле hм = ηd независимо от глубины h.
7.70. Если по расчету получаются растягивающие усилия в
сваях, то в случаях, когда конструкция сопряжения свай с вышерасположенной
частью фундамента не может обеспечить передачу таких усилий, требуется
повторить расчет, изменив плоскую расчетную схему фундамента путем исключения
из нее растянутых свай.
7.71. Свайные фундаменты следует
рассчитывать согласно прилож. 16, раздел 1 которого содержит формулы, охватывающие
расчеты свайных фундаментов, не усиленных каркасом, а раздел 2 — расчеты
свайных фундаментов, усиленных каркасом, соединенным с плитой или балками
ростверка. Предполагается, что каркас внизу имеет решетку, в ячейках которой
без зазоров расположены сваи. Это требование должно обеспечиваться надежными
методами заклинки свай в ячейках каркаса (дерево-металлическими клиньями,
мешками с цементом и т.п.).
В расчетах свайных фундаментов допускается
использование формул, приведенных в пп. 7.72 — 7.74.
7.72. Если в фундаменте только
вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как жестко заделанные в
вышерасположенной конструкции (см. п. 7.66) и в грунте (см. п. 7.67), то продольное усилие N и наибольший
изгибающий момент М в свае допускается определять по формулам
где Рх, Нх и М0
— вертикальная и горизонтальная составляющие внешней нагрузки на фундамент и ее
момент относительно точки О, расположенной в уровне низа конструкции,
объединяющей головы свай, на вертикали, проходящей через центр тяжести
поперечных сечений всех свай (рис. 61);
nоб — общее число свай в
фундаменте;
х —
координата головы сваи, для которой определяется продольная сила N;
хi — координата
головы сваи каждого (i-го) ряда, перпендикулярного плоскости действия
внешней нагрузки (i-ой сваи на плоской схеме — см. рис. 61);
ki — число
свай в каждом (i-ом) ряду;
l0 — длина участка сваи над
расчетной поверхностью грунта; при подошве плиты фундамента, расположенной на
уровне этой поверхности или ниже, следует принимать l0 = 0;
hм — глубина расположения жесткой заделки сваи, считая
от расчетной поверхности грунта (определяется по п. 7.69).
7.73. Если в фундаменте только
вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как шарнирно прикрепленные к
вышерасположенной конструкции (см. п. 7.66) и жестко заделанные в грунте (см. п. 7.67), то продольное усилие N и наибольший (по
длине свай) изгибающий момент М1 в поперечном сечении
допускается определять по формулам
где d — толщина ствола сваи;
η1 — коэффициент, принимаемый равным 0,5, за исключением
районов распространения вечномерзлых грунтов, для которых следует принимать η1
= 1,0;
η —
коэффициент, принимаемый по п. 7.69.
Остальные величины пояснены в п. 7.72.
Рис. 61. Расчетная схема фундамента из вертикальных
свай
7.74. Для свайных фундаментов с
симметричной плоской расчетной схемой, показанной на рис. 62, допускается согласно п. 7.68 принимать сваи шарнирно закрепленными вверху и внизу
и при показателе наклона свай iн ≥
3 продольные усилия N определять по формулам:
а) в наклонных сваях
б) в вертикальных сваях
где nн и nв — число наклонных и
вертикальных свай;
е —
расстояние на плоской расчетной схеме между вертикальными сваями и осью опоры
(см. рис. 62);
Pz, Hх и M0 —
по п. 7.72.
Рис. 62. Расчетная схема фундамента с вертикальными и
наклонными сваями
7.75. Свободную длину свай lc следует
определять с учетом вида закрепления свай вверху и внизу, принимаемого по пп. 7.66 и 7.67, и
схемы расположения свай в фундаменте:
а) в случае однорядного фундамента, как правило,
следует принимать lc = 2lм;
б) в случае наличия в фундаменте наклонных свай,
сопротивляющихся смещению конструкции, объединяющей головы свай, в любом
направлении, допускается принимать:
lc
= 0,5lм при заделке свай вверху и внизу;
lc
= 0,75lм при заделке вверху и шарнире внизу или при шарнире
вверху и заделке внизу;
lc
= lм при шарнирах вверху и внизу;
в) в остальных случаях допускается принимать:
lc
= lм при заделке свай вверху и внизу;
lc
= 2lм при заделке вверху и шарнире внизу или при шарнире
вверху и заделке внизу.
Здесь lм длина изгиба сваи. Если свая рассматривается как
жестко защемленная в грунте, длину изгиба сваи следует определять по формуле
а если свая рассматривается как шарнирно закрепленная
в грунте — принимать равной расстоянию по вертикали от головы сваи до места
расположения шарнира (см. п. 7.67).
Для фундаментов, усиленных каркасом (см. п. 7.71),
свободную длину l0 свай
следует принимать согласно прилож. 16.
7.76. Несущую способность грунтового основания
фундаментов из свай следует проверять по формуле
где Nmax — наибольшее продольное усилие в свае;
Р —
расчетная несущая способность одиночной сваи при сжатии;
m
и m1 —
коэффициенты условий работы.
В случаях, когда свайный фундамент имеет монолитную
плиту, лежащую на грунте или заглубленную в любой грунт, кроме илов, текучих
или текучепластичных глин и суглинков, следует принимать m = 1,1; в
остальных случаях m = 1.
В случаях, когда в направлении действия внешних
нагрузок фундамент имеет один или несколько рядов из четырех или более свай и в
составе нагрузок учитывается давление ветра и льда, допускается принимать m1 = 1,1; в остальных
случаях m1 = 1.
Если Nmin + G <
0, должно быть дополнительно проверено условие |Nmin + G| < Po,
где Nmin — наименьшее продольное усилие в верхнем сечении сваи (отрицательно
при растяжении);
G
— собственный вес сваи;
Рo — расчетная несущая
способность одиночной сваи при растяжении.
Рис. 63 Схема для расчета конструкции, объединяющей
головы сваи
7.77. Прочность конструкции, объединяющей головы свай,
следует рассчитывать, учитывая фактическую передачу усилий на нее от обстройки
опоры и от свай (рис. 63), а при наличии каркаса и от каркаса.
Прочность каркаса следует рассчитывать, рассматривая его закрепленным на конструкции,
объединяющей головы свай, и загруженным усилиями, передаваемыми сваями решетке
каркаса.
8. ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Общие требования
8.1. Расчеты и конструирование узлов деревянных
конструкций вспомогательных сооружений должны выполняться в соответствии с
главой СНиП II-25-80
«Деревянные конструкции. Нормы проектирования» с учетом дополнительных
требований пп. 8.2
— 8.21
и значений коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, приведенных
в разделах 1,
3 — 7.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
8.2. В деревянных конструкциях вспомогательных сооружений
следует применять древесину, удовлетворяющую требованиям ГОСТ
2695-71, ГОСТ 8486-66,
ГОСТ
9462-71 и ГОСТ
9463-72, и в том числе:
а) в прогонах, пакетах подкрановых эстакад и рабочих
мостиков — древесину хвойных пород, удовлетворяющую требованиям ко второму
сорту. При расчете указанных элементов коэффициент надежности по назначению γn (см. дополнение к п.
2.3 Инструкции) принимают равным 1;
б) в элементах прочих несущих конструкций — древесину
хвойных и лиственных пород, отвечающую требованиям ко второму сорту;
в) в элементах вспомогательного назначения, повреждение
которых не нарушает целостности несущих конструкций, — древесину хвойных и
лиственных пород третьего сорта;
г) в элементах деревянной опалубки — по указаниям раздела
5, принимая требования к качеству древесины основных несущих элементов по
подпункту «б» и прочих элементов по подпункту «в»
настоящего пункта.
Примечание. В
конструкциях тепляков, утеплений опалубки, настилов тротуаров, ограждений
допускается использовать кругляк толщиной 4 — 7 см (жерди) и подтоварник.
(Новая редакция. Изм. № 1)
8.3. Лесоматериалы, бывшие в употреблении, допускаются
к применению при условии, что они удовлетворяют по качеству всем приведенным
выше требованиям.
8.4. Влажность древесины для изготовления конструкций,
работающих с полным использованием расчетных сопротивлений либо требующих особо
тщательного изготовления и плотной пригонки (опалубка, инвентарные конструкции)
должна быть не более 25 %, а для окрашиваемых конструкций — не более 20 %.
Влажность клееных конструкций должна приниматься по СНиП II-25-80.
В остальных случаях влажность древесины
не ограничивается.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
8.5. Шпалы и брусья для подкрановых и перекаточных
путей должны применяться типов IБ и IIБ из хвойных пород.
8.6. При назначении расчетных сопротивлений влияние
условий эксплуатации учитывается только в следующих случаях:
а) расчетные сопротивления древесины конструкций,
расположенных под водой, снижаются умножением на коэффициент условий работы,
равный 0,9;
б) расчетные сопротивления элементов опалубки и
тепляков, подвергающихся воздействию пара, снижаются умножением на коэффициент
условий работы, равный 0,8.
8.7. Расчетные сопротивления элементов заборного
крепления ограждения котлованов повышаются умножением на коэффициент условий
работы, равный 1,1.
При расчете элементов опалубки монолитных конструкций
(кроме поддерживающих лесов) расчетные сопротивления древесины и фанеры
увеличиваются умножением на коэффициент условий работы, равный 1,15.
Расчетные сопротивления на изгиб, растяжение, сжатие и
смятие вдоль торца прогонов и пакетов подкрановых эстакад, рабочих мостиков,
тротуаров при действии временной вертикальной нагрузки увеличиваются умножением
на коэффициент условий работы 1,10.
При расчетах на смятие сопряжения насадок со сваями
(стойками) вводится коэффициент условий работы т = 1,2.
Расчетную несущую способность цилиндрических нагелей в
соединениях надземных конструкций определяют согласно главе СНиП II-25-80. Величину расчетной несущей способности умножают:
для всех видов нагелей и нагрузок — на коэффициент
условий работы т = 1,25;
для гвоздевых соединений, работающих на боковое
давление бетонной смеси, — на коэффициент условий работы т = 1,75.
Расчетную несущую способность нагелей в соединениях
элементов конструкций, подвергающихся длительному увлажнению (в том числе
пропариванию), снижают умножением на коэффициент условий работы т =
0,85.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
8.8. Размеры сечений элементов и деталей должны быть
не менее указанных в табл. 44. Конструирование элементов из круглого леса
должно производиться с учетом сбега бревен, равного 1 см на 1 пог. м бревна.
Таблица 44
Наименование |
Наименьшие размеры |
Толщина, см: |
|
настилов |
4 |
перил |
2 |
Диаметр бревен в тонком конце, |
|
основных |
18 |
второстепенных |
14 |
Размер пластин, см |
18/2 |
Размер большей стороны брусьев |
|
основных |
16 |
связей, |
8 |
Диаметр гвоздей, мм |
3 |
Толщина стальных накладок, мм |
6 |
Толщина шайб, мм |
4 |
Диаметр болтов, мм |
16 |
Диаметр нагелей (штырей), мм |
12 |
8.9. В изгибаемых элементах, в сечениях с наибольшими
изгибающими моментами, необходимо избегать ослабления подрезками крайних
растянутых волокон. Глубина подрезки в опорных сечениях допускается не более
чем на 1/3 толщины элемента, длина опорной площади подрезки не должна превышать
толщины элемента.
Глубина врубок и врезок в стойках, насадках и связях
должна быть не более 1/3 толщины элемента и не менее 2 см в брусьях и 3 см в
бревнах. Рабочую плоскость смятия, как правило, следует располагать
перпендикулярно к оси примыкающего сжатого элемента.
Несимметричное ослабление сечения стоек не должно
превышать 0,4 площади поперечного сечения и симметричное — 0,5.
8.10. Для уменьшения размеров поперечного сечения
элементов, работа которых определяется напряжением на смятие древесины поперек
волокон, следует применять в узлах металлические прокладки. Прокладки должны
рассчитываться на изгиб.
Скобы в узловых сопряжениях применяются только в
качестве нерасчетных скреплений.
8.11. Неинвентарные деревянные конструкции могут
проектироваться без соблюдения требований о проветривании и доступе к местам
соединения для осмотра. При сроке службы деревянных конструкций менее 5 лет
допускается не предусматривать их защиты от загнивания.
Дополнительные требования к деревянным опорам
подкрановых эстакад, рабочих мостиков, монтажных подмостей
8.12. Опоры следует проектировать свайными, свайно-рамными,
рамно-ряжевыми, ряжевыми, лежневыми или клеточными (последние преимущественно
для устоев высотой не более 2 м). При установке опор вне русла реки на лежневое
основание должны быть приняты меры к отводу от опор поверхностных вод и
обеспечению защиты основания от подмыва, пучения и просадки грунта.
При высоте до 6 м и пролетах до 6 м рекомендуется
применять плоские свайные опоры.
При больших высотах и пролетах следует применять
двухрядные башенные опоры с расстоянием по фасаду моста 1/4 — 1/5 высоты опоры.
При высоте опоры над грунтом более 2 м должны
ставиться диагональные схватки, крепящиеся к сваям на врубках с болтами.
При высоте опор более 6 м следует забивать наклонные
сваи или ставить укосины с уклоном не более 4:1. Разрешается установка верхнего
конца укосины под насадку; нижний конец укосины должен врубаться в вертикальную
откосную сваю или нижнюю насадку.
Насадки должны крепиться к сваям вертикальными штырями
и дополнительно с помощью скоб, двусторонних планок или хомутов.
8.13. Надстройку опор на свайном основании
рекомендуется выполнять, как правило, из инвентарных элементов, а при
соответствующем обосновании из индивидуальных объемных рамных блоков,
изготовляемых в стороне и устанавливаемых в собранном виде.
8.14. Опоры рекомендуется обшивать пластинами толщиной
10 см до уровня на 0,5 м выше горизонта ледохода вероятностью превышения 10 %,
а при возможном карчеходе ограждать защитной заостренной в плане стенкой.
8.15. В клеточных опорах нижний ряд брусьев следует
делать сплошным. Число брусьев в ряду подбирается по условиям смятия поперек
волокон.
Каждый брус должен прикрепляться к нижнему ряду двумя
скобами.
8.16. При устройстве ряжевого основания опор могут
применяться ряжевые опоры на всю высоту или опоры с рамной надстройкой из инвентарных
или индивидуальных конструкций (рамно-ряжевые опоры). На водотоках с сильным
ледоходом рекомендуется рамную надстройку возводить, начиная с отметки на 1,0 м
выше уровня ледохода вероятностью превышения 10 %. Целесообразно высокие ряжи
делать телескопическими.
Выше уровня ледохода ряжи рекомендуется делать со
сквозными наружными стенками без врубок.
При конструировании ряжевых опор должны соблюдаться
требования, изложенные в разделе «Основания и фундаменты».
8.17. Деревянные опоры рассчитывают в предположении,
что укосины, диагональные связи и раскосы не воспринимают вертикальных сил.
Глубина забивки откосных свай опор, а также свай
ледорезов назначается исходя из условной расчетной нагрузки на сваю,
принимаемой 10 тс, если в проекте не указана большая нагрузка.
Усилия D в схватках и диагональных
связях деревянных опор определяют по формуле
где ΣH — сумма горизонтальных
усилий;
α — угол наклона связей к горизонтали.
8.18. Свободную длину стоек башенных опор принимают
равной расстояниям между узлами связей.
Свободную длину свай принимают по указаниям раздела
«Основания и фундаменты».
Гибкость деревянных стоек должна быть не более 100,
связей — 150.
8.19. Расчеты на устойчивость положения опор против
опрокидывания производят относительно сроста наружной коренной сваи при опорах
без укосин или наклонных свай и относительно нижней точки боковой укосины или
наклонной сваи — при опорах с боковыми укосинами или наклонными сваями.
8.20. Длина свободного конца лежней и насадок рам, а
также опорных элементов, к которым примыкают сжатые стойки, должна быть не
менее толщины опорного элемента и не менее 20 см.
Стыки стоек следует осуществлять впритык на штыре с
примыканием торцов всей плоскостью и перекрытием стыка стальными накладками на
болтах или отрезком трубы. При условии расположения
стыков стоек в узлах или непосредственно около узлов, имеющих в обоих
направлениях горизонтальные и диагональные связи, указанные стыки допускается
рассматривать, как конструктивные. В противном случае стыки стоек нужно
рассчитывать, как стыки сжатых поясов сквозных деревянных пролетных строений.
В соединениях связей со стойками обязательно
устройство врубок.
Все соединяемые элементы опор должны быть стянуты
болтами, а при необходимости хомутами. Болты должны иметь стальные шайбы с
обоих концов.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
8.21. При устройстве лежневых опор на просадочных и
пучинистых грунтах следует предусматривать устройство опорных клеток на
оголовках для обеспечения регулировки положения пролетных строений при пучении
и просадках грунта.
9. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
9.1. Расчет несущей способности бетонных и
железобетонных элементов вспомогательных сооружений (свай, ростверков,
фундаментных блоков, стоек и других элементов, не входящих в состав конструкций
постоянных мостов) должен выполняться в соответствии с главой СниП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» с учетом
дополнительных указаний пп. 9.2 — 9.6 и значений коэффициентов
условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в разделах 3 — 7.
9.2. Бетонные и железобетонные
конструкции должны рассчитываться по первому предельному состоянию на прочность
и устойчивость формы и по второму предельному состоянию по деформациям.
Расчеты усталостного разрушения, разрушения под
совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных воздействий внешней
среды, образования и раскрытия трещин допускается не производить.
Примечание.
Расчет по трещиностойкости (третья категория) должен производиться только при
применении арматуры класса A-IV и
выше и арматурных стержней диаметром свыше 30 мм класса AI-AIII.
9.3. Проектные марки бетона должны назначаться только
по прочности.
9.4. Арматура для железобетонных конструкций должна
назначаться в соответствии с общими требованиями СНиП II-21-75. При этом за расчетную температуру принимается
температура, ожидаемая в период производства работ. Допускается применять
арматуру марок, допускаемых СНиП II-21-75
только для температур выше минус 40° и в случае действия температур ниже минус
40 °С при условии снижения расчетных сопротивлений на 30 %.
9.5. В проектах вспомогательных бетонных и
железобетонных конструкций, расположенных в зонах с температурой наиболее
холодной пятидневки ниже минус 40 °С, должно содержаться указание о том, что
изготовление их должно производиться по общим нормам производства работ, без
учета дополнительных технологических требований к конструкциям северного
исполнения.
9.6. При
расчетах закладных анкерных закреплений в бетоне вспомогательных сооружений
следует учитывать коэффициент надежности 1,5 для анкеров в соединении стоек
опор с ростверками.
Для закладных деталей конструкций, эксплуатируемых при
температуре выше минус 40°, должны применяться стали марок, приведенных в главе
СНиП II-21-75.
При температурах ниже минус 40° следует применять стали в соответствии с
рекомендациями раздела 10.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
9.7. Расчет заделки анкеров в бетон необходимо
производить согласно указаниям главы СНиП II-21-75.
При расчете заделки из фасонных профилей сцепления с бетоном принимают равным
10 кгс/ см2 для элементов с гладкой поверхностью и 15 кгс/ см2
для элементов периодического профиля.
Несущую способность анкерного массива следует проверять в
плоскости конца анкеров. При этом нужно учитывать только собственный вес
вышележащего массива и не учитывать работу бетона на растяжение.
Независимо от результатов расчета глубина заделки анкеров
в бетоне должна быть не менее 1 м.
(Введен дополнительно. Изм. № 1)
9.8. Конструкция вертикального анкера
над подвижной опорной частью должна обеспечивать свободу температурных
перемещений.
(Введен дополнительно. Изм. № 1)
10. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
10.1. Проектирование стальных конструкций вспомогательных
сооружений и устройств нужно выполнять в соответствии с главой СНиП
II-23-81 «Стальные конструкции» и с учетом требований главы СНиП
III-18-75 «Металлические конструкции», а также дополнительных
указаний настоящего раздела и значений коэффициентов условий работы и
коэффициентов надежности, приведенных ниже и в табл. 1 п. 1.16 (с учетом
изменений).
Расчетные сопротивления проката, труб, а также сварных и
болтовых соединений конструкций, следует принимать согласно указаниям СНиП
II-23-81 (по пределу текучести).
При расчете элементов стальных конструкций и их
соединений следует учитывать:
а) коэффициент надежности по назначению γn,
принимаемый равным 0,9, за исключением случаев проектирования вспомогательных
сооружений, перечисленных в п. 6.1а Изменений;
б) коэффициенты надежности γm по материалу проката
и труб в зависимости от государственного стандарта или технических условий на
сталь, принимаемые по табл. 1 приложения 16а Изменений (в величинах расчетных
сопротивлений, приведенных в приложении 17а Изменений, коэффициенты надежности
по материалу учтены);
в) коэффициенты надежности по материалу шва γm,
принимаемые равными: 1,25 — при значениях нормативного сопротивления шва не
более 490 МПа (5000 кгс/ см2); 1,35 — при значениях 590 МПа (6000
кгс/ см2) и более;
г) коэффициент надежности kн при определении расчетного усилия (сопротивления)
растяжению стального каната по значению разрывного усилия каната в целом,
установленному государственными стандартами или техническими условиями на
стальные канаты, принимаемый по табл. 1 пп. 1.16 и 6.154 Изменений;
д) коэффициенты условий работы m(γc) и γв, принимаемые по приложению 16а
Изменений.
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.2. Марки и категории стали, а также группы прочности стали
(только для проката по ТУ
14-1-3023-80) в зависимости от климатического района строительства следует
назначать в соответствии с разделом 2 и табл. 50 и 51 главы СНиП
II-23-81, изложенными в сокращенном виде в приложениях 17 и 17а.
В зависимости от степени ответственности конструкций
вспомогательных сооружений, а также условий их эксплуатации эти конструкции
разделяют на 4 группы.
При определении группы конструкций вспомогательных
сооружений и устройств следует руководствоваться следующим ми указаниями:
Группа 1. Сварные инвентарные и
неинвентарные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях
и подвергающиеся непосредственному воздействию динамических, вибрационных и
подвижных нагрузок (пролетные строения и опоры подкрановых, бункерных и
разгрузочных эстакад и рабочих мостиков; подкопровые мосты; подмости для
погружения свай и оболочек; элементы конструкций разгрузочных эстакад,
непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижного состава и т.п.).
Группа 2. Сварные инвентарные и неинвентарные
конструкции либо их элементы, работающие при неизменяющейся, медленно
изменяющейся нагрузке или не подвергающиеся непосредственному воздействию
подвижных или вибрационных нагрузок (монтажные подмости, ростверки, крепление
котлованов, устройства для подъема (опускания) и надвижки, промежуточные опоры,
понтоны и другие растянутые, изгибаемые и растянуто-изгибаемые элементы, а
также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений).
Группа 3. Сварные конструкции либо их
элементы, работающие при отсутствии переменных нагрузок (стойки, колонны,
опорные плиты и другие сжатые и сжато-изогнутые элементы, а также конструкции и
их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений).
Группы 4. Слабонагруженные сварные
конструкции и элементы различных второстепенных устройств и приспособлений
(лестницы, площадки, бункера, оборудование для укладки бетона и т.п., а также
конструкции и элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений).
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.2а. Конструкции группы 1 следует проектировать с
применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной
концентрации напряжений и в необходимых случаях проверять их расчетом на
выносливость согласно главе СНиП II-23-81 (раздел 9).
(Введен дополнительно. Изм. № 1)
10.3. С целью унификации марок стали вспомогательных
сооружений группы 1 конструкций для северных климатических районов I1, I2, II2и II3 с марками
стали для мостовых конструкций, рекомендуется применять марки стали в
соответствии с главой СНиП II-43 «Мосты и трубы» после ее
утверждения, а до этого — по СН
200-62 и ВСН 145-68. Для унификации снабжения прокатом рекомендуется в
первую очередь применять сталь марок Вст3, 09Г2С, 15ХСНД, а для труб — сталь
10Г2 группы В по ГОСТ
8731-74*. Кроме того, следует использовать прокат из углеродистой
и низколегированной стали по ТУ
14-1-3023-80 с гарантированным уровнем механических свойств,
дифференцированным по двум группам прочности.
В случае отсутствия полных данных в сертификатах или
отсутствия сертификатов на металл для вспомогательных сооружений общие правила
приемки, методы отбора образцов для механических испытаний и на химический
состав проводят по ГОСТ
7566-69, ГОСТ
7564-73 и ГОСТ
7565-73. Прокат по вышеуказанным ТУ, дифференцированный по группам
прочности, при отсутствии сертификатов следует принимать по ГОСТ
380-71*.
Механические свойства металла проката устанавливают при
следующих видах испытаний:
а) испытания на статическое (кратковременное) растяжение
для определения временного сопротивления, предела текучести и относительного
удлинения (ГОСТ 1497-73);
б) испытания на ударный изгиб (на надрезанных образцах
типа «шарпи»), а для категорий стали 10 — 15 и после механического старения (ГОСТ
9454-78; ГОСТ
7268-67);
в) испытания на изгиб в холодном состоянии на оправке
диаметром, равным двум толщинам проката, на угол 180°.
Нормативные и расчетные сопротивления проката для
вспомогательных сооружений и устройств приведены в приложении 17а, а нормы
химического состава низколегированных марок стали — в приложении 17б Изменений.
Категории стали назначают по ГОСТ 19281-73
(см. приложение 17в) или ГОСТ
380-71* в зависимости от марки стали и нормируемых характеристик
механических свойств стали при испытании на растяжение, изгиб в холодном
состоянии и ударную вязкость.
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.4. Для гибких элементов вспомогательных сооружений и
устройств (вант, расчалок, якорных закреплений и т.п.) следует применять
стальные канаты:
спиральные по ГОСТ
3062-80, ГОСТ
3063-80 и ГОСТ
3064-80 (в двух последних стандартах рекомендуются диаметры канатов
соответственно 12 — 27 мм и 18 — 25,5 мм);
двойной свивки по ГОСТ
3066-80, ГОСТ
3067-74, ГОСТ
3068-74, ГОСТ
3081-80 и ГОСТ
7669-80, а также по ГОСТ
14954-80;
закрытые несущие по ГОСТ
3092-73, ГОСТ 18900-73*, ГОСТ
18901-73, ГОСТ 18902-73, ГОСТ
7675-73 и ГОСТ
7676-73*.
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.5. Для несущих элементов трубчатого сечения в
конструкциях, предназначенных для эксплуатации в северных климатических районах
районов I1, I2, II2и II3, трубы нужно применять термообработанными с гарантией
нормированных характеристик ударной вязкости.
Элементы конструкций из бесшовных горячедеформированных
труб допускается использовать для инвентарных конструкций вспомогательных
сооружений:
во всех климатических районах, кроме I1, I2, II2 и II3, из стали
марки 20 по ГОСТ
8731-74* с дополнительным требованием к металлу труб по ударной
вязкости при температуре минус 20 °С — не менее 30 Дж/ см2 (3 кгс∙м/
см2);
в климатических районах I2, II2 и II3 из стали марки 09Г2С по ГОСТ
8731-74* с дополнительным требованием по ударной вязкости при
температуре минус 40 °С — не менее 40 Дж/ см2 (4 кгс∙м/ см2)
при толщине стенки до 9 мм и 35 Дж/ см2 (3,5 кгс∙м/см2)
при толщине стенки 10 мм и более или из стали марки 16Г2АФ по ТУ 14-3-829-79;
в климатическом районе I1из стали марки 09Г2С по ТУ 14-3-500-76.
Допускается применение в указанных районах I1, I2, II2 и II3 и стальных
бесшовных труб по ГОСТ
8731-74* группы В из стали марки 10Г2 (без термообработки) при
условии дополнительного контроля ударной вязкости металла каждой партии труб на
образцах типов 1 — 4 по ГОСТ
9454-78. Испытанию на ударную вязкость по ГОСТ
9454-78 подвергаются образцы как в исходном состоянии металла труб, так и
после механического старения. Выбор типа образца с «U»-образным
надрезом производят в зависимости от толщины стенки и диаметра трубы (ГОСТ
8732-78). Температурный режим испытания образцов назначают по ГОСТ 19281-73
в зависимости от категории стали (см. приложение 17в Изменений).
Испытанию на ударную вязкость в исходном состоянии и
после механического старения подвергается металл труб по следующей методике:
отбор заготовок производят от каждой партии труб одной
плавки, одной марки стали, одного размера и одного вида термообработки (при
поставке в термообработанном состоянии). От каждой партии отбирают по две
контрольные трубы, из которых вырезают по ГОСТ
6996-66 заготовки механическим способом или кислородной резкой. Из
заготовок изготавливают механической обработкой образцы по ГОСТ
9454-78 типов 1 — 4 с максимальным приближением их по высоте к толщине
трубы.
Процесс механического старения образцов выполняют по
методике ГОСТ
6996-66 (остаточное удлинение на 10 ± 0,5 %, нагрев до 250 ± 10 °С с
выдержкой в течение 1 часа и т.д.).
Количество образцов для испытания
назначают не менее трех для каждого типа.
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.6. Для фрикционных и обычных соединений высокопрочные
болты необходимо применять по ГОСТ
22353-77 и ГОСТ
22356-77, а гайки и шайбы к ним — по ГОСТ
22354-77 и ГОСТ
22355-77.
Механические свойства высокопрочных болтов по ГОСТ
22356-77 для номинальных диаметров от 16 до 27 мм приведены в приложении
17г Изменений.
Допускается повторное (не более 3-кратного) использование
во фрикционных соединениях высокопрочных болтов (ВПБ), не имеющих задиров и
повреждений на опорных поверхностях и на резьбе болтов и гаек. При этом
надлежит обеспечивать подготовку болтов, гаек и шайб к установке в конструкцию.
При неполном натяжении ВПБ с затяжкой
обычным ключом с крутящим моментом порядка 20 — 30 кгс∙м допускается их
многократное использование до износа в пределах допусков.
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.7. Для болтовых соединений следует назначать болты
(грубой, нормальной и повышенной точности) и гайки в соответствии с
требованиями раздела 2 главы СНиП II-23-81.
Для расчетных болтовых соединений вспомогательных
сооружений следует применять стальные болты и гайки. Болты следует назначать по
приложению 17д и ГОСТ
15589-70*, ГОСТ
7798-70*, ГОСТ
15591-70* и ГОСТ
7796-70*, а при ограничении деформаций соединений — по ГОСТ
7805-70* болты с шестигранной головкой (повышенной точности).
Гайки следует применять по ГОСТ
5915-70, для болтов классов прочности 4.6, 4.8, 5.6 и 5.8 — гайки классов
прочности 4; для болтов классов прочности 6.6 и 8.8 — гайки классов прочности
соответственно 5 и 6.
Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов по СНиП
II-23-81 приведены в приложении 17е Изменений. Расчетные сопротивления
смятию элементов, соединяемых болтами, указаны в приложении 17ж Изменений.
При нецентрализованном изготовлении
нестандартных расчетных болтов для стальных конструкций, эксплуатируемых в
климатических районах I2, II2
и II3, следует применять сталь марки 09Г2С категории 13 по ТУ
14-1-3023-80, гайки к ним из стали 20, 25, 30 и 35 по ГОСТ
1050-74** и 40Х по ГОСТ
4543-71*.
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.8. Для сварки стальных
конструкций вспомогательных сооружений следует применять электроды для ручной
дуговой сварки по ГОСТ
9467-75; сварочную проволоку по ГОСТ
2246-70*; флюсы по ГОСТ
9087-81, а углекислый газ по ГОСТ
8050-76. Материалы для сварки, соответствующие маркам стали, приведены в
приложении 17з Изменений. Нормативные и расчетные сопротивления металла швов
сварных соединений с угловыми швами даны в приложении 17 и Изменений.
Если сварка производится при отрицательной
температуре, следует применять электроды типа Э42А и Э42А-Ф (марок УОНИ-13/55,
УОНИ-13/45) — для углеродистой стали и Э50А и Э50А-Ф тех же марок для
низколегированных сталей.
Сварку низколегированных сталей с углеродистыми
следует выполнять электродами для низколегированных сталей.
Для автоматической (полуавтоматической) сварки
углеродистых сталей следует применять углеродистую стальную сварочную проволоку
марок Св-08А и Св-08ГА по ГОСТ 2246-70* и
плавленный флюс марок ОСЦ 45, ОСЦ-45М, АН-348-А и АН-348-АМ.
Для автоматической (полуавтоматической) сварки
низколегированных сталей следует применять стальную сварочную проволоку марок
Св-08ГА, Св-10НМА, Св-10ГА, Св-10Г2, Св-12ГС по ГОСТ 2246-70* и
плавленный флюс марок ОСЦ-45, АН-348-А, ОСЦ-45М, АН-348-АМ, АН-22, АН-60
(только для поясных угловых швов).
Допускается при соответствующем обосновании применять
другие марки электродов и флюсов, обеспечивающие механические свойства сварных
швов на уровне требований к свойствам основного металла.
Для ручной сварки конструкций из сталей марок ВСт.3сп5
и ВСт.3пс5, эксплуатируемых при температурах ниже минус 40 °С, следует
применять электроды типа Э42А-Ф марки УОНИ-13/45. Для сварки низколегированных
сталей конструкций, эксплуатируемых при температуре ниже минус 40 °С, следует
применять электроды типа Э50А-Ф марки УОНИ-13/55, а для сварки соединительных
(нерасчетных) швов также электроды Э42А-Ф марки УОНИ-13/45.
Основные положения по технологии изготовления элементов
стальных конструкций (обработка кромок, гибка и правка, допуски и т.п.)
определяются главой СНиП III-18-75.
Основным видом сварки соединений
стальных конструкций вспомогательных сооружений на заводах Минтрансстроя рекомендуется
полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа сварочной проволокой
Св-08Г2С (см. приложение 17з).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
10.9. Непосредственная приварка различных
вспомогательных деталей (кронштейны, перила) к несущим элементам конструкций не
допускается. Приваривать эти детали допускается только к ребрам жесткости.
10.10. В конструкциях, предназначенных для
эксплуатации для климатических зон I1, I2, II2
и II3, не допускается приварка диафрагм, связей и ребер жесткости к поясам
балок.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
10.11. В конструкциях, предназначенных для
эксплуатации для климатических зон I1, I2, II2
и II3, следует применять элементы со сплошной стенкой, без обрыва отдельных
частей по длине элемента, а в узлах применять соединения, обеспечивающие
плавное изменение напряжений. Прикрепление отдельных элементов рекомендуется
осуществлять без эксцентриситетов. Пояса балок и стоек следует проектировать
однолистовыми с постоянным сечением.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
10.12. При повторном использовании проката, бывшего в
употреблении, нужно выполнять его подготовку в части исправления дефектных
мест, а в необходимых случаях — их усиление.
Особое внимание следует уделять прочности с учетом
хрупкого разрушения центрально- и внецентренно-растянутых элементов, а также
зон растяжения изгибаемых элементов конструкций, возводимых в климатических
районах I1, I2, II2 и II3.
Проверку на прочность с учетом сопротивления хрупкому
разрушению от хладоломкости указанных элементов и зон растяжения производят
согласно главе СНиП II-23-81 (раздел 10).
Металл указанного проката отбирают и
испытывают аналогично требованиям п. 10.3 Изменений.
(Новая редакция. Изм. № 1)
10.13. В примыкании ребер жесткости к поясам следует
устраивать треугольные срезы углов ребер со стороны стенки балки (рис. 64).
Рис. 64. Примыкание ребер жесткости к поясам балок
Ребра должны плотно прилегать к поясным листам балки,
для чего следует предусматривать постановку прокладок толщиной 16 — 20 мм между
концом ребер и поясом. Допускается приваривать ребра жесткости к листу сжатого
пояса балки, а также к листу нижнего пояса на опоре, только для конструкций,
работающих для климатических зон I1, I2, II2
и II3.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
10.14. Сопряжения углов рамных конструкций
рекомендуется выполнять с помощью вставок.
Ребра жесткости, параллельные стыковым швам стенки,
необходимо удалять от стыков на расстояние, в 10 раз превышающее толщину стенки
(рис. 65).
При пересечении стыковых швов они должны зачищаться на
длину 50 мм (рис. 66).
В сварных узлах не следует допускать пересечения
угловых швов.
10.15. Сварные конструкции для эксплуатации для климатических зон I1,
I2, II2 и II3 рекомендуется
проектировать с широким применением автоматической и полуавтоматической сварки
(взамен ручной).
(Измененная редакция. Изм. № 1)
10.16. В конструкциях, выполненных из УИКМ-60:
а) сечения элементов следует, как правило, применять
симметричными из двух или четырех уголков. В случаях неизбежности применения
элементов из одиночных или строенных уголков несущую способность таких
элементов определяют с учетом эксцентричного приложения нагрузки;
Рис. 65. Расположение ребер жесткости, параллельных
стыковым швам стенки балки:
1 — стык; 2
— ребра жесткости
Рис. 66. Пересечение стыковых швов
б) в башенных опорах с ромбической решеткой при
расстоянии между осями стоек 4 м для увеличения жесткости узла пересечения
раскосов следует ставить дополнительные сквозные стойки (распорки) из марок
УИКМ М16 или М201. Возможно также закрепление узла от выпучивания из плоскости
ферм установкой поперечных ромбических связей;
в) расстояние между поперечными связями,
обеспечивающими неизменяемость пространственной конструкции, назначается по
расчету и во всех случаях должно быть не более 4 м;
г) применение
существующих инвентарных конструкций УИКМ-60 в стоечных вспомогательных
сооружениях, для климатических зон I1, I2, II2
и II3, допускается как исключение, до обеспечения строительных организаций
конструкциями МИК-С, со снижением расчетных сопротивлений на 30 %.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
10.17. В пакетных конструкциях из двутавровых балок
отдельные балки в полупакете связывают между собой, как правило, поперечными
диафрагмами.
Между полупакетами необходимо устанавливать
металлические продольные связи в плоскости верхнего пояса с панелью не более
3,0 м и поперечными связями на расстояниях, не превышающих 5,5 м.
Усилия отпора для проверки элементов, используемых для
уменьшения свободной длины элементов (распорки, стяжки), следует принимать в
размере 3 % продольного усилия сжатого элемента.
10.18. В соединениях с фланцевыми стыками и
фрезерованными торцами элементов сжимающая сила считается полностью
передающейся через торцы.
Во внецентренно сжатых элементах болты или заклепки
указанных соединений проверяются на наибольшее растягивающее усилие от действия
изгибающего момента, соответствующего минимальной продольной силе.
10.19. Расчет прикрепляемых элементов на прочность при
применении фрикционных соединений следует производить по сечению нетто в
предположении, что 50 % усилия, приходящегося на каждый болт в рассматриваемом
сечении, уже передано силами трения.
10.20. При определении прогибов изгибаемых конструкций
со стыками на обычных болтах прогибы балок увеличиваются на 20 %.
10.21. Наименьшие размеры сечений
частей стальных конструкций вспомогательных сооружений, за исключением
понтонов, допускаются следующие (в мм):
Толщина листов, кроме перечисленных ниже случаев 10/8
Толщина планок 8/6
Толщина прокладок 6/4
Толщина опорных листов 16/16
Размеры уголков в основных сечениях 75×75×8
Размеры уголков соединительной решетки составных
стержней 63×40×6
Диаметр болта 16
Диаметр стержневых тяг, подвесок 10
Примечание. В
числителе приведены значения для инвентарных конструкций, в знаменателе — для
конструкций одноразового использования.
Наибольшая толщина проката при соединении частей
болтами или заклепками — 24 мм; в сварных элементах — 30 мм.
Элементы инвентарных стальных конструкций нужно защищать
антикоррозионными покрытиями.
Для неинвентарных конструкций и устройств вид защитного
покрытия элементов и соединений назначают в зависимости от срока службы и
возможностей их повторного использования. Допускается при малом сроке службы не
защищать их антикоррозионными покрытиями.
Тросовые элементы и пучки из высокопрочной проволоки
подлежат антикоррозионной защите (смазке) во всех случаях.
Увеличение толщины проката и стенок труб
взамен защиты конструкций от коррозии не допускается.
(Измененная редакция. Изм. № 1)
10.22. При проектировании алюминиевых конструкций
следует руководствоваться главой СНиП II-24-74
«Алюминиевые конструкции» с учетом значений коэффициентов условий работы и
коэффициентов надежности, приведенных в разделах 1, 3 — 7.
Приложение
1
1. Временные речные причалы.
2. Различные тяговые устройства и приспособления.
3. Подкрановые эстакады и рабочие мостики.
4. Шпунтовые ограждения и закладные крепления
котлованов.
5. Бездонные ящики и перемычки (включая грунтовые).
6. Специальные вспомогательные сооружения,
приспособления и устройства при сооружении фундаментов опор с применением
кессонного способа производства работ.
7. То же с применением опускных колодцев (включая
наплавные).
8. То же на буровых и забивных сваях, столбах,
оболочках.
9. Устройства, приспособления и установки для
подводного бетонирования.
10. Специальные вспомогательные сооружения и
устройства для работы со льда.
11. Стационарная или разборная, переставная, щитовая,
инвентарная и скользящая опалубка для бетонирования мостовых опор и тепляки для
них с искусственным обогревом.
12. Подмости для монтажа пролетных строений.
13. Специальные вспомогательные сооружения,
приспособления и устройства для монтажа железобетонных и металлических
пролетных строений навесным или полунавесным способом.
14. То же способом продольной или поперечной надвижки,
в том числе с применением антифрикционных материалов.
15. То же способом перевозки на плаву.
16. Устройства и приспособления для подъемки
(опускания) пролетных строений.
17. Специальные сооружения и устройства для защиты
вспомогательных конструкций от ледохода, наледи, селя и карчехода.
18. Рабочие подмости, ограждения и рештования.
19. Плашкоуты под плавучие краны, копры, для перевозки
грузов и т.д.
20. Наземные и подводные якоря.
Примечания.
1. Перечень вспомогательных сооружений может быть уточнен в соответствии с п. 1.3.
2.
Проектирование временных и краткосрочных железнодорожных мостов, а также
пролетных строений, устанавливаемых временно на капитальные опоры и
предназначенных для организованного движения поездов, должно выполняться
согласно «Инструкции по проектированию железнодорожных временных и
краткосрочных мостов и труб».
3.
Проектирование подъемно-транспортного оборудования должно выполняться с
использованием рекомендаций руководящих технических материалов (РТМ),
разработанных ВНИИПТмашем и утвержденных Министерством тяжелого и транспортного
машиностроения (№ 24.090 11-76-24.090.33-77).
4. При
проектировании монтажных приспособлений (траверс, стропов, подъемников, стрел)
следует руководствоваться действующей редакцией «Временной инструкции по
проектированию, изготовлению и эксплуатации монтажных приспособлений» (ВСН
42-74 ММСС СССР) с учетом общих требований настоящих «Указаний».
5. Проектирование
форм для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций мостов и
труб должно выполняться согласно требованиям ГОСТ
18886-73 «Формы стальные для изготовления железобетонных и бетонных
изделий. Общие технические требования» и «Руководства по расчету и
проектированию стальных форм» (Стройиздат, 1970) с учетом требований по
допускам, приведенным в главе СНиП III-43-75 и проекте
конструкций.
Приложение 2
ИНВЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО
СТРОИТЕЛЬСТВУ МОСТОВ
Наименование |
Наименование |
Условия применения |
Примечание |
Универсальные конструкции для |
ЦПКБ Мостотреста, |
С |
Марки универсальных инвентарных |
УИКМ-60 (укрупненные) |
СКБ Главмостостроя, |
То же |
|
Мостовые инвентарные |
СКБ Главмостостроя, |
Без |
|
Мостовые инвентарные конструкции |
СКБ Главмостостроя, |
То же |
|
Инвентарное мостостроительное |
Ленгипротрансмост, |
С |
|
Понтоны типа КС и КС-У |
ЦПКБ Главмостостроя, |
Понтоны типов КС-У, КС-3 и КС-63 взаимозаменяемы |
|
То же КС-3 |
ЦПКБ |
||
То же КС-63 |
ЦПКВ Мостотреста, |
Приложение 3
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ИНВЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ
МОСТОСТРОЕНИЯ УИКМ-60
а) Ведомость марок
Назначение марки |
№ марки |
Сечение или |
Длина (в мм) или |
Масса, кг |
Стойка, пояс |
201 1Н |
L L |
3994 3994 |
76,4 73,1 |
То же |
341 |
L |
1590 |
30,4 |
» |
202 2Н |
L L |
1994 1994 |
38,2 36,5 |
» |
342 |
L |
1794 |
34,4 |
» |
343 |
L |
1694 |
32,5 |
Коротыш стойки |
7Н |
L |
594 |
10,9 |
Раскос тяжелый |
203 3Н |
L L |
2290 2290 |
28,0 30,0 |
Раскос легкий |
5Н |
L |
2418 |
21,8 |
Раскос тяжелый |
344 |
L |
2110 |
25,7 |
То же |
345 |
L |
696 |
8,5 |
Раскос легкий |
346 |
L |
1004 |
9,0 |
Распорка |
4 |
L |
1730 |
15,6 |
» |
16Н |
L |
3730 |
33,7 |
Стыковая накладка стоек |
6Н |
L |
780 |
11,8 |
Стыковая накладка раскосов |
9 |
L |
690 |
6,2 |
Накладка (прокладка) |
15Н |
80×580×10 |
— |
3,6 |
Опорный уголок |
206 |
L |
780 |
11,8 |
Соединительная планка стоек |
19 |
180×220×10 |
— |
3,1 |
Соединительные планки раскосов |
20 |
160×180×10 |
— |
2,3 |
27 |
160×260×10 |
— |
3,3 |
|
28 |
160×460×10 |
— |
5,8 |
|
Соединительная планка распорок |
30 |
160×260×10 |
— |
3,3 |
Фасонки стоек |
8 |
265×510×10 |
0,135 |
10,6 |
Слабая плоскость |
14Н |
440×890×10 |
0,330 |
26,0 |
349 |
265×890×10 |
0,162 |
12,7 |
|
350 |
310×435×10 |
0,086 |
6,8 |
|
Фасонки стоек |
211 (11H) |
590×870×10 200×330×5 |
0,491 0,056 |
47,3 |
Сильная плоскость |
12H |
380×590×10 |
0,187 |
14,7 |
22 |
420×610×10 |
0,256 |
20,1 |
|
26 |
610×610×10 |
0,372 |
29,2 |
|
229 (29) |
870×930×10 200×330×5 |
0,764 0,056 |
77,6 |
|
347 |
870×1390×10 |
0,992 |
93,0 |
|
200×250×5 |
0,025 |
|||
348 |
820×870×10 |
0,605 |
55,0 |
|
200×250×5 |
0,025 |
|||
Фасонки связей |
17 |
370×670×10 |
0,233 |
18,6 |
18 |
325×325×10 |
0,075 |
5,9 |
|
23 |
290×600×10 |
0,160 |
12,5 |
|
217 |
290×670×10 |
0,173 |
13,6 |
|
Фасонка ростверков |
258 |
500×590×10 |
0,255 |
19,8 |
Башмаки стойки |
221 (121) |
— |
— |
103,0 |
Башмак фермы |
351 |
— |
— |
260,3 |
Башмак фермы опорный |
352 |
— |
— |
177,8 |
Башмак шарнира нижний |
358 |
— |
— |
176,5 |
Башмак шарнира верхний |
354 |
— |
— |
137,7 |
То же |
355 |
— |
— |
181,0 |
Башмак шарнира опорный |
356 |
— |
— |
162,5 |
Балки ростверка |
231 (131) |
I № 55 I |
2990 2990 |
265,0 314,0 |
232 (132) |
I I № 55а |
4990 4990 |
442,0 524,0 |
|
Прогон |
233 (133) |
I I |
10990 10990 |
974,0 1154,0 |
Распорки с деталями |
134 |
I |
1930 |
68,0 |
234 |
I |
1930 |
62,6 |
|
259 |
I |
1970 |
214,0 |
|
260 |
I |
1770 |
196,0 |
|
Диафрагма |
235 135 |
450×350×12 L 450×350×12 L |
350 514 350 510 |
17,0 |
17,0 |
||||
Ребра жесткости |
136 |
L |
510 |
8,0 |
236 |
L |
514 |
8,0 |
|
Стыковая накладка |
137 |
390×390×10 |
0,152 |
12,0 |
Планка-прокладка |
238 (138) |
160×260×5 160×260×10 |
0,038 0,038 |
1,5 3,0 |
Шарнир |
357 |
Ø 100 |
120 |
9,0 |
Болты с гайками и шайбами |
24 |
M-22 |
65 |
0,55 |
25 |
M-27 |
85 |
0,87 |
Примечание. Марки
1Н, 2H, 3Н, 11Н, 29, 121, 131, 132, 133, 134 включены в
проект УИКМ-60 из «Проекта универсальных инвентарных конструкций для
мостостроения УИКМ-55» (ЦПКБ Главмостостроя № 522и).
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ
УПРАВЛЕНИЕ
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
И УСТРОЙСТВ
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МОСТОВ
ВСН 136-78
МИНТРАНССТРОЙ
МОСКВА 2001
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая «Инструкция по
проектированию вспомогательных сооружений и устройств для строительства мостов»
разработана в развитие и дополнение действующих глав СНиП и предназначена для
использования проектными и строительными организациями Министерства
транспортного строительства, проектирующими вспомогательные сооружения и
устройства, применяемые при строительстве мостов и труб на железных,
автомобильных дорогах и в городах.
В текст «Инструкции»
включены основные требования к расчету и конструированию, являющиеся
специфическими для вспомогательных сооружений и подлежащие учету при
проектировании, но не содержащиеся в действующих главах СНиП.
«Инструкция» разработана
отделением искусственных сооружений Всесоюзного научно-исследовательского
института транспортного строительства (ЦНИИС) при участии СКВ Главмостостроя.
Руководители работы
кандидаты техн. наук Каменцев В. П. и Мойжес Л. Б.
В составлении отдельных
разделов «Инструкции» участвовали д-р техн. наук Луга А. А., кандидаты техн.
наук Завриев К. С., Казиницкая Б. И., Каменцев В. П., Мойжес Л. Б.,
Рыбчинский В. П., Николаи К. В., инженеры Щукарева А. Е. и Деревянко Н. С.
(ЦНИИС), инженеры Бахтиаров И. П., Варшавский Е. А., Гевондян З. С.,
Забродин Б. А., Званский Г. М., Лясковский В. П., Рязанский Л. Д., канд.
техн. наук Соловьев А. В., инж. Эпштейн В. М. (СКВ Главмостостроя).
Текст «Инструкции»
рассмотрен на секции строительства мостов Научно-технического совета
Минтрансстроя, Гипротрансмостом, кафедрой «Мосты и тоннели» Московского
автомобильно-дорожного института и согласован Главмостостроем Министерства
транспортного строительства.
Замечания и пожелания по
тексту настоящей «Инструкции» просьба направлять по адресу: 129329, Москва,
Игарский проезд, 2, ЦНИИС.
Зам. директора института Г.
Д. ХАСХАЧИХ
Руководитель отделения
искусственных сооружений К. С. СИЛИН
Министерство транспортного |
Ведомственные строительные |
ВСН 136-78 Минтрансстрой |
|
Инструкция по |
|||
Взамен ВСН 136-67 |
1. ОСНОВНЫЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
Общие указания
1.1. Настоящая «Инструкция»
составлена в развитие глав СНиП III -43-75 «Мосты и трубы», II -6-74
«Нагрузки и воздействия», II — B .3-72 «Стальные конструкции.
Нормы проектирования», II — B .4-71 «Деревянные
конструкции. Нормы проектирования», II -21-75 «Бетонные и
железобетонные конструкции» и распространяется на проектирование специальных
вспомогательных сооружений, приспособлений, устройств и установок (по перечню
согласно прилож. 1), необходимых для строительства мостов,
путепроводов и эстакад во всех строительно-климатических зонах.
1.2. Проектирование
специальных вспомогательных сооружений, приспособлений, устройств и установок
должно осуществляться при разработке технического (техно-рабочего) проекта и
рабочих чертежей моста.
При разработке технического
проекта моста (путепровода) раздел «Специальные вспомогательные сооружения,
приспособления, устройства и установки» должен содержать:
а) варианты конструктивных
решений указанных сооружений в увязке с проектом моста и проектом организации
строительства. Варианты разрабатываются, как правило, только для рекомендуемой
конструкции основного сооружения в объеме, достаточном для выявления сметных
показателей;
б) основные
обоснования конструктивных решений указанных сооружений.
Внесена Всесоюзным |
Утверждена Главным |
Срок введения в действие — |
На стадии рабочих чертежей
раздел проекта моста (путепровода) «Специальные вспомогательные сооружения,
приспособления, устройства и установки» должен содержать:
а) необходимые для
изготовления и строительства детальные чертежи конструкций специальных
вспомогательных сооружений с указаниями по качеству применяемых материалов
(изделий) и ссылками на соответствующие ГОСТы, ТУ и т. п.;
б) требования к изготовлению
конструкций на предприятиях или в условиях мастерских строительных организаций;
в) указания о порядке
эксплуатации в различных строительно-климатических зонах, включая, в
необходимых случаях, требования по испытаниям;
г) расчетные листы для
сложных случаев, включающие основные положения результатов расчета;
д) указания по технике
безопасности.
1.3.
Перечень вспомогательных сооружений и устройств, применяемые для них материалы
и инвентарные конструкции определяются техническим проектом.
Рабочие чертежи
вспомогательных сооружений разрабатываются на основе технического проекта и в
соответствии с заданием на проектирование.
1.4. Отступления от выданных
заказчиком к производству работ рабочих чертежей вспомогательных сооружений,
вызванные уточнением условий производства работ, допускаются по согласованию с
заказчиком и проектной организацией, с внесением соответствующих изменений в
рабочие чертежи.
1.5. Как правило,
вспомогательные сооружения должны выполняться из инвентарных конструкций
заводского изготовления (прилож. 2- 8). Применение индивидуальных конструкций
(включая деревянные) допускается в виде исключения при отсутствии требуемого
инвентаря.
Вспомогательные сооружения
должны отвечать современным требованиям индустриально-скоростного
строительства, возможности наибольшей механизации строительных процессов, а
также требованиям техники безопасности.
1.6.
Вспомогательные сооружения в необходимых случаях, определяемых проектом
организации строительства, должны рассчитываться или защищаться от воздействия
паводковых и ливневых вод, ледохода, наледей, карчехода, штормов.
Заглубление оснований у
шпунта, перемычек, фундаментов и других подводных сооружений должно назначаться
с учетом размыва грунта.
Вспомогательные сооружения,
находящиеся в пределах судоходных участков мостового перехода, помимо установки
сигнальных знаков, должны быть обеспечены от навала обращающихся в период
строительства судов путем создания необходимых условий провода судов в створе
моста. Эти мероприятия должны быть согласованы с органами эксплуатации речного
флота.
В особых случаях, при
наличии соответствующих указаний в проекте организации строительства, следует
предусматривать установку специальных защитных ограждений или расчет
вспомогательного сооружения на навал судна.
1.7. Авторский надзор за
вспомогательными сооружениями должен осуществляться в порядке, установленном
действующим Положением Госстроя СССР, а также руководствами, утвержденными
Минтрансстроем.
Габариты
1.8. Все вспомогательные
сооружения, располагаемые над железными дорогами либо в непосредственной
близости к ним, должны удовлетворять габаритам приближения строений С (Сп)
по ГОСТ 9238-73.
На линиях, где установлены
другие габариты, следует руководствоваться действующими габаритами.
Допускается по согласованию
с управлениями железных дорог уменьшение на период строительства габарита по
ширине и высоте до одного из классов габаритной проходимости в соответствии с
«Указаниями по применению габаритов приближения строений ГОСТ 9238-73» (М., «Транспорт»,
1973).
При строительстве на
действующих автомобильных дорогах и улицах следует соблюдать габариты
приближения конструкций мостов на автомобильных и городских дорогах,
установленные в главах СНиП II -Д.5-72 «Автомобильные
дороги СССР. Нормы проектирования», II -60-75 «Планировка и
застройка городов, поселков и сельских пунктов» и II -43-75 «Мосты и трубы».
Уменьшение габаритов
допускается по согласованию с органами, эксплуатирующими дороги (улицы).
1.9. Подмостовые габариты в
просветах подмостей в пределах судового и сплавного фарватеров устанавливаются
в зависимости от характера судоходства в период строительства и класса водного
пути с учетом требований «Норм проектирования подмостовых габаритов на
судоходных и сплавных реках и основных требований к расположению мостов» (НСП
103-52) и в каждом случае подлежат согласованию с местными органами речного
флота.
1.10.
На водотоках возвышение вспомогательных сооружений и величины просветов между
опорами следует устанавливать проектом в зависимости от местных условий с
учетом следующих требований:
а) за рабочий уровень воды
(ледостава) в проекте принимается наивысший возможный в период производства
данного вида работ сезонный уровень воды (ледостава), соответствующий
расчетному расходу (уровню ледостава) вероятностью превышения 10 %. При этом
должны учитываться также возможные превышения уровня от воздействия нагонных
ветров или заторов. На реках с регулируемым стоком рабочий уровень назначается
на основе данных организаций, регулирующих сток;
б) верх шпунтовых ограждений,
бездонных ящиков, грунтовых перемычек должен возвышаться над рабочим уровнем не
менее чем на 0,7 м и на 0,3 м при ледоставе и над уровнем грунтовых вод;
островки для опускания колодцев и кессонов должны возвышаться над рабочим
уровнем не менее чем на 0,5 м;
в) возвышение низа пролетных
строений рабочих мостиков, подкрановых эстакад, подмостей на несудоходных и
несплавных реках, а также в несудоходных пролетах судоходных рек должно быть не
менее 0,7 м над рабочим уровнем. Разрешается уменьшать величины возвышения при
непродолжительном стоянии высоких уровней, допустимости временного затопления
конструкций, возможности их кратковременного снятия;
г) на переходах с
карчеходом, селями не рекомендуется устраивать вспомогательные сооружения в
пролетах между капитальными опорами. При необходимости их устройства расстояние
между опорами подмостей в свету должно быть не менее 10 м и они должны
устраиваться в период наименее вероятного появления опасных воздействий.
На водотоках с карчеходом и
селевыми потоками возвышение низа конструкций пролетных строений подкрановых
эстакад и рабочих мостиков над рабочим уровнем должно быть не менее 1,0 м.
На переходах с наледями
следует, как правило, избегать устройства промежуточных опор в пределах наледи.
Низ конструкций пролетных строений должен возвышаться на 0,5 м над рабочим
уровнем, соответствующим высоте 0,8ΔНр,
где ΔНр — расчетная
мощность наледи.
1.11. Ширину проходов и
пешеходных переходов следует назначать не менее 0,8 м.
Указания
по расчету конструкций и оснований
1.12. Конструкция
вспомогательных сооружений и их основания должны быть рассчитаны на силовые и
другие воздействия по методу предельных состояний.
Предельными являются
недопустимые состояния, при наступлении которых конструкция или основание
перестает удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним процессом производства
строительных работ.
Предельные состояния
подразделяются на две группы:
первая группа (первое
предельное состояние) — по непригодности к использованию вследствие потери
несущей способности или по необходимости прекращения использования как при
сохранении несущей способности, так и при появлении возможности исчерпания
последней;
вторая группа (второе
предельное состояние) — по появлению чрезмерных деформаций, которые могут
затруднить нормальное использование вспомогательных конструкций.
Предельные состояния
вызываются в первой группе:
потерей устойчивости
положения, плавучести и остойчивости;
общей потерей устойчивости
формы;
местной потерей устойчивости
формы, приводящей к потере несущей способности;
хрупким, вязким или иного
характера разрушением, в том числе с превышением временного сопротивления
разрыву, сдвигом или выпиранием грунта в основании;
текучестью, обмятием или
другими чрезмерными пластическими деформациями материала (при наличии площадки
текучести);
чрезмерными сдвигами во
фрикционных соединениях;
местной потерей устойчивости
формы, приводящей к чрезмерным деформациям, но не к потере несущей способности;
чрезмерными упругими
деформациями, которые могут оказать недопустимое влияние на форму или несущую
способность возводимых капитальных сооружений.
Во второй группе:
упругими или остаточными
перемещениями (прогибами, выгибами, осадками, смещениями, кренами, углами
поворота и колебаниями).
1.13. Кроме расчетов на
силовые воздействия в необходимых случаях должны быть выполнены и другие
расчеты:
теплотехнические расчеты
опалубок при зимнем бетонировании;
фильтрационные расчеты
ограждений котлованов;
размывов у оснований
временных опор и шпунтовых ограждений (если размыв не исключен конструктивными
мерами);
тяговых усилий для
перемещения собираемых конструкций.
1.14. Расчет конструкций
вспомогательных сооружений и их оснований по первому предельному состоянию
производится на расчетные нагрузки, определяемые как произведения нормативных нагрузок
на соответствующие коэффициенты перегрузки п,
динамики 1+μ и на коэффициенты сочетаний пс. Указания по величинам коэффициентов для различных
расчетов приведены в разделах 2- 6.
Расчет конструкций и их
оснований по второму предельному состоянию производится на нормативные нагрузки
и воздействия.
1.15. Нагрузки должны
приниматься при расчетах в наиболее неблагоприятных, возможных на отдельных
этапах производства работ, положениях и сочетаниях для отдельных элементов и
конструкций вспомогательных сооружений и их оснований в целом. Положения и
сочетания нагрузок должны устанавливаться при проектировании с учетом
рекомендаций, приведенных в разделах 3- 6.
Сочетания нагрузок при
расчете на ледовые воздействия и карчеход должны устанавливаться с учетом
состояния сооружений при их пропуске и, как правило, приниматься для нерабочего
состояния. (В разделах 3- 6 эти расчеты, как правило, не учитываются в
перечне рекомендуемых сочетаний нагрузок).
Сейсмические воздействия на
вспомогательные сооружения не учитываются.
1.16. Расчетные
сопротивления материалов (грунта) при расчетах на прочность и устойчивость
должны приниматься согласно указаниям разделов 7- 10.
В необходимых случаях они
понижаются или увеличиваются умножением на коэффициенты условий работы т, учитывающие приближенность расчетных
схем и принятых в расчете предпосылок, а также уменьшаются независимо от
значений т делением на коэффициент
надежности k ,
учитывающий степень ответственности и значимость последствий наступления тех
или иных предельных состояний.
Порядок применения
коэффициентов т, k устанавливается
требованиями табл. 1 и соответствующих пунктов разделов 3- 10. В
неоговоренных случаях т и k принимаются равными 1.
Таблица 1
Наименование конструкции (конструктивных |
Коэффициенты надежности и |
|
kн |
т |
|
Канаты |
5 |
— |
Прочие |
1,3 |
— |
Величина |
2 |
— |
Шпунтовые |
1,1 |
— |
Пролетные |
1,05 |
— |
Закладные |
2 |
— |
соединения |
1,5 |
— |
Металлоконструкции |
2,0 |
— |
Плавучие |
1,125 |
— |
Плавучие |
1,20 |
— |
Плашкоуты |
2 |
— |
Плашкоуты |
1,25 |
— |
Деревянные |
— |
0,8 |
Доски |
— |
1,1 |
Элементы |
— |
1,15 |
Деревянные |
— |
0,90 |
Шпунтовые кольцевые |
— |
1,15 |
длиной |
— |
1,10 |
Примечания.
1. На коэффициенты kн следует делить
значения расчетных сопротивлений (удерживающих усилий), на коэффициенты т — умножать расчетные сопротивления.
При расчетах плавучести на коэффициент надежности умножается расчетный вес
судна.
2.
Коэффициенты kн и т должны применяться
совместно с другими коэффициентами условий работы, приведенными в разделе 7 и в соответствующих
главах СНиП, на которые даны ссылки в разделах 8- 10.
3. Коэффициенты т при расчете
на устойчивость положения должны приниматься согласно требованиям разделов 1 и 4 (для
шпунтовых ограждений).
1.17.
Устойчивость конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по формуле
где МОП
— момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота
(опрокидывания) конструкций; при опирании конструкции на отдельные опоры ось
опрокидывания принимается проходящей через оси крайних опор, а при сплошном
опирании — через крайнее нижнее ребро конструкции;
My — момент
удерживающих сил относительно той же оси;
т — коэффициент
условий работы, принимаемый для конструкций с сосредоточенным опиранием (на
отдельные точки) — 0,95; для опор, ряжей и клеток — 0,9; для шпунтовых стенок —
согласно разделу 4.
При расчете устойчивости конструкций, имеющих анкеры, следует учитывать
удерживающий момент от усилия, равного расчетной несущей способности анкера.
1.18. Устойчивость
конструкции против сдвига следует рассчитывать по формуле
где Тсд — сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих
сил на плоскость возможного сдвига (скольжения);
Т y
— предельная величина сдвигающей силы, равная проекции удерживающих сил на ту
же плоскость;
т —
коэффициент условий работы; т=0,9 для
надземных и т=1,0 для подземных
конструкций;
k н — коэффициент
безопасности по материалу, учитывающий изменчивость коэффициентов трения и
принимаемый равным 1,1.
При расчете устойчивости
конструкции, усиленной анкером или упором, следует учитывать удерживающую силу,
равную расчетной несущей способности анкера или упора.
Значения коэффициента трения
различных материалов при расчетах устойчивости положения следует принимать в
соответствии с прилож. 9.
1.19.
При расчетах устойчивости положения надземных конструкций значения сдвигающих
(опрокидывающих) усилий определяются при значениях коэффициентов перегрузки
больше 1, а значения удерживающих сил — при значениях коэффициентов перегрузки
менее 1.
При расчете устойчивости
шпунта следует руководствоваться указаниями раздела 4.
Проверка плавучести должна
производиться по формуле
где γ
— объемный вес воды, равный для пресной воды 1 тс/м3;
ΣV п — предельное водоизмещение
судна, равное водоизмещению его при осадке, равной высоте борта по миделю, м3;
ΣQ — расчетный вес судна,
принимаемый по указаниям раздела 6, т;
k н — коэффициент надежности,
принимаемый по указаниям табл. 1 и раздела 6.
Остойчивость плавучей
системы обеспечивается при соблюдении следующих условий:
а) положительное значение
метацентрической высоты;
б) недопущение входа кромки
палубы в воду;
в) недопущение выхода из
воды днища (середины скулы).
Расчетные формулы для
проверки предельных состояний по пунктам «а», «б», «в» приведены в разделе 6.
1.21. Упругие деформации
вспомогательных сооружений и устройств по второму предельному состоянию
вычисляются от нормативной нагрузки (без коэффициентов перегрузки и
динамических коэффициентов).
В сооружениях с монтажными
соединениями на обычных (не высокопрочных) болтах деформации должны вычисляться
с учетом податливости соединений, для чего следует увеличивать расчетный
упругий прогиб на 30 %.
В конструкциях с растянутыми
фланцевыми стыками дополнительно учитываются деформации стыка.
Величины остаточных
деформаций следует принимать (на одно пересечение) в местах примыкания:
дерева к дереву — 2 мм;
дерева к металлу и бетону —
1 мм;
металла к бетону — 0,5 мм;
металла к металлу (в сжатых
фланцевых стыках) — 0,2 мм.
Осадку плотно подбитых
лежней следует принимать равной 10 мм и осадку песочниц, заполненных песком, —
5 мм.
1.22. Расчетная схема
конструкции вспомогательных сооружений и устройств должна соответствовать ее
проектной геометрической схеме с учетом конструктивных решений для каждого
этапа производства работ и порядка загружения конструкций. Строительный подъем
и деформации под нагрузкой при назначении расчетной схемы не учитываются.
Определение усилий в
элементах конструкции производится в предположении упругой работы материала.
При этом допускается пространственную конструкцию расчленять на отдельные
плоские системы. В необходимых случаях учитывается взаимное влияние плоскостных
систем в металлических конструкциях.
2. НАГРУЗКИ И ИХ КОЭФФИЦИЕНТЫ
2.1.
Расчет конструкции вспомогательных сооружений следует производить с учетом
возможных для отдельных элементов, соединений или всей конструкции (основания)
в целом неблагоприятных сочетаний нагрузок и воздействий, приведенных в табл. 2 .
Таблица 2
№ нагрузки |
Наименование нагрузок и |
1 |
Собственный |
2 |
Давление |
3 |
Гидростатическое |
4 |
Гидродинамическое |
5 |
Воздействие |
6 |
Воздействия |
7 |
Вес |
8 |
Вес |
9 |
Вес |
10 |
Усилие |
11 |
Горизонтальные |
12 |
Нагрузки |
13 |
Воздействие |
14 |
Боковое |
15 |
Воздействие |
16 |
Ветровая |
17 |
Ледовая |
18 |
Нагрузка |
19 |
Нагрузка |
20 |
Нагрузка |
2.2. В зависимости от
продолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные и временные
(кратковременные и длительные).
К кратковременным относятся:
а) нагрузки под № 11, 14,
16-20;
б) нагрузки от вибрирования
бетонной смеси и от сотрясений при выгрузке бетонной смеси из числа нагрузок,
предусмотренных под № 12.
К длительным временным
относятся нагрузки под № 5, 8, 10, 13, 15 и горизонтальное давление
свежеуложенной бетонной смеси (нагрузка № 12).
Примечание. Особые нагрузки,
предусмотренные общими требованиями главы СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия»
(сейсмические, от аварий механизмов), при расчете вспомогательных сооружений не
учитываются.
2.3. Основными
характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, определяемые
согласно пп. 2.4- 2.23.
Расчетная нагрузка определяется как произведение нормативной нагрузки на
коэффициент перегрузки п, учитывающий
возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений
и устанавливаемый в зависимости от учитываемого предельного состояния.
Величины коэффициентов
перегрузки n принимаются согласно табл. 13.
Особенности сочетаний
нагрузок, учитываемых при расчетах вспомогательных сооружений различного
назначения, приведены в разделах 3- 6.
Вероятность сочетаний
различных видов нагрузки учитывается коэффициентами сочетания пс, величина которых
принимается в соответствии с указаниями разделов 3- 6. В случаях, специально не
оговоренных, величина n с =1.
Коэффициенты сочетаний пс вводятся в виде множителя
к кратковременным нагрузкам.
Влияние динамических
нагрузок учитывается при расчете надземных конструкций путем введения
динамических коэффициентов согласно указаниям пп. 2.9, 2.10, 3.40, 4.89, 4.91, 5.18, 5.20.
2.4.
Вертикальная нагрузка от собственного веса вспомогательных сооружений
определяется по проектным спецификациям или проектным объемам и объемным весам
материалов и грунтов, приведенным в прилож. 9 и 10 .
В соответствующих случаях
должно быть учтено и горизонтальное воздействие вертикальной нагрузки (распор,
натяжение и т. п.).
Распределение нагрузки от
собственного веса в рассчитываемых конструкциях принимается:
а) в настилах, поперечинах,
прогонах, насадках, балочных и кружальных фермах, коробках опалубки и т. п.
линейных элементах — равномерным по длине конструкции, если действительная
неравномерность не превышает 10 % средней величины;
б) в стойках подмостей,
пирсов, опор, подкрановых эстакад и т. п. поддерживающих конструкциях —
равномерным между всеми стойками рамы или опоры;
в) в прочих конструкциях —
по фактическому весу отдельных ее частей.
2.5. Вертикальное давление
от веса грунта Р (в тс/м2)
на ограждения котлованов, подпорные стенки и т. п. определяется по формуле
где γ
— объемный вес грунта, тс/м3;
Н —
расчетная толщина слоя грунта, м.
Горизонтальное (боковое)
давление грунта на ограждения котлованов определяется согласно прилож. 11.
Допускается использовать рекомендации прилож. 11 также при определении
горизонтального давления на подпорные стенки временного типа.
2.6. Гидростатическое
давление воды учитывается для частей сооружений и грунтов, расположенных ниже
уровня поверхностных или грунтовых вод, путем уменьшения веса частей сооружений
и введения в расчет бокового давления воды, а также давления воды на днища
(подушки).
Уровень воды принимается
невыгоднейший — наинизший или наивысший возможный вероятностью превышения 10 %
для периода производства данного вида работ.
Уровень воды, давящей на
ограждения котлованов, определяется с учетом рекомендаций прилож. 11 и
раздела 4.
Гидростатическое давление
воды Р (в тс/м2) в любом
направлении принимается равным
где γ
— объемный вес воды, принимаемый 1 тс/м3;
Н — расчетная
высота слоя воды, м.
2.7.
Гидродинамическое давление воды на подводную часть конструкции N вп (в кгс) принимается равным
где N л — лобовое давление воды (в кгс), равное
N т — сила
трения воды по поверхности плавающего тела (в кгс), принимаемая равной
V —
для неподвижных конструкций средняя скорость течения воды, принимаемая по
данным поплавковых наблюдений и измерений вертушкой в пределах горизонта
погружения; для перемещающихся конструкций V
— относительная скорость перемещения воды и плавающего тела, м/с.
В случае, если подводная
часть конструкции (плавсистемы) стесняет живое сечение более чем на 10 %,
необходимо учитывать возрастание скорости водного потока;
φ 0 —
коэффициент, учитывающий степень обтекаемости погруженного в воду тела,
принимаемый для заостренных или закругленных в плане очертаний равным 0,75, а
для прямоугольных очертаний — 1,00;
f — коэффициент,
характеризующий трение воды по поверхности погруженного тела принимаемый, для
металлических поверхностей равным 0,17, для деревянных — 0,25, для бетонных —
0,20 кгс·с2/м4;
F — подводная
площадь по миделю (наиболее широкому поперечному сечению), м2;
S — площадь смоченной
поверхности (поверхность трения воды), м2.
Значения F и S принимаются равными:
а) для плашкоутов и барж
б) для бездонных ящиков,
кессонов и т. п.
где t — осадка плашкоута или баржи,
м;
Н — глубина
воды в месте опускания бездонного ящика или кессона, м;
В — ширина
плашкоута, баржи, бездонного ящика, кессона, м;
L — длина
плашкоута, баржи, бездонного ящика, кессона, м.
При V ≥2 м/с следует
учитывать возрастание уровня воды у сооружения
где g — ускорение силы тяжести, м/с2.
При наличии косины течения,
когда продольная ось тела составляет с направлением струй угол, отличный от 0°,
лобовое давление воды N л должно исчисляться не по
площади миделя, а по проекции погруженной в воду части плавучего тела на
плоскость, нормальную к направлению течения.
Помимо давления текущей воды
должна учитываться нагрузка от воздействия волн в размере 0,03 тс/м для рек
шириной до 300 м и 0,12 тс/м при ширине 500 м.
При строительстве на
акваториях с большими высотами волн (озера, водохранилища, широкие реки) должен
производиться более точный расчет волнового давления в соответствии со СНиП II -57-75
«Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от
судов)».
2.8. Воздействие
искусственного регулирования усилий в конструкциях вспомогательных сооружений
учитывается в случаях, предусмотренных проектом (например, придание плашкоутам
первоначально обратного выгиба соответствующим порядком их балластировки).
Величина усилий устанавливается при составлении проекта.
2.9.
Вертикальная нагрузка от веса возводимых мостовых конструкций, а также
строительных материалов и других грузов определяется по проектным спецификациям
или объемам и объемным весам материалов, приведенным в проекте конструкции.
При реконструкции
существующих мостов вес конструкций должен определяться с учетом их
фактического состояния.
В соответствующих случаях
должно быть учтено и горизонтальное воздействие вертикальной нагрузки (распор,
натяжение и др.).
Вес возводимых конструкций,
передаваемый на вспомогательные сооружения (сборочные клетки, прогоны и т. п.),
допускается принимать равномерно распределенным по длине, если фактические
колебания его по длине не превышают 10 %.
При устройстве нескольких
(более двух) прогонов, рядов сборочных клеток и т. п. в плоскости поперечной к
оси моста нагрузка от возводимых конструкций принимается равномерно
распределенной в поперечном направлении, если крутильная жесткость возводимой
конструкции равна или более крутильной жесткости вспомогательных сооружений.
Вес устанавливаемых или
укладываемых кранами на вспомогательные сооружения (подмости и т. п.) элементов
и грузов (за исключением бетона) учитывается с динамическим коэффициентом,
равным 1,1.
2.10.
Вертикальная нагрузка от копров, монтажного (грузоподъемного) оборудования и
транспортных средств принимается по паспортным данным и каталогам. Нагрузку от
консольных кранов, вагонов, тепловозов, обращающихся по сети, следует
определять, пользуясь эквивалентными нагрузками, приведенными в прилож. 12 . Нагрузка от нестандартного
оборудования определяется по проектной документации.
Копры, монтажное и
транспортное оборудование должны быть установлены в положение, вызывающее
наибольшие силовые воздействия на конструкции вспомогательных сооружений, их
элементы и соединения (например, при минимальном вылете и максимальном весе
груза или максимальном вылете и минимальном весе груза, без груза, при
различном положении стрелы в плане и наклоне стрелы копра).
Вес наклоняющейся стрелы,
подвешенного к крану (копру) груза, с учетом веса строповочных устройств и
оттяжек, принимается с динамическим коэффициентом, равным 1,1; вес молота — с динамическим
коэффициентом 1,2.
Вертикальные нагрузки на
отдельные ноги (колеса) кранов должны определяться с учетом распределения веса
крана и груза, а также с учетом действия горизонтальных нагрузок (тяговых,
ветровых, инерционных), действующих на кран. При этом места приложения
отдельных нагрузок (тяговых, ветровых, инерционных) должны приниматься в
соответствии с условиями работы крана.
2.11.
Нагрузка от людей, инструмента и мелкого оборудования учитывается в виде:
а) равномерно распределенной
вертикальной нагрузки интенсивностью 250 кгс/м2 — при расчете досок
опалубки плит, настилов рабочих подмостей и рештований, проходов, тротуаров, а
также непосредственно поддерживающих их конструкций (несущих ребер, поперечин,
прогонов и т. п.);
б) равномерно распределенной
вертикальной нагрузки интенсивностью 200 кгс/м2 — при расчете
рабочих подмостей, временных опор, пирсов, рабочих мостиков с длиной
загружаемого участка менее 60 м и интенсивностью 100 кгс/м2 при
длине загружаемого участка 60 м и более. Указанной нагрузкой загружаются
участки, не занятые монтируемой (бетонируемой) конструкцией (обычно учитывается
как нагрузка на тротуарах);
в) нагрузки, равной 75 кгс/м
для загружения собираемых пролетных строений без тротуаров (при определении
усилий на временные опоры);
г) сосредоточенной
горизонтальной нагрузки величиной 70 кгс, приложенной посередине пролета между
стойками перил или к стойке перил.
Доски опалубки и настилов
подмостей, ступени лестниц, а также непосредственно поддерживающие их
конструкции, независимо от расчета на нагрузки, указанные выше, проверяются на
сосредоточенный груз величиной 130 кгс. При ширине доски менее 15 см нагрузку
распределяют на две доски (при условии сплачивания их поперечными планками).
Нагрузка для крюков,
служащих для подвешивания лестниц, принимается равной 200 кгс.
Нагрузка (вес материалов,
инструмента и рабочих) для подвесных люлек на одного рабочего принимается
равной 120 кгс и на двух рабочих — 250 кгс.
Каждая тетива приставных
лестниц рассчитывается на сосредоточенный груз 100 кгс.
2.12. Величина силы трения N н т при перемещениях пролетных
строений, бездонных ящиков, подкрановых и подкопровых тележек кранов и копров и
др. по горизонтальной плоскости определяется по формулам:
а) при перемещении по
рельсам на подкладках (салазках) или по бетонному, грунтовому и деревянному
основанию
б) при перемещении по
рельсам на катках
в) при перемещении по
рельсам на тележках с подшипниками скольжения
то же с подшипниками качения
г) при перемещении по
полимерным устройствам скольжения
где Р —
нормативная нагрузка от веса перемещаемой конструкции (механизма), тс;
f 1 — коэффициент трения
скольжения, принимаемый по прилож. 9;
f 2 — коэффициент
трения качения катка (колеса) по рельсам, принимаемый по табл. 3;
f 3 — коэффициент трения
скольжения в подшипниках, принимаемый равным от 0,05 до 0,10 см;
f 4 — коэффициент трения качения
в подшипниках, равный 0,02 см;
f 5 — коэффициент
трения скольжения для полимерных материалов, принимаемый по табл. 4;
R 1 — радиус
катка, см;
R 2 — радиус
колеса, см;
k =2 — коэффициент,
учитывающий влияние местных неровностей рельсов и катков, перекоса катков,
непараллельности накаточных путей и прочих факторов, вызывающих возрастание
сопротивления движению;
r — радиус оси колеса, см.
Таблица 3
Диаметр катка (колеса), мм |
200-300 |
400-500 |
600-700 |
800 |
900-1000 |
Коэффициент |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
Таблица 4
Материал трущейся пары |
Давление, кгс/см2 |
Коэффициент трения f5 |
|
отрицательной |
положительной |
||
Полированный |
<100 |
0,12 |
0,07 |
>100 |
0,09 |
0,06 |
|
Полированный |
<100 |
0,12 |
0,07 |
>100 |
0,10 |
0,06 |
|
Полированный |
<100 |
0,12 |
0,08 |
>100 |
|||
Полированный |
<100 |
0,18 |
0,10 |
>100 |
0,12 |
0,06 |
Примечания.
1. В таблице указаны значения коэффициента трения при трогании с места. При
скольжении значения f5 понижаются в среднем
до 80 %.
2. При замене полированного листа листом, покрашенным эмалью, значения
коэффициента трения увеличиваются на 10 %.
2.13. Инерционная
горизонтальная нагрузка, направленная вдоль кранового (копрового) рельсового
пути, должна приниматься равной 0,08 собственного веса любого элемента крана
(ноги, ригеля, тележки, груза) и приложенной в центре тяжести соответствующего
элемента.
Продольная нагрузка при
перекосе и заклинке ног крана принимается равной 0,12 нормативной вертикальной
нагрузки на ведущие колеса передвигающейся ноги и приложенной к головке рельсов
подкранового пути. Направление усилий на заклиненной и передвигающейся ноге
принимается противоположным.
Нормативная горизонтальная
нагрузка, направленная поперек кранового пути и вызываемая торможением тележки,
должна приниматься равной 0,05 суммы весов груза, веса тележки и канатов
грузового полиспаста.
Инерционные горизонтальные
нагрузки Т (в тс), возникающие при
остановке механизма вращения крана (копра), принимаются равными:
а) от собственного веса
стрелы
б) от суммы весов груза,
грузового блока и канатов грузового полиспаста
где Gc
— вес стрелы, приведенный к оголовку, т;
G гр
— сумма
весов груза, грузового блока и канатов грузового полиспаста, т;
а ′ — величина
замедления вращательного движения, м/с2, определяемая по формуле
где n —
скорость вращения платформы крана (копра), об/мин;
l — вылет стрелы, м;
t — время
остановки в с, определяемое по табл. 5.
Примечания.
1. В вес груза включаются веса грузозахватных устройств, траверс и оттяжек.
2. При подъеме груза двумя или более грузозахватными механизмами должна
учитываться неравномерность передачи веса груза, если она может иметь место по
условиям производства работ.
При известной мощности
двигателей поворота усилия, возникающие при вращении, допускается определять по
п. 4.92.
Сила Т прикладывается к оголовку стрелы.
Нагрузка от торможения
автомашин и автокранов (при скоростях не свыше 30 км/ч) принимается равной 0,25Ра, где Ра — вес автокрана (автомашины), и 0,3Рг, где Рг — вес гусеничного крана (трактора, бульдозера). При
скоростях менее 5 км/ч тормозную нагрузку допускается не учитывать.
Таблица 5
Вылет стрелы l, м |
5 |
7,5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
Время |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
5 |
8 |
10 |
Примечание. Для
промежуточных значений l величины t
определяются по интерполяциям.
2.14. Нагрузки от укладки и
вибрирования бетонной смеси принимаются:
а) вертикальные — от
вибрирования бетонной смеси — 200 кгс/м2 горизонтальной поверхности
опалубки;
б) горизонтальные (на
боковую поверхность опалубки):
от давления свежеуложенной
бетонной смеси — по табл. 6;
от сотрясения при выгрузке
бетонной смеси — по табл. 7;
от вибрирования бетонной
смеси – 400 k 3 , кгс/м2, где k 3 — коэффициент, учитывающий
неодновременную работу вибраторов по ширине бетонируемого изделия и вводимый в
расчет прогонов и стоек опалубки;
k 3 =1 — для изделий шириной 1,5
м и менее и изделий, уплотняемых с помощью наружных вибраторов;
k 3 =0,8 — для изделий шириной
свыше 1,5 м.
Для поверхности форм,
наклонных в сторону изделия, давление бетонной смеси определяется путем
умножения горизонтального давления бетонной смеси на синус угла наклона
поверхности формы к горизонту. При угле наклона менее 30° к горизонтали
давление бетонной смеси на форму не учитывается.
Таблица 6
Способ укладки и уплотнения бетонной смеси |
Расчетные формулы для |
Пределы применения |
При |
|
H≤R, |
То |
|
V≥0,5 при |
При |
|
V<4,5, |
То |
|
V>4,5 при условии, |
Подводное |
|
— |
В табл. 6
обозначено:
Р —
нормативное максимальное боковое давление бетонной смеси, кгс/м2;
γ
— объемный вес бетонной смеси (γ
=2350 кгс/м3 для тяжелого бетона);
Н —
высота уложенного слоя бетона, оказывающего давление на опалубку (но не более
слоя, уложенного в течение 4 часов);
V —
скорость бетонирования (по вертикали), м/ч;
R — радиус действия
внутреннего вибратора, м;
R 1 — радиус действия наружного
вибратора, м;
k 1 — коэффициент, учитывающий
влияние консистенции бетонной смеси:
при осадке конуса 0-2 см k 1 = 0,8;
при осадке конуса 4-6 см k 1 =1,0;
при осадке конуса 8-12 см k 1 =1,2;
k 2 — коэффициент, учитывающий
влияние температуры бетонной смеси:
для смеси с температурой
5-7° k 2 =1,15;
для смеси с температурой
12-17° k 2 =1,0;
для смеси с температурой
28-32° k 2 =0,85;
h д — высота «действующего
столба» подводного бетона, принимается h д = kI ,
м, где k — показатель
сохранения подвижности бетонной смеси в часах; I — скорость бетонирования, м/ч.
Примечания.
1. Ориентировочно принимается: радиус действия внутренних вибраторов R=0,75 м, наружных вибраторов R1=1
м.
2. В случае,
если температура бетона неизвестна, значение k2
принимается равным 1,0.
3. Показатель
подвижности бетонной смеси k следует
принимать не менее 0,7-0,8 часа, а скорость бетонирования I — не
менее 0,3 м/ч.
Таблица 7
Способ подачи бетонной смеси в опалубку |
Горизонтальная нагрузка |
Спуск |
400 |
Выгрузка |
|
от |
400 |
более |
600 |
2.15. Воздействие домкратов
на конструкции вспомогательных сооружений, при регулировании напряжения или
выправке положения и строительного подъема монтируемых (возводимых) конструкций,
определяется как опорное давление на домкраты от нормативных нагрузок плюс
дополнительное устанавливаемое проектом конструкции усилие, необходимое для
регулирования в ней напряжений (положения).
Определение опорных давлений
(реакций на домкраты) от монтируемой конструкции производится по расчетной
схеме, имевшей место к началу регулирования, напряжений или выправки положения
и строительного подъема, независимо от предшествовавшего порядка монтажа и
распределения усилий (указанными факторами нельзя пренебречь при расчете самой
конструкции).
2.16.
Боковое усилие Н от перекоса катков,
бокового смещения надвигаемой конструкции и непараллельности накаточных путей
определяется по формулам:
а) при перемещении по пирсам
на тележках с устройством подвижного опирания одного конца пролетного строения
б) то же при неподвижном
опирании обоих концов пролетного строения
в) при продольном
перемещении на катках
г) при перемещении на
полимерных устройствах скольжения
где Р —
нормативная нагрузка от веса надвигаемой конструкции.
Величина бокового усилия,
приведенная выше, учитывается только для расчета упорных устройств, деталей их
крепления, прогонов накаточных путей и опор высотой менее 1 м.
При расчете накаточных опор
высотой более 1 м и их оснований величина бокового усилия учитывается в размере
50 % от приведенных выше значений.
2.17.
Значение статической составляющей ветровой нагрузки q с н (в кгс/м2)
нормальной к расчетной поверхности вспомогательных сооружений, монтажных
приспособлений, механизмов и возводимых мостовых конструкций определяется по
формуле
где q 0
—
скоростной напор ветра, кгс/м2;
с —
аэродинамический коэффициент;
k — коэффициент, учитывающий
изменение скоростного напора ветра по высоте (берется отдельно для каждого
элемента сооружения с учетом его высоты).
Величины скоростного напора
ветра приведены в табл. 8, значения k
и с — в табл. 9 и 10.
Таблица 8
Районы СССР (принимаются по прилож. 13 ) |
Нормативный скоростной |
I |
27 |
II |
35 |
III |
45 |
IV |
55 |
V |
70 |
VI |
85 |
VII |
100 |
Горные |
45 |
Горные |
50 |
Примечания.
1. При проверке прочности и устойчивости сооружений на стадиях работы
продолжительностью эксплуатации не более двух недель или в безветренный период
(опалубка перед бетонированием, монтажная вышка перед загруженном и т . п.) допускается
величину нормативного скоростного напора принимать равным 0,8 от значений,
приведенных в таблице.
2.
Нормативный скоростной напор ветра принят для высоты над поверхностью земли до
10 м.
Таблица 9
Высота расположения от межени (низшей точки |
10 |
20 |
40 |
100 |
|
Коэффициент |
А |
1,00 |
1,25 |
1,55 |
2,1 |
Б |
0,65 |
0,9 |
1,20 |
1,8 |
Примечания.
1. Местности типа А — открытые степи, лесостепи, пустыни, озера, водохранилища.
2. Местности
типа Б — города, лесные массивы с высотой препятствий более 10 м.
Таблица 10
Наименование элементов |
Аэродинамический |
Опалубка |
+0,8 |
Сплошные |
1,4 |
Элементы |
1,2 |
Ванты |
1,1 |
Буксиры, |
1,4 (поперек) |
Плашкоуты |
1,4 |
Горизонтальные |
-0,4 |
Примечание. Для
сооружений со сложным контуром допускается уточнять величину с согласно СНиП II-6-74 «Нагрузки и
воздействия».
Для высоких сооружений с
периодом собственных колебаний более 0,25 с
ветровая нагрузка должна определяться с учетом динамической составляющей,
согласно указаниям главы СНиП II -6-74 «Нагрузки и
воздействия».
В случаях, когда скорость
ветра при производстве работ ограничивается по условиям производства работ и
техники безопасности, скоростной напор ветра принимается равным:
а) при расчете мощности
тяговых обустройств и буксиров для установки пролетных строений на плавучих
опорах — 9,0 кгс/м2 (из условия производства работ при ветре
скоростью до 10 м/с);
б) при расчете:
подмостей, опор, подкрановых
эстакад и других устройств в процессе работы монтажных кранов;
тяговых средств в процессе
перекатки (надвижки) пролетного строения;
подъемных устройств и
средств в процессе подъемки пролетного строения;
устройств, воспринимающих
воздействие домкратов в процессе регулирования напряжений или выправке
положения и строительного подъема монтируемых конструкций — 18,0 кгс/м2
(из условия производства работ при ветре до 13 м/с).
Расчетную ветровую
поверхность принимают по проектным контурам, т. е. по площади проекции частей
сооружения (силуэта судна, крана, копра) на вертикальную плоскость,
перпендикулярную направлению ветра. Для решетчатых конструкций с однотипными
элементами разрешается расчетную поверхность принимать равной площади фермы,
вычисленной по ее наружному габариту со следующими значениями коэффициентов
заполнения φ:
а) для монтируемых балочных
пролетных строений со сквозными фермами:
первая ферма — 0,2;
вторая и последующая фермы —
0,15;
б) для вспомогательных
сооружений:
решетчатые башни из
инвентарных конструкций — по табл. 11;
решетчатые башни и стрелы
кранов (копров) — 0,8.
Таблица 11
Наименование инвентарных конструкций |
Коэффициент заполнения φ при количестве плоскостей |
|
2 |
4 и более |
|
УИКМ-60 |
0,6 |
1,0 |
ИМИ-60, |
0,5 |
0,9 |
Для других решетчатых
конструкций значения с и φ должны определяться согласно
табл. 8 СНиП II -6-74 «Нагрузки и воздействия».
2.18.
Горизонтальная продольная ветровая нагрузка на сквозные фермы монтируемых и
вспомогательных сооружений принимается в размере 60 % и на балки со сплошной
стенкой — в размере 20 % от полной нормативной поперечной ветровой нагрузки.
На остальные сооружения и
подъемно-транспортное оборудование продольная ветровая нагрузка определяется
тем же порядком, как и поперечная ветровая нагрузка.
В конструкциях, имеющих
развитые горизонтальные (наклонные) плоскости (настилы, опалубки, навесы),
должно учитываться образование зон разрежения и скоростного напора у
горизонтальных (наклонных) плоскостей, вызывающее образование вертикальных
(подъемных) усилий.
Эти усилия должны
определяться, как и горизонтальная ветровая нагрузка при значениях с= -0,4.
2.19. Нагрузка от давления
льда на защитные конструкции вспомогательных сооружений, подвергающихся по
условиям производства работ ледовым воздействиям, на реках с ледоходом
принимается (в т c на метр ширины опоры или ледореза) равной:
а) при отсутствии режущего
ребра – 50 h л , (55 h л — для районов БАМ и
севернее линии Красноярск-Воркута);
б) при наличии вертикального
режущего ребра — 35 h л , (40 h л — для районов БАМ и
севернее линии Красноярск-Воркута), где h л — толщина льда.
Нагрузка от давления льда
прикладывается вдоль реки в уровне высокого ледохода вероятностью превышения 10
%.
Для особо ответственных
сооружений (опоры при полунавесной сборке), а также при действии заторных масс
льда и нагрузки от ледяных полей ледовая нагрузка должна определяться точными
способами в соответствии с указаниями СНиП II -57-75 «Нагрузки и
воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)».
Величина h л должна приниматься равной
0,8 от наибольшей за зимний период толщины льда вероятностью превышения 10 %.
На реках, промерзающих до
дна, должна приниматься толщина льда, наблюдаемая при осеннем ледоставе.
Примечание. Толщина
льда, принятая в расчете, должна указываться в проекте. Если фактическая
толщина льда будет больше принятой в расчете, то должны приниматься
дополнительные меры при пропуске ледохода.
2.20. Нагрузка от навала
судов и плавсистем на вспомогательные сооружения или защищающие их устройства
принимается:
от обращающихся по реке
судов — по табл. 12;
Таблица 12
Класс внутренних водных путей |
Нагрузки от навала судов, |
|||
вдоль оси моста со |
поперек оси моста со |
|||
судоходного |
несудоходного |
верховой |
низовой, при отсутствии |
|
I |
100 |
50 |
125 |
100 |
II |
70 |
40 |
90 |
70 |
III |
65 |
35 |
80 |
65 |
IV |
55 |
30 |
70 |
55 |
V |
25 |
15 |
30 |
25 |
VI |
15 |
10 |
20 |
15 |
VII |
10 |
5 |
15 |
10 |
от плавсистем, имеющихся на
строительстве, согласно приведенным ниже указаниям.
Кинетическую энергию навала
судна E н (в тс·м) при подходе его к
причальному сооружению следует определять по формуле
(1)
где D c — расчетное водоизмещение судна, т c ;
V — нормальная
к поверхности сооружения составляющая скорости подхода судна, м/с, принимаемая
в обычных условиях равной 0,2 м/с;
ν — коэффициент, учитывающий
поглощение кинетической энергии подходящего судна и равный 0,45, для сооружений
на сваях.
Энергию деформации
причальных сооружений допускается определять по формуле
(2)
где k —
коэффициент жесткости причального сооружения в горизонтальном направлении, тс/м
(ориентировочно k ≈200 тс/м);
Hx — поперечная горизонтальная
нагрузка на причал от навала судов при подходе к сооружению. Значения Hx определяют, приравнивая
выражения ( 1)
и ( 2).
Продольная нагрузка H у (в тс) от навала судна при подходе к сооружению
должна определяться по формуле
где f — коэффициент трения,
принимаемый в зависимости от материала лицевой поверхности отбойного
устройства: при поверхности из бетона или резины f =0,5, при деревянной поверхности f =0,4.
Нагрузка от навала на
вспомогательные сооружения считается приложенной посередине их длины или ширины
на уровне рабочего горизонта воды, за исключением случаев, когда имеются
выступы, фиксирующие уровень действия этой нагрузки, и когда при более низком
уровне нагрузка вызывает более значительные воздействия.
2.21. При расположении опор
подмостей в пределах полотна действующей автомобильной дороги ограждение опор
должно быть рассчитано на действие горизонтального усилия от наезда автомобиля.
Нормативная величина этого усилия, приложенного на высоте 1,0 м над уровнем
проезжей части, принимается равной 20 тс при условии ограничения скоростей
грузовых автомашин до 25 км/ч.
2.22. Воздействие осадки
грунта в основаниях вспомогательных сооружений следует принимать по результатам
расчета оснований.
Осадка грунта учитывается
при расчетах сборочных плазов на насыпях, опор сборочных подмостей при сборке
(надвижке) по неразрезной схеме в тех случаях, когда осадка не исключается
конструктивными мерами.
2.23.
Нагрузка от воздействия карчехода на защитные устройства определяется для
уровня воды вероятностью превышения 10 %:
а) от удара одиночного
бревна Н (в тс)
где V — скорость течения воды, м/с;
б) от навала при образовании
затора P з (в тс) по формуле
где В и L — длина
и ширина затора, м;
V — скорость
течения, м/с;
q с н — интенсивность ветровой
нагрузки, кгс/м2 (по п. 2.17).
2.24.
Нормативные нагрузки и воздействия, вычисленные в соответствии с пп. 2.1 — 2.23 , принимаются с
коэффициентами перегрузки п,
приведенными в табл. 13 для расчетов по первому предельному состоянию.
Таблица 13
Нормативные нагрузки и воздействия |
Коэффициенты перегрузки n |
Собственный |
1,2 и 0,9 |
Остальных |
1,1 и 0,9 |
Вертикальное |
1,2 и 0,9 |
Горизонтальное |
1,2 и 0,8 |
Гидростатическое |
1,0 |
Гидродинамическое |
1,2 и 0,75 |
Воздействие |
1,3 и 0,8 |
Вес |
1,1 и 0,9 |
Вес |
1,3 и 0,8 |
Вес |
1,1 и 0,9 |
Вес |
1,3 и 0,7 |
Усилие |
|
на |
1,3 и 1,0 |
на |
1,1 и 1,0 |
на |
1,2 и 1,0 |
на |
1,3 и 1,0 |
Нагрузки |
1,3 и 1,0 |
Инерционные |
1,1 и 1,0 |
Воздействие |
|
при |
1,2 |
при |
1,3 |
Боковое |
1,0 |
Ветровая |
1,0 |
Ледовая |
1,0 |
Нагрузка |
1,0 |
Нагрузка |
1,0 |
Нагрузка |
1,0 |
Примечание. Вес
вспомогательных и монтируемых мостовых конструкций, а также строительных
материалов и оборудования, подвешенных к крану либо погруженных на транспортные
средства, принимается с коэффициентом перегрузки, приведенным в таблице для
данного вида конструкции, материала и оборудования.
2.25. Указанные в табл. 13
коэффициенты перегрузки п принимаются
по каждой строке одинаковыми в пределах целой части сооружения (пролетного
строения, подмостей, пирсов, промежуточных опор, призмы обрушения и т. п.), за
исключением расчета на устойчивость положения конструкции. Коэффициенты
перегрузки в этом случае принимаются в соответствии с п. 1.19.
3.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, УСТРОЙСТВА И УСТАНОВКИ
ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Подкрановые эстакады
3.1. Эстакады,
предназначенные для пропуска и работы козловых монтажных кранов, следует, как
правило, проектировать в низком уровне с опорами на свайном или (при
невозможности погружения свай) ряжевых основаниях.
Подкрановые эстакады как
дорогостоящие сооружения должны применяться при соответствующем
технико-экономическом обосновании.
Отметка низа конструкций пролетных строений эстакады должна
назначаться в соответствии с указаниями п. 1.10, в. Допускается в
исключительных случаях временное затопление эстакады паводковыми водами при
условии соблюдения требований п. 1.6 и при условии, что проектами организации
строительства предусмотрены перерывы в работе кранов на время затопления.
Пролетные строения и
обстройку опор выше горизонта наинизшего ледохода рекомендуется проектировать с
учетом возможности их разборки на случай пропуска ледохода.
Подкрановый путь на эстакаде
(насыпи) следует располагать горизонтально. В отдельных случаях допускается
устраивать подкрановый путь с уклоном не более 0,003.
3.2. При одновременном
устройстве подкрановой эстакады под козловой кран и рабочего мостика
рекомендуется для увеличения жесткости опор и более рационального использования
свай свайное основание под жесткую ногу крана объединять со свайным основанием
рабочего мостика.
3.3. В пределах пойменной
части при достаточной несущей способности грунта основания и небольших высотах
эстакаду рекомендуется заменять насыпью, отсыпаемой из непучинистых грунтов.
Замена эстакады насыпью должна быть экономически обоснована.
Ширина верхней площадки
насыпи должна быть не менее 300 см, заложение откосов 1:1,25. Подошва насыпи
должна быть удалена от откоса котлована (сооружаемого без крепления) не менее
чем на 0,85 глубины котлована.
Верхняя площадка насыпи
должна иметь поперечный уклон 0,008.
На участках с вечномерзлыми
грунтами отсыпка насыпи для козловых кранов не рекомендуется. Допускается
устройство продуваемой наброски из камней.
3.4. Эстакады должны иметь
настил шириной 0,80 м и односторонние перила, отвечающие требованиям подраздела
«Рабочие подмости, леса, площадки и другие приспособления для выполнения работ
на высоте».
3.5.
Подкрановые пути на эстакадах (насыпях) должны удовлетворять следующим
условиям:
а) тип рельса принимается в
зависимости от величины давления на ходовое колесо:
до 22 тс — Р43;
23-25 тс — Р50;
26-28 тс — Р65.
Ширина головки рельса должна
быть не менее чем на 10 мм уже расстояния между ребордами ходового колеса.
Допускается использование старогодных рельсов на тип более установленного выше;
б) рельсы должны
укладываться на плоские или клинчатые подкладки шириной 150-160 мм, толщиной
12-16 мм и длиной 230-380 мм. Разрешается устанавливать рельсы без подкладок
при нагрузке на колесо до 15 тс.
Рельсы к шпалам должны
пришиваться тремя костылями (шурупами):
в) полушпалы (шпалы) должны
укладываться на расстоянии по осям 700 мм при давлении на колесо 15 тс, 600 мм
— при давлении от 15 до 20 тс и 500 мм — при большем давлении. Шпалы
(полушпалы) должны применяться типа IA , I Б. Допускается применение
деревянных брусьев соответствующих размеров;
г) рельсовые стыки должны
перекрываться накладками. Пути на эстакадах с металлическими пролетными
строениями укладываются без стыковых зазоров; на земляном полотне — с зазорами;
д) полушпалы крепятся к
металлическим пролетным строениям двумя лапчатыми болтами;
е) балластный слой (на
насыпях) должен иметь толщину под шпалой не менее 25 см, плечо не менее 20 см и
заложение 1:2;
3.6. На
расстоянии не менее 1,5 м от конца пути должен устанавливаться конечный
выключатель, а также тупиковый упор, рассчитанный на восприятие удара
движущегося крана (по методике СНиП II -6-74 «Нагрузки и
воздействия», приложение III).
3.7. Подкрановые эстакады
должны быть рассчитаны по первому и второму предельным состояниям на нагрузки и
воздействия в их невыгодном сочетании. В табл. 14 приведены сочетания
нагрузок, рассматриваемые при расчете подкрановых эстакад для козловых кранов
на рельсовом ходу, в табл. 15 — сочетания нагрузок, рассматриваемые при
расчете подкрановых опор (подставок) и эстакад для монтажных кранов
(деррик-кранов и т. п.).
Рис. 1. Схемы приложения
нагрузок в подкрановых эстакадах:
а
— к пролетному строению; б — к опоре
в продольном направлении; в — к опоре в поперечном направлении
3.8. Расчет эстакад под
козловые краны производится отдельно под жесткую и гибкую (шарнирную) ноги
крана в продольном и поперечном направлениях на следующие нагрузки (рис. 1):
собственный вес пролетных
строений эстакады G пс ;
собственный вес опор
эстакады G о ;
давление на эстакаду ветра W пс и W о ;
нагрузки от перемещающегося
по эстакаде крана: вертикальную Р,
горизонтальную продольную N и
горизонтальную поперечную Q .
3.9. Усилия Р, Q
и N считаются приложенными в уровне
головки рельса подкранового пути.
Инерционные силы от
различных частей крана считаются приложенными в центре тяжести соответствующих
частей (рис. 2).
Давление ветра считается приложенным в центре соответствующих наветренных площадей.
Инерция груза и давление ветра на груз при гибком его подвесе прикладываются в
центре подвески к грузовой тележке.
3.10. Величины Р, N , Q определяются отдельно под
гибкой и жесткой ногой крана с учетом положения и особенностей передачи
горизонтальных воздействий на гибкую и жесткую ногу в козловых кранах.
Рис. 2. Схема приложения
нагрузок к козловому крану:
а
— на жесткую ногу; б — на гибкую ногу; Gжн,
Gгн, Gр, Gхт, Gг, Gгр — веса соответственно жесткой ноги, гибкой
ноги, ригеля, ходовой тележки, грузового полиспаста, груза; Wт, Wр,
Wжн, Wгн, Wгр – усилия от продольно направленного ветра,
приходящиеся соответственно на грузовую тележку, ригель, жесткую и гибкую ноги,
груз; W′т, W′р, W′жн, W′гн —
усилия от поперечно направленного ветра, приходящиеся соответственно на
грузовую тележку, ригель, жесткую и гибкую ноги, груз; Нт, Нгр,
Нр, Нжн, Нгн
— инерционные силы при торможении крана, приложенные соответственно к грузовой
тележке, грузу, ригелю, жесткой ноге, гибкой ноге; Н′т, Н′гр
— инерционные силы при торможении тележки и груза
При определении усилий по
сочетаниям 4, 5 и 6 (см. табл. 14) для кратковременных нагрузок учитывается
коэффициент сочетаний 0,90.
В сочетаниях 1-9 вес груза
учитывается без динамического коэффициента; в сочетании 10 с динамическим
коэффициентом согласно разделу 2.
Таблица 14
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Инерционная |
+ |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Инерционная |
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
Продольная |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
Продольный |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
Поперечный |
— |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
Продольный |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
— |
Поперечный |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
3.11. При проверке эстакады
на устойчивость в поперечном направлении для нахождения горизонтальных сил Q и минимальных вертикальных нагрузок Р на тележки жесткой (гибкой) ноги крана
расположение грузовой тележки и номинального груза принимается у
противоположной ноги, а направление инерционных сил и ветра — разгружающим
искомую вертикальную нагрузку.
Таблица 15
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Номинальный |
|||||
без динамики |
+ |
— |
+ |
— |
— |
с динамикой |
— |
+ |
— |
+ |
— |
Инерционные |
+ |
— |
+ |
— |
— |
Давление |
|||||
на рассчитываемый элемент |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
на кран |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
на груз |
— |
— |
+ |
+ |
— |
Примечание.
Интенсивность давления ветра в третьем и четвертом сочетаниях нагрузок
принимается при V=13 м/с, а в пятом — по табл. 8.
Из этих же условий
определяется в необходимых случаях минимальное усилие в сваях с целью проверки
их работы на выдергивание. В случае, если в свае будут действовать
растягивающие усилия, конструкция узла сопряжения головы сваи с ростверком
должна обеспечивать работу на растяжение.
3.12. Наибольшая из
полученных по табл. 14 нагрузок, действующих вдоль эстакады,
распределяется поровну между всеми опорами на длине эстакады до 50 м. При этом
должны быть приняты конструктивные меры, обеспечивающие передачу продольной
силы с подкранового пути на опоры. Пролетные строения рекомендуется опирать на
опоры через брусья (прокладки) при отсутствии опорных частей.
3.13. Распределение
приходящихся на тележку вертикальных и горизонтальных нагрузок принимается равномерным
между всеми колесами этой тележки.
3.14. Величина
горизонтальной поперечной силы, приходящейся на рассчитываемую опору эстакады,
принимается пропорциональной вертикальной нагрузке на опору, т. е. вычисляется
по той же линии влияния.
3.15. Наибольшие прогибы от
временной нагрузки пролетных строений подкрановых эстакад для кранов,
перемещающихся на рельсовом ходу, не должны превышать 1/600 пролета для кранов
грузоподъемностью до 50 т и 1/750 для кранов большей грузоподъемности.
3.16. Расчетные сопротивления
для пролетных строений подкрановых эстакад должны уменьшаться делением на
коэффициент надежности 1,05.
Стапеля
3.17. Стапеля для спуска на
воду ряжей, колодцев, плашкоутов и т. п. следует устраивать из металлических,
железобетонных или деревянных прогонов, опирающихся на каменную подсыпку
(сплошную или участками) или основание, устроенное из свай. Верх металлических
прогонов служит одновременно путем скольжения (или путем для тележек). По верху
деревянных и железобетонных прогонов должны укладываться специальные устройства
скольжения.
Стапеля с каменной подсыпкой
следует устраивать на участках, где дно имеет крутизну в пределах и сложено глинистыми
грунтами или песками гравелистыми, крупными и средними.
При крутом дне или пылеватых
песках, илах, плывуне рекомендуется устраивать свайные основания под прогоны.
Длина надводной части
определяется условиями изготовления или установки погружаемой конструкции,
длина подводной части — условием перемещения конструкции всеми опорными точками
до момента полного ее всплытия.
При расчете длины подводной
части стапеля необходимо вес сдвигаемой конструкции принимать с коэффициентом
перегрузки бóльшим единицы и учитывать запас под низом конструкции 0,20
м (рис. 3).
3.18. Рекомендуется уклон
стапеля принимать по возможности параллельным береговому откосу.
Максимальный угол наклона
стапеля должен обеспечивать устойчивость от опрокидывания вокруг передней
стенки (грани) опускаемой конструкции.
При расчетах устойчивости
положение прогонов стапеля при опирании их на подсыпку следует принимать с
условной осадкой руслового конца на 0,5 м против проектного положения. Расчеты
устойчивости должны выполняться с учетом взвешивающего действия воды и тяговых
(тормозных) усилий.
Рис. 3. Схема для расчета
длины наклонной части стапеля:
1 — фальшборт; 2 — прогоны; 3 — спайный
якорь; h — осадка, соответствующий положению тела на плаву
При крутом откосе дна и
укладке прогонов на подсыпку следует применять треугольные прогоны с нижними
поясами, расположенными по дну, и верхними — под уклоном, определяемым
условиями спуска, или устраивать салазки треугольного очертания (с верхним
горизонтальным настилом).
Верхняя (надводная) часть
стапеля может быть либо горизонтальной, либо иметь наклон.
Угол наклона верхней части
должен быть не более величины, соответствующей 0,5 коэффициента трения.
Сопряжение наклонных
накаточных путей верхней и нижней частей стапеля производится вставками из
рельсов, изогнутых по дуге радиуса не менее 1 м.
3.19. Прогоны должны быть
закреплены к береговым свайным якорям, рассчитанным на восприятие усилия трения
при движении конструкции по прогонам стапеля.
Для наброски под прогоны
должен применяться камень (щебень) крупностью не менее d =3 V 2 см, где V — скорость течения, м/с.
Верхние слои должны
отсыпаться из более мелкого камня, нижние — из крупного.
Край подсыпки должен
отстоять от наружной грани прогона на 0,5 м, боковые грани подсыпки должны
иметь уклон 1:1. Конструкция прогонов должна обеспечивать их от опрокидывания.
Узкие и высокие прогоны должны объединяться между собой поперечными связями.
3.20. При опирании на
каменную подсыпку толщиной не менее 20 см и весе спускаемой конструкции до 100
т сечение прогона может назначаться конструктивно, но не менее четырех брусьев
сечением 20х20 см (в 2 ряда) при деревянных прогонах и двух двутавров № 24,
связанных в пакет, при металлических прогонах.
При весе менее 50 т
допускается устройство прогонов из одиночных рельсов типа Р43 на полушпалах с
шагом 0,5 м.
При больших нагрузках
сечение прогона определяется расчетом как балки на упругом основании. Прогоны
при этом рассчитываются на нагрузку от веса конструкции (с учетом плавучести),
распределенную на три точки опирания.
При опирании на сваи прогоны
рассчитываются как разрезные балки.
Глубина забивки и сечение
свай должны определяться с учетом действия только вертикальных сил, а наклонные
усилия в прогонах рекомендуется полностью воспринимать свайными якорями,
устраиваемыми выше уреза воды и соединенными с верхним концом прогона.
Рекомендуется сваи стапеля
объединять попарно насадками из лежачих двутавров, расположенными параллельно
урезу воды и служащими для опирания прогонов.
3.21. Для перемещения
спускаемой конструкции могут использоваться тяговые лебедки с закреплением
тянущего троса за куст свай или подводный якорь, а также толкающие домкраты.
При большой крутизне следует ставить тормозные лебедки.
Мощность тяговых лебедок
(домкратов) должна подбираться с учетом сил трения и гидродинамического усилия
при условной скорости 0,1 м/мин.
Устройства
для производства работ со льда
3.22. В зимних условиях
допускается устраивать ледовые дороги и размещать на льду оборудование (копры,
краны).
3.23. При определении
грузоподъемности ледяного покрова для автодорог следует использовать данные
табл. 16,
составленные для зимнего льда. Грузоподъемность льда весной уменьшается вдвое.
При появлении на льду воды расчетная нагрузка на лед должна быть снижена на 80
%. При измерениях учитывается только толщина прочных слоев льда. Слой снежного
и пористого, пропитанного водой льда из общей толщины исключается.
Таблица 16
Наименование груза |
Нагрузки Q, тс |
Толщина ледяного покрова, |
Минимальное расстояние до |
Человек |
0,1 |
10 |
5 |
Автомашина |
3,5 |
25 |
19 |
То |
6,5 |
35 |
25 |
» |
8,5 |
39 |
25 |
» |
10,0 |
40 |
26 |
» |
20,0 |
55 |
30 |
» |
40,0 |
95 |
38 |
3.24. При забивке шпунта,
свай и в других случаях, когда нагрузка длительное время находится на льду,
требуемая толщина льда должна приниматься на 30 % больше значений, приведенных
в табл. 16.
Допускаемое время t (в ч) нахождения нагрузки Q p
определяется с учетом зависимости
где Q —
предельная нагрузка по табл. 16.
3.25. Для увеличения
грузоподъемности льда допускается послойное намораживание его поверх ледяного
покрова на толщину не более 30 % его начальной толщины. В расчетах
грузоподъемности учитывают приведенную толщину льда h = h 1 +0,7 h 2 ,
где h 1 — толщина естественного и h 2 — искусственно полученного
льда.
Для повышения
грузоподъемности ледяного покрова толщиной менее 30 см допускается также
укладывать верхнее строение из поперечин и прогонов с заливкой их водой и
вмораживанием.
При этом длина поперечин
должна быть на 2 м больше длины груза. Поперечины должны укладываться с шагом
0,4-0,5 м с укладкой поверх их дощатых колей или колен из древен или брусьев.
Доля нагрузки Qл (в тс),
приходящейся на ледяной покров, определяется формулой
где
где I д E д — жесткость
поперечины, кгс/см2;
b п — шаг укладки поперечин, см;
h л — толщина льда, см;
106 — модуль
упругости льда, кгс/см2;
Р —
общая нагрузка, тс.
3.26. При установке копров
на льду под передние, наиболее нагруженные, части копров должны укладываться
щиты из бревен диаметром 20 см длиной на 3 м больше ширины копра.
Майна для опускания свай
должна иметь минимально необходимые размеры и раскрываться по мере забивки.
3.27. Устройство ледяных
дорог допускается на расстояния не менее 100 м от полыней. Дороги должны
проектироваться с односторонним движением и расположением дороги
противоположного направления на расстоянии 150 м. Сопряжения дорог с берегом
(рис. 4)
должны обеспечивать надежность переходного участка.
Рис. 4. Сопряжение ледовой
дороги с берегом:
а
— шпальная клетка на льду; б — шпальная клетка на берегу, 1 — снежно-хворостяная гать; 2 — прогоны; 3 — снежный валик
Рабочие подмости, леса, площадки и другие приспособления для
выполнения работ на высоте
3.28. Рабочие подмости,
ограждения и рештования должны быть:
простой конструкции,
отвечающей условиям их изготовления силами строительной организации;
транспортабельны, просты и
безопасны при использовании, монтаже и демонтаже.
Число
типов их должно быть минимальным при наибольшей оборачиваемости.
3.29.
При конструировании всех видов рабочих подмостей, ограждений и рештований
следует выполнять следующие требования:
а)
ширина настилов должна быть не менее 1,0 м, а в подвесных люльках для одного
или двух рабочих, а также в переходных площадках — не менее 0,6 м. Переходные
площадки должны иметь с обеих сторон ограждения. Длина подвесных подмостей
назначается с учетом характера выполняемых работ и используемого инструмента.
Подмости, с которых закручиваются высокопрочные болты с использованием
динамометрических ключей, должны иметь длину А+4,0 м, где А — расстояние между
крайними болтами. Отметка верха настила подмостей должна приниматься на 70-80
см ниже низа конструкции. Высота прохода на многоярусных подмостях должна быть
не менее 1,8 м;
б) зазор между краем настила
и монтируемой конструкцией должен быть не более 10 см;
в) стыкование щитов или
досок настилов внахлестку допускается только по их длине, причем концы
стыкуемых элементов должны быть расположены на опоре и перекрывать ее не менее
чем на 20 см в каждую сторону;
г) деревянный настил должен
быть предохранен от перемещения относительно поддерживающих конструкций путем
прикрепления к ним гвоздями, болтами и т. д. или путем закрепления на нем
поперечных реек, упирающихся в поддерживающие конструкции.
Настилы подмостей всех видов
и люлек должны устраиваться без щелей, зазоров и с бортовыми досками, чтобы
исключить возможность падения пробок, болтов, инструмента;
д) металлический настил
должен иметь бортовые элементы высотой не менее 10 см, а деревянный настил —
бортовые доски высотой не менее 15 см. Если установка бортовых досок неудобна
или невозможна, зазор между настилом подмостей и монтируемой конструкцией
должен быть закрыт досками, закрепленными от смещения;
е) поручни перил должны быть
расположены на высоте не менее 1 м от уровня настила, а в подъемных люльках —
не менее 1,2 м; на высоте 0,5 м от уровня настила в перилах должен
устанавливаться промежуточный ограждающий элемент. Настилы подвесных подмостей
надлежит ограждать с наружной и торцевой сторон, а настилы люлек со всех
четырех сторон;
ж) отдельные секции
передвижных подмостей могут соединяться друг с другом переходными площадками,
прочно закрепленными и огражденными перилами. Соединение отдельных секций
подъемных люлек переходными площадками, стремянками или лестницами не
допускается. Подвесные подлости во избежание раскачивания должны быть
раскреплены растяжками или схватками к устойчивым частям строящегося
сооружения;
з ) для подъема и спуска
люлек при помощи лебедок, находящихся на самих люльках, надлежит применять
гибкие стальные канаты диаметром не менее 7 мм по ГОСТ 3079-69 (7668-69,
2688-69, 7684-69, 7685-69);
и) подвесные и приставные
лестницы должны иметь ширину не менее 400 мм и шаг ступеней — не более 350 мм,
верх приставных лестниц должен быть закреплен от бокового смещения; уклон
приставных лестниц не должен превышать 60°; сходни (трапы, мостики) с причалов
(подмостей) на плавучие средства должны иметь уклон не свыше 1:3 и двустороннее
боковое ограждение. Приставные лестницы для подъема на подмости должны иметь
перила;
к) высота отдельных маршей
подвесных и приставных лестниц ограничивается величиной 5 м; общая высота
(длина) приставной лестницы должна обеспечивать рабочему возможность
производить работу стоя на ступеньке, находящейся на расстоянии не менее 1 м от
верхнего конца лестницы. Ступени деревянных приставных лестниц должны быть
врезаны в тетивы, которые не реже чем через 2 м следует скреплять стяжными
болтами. Запрещается применять лестницы, сбитые гвоздями, без врезки перекладин
в тетивы;
л) навесные металлические
лестницы для монтажных работ должны быть надежно прикреплены к конструкциям, а высотой
более 5 м ограждены металлическими дугами;
м) навесные лестницы должны
иметь упоры, обеспечивающие расстояние между тетивой и конструкцией не менее 15
см (для того, чтобы можно было свободно становиться на ступени);
н) при необходимости
выполнять работы с одновременным поддерживанием деталей, например коробов
опалубок и т. п., следует применять специальные леса или лестницы-стремянки с
верхними площадками, огражденными перилами;
о) нижние концы приставных
лестниц должны иметь упоры в виде острых металлических шипов, резиновых
наконечников и других тормозных устройств, в зависимости от состояния и рода
материала опорных поверхностей;
п) рабочие подмости должны
быть оборудованы в противопожарном отношении.
3.30.
При проектировании рабочих подмостей, рабочих площадок, ограждений, рештований
и лестниц должны быть выполнены следующие расчеты:
прочности и устойчивости
положения проектируемых устройств;
прочности элементов,
обеспечивающих закрепление или подвеску подмостей, площадок и пр.;
прочности элементов основной
конструкции, непосредственно воспринимающих нагрузку от подмостей, площадок,
перил и пр.;
зыбкости настила подмостей
путем расчета досок на прогиб от сосредоточенного груза 60 кгс; величина
прогиба при этом не должна превышать 0,25 см (при ширине досок менее 15 см
нагрузка распределяется на две доски).
3.31. При выполнении
расчетов, предусмотренных в п. 3.30, учитываются следующие нагрузки: собственный
вес устройств; временная нагрузка от веса тяжелого оборудования (если его
установка предусмотрена технологией производства работ); временная нагрузка от
людей, инструмента, мелкого оборудования (по п. 2.11). Ветровая нагрузка
учитывается только для отдельно стоящих устройств.
3.32. Значения расчетных
усилий в канатах подвесных подмостей и люлек не должны превышать значений
разрывных усилий канатов в целом, деленных на коэффициент безопасности по
материалу 1,6 и коэффициент надежности k н =5.
Прочие несущие элементы
подвесных и подъемных подмостей и люлек должны рассчитываться с коэффициентом
надежности 1,3.
При проектировании
конструкций, удерживаемых силами трения, величина удерживающей силы должна
определяться с коэффициентом надежности, равным 2.
Такие конструкции
допускается применять в подмостях, ограждениях и рештованиях, на которых не
находятся люди.
3.33. Диаметр канатов
подвесных подмостей должен быть не менее 7 мм; диаметр стержневых подвесок — не
менее 10 мм.
3.34. В рабочих чертежах
подмостей, ограждений, рештований должны быть указаны величины нормативных
нагрузок, принятые при расчете.
Рабочие
мостики
3.35. Рабочие мостики служат
для пропуска и работы транспортных средств, строительных и грузоподъемных
машин.
Рабочие мостики
рекомендуется устраивать прямыми в плане и с продольным уклоном не более 0,005.
Рабочие мостики
рекомендуется устраивать с низовой стороны строящегося моста.
Рабочие мостики для одной
полосы движения должны иметь ширину (расстояние между колесоотбойными брусьями)
не менее 3,8 м.
Сопряжение рабочего мостика
с дорогой разрешается выполнять в виде аппарели или въездного щита.
3.36. Проезжую часть
рабочего мостика рекомендуется устраивать коленного типа на поперечинах.
Поперечины изготовляются из
бревен, опиленных на два канта с шириной канта не менее 1/3 диаметра;
укладываются они через 0,5-0,7 м.
Поперечный настил
закрепляется колесоотбойным брусом высотой 15 см, связующие болты диаметром 12
мм устанавливают с шагом 1 м.
Колейный настил устраивается
из досок толщиной 4-5 см, пришитых через 1,5 м к поперечинам гвоздями диаметром
4-4,5 мм и длиной 100 мм.
Внутреннее расстояние между
проезжими частями колей не должно быть более 0,8 м.
Межколейный промежуток
рекомендуется перекрывать щитами настила или ограждать внутренними колесоотбоями.
Вместо колейного настила
допускается покрытие из слоя гравия толщиной 10 см по сплошному настилу из
поперечин (преимущественно на мостиках для пропуска гусеничной нагрузки).
3.37. На рабочих мостиках,
используемых для прохода рабочих, должны устраиваться двусторонние тротуары
шириной по 0,8 м каждый с перильным ограждением.
В конструкции рабочих
мостиков под стреловые самоходные краны в необходимых случаях следует
предусматривать устройства для установки выносных опор (аутригеров) крана в
местах, предусмотренных технологической схемой монтажных работ.
3.38. Пролетные строения
рабочих мостиков рекомендуется устраивать металлическими, разрезной
конструкции, преимущественно из инвентарных балок.
Опоры рабочих мостиков
следует устраивать свайными, свайными с надстройкой из инвентарных элементов, а
при невозможности забивки свай — ряжевыми или рамно-ряжевыми. Как исключение,
допускается устройство клеточных опор.
Пролетные строения рабочих
мостиков допускается устанавливать на деревянные насадки (мауэрлаты) или балки
ростверков инвентарных конструкций.
Пролетные строения должны
крепиться к деревянной насадке (мауэрлатному брусу) штырями на каждом конце, а
к металлическим балкам ростверка — болтами, пропущенными через овальные
отверстия, что допускает температурные перемещения пролетных строений.
3.39. Для обеспечения общей
устойчивости балок (прогонов, пакетов) в необходимых по расчету случаях
устраиваются жесткие закрепления от поперечных смещений сжатых поясов. В
качестве таких закреплений допускается принимать узлы неизменяемых, ферм
продольных связей, жесткие поперечные связи, препятствующие повороту сечения
балки, жесткий диск проезжей части.
Распорки между сжатыми
поясами следует принимать в качестве жестких связей лишь в том случае, если они
являются элементами неизменяемых поперечных или продольных связей. Для балок
высотой более 50 см не рекомендуется учитывать в качестве жестких закреплений
поперечный и продольный деревянные настилы. Допускается принимать в качестве
жестких закреплений от поперечных смещений места сболчивания пакетов из
двутавров через деревянные прокладки, размещенные по всей высоте стенок.
3.40.
Рабочие мостики должны рассчитываться на реально обращающуюся по ним временную
нагрузку с введением динамического коэффициента 1,05 для металлических главных
балок пролетных строений (движение с ограничением скорости до 10 км/ч).
3.41. Расчет рабочих
мостиков производится на сочетания нагрузок, приведенные в табл. 17.
Таблица 17
№ нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Данная нагрузка не |
Конструктивный элемент |
|
Пролетные строения |
Опоры и основания |
|||
Постоянные нагрузки и воздействия |
||||
1 |
Собственный |
— |
+ |
+ |
2 |
Давление |
— |
— |
+ |
Временные подвижные нагрузки и их |
||||
3 |
Вертикальная |
8 |
+ |
+ |
4 |
Давление |
7,8 |
— |
+ |
5 |
Тормозная |
6, 7, 8 |
— |
+ |
Прочие временные нагрузки и воздействия |
||||
6 |
Ветровая |
— |
+ |
+ |
7 |
Горизонтальное |
— |
— |
+ |
8 |
Строительные |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. Тормозная нагрузка может не учитываться при ограничении скоростей движения
до 5 км/ч.
2. При определении нагрузок на колесо или выносную опору стрелового
крана расположение стрелы следует принимать самым невыгодным из двух вариантов
(наибольший вылет с минимальным грузом и наименьший вылет с максимальным
грузом).
Тормозные силы при опирании
на мауэрлаты и насадки допускается принимать равномерно распределенными между
двумя опорами.
3.42. Прогибы пролетных
строений рабочих мостиков не ограничиваются.
Ледорезы
и карчеотбойники
3.43. При необходимости
защиты рабочих мостиков, монтажных подмостей подкрановых эстакад, шпунтовых
ограждений впереди них устанавливаются ледорезы. Ледорезы следует применять в
случаях, предусмотренных проектом организации строительства.
Ледорезы устанавливаются
отдельно от опор на расстоянии до 3 м. Ширина ледореза не должна быть меньше
ширины опоры. Верх ледорезов должен располагаться на 0,5 м выше уровня ледохода
вероятностью превышения 10 %. Передний конец режущего ребра ледореза должен
быть ниже уровня низкого ледохода на 0,5 м. Наружные поверхности ледореза не
должны иметь выступающих углов.
3.44. На реках, промерзающих
до дна, рекомендуется устройство ряжевых ледорезов или шатровых с ряжевым
основанием.
3.45. Сваи шатровых
ледорезов в продольном направлении располагают с шагом 2-3 м.
3.46. Уклон режущего ребра
шатра вдоль реки должен быть 1:1,5-1:1,75. Уклоны боковых граней должны составлять
от 1:1,5 до 1:2,5.
Режущее ребро ледореза
должно устраиваться из трех сплоченных бревен и должно усиляться уголком или
листовым железом толщиной не менее 6 мм на ширине не менее 20 см.
3.47. На водотоках со слабым
ледоходом и грунтами, допускающими забивку свай, устраиваются кустовые ледорезы
с крыльями и без них из 4-7 свай, забитых на глубину 3-4 м.
Сваи кустового ледореза
объединяются болтами и хомутами из полосовой стали, устанавливаемыми через 1 м.
Глубина забивки свай
ледорезов без крыльев должна быть не менее 4 м.
При устройстве кустовых
ледорезов с крыльями задние сваи располагают на расстоянии 2,5 м от куста сваи
и связывают их подкосами и обшивкой, образующей крылья.
3.48. В грунтах, допускающих
забивку свай, разрешается устройство цилиндрических ледорезов из сплошного ряда
свай диаметром 24 см, забитых по контуру круга диаметром, равным ширине опоры
моста. Внутри ледорез засыпают камнем. Снаружи ледореза устанавливаются хомуты
из полосового металла с расстоянием между ними 1,5 м.
3.49. Элементы шатра должны
быть объединены в продольном и поперечном направлениях схватками и подкосами. В
узлах примыкания необходимо устанавливать металлические хомуты и болты.
Обшивка шатровой части
должна быть сплошной с направлением досок (пластин) обшивки толщиной 8-10 см
вдоль ледохода. Пластины должны прикрепляться гвоздями диаметром 10 мм.
Рамы надстройки шатрового
ледореза должны устраиваться из бревен диаметром не менее 24-26 см.
Подводную часть ледореза
рекомендуется защищать ряжевой рубашкой с засыпкой камнем.
3.50. Режущее ребро ряжевого
ледореза должно поддерживаться продольной стенкой.
3.51. Ледорезы должны
соединяться переходами с защищаемой конструкцией.
3.52. Ледорезы
рассчитываются на сочетание ледовой и постоянной нагрузок.
На ледорезы с наклонным режущим
ребром нормативное давление льда учитывается в виде:
вертикальной составляющей V, тс
горизонтальной составляющей Н, тс
где β
— угол наклона режущего ребра к горизонту;
h л — толщина льда, м.
3.53. Перед опорами на
горных и полугорных реках, несущих в период паводков карчи, необходимо
устраивать карчеотбойники на расстоянии 2,5-3,0 м.
Карчеотбойник состоит из
двух рядов свай диаметром 26-30 см, расположенных под углом друг к другу,
соединенных схватками и обшитых в два слоя досками толщиной 5 см. Со стороны
опоры обшивка досками не делается.
По переднему ребру
карчеотбойника, обращенному против течения, закрепляется вертикально рельс.
Карчеотбойник внутри засыпается камнем. Высота карчеотбойника делается не менее
чем на 0,5 м над рабочим уровнем воды (см. п. 1.10).
Противоналедные
устройства и лежневые дороги
3.54. При строительстве
мостов и труб на водотоках с наледями на период строительства должны устраиваться
временные противоналедные устройства, исключающие закупоривание отверстий
мостов (труб) и попадание в котлованы наледных вод.
3.55. В качестве
противоналедных устройств при малых расходах и пологих склонах следует
применять:
а) валы из недренирующего грунта
(рис. 5);
б) переносные заборы (рис. 6).
Рис. 5. Противоналедные
устройства в виде валов из недренирующего или малодренирующего грунта:
1
— валы из грунта; 2 — лед
Допускается также устройство
валов из льда или плотного снега. Высота валов и заборов должна быть не менее
0,8Δ H р , где Δ H р — расчетная мощность наледи
(по проекту моста или трубы).
Заборы должны быть
рассчитаны на устойчивость при действии ветровой нагрузки (наледь
горизонтального давления не оказывает). Заборы могут устраиваться деревянными
или с применением брезента.
Заборы и валы должны
устраиваться с верховой стороны на расстоянии 20-40 м от котлована. При большой
мощности наледи в узких и крутых логах валы и заборы следует устраивать в
несколько ярусов.
3.56. Лежневые дороги в
пределах строительных площадок мостов проектируют с учетом следующих
обстоятельств:
а) на участках с
просадочными, переувлажненными, вечномерзлыми грунтами рекомендуются лежнево-сланевые
дороги (рис. 7);
Рис. 6. Противоналедные
устройства из заборов или переносных щитов:
1 — забор или щит высотой до 3 м; 2 — лед; 3 — насыпь
дороги
Рис. 7. Типы
лежнево-сланевой дороги:
а — для однопутного движения; б — для двухпутного движения
б) дороги вблизи мостов,
строящихся на наледных участках, рекомендуется сооружать с верховой стороны на
расстоянии 30-40 м.
При забивке (бурении) свай и
других работах на вечномерзлых грунтах в летнее время следует укладывать
лежневые дороги или деревянные щиты для защиты дернового слоя вблизи опоры и
сохранения мерзлотных условий грунта.
Временные
причалы
3.57. Причалы
предназначаются для перегрузки массовых грузов и конструкций и перевозки людей
на время строительства моста. Причалы могут устраиваться ряжевыми, на свайном
основании или плавучими.
Выбор типа конструкции
причала должен производиться в зависимости от геологических и гидрологических
условий, грузоподъемности применяемых кранов.
3.58. Расчетный судоходный
уровень должен назначаться в проекте организации строительства с учетом
планируемого характера движения судов и, как правило, соответствовать
межпаводковому уровню межени.
При сезонных завозках грузов
со стороны (в паводковый период) за расчетный судоходный уровень принимается
отметка паводкового горизонта вероятностью превышения расхода 50 %.
3.59. Глубина акватории у
причала должна определяться исходя из наибольшей осадки судна, навигационного
запаса глубины, равного 0,2 м, запаса 0,3 м на засорение акватории, а также
запаса на сгон воды.
На реках с регулируемым
стоком должны учитываться суточные и сезонные колебания уровня.
3.60. Расположение причалов
рекомендуется назначать из условия обеспечения длины свободного пространства
акватории с каждой стороны причала не менее двойной длины наибольшего судна.
Местоположение причала должно выбираться с учетом естественных условий,
обеспечивающих удобный подъезд к причалу и защиту сооружения от ледохода и
волны. Рекомендуется располагать причалы с низовой стороны строящегося моста.
3.61. Отметка верха причала
должна назначаться с учетом высоты швартующихся судов (катеров) плашкоутов.
Разность между отметкой
палубы пассажирского судна и отметкой площадки, как правило, не должна
превышать ±0,75 м.
В случае швартовки судов с
разной высотой следует устраивать причал с площадками в разных уровнях или
оборудовать причал лестничными сходами.
3.62. На причалах следует
предусматривать швартовые и отбойные устройства.
Необходимо также иметь
колесоотбои высотой 20 см, леерные и перильные ограждения высотой 1,1 м.
Отбойные устройства
рекомендуется выполнять навесными из отдельных секций, без жестких креплений к
причалу.
3.63. Причальный плашкоут
должен устанавливаться не менее чем на четырех якорях или швартоваться за тумбы
на берегу.
3.64. При навесных отбойных
устройствах верхняя часть свайной причальной стенки должна быть обшита
деревянными пластинами толщиной не менее 12 см. Сваи следует защищать от
истирающего действия льда.
3.65. Съезды от причала к
береговой территории должны иметь крутизну не свыше 10 %. Лестничные сходы с
причалов на берег должны иметь уклон не свыше 1:3 и иметь двустороннее боковое
ограждение.
Переходные мостики с
плашкоутов должны шарнирно крепиться к плашкоуту и свободно опираться на береговой
устой.
3.66. Конструкции причала в
целом и отдельных узлов должны рассчитываться на действие следующих нагрузок:
собственного веса;
от навала судна при
причаливании;
швартовых (от
гидродинамического и ветрового воздействия на ошвартованные суда);
от веса людей, инструмента и
мелкого оборудования (интенсивностью 400 кгс/м2);
от веса складируемых грузов
(для грузовых причалов);
от подъемных и транспортных
механизмов на причале (вертикальные и горизонтальные нагрузки);
от давления грунта (для
причалов-набережных).
3.67. Нагрузки от навала
судов при причаливании считаются приложенными в уровне отбойных устройств;
швартовые — по фактическому расположению устройств.
3.68. Узлы ростверков
свайных причалов должны конструироваться с учетом передачи горизонтальных
нагрузок через насадки и балки ростверка.
3.69. Расчет свайных
фундаментов причальных сооружений должен производиться с учетом рекомендаций
раздела 7;
нагрузки от горизонтального давления грунта на причалы-набережные должны
определяться с учетом рекомендаций прилож. 11.
Плавучие причалы должны
рассчитываться на остойчивость и плавучесть в соответствии с указаниями раздела
6.
3.70. Причалы должны
оборудоваться противопожарным и спасательным инвентарем.
Грунтовые
якоря
3.71. Для закрепления вант,
оттяжек, блоков полиспастов, отводных роликов, тяговых и анкерных тросов на
суше следует применять:
а) полузакопанные и закопанные
якоря (в том числе свайные и закладные);
б) наземные якоря (в том
числе с шипами).
3.72. Свайные якоря
устраивают из одиночных бревен (брусьев), пакетов бревен (брусьев),
железобетонных свай (стоек), забитых или закопанных в грунт.
Для повышения несущей
способности якорь усиливают плитами (щитами) в верхней части, расположенными со
стороны внешнего усилия.
Стойки (сваи) якоря
рекомендуется закапывать (забивать) в грунт под углом около 90° к направлению
внешнего усилия.
Отдельные бревна свайных якорей
должны объединяться между собой и со щитом болтами диаметром не менее 20 мм.
Опирание тяжей (тросов) на
деревянные элементы должно производиться перпендикулярно направлению усилия
через металлические прокладки толщиной 4 мм. Тросы (тяжи) должны закрепляться
скобами для предотвращения соскальзывания.
3.73. При проектировании
свайных якорей должны быть выполнены следующие расчетные проверки:
прочности сечения столбов,
плиты (щита);
глубины заделки столбов.
3.74. Расчет прочности
свайного якоря должен производиться на уровне на 0,75 м ниже поверхности грунта
и без учета отпора верхней части грунта. Момент сопротивления якоря из пакета
бревен принимается равным сумме моментов сопротивлений отдельных бревен
(брусьев), т. е. без учета их совместной работы. При устройстве врубки в месте
опирания троса (тяжа) дополнительно проверяется опорное сечение.
3.75. Глубина закопки столба
якоря h (в м) и размеры опорной
плиты а, b , d должны назначаться из
условия (рис.
Рис. 8. Свайный якорь
Значения φ и γ для закопанных якорей должны приниматься по прилож. 10,
как для насыпного грунта.
Свайные якоря должны
проверяться на выдергивание от действия составляющей, направленной вдоль свай
(как свая, работающая на трении).
3.76. Сечения элементов
плиты должны рассчитываться в предположении равномерного распределения
реактивного давления, равного Р по ее
площади.
3.77. При расчете закопанных
закладных якорей в виде зарытой в землю плиты или горизонтального бревна
(пакета бревен) со щитом или без (рис. 9) расчет по несущей способности
производится по формуле
Рис. 9. Расчетная схема
закопанного закладного якоря
где N р в — расчетная выдергивающая
сила, передаваемая на плиту якоря;
К н — коэффициент
надежности;
К н =1,0 — для устройств
горизонтальной перекатки;
К н =1,2 — для сухопутных
анкеров плавучих систем и анкеров лебедок, работающих на подъем;
g ф — вес плиты якоря;
β — угол наклона силы N р в к вертикали;
N п —
несущая способность основания плиты якоря,
γ з —
объемный вес насыпного грунта засыпки;
V —
объем обелиска выпирания, определяемый по рис. 9;
ω i — площадь боковой
поверхности грани обелиска выпирания;
c 0 =0,5с, где с — удельное
сцепление грунта;
α i — углы наклона к вертикали
граней обелиска выпирания (см. рис. 9);
φ
— угол внутреннего трения насыпного грунта засыпки.
3.78. Расчет прочности
сечения самой плиты (пакета бревен) производится на равномерно распределенную
по площади нагрузку интенсивностью , где F —
площадь плиты (пакета).
3.79. Наземные якоря
проверяют на подъем и сдвиг.
На подъем якоря проверяют по
формуле
где Q —
вес якоря;
Р —
расчетное усилие на якорь;
α — угол наклона усилия Р к горизонту.
Проверку якоря на сдвиг
производят по формуле
где f —
коэффициент трения нижней поверхности якоря о грунт.
При проектировании наземных
якорей с шипами следует руководствоваться «Рекомендациями по устройству якорей
с шипами», ВНИИМонтажспецстрой Минмонтажспецстроя СССР, 1972 г.
4 . УСТРОЙСТВА ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ
ФУНДАМЕНТОВ
Ограждения котлованов
4.1. Тип ограждения
котлована следует назначать с учетом конструкции фундамента, гидрогеологических
условий, способов производства и сроков работ и обеспечения их безопасности.
Конструкция ограждения для данных
условий должна обеспечивать:
наименьшую водопроницаемость
ограждения;
прочность, жесткость и
неизменяемость его под действием статических и динамических нагрузок,
возникающих в процессе работ (давление воды, грунта и бетонной смеси,
воздействие волн, вес оборудования и т. п.);
наименьшее количество
крепежных работ, выполняемых в процессе разработки котлована и кладки
фундамента;
устойчивость близлежащих
существующих сооружений.
Грунтовые
перемычки
4.2. Грунтовые перемычки для
ограждения котлованов следует устраивать при глубине воды до 2 м и скорости
течения до 0,5 м/с и малофильтрующем и неразмываемом грунте дна.
4.3. В случае применения
грунтовых перемычек необходимо учитывать стеснение ими живого сечения реки.
В необходимых случаях должна
быть предусмотрена защита откосов перемычки от размыва путем укладки по откосам
хворостяных и дощатых щитов, тюфяков или камня крупностью d (в см) не менее d =3 V 2 , где V — скорость течения, м/с.
4.4. Ширина грунтовых
перемычек по верху должна быть не менее 1 м. Крутизну откосов следует назначать
в зависимости от угла естественного откоса грунта перемычки в водо-насыщенном
состоянии, но не круче 1:2 со стороны водоема и 1:1 со стороны котлована.
Возвышение верха перемычки над рабочим уровнем воды (ледохода) в реке должно
приниматься по п. 1.10, б.
4.5. В целях уменьшения
стеснения живого сечения реки и фильтрации воды через перемычку следует
проектировать грунтовые перемычки в комбинации с деревянным шпунтовым
ограждением, забиваемым внутри перемычки по ее периметру (рис. 10).
Ширина перемычки по верху в этом случае должна быть не менее 50 см.
В грунтах, не допускающих
забивку шпунта, возможно применение ограждения из ряжевых перемычек.
4.6. В месте
проектного положения перемычки следует очищать дно от карчей, камней и других
препятствий, могущих уменьшить водонепроницаемость перемычки. Указания об
очистке дна должны быть оговорены в проекте.
Рис. 10. Шпунтовая
однорядная перемычка с односторонней отсыпкой грунта
4.7. Для отсыпки перемычек
следует применять мелкие пески, супеси и суглинки с содержанием глинистых
частиц до 20 %. Применение глин и суглинков с содержанием глинистых частиц
более 20 % не допускается.
Закладное
крепление
4.8. Закладное крепление
стен котлованов следует предусматривать на суходолах в устойчивых грунтах (при
(φ>25°) при отсутствии
грунтовых вод или при их незначительном притоке.
4.9. Закладное крепление
рекомендуется устраивать из металлических двутавровых свай, забиваемых в грунт
по периметру котлована с шагом 1,2-1,5 м и закладываемых между ними по мере
разработки котлована досок забирки (рис. 11). Сваи, как правило, должны
раскрепляться системой металлических или деревянных распорок (расстрелов). При
глубине котлована до 4 м допускается устраивать крепление котлована без
распорок с соблюдением требований п. 4.10.
Сваи крепления котлована
следует забивать на расстоянии 0,35-0,50 м от наружной грани фундамента.
4.10.
Шаг свай, глубина их забивки ниже дна котлована, расположение распорок, размеры
сечения свай, а также распорок и досок забирки определяются расчетом на
прочность и устойчивость положения с учетом следующих рекомендаций:
а) давление от собственного
веса грунта и временной нагрузки на призме обрушения определяется согласно
прилож. 11;
Рис. 11. Закладное крепление
из металлических двутавровых свай
б) для креплений с двумя и
более ярусами распорок по высоте возможно не заглублять сваи ниже дна
котлована, располагая нижний ярус распорок вблизи подошвы котлована. При
необходимости расположения распорок выше дна котлована глубину забивки
определяют расчетом с учетом рекомендаций пп. 4.10, г и 4.50- 4.53.
Металлические сваи
допускается проверять на прочность по расчетному изгибающему моменту,
определенному из условия выравнивания опорных и пролетных моментов согласно
СНиП II -В.3-72.
Усилия в распорках должны
определяться с учетом неразрезности свай.
Расчеты прочности и
устойчивости крепления должны выполняться для каждого этапа устройства,
перекрепления и разборки крепления;
в) для креплений с одним
ярусом распорок минимальная глубина забивки свай определяется по расчету из
условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси опирания на
крепление. Расчет должен выполняться по методике, принятой для расчета
шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений (пп. 4.46- 4.48).
При этом величину активного давления учитывают в пределах высоты забирки, а
пассивное давление — в пределах ширины, равной b +0,3 м, где b —
ширина полки сваи в м.
Стойки проверяются на
прочность по пластическому моменту сопротивления;
г) для креплений, не имеющих
распорок, минимальная глубина забивки свай h = t 0 +Δ t
определяется по расчету на устойчивость, считая ось поворота стенки,
расположенной на глубине t 0 от подошвы котлована.
Величины t 0 , а также Δ t (заглубление сваи ниже оси поворота) определяют по методике, принятой
для расчета шпунтовых стенок (пп. 4.42- 4.45). При этом величину
активного давления учитывают в пределах высоты забирки, а пассивное давление в
пределах ширины, равной b +0,5 t 0 tgφ м, где b — ширина полки сваи в м.
Рекомендуется в пределах заглубления приваривать к полке балки лист δ=20 мм и шириной 1,5 ширины полки;
д) толщину досок следует
определять расчетом на прочность для уровня посередине глубины котлована и для
подошвы котлована. При этом во всех случаях толщина досок должна приниматься не
менее 4 см;
е) распорки следует
располагать по высоте с учетом минимально возможного количества перекреплений
при бетонировании фундамента опоры.
При значительной ширине
котлованов (более 10 м) с целью сокращения свободной длины распорок следует
применять средние сваи, забиваемые параллельно основным сваям крепления в их
створе;
ж) на концах свай
рекомендуется устраивать симметричное заострение под углом 45° с горизонтальным
участком стенки на торце 8÷10 см. Острие следует усиливать сварными
накладками.
Бездонные
ящики и перемычки
4.11. Съемные и несъемные
бездонные ящики для ограждения котлованов опор следует применять, как правило,
на водотоках с глубиной воды до 4 м. Ящики могут изготавливаться деревянными
или металлическими.
Для глубин до 7 м
целесообразно применять бездонные ящики из понтонов типа КС с ножом в нижней
части (рис. 12).
Примечание. Бездонные
ящики в виде железобетонных тонкостенных конструкций, входящих в состав
фундамента, должны разрабатываться в составе проекта моста по нормам
проектирования мостов.
4.12. Конструкция бездонных
ящиков должна быть прочной, жесткой и водонепроницаемой.
Размеры ящика назначаются с
учетом возможности водоотлива. При больших скоростях течения воды следует
устраивать ящики с обтекателями.
4.13. В деревянных ящиках
водонепроницаемая обшивка должна выполняться из двух слоев досок толщиной не
менее 4 см с прослойкой рубероида. Доски обшивки должны быть тщательно
прифугованы и припазованы под конопатку (со стороны давления воды) в три пряди.
Каждый слой после конопатки должен быть просмолен. Доски для обшивки следует
пришивать под углом 45°, используя обшивку в качестве стенки ферм жесткости,
поясами которой будут служить продольные брусья.
Рис. 12. Бездонный ящик из
понтонов КС:
a — устройство тампонажного слоя; б — бетонирование ростверка;
1
— бетонолитная труба; 2 —
железобетонный ростверк; 3 —
подводный бетон; 4 — понтоны; 5 —
нож
Продольные брусья следует
устраивать парными или одиночными поверху и понизу обшивки, а при необходимости
и посередине. В случаях, обоснованных расчетом, продольные брусья должны
раскрепляться распорками.
Распорки, оставляемые в теле
фундамента, следует устраивать железобетонными.
4.14. К низу ящика следует
прикреплять металлический, деревянный или железобетонный нож, облегчающий
заглубление ящика в грунт.
При укладке тампонажной
подушки из подводного бетона рекомендуется высоту ножа при съемных ящиках
принимать равной толщине подушки.
4.15. Бездонные ящики
следует устанавливать на дно, заранее спланированное до отметки, близкой к
проектной (с учетом размыва грунта при опускании и посадке).
Для уменьшения притока воды
в месте опирания бездонного ящика на дно реки следует предусматривать обсыпку
камнем, укладку мешков с глиной по периметру, с внешней стороны, а также
укладку изнутри подводного бетона тампонажной подушки.
4.16. Собранный ящик
устанавливают на месте сооружения фундамента, используя его собственную
плавучесть или с помощью кранов, судов, барж, а также понтонов КС, обстроенных
для опускания ящика в проектное положение.
При использовании понтонов
установку ящика в проектное положение по высоте следует осуществлять
заполнением понтонов водой.
4.17. Для погружения на дно
и для предотвращения всплытия деревянного бездонного ящика при подъеме уровня
воды в акватории его необходимо пригружать грузом весом, равным до 30 % веса
ящика.
4.18. В качестве ограждения
для устройства плит высоких ростверков рекомендуется применять металлические
щитовые перемычки (рис. 13), перемычки из стальных шпунтин и перемычки,
собираемые из понтонов типа КС (рис. 14).
Для круглых в плане колодцев
безростверковых опор рекомендуется применять перемычки в виде обечаек из
листовой стали толщиной 6-12 мм с внутренними распорными креплениями,
установленными с шагом 1-2 м (рис. 15).
4.19. В конструкции
перемычек для сооружения плит ростверков, расположенных в воде выше поверхности
грунта, следует устраивать деревянное, дерево-металлическое или железобетонное
днище с отверстиями для пропуска свай или оболочек (см. рис. 13 и 14).
Диаметр отверстий должен превышать наружный диаметр сваи или оболочки на 4-5
см.
Зазоры в местах соединения
днища водонепроницаемой перемычки со стенами колодцев (оболочек) следует
уплотнять резиновыми шлангами, пеньковыми канатами, деревянными кружалами,
мешками с песком или подводным бетоном.
При расстоянии от дна реки
до низа плиты ростверка порядка 3-5 м следует обследовать целесообразность
устройства перемычки до дна с устройством подсыпки из песка или щебня на высоту
от дна до плиты ростверка.
Рис. 13. Металлическое
щитовое ограждение ростверка:
1 — тело опоры; 2 — фундаментная плита; 3
— тампонажная бетонная подушка; 4 —
оболочка;
5 —
бетонное заполнение; 6 —
деревянное днище; 7 — стальные щиты; 8 — приспособление для подвешивания
ограждения на оболочке; 9 —
устройство для подвешивания ограждения на забетонированной опоре; 10 — гидравлический домкрат
4.20. Щиты перемычки
(понтоны) следует опирать на днище. Днище рекомендуется прикреплять к распорно-направляющему
каркасу.
Рис. 14. Перемычка из
понтонов КС:
1 — понтоны КС; 2 — днище; 3 —
тампонажная бетонная подушка; 4 —
распорное крепление; 5 — оболочки
Для уменьшения сцепления
щитов с тампонажным слоем подводного бетона рекомендуется устраивать обмазочную
изоляцию.
Стыки щитов (понтонов)
должны герметизироваться резиновыми прокладками.
4.21. При устройстве
перемычек из понтонов в конструкции днища, а также ножа, остающегося в грунте,
должны быть предусмотрены устройства, позволяющие отсоединять понтоны под
водой.
Рис. 15. Стальное ограждение
верхней части круглого колодца:
1 — колодец; 2 — обшивка ограждения; 3
— распорные крепления; 4 — резиновый
уплотнитель
4.22. Распорные крепления
перемычек и ящиков, воспринимающие давление воды, следует, по возможности,
одновременно использовать в качестве направляющих устройств для погружения
оболочек, а также несущих элементов рабочих подмостей.
4.23. При конструировании
съемных распорных креплений необходимо учитывать последовательность их разборки
или перестановки по мере бетонирования плиты и тела опоры.
4.24. Для бездонных ящиков и
водонепроницаемых перемычек должны быть выполнены следующие расчеты:
прочности под воздействием
гидростатического давления воды, давления подводного бетона фундаментной подушки
при укладке и собственного веса рассчитываемой конструкции;
остойчивости и плавучести
при подаче на плаву к месту опускания и устойчивости против опрокидывания после
установки ящика (перемычки) на дно;
прочности при установке
ящика (перемычки) краном;
мощности буксиров, лебедок и
якорного закрепления при транспортировке и опускании ящика (перемычки) на дно.
Ограждения
из стального шпунта
4.25. Ограждения из
стального шпунта следует проектировать при глубине погружения в грунт более 6 м
при плотных глинистых и гравелистых грунтах основания и при глубине воды в
месте сооружения опоры более 2 м. Стальной шпунт должен, как правило,
извлекаться для повторного использования, за исключением случаев, когда он
входит в конструкцию опоры.
Проект шпунтового ограждения
должен разрабатываться с учетом минимального расхода шпунта.
4.26. Размеры шпунтового
ограждения в плане должны приниматься на 30 см больше проектных размеров на
участках укладки подводного бетона враспор со шпунтом. Для фундаментов,
сооружаемых насухо, размеры ограждения должны назначаться с учетом установки
опалубки.
При назначении размеров
ограждения, не имеющих распорных креплений, должны учитываться горизонтальные
смещения, принимаемые для каждой стенки в размере 1,5 % высоты котлована.
При забивке наклонных свай
расположение стального шпунта должно быть назначено с таким расчетом, чтобы
острие шпунтин отстояло от свай не менее чем на 1 м при откачке без устройства
тампонажной подушки и 0,5 м при устройстве тампонажной подушки.
Верх шпунтового ограждения
следует назначать на 0,3 м выше уровня грунтовых вод и выше принятого рабочего
уровня воды (льда) в реке согласно требованиям п. 1.10, б.
Отметка грунта возле
шпунтового ограждения, принимаемая в расчете, должна назначаться с учетом
возможного уровня размыва (для русловых опор в легкоразмываемых грунтах).
4.27. Для ограждения
котлованов мостовых опор основным профилем стального шпунта является корытный
профиль.
Шпунт плоского профиля ввиду
его незначительного момента сопротивления следует применять преимущественно для
образования цилиндрических стенок ограждения искусственных островков.
При необходимости применения
стального шпунта, изготавливаемого на строительной площадке из профильной
стали, в проекте должны быть указаны способ сплачивания профилей и технология
сварочных работ. Шпунтины не должны иметь выступающих частей, препятствующих
забивке. Марка стали и электродов выбирается в соответствии с указаниями
раздела 10.
Нижние концы шпунтин должны
быть обрезаны под углом 1:4. В грунтах, содержащих включения (камней, карчей),
нижние концы шпунтин обрезаются перпендикулярно оси.
4.28. Шпунтовые ограждения в
случаях, определяемых расчетом, должны раскрепляться горизонтальными
поясами-обвязками по контуру котлована и системой поперечных, продольных или
угловых распорок. Конструкция и сечения обвязок и распорок должны назначаться
по расчету.
Расстояния между распорками
крепления в плане в продольном и поперечном направлениях должны назначаться с
учетом применяемых механизмов и способа разработки котлована.
При сооружении под защитой
шпунта плит фундаментов из свай или оболочек распорные конструкции должны
проектироваться с учетом использования их одновременно как направляющих
каркасов.
4.29. Для упрощения и
значительного облегчения распорных креплений в ряде случаев целесообразно
ограждения из стального шпунта делать кольцевого очертания в плане с креплением
из кольцевых поясов-обвязок без поперечных распорок. Количество поясов и места
установки их по высоте котлована определяются расчетом.
Для удобства установки и
разборки пояса рекомендуется делать их составными на болтовых стыках. Под
обвязки следует устанавливать столики.
В случаях, когда необходимо
уменьшить осадку строений (пути), расположенных вблизи шпунтового ограждения,
распорки при установке должны быть обжаты (домкратами, клиньями) и закреплены с
усилием не меньшим расчетного сжимающего.
4.30. Стыкование шпунтин по
их длине допускается с применением накладок со сварными или болтовыми
соединениями. При необходимости стыкования стальных шпунтов различных профилей
следует применять комбинированную стыковую шпунтовую сваю, сваренную из
продольных половин обоих стыкуемых шпунтовых профилей.
4.31. При низком горизонте
грунтовых вод следует предусматривать разработку котлованов до отметки, близкой
к горизонту грунтовых вод, без крепления, но с устройством бермы, ширина
которой должна обеспечивать удобное производство всех работ по забивке шпунта и
сооружению фундамента.
При устройстве шпунтового
ограждения на местности, покрытой водой, забивку шпунта следует производить
после установки обвязки или каркасов, служащих для фиксации положения шпунта в
плане и включающих пояса креплений, необходимые по расчету.
Каркасы или обвязки могут
устанавливаться на маячные сваи, спланированное основание, подводный ростверк
или удерживаться на плаву в процессе забивки на специальных плашкоутах.
В неразмываемых грунтах,
удерживающих откос до 1:1,5 под водой, допускается устанавливать каркас и
забивать шпунт после подводной разработки грунта котлована на всю глубину (или
ее часть).
Общие
положения расчета шпунтовых ограждений котлованов
4.32.
Расчеты шпунтовых ограждений котлованов производят на устойчивость положения и
прочность по материалу их элементов. Эти расчеты выполняют в объеме,
гарантирующем устойчивость и прочность шпунтового ограждения не только на
стадии полного удаления грунта и воды из котлована, но и в процессе разработки
котлована и установки распорных креплений, а также обратной засыпки грунта и
снятия креплений.
Для шпунтовых ограждений,
заглубленных в пески или супеси, кроме указанных расчетов, необходимо проверить
глубину забивки шпунта t
(считая от дна котлована) по условию исключения опасности выноса (наплыва) грунта
в котлован при откачке из него воды без устройства водозащитной подушки.
Независимо от результатов расчета глубину забивки шпунта (считая от дна
котлована или отметки размыва) следует принимать в случаях текучих и
текучепластичных глин, суглинков и супесей, водонасыщенных илов, пылеватых и
мелких песков не менее 2 м, а в остальных случаях — не менее 1 м. В ограждениях
с водозащитной подушкой глубина забивки должна быть не менее 1 м в любых
грунтах.
4.33.
Минимальную глубину t забивки шпунта (считая от дна котлована) по условию исключения
опасности выноса (наплыва) грунта при откачке воды из котлована определяют по
формуле
(4.1)
где h ′в
— расстояние от дна котлована до горизонта воды снаружи котлована во
время откачки;
γ в
— 1 тс/м3 — объемный вес воды;
γ взв
— объемный вес грунта во взвешенном в воде состоянии, допускается принимать γвзв=1 тс/м3;
т 1 — коэффициент условий
работы, принимаемый равным: 0,7 — для гравелистого и крупного песка, а также
супеси; 0,5 — для песка средней крупности и мелкого; 0,4 — для пылеватого
песка;
π =3,14.
Для кольцевых ограждений, а
также для ограждений любой в плане формы, но при условии, что расстояние от
горизонта воды снаружи котлована до низа шпунта более чем в два раза превышает
расстояние от низа шпунта до кровли слоя грунта, являющегося водоупором,
допускается значение t, полученное по
формуле ( 4.1),
уменьшать на 10 %.
4.34. Минимальную глубину t забивки шпунта (считая от
дна котлована) по условию обеспечения устойчивости стенок против опрокидывания,
согласно п. 1.17,
определяют исходя из равенства
(4.2)
где Моп
— момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания)
стенок;
М пр — предельная величина
опрокидывающего момента, равная моменту удерживающих сил относительно той же
оси;
т —
коэффициент условий работы (см. п. 4.35).
4.35.
Расчетные давления воды и грунта (активного и пассивного) получают умножением
нормативных давлений, определяемых согласно прилож. 11 , на коэффициенты
перегрузки, принимаемые по п. 2.24 . При этом для активного
давления грунта принимают коэффициент перегрузки n а =1,2, а для пассивного — n п =0,8.
Не учитываемое в прилож. 11
влияние фильтрационного потока при откачке воды из котлованов, разрабатываемых
в песчаных грунтах, на давления воды и грунта учитывают коэффициентом условий
работы, принимаемым в зависимости от гидрогеологических условий и конструкции
ограждения.
4.36. При устройстве
ограждения в водопроницаемых грунтах с осуществлением подводной водозащитной
подушки, в расчете шпунтовой стенки, отражающем стадию ее работы до
бетонирования подушки, учитывают гидростатическое давление, соответствующее
откачке воды из котлована на глубину, необходимую для постановки яруса
креплений, но не менее 1,5 м и не менее четверти разности между горизонтом воды
(на местности, не покрытой водой, — грунтовой) и дном котлована.
4.37.
Ограждение из шпунта, забиваемого в водонепроницаемый грунт (суглинок или
глину), расположенный ниже горизонта воды, следует рассчитывать на
горизонтальные нагрузки, соответствующие двум схемам:
в первой схеме принимают,
что ниже поверхности водонепроницаемого грунта горизонтальное давление на
шпунтовую стенку обусловлено только гидростатическим давлением воды,
проникающей между стенкой и грунтом на глубину ;
во второй схеме не
предусматривают возможности проникания воды между стенкой и водонепроницаемым
грунтом и принимают, что этот грунт оказывает горизонтальное давление на
стенку, будучи пригруженным сверху гидростатическим давлением, а при наличии
над водонепроницаемым грунтом водопроницаемого и весом последнего; вес слоя
водопроницаемого грунта, расположенного ниже горизонта воды, определяют с
учетом взвешивания в воде.
В обеих схемах выше
поверхности водонепроницаемого грунта учитывают горизонтальную нагрузку на
стенку от гидростатического давления и, в необходимых случаях, от давления
водопроницаемого грунта.
Глубину проникания воды между
стенкой и водонепроницаемым грунтом (считая от его поверхности) принимают
равной:
а) для ограждений, не
имеющих распорных креплений (рис. 16, а),
где h ′
— глубина погружения шпунта в водонепроницаемый грунт;
б) для ограждений с одним
ярусом креплений (рис. 16, б)
где t —
глубина погружения шпунта ниже дна котлована;
в) для ограждения с
несколькими ярусами креплений (рис. 16, в) — на 0,5 м ниже уровня грунта в котловане при установке верхнего
яруса креплений, расположенного в пределах водонепроницаемого грунта.
Рис. 16. Схемы для
определения глубины проникания воды между шпунтовой стенкой и водонепроницаемым
грунтом:
а — при ограждениях, не имеющих
распорных креплений; б — при
ограждениях с одним ярусом креплений; в
— при ограждениях с несколькими ярусами креплений
4.38. Элементы креплений
должны рассчитываться на совместное действие горизонтальной нагрузки, передаваемой
шпунтовыми стенками, и вертикальной нагрузки от веса обустройств и конструкций,
предусмотренных проектом. Наибольший изгибающий момент в элементе от веса
обустройств и конструкций не должен быть меньше наибольшего изгибающего момента
от равномерно распределенной нагрузки интенсивностью
где q 1 — нагрузка, принимаемая
равной 50 кгс/м2 для верхнего яруса креплений и 25 кгс/м2
для остальных ярусов;
F — площадь котлована,
приходящаяся на рассчитываемый элемент крепления, м2;
l — длина элемента, м.
4.39. При расчетах шпунтовой
стенки на прочность значения расчетных сопротивлений шпунта и креплений должны
приниматься согласно разделам 8 и 10 с делением их на коэффициент надежности,
принимаемый равным:
1,1 — для шпунтовых
ограждений на местности, покрытой водой;
1,0 — во всех остальных
случаях.
4.40.
Момент сопротивления поперечного сечения погонного метра стенки W x (см. прилож. 8 ) из шпунта типа ШК или
Ларсен следует принимать со следующими коэффициентами, учитывающими возможность
относительных смещений шпунтин в замках:
0,7 — в случае слабых
грунтов и отсутствии обвязок, прикрепленных к шпунту;
0,8 — в случае тех же
грунтов и наличии обвязок, прикрепленных к шпунту;
1,0 — в остальных случаях.
4.41. При расчете прочности
шпунтовых стенок (но не креплений) должны вводиться коэффициенты условий
работы, равные:
1,15 — для стенок кольцевых
в плане ограждений;
1,10 — для стенок длиной
менее 5 м замкнутых в плане ограждений прямоугольной формы с промежуточными
ярусами распорных креплений.
Расчеты
шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений
4.42.
При устройстве ограждения без водозащитной подушки минимальную глубину забивки
шпунта ниже дна котлована принимают равной
(4.3)
Глубину t 0 определяют на основе
равенства ( 4.2),
считая ось поворота стенки расположенной на этой глубине и пренебрегая моментом
пассивного давления грунта относительно указанной оси (точки О на рис. 17). В соответствии с этим в
равенстве ( 4.2)
принимают Моп равным
моменту активного давления грунта и гидростатического давления, действующих
выше глубины t 0 , относительно оси поворота
стенки, a М пр — моменту пассивного
давления, действующего со стороны котлована (прямого отпора) выше глубины t 0 , относительно той же оси.
т= 0,95
— коэффициент условий работы.
В общем случае для решения
уравнения, выражающего условие ( 4.2), принимают способ последовательных попыток,
т. е. задаются глубиной t 0 , которую затем уточняют.
Расчетная схема, принимаемая при определении глубины t 0 , показана на рис. 17;
эпюры давлений, показанные на рис. 17, а, относятся к случаю расчета стенки, погружаемой в песок или
супесь, а эпюры давлений, показанные на рис. 17, б и в, — к случаю расчета
стенки, погружаемой в глину или суглинок (см. п. 4.37). Так как глубина t 0 не является полной глубиной
погружения шпунта ниже дна котлована (см. формулу 4.3), то при учете проникания
воды между стенкой и суглинком или глиной рекомендуется принимать глубину h в =0,8×( h гр + t 0 ) (см. рис. 17, в).
Рис. 17. Схема, используемая
в расчетах шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений, и эпюры
давлений:
а — при расчете стенки, погружаемой в
песок или супесь; б и в — при расчете стенки, погружаемой в
суглинок или глину
Дополнительную глубину Δ t определяют по формуле
( 4.4)
где Е′п
— равнодействующая пассивного давления грунта с внешней стороны котлована
(обратного отпора);
р ′п
— интенсивность этого давления на глубине t 0 .
Равнодействующую обратного
отпора грунта определяют по формуле
(4.5)
где Еп,
Еа и Ев — равнодействующие соответственно прямого отпора
грунта, активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на
стенку выше глубины t 0 .
Интенсивность р′п пассивного давления
грунта, действующего на стенку с внешней стороны котлована, определяют,
принимая глубину H = h гр + t 0 (см. рис. 17).
4.43.
Изгибающие моменты, действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки,
определяют как для консольного стержня с заделкой на глубине t 0 (от дна котлована); за нагрузку принимают гидростатическое давление,
активное и пассивное (прямой отпор) давления, действующие на стенку выше этой
глубины (см. рис. 17 ).
4.44. При устройстве
ограждения в водопроницаемых грунтах с осуществлением водозащитной подушки
расчет шпунтовой стенки, отражающий стадию ее работы до бетонирования подушки,
выполняют согласно пп. 4.42 и 4.43, а расчет шпунтовой
стенки, отражающий стадию ее работы после бетонирования подушки, выполняют
согласно п. 4.45.
4.45.
Глубину t 0 погружения стенки ниже дна котлована определяют из условия обеспечения
ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной на 0,5 м ниже верха
водозащитной подушки (точка О на рис.
18 ). В соответствии с этим в
равенстве ( 4.2 ) принимают Моп
равным моменту активного давления взвешенного в воде грунта и гидростатического
давления, действующих на стенку выше оси ее поворота, относительно этой оси, а Мпр — моменту пассивного
давления взвешенного в воде грунта (обратного отпора), действующего на стенку
ниже оси ее поворота, относительно этой оси.
т =0,95
— коэффициент условий работы.
Рис. 18. Схема, используемая
в расчетах шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений, в
водопроницаемых грунтах с осуществлением водозащитной подушки
При определении момента Мпр эпюру пассивного давления
грунта считают треугольной с нулевой ординатой на уровне оси поворота стенки;
наибольшую ее ординату находят, принимая H = h гр + t .
Величина наибольшего
изгибающего момента в поперечном сечении стенки может быть принята равной
моменту Моп.
Расчет
шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений
4.46.
Минимальную глубину t погружения стенки ниже дна котлована (без водозащитной подушки)
определяют из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси
опирания стенки на крепление (точки О
на рис. 19 , а)*. В соответствии с этим
в равенстве ( 4.2 ) принимают Моп
равным моменту активного давления грунта и гидростатического давления
относительно оси поворота стенки, а Мпр
— моменту пассивного давления грунта (прямого отпора) относительно этой
оси.
*
На рис. 19
показаны схемы, относящиеся к случаю расчета стенки, погруженной в песок или
супесь.
т —
коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 4.47.
Рис. 19. Схемы расчета
шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений:
а — для определения минимальной глубины
забивки шпунта; б — для определения
изгибающих моментов в его поперечных сечениях
Для замкнутых в плане
шпунтовых ограждений глубину забивки t,
определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать на 15 % для
кольцевых ограждений с радиусом менее 5 м и на 10 % для прямоугольных с длиной
наибольшей стороны менее 5 м.
4.47.
Коэффициент m условий работы в расчете устойчивости (см. п. 4.46 ) принимают:
а) в случае связных грунтов,
а также несвязных, но при заглублении острия шпунта в слой глины или суглинка —
0,95;
б) в остальных случаях
несвязных грунтов:
— при частичной откачке воды
из котлована на глубину (от горизонта воды) не более 0,25 h на водотоках и не более
0,25 h ′в на
местности, не покрытой водой, — 0,95;
— при полной откачке воды из
котлована — по графику рис. 20 на открытых водотоках и по графику рис. 21 на
местности, не покрытой водой.
Рис. 20. Схема и график для
определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового
ограждения на открытом водотоке при одном ярусе распорных креплений
Рис. 21. Схема и график для
определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового
ограждения на местности, не покрытой водой
Здесь, а также на графиках
рис. 20
и 21:
h — глубина котлована;
h ′в —
расстояние от дна котлована до горизонта грунтовых вод;
h гр — расстояние от дна
котлована до уровня грунта снаружи котлована;
и
φ
— угол внутреннего трения грунта.
При промежуточных значениях h , h ′в, μгр и μв величину коэффициента
т следует определять линейной
интерполяцией.
4.48.
Изгибающие моменты, действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки,
определяют по схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, одну из которых
принимают на уровне оси опирания стенок на крепление (точки О на рис. 19 ), а другую на глубине от дна котлована, где
t — минимальная глубина
погружения стенки по условию обеспечения ее устойчивости (см. п. 4.46 ). При этом активное и
пассивное давления грунта, а также гидростатическое давление, действующие на
стенку ниже глубины , не учитывают (см. рис. 19 , б).
Изгибающий момент в сечении
шпунтовой стенки, расположенном в пролете, допускается принимать равным
(4.6)
где M в — изгибающий момент в
поперечном сечении шпунта от гидростатического давления воды, определенный по
указанной выше схеме;
M гр — то же от давления грунта;
0,75 — коэффициент,
учитывающий перераспределение давления грунта.
В случаях недостаточной
прочности шпунтовой стенки по материалу целесообразно изменить положение
распорки по высоте или увеличить глубину погружения шпунта в грунт с тем, чтобы
за счет обеспечения заделки нижней части стенки снизить величины изгибающих
моментов в ее поперечных сечениях. Расчет стенки с учетом заделки ее нижней
части в грунте может быть выполнен графо-аналитическим способом. По схеме,
приведенной на рис. 19, б,
определяют также давление q
стенки на обвязку крепления (как реакцию на верхней опоре). Усилие в распорке
допускается принимать равным
(4.7)
где l л и l п — пролеты обвязки слева и
справа от рассматриваемой распорки.
4.49. При устройстве
ограждения с водозащитной подушкой расчет шпунтовой стенки, отражающий стадию
ее работы до бетонирования подушки, выполняют согласно пп. 4.46- 4.48.
Для стадии работы стенки после бетонирования подушки и полной откачки воды из
котлована проверяют прочность стенки и крепления; при этом стенку по-прежнему
рассматривают по схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, но нижнюю опору
принимают на 0,5 м ниже верха подушки.
Расчет
шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами распорных креплений
4 .50. Минимальную глубину t погружения стенки ниже дна
котлована при отсутствии водозащитной подушки определяют из условия обеспечения
ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной на уровне нижнего
яруса крепления (точки О на рас. 22 , а). В соответствии с этим равенство ( 4.2 ) записывают в виде
(4.8)
где Ма
и M в — моменты соответственно
активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на стенку
ниже оси ее поворота, относительно этой оси;
М ′а
и М′в — то же для
давлений, действующих на стенку выше оси поворота;
M п — момент пассивного
давления грунта на стенку (прямого отпора) относительно той же оси;
т —
коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 4.51.
Формула ( 4.8)
справедлива, если 2М′а+М′в≤ W х R ; при невыполнении этого
неравенства для определения минимальной глубины t погружения стенки используют формулу
(4.9)
где W х — момент сопротивления
поперечного сечения шпунтовой стенки (см. п. 4.40);
R — расчетное сопротивление
материала шпунта.
Рис. 22. Схемы расчета
шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами креплений:
а — для определения минимальное глубины
забивки шпунта; б — для определения
изгибающих моментов в его поперечных сечениях
4.51.
Коэффициент условий работы т (см. п. 4.50 ) следует принимать по
рекомендациям п. 4.47 (как для ограждения с одним ярусом креплений) с той лишь разницей, что
при полной откачке воды из котлована, разрабатываемого в несвязных грунтах на
открытых водотоках, значение т
следует принимать не по графику, приведенному на рис. 20 , а по графику рис. 23 , на котором использованы те
же обозначения.
Для замкнутых в плане
шпунтовых ограждений глубину забивки t,
определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать согласно п. 4.46.
Уменьшения глубины забивки
шпунта по условию обеспечения устойчивости стенки можно достичь понижением
уровня расположения нижнего яруса крепления (если это возможно по условиям
производства работ).
4.52. Изгибающие моменты,
действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки, а также давление q стенки на обвязку каждого из ярусов
крепления определяют по схеме свободно лежащей многопролетной неразрезной
балки, нижнюю опору которой принимают расположенной на глубине (где t — минимальная глубина погружения
стенки, определяемая с учетом требований пп. 4.32, 4.33 и 4.50), а остальные опоры — на
уровне ярусов креплений. При этом активное и пассивное давления грунта, а также
гидростатическое давление, действующее на стенку ниже глубины , не учитывают (см. рис. 22, б).
Рис. 23. График для
определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового
ограждения на открытом водотоке при двух и более ярусах креплений
Усилие в распорке каждого из
ярусов допускается определять по формуле ( 4.7).
4.53.
Если предусматривается осуществление водозащитной подушки, то следует
производить расчет прочности стенки и креплений, соответствующий полной откачке
воды из котлована. Такой расчет производят, по-прежнему рассматривая стенку как
многопролетную неразрезную балку, но нижнюю опору принимают расположенной на
0,5 м ниже верха тампонажной подушки.
Особые
случаи расчета
4.54. В случае, если на
шпунт дополнительно передается вертикальная нагрузка (от копров, кранов и т.
п.), глубина забивки шпунтин на участке передачи вертикальной нагрузки должна
быть проверена на восприятие вертикальных усилий в соответствии с нормами
проектирования свай. При этом поверхность грунта принимают на отметке дна
котлована, а ширину участка ограждения, передающего сосредоточенную нагрузку,
определяют из условия распространения усилия в ограждении под углом 30° к
вертикали.
4.55. При проектировании
шпунтовых ограждений вблизи существующих зданий и сооружений, конструкция
которых не допускает осадку основания, необходимо:
а) давление грунта на
ограждение определять как давление покоя;
б) распорки креплений должны
иметь устройства (клинья, домкраты) для создания предварительного обжатия,
равного расчетному усилию.
4.56. Шпунтовые ограждения,
подвергающиеся воздействию льда или возможности навала судов, должны быть
дополнительно проверены расчетом на эти нагрузки.
При этом, как правило,
должны устраиваться дополнительные плоскости распорок на уровне приложения этих
нагрузок (при разности уровней первой подвижки льда и высокого ледохода более
1,5 м — две плоскости распорок). Лед вокруг ограждения должен окапываться.
При устройстве шпунтовых
ограждений (перемычек) опор на высоком свайном ростверке необходимо проверить
прочность и устойчивость ограждения при действии распора изнутри (от грунта,
находящегося внутри ограждения). При этом отметка поверхности окружающего
грунта должна приниматься с учетом размыва. Расчет должен проводиться по
методике, рекомендованной для расчета искусственных островков.
Замкнутые шпунтовые
ограждения должны проверяться на всплытие при наивысшей отметке рабочего
уровня.
При слабых грунтах в
основании шпунтовые ограждения должны проверяться на предотвращение выпирания
грунта из-под шпунта. Необходимую по этому условию глубину забивки h определяют из условия
где q —
расчетное давление на шпунт в уровне дна котлована;
γ
— объемный вес грунта;
φ
— угол внутреннего трения грунта по подошве котлована.
Деревянное
шпунтовое ограждение
4.57. Ограждение из
деревянного шпунта следует проектировать при глубине погружения в грунт в
зависимости от его плотности до 6 м, если в грунте нет включений в виде камней,
затонувших деревьев и т. п.
На открытых водотоках при
глубине воды 3-4 м ограждение из деревянного шпунта рекомендуется проектировать
двойное с расстоянием между шпунтовыми стенками не менее 1 м с заполнением
пазух между стенками мелким песком, супесями или суглинками, с содержанием
глинистых частиц не более 20 %.
Применение для засыпки пазух
глин и суглинков с глинистыми частицами более 20 % не допускается.
4.58. Деревянный шпунт
применяется из лесоматериалов II категории хвойных пород, а из лиственных при
длине не свыше 3 м.
Наилучшая форма гребня и
паза шпунта — прямоугольная. Гребень и паз треугольной формы применяют при
толщине шпунта не более 8 см.
Рекомендуемые соотношения
размеров поперечного сечения для разных типов деревянного шпунта приведены на
рис. 24.
Рис. 24. Поперечное сечение
деревянного шпунта
Длина заострения шпунтовой
сваи назначается в зависимости от проходимых грунтов и должна составлять от
одной (для тяжелых грунтов) до трех (для легких грунтов) толщин шпунта (рис. 25).
Верх шпунтовых свай,
погружаемых забивкой, должен быть срезан строго перпендикулярно к оси сваи и
снабжен бугелем прямоугольной формы (рис. 25).
Все болты и скобы в
шпунтовых сваях устанавливают «впотай». Маячные сваи рекомендуется располагать
вне направляющих схваток.
Расстояние между маячными
сваями не должно превышать 2 м.
Рис. 25. Конструкция
деревянных шпунтовых свай:
1 — бугель
4.59. Необходимая величина
заглубления шпунта в грунт устанавливается расчетом в соответствии с
указаниями, приведенными в подразделе «Общие положения расчета шпунтовых
ограждений котлованов».
При любых условиях величина
заглубления однорядного шпунта в связные, крупнопесчаные и гравелистые грунты
должна быть не менее 1 м, а для мелкопесчаных и плывунных грунтов — 2 м.
Глубина погружения внешнего
ряда двойного деревянного шпунтового ограждения во всех случаях должна быть не
менее 2 м.
Искусственные
островки
4.60. Искусственные островки
для погружения опускных колодцев и кессонов, размещения бурового и сваебойного
оборудования рекомендуется предусматривать, как правило, при глубине воды до 4-6
м.
4.61. Площадки и
искусственные островки для опускных колодцев и кессонов следует предусматривать
горизонтальными с возвышением отметки островков без ограждений и верха
шпунтового ограждения не менее 0,5 м над рабочим уровнем воды, возможным в
период от начала закладки колодца (кессона) до опускания его на глубину,
обеспечивающую устойчивость сооружения в случае размыва площадки или островка.
На ограждаемых островках со
шпунтовым ограждением площадка может возвышаться на 0,5 м выше отметки воды в
момент отсыпки островка (при условии возвышения верха шпунтового ограждения над
рабочим уровнем и обеспечения его водонепроницаемости).
4.62. Проектные размеры
площадки (островка) должны допускать удобное размещение бурового и сваебойного
оборудования, устройств крепления наружной опалубки колодца (кессона), путей
для отвозки грунта и подачи бетона, а также подмостей для устройства шахтных
труб и шлюзовых аппаратов.
Планировка площадки должна
предусматривать отвод талых и ливневых вод, удаление бугров и возвышений.
4.63. При проектировании
островков, расположенных в местах с крутыми склонами дна реки, следует
предусматривать меры, предотвращающие возможность сползания отсыпки по
наклонной поверхности дна (предварительная планировка дна, применение
песчано-гравелистых грунтов для отсыпки).
4.64. Неограждаемые островки
(рис. 26,
а) следует применять при глубине воды
не более 3-4 м, возможности стеснения живого сечения реки и средних скоростях
течения не выше 0,30 м/с при отсыпке островка из мелкого песка, 0,80 м/с — из
крупного песка и соответственно 1,20 м/с и 1,50 м/с — при отсыпке из среднего и
крупного гравия.
Рис. 26. Схемы искусственных
островков:
а — без ограждения; б — с ограждением, не воспринимающим давление грунта; в — с ограждением, воспринимающим
давление грунта засыпки; г —
расчетная схема островка
Не допускается отсыпка
искусственных островков из илистых, торфянистых и лёссовидных грунтов.
Крутизна откосов должна
приниматься от 2:1 для гравелистых грунтов до 5:1 для мелкого песка.
Ширина бермы должна быть не
менее 2 м. Верхнюю часть островка и бермы следует прикрывать мешками с песком
или камнем.
4.65. Островки с
ограждением, предотвращающим подмыв откосов, но не воспринимающим давления
засыпки (рис. 26,
б), следует применять при глубине
воды не свыше 3 м. Ограждение островков устраивают из легкого шпунта, щитов,
расположенных между парными сваями, или козелковых опор со щитами,
устанавливаемых по всему контуру островка или с верховой стороны. Ограждение
должно сопротивляться воздействию водного потока, определяемому в соответствии
с требованиями раздела 2.
Глубина забивки шпунтин (свай) назначается с учетом возможного размыва.
Рекомендуется обсыпка камнем по периметру ограждения.
Ограждению с верховой
стороны следует придавать обтекаемую форму в плане.
4.66. Островки с
ограждением, воспринимающим давление засыпки (рис. 26, в), следует устраивать при глубине воды до 8 м, скорости течения
выше 1,5 м/с, а также невозможности стеснения живого сечения реки.
Ограждения островков,
воспринимающие давление засыпки, могут выполняться:
а) щитовыми;
б) ряжевыми;
в) шпунтовыми (деревянными
или стальными).
4.67. Щитовые ограждения
(см. рис. 26,
в) устраивают при глубине до 2 м из
щитов, заводимых в пространство между парными предварительно забитыми в грунт
сваями.
Ширину бермы b в этом случае рекомендуется
принимать равной , но не менее 1,5 м. Здесь Н – высота островка; φ
— угол внутреннего трения грунта островка в насыщенном водой состоянии.
При соблюдении этого условия
щитовое ограждение рассчитывается только на собственный вес грунта.
4.68. Деревянный шпунт
применяют при глубине воды до 4 м. Шпунт забивают между парными направляющими
схватками, прикрепленными к маячным сваям диаметром порядка 22 см, забитыми
через 2-2,5 м. Распор от давления засыпки передается верхней частью шпунта
через подкосы на откосные сваи (рис. 27). Расчет шпунта ведется по
методике, приведенной для стального шпунта, принимая подкос за распорное
крепление.
Рис. 27. Островок в
деревянном шпунтовом ограждении:
1 — насыпной грунт; 2 — деревянный шпунт; 3 —
подкосы; 4 — сваи
Глубина забивки шпунта
определяется расчетом на выпирание грунта (см. п. 4.69) и устойчивость положения
и должна быть не менее 2 м ниже линии размыва.
Ширина бермы островка должна
быть не менее 1,5 м. При этом расчет ограждения должен выполняться с учетом как
веса засыпки, так и веса колодца.
4.69.
Стальной шпунт следует применять при глубинах более 6 м и преимущественно в виде
цилиндрического ограждения из плоского стального шпунта типа ШП.
Ширину бермы принимают не
менее 1,5 м.
Глубина забивки шпунта h цилиндрического ограждения
ниже линии размыва должна назначаться из условий исключения выпирания грунта
из-под низа шпунта
где q —
расчетное давление от веса засыпки и колодца в уровне дна реки, тс/м2;
φ д
— угол внутреннего трения грунта на дне реки.
При скальном грунте
допускается установка стального шпунта в виде цилиндра в плане и без забивки
его в скалу.
4.70. Шпунт цилиндрического
ограждения проверяется на разрыв по формуле
где Р —
сопротивление при растяжении (в тоннах на погонный метр замка), зависящее от
толщины стенки или прочности замка шпунтины, т c ;
D — диаметр островка, м;
е —
интенсивность горизонтального давления засыпки, тс/м2.
На уровне дна реки
где γ
— объемный ве c засыпки во взвешенном состоянии, тс/м3;
h з — приведенная к весу грунта
засыпки нагрузка на поверхность островка, т/м2 (рис. 26, г).
Для шпунтовых свай плоских
профилей ШП1 и ШП2 расчетное сопротивление при растяжении должно приниматься
равным значению разрывного усилия по табл. 18, деленному на коэффициент
безопасности по материалу 1,3.
При использовании шпунта
типа ШК и Ларсен растягивающие усилия должны восприниматься объемлющими
стальными поясами.
4.71. Минимальная глубина
забивки стального шпунта, ограждающего островок с прямолинейными сторонами в
плане, определяется расчетом на выпирание грунта и устойчивость стенки и, во
всяком случае, должна быть не менее 2,0 м ниже линии размыва.
Таблица 18
Марка стали |
Разрывное усилие (в |
|
ШП1 |
ШП2 |
|
Ст. |
250 |
120 |
Ст. |
300 |
130 |
Ст. |
350 |
165 |
15ХСНД |
350 |
165 |
4.72. При слабых грунтах засыпки (с расчетным сопротивлением
1,2÷2,0 кгс/см2) верхняя площадка островка для изготовления
колодца должна покрываться по контуру ножа песчаной подушкой толщиной 0,3-0,6
м.
Под нож колодца укладывают
подкладки, размеры и количество которых назначаются из условия, чтобы давление
под ними от расчетной нагрузки не превышало 2,0 кгс/см2.
Направляющие
каркасы
4.73. Для сохранения в
процессе забивки проектного положения погружаемых шпунта, свай и оболочек
следует предусматривать направляющие каркасы (кондукторы), конструкция которых
определяется типом сооружения и местными условиями.
Следует по возможности
использовать направляющие каркасы для свай и оболочек одновременно в качестве
распорных креплений ограждений котлованов, а также в качестве направляющих для
забивки шпунта ограждения и для рабочих площадок при производстве работ по
погружению свай и оболочек.
Примечание. Требования к
каркасам опор вспомогательных сооружений на высоком свайном ростверке приведены
в разделе 7.
4.74. Направляющие каркасы
следует устраивать из одной (одноярусные), двух (двухъярусные) или нескольких
(многоярусные) решетчатых горизонтальных плоскостей с ячейками для пропуска
свай или оболочек. Плоскости необходимо объединять системой вертикальных,
горизонтальных и диагональных связей (по вертикальным и горизонтальным
плоскостям) в неизменяемую пространственную конструкцию. Направляющие каркасы
рекомендуется проектировать из дерева (рис. 28), из неинвентарного металла
(рис. 29)
и, при соответствующем обосновании, из инвентарных конструкций.
Рис. 28. Направляющий каркас
из деревянных элементов:
1 — сваи; 2 — поперечные схватки сечением 22/2
Применение каркасов разового
использования, остающихся в бетоне фундаментной плиты, допускается в случаях
включения их в работу основной конструкции опоры в качестве жесткой арматуры.
Одноярусные каркасы при
забивке свай на суходолах разрешается выполнять в виде железобетонных плит.
Расстояние между плоскостями
каркаса при бескопровом погружении должно быть в пределах 3,0 м.
4.75. Одноярусные каркасы
рекомендуется применять при погружении свай и вертикальных оболочек на
суходолах или водотоках со скоростью течения менее 1 м/с и при незначительной
глубине воды.
Рис. 29. Направляющий каркас
из металлических элементов:
1 — металлические элементы; 2 — направляющие деревянные брусья; 3 — оболочки; 4 — болты
На водотоках со скоростью
течения воды более 1 м/с, а также при погружении наклонных свай и оболочек
необходимо предусматривать двухъярусные или многоярусные каркасы.
4.76. Для облегчения
установки, а также предохранения оболочек от повреждения металлическими
элементами в ячейках каркаса должны предусматриваться направляющие деревянные
брусья длиной не менее 2 м в одноярусных каркасах и не менее 4 м в двухъярусных
каркасах. Для наклонных оболочек длину брусьев следует принимать не менее 6 м.
Кольцевой зазор между
оболочками и направляющими брусьями необходимо принимать равным 2-3 см.
4.77. Конструкция каркаса
должна быть рассчитана на прочность и устойчивость положения при действии
следующих нагрузок:
усилия от собственного веса
при установке;
усилия, возникающие при
установке в проектное положение наклонных свай, а также вертикальных свай. В
последнем случае горизонтальные усилия принимаются равными 0,03 веса сваи с
направлением в любую сторону и приложенными в любом ярусе каркаса;
усилия давления грунта и
воды, передаваемые от шпунта (при использовании направляющего каркаса
одновременно в качестве распорных креплений ограждений котлована);
усилия отжатая при забивке
свай, принимаемые равными 0,5 N (в
кгс), где N — энергия удара, кгс·м;
воздействие водного потока
(для плавучих кондукторов).
4.78. В проектах каркасов
должны содержаться указания по выверке положения и жесткому закреплению их во
время забивки.
При необходимости
направляющие каркасы устанавливают на деревянные сваи (на суходолах) или подвешивают
на маячные сваи (на водотоках) и дополнительно расчаливают тросами с натяжными
приспособлениями не менее чем к четырем жестким якорям.
Вспомогательные
устройства для укладки подводного бетона
4.79. В проекте
вспомогательных устройств для укладки подводного бетона методом ВПТ должны быть
приведены:
а) схема расположения
бетонолитных труб;
б) конструкция бетонолитной
трубы с загрузочной воронкой (бункером) на трубе и скользящими пробками;
в) подмости и приспособления
для навешивания, подъема и опускания труб и размещения оборудования, а также
отдельные подмости для размещения персонала;
г) устройства для подачи
бетонной смеси к воронке трубы.
Кроме того, должны быть
приведены чертежи:
при бетонировании оболочек —
оборудования для промывки забоя от шлама;
при вибрационной укладке
бетона — расположения и конструкции вибровозбудителя;
при посекционной укладке
подводного бетона в сооружения большой площади — конструкции опалубки.
4.80. Количество
бетонолитных труб должно назначаться из условий:
а) радиус действия трубы не
должен превышать 6 м;
б) зоны действия соседних
труб должны перекрывать друг друга на 10-20 % радиуса;
в) расчетный радиус действия
трубы r должен удовлетворять
условию
где k —
показатель сохранения подвижности бетонной смеси (см. раздел 2), ч;
I — скорость бетонирования,
м/ч (не менее 0,3). Места установки труб должны определяться с учетом указаний
в проекте производства работ.
4.81. Для подачи бетонной
смеси в полость оболочек и скважин должна применяться бетонолитная труба
диаметром 300 мм.
Для укладки бетонной смеси в
котлованы и опускные колодцы должны применяться бетонолитные трубы диаметром
200-300 мм в зависимости от требуемой интенсивности бетонирования:
при 11 м3/ч — 200
мм;
при 17 м3/ч — 250
мм;
при 25 м3/ч — 300
мм.
4.82. Толщина стенок труб
должна быть 4-5 мм, а при вибрационной укладке 6-10 мм.
Верхняя часть трубы на
высоту, равную толщине слоя бетона плюс 1 м, должна состоять из звеньев длиной
1 м. Нижний конец трубы должен быть усилен ободком толщиной 6 мм и высотой 100
мм.
Звенья труб следует
соединять при помощи замковых или фланцево-болтовых соединений с
уплотнительными прокладками из листовой резины или паранита толщиной 6 мм.
На верхнем конце
бетонолитной трубы должен устанавливаться бункер-воронка объемом не менее 1,5
объема трубы и не менее 2 м3 (рис. 30).
Для стенок бункера должна
применяться листовая сталь толщиной не менее 4 мм. Угол наклона листов нижней части
бункера к горизонтали должен быть не менее 45°.
Рис. 30. Конструкция
приемной воронки объемом 2 м3 с площадками:
1 — скобы; 2 — площадка и лестница из арматуры периодического профиля
В случае, если размеры и вес
бетонолитной трубы ограничивают объем воронки, а также для улучшения условий
подачи бетона, следует устраивать вертикально над воронкой неподвижный бункер
емкостью 2-5 м3 с затвором. Бункер можно устраивать один на 1-3
бетонолитные трубы.
4.83. Бетонолитная труба с
бункером должна быть подвешена на тросах к лебедке. При этом:
общая высота подъема трубы
должна быть не менее длины звена бетонолитной трубы плюс 1 м;
грузоподъемность лебедки
должна соответствовать сумме усилий от веса труб с приемной воронкой,
заполненных бетоном, и сил трения, возникающих при извлечении трубы из
уложенного бетона.
4.84. Бетонолитные трубы,
устанавливаемые в оболочках, должны снабжаться фиксирующими и направляющими
устройствами («фонарями»), расположенными друг от друга на расстоянии не менее
3 м и обеспечивающими центрирование трубы (рис. 31).
В верхней части каждого
звена должны быть приварены скобы диаметром 25 мм для фиксации положения трубы
в процессе заполнения приемной воронки.
4.85. При вибрационной
укладке к нижнему звену трубы крепится основной вибратор мощностью свыше 1 квт
(например, типа ИВ-60).
Рис. 31. Фиксирующие и
направляющие устройства на бетонолитной трубе:
1 — скобы для фиксации положения трубы; 2 — направляющие скобы
Рис. 32. Конструкция жесткого
крепления вибратора к бетонолитной трубе:
1 — бетонолитная труба; 2 — подкладка; 3 — накладка; 4 —
затяжной болт Ø 20 мм; 5 —
шплинт; 6 — вибратор ИВ-60 (С-825)
Вибратор должен крепиться
зашплинтованными болтами (рис. 32).
Узел примыкания питающего
кабеля к вибратору должен герметизироваться. При длине трубы свыше 20 м
устанавливается дополнительный вибратор в средней части трубы.
4.86. Для предохранения
бетонной смеси от воды в начальный период должны применяться скользящие пробки
из мешковины, пакли, мешков с опилками, подвешиваемые к горловине воронки перед
началом заполнения ее бетонной смесью. При подводной укладке бетона в скважины,
пробуренные в скальной породе, рекомендуется применять стальные пробки (рис. 33).
Рис. 33. Стальная пробка,
устанавливаемая в основании воронки при подводной укладке бетона в скважины:
а — стальная пробка; б — схема установки пробки; 1 — листовая резина; 2 — направляющие дужки; 3 — пробка; 4 — подвес пробки; 5 —
бетон; L — глубина установки пробки — не менее диаметра трубы
4.87. У приемных бункеров
(воронок) должны устраиваться площадки с перилами для размещения рабочих,
принимающих бетон. При разности уровней затвора бадьи с бетоном и воронки более
1,5 м должны устанавливаться звеньевые хобота.
4.88. Конструкция вышки для
подвески труб и размещения механизмов, оборудования и персонала должна
обеспечивать:
заполнение воронок труб
бетонной смесью при различном их положении;
подъем и опускание труб;
сохранение положения труб
при смене и снятии верхних звеньев;
предохранение труб от
горизонтальных смещений и перекосов во время бетонирования.
При укладке бетона в
котлованы должны предусматриваться два яруса направляющих, удаленных на 2-3 м
друг от друга, с ячейками, на 5 см превышающими наружный диаметр трубы.
4.89.
Конструкция вышки должна быть рассчитана на прочность в нагруженном состоянии,
а в незагруженном — на устойчивость при действии ветровой нагрузки.
При этом:
нагрузка от веса труб и
воронки с бетоном должна приниматься с динамическим коэффициентом 1,2 при весе
меньше 3 т и 1,1 при большем весе;
усилия выдергивания
бетонолитных труб из свежеуложенной бетонной смеси принимаются равными 0,3 F , т c (где F — площадь соприкасающихся
поверхностей трубы и бетона, м2).
Сечение бетонолитной трубы и
конструкция стыков звеньев должны быть проверены расчетом на усилия,
возникающие при подъеме из горизонтального положения в вертикальное, и на
нагрузки от веса бетона и усилий выдергивания в рабочем положении.
Вспомогательные
устройства для погружения свай, оболочек и столбов
4.90. Указания настоящего
подраздела должны учитываться при проектировании:
подкопровых мостов для
самоходных и несамоходных копров;
подмостей для копров,
подкопровых мостов и буровых станков.
Примечания.
1. Плашкоуты и искусственные островки для копров и буровых станков должны
проектироваться в соответствии с указаниями соответствующих подразделов
разделов 4
и 6.
При установке копров на льду должны учитываться требования раздела 3.
2. Пути для копров на рельсовом ходу и подкопровых мостов должны
удовлетворять требованиям пп. 3.5 и 3.6.
4.91.
Давление от копра на подкопровый мост и подмости должно определяться для
рабочего состояния (ветер скоростью 13 м/с) и нерабочего (ветер расчетной
интенсивности). Положение стрелы должно приниматься вертикальным или наклонным.
Вес сваи в момент подъема
должен приниматься с динамическим коэффициентом 1,4, вес мачты копра при
наклоне — с динамическим коэффициентом 1,2, вес молота при подъеме — с
коэффициентом 1,3.
Нагрузка от веса сваи
принимается действующей под углом до 30° к вертикали (частичное подтаскивание).
4.92.
Отдельные балки подкопрового моста должны быть объединены связями,
обеспечивающими устойчивость формы и положения и рассчитанными, кроме того, на
восприятие поперечных усилий, возникающих при повороте копра и от воздействия
ветровой нагрузки.
Реактивный момент М (в кгс·м), действующий на подкопровую
тележку, при вращении поворотной платформы копра принимают равным
где N пов — мощность электродвигателя
поворота, квт;
п —
число оборотов в мин.
Реактивный момент передается
на мост в виде пары сил, направленных поперек оси пути и равных , где b —
расстояние между колесами подкрановых тележек вдоль оси пути.
4.93. Пути для копра на
подкопровом мосту должны оборудоваться по концам упорами, тележки моста должны
иметь стопорные устройства для закрепления моста при забивке.
4.94. Подмости для установки
копров (подкрановых мостов) должны рассчитываться с учетом собственного веса,
ветровой нагрузки, инерционных сил торможения копра (для самоходных копров) или
тяговых усилий перемещения копров, усилий, возникающих при вращении копров
(буровых установок).
Инерционные нагрузки должны
приниматься в соответствии с указаниями раздела 2, нагрузки от вращения платформы
— в соответствии с разделом 2 и п. 4.92.
Подмости должны обладать
жесткостью, гарантирующей от раскачивания копра (буровой установки) при работе.
Для повышения горизонтальной жесткости следует предусматривать установку связей
между балками ростверка и сваями подмостей, при глубине воды более 2 м.
При опирании подмостей
(подкранового моста) на шпунтовое ограждение необходимо повысить его
горизонтальную жесткость путем приварки элементов верхнего яруса распорного
крепления к шпунтинам и создания таким образом жесткого диска. В конструкциях
подмостей должны быть предусмотрены места для закрепления оттяжками из троса
диаметром 19-22 мм с натяжными муфтами буровых станков УКС и т. п.
5. ОПАЛУБКА МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие
указания
5.1. Указания настоящего
раздела распространяются на проектирование деревянной опалубки монолитных конструкций,
а также опалубки швов и стыков сборных и сборно-монолитных конструкций.
5.2. Опалубка должна:
обеспечивать заданные
геометрические формы и размеры;
быть прочной, жесткой,
устойчивой при действии нагрузок от веса и бокового давления свежеуложенной
бетонной смеси, транспортных устройств;
исключать вытекание раствора
через зазоры между щитами и отдельными досками;
обеспечивать получение
гладкой поверхности с минимальной пористостью, а также со скругленными прямыми
и острыми углами конструкции;
обеспечивать возможность
разборки с минимальными усилиями отрыва и в порядке, указанном в проекте
производства работ;
быть экономичной,
нетрудоемкой в изготовлении и монтаже, допускать возможность многократного
применения;
обеспечивать удобство и
безопасность работ по установке арматуры и укладке бетонной смеси;
обеспечивать заданный режим
твердения бетона.
5.3. Конструкция опалубки
должна быть увязана с принятыми способами подачи и укладки (установки) арматуры
и бетона.
Рекомендуется при
необходимости предусматривать закладные щитки и доски для удобства очистки форм
от мусора и воды перед бетонированием и для укладки бетона в труднодоступные
места. Применение закладных досок и щитков для видимых участков лицевых
поверхностей не рекомендуется. Закладные доски должны сплачиваться в четверть.
Доски обшивки боковых
вертикальных поверхностей опор следует располагать вертикально; горизонтальных
поверхностей и боковых поверхностей оголовков и ригелей — вдоль наиболее
длинной стороны.
Для изготовления опалубки
разрешается применять лесоматериалы хвойных и лиственных пород II категории для
основных несущих элементов и III категории — для прочих; фанеру
бакелизированную марок ФБС и ФБСВ толщиной 10 мм и более (ГОСТ 11539-73),
фанеру клееную марок ФСВ, ФК, ФБА толщиной 8 мм и более (ГОСТ 3916-69), твердые
и сверхтвердые древесноволокнистые плиты (ГОСТ 4598-74) прочностью не менее 350
кгс/см2 и толщиной не менее 4 мм.
Лиственницу не разрешается,
а пихту не рекомендуется применять в гвоздевых конструкциях;
древесноволокнистые плиты следует защищать от длительного увлажнения.
Для металлических деталей
опалубок должны применяться стали марок, указанных в разделе 10.
5.4. Толщина досок должна
назначаться по расчету, но быть не менее 19 мм, а для многократно оборачиваемых
щитов — 25 мм. Толщина металлических элементов (косынок, уголков, шайб) должна
быть не менее 4 мм.
Ширина досок опалубки должна
быть не более 15 см; на закруглениях ширина реек должна быть не более 5 см.
Ширина досок опалубок стыков
и швов при изготовлении их из одной доски не ограничивается.
Доски должны сплачиваться в
четверть.
Опалубка видимых
поверхностей бетона, а также фундаментов в пределах деятельного слоя
вечномерзлых грунтов должна быть острогана, если она не покрывается пластиком
или фанерой.
Во избежание коробления
каждая доска обшивки должна прикрепляться к каждому ребру двумя гвоздями длиной
в 2,5 раза больше толщины доски.
5.5. Поверхность опалубки
видимых поверхностей бетона монолитных конструкций северного исполнения
рекомендуется обшивать фанерой или полотнищами поливинилхлоридной пленки
толщиной 2-3 мм. Пленку или фанеру рекомендуется применять также для покрытия
опалубки стыков и зазоров между сборными элементами, изготовленными в
металлической опалубке.
При применении пластикового
или фанерного покрытия допускается устройство разреженной опалубки. Фанера и
пленка должны приклеиваться водостойкими клеями или прибиваться гвоздями через
30 см.
5.6. Сопряжения щитов между
собой, а также с ранее забетонированными элементами должны герметизироваться
поролоновыми лентами, прокладками губчатой резины (по типу, применяемому в
стыках крупнопанельных зданий), заделываться паклей. Сопряжения щитов не должны
создавать взаимного защемления, препятствующего распалубке.
5.7. Внутренние (входящие),
прямые и острые углы опалубки в целях предохранения углов бетонных конструкций
от повреждений должны скругляться. В деревянной опалубке рекомендуется нашивать
рейки с размером сторон 25 мм (если проектом конструкции не предусмотрено иное
скругление).
Рис. 34. Тяжи со съемными
наконечниками:
а — при установленной опалубке; б — после снятия опалубки; 1 — элементы опалубки; 2 — гайка; 3 — шайба; 4 — съемный
конический наконечник; 5 — стяжка,
остающаяся в бетоне; 6 — заделка
раствором; 7 — бетон конструкции
5.8. Для взаимного
раскрепления элементов опалубки следует применять болты, накладки и тяжи.
Проволочные стяжки допускаются только для подземных конструкций. Количество
тяжей должно быть по возможности меньшим (за счет более мощных ребер, кружал и
стоек опалубки). Для видимых бетонных поверхностей должны устанавливаться тяжи
со съемными наконечниками (рис. 34).
5.9. Разборка опалубки
должна производиться, как правило, поворотом щитов.
В конструкциях щитов должны
предусматриваться строповочные приспособления и устройства для отрыва щита от
бетона.
Расчет
элементов опалубки
5.10. При проектировании
опалубок должны быть проверены расчетом:
а) прочность отдельных щитов
при перевозке и установке;
б) прочность и устойчивость
положения собранной опалубки и отдельных щитов при действии собственного веса,
напора и отсоса от ветровой нагрузки;
в) прочность и деформация
отдельных элементов опалубки во время бетонирования (при сочетаниях нагрузок,
приведенных в табл. 19);
Таблица 19
Наименование силового воздействия |
Сочетания нагрузок на |
||||
Опалубка плит |
Опалубка колона и стен |
Боковая опалубка прогонов |
Днища прогонов и ригелей |
Боковая опалубка |
|
Собственный |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Вес |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Вес |
+ + |
— |
— |
+ — |
— |
Нагрузка |
+ — |
— |
— |
— |
— |
Вертикальная |
— |
— |
— |
+ — |
— |
Давление |
— |
+ + |
+ + |
— |
+ + |
Горизонтальная |
— |
+ — |
— |
— |
+ — |
Горизонтальное |
— |
+ — |
+ — |
— |
— |
Примечания.
1. В числителе указаны нагрузки, учитываемые при расчете по первому, в
знаменателе — по второму предельным состояниям.
2.
Коэффициенты сочетаний для всех видов нагрузки nс=1.
3. При расчете протоков, тяжей, подкосов и др. нагрузка от сотрясений
при выгрузке принимается действующей в пределах площади 3,0 м2 при
наиболее невыгодном расположении нагрузки.
г) усилия и прочность щитов
опалубки при отрыве;
д) прочность узлов крепления
наружных вибраторов. Прогибы изгибаемых элементов опалубки при бетонировании не
должны превышать 1/400 пролета для лицевых поверхностей надземных конструкций и
1/200 для прочих конструкций.
5.11. Деревянную опалубку
разрешается рассчитывать путем последовательной проверки отдельных ее элементов
на действующие нагрузки в невыгодных сочетаниях (см. табл. 19).
По расчету должны
определяться минимальные сечения обшивки, ребер, прогонов, поддерживающих
конструкций, тяжей, анкеров, болтов.
5.12. Доски обшивки опалубки
рассчитываются с учетом их неразрезности. Пролет досок принимается равным
расстоянию между ребрами.
Доски горизонтальных
поверхностей опалубки рассчитываются на равномерно распределенную по их длине
вертикальную нагрузку в сочетаниях, приведенных в табл. 19, а также на
сосредоточенную нагрузку 130 кгс от веса рабочего с грузом (при ширине доски
менее 15 см нагрузку распределяют на две доски).
Доски вертикальных
поверхностей опалубки рассчитывают:
а) горизонтально
расположенные — на равномерно распределенную по их длине горизонтальную
нагрузку в сочетаниях, приведенных в табл. 19;
б) вертикально расположенные
— на нагрузку, соответствующую расчетной эпюре давления бетона (см. раздел 2),
приложенную в первом нижнем пролете при определении максимального пролетного
момента и прогиба, и во втором пролете — при определении максимального опорного
момента.
5.13. Ребра, несущие
обшивку, рассчитываются как балки, расчетная схема которых устанавливается в
соответствии с конструктивным решением опалубки (многопролетные, однопролетные,
консольные).
Нагрузка на горизонтальные
ребра имеет постоянную интенсивность, равную вертикальной или горизонтальной
расчетной нагрузке на погонный метр ребра.
Нагрузка на вертикальные
ребра соответствует расчетной эпюре бокового давления бетона, измененной
пропорционально расстоянию между ребрами по горизонтали.
5.14. Горизонтальные кружальные
ребра для опалубки опор с полукруглым очертанием носовой и кормовой частей, не
имеющие опорных стоек, рассчитываются на растяжение усилием
где d —
диаметр окружности (ширина опоры);
q — интенсивность нагрузки на
ребро.
На это же усилие
рассчитывается количество гвоздей, соединяющих отдельные доски в кружальное
ребро, и прикрепление кружального ребра к прямолинейным ребрам в точках А и В
(рис. 35).
Рис. 35. Расчетная схема
кружальных ребер опалубки опор:
1 — тяжи
5.15. Прогоны, стойки и
обвязка (для случая горизонтальных досок обшивки), служащие опорами ребер,
рассчитываются как разрезные или неразрезные балки, загруженные
сосредоточенными грузами — опорными реакциями ребер.
Опорами прогонов служат
насадки подмостей, опорами стоек — стяжки или подкосы, опорами обвязки — стяжки
или анкерные тяжи.
Если тяжи поставлены в
каждом пересечении ребер со стойками или обвязками, последние на изгиб не
рассчитываются, являясь, однако, необходимыми монтажными элементами каркаса
опалубки.
При определении сечений
ребер, стоек и обвязки следует учитывать их ослабление болтами, тяжами и
анкерами.
5.16. Тяжи и анкеры
рассчитываются на опорные реакции от стоек или обвязок. Для случая,
изображенного на рис. 35, усилие в крайнем тяже АВ (от 1 пог. м по высоте опоры) равно
5.17. Изгибающие моменты и
прогибы при расчете элементов опалубки с учетом их неразрезности допускается
определять по следующим приближенным формулам:
от равномерно распределенной
нагрузки q :
максимальный момент
максимальный прогиб
от сосредоточенной силы Р:
максимальный момент
максимальный прогиб
5.18.
При расчете опалубки на стадии перевозки и монтажа собственный вес конструкций
должен приниматься с динамическим коэффициентом 1,1.
5.19. При расчете усилий
отрыва в момент распалубки прямолинейных участков инвентарной опалубки сила
сцепления с бетоном учитывается в виде распределенной нагрузки нормальной к
рабочей поверхности опалубки.
Если отделение формы от
поверхности бетона происходит путем параллельного перемещения, (например,
извлечение коробов), то нормативное усилие принимают равным произведению
площади на величину удельного сцепления q max =1,5 тс/м2 для
деревянной и 1 тс/м2 для пластиковой опалубки. Если отделение
опалубки от поверхности происходит путем поворота опалубки, то величина усилий
отрыва определяется в предположении, что удельное сцепление q в любой точке формы
определяется по формуле
где R max — максимальный радиус точки формы относительно оси
поворота;
r — радиус точки, для которой
определяется удельное сцепление (рис. 36);
q max
— максимальная величина удельного сцепления.
Удельное сцепление опалубки
с бетоном q max
принимается равным 0,05 кгс/см2 для покрытия из полимерной пленки,
0,1 кгс/см2 — для деревянной и 0,08 кгс/см2 — для
фанерной опалубки.
Рис. 36. Расчетная схема
давления для определения сцепления с бетоном прямолинейного участка опалубки
5.20.
Детали опалубки и крепления, воспринимающие нагрузку от наружных вибраторов,
должны быть рассчитаны на прочность при действии возмущающей силы вибратора.
Величина возмущающей силы принимается по паспорту вибратора с учетом
динамического коэффициента, равного 1,3.
Расчет
утепления опалубок
5.21.
При бетонировании зимой монолитных опор толщиной более 2 м методом термоса
требуемое термическое сопротивление опалубки R рекомендуется принимать по графику рис. 37 в зависимости от ожидаемой
температуры наружного воздуха в период выдержки бетона.
Для конструкций, в которых
замораживание бетона допускается при 100 % прочности (северное исполнение, зона
ледохода), значения R по
графику рис. 37
должны увеличиваться на 30 %.
При известной величине
термического сопротивления R толщина
слоев ограждения (утепления) δ i определяется с использованием зависимости
где δ i
— толщина каждого слоя ограждения, м;
λ i — расчетная величина
коэффициента теплопроводности каждого слоя ограждения (табл. 20);
Таблица 20
Наименование материала |
Коэффициент |
Бетон |
2,03 |
Дерево |
0,23 |
Вата |
0,06 |
Опилки |
0,24 |
Шлак |
0,34 |
Пенопласт |
0,06 |
Толь |
0,17 |
Асбест |
0,06 |
Сталь |
52,0 |
Фанера |
0,17 |
Оргалит |
0,06 |
β
— поправочный коэффициент, учитывающий влияние ветра;
β =0,6
— для ожидаемых скоростей ветра менее 5 м/с и β=0,4 для больших скоростей.
Примечания.
1. Требования п. 5.21 распространяются на опалубку, в которую
укладывается бетонная смесь с температурой не ниже 15°.
2. При бетонировании сборно-монолитных опор термическое сопротивление
определяется с учетом сборных контурных элементов.
5.22. При устройстве
опалубки зазоров в боковой поверхности сборно-монолитных опор опалубка должна
утепляться с наружной стороны (если не устраивается общее утепление контурных
блоков).
Термическое сопротивление R утепления должно
соответствовать термическому сопротивлению сборных блоков, равному 0,3δ, м2° С/Вт, где δ — толщина блоков в м.
5.23. Утепленная опалубка
стыковых зазоров должна заходить на сборный элемент не менее чем на 50 см. При
этом в пределах крайнего участка от начала сборного элемента до конца опалубки
утепление должно уменьшаться от расчетной величины (кривая R 1 на рис. 37) до
нуля.
Рис. 37. Кривые зависимости
оптимального термического сопротивления боковых поверхностей опоры R 1 (в
м2 ° С/Вт)
от расчетной температуры наружного воздуха, ° С
( R1 — для торцовых
поверхностей и боковых частей поверхности, прилегающих на 2 м к углам опоры; R2 — для остальных частей боковых поверхностей)
Требования
к проектированию опалубок и тепляков с искусственным обогревом
5.24. Опалубка с
периферийным искусственным прогревом допускается только для стыков (швов) замоноличивания
сборных конструкций и монолитных бетонных конструкций сечением не свыше
60×60 см.
Массивные опоры должны
выдерживаться в тепляках с температурой внутри помещения от +5 до +10° C .
5.25. Тепляки опор
допускается устраивать из двух слоев брезента или слоя досок, обшитых толем.
Между поверхностью опалубки или неопалубленной поверхностью бетона и
конструкцией тепляка должен быть зазор не менее 20 см. В помещении тепляка
должно быть не менее двух выходов для людей.
5.26. При проектировании
опалубки с паровыми рубашками необходимо руководствоваться следующими
указаниями:
а) паровые рубашки допустимо
применять только для конструкций сечением бетона не свыше 60×60 см;
б) термическое сопротивление
наружной обшивки рубашки должно приниматься в зависимости от температуры
наружного воздуха по кривой R 1 рис. 37;
в) для равномерного прогрева
вертикальных конструкций их паровые рубашки надлежит разделять на отсеки
высотой не более 3-4 м, причем необходимо предусматривать самостоятельную
подачу пара снизу в каждый отсек;
г) ввод пара в паровые
рубашки прогонов, балок, ригелей необходимо предусматривать не реже чем через
2-3 м по их длине, а в паровые рубашки плит — не менее чем один ввод на каждые
5-8 м2 поверхности;
д) должны быть предусмотрены
мероприятия для удаления конденсата и предотвращения образования сосулек льда.
Требования
к проектированию скользящей опалубки
5.27. Скользящую опалубку
рекомендуется применять при сооружении однотипных опор высотой не менее 12 м
сплошного сечения или пустотелых (с толщиной стенок не менее 20 см).
Скользящая опалубка должна,
как правило, проектироваться с расчетом 10-15-кратной оборачиваемости.
Скользящая опалубка может
проектироваться как стержневой (рис. 38), так и бесстержневой с
подвеской к направляющим, смонтированным на козловом кране или с закреплением к
опорным поясам.
5.28. Скользящая опалубка
должна проектироваться с разборными металлическими несущими конструкциями и
щитами с металлической или фанерной палубой.
Металлическая палуба
толщиной не менее 4 мм должна крепиться к каркасу прерывистой сваркой.
Фанерная
палуба крепится к металлическому каркасу шурупами с потайной головкой,
устанавливаемыми через 10 см, и клеем.
Рис. 38. Стержневая
скользящая опалубка
1 — опалубка; 2 — стойка домкратной рамы; 3
— ригель домкратной рамы; 4 –
домкрат; 5 — домкратный стержень; 6 — рабочая площадка; 7 — подвесные подмости
Соединения щитов между
собой, с кружалами и домкратной рамой должны выполняться на болтах.
Допускается устройство щитов
из досок толщиной не менее 25 мм и шириной 8-10 см, соединенных в шпунт. Доски
должны быть обшиты кровельным железом со стороны бетона.
Каркасы дощатых щитов
рекомендуется усиливать диагоналями для повышения жесткости.
5.29. Высота щитов опалубки
должна быть не менее 1000 мм и не свыше 2000 мм.
Меньшие значения должны
назначаться для конструкций; бетонируемых с малой скоростью (5÷10 см/ч);
большие значения должны приниматься для конструкций, бетонируемых со скоростью
20÷30 см/ч.
5.30. В опалубочных щитах
расстояние от верхней кромки до верхнего яруса кружал должно быть не более 150
мм.
Щиты должны стыковаться с
помощью накладок и болтов на горизонтальных ребрах.
5.31. Для обеспечения
наклона стенок щитов с уширением опалубки книзу необходимо при проектировании
назначать разницу 5 мм между линейными размерами нижних и верхних кружал (рис. 39).
5.32. Домкратные рамы должны
размещаться таким образом, чтобы нагрузка на них распределялась равномерно.
Стойки домкратных рам
рекомендуется устраивать трубчатыми, а ригели из швеллеров.
Для соединения рамы со
щитами следует к стойкам рамы приваривать консоли. Для опирания домкрата на
ригеле должна предусматриваться специальная площадка.
5.33. В качестве домкратных
стержней следует применять стержни диаметром 25-32 мм. Стыкование стержней
должно осуществляться на внутренней резьбе (рис. 40). На нижнем конце стержень
должен иметь пластину для опирания на фундамент.
5.34. Для подъема стержневой
скользящей опалубки рекомендуются специальные гидравлические домкраты (типа
ОГД-61, ОГД-61А, ОГД-64, ОГД-64У).
Домкратная установка должна
обеспечивать скорость подъема в пределах 5÷30 см/ч.
5.35. Для размещения
оборудования и производства работ по всему периметру бетонируемого сооружения в
уровне верхнего края опалубки должна устраиваться рабочая площадка с перилами,
удовлетворяющая требованиям раздела 3.
Опирание несущих конструкций
рабочей площадки на конструкции кружал и домкратных рам должно быть свободным с
соединением досок настила сшивными планками.
В дополнение к рабочей
площадке рекомендуется устраивать подвесные подмости для работ по отделке
бетонной поверхности ниже опалубки.
5.36. Сечения элементов
опалубки должны назначаться по расчету. При этом в дополнение к общим
требованиям должны учитываться следующие:
а) прогиб обшивки опалубки
не должен превышать 1,5 мм;
б) давление свежеуложенной
бетонной смеси должно учитываться на высоте 0,5 м;
Рис. 39. Схема наклона щитов скользящей опалубки
Рис. 40. Соединение
домкратных стержней:
а — разрез домкратного стержня; б — пластина для опирания домкратных
стержней на фундамент; 1 — корпус стержня;
2 — отверстие с резьбой внутри
стержня; 3 — штифт с резьбой
в) нормативная нагрузка,
возникающая от трения стенок опалубки по бетону, должна приниматься равной 300
кгс/м2 с коэффициентами перегрузки 2,0 и 0,8;
г) при расчете устойчивости
домкратных стержней опирание на верхнем конце принимается шарнирным, на нижнем
конце — заделанным на расстоянии 1 м от верха уложенной бетонной смеси;
Рис. 41. Нагрузки,
действующие на скользящую опалубку:
P — усилия в домкратах; N1, N2, N3, N4 — силы
трения; Н1, Н2 — усилия бокового давления
бетона; Т1 и Т2 — усилия от нагрузки на
рабочие подмости; F — усилия от
собственного веса опалубки
д) при определении мощности
подъемных домкратов должна учитываться нагрузка на рабочие подмости величиной
150 кгс/м2;
е) домкратная рама должна
рассчитываться на одновременное воздействие усилий бокового давления бетона и
сил трения (рис. 41);
ж) элементы каркаса щитов
(кружала) должны рассчитываться на боковое давление бетона на расстоянии между
двумя домкратными рамами;
з) в случае, если скользящая
опалубка закрыта тепляком, ее элементы должны быть рассчитаны с учетом ветровой
нагрузки, действующей на поверхности ограждения. Если конструкция опалубки
объединена с устройством для подъема бетонной смеси, в расчете должны
учитываться дополнительные крановые нагрузки. При этом силы трения опалубки по
бетону должны учитываться с коэффициентом перегрузки 0,8.
5.37. В проекте скользящей
опалубки должна быть приведена конструкция устройств для ручного или
автоматического контроля за горизонтальностью опалубки и положением ее
относительно вертикальной оси (например, в виде заполненной водой системы
резиновых гибких шлангов, соединенных между собой стеклянными трубками с
мерными делениями, установленными вертикально на стойках домкратной рамы).
6.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ МОНТАЖА СТАЛЬНЫХ И
СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Сборочные подмости и промежуточные опоры для полунавесной
сборки
6.1. Выбор схемы подмостей,
конструкции оснований и надстройки для сборки балочных пролетных строений
следует производить с учетом конструкции пролетного строения, принятого в
проекте способа монтажа и местных условий мостового перехода
(гидрогеологических, судоходных и др.).
6.2. Количество, расположение
в пролетах моста и размеры промежуточных опор для полунавесной сборки
назначаются из условий:
обеспечения устойчивости
положения и прочности элементов собранной части пролетного строения в момент
перед опиранием его переднего конца на последующую опору (приемную консоль);
прочности и устойчивости
положения промежуточной опоры при действии вертикальных и горизонтальных
нагрузок в их невыгодном сочетании.
6.3. Длину устройств для
сборки базовой части пролетного строения, собираемого уравновешенно-навесным
способом (рис. 42),
назначают из условий обеспечения его устойчивости против опрокидывания
относительно крайних граней опорных устройств в процессе двусторонней навесной
сборки и прочности его элементов перед опиранием собираемых консолей на
постоянные или временные опоры.
6.4. Опоры подмостей для
сборки пролетных строений со сквозными фермами следует располагать под
основными узлами ферм. Опоры подмостей для сборки пролетных строений со
сплошными главными балками следует располагать в местах, согласованных с
организацией-разработчиком пролетного строения.
Рис. 42. Опорные устройства
для уравновешенной сборки:
а — с опиранием на самостоятельную
опору; б — закрепляемые за постоянную
опору; 1 — сборочные краны; 2 — опорное устройство; 3 — опора; 4 — временное перекрытие
6.5. Отметка верха опор
подмостей должна назначаться с учетом установки под нижними поясами пролетного
строения домкратов и сборочных (страховочных) клеток высотой, обеспечивающей
удобство работ по установке соединений (обычно 80 см).
6.6. Сборочные
(страховочные) клетки и домкраты для выверки строительного подъема, а также
регулирования напряжений, должны устанавливаться в местах, где исключены потеря
местной устойчивости или повреждения монтируемой и поддерживающей конструкции.
В необходимых определяемых расчетом случаях конструкции должны быть усилены.
6.7. Опирание домкратов на
металлическое основание (клетки, оголовок) следует производить через фанерные
прокладки, а на деревянное основание — через стальную распределительную плиту
(как правило, рельсовый пакет).
Опирание пролетных строений
на домкраты допускается только через распределительную стальную плиту.
Во всех случаях на верхнюю
часть домкрата и под него должна быть уложена фанерная прокладка. Применение
стальных прокладок или прокладок из досок запрещено.
6.8. На оголовках
промежуточных опор и опорных устройствах при полунавесной сборке должны быть
предусмотрены распределительные ростверки с домкратными батареями и опорными
(страховочными) клетками для регулирования положения монтируемого пролетного
строения, например, при просадках опор.
6.9. Отметка верха
распределительных ростверков промежуточных опор при полунавесной сборке должна
назначаться из условия обеспечения проектного положения опорных узлов
пролетного строения с учетом возможных деформаций опоры и прогиба монтируемой
консоли.
В случаях, когда прогиб
монтируемой консоли велик, следует принимать специальные меры по опиранию конца
пролетного строения на опору (монтаж в повышенном уровне, устройство столиков,
аванбеков, подъемных приспособлений на конце консоли и т. п.).
6.10. При замыкании в
пролете пролетных строений, собираемых уравновешенно-навесным или навесным
способом, на опорных устройствах и капитальных опорах следует предусматривать
специальные обустройства, обеспечивающие возможность горизонтального
перемещения пролетного строения в пределах, необходимых для установки элементов
замыкающей панели (с учетом колебаний температуры).
6.11. В течение всего
времени монтажа пролетных строений необходимо обеспечивать свободу их
температурных деформаций.
6.12. Оголовки опор и
опорные устройства должны иметь рабочие площадки, отвечающие требованиям
раздела 3.
6.13. На реках с карчеходом
и в судовых ходах надстройка опор и нижний ростверк должны быть объединены для
обеспечения опор от сдвига.
Для защиты одиночных стоек
от повреждений при навале бревен рекомендуется устраивать защитные стенки
треугольного очертания в плане.
6.14. Стойки опор должны
быть связаны в неизменяемую пространственную конструкцию поперечными,
продольными, а в необходимых случаях диагональными и горизонтальными связями.
Отдельные опоры из плоских рам должны быть связаны с прогонами и ростверками.
6.15.
Промежуточные опоры по фасаду моста следует проектировать, как правило, не
рассчитывая их на восприятие продольных горизонтальных нагрузок (кроме ветра
при сборке опоры). Продольная устойчивость системы пролетного строения и опор
должна быть обеспечена закреплением пролетного строения за капитальную опору.
Размеры опор поперек моста
назначаются из условия обеспечения поперечной устойчивости системы под
действием вертикальных и горизонтальных нагрузок, с учетом ширины и конструкции
поперечного сечения пролетного строения.
6.16. Конструкций-опор
должны быть рассчитаны на прочность и устойчивость положения при воздействии
нагрузок в наиболее невыгодных их сочетаниях, могущих иметь место до момента
вступления в работу монтируемого пролетного строения.
Сочетания нагрузок, рекомендуемые
при расчете опор подмостей для сборки пролетных строений, приведены в табл. 21.
Таблица 21
№ нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
на прочность |
на устойчивость положения |
||||
1 |
2 |
3 |
|||
1 |
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
2 |
Вес |
+ |
+ |
— |
+ |
3 |
Вес |
+ |
+ |
— |
+ |
4 |
Вес |
||||
с |
+ |
— |
— |
— |
|
без |
— |
+ |
+ |
+ |
|
5 |
Вес |
+ |
— |
— |
— |
6 |
Вес |
+ |
+ |
— |
— |
7 |
Давление |
— |
+ |
+ |
+ |
8 |
Давления |
— |
— |
+ |
— |
Примечания.
1. Вес передвижных подмостей и транспортных средств с грузом учитывается в
зависимости от их наличия и невыгоднейшего положения на пролетном строении.
2. Ветер на
кран, перемещающийся по проезжей части пролетного строения, учитывается на
ветровую поверхность крана, не закрытую пролетным строением.
3. При расчетах устойчивости положения ветровая нагрузка принимается
расчетной интенсивности: при расчетах на прочность в третьем сочетании
соответствующей V=13 м/с, а во втором сочетании —
расчетной интенсивности, но не выше принятой в проекте пролетного строения (для
стадии монтажа).
6.17. Элементы оголовков
промежуточных опор и подмостей рассчитываются на нагрузку:
а) передаваемую от сборочных
опорных клеток (при сборке) и домкратов (при поддомкрачивании);
б) от собственного веса, а
также веса людей, инструмента и мелкого оборудования на рабочих площадках
оголовков интенсивностью q =250
кгс/м2.
6.18. Прогоны сборочных
подмостей рассчитываются как однопролетные балки на равномерно распределенную
по длине прогона нагрузку и сосредоточенные нагрузки, передающиеся через
сборочные клетки (при сборке), домкраты (при поддомкрачивании).
Равномерно распределенная
нагрузка слагается: из собственного веса настила, поперечин и прогонов; веса
людей, инструмента и мелкого оборудования (на тротуарах) и веса подкрановых и
транспортных путей, если они располагаются на настиле подмостей. Интенсивность
нагрузки должна приниматься согласно рекомендациям раздела 2.
Сосредоточенная нагрузка
слагается: из веса монтируемого пролетного строения и веса рештований на нем;
веса подкрановых и транспортных путей, сборочного крана и транспортных средств
(с грузами), если они расположены на пролетном строении; давления поперечно
направленного ветра на пролетное строение.
6.19. Величины
сосредоточенных нагрузок под узлами пролетного строения определяются для двух
случаев монтажа:
а) при опирании пролетного
строения на сборочные клетки (нагрузка по пп. 2, 3, 4, 5 и 8 табл. 21) в
предположении его разрезности в узлах;
б) при опирании пролетного
строения на домкраты (нагрузка по пп. 2, 3 и 8 табл. 21) в предположении его неразрезности
в узлах.
6.20.
Промежуточные опоры и опорные обустройства при полунавесной сборке
рассчитываются по первому предельному состоянию на прочность и устойчивость
положения в соответствии с расчетными схемами, изображенными на рис. 43, а, б.
Рис. 43. Расчетные схемы
нагрузок на промежуточные опоры и опорные устройства:
а — при полунавесной сборке; б – при уравновешенно-навесной сборке
На рис. 43
обозначено:
q — равномерно распределенная
нагрузка от веса пролетного строения, рештований, подкрановых и транспортных
путей, трубопроводов, людей, инструмента и мелкого оборудования (интенсивностью
75 кгс/пог. м);
Р кр — равнодействующая
собственного веса крана;
Р эл — вес наиболее тяжелого
монтажного элемента (с динамическим коэффициентом) при наибольшем вылете
стрелы;
Р тс — равнодействующая веса
транспортных средств с грузом (при наличии);
Р п
— равнодействующая веса передвижных подмостей с людьми и инструментом (при
наличии);
G — собственный вес
промежуточной опоры (опорных устройств);
W кр , W пс , W о — давление ветра
соответственно на кран, пролетное строение и опору.
Нагрузки определяются при
предельной длине консоли монтируемого пролетного строения и наиболее невыгодных
положениях сборочного крана, транспортных средств и подвесных подмостей.
В случае подачи монтажных
элементов сбоку от крана при определении нагрузок от крана Ркр следует учитывать эксцентричный характер нагрузки.
6.21. Вертикальные нагрузки
для каждой из промежуточных опор в пролете при полунавесной сборке определяются
в предположении полной разгрузки всех предыдущих промежуточных временных опор.
6.22. Вертикальные нагрузки
на опорные устройства для уравновешенно-навесного монтажа определяются по схеме
двухконсольной балки при максимальной (с одной стороны) длине консоли
монтируемого пролетного строения.
Если конструкция
разгружающих устройств симметрична относительно постоянной опоры, то за опорную
базу двухконсольной балки принимается расстояние между постоянной опорной
частью и опорной клеткой со стороны длинной консоли (расстояние с на рис. 43, б).
Реакции,
действующие на опору и на конструкцию разгружающих устройств, определяются
пропорционально жесткостям системы.
Рис. 44. Расчетная схема
сборочных подмостей
6.23. Давление поперечно
направленного ветра на пролетное строение и кран передается на опоры подмостей
в виде горизонтальных сил, приложенных через клетки или домкраты, и в виде пары
вертикально направленных сил P W (рис. 44)
где M W — момент ветровой нагрузки;
b — расстояние между осями
фермы.
Горизонтальные нагрузки от
ветра на пролетное строение и краны передаются на опорные устройства
пропорционально приходящейся на них доле вертикальной нагрузки.
При определении ветровой
нагрузки на подмости верхнюю границу их контура принимают по линии,
ограничивающей верх сборочных клеток; нижнюю границу принимают на уровне
горизонта воды (поверхности грунта).
6.24. Промежуточные опоры
должны проверяться на устойчивость до загрузки пролетным строением и после.
Устойчивость ненагруженных опор должна проверяться при действии ветровой
нагрузки вдоль и поперек моста, а после загрузки только поперек (см. п. 6.15). В
необходимых случаях для обеспечения устойчивости опор следует устанавливать
ванты и расчалки, рассчитанные на ветровое давление поперечного и продольного
ветра на опору, или заанкеривать надстройку за основание.
6.25. Усилия в стойках опор
должны определяться без учета работы стоек на растяжение (если конструкция
сопряжений стоек с ростверками и нижнего ростверка с основанием не обеспечивает
передачу растягивающих усилий).
Если по расчету в стойках
оказываются растягивающие усилия, расчет повторяется с исключением растянутых
стоек.
Опоры
для надвижки (перекатки)
6.26. Количество, размеры и
взаимное расположение в пролетах моста и на насыпи подхода опор для надвижки
(размеры стапеля) назначаются из условий:
прочности и устойчивости
против опрокидывания надвигаемого пролетного строения в момент перед накаткой
его переднего конца (аванбека) на очередную промежуточную или капитальную опору
(обстройку опоры);
прочности и устойчивости
против опрокидывания опоры под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок
в их невыгодном сочетании;
возможности размещения
устройств скольжения, накаточных путей и опорных площадок для установки
домкратов на оголовке опоры.
6.27. Для обеспечения
плавного перехода перекаточных устройств в местах сопряжения опор (стапеля) с
капитальными опорами подмостям (стапелю) должен быть придан строительный
подъем, учитывающий упругие и остаточные деформации их под нагрузкой.
При расположении сборочного
стапеля на насыпи подхода следует обеспечивать достаточную жесткость основания
за счет заблаговременной отсыпки насыпи с тщательным послойным уплотнением или
за счет устройства жесткого лежневого или свайного основания.
Ось стапеля должна
составлять в вертикальной плоскости выпуклый угол 1/1000 с осью пролетного
строения в первом пролете или располагаться горизонтально.
Стапели для сборки
надвигаемой конструкции выполняют из шпальных клеток или из бетона. Сборочный
стапель может быть устроен из временных опор, обустроенных перекаточными
устройствами.
Конструкция опор и нижних
накаточных путей, укладываемых на насыпи, должна обеспечивать возможность
регулирования их положения по высоте в пределах до 1/100 высоты насыпи.
6.28. При надвижке пролетных
строений с прерывистыми верхними накаточными путями размер верхней части опоры
должен обеспечивать размещение на ней двух смежных участков накаточных путей.
Размер по фасаду моста верхней части опоры для надвижки пролетных строений со
сквозными фермами и накаточными устройствами только под узлами должен быть не
менее 1,25 длины его панели.
6.29.
На оголовках опор должны быть предусмотрены распределительные ростверки,
обеспечивающие восприятие и передачу возникающих при надвижке горизонтальных и
вертикальных сил.
Конструкция распределительных
ростверков должна предусматривать возможность размещения на них необходимого
количества регулируемых по высоте устройств скольжения (накаточных путей),
устройств для поддомкрачивания пролетного строения, устройств для ограничения
боковых смещений и выправки в плане (при необходимости).
При расположении накаточных
путей (устройств скольжения) под продольными балками проезжей части на
распределительных ростверках под поясами главных ферм должны быть предусмотрены
страховочные клетки с зазором не более 3 см.
Устройства скольжения
(накаточные пути) в целях снижения изгибающего момента в опорах разрешается
располагать эксцентрично относительно центра опор, сдвигая их вдоль моста
против направления движения.
При определении величины
эксцентриситета следует учитывать возможность появления горизонтальных усилий,
направленных против направления движения (температурных, ветровых, от
расположения надвигаемой конструкции на уклоне и т. п.).
Величина эксцентриситета
должна определяться расчетом с учетом прочности опоры как в момент надвижки,
так и при неподвижных конструкциях.
При надвижке пролетных
строений полупролетами с замыканием их в пролете на оголовках опор должны
предусматриваться устройства, обеспечивающие возможность поперечного
перемещения полупролетов при замыкании.
Оголовки опор должны быть
снабжены приспособлениями для перестановки деталей устройств скольжения,
улавливания и установки катков. При применении полимерных устройств скольжения
следует автоматически контролировать горизонтальные усилия, если грузоподъемность
тянущих и толкающих устройств превышает расчетную несущую способность
перекаточной опоры на восприятие нагрузок при надвижке.
6.30. Отметки
распределительных ростверков перекаточных опор назначаются с учетом уровня
надвижки пролетного строения (проектного или повышенного), прогиба его консоли
в момент перед накаткой ее на промежуточную или капитальную опору и упругих и
остаточных деформаций опор под нагрузкой.
6.31. В тех случаях, когда
ширина оголовков капитальных опор недостаточна для размещения устройств
скольжения (накаточных путей), а также при необходимости сокращения вылета
консоли надвигаемого пролетного строения, допускается располагать устройства
скольжения на вспомогательных конструкциях уширения оголовков этих опор. При
этом должна быть предусмотрена возможность установки опорных частей после
надвижки пролетного строения без демонтажа конструкций уширения.
6.32.
Опоры для надвижки, обстройка капитальных опор, устройства скольжения
(накаточные пути) должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок, приведенных в
табл. 22 , в наиболее невыгодном их сочетании и положении.
Таблица 22
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
||
1 |
2 |
3 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
Вертикальная |
+ |
+ |
+ |
Тяговое |
+ |
+ |
— |
Давление |
+ |
— |
— |
Давление |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. В третьем сочетании принимается расчетная интенсивность ветровой нагрузки; в
первом и третьем — соответствующая V=13 м/с.
2. При сборке
конструкций, надвигаемых полупролетами с замыканием в пролете, опоры должны
рассчитываться на надвижку вдоль и поперек моста.
3. При надвижке по наклонным путям величина тягового усилия должна
определяться с учетом величины и направления уклона.
Опоры рассчитываются на
прочность и устойчивость положения в продольном и поперечном направлениях в
соответствии со схемами приложения нагрузок на опору, изображенными на рис. 45.
Рис. 45. Схема приложения
нагрузок к перекаточной опоре:
а — в продольном направлении; б — в поперечном направлении; P1 и P2 — удельные давления на накаточные устройства (тс/м);
ΣP1 и ΣP2 — общая нагрузка на отдельные
нитки накаточных устройств (с учетом ветровой нагрузки); Wпс
и Wо — давление ветра соответственно на пролетное
строение и опору, направленное поперек оси моста; W′пс
и W′о — то же вдоль оси моста; Nт — тяговое усилие; G — собственный вес опоры
При определении усилий во
втором сочетании учитывается коэффициент сочетаний n с =0,9 (к нагрузке от поперечного ветра).
Расчеты по второму
предельному состоянию при надвижке металлических пролетных строений
производятся при вычислении строительного подъема опор, а также в тех случаях,
когда возможно появление осадок опор, опасных для надвигаемого пролетного
строения.
6.33. Дополнительно к
расчетам на сочетания нагрузок, приведенных в табл. 22, опоры должны быть проверены
на следующие нагрузки:
а) давление продольного и
поперечного ветра расчетной интенсивностью на не нагруженную пролетным
строением опору;
б) от домкратов, если в
процессе надвижки предусмотрено поддомкрачивание конца консоли надвигаемого
пролетного строения;
в) от пролетного строения и
монтажного крана, если после надвижки пролетного строения (например,
металлической балки сталежелезобетонного пролетного строения) его сборка будет
продолжена в пролете с использованием перекаточных опор;
г) усилия, возникающие при
выправке пролетного строения в плане, перекосе катков и непараллельности путей.
6.34.
Давление от металлического пролетного строения на опоры (при числе их не более
двух) допускается определять исходя из предположения об абсолютной жесткости пролетного
строения:
а) при опирании пролетного
строения на одном участке накаточных путей (рис. 46, а) по формулам:
случай 1, с<3а
случай
2, с≥3а
б) при опирании пролетного
строения на двух участках накаточного пути (рис. 46, б) по формулам:
давление в любой точке
накаточного пути
наибольшая величина давления
В приведенных формулах на
рис. 46
обозначено:
Q —
вес пролетного строения и верхних накаточных путей, т;
р х — удельное давление на
накаточный путь, тс/м;
с п — длина участка опирания
пролетного строения на накаточный путь, м;
l o —
положение общего центра всех площадок опирания, определяемое из выражения
е —
расстояние от центра площадок опирания до точки приложения силы Q , м;
l i
— координаты центров площадок опирания;
а п — расстояние от центра
площадок опирания до середины каждой площадки;
— момент инерции площадок
опирания, м3.
Рис. 46. Расчетные схемы
нижнего накаточного пути при продольной перекатке:
а — при опирании пролетного строения на
одном участке накаточного пути; б —
при опирании пролетного строения на двух участках накаточного пути
6.35. Вертикальные нагрузки
на опоры от веса пролетного строения и верхних накаточных путей определяются
как площади соответствующих эпюр давления, вычисленных по вышеприведенным
формулам.
6.36. Тяговое усилие и
давление продольного и поперечно направленного на пролетное строение ветра
распределяются между опорами (участками опирания) пропорционально вертикальным
нагрузкам, приходящимся на опоры от надвигаемого пролетного строения:
где N —
полное тяговое усилие, определяемое по указанию п. 6.86;
N т n
— усилие, приходящееся на п-ю опору;
W д и W п — давление продольного и
поперечного ветра на пролетное строение;
W д n
и W п n
— соответственно давление ветра, приходящееся на n -ю опору;
Q —
полная вертикальная нагрузка от пролетного строения;
Q n —
вертикальная нагрузка, приходящаяся на n -ю опору.
Тяговое усилие и давление
ветра прикладываются в уровне верха нижних накаточных путей.
Пирсы
6.37.
Речные пирсы для перекатки на опоры пролетных строений, смонтированных в
пролете параллельно оси моста, следует располагать по продольной оси опор, как
правило, с низовой стороны их. Сопряжение пирсов с капитальными опорами должно
обеспечивать плавный, без толчков, переход катков или тележек с пирса на опору,
для чего пирсам должен быть придан строительный подъем, учитывающий упругие и
остаточные деформации их под нагрузкой.
6.38. Пирсы и подмости для
сборки пролетных строений, устанавливаемых на плаву, должны быть расположены,
как правило, с низовой стороны моста и на расстоянии, обеспечивающем свободный
вывод, перемещение плавучей системы вдоль моста, разворот и завод ее в пролет.
Пирсы для выкатки пролетных
строений на плавучие опоры следует располагать под опорными узлами
перпендикулярно продольной оси сборочных подмостей.
6.39. Длина береговых
перекаточных пирсов должна обеспечивать возможность заводки между ними плавучих
опор для снятия с пирсов пролетных строений при рабочем горизонте воды, с
учетом его колебания и запасом глубины под днищем плавучих опор не менее
установленного в п. 6.117.
В целях сокращения длины
пирсов и для защиты их от воздействия льда, при возможности производства
дноуглубительных работ, следует устраивать ковш. Уклон подводной части откосов
ковша следует принимать в зависимости от грунта в пределах 1:3÷1:5.
6.40. При значительной высоте
моста или длине перекатки (на мелководье) пирсы следует сооружать в низком
уровне. Перекатку пролетных строений в этом случае производят:
в проектном уровне на
специальных перекаточных опорах, являющихся концевыми частями сборочных
подмостей;
в низком уровне на тележках
(катках) или специальными передвижными подъемниками. Подъемка пролетных
строений с тележек в уровень перевозки на плаву осуществляется подъемниками,
сооружаемыми в конце пирсов.
6.41. Поперечные размеры
пирсов определяются количеством накаточных путей (одиночный или совмещенный
пирс) и условиями обеспечения их поперечной устойчивости под действием
вертикальных и горизонтальных нагрузок.
Отметка верха прогонов
(плиты) пирсов назначается с учетом конструкции накаточного пути, перекаточных
и подъемных устройств и должна быть увязана с отметкой сборочных подмостей и
отметками перевозки пролетных строений на плавучих опорах.
6.42. Свайный фундамент
низких пирсов рекомендуется перекрывать металлическими балками, а при
значительных нагрузках железобетонной монолитной плитой.
6.43. Конструкция пирсов
должна предусматривать возможность установки на них домкратов для
поддомкрачивания пролетного строения при установке его на накаточном пути и
снятия с него.
Пирсы в уровне накаточных
путей должны иметь рабочий настил и тротуары, отвечающие требованиям раздела 3.
6.44. Пирсы, накаточные пути
и устройства должны быть рассчитаны на прочность и устойчивость положения в
продольном и поперечном направлениях в соответствии со схемами приложения
нагрузок, изображенными на рис. 47, в сочетаниях, приведенных в табл. 23.
Кроме того, определяются
необходимый строительный подъем (см. п. 6.37) и прогибы прогонов (ферм)
перекаточных пирсов.
Таблица 23
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вертикальные |
+ |
+ |
+ |
+ |
Тяговое |
+ |
— |
+ |
— |
Ветер |
+ |
+ |
— |
— |
Ветер |
— |
— |
+ |
+ |
Воздействие |
— |
— |
+ |
— |
Примечания.
1. Тяговое усилие на пирсы не учитывается в случаях, когда накаточные пути
уперты в капитальную опору или оно воспринимается работой нижних накаточных
путей на сжатие (при креплении к ним отводных блоков тяговых полиспастов).
2. Величина ветровой нагрузки в 1 и 3 сочетаниях принимается
соответствующей скорости ветра V=13 м/с, во 2 и 4
сочетаниях — расчетной интенсивности.
6.45. Дополнительно к
расчетам на сочетания нагрузок, приведенных в табл. 23, пирсы должны быть проверены
на:
а) давление поперечно
направленного на пирсы ветра расчетной интенсивности при отсутствии на них
пролетного строения;
б) нагрузки от домкратов в
местах поддомкрачивания пролетного строения, при установке его на накаточные
устройства и снятии с них.
6.46.
Давление Q от веса пролетного строения
на нижний накаточный путь разрешается принимать равномерно распределенным по
длине верхних накаточных путей при симметричном относительно середины
пролетного строения их расположении. В поперечном направлении давление Q прикладывается на одиночные пирсы
центрально, а на совмещенные — с эксцентриситетом е (рис. 47 ).
Рис. 47. Схемы приложения
нагрузок к пирсам:
а — вдоль пирсов; б — поперек пирсов; Q —
нагрузка от перекатываемого пролетного строения; Nт
— тяговое усилие; G — собственный вес рассчитываемых
элементов пирса; Wпс, Wо
— давление ветра соответственно на пролетное строение и опору вдоль перекатки; W′пс, W′о — то
же поперек перекатки
6.47.
Давление на накаточный путь Р x (в тс/пог. м) от воздействия на пролетное строение ветра вдоль
перекатки допускается определять по методу внецентренного сжатия по формуле
(рис. 48 )
где Q и W пс — приходящаяся на пирс
часть нагрузки от веса пролетного строения и давления ветра;
h — возвышение центра
ветрового давления над верхом нижних накаточных путей;
т —
коэффициент условий работы, принимаемый т=1,1
при с2=0; т=1,0 при с2≠0.
Рис. 48. Расчетная схема
давления на накаточный путь
6.48. Тяговое усилие N т , давление ветра на
пролетное строение поперек перекатки W пс и воздействие от перекоса
катков Н прикладываются в уровне
верха нижних накаточных путей.
Распределение между опорами
пирса тягового усилия и нагрузки от ветра на пролетное строение вдоль перекатки
принимаются:
— при длине пирса 50 м и
менее (при любой величине пролета в пирсах) — равномерно между всеми опорами;
— при большей длине пирса —
равномерно между опорами на длине 50 м.
6.49. При расчете прочности
элементов опор и прогонов (ферм) пирсов должен вводиться коэффициент надежности
k н =1,05.
Прогибы прогонов (ферм)
пирсов под нагрузкой не должны превышать 1/300 l .
Накаточные
пути и устройства скольжения
Общие требования
6.50. Устройства скольжения,
накаточные пути, перекаточные устройства, тяговые и тормозные средства,
применяемые при надвижке (перекатке) пролетных строений, должны обеспечивать
плавное, без рывков и перекосов движение перемещаемых конструкций, надежность
их закрепления и безопасность работы.
6.51. Конструкция устройств
скольжения и накаточных путей должна обеспечивать:
возможность поворота опорных
сечений пролетных строений;
исключение смещения
надвигаемой конструкции поперек направления надвижки;
контроль горизонтальных
усилий, передающихся на опоры, с автоматическим выключением (например, концевым
выключателем) механизмов надвижки при превышении заданных значений деформаций
(см. п. 6.29).
Конструкция устройств должна
исключать появление в пролетном строении недопустимых напряжений из-за местных
неровностей, изгиба и перекоса.
При надвижке железобетонных
пролетных строений в устройствах скольжения должны предусматриваться шарниры
(упругие прокладки или плоские домкраты).
6.52. Во всех случаях
верхний накаточный путь (прерывистый и непрерывный) должен быть прямолинейным в
горизонтальной и вертикальной плоскостях. Прямолинейность накаточного пути в
вертикальной плоскости следует обеспечивать применением поперечин переменной
высоты и их прирубкой к поясам ферм (продольных балок) или применением
металлических распределительных прокладок переменной высоты.
6.53. Конструкция накаточных
путей (устройств скольжения) должна обеспечивать возможность размещения
домкратов для установки пролетного строения на накаточные пути и опорные части.
6.54. Нижние пути для
продольной надвижки пролетных строений на насыпи подходов должны быть уложены
на щебеночный или крупнозернистый песчаный балласт, толщина которого под
подошвой шпалы должна быть не менее 25 см.
Количество шпал должно быть
не менее 1440 шт./км при давлении на пог. м пути до 60 тс и 1840 шт./км при
давлении на пог. м пути от 60 до 100 тс. При давлении более 100 тс/пог. м
рекомендуется устраивать сплошную железобетонную плиту или сплошную деревянную
клетку.
На оголовках опор для нижних
путей устраивается сплошная выкладка из металлических балок или брусьев,
скрепленных между собой скобами или болтами для обеспечения восприятия
горизонтальных нагрузок.
6.55. Уклон накаточных путей
в сторону надвижки не должен превышать 5 % и уклона, соответствующего половине
значения от коэффициента трения в перекаточных устройствах.
6.56. Нижние накаточные пути
(устройства скольжения) на оголовках опор должны обеспечивать восприятие ими
горизонтальных сил, возникающих при надвижке (перекатке) пролетных строений.
6.57. При использовании для
накаточных путей двутавровых прокатных балок следует обеспечить устойчивость их
положения и формы стенок и полок.
6.58. Опирание на накаточные
пути берегового конца пролетного строения, надвигаемого с плавучей опорой,
должно осуществляться при помощи специальной балансирной или гидравлической
каретки, обеспечивающей равномерную передачу нагрузок при вертикальных колебаниях
плавучей опоры.
6.59. Накаточные пути и
устройства скольжения должны быть рассчитаны на наибольшие величины удельных
давлений.
При продольной надвижке
пролетных строений по насыпи подходов или перекаточным опорам величины удельных
давлений на перекаточные устройства принимаются по огибающим эпюрам давлений,
определяемым в соответствии с указаниями пп. 6.32- 6.34, для различных участков
накаточного пути и стадий надвижки.
При поперечной передвижке
пролетных строений величины удельных давлений определяются по указаниям п. 6.46 и 6.47.
Устройства
скольжения
6.60. Для надвижки следует
применять специальные устройства скольжения.
Использовать в качестве
устройств скольжения резиново-стальные опорные части пролетных строений не
рекомендуется.
В зависимости от конкретных
условий применяют различные схемы устройств скольжения для надвижки пролетных
строений с применением антифрикционных полимерных прокладок.
Устройства скольжения могут
быть непрерывного (рис. 49) и циклического (рис. 50) действия. В первом случае
пролетное строение (балку) надвигают на значительную часть длины без остановок
и поддомкрачивания, во втором случае пролетное строение периодически
приподнимают с помощью домкратов для изменения положения кареток и контртел.
Рис. 49. Устройства
скольжения непрерывного действия:
а — с
переставными полимерными прокладками; б
— с переставными салазками; в — по
полимерным прокладкам; г — с
составными путями скольжения; д — по
сплошным путям скольжения; е — с
переставным упором; 1 — путь
скольжения; 2 — контртело; 3 — каретка; 4 — резиновый шарнир; 5 —
полимерная прокладка; 6 — надвигаемая
конструкция; 7 — выравнивающий лист; 8 — реечный домкрат; 9 — переставной упор
6.61. Антифрикционные
прокладки для устройств скольжения изготавливают из фторопласта-4 марки А или Б
незакаленного по ГОСТ 10007-72 или полиэтилена ВП (высокой плотности, например,
полиэтилена марок 20206-002, 20306-005, 20406-007, 203-03, 203-18) по ГОСТ
16338-70, высокомолекулярного полиэтилена марки 21504000 по ТУ 6-05-13-74 и
нафтленовой ткани.
Размер прокладок в плане
должен быть не менее 20×20 см.
Рис. 50. Устройства
скольжения циклического действия:
а — с переставным контртелом; б — с переставной кареткой; 1 — путь скольжения; 2 — контртело; 3 — каретка; 4 — резиновый
шарнир; 5 — полимерная прокладка; 6 — надвигаемая конструкция; 7 — домкрат для подъемки; 8 — домкрат для надвижки
6.62. Контртела (элементы,
по которым перемещается антифрикционная прокладка) изготовляют из:
полированных листов
нержавеющей стали с шероховатостью по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59), листов конструкционной стали,
хромированных и полированных с шероховатостью по ГОСТ 2789-73,
проката конструкционной стали, покрытого атмосферостойкими имеющими глянцевый
блеск грунтами или эмалями, например, грунтом ГФ-020 (ГОСТ 4056-63), эмалью
ПФ-115 (ГОСТ 6465-63). Перед покраской поверхность проката должна быть ровной,
без следов ржавчины, шероховатостью не ниже по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59). Лакокрасочные материалы наносят ровным
слоем с помощью краскораспылителя или кистью. Поверхность контртела после
покраски должна иметь шероховатость по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59).
6.63. Режим сушки после
покраски дан в табл. 24.
Таблица 24
Марка |
Температура, ˚С |
Время в часах |
Грунт |
13-18 |
48 |
100-110 |
2 |
|
Эмаль |
18-23 |
96 |
150 |
4 |
6.64. Контртело по длине
стыкуют без выступов, сварные швы зачищают заподлицо с последующей полировкой
или покраской; рекомендуется устраивать уклоны (скосы) спереди и сзади по ходу
надвижки.
6.65. Поверхности контртела
при применении фторопласта-4 и полиэтилена ВП допускается смазывать. При
положительных температурах применяют солидол синтетический и синтетический «С»
по ГОСТ 4366-64; при отрицательных температурах ЦИАТИМ 201 по ГОСТ 6267-59 или
ЦИАТИМ 203 по ГОСТ 8773-63. Можно использовать и жидкие масла, например, для
положительных температур — масло осевое, при отрицательных температурах —
веретенное масло АУ по ГОСТ 1642-50, масло АМГ-10 по ГОСТ 6794-55. Жидкие масла
имеют меньшую вязкость, легче вытесняются и могут давать несколько повышенное
значение коэффициентов трения покоя. Не рекомендуется смазка в условиях, когда
возможно попадание пыли.
6.66. Прокладки в
устройствах скольжения располагают свободно на стальном листе, поверхность
которого имеет шероховатость (рис. 51, а), или заключают в обойму (рис. 51, б) с шероховатостью дна по ГОСТ 2789-73
( по ГОСТ 2789-59), или закрепляют на фанерных карточках с
металлическим листом (при применении нафтленовой ткани).
6.67. При свободном
расположении прокладок рекомендуется принимать толщину прокладки 2-5 мм, при
расположении в обойме — 4-20 мм. Листы фторопласта следует укладывать в обойме
на резиновую и стальную прокладки. При этом из обоймы может выступать до
половины толщины прокладки, но не менее 2-3 мм.
6.68. При потолочном
расположении применяют полимерные прокладки толщиной 5-20 мм. Их монтажные крепления
выполняют потайными винтами или планками, которые не должны выходить за
поверхность обоймы.
6.69. В полимерных
прокладках на поверхностях, контактирующих с полированным контртелом,
рекомендуется делать концентрические выточки — аккумуляторы смазки сечением
1×0,5 мм (см. рис. 51, б).
Рис. 51. Расположение в
устройствах скольжения антифрикционных прокладок:
а — свободно опирающихся на шероховатую
поверхность; б — заключенных в
обойму; 1 — надвигаемая конструкция; 2 — контртело; 3 — полимерная прокладка; 4
— опорная поверхность; 5 — обойма; 6 — канавка для смазки
6.70. Упругую прокладку
между фторопластом и нижней поверхностью пролетного строения выполняют из полос
пятислойной фанеры, стыкуемой «в торец».
Уступы на нижней поверхности
балок перед установкой фанеры устраняют стальными прокладками (в том числе
клиновидными).
6.71. В схемах, изображенных
на рис. 49
и 50,
рекомендуются при положительных температурах номинальные осевые давления для
фторопласта-4 до 150 кгс/см2, для полиэтилена ВП — до 150 кгс/см2,
а при отрицательных температурах соответственно до 200 и 300 кгс/см2.
На нафтленовую ткань давление не должно превышать 300 кгс/см2.
6.72. При надвижке пролетных
строений, расположенных на продольном уклоне или вертикальной кривой, уклон
плоскости скольжения устройств скольжения на каждой опоре должен быть равен
уклону пролетного строения на этой опоре.
6.73. В случае надвижки
пролетных строений при температурах ниже 0 °С для уменьшения коэффициента
трения следует применять устройства, скольжения с обогреваемым контртелом (рис.
52).
Рис. 52. Деталь устройства скольжения
с обогреваемым контртелом:
1 — надвигаемая конструкция; 2 — фанера; 3 — фторопласт; 4 —
контртело; 5 — стальной лист с
пазами; 6 — трубчатые
электронагреватели; 7 — листовой
асбест; 8 — стальной лист
δ=4÷6 мм; 9 — резиновая
прокладка; 10 — опорная конструкция
Конструкция устройства
скольжения и терморегулятора должна обеспечивать равномерный нагрев контртела и
постоянство температуры с точностью ±5 °С.
При надвижке без обогрева
контртела следует применять смазки (веретенное масло, осевое масло), имеющие
температуру застывания ниже предполагаемой.
6.74. Для обеспечения
проектного положения пролетных строений в плане при надвижке их по полимерным
устройствам скольжения следует предусматривать специальные направляющие
устройства (рис. 53), рассчитанные на восприятие бокового усилия
при надвижке.
Величина последнего
принимается равной сумме нагрузок от давления ветра рабочего состояния ( V =13 м/с) в сочетании с
усилиями от бокового смещения надвигаемой конструкции (по п. 2.16).
Боковые устройства должны быть также рассчитаны на разность усилия от давления
ветра расчетной интенсивности поперек надвижки и горизонтального усилия в
устройствах скольжения (третье сочетание нагрузок см. табл. 23).
Рис. 53. Направляющее
устройство:
1 — домкрат винтовой; 2 — обрезиненный направляющий ролик; 3 — устройство скольжения; 4 — опорная конструкция
Направляющие устройства,
обеспечивающие правильное положение надвигаемой конструкции в плане, должны
быть расположены не менее чем на трети опор, в том числе на первой (по ходу
надвижки) промежуточной опоре. Направляющие устройства устанавливаются с
зазором между боковой гранью надвигаемой конструкции и роликом устройства.
Размер зазора должен быть
больше на 1 см суммы допусков на точность монтажа и изготовление конструкции.
Рекомендуется объединять
направляющие устройства с устройствами скольжения.
При применении полимерных
устройств скольжения необходимо заземлять надвигаемую конструкцию на всех
стадиях сборки и надвижки.
Накаточные
пути
6.75. Накаточные пути
рекомендуется выполнять преимущественно из старогодных железнодорожных рельсов
на деревянных поперечинах. Количество и тип рельсов (или балок) в накаточных
путях, а также шаг поперечин определяются расчетом, с учетом конструкции
перекаточных устройств. При перекатке на катках нижний накаточный путь, как
правило, должен иметь на 1 рельс (балку) больше, чем верхний. Стыки рельсов следует
располагать вразбежку, а рельсы соединять без зазоров и перекрывать плоскими
накладками. Концы накаточных путей должны быть плавно отогнуты по радиусу не
менее 50 см в сторону подошвы с уклоном до 15 % — нижние на длине не менее 1,0
м, верхние — на длине не менее 0,20 м.
Рабочие поверхности
накаточных путей должны быть ровными, сварные стыки и прочие выступы —
зачищены. Старогодные рельсы должны иметь одинаковую высоту.
Конструкция крепления
рельсового пути к шпалам должна обеспечивать передачу продольных усилий.
6.76. Верхний накаточный
путь может быть как непрерывным, так и прерывистым. Прерывистый путь
допускается устраивать под узлами ферм в случаях недостаточной прочности и
жесткости поясов пролетных строений, а также при надвижке их по насыпи подходов
или сплошным подмостям. Допускается использование нижнего пояса балок со
сплошной стенкой без накаточного пути.
6.77. Распределительные
устройства, каретки и роликовые тележки должны обеспечивать равномерное
распределение нагрузки на катки или ролики. Изгибающие моменты в
распределительных устройствах принимаются равными изгибающему моменту консоли,
загруженной равномерно распределенной нагрузкой, соответствующей площади
опирания катков (рис. 54).
Каретки для поперечной
перекатки на катках должны быть жестко скреплены с перекатываемой конструкцией
и рассчитаны с учетом возможного бокового усилия (распора).
Рис. 54. Опирание узла
пролетного строения на накаточные пути при продольной надвижке на плаву:
1 — опорный узел пролетного строения; 2 — опорные части; 3 — каретка; 4 — катки; 5 — нижний накаточный путь
6.78. Роликовые опоры должны
состоять из отдельных двухроликовых элементов, последовательно объединяемых
шарнирно в группы из двух, четырех, восьми элементов.
6.79. Конструкция тележек
для поперечной перекатки (рис. 55) должна обеспечивать:
равномерную нагрузку на все
ролики тележки;
возможность продольного
перемещения одного из концов перекатываемого пролетного строения по тележке для
уменьшения влияния распора, возникающего от непараллельности накаточных путей,
забега тележек и от изменения длины пролетного строения при прогибах и
температурных перепадах.
Тележки должны быть
устойчивыми в свободном состоянии. Высота реборд колес менее 20 мм не
допускается.
Тип рельса для перекаточного
пути должен выбираться применительно к рекомендациям для подкрановых путей
(раздел 3).
Рис. 55. Опирание узла
пролетного строения при поперечной перекатке на тележках:
1
— опорный узел пролетного строения; 2 — катки; 3 — перекаточная
тележка; 4 — опорные плиты тележки; 5 — ограничители положения
катков
6.80. Катки для перекатки
рекомендуется применять диаметром 80-120 мм из твердых сталей не ниже марки Ст.
5 с шероховатостью поверхности катания ( ГОСТ 2789-73).
Длина катков должна быть на
20-30 см больше ширины накаточного пути. Расстояние между катками в свету не
должно быть менее 5 см.
6.81. Количество рельсов
накаточного пути, длина накаточных кареток, диаметр катков и их количество на
погонный метр пути назначаются, исходя из величин предельных нагрузок на
пересечение катка с рельсом или балкой накаточного пути, принимаемых по табл. 25, и
наибольших величин удельных давлений на накаточный путь с учетом
дополнительного коэффициента К=1,25,
учитывающего неравномерность передачи нагрузки на отдельные катки.
Таблица 25
Диаметр стального катка |
Предельная нагрузка на |
|
с рельсом типа II-а и тяжелее |
с балкой I № 55 и тяжелее |
|
80 |
3 |
7,5 |
100 |
5 |
10 |
120 |
6 |
11 |
Тяговые
(толкающие) и тормозные устройства
6.82. Надвигаемые
конструкции должны оснащаться тяговыми, тормозными и стопорными устройствами.
Тяговые (толкающие)
устройства должны обеспечить плавную надвижку конструкций и иметь тормозные и
стопорные приспособления и ограничители грузоподъемности. Скорость перемещения
не должна превышать 0,25 м/мин при надвижке на устройствах скольжения и 0,5
м/мин при перекатке на катках и на роликовых тележках.
6.83. Тормозные устройства
должны обязательно устраиваться в случаях:
надвижки по уклону более 10
%;
надвижки с помощью тяговых
лебедок;
если ветровая нагрузка вдоль
надвижки больше 0,5 нормативного усилия трения в устройствах скольжения.
В остальных случаях
допускается ограничиваться стопорными устройствами, ограничивающими возвратные
движения надвигаемых конструкций.
6.84. Для перемещения
пролетных строений следует применять лебедки с канатоемкостью 200-400 м или
домкраты со скоростью рабочего хода не свыше 5 мм/с. Автомобили и тракторы как
тяговые средства не допускаются.
Тяговые лебедки для
перемещения пролетного строения с помощью плавучей опоры на переднем конце
следует располагать на пролетном строении, а на плавучей опоре следует
располагать пеленажные лебедки.
6.85. Относительно
продольной оси перекатки полиспасты располагаются строго симметрично и так,
чтобы тросы не мешали работе с катками, а угол между направлением перекатки и
осью полиспаста был не более 10°.
Расстояние между блоками при
максимальном сближении должно быть не менее 5 диаметров роликов.
Подвижные блоки полиспаста
должны крепиться к пролетному строению так, чтобы исключить разворот блока
вокруг горизонтальной оси.
Расположение отводных
роликов и лебедки должно удовлетворять условию, чтобы трос к барабану лебедки
подходил снизу под углом не более 5° выше и 90° ниже горизонта.
При длине перекатки,
превышающей максимальную длину полиспастов (определяемую канатоемкостью
лебедки), необходимо предусматривать возможность быстрого перекрепления блоков
полиспаста.
6.86.
Тяговые и тормозные средства должны быть подобраны на суммарную нагрузку от
силы трения, определяемой по указанию раздела 2 , давления продольного ветра
на пролетное строение в процессе его надвижки (при скорости V =13 м/с), составляющей веса,
направленной вдоль плоскости надвижки (при наклонном ее положении), а также
гидродинамического усилия (при надвижке с помощью плавучей опоры).
6.87. Выбор мощности лебедок
производится с учетом отношения величины нормативного тягового усилия N к
усилию Р в сбегающем конце троса у лебедки где К —
характеристика полиспаста по данным табл. 26.
Таблица 26
Число рабочих нитей в полиспасте |
Число рабочих роликов в |
Значения К при числе отводных роликов |
|||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
1 |
0 |
1,00 |
0,96 |
0,92 |
0,88 |
0,85 |
0,82 |
2 |
1 |
1,96 |
1,88 |
1,81 |
1,73 |
1,65 |
1,60 |
3 |
2 |
2,88 |
2,76 |
2,65 |
2,55 |
2,44 |
2,35 |
4 |
3 |
3,77 |
3,62 |
3,47 |
3,33 |
3,20 |
3,07 |
5 |
4 |
4,62 |
4,44 |
4,26 |
4,09 |
3,92 |
3,77 |
6 |
5 |
5,43 |
5,21 |
5,00 |
4,80 |
4,61 |
4,43 |
7 |
6 |
6,21 |
5,96 |
5,72 |
5,49 |
5,27 |
5,06 |
8 |
7 |
6,97 |
6,69 |
6,42 |
6,17 |
5,92 |
5,68 |
9 |
8 |
7,69 |
7,38 |
7,09 |
6,80 |
6,53 |
6,27 |
10 |
9 |
8,38 |
8,04 |
7,72 |
7,41 |
7,12 |
6,83 |
11 |
10 |
9,04 |
8,68 |
8,33 |
8,00 |
7,68 |
7,37 |
Примечания.
1. Ролик неподвижного блока, с которого сбегает конец троса, считается
отводным.
2. Данные относятся к полиспастам с блоками на подшипниках трения.
Величина К приведена ориентировочно и может
уточняться в зависимости от конструкции полиспаста (например, типа
подшипников).
Паспортная грузоподъемность
лебедки при надвижке пролетных строений должна не менее чем на 30 % превышать
усилие Р. Паспортная грузоподъемность
домкратов должна не менее чем на 30 % превышать величину тягового усилия.
Диаметр роликов (отводных,
полиспаста) должен приниматься равным не менее 15 диаметрам троса.
6.88. При применении тянущих
домкратов должны применяться тяги с вытяжкой при расчетном тяговом усилии не
более 10 см (предпочтительно в виде пластинчатых цепей).
Рекомендуется тянущие
домкраты располагать на устоях мостов, передавая нагрузку на тягу через рамку
или траверсы.
Рекомендуется
предусматривать специальные домкраты для возврата поршней рабочих (тянущих)
домкратов в исходное положение.
6.89. При надвижке пролетных
строений с помощью домкратов, упираемых в хвостовую часть пролетного строения,
рекомендуется устраивать передвижные упоры и съемные вставки, устанавливаемые
между домкратами и торцом пролетного строения.
При сплошных нижних
накаточных путях, закрепленных от смещения, рекомендуется применять
перемещающиеся домкраты с зажимами (типа гидропередвижчика). Для повышения
трения между упорными плитами гидродомкрата и накаточным путем следует
укладывать стальные прокладки с насеченной и закаленной поверхностью.
6.90. Домкраты должны
располагаться строго симметрично относительно оси надвижки и объединяться в
общую батарею.
6.91. При надвижке в период,
когда температура наружного воздуха ниже минус 40 °С, должны применяться
механизмы (лебедки, домкраты), отвечающие общим техническим требованиям ГОСТ
14892-69* «Машины, приборы и другие технические изделия, предназначенные для
эксплуатации в условиях низких температур» (северное исполнение).
Аванбеки,
приемные консоли и анкерные устройства
6.92. При надвижке
пролетного строения с применением аванбека длина последнего должна назначаться
из условия обеспечения прочности и устойчивости против опрокидывания
надвигаемой системы (аванбека с пролетным строением) в момент перед опиранием
аванбека на следующую капитальную или промежуточную опору.
Конец аванбека, для
облегчения его накатывания на опору, следует выполнять с плавным подъемом
кверху на величину прогиба от собственного веса консольной части.
При надвижке неразрезных
пролетных строений или при опирании на несколько опор при надвижке длина
аванбека и его жесткость должны назначаться из условия обеспечения прочности,
устойчивости элементов пролетного строения и, по возможности, минимальных
усилий в надвигаемом пролетном строении.
Оптимальная длина аванбека
обычно составляет 0,6-0,7 расстояния между опорами.
При надвижке неразрезных
пролетных строений следует подбирать жесткость аванбека так, чтобы обеспечить
минимальные усилия в надвигаемом пролетном строении.
6.93. Конструкция аванбека и
его крепление к пролетному строению должны быть рассчитаны для следующих трех
положений:
а) нахождение аванбека на
весу, когда он работает как консоль;
б) поддомкрачивание
переднего конца аванбека;
в) опирание аванбека в любом
из его промежуточных узлов.
Сочетания нагрузок при этом
должны приниматься по табл. 27.
6.94. Приемные консоли на
капитальных опорах должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок, приведенных
в табл. 27
в наиболее невыгодном их сочетании и положении.
Таблица 27
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|
1 |
2 |
|
Собственный |
+ |
+ |
Вес |
+ |
— |
Усилия |
— |
+ |
Давление |
+ |
+ |
Примечания.
1. Вес пролетного строения при подъеме (усилия в домкратах) должен приниматься
с коэффициентом перегрузки, учитывающим возможное примерзание его к основанию,
сцепление и др. Величина коэффициента принимается от 1,1 до 1,5.
2. В расчетах
на устойчивость положение пролетного строения принимается с перекосом (взаимным
превышением узлов), равным 0,001 расстояния между узлами опирания.
3. В первом сочетании учитывается давление ветра расчетной
интенсивности; во втором — соответствующее скорости ветра V=13 м/с.
Усилия, передающиеся на приемную
консоль, не должны превышать усилий, воспринимаемых конструкцией капитальной
опоры (по проекту моста).
6.95. Конструкция шпренгеля
должна обеспечивать возможность регулирования прогиба консоли пролетного
строения при надвижке его на капитальные опоры (обычно поддомкрачиванием стойки
шпренгеля). В проекте шпренгеля должны быть указаны способы непосредственного
измерения усилий в шпренгеле и стойке на всех стадиях надвижки пролетного
строения.
6.96. Расчетное усилие в
вертикальных анкерах, удерживающих от опрокидывания пролетное строение,
собираемое внавес, определяется по формуле
где Моп
и Муд — расчетные
опрокидывающий и удерживающий моменты от постоянных и крановых нагрузок;
l — величина анкерного
пролета;
k н — коэффициент надежности,
равный 2,0;
т —
коэффициент условий работы, т=0,7 при
устройстве раздельных анкеров в плоскости каждой фермы и т=1 в остальных случаях.
6.97. Расчет заделки анкеров
в бетон выполняется согласно СНиП II -21-75.
При расчете заделки из
фасонных профилей сцепление принимается равным 10 кгс/см2 для
элементов с гладкой поверхностью и 15 кгс/см2 для элементов с
поверхностью периодического профиля.
6.98. Несущая способность
анкерного массива проверяется в плоскости конца анкеров. При этом учитывается
только собственный вес массива и не учитывается работа бетона на растяжение (т.
е. вес вышележащей части должен быть не менее Р).
6.99. Независимо от
результатов расчета глубина заделки анкеров в бетон должна быть не менее одного
метра.
6.100. Конструкция вертикального
анкера должна обеспечивать свободу температурных перемещений.
Устройства
для подъемки (опускания) пролетных строений
6.101. Конструкция
неподвижных подъемных средств (мачт, подъемников и др.) должна обеспечивать:
устойчивость поднимаемого
пролетного строения или его части на всех этапах подъемки;
равномерную нагрузку на
подъемные устройства;
необходимые горизонтальные
перемещения подъемных устройств или узлов подвешивания (опирания) пролетного
строения;
возможность закрепления
поднимаемого пролета в процессе подъема;
удобство и безопасность
обслуживания.
6.102. Подъемка (опускание)
пролетных строений полиспастами рекомендуется при нагрузке на полиспаст до 50
тс.
Подвешивание пролетных
строений к полиспастам должно осуществляться по статически определимой схеме,
исключающей перегрузку полиспастов или полиспастных групп.
6.103. При подъемке за один
конец пролетного строения с поворотом вокруг шарнира под другим концом
конструкция поворотного шарнира и его закрепление должны допускать восприятие
возникающих при этом горизонтальных усилий Опирание второго конца на домкратную
установку должно обеспечивать вертикальную передачу нагрузки на домкраты и
возможность беспрепятственного горизонтального перемещения поднимаемого конца
конструкции в пределах, устанавливаемых геометрическими расчетами.
6.104. Опускание пролетных
строений возможно производить на домкратах и металлических песочницах. При этом
должны быть приняты конструктивные меры, обеспечивающие устойчивость домкратов
(песочниц) и восприятие ими горизонтальных нагрузок от ветра.
6.105. Песочницы должны быть
цилиндрической формы. Конструкция песочниц должна допускать их демонтаж в
процессе опускания пролетного строения. Соединения элементов корпуса песочниц
должны быть плотными и не допускать высыпания песка под нагрузкой.
Применяемый в песочницах
песок должен быть чистым, сухим и просеянным на сите с ячейками 1-1,2 мм.
Давление на песок в
песочницах не должно превышать 50 кгс/см2.
Песочницы должны быть
защищены от попадания в них воды и снега.
6.106. При проектировании
песочниц должны быть выполнены расчеты:
а) поршня — на прочность при
действии сосредоточенной нагрузки сверху и равномерно распределенного давления
по плоскости опирания на песок;
б) основания песочницы — на
равномерно распределенную нагрузку по площади песчаного заполнения;
в) боковых стенок песочниц —
на вертикальное и боковое давление. Величина вертикальной нагрузки принимается
равной весу опускаемого груза.
Величина бокового давления σ n принимается равной
где σ v
— вертикальные напряжения в песке (от внешней нагрузки и веса столба песка);
ξ
— коэффициент бокового давления, равный 0,4 для песочниц с выборкой песка
сверху и 1,0 — для песочниц с выпуском песка через нижние отверстия.
Сечение цилиндрических
песочниц допускается проверять на прочность в предположении равномерного
давления изнутри по периметру окружности. Усилие N (в кгс/см) радиального сечения принимается равным
где d —
диаметр песочницы, см.
6.107. Подъемка (опускание)
пролетных строений или их блоков домкратами на клетках допускается, как
правило, при высоте клеток не свыше 2 м. Материал и размеры клеток должны
обеспечивать устойчивое положение поднимаемого пролетного строения и
равномерное распределение нагрузки по их площади и основанию. Брусья клеток
должны быть соединены скобами.
6.108. Опирание домкратов на
металлическое основание (клетки, оголовок) следует производить через фанерные
прокладки, а на деревянное основание — через распределительную металлическую
плиту (как правило — рельсовый пакет).
Опирание пролетных строений
на домкраты допускается только через распределительную плиту или наддомкратные
пакеты. На головы домкратов во всех случаях должны быть уложены фанерные
прокладки. Применение металлических прокладок или прокладок из досок
запрещается.
6.109. Домкратные установки
для подъемки (опускания) пролетных строений (за исключением отдельно стоящих
домкратов) должны иметь, как правило, приводные гидронасосы для питания и
централизованное управление, позволяющее регулировать режим работы каждого или
группы домкратов.
Домкратные установки, а
также отдельно стоящие домкраты должны быть снабжены опломбированными
манометрами и страховочными приспособлениями в виде стопорных гаек или набора
полуколец (помимо клеток), что должно быть оговорено в проекте.
Объединение домкратов в
батареи рекомендуется проектировать с таким расчетом, чтобы в процессе подъемки
или опускания пролетное строение всегда опиралось в трех точках.
6.110. В проекте устройств
для подъемки (опускания) пролетного строения должны быть указаны средства и
способы контроля его положения по отметкам и в плане, а в необходимых случаях —
приборы по определению напряжений и прогибов.
6.111. При проектировании
подъемных устройств должны быть выполнены расчеты (по первому предельному
состоянию) прочности и устойчивости подъемных обустройств (фермоподъемников,
песочниц, клеток).
6.112. Нагрузки и их
сочетания для расчета подъемных устройств принимаются по табл. 27.
6.113. Грузоподъемность
домкратов и лебедок должна превышать не менее чем на 30 % приходящуюся на них
нормативную нагрузку с учетом перегруза от ветра скоростью 13 м/с.
6.114. Элементы обстройки и
распределительных конструкций, непосредственно воспринимающие нагрузку от
подъемных средств, и узлы подвеса или опирания поднимаемого пролетного строения
должны быть рассчитаны на восприятие сосредоточенной опорной реакции,
увеличенной на 30 % (т. е. в предположении опирания конструкции на три точки).
6.115. При необходимости
опирания пролетного строения в период опускания (подъемки) на три опоры и более
(по длине его) в проекте должен быть строго определен порядок работ в
зависимости от усилий и деформаций, возникающих при опускании.
Плавучие
опоры и устройства для их перемещения
6.116.
Проектирование плавучих опор для перевозки пролетных строений надлежит
производить с учетом данных о режиме реки в районе перевозки (глубина воды на
путях перемещения плавучей системы, скорость и направление течения, высота волн
при различных скоростях и направлениях ветра, отметка уровня воды в период
перевозки вероятностью повышения и понижения 10 %, сроки ледостава, образование
размывов и отмелей), режиме судоходства и лесосплава, преимущественном
направлении и скорости ветра (роза ветров) и температурном режиме.
6.117.
Размеры и водоизмещение плашкоутов (барж) плавучих опор и их взаимное
расположение должны приниматься исходя из условия обеспечения необходимой
грузоподъемности и остойчивости в продольном и поперечном направлениях как
отдельных плавучих опор, так и плавучей системы в целом, определяемых по
указанию пп. 6.135 и 6.137 . При этом должны быть соблюдены зазоры между бортами плавучих опор и
пирсами, а также постоянными опорами не менее 0,5 м при выводе плавучей системы
из ковша и 1 м при установке ее в пролете.
Запас глубины воды под
днищем плавучих опор должен быть не менее 0,2 м, с учетом возможного колебания
горизонта воды в районе перевозки, определяемого в соответствии с указаниями п.
6.116.
6.118. Плашкоуты плавучих
опор следует, как правило, комплектовать из инвентарных металлических понтонов
закрытого типа, допускающих балластировку через донные отверстия, а сброс
водного балласта — подачей сжатого воздуха в балластируемые понтоны. При
применении плавучих опор в условиях возможного резкого подъема воды в
результате нагона ее ветром использование указанных понтонов является
обязательным.
Разрешается использование
металлических палубных барж при достаточной прочности и жесткости их корпуса на
действие возникающих в процессе перевозки сил. В необходимых, определяемых
расчетом случаях, корпус барж следует усилять.
При устройстве плавучей опоры
из нескольких барж последние должны быть жестко соединены между собой в
поперечном направлении.
6.119. Плашкоуты плавучих
опор из понтонов следует принимать преимущественно прямоугольного очертания в
плане, располагая понтоны симметрично относительно оси опорного давления.
Понтоны типа КС, при соединении их в плашкоуты, следует располагать продольной
стороной в направлении действия наибольшего изгибающего момента.
Объединение понтонов типа КС
в плашкоуты допускается при высоте борта как 1,80 м, так и 3,60 м. Последнее рекомендуется при наличии (обеспечении)
достаточных глубин воды на путях перемещения плавучей системы и обеспечении
остойчивости плавучей опоры (системы).
6.120. При использовании в
плавучих опорах барж следует руководствоваться их паспортными данными и
исполнительными чертежами, с учетом результатов натурного обследования их
состояния. Баржи для плавучих опор могут быть использованы как сухогрузные, так
и наливные с продольной и поперечными переборками.
При выборе барж, кроме
указанного выше, следует руководствоваться следующим:
максимальную длину барж
рекомендуется принимать не более 50 м;
грузоподъемность барж
принимать не менее чем на 25 % больше расчетной нагрузки на них;
при образовании плавучей
опоры из нескольких барж последние должны быть однотипные и одинаковой
грузоподъемности.
6.121. Плавучие опоры
прямоугольного в плане очертания, имеющие значительную ширину и осадку,
перемещаемые при скорости течения более 1,0 м/с, следует оборудовать
обтекателями, преимущественно закрытого типа.
6.122. При значительных
сосредоточенных нагрузках на плавучую опору от веса перевозимого пролетного
строения или его блока для распределения усилий в плашкоуте плавучей опоры
рекомендуется:
а) применение металлических
ферм усиления, включаемых в совместную с корпусом плашкоута работу. В этом
случае усилия между плашкоутом и фермами обстройки при расчете плавучих опор
должны распределяться из условия совместности деформаций. При этом должна быть
учтена деформативность плашкоутов из понтонов КС вследствие остаточных
деформаций в их стыках, соединяемых на болтах;
б) создание предварительного
напряжения в плавучей опоре путем придания плашкоуту обратного выгиба
посредством балластировки его концевых частей, объединения обстройки с
плашкоутом в единую конструкцию и последующего сбрасывания балласта. При
значительном запасе в грузоподъемности барж и наличии достаточных глубин воды
создание предварительного напряжения допускается производить только посредством
балластировки носового и кормового отсеков.
6.123. Для восприятия
горизонтальных поперечных составляющих усилий, передаваемых на плашкоуты
(баржи) при буксировке, пролетное строение должно быть раскреплено тросовыми
расчалками за носовую и кормовую части плашкоутов (барж). В состав этих
расчалок должны быть включены натяжные устройства.
Аналогичные расчалки
(поперечные и диагональные) должны быть установлены между плавучими опорами.
6.124. При вынужденной
передаче нагрузки от веса перевозимого пролетного строения эксцентрично
относительно продольной оси отдельно установленного в плавучей системе
плашкоута (баржи) обстройка смежных плашкоутов (барж) должна быть объединена
соединительными фермами, установленными в средней части плавучих опор.
6.125. Обстройка плавучих
опор должна распределять вес перевозимого пролетного строения в соответствии с
расчетом плашкоута (баржи) на прочность корпуса, а также местную прочность и
устойчивость набора. Обстройку плавучих опор следует, как правило, выполнять из
инвентарных конструкций.
6.126. Высоту обстройки
плавучих опор необходимо назначать исходя из возможного максимального уровня
воды в период перевозки, с учетом длительных и суточных колебаний его. При
колебаниях уровня воды более ±0,2 м высоту обстройки следует регулировать
съемными оголовками и балочными клетками.
6.127. Плавучие опоры должны
быть оборудованы средствами для регулирования и контроля находящегося в них
водного балласта, положения пролетного строения по высоте, перемещения плавучей
системы, раскрепления пролетного строения к постоянным опорам при заводке в
пролет моста, раскрепления плавучих опор между собой и с пролетным строением и
раскрепления на якорях при сильном ветре, включая аварийные якори и
приспособления для непосредственного закрепления якорных тросов на палубах
плашкоутов (барж). Конструкция указанных приспособлений должна обеспечивать
быстрое и плавное торможение плавучей системы после сброса якорей.
6.128.
Балластировочные средства и устройства должны обеспечивать:
а) балластировку плавучих
опор в течение 1,5-2,0 часов и разбалластировку — в течение 2,0-2,5 часов;
б) подачу водного балласта
во все балластируемые понтоны и отсеки плавучей опоры;
в) сброс водного балласта из
всех без исключения понтонов и отсеков плавучей опоры. При балластировке
понтонов через донные отверстия на каждом плашкоуте должен находиться резервный
самовсасывающий насос для откачки воды из глухих понтонов, если они протекают и
невозможно удалить воду сжатым воздухом;
г) безотказную подачу
сжатого воздуха в понтоны для отжатия балласта в течение всего периода
эксплуатации плавучей опоры;
д) бесперебойность работы
системы балластирования в случае погружения палубы плашкоута ниже горизонта
воды до 20 см;
е) минимальную высоту
неоткачиваемого «мертвого» (остаточного) балласта, указанную в п. 6.141.
6.129.
При балластировке понтонов через донные отверстия часть понтонов,
распределенных равномерно по площади плашкоута, должна быть закрыта от
поступления воды через донные отверстия. Количество этих понтонов должно
определяться по указаниям п. 6.135 . Остальные понтоны должны быть объединены в четыре симметрично
расположенные секции, каждая из которых должна иметь обособленную воздушную
разводящую сеть с отводом к пульту управления.
Конструкция пульта
управления должна допускать подачу сжатого воздуха как от компрессоров,
установленных на плавучей опоре, так и от береговых компрессорных станций (при
наличии). В последнем случае на плавучей опоре допускается установка только
рабочего и запасного компрессоров, используемых в особых случаях (при утечке
воздуха из балластируемых понтонов, при водотечности небалластируемых
понтонов). Мощность рабочего и запасного компрессоров должна составлять не
менее 15 % мощности компрессоров, определенной по указаниям п. 6.128.
Конструкция пульта
управления и воздушной разводящей сети должна допускать подачу (выпуск) сжатого
воздуха:
а) одновременно во все
секции;
б) только в любую секцию;
в) только в любой понтон.
Каждый понтон должен иметь
отдельный кран на воздушной разводящей сети.
6.130. Порядок балластировки
и разбалластировки плавучих опор устанавливается проектом и должен обеспечивать
равномерное их загружение, не вызывать перенапряжения в конструкциях плавучей
опоры или ее обстройки, а также обеспечивать остойчивость отдельных плавучих
опор и всей плавучей системы в целом.
6.131. Порядок погрузки,
перевозки и установки пролетных строений на опорные части определяется проектом
производства работ с учетом требований главы СНиП III -43-75 «Мосты и трубы».
Средства для перемещения и закрепления плавучих опор должны отвечать
требованиям пп. 6.145- 6.155.
6.132. При расчете плавучих
опор должны быть проверены:
а) по первому предельному
состоянию (на расчетные нагрузки):
плавучесть;
остойчивость плавучих опор и
плавучей системы в целом;
плавучесть отдельной опоры,
балластируемой через донные отверстия в понтонах;
прочность плашкоутов (барж),
обстройки и соединительных ферм;
б) по второму предельному
состоянию (на нормативные нагрузки):
объем водного балласта и
емкость балластных резервуаров (отсеков), с учетом допустимых осадок,
деформации плавучих опор и погрузочных обустройств.
6.133. Плавучие опоры должны
рассчитываться на действие следующих нагрузок:
вес перевозимого пролетного
строения с обустройствами;
вес плавучей опоры с
обустройствами и оборудованием;
вес водного балласта;
ветровая нагрузка;
гидростатическое давление
воды;
волновая нагрузка.
6.134. Сочетания нагрузок,
рассматриваемые при расчете плавучих опор в продольном и поперечном
направлениях, принимаются по табл. 28. При расчете плавучих опор
на прочность, при втором сочетании нагрузок, коэффициент сочетаний временных
нагрузок пс принимается
равным 0,95. К временным нагрузкам относятся все нагрузки, кроме веса плавучей
опоры с обустройствами и оборудованием, веса остаточного балласта и
гидростатического давления воды.
Таблица 28
№ нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
При расчете на прочность |
При расчете на плавучесть |
При расчете на |
|||
сочетания нагрузок |
плавсистемы в целом |
отдельной опоры |
плавсистемы в целом |
отдельной опоры |
|||
1 |
2 |
||||||
1 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
— |
+ |
— |
2 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
3 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
4 |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
5 |
Вес |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
6 |
Давление |
— |
+ |
— |
— |
+ |
— |
7 |
Давление |
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
8 |
Гидростатическое |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
9 |
Волновая |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
Примечания.
1. Приведенные в пп. 1, 2, 6 и 7 нагрузки исчисляются по указаниям раздела 2, с
соответствующими коэффициентами перегрузки.
2.
Гидростатическое давление воды определяется по указанию п. 6.144.
3. При
условии обеспечения местными организациями гидрометеорологической службы
надежного прогноза о скоростях ветра на период перевозки расчет остойчивости
плавучей системы в целом допускается производить на давление ветра, вычисленное
по расчетной ветровой нагрузке, равной 50 кгс/м2, независимо от
высоты. Остойчивость отдельной опоры при отстое ее рассчитывается на давление
ветра, исчисленное по указанию раздела 2, а при выводе ее из пролета —
на нормативное ветровое давление, соответствующее скорости ветра 10 м/с.
Остойчивость отдельной плавучей опоры, собранной из понтонов, балластируемых
через донные отверстия, допускается при отстое проверять с учетом отжатая
воздухом воды из балластируемых понтонов.
4. Волновая нагрузка определяется по прилож. 15.
6.135.
Плавучесть плавучих опор должна определяться по формуле
где γ
— объемный вес воды, равный для пресной воды 1 тс/м3;
Σ V п — предельное водоизмещение
опор плавучей системы, равное суммарному водоизмещению их при осадке, равной
высоте борта по миделю. Для плашкоутов, собранных из понтонов, прогиб плашкоута
допускается не учитывать;
Σ Q — расчетный вес плавучей
системы, равный сумме расчетных весов: перевозимого пролетного строения с
обустройствами — Р, плавучих опор с
обустройствами и оборудованием — G , регулировочного и
остаточного балласта — G рег + G ост ;
k н — коэффициент надежности,
принимаемый равным:
для плавучих опор,
образованных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, — 1,125;
для плавучих опор,
образованных из понтонов и барж, балластируемых с помощью насосов, — 1,20.
Для плавучих опор, собранных
из понтонов, балластируемых через донные отверстия, плавучесть от воздействия
постоянных нагрузок должна обеспечиваться только глухими небалластируемыми
понтонами.
6.136.
Для контроля за фактической осадкой плавучих опор в рабочих чертежах должны
быть приведены осадки плавучих опор от нормативных нагрузок.
6.137.
Остойчивость должна определяться следующими условиями (рис. 56 ):
а) метацентрическая высота ρ-а должна быть положительной во
всех расчетных случаях, т. е.
где ρ
— метацентрический радиус, равный расстоянию между центром тяжести вытесненного
объема воды (центром водоизмещения z v ) и метацентром z m , расположенным в точке
пересечения вертикали, проходящей через смещенный центр водоизмещения z ′ v , с осью О-О плавучей системы или опоры;
а —
расстояние от центра тяжести плавучей системы z a до центра водоизмещения z v ,
принимаемое равным тому же расстоянию при начальном положении плавучей опоры
(системы);
б) при крене и дифференте
плавучих опор и плавучей системы в целом от действия расчетной ветровой
нагрузки кромка палубы в любой точке не должна уходить под воду. Расчет осадок
должен производиться согласно указаниям п. 6.139 и 6.140.
Примечания.
1. При проверке остойчивости все нагрузки должны приниматься расчетные.
Значение коэффициента перегрузки для собственного веса плашкоута с обстройкой и
оборудованием должно приниматься в их невыгодном значении (0,9 или 1,1).
2. В расчетах
остойчивости плавучей системы, а также отдельных плавучих опор, в случае
применения плашкоутов из понтонов, балластируемых через донные отверстия,
принимается, что все балластируемые понтоны изолированы от воздухопроводящей
сети, т. е. краны у каждого понтона перекрыты, что должно быть особо оговорено
в проекте.
Рис. 56. Схема определения
остойчивости плавучей опоры
6.138. Величина
метацентрического радиуса ρ (в м) должна определяться по формуле
где I —
момент инерции площади плашкоутов (барж) в уровне ватерлинии плавучей опоры
относительно оси ее наклонения, принимаемый при кренах, относительно оси с
меньшим моментом инерции, а при дифферентах относительно оси с большим моментом
инерции площади, м4;
Σ i n
— сумма собственных моментов инерции поверхности балласта в понтонах (отсеках
барж) относительно осей, проходящих через центры тяжести этих поверхностей,
параллельно осям наклонения плавучей опоры (системы), м4;
Σ V ρ — объем (водоизмещение)
погруженной части опор плавучей системы или отдельной опоры, м3.
В плашкоутах, образованных
из понтонов, балластируемых в соответствии с п. 6.129 через донные отверстия,
собственные моменты инерции поверхности балласта в понтонах должны учитываться
только для балластируемых понтонов. Примеры определения моментов инерции для
различных случаев расположения понтонов в опорах и способов их балластировки
приведены в прилож. 14.
Последовательность
балластировки в пролете плашкоутов, образованных из понтонов, балластируемых
через донные отверстия, должна быть указана в рабочих чертежах.
6.139.
Осадка плавучих опор t в (в м) от вертикальных
нагрузок должна определяться по формуле
где Σ Q —
расчетная (или нормативная, см. п. 6.136) нагрузка, приходящаяся
на данную плавучую опору, тс;
Ω — площадь плавучей
опоры по ватерлинии, м2;
k в — коэффициент полноты
водоизмещения, принимаемый для понтонов типа КС равным 0,97.
В случае балластировки
понтонов через донные отверстия (по п. 6.129) осадка отдельной опоры t ′в (в м)
определяется при отсутствии избыточного давления воздуха в балластируемых
понтонах по формуле
где Σω
— суммарная площадь небалластируемых понтонов.
При проверке остойчивости
плавучей опоры, находящейся на отстое, осадку ее допускается определять с
учетом отжатия воды из балластируемых понтонов.
Осадка барж плавучей опоры
определяется по паспортным данным в зависимости от расчетной нагрузки на баржу.
6.140.
Осадка плавучих спор t г (в м) от расчетных ветровых
нагрузок, вызывающих крен или дифферент отдельной опоры (плавучей системы)
определяется по формуле
где φ
— угол крена или дифферента плавучей опоры (системы);
b — половина размера плавучей
опоры в плоскости кренящего (дифферентующего) момента (см. рис. 56).
Значения tg φ находятся из выражения
где ΣМ
— суммарный момент относительно центра водоизмещения от расчетных ветровых
нагрузок, приходящийся на плавучую опору, тс·м;
т —
коэффициент, учитывающий в данном случае динамическое воздействие ветра при
порывах его и инерцию плавучей опоры (системы) и принимаемый равным 1,2.
Угол φ должен удовлетворять условиям:
где φ1
— угол крена (дифферента), соответствующий началу входа кромки палубы в воду;
φ 2
— угол крена (дифферента), соответствующий началу выхода из воды днища
(середины скулы).
6.141.
Объем водного балласта V (в м3)
для балластировки плавучих опор должен определяться по формуле
где V раб , V рег и V ост — объемы соответственно
рабочего, регулировочного и остаточного балласта, м3.
Величину V раб , необходимую для погружения
(всплытия) плавучих опор при погрузке пролетного строения или установке его на
опорные части, следует определять по формуле
где Р —
нормативный вес пролетного строения, т;
Δ — погружение
(всплытие) опоры, м;
Δ1 — упругие
деформации пролетного строения при погрузке или установке его на опорные части;
Δ2 и Δ3
— деформации погрузочных обустройств и плавучей опоры;
Δ4 — зазор
между низом пролетного строения и верхом погрузочных обустройств или опорных
частей, принимаемый 0,05-0,10 м.
Для предварительных расчетов
допускается принимать Δ≈0,15÷0,20 м.
Объем V рег определяется по формуле
где h рег — величина регулирования
осадки плавучих опор на случай возможных колебаний уровня воды за время одного
цикла перевозки, но не менее чем за сутки.
Величина h рег должна приниматься не менее
максимального суточного изменения уровня воды, зафиксированного за последние 10
лет наблюдений на период перевозки. В необходимых случаях должен быть учтен
балласт, применяемый для устранения крена или дифферента несимметричной
плавучей опоры или системы.
Объем остаточного балласта
следует определять по формуле
где δ
— толщина слоя остаточного балласта (в м), принимаемая для понтонов КС,
балластируемых наливом воды насосами, равной 0,10 м, а для барж — в зависимости
от конструкции набора днища. Для понтонов КС, балластируемых через донные
отверстия, толщина слоя остаточного балласта принимается равной 0,08 м, а для
глухих небалластируемых понтонов того же плашкоута — равной нулю.
6.142. Объем балластных
резервуаров плавучей опоры должен быть достаточен для размещения расчетного
объема балласта, что должно быть проверено расчетом. При балластировке понтонов
через донные отверстия следует учитывать, что уровень воды в балластных
понтонах не может быть выше уровня воды за бортом.
6.143. Командный пункт
плавучей системы должен быть оборудован радиотелефонной связью с буксирами и
береговыми обустройствами и громкоговорящей связью с плавучими опорами.
6.144.
При расчете плашкоутов и барж на изгиб и поперечную силу от гидростатического
давления в уровне днища плашкоутов (барж) форма эпюры гидростатического
давления должна соответствовать форме эпюры объема вытесненной плашкоутом (баржей)
воды.
Определенные изгибающие
моменты и поперечные силы алгебраически суммируются с моментами и поперечными
силами от волновой нагрузки, вычисляемыми согласно прил. 15.
6.145.
Устройства для перемещения плавучей системы (буксиры, лебедки, полиспасты)
должны обеспечивать ее перемещение в заданном направлении при скорости ветра до
10 м/с. Якорные и раскрепляющие обустройства, включая аварийные якори, должны
обеспечивать удержание плавучей системы при расчетном давлении ветра.
Нормативное давление ветра должно определяться по п. 2.17 .
6.146. Вывод плавучей
системы с акватории пирса (ковша) и заводка в пролет моста допускаются только с
помощью лебедок. Перемещение плавучей системы следует производить с помощью
буксиров, а при небольших расстояниях — электролебедками. Точная наводка при
установке пролетного строения на опорные части должна производиться с помощью
талей, установленных на оголовках опор, и лебедок с короткими тросами,
установленных на плашкоутах (баржах).
6.147. Лебедки для
перемещения плавучих систем следует размещать:
при перевозке на плаву
пролетных строений с помощью буксиров — на плашкоутах плавучей системы;
при перевозке на плаву
пролетных строений с помощью лебедок — на плашкоутах плавучей системы и на
одном или обоих берегах;
при продольной надвижке
пролетных строений — с опиранием одного конца на плавучую опору:
тяговые лебедки — на
пролетном строении;
тормозные лебедки — на
берегу;
пеленажные лебедки — на
плашкоуте плавучей опоры.
Количество лебедок и
мощность полиспастов следует выбирать такими, чтобы номинальная
грузоподъемность каждой лебедки была на 30 % больше нормативного усилия в
выходной ветви полиспаста.
6.148. Тросы тяговых лебедок
должны проходить через закрепленные к палубе устройства (например, киповую
планку проектировки СКБ Главмостостроя), обеспечивающие:
а) изменение направления
тросов как в плане, так и в вертикальной плоскости;
б) относительно быстрое (до
5 мин) закрепление тросов и восприятие полностью нагрузки на случай
раскрепления плавучей системы на якорях при усилении ветра;
в) закрепление троса без
скольжения.
Конструкция соединений
тяговых и буксирных тросов должна быть простой и обеспечивать быстрое
выполнение работ по их соединению и разъединению при наводке.
6.149. Переносные донные
якори должны удовлетворять следующим требованиям:
а) обеспечивать расчетную
грузоподъемность при изменении направления троса в секторе до 120° с начальным
перемещением якоря по дну не более 15 м от места его установки;
б) иметь поплавки для
определения местоположения якоря и размещения на них тросовых соединений. На
судоходных реках поплавки должны быть оборудованы сигналами речного флота.
6.150. Расположение якорей
не должно нарушать условий судоходства и должно обеспечивать удобное
перемещение плавучей системы. Переносные донные якори, как правило, следует
размещать в створе с капитальными опорами.
6.151. Лебедки и якоря для
перемещения и раскрепления плавучих систем (опор) должны рассчитываться на
сочетания нагрузок, приведенных в табл. 29.
Таблица 29
Расчетные нагрузки |
Расчет лебедок |
Расчет якорей |
||||
верховой ветер |
низовой ветер |
поперечный ветер |
верховой ветер |
низовой ветер |
поперечный ветер |
|
Ветровая |
— |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
Ветровая |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
— |
Гидродинамическое |
+ |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
Гидродинамическое |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
+ |
Примечания.
1. Нагрузки определяются в соответствии с указаниями пп. 2.7; 2.17; 2.18.
2. Поперечный
ветер — ветер поперек течения.
3. Усилия, передаваемые на якоря и лебедки, должны определяться с
учетом принятого расположения якорей (мест закрепления тросов за постоянные
опоры) и невыгоднейших углов подхода к ним (в плане) тросов.
6.152. Якоря и якорные
канаты должны рассчитываться на горизонтальные усилия S (в кгс) (рис. 57),
определяемые по формулам:
Рис. 57. Схема определения
длины якорного каната
для верховых закреплений
и для низовых закреплений
где W p , N max и N min принимаются по табл. 29 с соответствующими
коэффициентами перегрузки.
Минимальная длина якорного
каната L min
(в м) определяется из условия, чтобы канат подходил к якорю горизонтально, по
формуле
где q —
погонный вес якорного каната, кг/пог. м;
Н —
по рис. 57,
м.
Горизонтальное усилие на
якорь адмиралтейского типа допускается принимать в пределах 5-6 весов якоря при
песчаных и 8-12 весов якоря при глинистых грунтах.
Горизонтальное усилие на
железобетонный якорь-присос допускается принимать в пределах 1,3-1,6 весов
якоря, но не более 70 % предельного усилия, определенного при испытании якоря.
6.153. Подбор лебедок и
тросов для пеленажных раскреплений должен производиться на максимальные усилия,
возникающие в них от действия расчетных нагрузок при указанных в табл. 29
сочетаниях, для различных положений перемещаемой системы.
6.154. Коэффициент
безопасности по материалу для тросов должен приниматься 3,5 по отношению к
разрывному усилию троса в целом.
6.155.
При перемещении плавучих систем буксиром мощность его (в л. с.) допускается
определять по формуле
где W 10 — расчетное давление ветра
при скорости его V =10 м/с на надводную часть
плавучей системы;
N max
— расчетная гидродинамическая нагрузка на подводную часть плавучей системы,
кгс;
Р —
удельная сила тяги буксира, принимаемая 10-15 кгс/л. с.
Плашкоуты
для установки сухопутных кранов и копров, а также для перевозки строительных
конструкций и материалов
6.156. Проектирование
плашкоутов для установки сухопутных кранов и копров, а также для перевозки
строительных конструкций и материалов должно производиться по указаниям
предыдущего подраздела с учетом изложенных ниже дополнительных указаний.
6.157.
Установка копров и кранов на плашкоуты рекомендуется при глубине воды свыше 0,6
м. Размеры и конструкция плашкоутов в плане при установке на них копра
назначаются в зависимости от принятой технологии сооружения фундамента, порядка
забивки свай и размеров опоры.
На плашкоутах допускается
как бортовая (на одном плашкоуте), так и центральная установки копров (на
мостике или портале, опирающихся на два плашкоута, располагающихся с зазором).
В последнем случае плашкоуты должны иметь в носу и корме съемное жесткое
раскрепление по палубе.
Бортовая установка копра или
другой сваебойной машины рекомендуется для дизельных или пневматических
молотов, а также для вибропогружателей или других сваебойных средств, которые в
рабочем состоянии закрепляются на голове сваи. Бортовая установка позволяет
свободное передвижение плашкоута вокруг забиваемой группы свай (только при
отсутствии шпунтового ограждения).
Для копров со свободно
падающим молотом следует применять центральную установку на мостиках или
порталах, располагая молот над центром расчетной площади ватерлинии обоих
плашкоутов. В этом случае исключается наклонение копра при подъеме и
сбрасывании молота.
Размеры и расположение
плашкоутов и их балластировка (расположение контргрузов) подбираются так, чтобы
стрела копра во время забивки была вертикальной или имела заданный наклон.
Высота обстройки плашкоута
должна быть увязана с возможной отметкой верха свай после их забивки.
6.158. Козловые краны должны
устанавливаться на два плашкоута, располагающиеся с зазором. Установка
козлового крана на плашкоуты и раскрепление их друг с другом производятся
аналогично случаю установки копра на мостике или портале (см. п. 6.157).
6.159. При установке на
плашкоуте крана с неповоротной стрелой размеры плашкоута в плане определяются
плавучестью и остойчивостью плавучей системы.
6.160. При установке на
плашкоуте кранов с поворотной стрелой ширина плашкоута должна назначаться
исходя из того, чтобы при подъеме наиболее тяжелого груза при необходимом
вылете стрелы, направленной перпендикулярно к продольной оси плашкоута, угол
крена плашкоута не превышал предельного угла наклона крана, определяемого по
паспортным данным.
Длина плашкоута и вес
необходимого постоянного контргруза (твердого балласта), располагаемого в
кормовой части плашкоута, должны назначаться исходя из того, чтобы при подъеме
наиболее тяжелого груза при необходимом вылете стрелы, направленной вдоль
продольной оси плашкоута, дифферент на нос был равен дифференту на корму при
нерабочем положении крана, а угол дифферента не превышал предельного угла
наклона крана, определяемого по паспортным данным.
6.161. При проектировании
плавучих средств для размещения на них стреловых и козловых кранов, копров и
другого аналогичного оборудования, а также перевозки грузов необходимо
выполнить следующие расчеты:
а) по первому предельному
состоянию (на расчетные нагрузки):
плавучести системы;
остойчивости системы;
прочности плашкоута,
распределительных ростверков и других элементов;
мощности тяговых средств и
якорных закреплений;
б) по второму предельному
состоянию (на нормативные нагрузки):
объема и размещения
противовесов из условия допустимого для данного крана или копра крена
(дифферента) плашкоута.
Нагрузки и их сочетания для
расчета плавучих средств под краны, копры и другое оборудование принимаются по
указанию табл. 30.
Таблица 30
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
при расчете прочности |
при расчете плавучести и |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Собственный |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
Вес |
||||
без динамики |
— |
— |
+ |
— |
с динамикой |
+ |
— |
— |
— |
Вес |
+ |
+ |
+ |
+ |
Давление |
||||
на плашкоут |
+ |
+ |
+ |
+ |
на кран (копер) |
+ |
+ |
+ |
+ |
на груз (сваю) |
+ |
— |
+ |
— |
Гидростатическое |
+ |
+ |
+ |
+ |
Волновая |
+ |
— |
— |
— |
Примечания.
1. В сочетаниях 2 и 4 интенсивность ветровой нагрузки принимается равной
расчетной для данного района; в сочетаниях 1 и 3 при V=10 м/с.
2. В
сочетаниях 1 и 3 центр тяжести груза должен приниматься в точке подвеса его к
крану (копру) в сочетании с наиболее невыгодным положением копра (крана) на
плашкоуте.
3. В
сочетаниях 1 и 3 рассматривается также случай обрыва груза с копра (крана). В
этом случае вес груза условно прилагается к стреле снизу вверх.
4. При
расчете плашкоутов для кранов необходимо в сочетаниях 1 и 3 рассмотреть случаи:
а) наибольшей
высоты подъема груза;
б)
наибольшего вылета поднимаемого груза.
5. Волновая нагрузка определяется по прилож. 15.
6.162. Плавучесть плашкоутов
допускается определять по формуле п. 6.135 при следующих
коэффициентах надежности k н :
а) при установке на
плашкоутах копров и стреловых кранов k н =2;
б) при установке на
плашкоутах козловых кранов, а также при перевозке строительных конструкций и
материалов k н =1,25.
6.163. Остойчивость
плашкоутов следует проверять согласно указаниям п. 6.137, с дополнительным
требованием о недопущении выхода из воды днища (середины скулы).
6.164. При установке на
плашкоутах копров или стреловых кранов должно учитываться наклонение плашкоута
(крен и дифферент) от действия кренящего (дифферентующего) момента.
Дополнительная осадка определяется по п. 6.140, а угол крена или
дифферента плашкоута вычисляется по формуле
где Σ M п — расчетный момент от
постоянных нагрузок;
Σ M вр — расчетный момент от
временных нагрузок;
m — принимается равным 1,2.
6.165. Плашкоут должен иметь
в плане минимум два понтона, установленных вдоль плашкоута и два поперек его.
Не допускается применение одиночных инвентарных понтонов.
6.166. Понтоны, образующие
плашкоут, рекомендуется устанавливать плашмя, т. е. с высотой борта 1,80 м.
6.167. Плашкоут с копром
(краном) во время работы должен быть расчален не менее чем в четырех
направлениях к якорям, заложенным на берегу, к якорям, уложенным на дно, или к
ранее забитым сваям.
6.168. При установке копров
и козловых кранов на двух раздельных плашкоутах связи между ними должны быть
рассчитаны на усилие от расчалок при транспортировке и разворотах плавучей
установки с помощью лебедок. При этом в расчете должны учитываться наличие
поперечных связей (между плашкоутами) только с одной (носовой, кормовой)
стороны.
6.169. На углах плашкоута
должны быть нанесены несмываемой краской водомерные рейки. Ноль рейки должен
соответствовать уровню днища.
6.170. Плашкоуты,
запроектированные для перевозки строительных конструкций и материалов, должны
иметь нанесенную несмываемой краской ватерлинию, располагаемую при высоте борта
1,8 м, на высоте 1,40 м от днища.
7. ОСНОВАНИЯ
И ФУНДАМЕНТЫ
Общие указания
7.1. Специальные
вспомогательные сооружения, устройства и приспособления, из числа перечисленных
в прилож. 1,
находящиеся в русле реки, следует сооружать, как правило, на фундаментах из
забивных свай и в отдельных необходимых случаях, при соответствующем
технико-экономическом обосновании, на железобетонных или стальных
сваях-оболочках.
Применение фундаментов из
ряжей или свайно-ряжевых фундаментов, засыпаемых камнем, допускается при
невозможности заглубления свай в неразмываемую толщу либо при необходимости
восприятия опорой тяжелой ледовой нагрузки.
При этом следует учитывать
стеснение ряжами живого сечения реки и возможность обеспечения их разборки до
состояния, не препятствующего судоходству и сплаву.
Вне русла реки могут быть
применены, кроме свайных, фундаменты на лежнях, а при соответствующем
обосновании — бетонные фундаменты на естественном основании, при этом должны
быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие основание от подмыва.
7.2. Проектирование
фундаментов следует производить с учетом результатов инженерно-геологических и
гидрогеологических изысканий мостового перехода, а в необходимых случаях
дополнительного обследования грунтов в месте расположения вспомогательного
сооружения, выполняемого генпроектировщиком по заданию строительной
организации.
7.3. Вопросы проектирования
фундаментов вспомогательных конструкций из свай-оболочек настоящим разделом не
рассматриваются и, в необходимых случаях, проектирование их должно
производиться в соответствии с действующими указаниями по проектированию
оболочек.
Материалы
и изделия
7.4. При проектировании
свайных фундаментов вспомогательных сооружений и конструкций допускается
применять:
а) деревянные одиночные или
пакетные сваи из двух, трех, четырех бревен или брусьев;
б) железобетонные призматические
сваи квадратного или прямоугольного поперечного сечения с ненапрягаемой или
предварительно напряженной арматурой;
в) железобетонные трубчатые
сваи;
г) стальные сваи из
двутавров, швеллеров, труб, различных шпунтовых профилей, из одного, двух или
трех старогодных рельсов, из широкополых уголков и т. п.;
д) сваи-оболочки
(железобетонные или стальные). В необходимых случаях допускается заполнение их
бетоном;
е) стальные каркасы и
ростверки из инвентарных конструкций с добавлением в необходимых случаях индивидуального
металла.
Применение стальных свай
должно быть обосновано, а в проекте приведено требование по извлечению их из
грунта по окончании строительства.
7.5. При проектировании
фундаментов на естественном основании можно применять:
а) в отдельных случаях, при
соответствующем обосновании, фундаменты из монолитного или сборного
железобетона;
б) в лежневых фундаментах —
окантованные бревна местных хвойных и лиственных пород (преимущественно
короткомер), отвечающих требованиям раздела 8, шпалы и брусья;
в) в ряжевых фундаментах —
лес местных хвойных и лиственных пород, отвечающих требованиям раздела 8.
7.6. Применение монолитного
бетона и железобетона марок, указанных в разделе 9, допускается: в фундаментах на
естественном основании, как правило, не подлежащих последующей разборке после
демонтажа вспомогательных конструкций; при омоноличивании голов свай высоких
ростверков под тяжелые нагрузки; в плитах ростверков перекаточных пирсов,
сооружаемых в низком уровне, когда накаточные пути укладываются непосредственно
по плите ростверка.
Расчетные
сопротивления грунтовых оснований и расчетная несущая способность свай
7.7. Расчетные сопротивления
грунтовых оснований следует принимать согласно указаниям пп. 7.8- 7.10.
Расчетная несущая
способность свай и свай-оболочек (диаметром не более 0,8 м) принимается
согласно указаниям пп. 7.11- 7.15.
7.8.
Расчетные сопротивления осевому сжатию нескальных грунтов (кгс/см2)
следует определять по формуле
где R ′
— условное сопротивление грунта (для глубины 3 м), принимаемое по табл. 31- 34,
кгс/см2;
b — ширина (меньшая сторона
или диаметр) подошвы фундамента, м; при ширине более 6 м принимается b =6 м;
h — глубина заложения подошвы
фундамента, считая: для опор вспомогательных сооружений — от поверхности грунта
у данной опоры с учетом возможного местного размыва, м. При h <1 м в формулу для определения
R следует подставлять h =1 м;
k 1 и k 2 — коэффициенты, принимаемые
по табл. 35;
γ
— объемный вес (в тс/м3) сухого или влажного грунта, расположенного
выше подошвы фундамента; для водонасыщенного грунта следует принимать γ=2 тс/м3;
h в — глубина воды, считая от
межени до дна водотока, м.
Таблица 31
Наименование грунта |
R′ для глинистых (непросадочных) грунтов (в кгс/см2) |
|||
твердая I L<0 |
полутвердая I L=0÷0,25 |
тугопластичная I L=0,26÷0,50 |
мягкопластичиая I L=0,51÷0,75 |
|
Супеси |
6 |
4 |
3 |
1 |
Суглинки |
10 |
5 |
4 |
2 |
Глины |
15 |
7 |
5 |
3 |
Примечание.
Для глинистых грунтов твердой консистенции допускается принимать R′=2Rcж, где R cж — предел прочности (средний на
одноосное сжатие образцов, испытанных в состоянии естественной влажности),
принимаемый для супеси от 5 до 10 кгс/см2, для суглинков от 6 до 20
кгс/см2, для глин от 8 до 30 кгс/см2.
Таблица 32
Степень влажности грунта |
R′ для |
Сухие (при недопущении |
3,0 |
Маловлажные (при недопущении |
2,0 |
Очень влажные |
1,0 |
Насыщенные водой |
0,5 |
Таблица 33
Наименование грунта |
R′ для |
Пески гравелистые и крупные |
5 |
Пески средней крупности |
4 |
Пески мелкие |
3 |
Пески пылеватые |
2 |
Примечания.
1. Для плотных водонасыщенных песков значения R′ увеличиваются на 60 %, при установлении степени плотности
статическим зондированием — на 100 %.
2. Для
маловлажных песков как средней плотности, так и для плотных (учитывая также
указания п. 1 данного примечания) значения R′
увеличиваются на 50 %.
3. Вид
песчаного грунта устанавливается в зависимости от гранулометрического состава:
песок
гравелистый — вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25 %;
песок крупный
— вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50 %;
песок средней
крупности — вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50 %;
песок мелкий
— вес частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75 %;
песок
пылеватый — вес частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75 %.
Наименование
грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке
расположения наименования.
Таблица 34
Наименование грунта |
R′ для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем, |
Каменистые |
35 |
Валунные |
30 |
Щебенистые |
25 |
Галечниковые |
20 |
Дресвяные |
15 |
Гравийные |
10 |
Гравий |
8 |
Гравий |
6 |
Таблица 35
Наименование грунта |
k 1 , м -1 |
k 2 |
Каменистый, |
0,15 |
0,40 |
Дресвяный, |
0,10 |
0,30 |
Песок |
0,08 |
0,25 |
Песок |
0,05 |
0,20 |
Суглинок |
0,02 |
0,15 |
Расчетные сопротивления
слабых грунтов на уровне их дневной поверхности следует принимать по табл. 36.
Таблица 36
Наименование грунта |
Расчетное сопротивление |
||
сухие |
очень влажные |
насыщенные водой |
|
Слабые |
1,0 |
0,5 |
0,2 |
Пески |
1,0 |
0,8 |
0,5 |
7.9. Расчетные сопротивления
сильнотрещиноватых скальных пород следует определять в зависимости от степени
выветрелости, как для грунтов каменистых или щебенистых, согласно п. 7.8.
Для остальных скальных пород
расчетные сопротивления не нормируются.
7.10.
Расчетные сопротивления грунта у края подошвы внецентренно нагруженного
фундамента при учете дополнительного сочетания нагрузок следует принимать
равным 1,3 R .
7.11.
Расчетная несущая способность по осевому сжатию (по грунту) одной сваи или
сваи-оболочки определяется по формуле
Расчетная несущая
способность по осевому растяжению (по грунту) одной сваи или сваи-оболочки
определяется по формуле
где k 1 — коэффициент надежности по
грунту, принимаемый при количестве висячих свай в опоре более 20 равным 1,3;
при 11-20 равным 1,5; при 6-10 равным 1,6; при 1-5 равным 1,7; при
сваях-стойках k 1 =1;
k 2 — коэффициент надежности по
грунту, принимаемый для свай, забиваемых в грунт на глубину 3 м и более, равным
1,3;
U — периметр поперечного
сечения ствола сваи или сваи-оболочки, м;
l i
— толщина отдельных пройденных слоев грунта ниже уровня местного размыва при
расчетном расходе воды, м;
f i
— расчетное сопротивление сил трения слоев грунта, по боковой поверхности сваи
(в тс/м2), определяемое по табл. 37. Для торфов или
заторфованных грунтов значение f i принимается равным 0,5 тс/м2 независимо
от глубины залегания. При погружении свай подмывом значения умножаются на
коэффициент 0,8. При забивке свай в предварительно пробуренные скважины
(лидеры) диаметром, равным стороне квадратной или диаметру круглой сваи,
значения f умножаются на коэффициент
0,5; при диаметре скважин на 5 см меньше упомянутых размеров ствола сваи — на
коэффициент 0,6;
F — площадь опирания сваи или
сваи-оболочки, м2; для одиночных деревянных нецилиндрованных свай —
принимается равной полусумме площадей поперечных сечений у острия и на уровне
местного размыва при расчетном расходе воды;
R c
— расчетное сопротивление нескального грунтового основания (в тс/м2)
в плоскости острия сваи, определяемое по табл. 38. При плотных песках и
супесях степень плотности которых определена статическим зондированием,
значения R c
умножают на коэффициент 2. При отсутствии установок для статического
зондирования пески и супеси, залегающие глубже 10 м, считая от поверхности
грунта или дна водоема, допускается считать плотными, при этом табличные
значения R c
умножаются на коэффициент 1,6. При получении значения R c
больше 2000 тс/м2 — во всех случаях в расчетах надлежит принимать R c =2000
тс/м2.
Таблица 37
Средняя глубина расположения слоя грунта, м |
f i (в тс/м2) для песчаных грунтов средней |
|||||
крупных, средней |
мелких |
пылеватых |
— |
— |
— |
|
глинистых грунтов |
||||||
≤0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
1 |
3,5 |
2,3 |
1,5 |
1,2 |
0,8 |
0,4 |
2 |
4,2 |
3,0 |
2,1 |
1,7 |
1,2 |
0,7 |
3 |
4,8 |
3,5 |
2,5 |
2,0 |
1,4 |
0,8 |
4 |
5,3 |
3,8 |
2,7 |
2,2 |
1,6 |
0,9 |
5 |
5,6 |
4,0 |
2,9 |
2,4 |
1,7 |
1,0 |
7 |
6,0 |
4,3 |
3,2 |
2,5 |
1,8 |
1,0 |
10 |
6,5 |
4,6 |
3,4 |
2,7 |
1,9 |
1,0 |
15 |
7,2 |
5,1 |
3,8 |
2,8 |
2,0 |
1,1 |
20 |
7,9 |
5,6 |
4,1 |
3,0 |
2,0 |
1,2 |
25 |
8,6 |
6,1 |
4,4 |
3,2 |
2,0 |
1,2 |
Таблица 38
Глубина забивки свай, м |
R c (в тс/м2) для песчаных грунтов средней |
||||||
гравелистых |
крупных |
— |
средней крупности |
мелких |
пылеватых |
— |
|
глинистых грунтов |
|||||||
≤0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
3 |
750 |
660 |
300 |
310 |
200 |
110 |
60 |
4 |
830 |
680 |
380 |
320 |
210 |
125 |
70 |
5 |
880 |
700 |
400 |
340 |
220 |
130 |
80 |
7 |
970 |
730 |
430 |
370 |
240 |
140 |
85 |
10 |
1050 |
770 |
500 |
400 |
260 |
150 |
90 |
15 |
1170 |
820 |
560 |
440 |
290 |
165 |
100 |
20 |
1260 |
850 |
620 |
480 |
320 |
180 |
110 |
25 |
1340 |
900 |
680 |
520 |
350 |
195 |
120 |
30 |
1420 |
950 |
740 |
560 |
380 |
210 |
130 |
Примечание. Числитель
относится к пескам, а знаменатель — к глинам.
Указанные в табл. 37 и 38
средние глубины расположения i -го слоя грунта (при
определении f i )
и глубины погружения свай (при определении R c ) следует отсчитывать от
расчетного уровня, за который принимают:
на суходолах — уровень
дневной поверхности грунта;
в реках — наинизший уровень
воды при ее глубине h в≤ 10 м или уровень,
соответствующий h в =10 м при h в >10 м.
При забивке трубчатых свай с
открытым нижним концом в любые грунты (а вибропогружателем только в песчаные
грунты) с оставлением грунтового ядра величина R с определяется по табл. 38.
Для свай-оболочек, опираемых
на нескальные грунты, принимается R с =1,3 R , где R — расчетное сопротивление
согласно п. 7.8.
При просадочных (лёссовых)
грунтах значения f i
и R с принимаются, как для
суглинков соответствующей консистенции.
При грунтах скальных,
крупнообломочных (щебенистых, галечниковых, валунных и т. п.) и связных твердой
консистенции принимается R с =2000 тс/м2.
α i
— коэффициент, учитывающий влияние вибропогружения на грунт основания,
принимаемый по табл. 39.
Таблица 39
Вибропогружение в грунты |
Коэффициент α i |
|
на боковой поверхности |
под нижним концом сваи |
|
Песчаные |
||
крупные и средние |
1,0 |
1,2 |
мелкие |
1,0 |
1,1 |
пылеватые |
1,0 |
1,0 |
Глинистые |
||
супеси |
0,9 |
0,9 |
суглинки |
0,9 |
0,8 |
глины |
0,9 |
0,7 |
Глинистые |
1,0 |
1,0 |
7.12. Расчетная несущая
способность Р забивкой сваи с
уширенной пятой (рис. 58), воспринимающей осевую сжимающую нагрузку,
определяется по формуле
где F п — площадь уширенной пяты
опирания, м2;
F бп — площадь боковой
поверхности уширенной пяты и нижерасположенного конца сваи на контакте с
грунтом, в котором они остановлены, м2;
F бс — площадь боковой
поверхности ствола выше верха уширенной пяты, м2;
f бп — расчетное сопротивление
сил трения грунта вдоль боковой поверхности F бп пяты, принимаемое по табл. 37;
f бс =1 тс/м2 —
расчетное сопротивление сил трения грунта вдоль боковой поверхности F бс ствола сваи, учитывается
только при прохождении сваей толщи минеральных грунтов;
k 1 — см. п. 7.11.
Рис. 58. Расчетная схема определения
несущей способности забивкой сваи с уширенной пятой
7.13. Для свай-оболочек
(Ø>0,8 м до 2 м), опираемых на нескальные грунты, принимается R c =1,3 R , где R — расчетное сопротивление
согласно п. 7.8.
7.14. В тех случаях, когда
известны только общие данные о грунтах, допускается определять расчетную
несущую способность сваи по формуле
где σ — удельная (приведенная) несущая
способность сваи, принимаемая по табл. 40, тс/м2;
U — периметр поперечного
сечения ствола сваи, м;
L 0 — глубина погружения сваи в
грунт, м.
7.15.
При отсутствии необходимых сведений по грунтам в местах погружения допускается
расчетную нагрузку на сваю определять по динамическим формулам на основе данных
по погружению пробных свай молотами или вибропогружателями.
7.16.
Необходимая минимальная энергия удара молота W , в кгс·м, должна отвечать условию
где 40 — коэффициент, кгс·м/тс;
Р ′
— расчетная нагрузка на сваю по проекту, т c .
Примечание. При выборе
молотов для забивки наклонных свай вычисленную энергию удара следует
увеличивать умножением на повышающие коэффициенты, принимаемые при наклонах
свай 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1 соответственно 1,1; 1,15; 1,25; 1,4; 1,7.
7.17.
Расчетный отказ определяется по формуле:
где п —
коэффициент, зависящий от материала сваи и способов забивки, принимаемый по
табл. 41;
k 1 – см. п. 7.11;
F — площадь, ограниченная
наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи
(независимо от наличия или отсутствия острия); для свай с уширенной пятой
величина F принимается равной полной
площади поперечного сечения пяты, м2;
W р — расчетная энергия удара,
т c ·см:
а) для дизель-молотов
расчетное значение энергии удара принимается:
для трубчатых W p =0,9 QH ,
для штанговых W p =0,4 QH ,
где Q —
вес ударной части молота, тс;
Н —
высота падения ударной части молота в период окончания забивки свай,
принимается равной:
для трубчатых — 280 см,
для штанговых при весах
ударных частей в 1250, 1800 и 2500 кгс соответственно 170, 200 и 220 см.
Примечание. При забивке
сваи в слабые грунты высота подскока-падения ударной части молота — может быть
меньше указанных выше. В таких случаях следует принимать значения Н, соответствующие фактически
замеренным;
Таблица 40
Грунтовые условия |
Удельная (приведенная) |
Тело |
9 |
Тело |
5 |
Тело |
3 |
Таблица 41
Свая |
Коэффициент n, тс/м2 |
Железобетонная |
150 |
Деревянная |
100 |
Деревянная |
80 |
Стальная |
500 |
Стальная |
300 |
б) для подвесных молотов и для молотов одиночного действия
где H —
фактическая высота подъема ударной части молота, см;
в) для молотов двойного
действия — согласно паспортным, данным;
г) для вибропогружателей принимается эквивалентная
величина W p
по формуле W p =44 B ,
где В — вынуждающая сила вибропогружателя, т c .
При забивке или
вибропогружении наклонных свай расчетные величины энергии ударов молотов и
эквивалентные им величины для вибропогружателей должны понижаться в зависимости
от наклона свай на величины коэффициентов, приведенных в п. 7.16.
М —
коэффициент, учитывающий влияние вибровоздействия на грунт, принимаемый равным
единице при использовании свайных молотов и по табл. 42 при использовании
вибропогружателей.
Таблица 42
Грунт, в котором работает острие сваи |
Коэффициент М |
Гравий |
1,3 |
Пески |
1,2 |
Песок |
1,1 |
Песок |
1,0 |
Супесь |
0,9 |
Суглинок |
0,8 |
Суглинок |
0,7 |
Суглинок |
0,6 |
Суглинок |
0,5 |
Примечание. При плотных
песках и гравии, а также супесях твердой консистенции значения коэффициентов М повышаются на 60 %, при установлении
плотности статическим зондированием — на 100 %;
Q п — полный вес молота или
вибропогружателя, тс;
q — вес сваи, наголовника и
подбабка, тс;
ε — коэффициент
восстановления удара, при забивке молотами ε2=0,2, при
применении вибропогружателей ε2=0.
7.18.
Фактическая расчетная несущая способность сваи P 0 по данным ее забивки и добивки определяется по
формуле
где e 0 — фактический отказ, равный
величине погружения сваи, см;
при забивке молотами — от
одного удара;
при применении
вибропогружателя — от его работы в течение одной минуты.
Формулами 7.17 и 7.18 следует
пользоваться при отказах не менее 0,2 см.
Конструирование
7.19. Глубина заложения
фундаментов вспомогательных сооружений должна назначаться по результатам
расчета грунтовых оснований с учетом:
а) геологических и
гидрогеологических условий места расположения сооружения;
б) глубины промерзания;
в) условий размыва грунтов
основания;
г) характерных особенностей
конструкции фундамента и метода производства работ по его возведению.
Для районов распространения
вечномерзлых грунтов при назначении глубины заложения фундаментов следует также
учитывать мерзлотно-грунтовые условия места расположения сооружения; при
маловлажных вечномерзлых и сезоннопромерзающих грунтах глубина заложения
подошвы фундамента не лимитируется.
7.20. Подошву фундамента
сборного, ряжевого и лежневого типов следует закладывать:
а) на суходолах и
неразмываемых поймах при пучинистых грунтах — не менее чем на 0,25 м ниже
расчетной глубины промерзания;
б) на суходолах и
неразмываемых поймах при непучинистых крупнопесчаных, гравелистых и
галечниковых грунтах и при скальных породах — независимо от глубины промерзания
грунтов;
в) на размываемых поймах на
0,5 м ниже глубины местного размыва у данной опоры с соблюдением
вышеприведенных указаний относительно промерзания. В случаях принятия защитных
мер от подмыва (каменная обсыпка, укрепление фашинами, шпунтовые ограждения и
т. п.) — только с учетом условий промерзания;
г) в руслах рек при
размываемых грунтах — на 0,5 м ниже глубины местного размыва у данной опоры, в
случае принятия защитных мер от подмыва или при неразмываемом грунте
допускается непосредственное опирание фундамента на выравненную его
поверхность.
7.21. В местах отсутствия
подмыва грунтов основания допускается подошву фундамента мелкого заложения
располагать на подсыпках толщиной не менее 0,3 м, устраиваемых из щебенистых,
галечниковых, гравелистых или песчаных грунтов.
Подсыпки под фундаменты,
сооружаемые в пределах суходолов, должны устраиваться на предварительно
очищенных от растительного покрова площадках.
Размеры подсыпки под
подошвой фундамента в плане следует назначать с расчетом, чтобы ширина бермы
была на 0,5 м больше размеров фундамента. Откосы подсыпки принимаются не круче
1:1,5.
В пределах водотоков
подсыпку надлежит устраивать из камня с откосами 1:1,5.
7.22. На немерзлых грунтах с
твердыми включениями, а также любых мерзлых грунтах следует применять забивные
стальные сваи.
7.23. В зависимости от
свободной длины сваи рекомендуется применять фундаменты, состоящие:
а) из одиночных деревянных
вертикальных свай — при свободной их длине до 2 м с постановкой горизонтальных
продольных и поперечных схваток около верхних концов свай. При свободной длине
свай менее 1 м постановка схваток необязательна;
б) из пакетных деревянных
вертикальных свай — при свободной их длине до 4 м с постановкой горизонтальных
продольных и поперечных схваток около верхних концов свай, при свободной длине
сваи менее 2 м постановка схваток необязательна;
в) из вертикальных и
наклонных деревянных свай (как одиночных, так и пакетных) — при свободной их
длине не свыше 4 м;
г) из стальных и
железобетонных вертикальных свай — при свободной их длине не свыше 6 м, при
условии обеспечения требуемой жесткости опор;
д) из вертикальных свай
любого типа, объединенных пространственным каркасом, — при глубинах воды свыше
4 м.
7.24. Несущую способность по
грунту сваи в мерзлых грунтах следует определять по расчетному отказу.
7.25. Глубина погружения
свай в грунт определяется в зависимости от расчетной нагрузки на сваю и
геологических условий, но должна быть для висячих свай не менее 3 м от уровня
возможного местного размыва дна реки у данной опоры.
В случаях последующего
устройства вокруг свайного фундамента ряжа с загрузкой камнем может быть
допущена меньшая глубина забивки свай, но при условии получения требуемого
отказа.
Для свай-стоек глубина
погружения определяется отметкой опорного пласта грунта.
7.26. Сваи, работающие на
растягивающие усилия, должны иметь необходимую прочность на растяжение в
сопряжениях с ростверком (плитой) в стыках и заделке их в грунте.
7.27. При расчетном
шарнирном опирании свай на скальную породу их низ должен быть заглублен в
неразмываемую толщу плотных или средней плотности наносных отложений не менее
чем на 1 м. При необходимости свайный фундамент укрепляется путем обсыпки
камнем (например, ограждением в виде ряжевой перемычки высотой не менее 1 м,
заполненной камнем).
При опирании свай
непосредственно на скалу (без укрепления путем обсыпки камнем), глубине забивки
свай ниже уровня размыва менее 3 м, а также во всех случаях, когда глубина воды
в месте устройства опор более 4 м, свайные фундаменты должны сооружаться с
применением подводных каркасов, связей или наклонных свай.
7.28. При просадочных
грунтах рекомендуется применять свайные фундаменты, сваи которых по возможности
должны проходить сквозь просадочную толщу грунта.
7.29. В конструкции
фундаментов с наклонными сваями следует предусматривать сваи, имеющие наклоны
вдоль и поперек оси моста.
7.30. Если фундаменты из
одних вертикальных свай не могут воспринять расчетные горизонтальные нагрузки,
то независимо от свободной длины свай часть из них или все следует располагать
с наклоном от 5:1 до 2:1 и в особых случаях до 1:1.
7.31. Сваи размещаются в
рядовом или шахматном порядке с расчетом возможно более равномерного
распределения на них нагрузки. Расстояние между осями забивных висячих свай
должно быть не менее трех толщин свай в уровне их острия и не менее 1,5 толщин
свай — в уровне низа плиты (ростверка), а для свай-оболочек — не менее 1 м в
свету. При двухрядном расположении вертикальных свай допускается уменьшать
расстояние между осями рядов до двух толщин свай.
Расстояние между осями
свай-стоек в уровне их низа должно быть не менее двух толщин свай.
7.32. Размещение свай в
плане внецентренно нагруженного фундамента следует производить в соответствии с
расчетной нагрузкой, действующей в плоскости подошвы плиты ростверка. При этом
равнодействующая постоянных сил, действующих на свайный фундамент, должна
проходить возможно ближе к центру тяжести плана свайного фундамента в уровне нижних
концов свай.
7.33.
Для фундаментов допускается использовать одиночные деревянные сваи с диаметром
в верхнем отрубе не менее 18 см. При необходимости устройства стыка сваи (рис. 59 ) последний выполняется на
штыре и стальных накладках (полосовых, уголковых, швеллерных) в количестве не
менее 4 штук, прикрепляемых 4-6 шурупами или глухарями каждая. Длина накладок
должна быть равна трем диаметрам свай. Накладки свай, погружаемых через
каркасы, должны быть плоскими, поставленными с расчетом, чтобы головки болтов и
гайки с концами болтов были заподлицо с поверхностью ствола сваи, а поперечное
сечение сваи — постоянным по всей длине, что должно быть оговорено в проекте.
Рис. 59. Стык деревянных
свай:
a — в торец с накладками; б
— в торец с патрубком; в — вполдерева
с хомутами; 1 — накладки из
металлической полосы или уголка; 2 —
шуруп; 3 — стык; 4 — патрубок; 5 — хомут; 6 — болт; 7 — штырь
7.34. Стыки одиночных
деревянных свай следует располагать в разных уровнях и не менее чем на 1,5-2 м
ниже уровня возможного местного размыва.
Если стыки свай не
заглублены в грунт, в их уровне должны быть поставлены схватки.
7.35. Пакетные сваи
составляются из бревен или брусьев, соединяемых между собой болтами. Стыки
бревен или брусьев размещаются вразбежку с расстоянием между стыками смежных
элементов не менее 1,5 м и перекрываются стальными, преимущественно уголковыми
накладками длиной, равной трем диаметрам бревна или стороны бруса на болтах, по
4-6 болтов в накладке.
Расстояние между болтами,
скрепляющими бревна или брусья в пакет, не должны превышать (в каждом ряду) 55
см. Сваи, погружаемые в каркасах, должны удовлетворять требованию, приведенному
в п. 7.33.
7.36. На поймах и суходолах
низ насадок и схваток свайных опор необходимо располагать выше естественной
поверхности грунта не менее чем на 0,5 м; в руслах рек — возможно ближе к
уровню воды.
7.37. В случае необходимости
укрепления грунта дна реки от размывов следует применять каменную наброску,
габионы и др.
7.38. Подводные диагональные
связи применять не рекомендуется, но допускается при условии обеспечения
систематического надзора и подтягивания тяжей, что должно быть оговорено в
проекте.
7.39. В местах залегания с
поверхности больших толщ слабых и относительно слабых грунтов допускается
применение забивных свай с уширенными пятами. Текучие и текуче-пластичные
грунты, а также торф, как правило, должны быть пройдены стволом сваи, а
уширенная пята заведена в нижележащие более прочные грунты. В тех случаях,
когда из материала уширенной пяты можно создать сваю, длина которой достаточна
для заведения ее нижнего конца в грунт с высокой несущей способностью,
применение забивных свай с уширенными пятами нецелесообразно.
Уширенные пяты забивных
деревянных свай рекомендуется устраивать в комлевой части и конструировать по
схемам» приведённым на рис. 60.
Рис. 60. Забивные деревянные
сваи с уширенной пятой:
а — из двух продольных коротышей; б — из четырех продольных коротышей
7.40. Головы деревянных свай
должны быть объединены деревянным или стальным ростверком, обеспечивающим
распределение на сваи нагрузок, действующих на свайный фундамент. В особых
случаях допускается головы свай объединять железобетонной плитой.
7.41. Толщина насадок
деревянных ростверков должна быть не менее 22 см, а ширина — обеспечивать
перекрытие голов свай ряда. Соединение свай с насадками должно осуществляться
хомутами либо планками, на болтах и шурупах (глухарях) с постановкой осевых
штырей.
7.42. Деревянные элементы
распределительной клетки ростверка должны быть скреплены с насадками и между
собой штырями, а металлические элементы с деревянными соединены костылями либо
шурупами.
7.43. Схватки всех видов
должны быть прирублены к сваям в чашку и прикреплены к ним болтами. Для
обеспечения заделки голов свай схватки должны быть парными.
7.44. Железобетонные сваи
должны объединяться железобетонной плитой.
Высота монолитной плиты
назначается по расчету, но не менее 50 см. Головы свай или свай-оболочек должны
быть заделаны в плиту не менее чем на 15 см при условии, что остальная часть
заделки осуществляется с помощью выпусков стержней продольной арматуры (без
устройства крюков) на длину, определенную расчетом, но не менее 20 диаметров
стержня при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержня — при
гладкой арматуре. Расстояние от края плиты до грани сваи должно быть не менее
25 см. Марка бетона плиты должна быть не ниже 150.
7.45. Головы стальных свай
рекомендуется объединять ростверком из стальных конструкций, жестко соединенных
со сваями при помощи привариваемых к ним переходных опорных башмаков.
7.46. Ширину ряжа (вдоль
моста) следует назначать не менее ⅓ его высоты и не менее 2 м. Верх ряжа
должен возвышаться над наивысшим уровнем ледохода вероятностью превышения 10 %
не менее чем на 1 м и не менее чем на 0,75 м над рабочим горизонтом воды.
Высота ряжа назначается с запасом 5 % на осадку и усушку.
7.47. На суходолах и реках
со слабым течением ряжи рекомендуются прямоугольными в плане. Ряжи,
подверженные действию льда, следует совмещать с ледорезами. В этом случае с
верховой стороны ряжа необходимо устраивать вертикальное режущее ребро. При
сильном ледоходе ряжи следует устраивать с ледорезами, имеющими режущее ребро с
наклоном 1:1,5-1:1,75. На реках с особо сильным ледоходом необходимо
предусматривать также сооружение аванпостных ледорезов.
7.48. Венцы стен ряжа
укладываются или с просветами, равными высоте бруса или окантованного бревна,
или вплотную друг к другу.
7.49. Ряж заполняется
камнем. При ряжах, венцы которых укладываются с просветами, размеры камня
должны быть больше просветов.
7.50. Ряжи следует рубить из
брусьев сечением не меньше 18×18 см, либо из круглых или окантованных на
два каната бревен диаметром не меньше 18 см. Диаметр бревен и размеры
поперечных сечений брусьев принимаются в зависимости от величин давлений,
передаваемых на ряж.
7.51. Между наружными
стенами ряжа необходимо устраивать поперечные и продольные перегородки
(внутренние стены). Размеры сторон ячеек, образуемых внутренними стенами, не
должны превышать 2 м.
7.52. Стыки бревен или
брусьев в стенах ряжа следует располагать вразбежку. В крайних ячейках ряжа
стыкование бревен или брусьев не допускается.
7.53. В углах наружных стен
ряжа, а также в местах примыкания перегородок должны устанавливаться
вертикальные брусья или окантованные бревна-сжимы с овальными по высоте дырами
(прорезями) для болтов, через три венца в четвертом.
В поперечном направлении
наружные стены ряжа должны соединяться также стальными тяжами диаметром 22 мм,
пропускаемыми через сжимы.
7.54. Под опорными частями
опирающихся на ряж конструкций или под стойками рамных надстроек должны
делаться стены на всю высоту ряжа. В других местах поперечные и продольные
стены можно выполнять в виде отдельных распорок высотой в несколько венцов,
располагая их по фасаду ряжа в шахматном порядке. Венцы ряжа следует соединять
между собой штырями.
7.55. В нижней части ряжа
должен быть устроен пол (днище) на высоте 2-4 венца от низа (тем выше, чем
слабее грунт) из бревен, врубленных в венцы наружных стен. Расстояние между
бревнами пола следует назначать в зависимости от крупности камня, которым
загружается ряж.
В ряжах, устанавливаемых на
плаву, венцы, расположенные ниже пола, соединяются стальными хомутами с двумя
рядами венцов, расположенных выше пола.
7.56. Ряжи устанавливаются
на выровненное каменной наброской дно. Нижние два венца ряжа должны быть
заделаны в подсыпку.
7.57. Для предохранения от
подмыва по периметру ряжа следует устраивать каменную наброску на высоту
1,0-1,5 м выше подошвы ряжа с горизонтальной бермой шириной не менее 0,5 м и с
уклоном откосов порядка 1:1,5-1:2.
7.58. При проектировании
деревянных и стальных ростверков, а также ряжей, помимо приведенных требований,
необходимо руководствоваться указаниями разделов 8 и 10 по проектированию деревянных
и стальных конструкций.
Расчеты
фундаментов
7.59. Расчеты грунтовых
оснований и фундаментов вспомогательных сооружений следует производить по
предельным состояниям I и II.
По предельным состояниям I
следует рассчитывать как фундаменты мелкого заложения, так и свайные. Расчеты
выполняют:
а) на прочность и
устойчивость формы конструкции фундамента (по материалу) согласно разделам 8- 10;
б) на прочность
(устойчивость) грунтовых оснований фундаментов мелкого заложения, а также
несущую способность по грунту свайных фундаментов согласно настоящему разделу;
в) на устойчивость положения
фундаментов (против опрокидывания и скольжения) согласно разделу 1.
Фундаменты вспомогательных
сооружений не рассчитывают на действие сил пучения.
По второму предельному
состоянию следует рассчитывать массивные, ряжевые и лежневые фундаменты,
проверяя положение равнодействующей нормальных нагрузок в уровне подошвы этих
фундаментов согласно п. 7.63.
В расчетах оснований и
фундаментов горизонтальные нагрузки необходимо учитывать действующими либо
вдоль, либо поперек оси моста.
7.60. Расчеты прочности
оснований фундаментов мелкого заложения следует производить по формуле
(или 1,3 R согласно п. 7.10),
где σ — наибольшее напряжение на грунт;
N —
осевая сжимающая сила от расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента;
М —
момент в уровне подошвы фундамента относительно его центра тяжести от расчетных
нагрузок;
F и
W — площадь и момент сопротивления
подошвы фундамента;
R — расчетное сопротивление
осевому сжатию грунта в уровне подошвы фундамента.
Если (где W — момент сопротивления подошвы
фундамента, относящийся к наименее нагруженному ребру), то наибольшее
напряжение в грунте под фундаментом допускается определять исходя из
треугольной формы эпюры сжимающих напряжений, построенной в пределах части
подошвы таким образом, чтобы объем этой эпюры равнялся величине
равнодействующей расчетных нагрузок, воспринимаемых фундаментом, а сама
равнодействующая проходила через центр тяжести эпюры. В этом случае при
фундаменте прямоугольной формы величину наибольшего напряжения в грунте следует
определять по формуле
где а — длина
подошвы фундамента;
b — ширина подошвы фундамента
(в направлении, перпендикулярном плоскости действия момента М).
Примечания.
1. Если ниже несущего пласта (на который опирается подошва фундамента мелкого
заложения) залегает слой более слабого грунта, то необходимо дополнительно
проверить прочность этого слоя с учетом распределения давления под углом 10° к
вертикали в несущем пласте из песчаных грунтов и 5° — из глинистых грунтов.
Указанная проверка производится на нагрузку, равную сумме осевой сжимающей силы
N и веса столба грунта, площадь
основания которого в уровне кровли слабого слоя определяется указанными выше
углами распределения давления.
2. Объемный
вес загруженного камнем ряжа следует принимать равным 1,9 тс/м3. При
проверке устойчивости вес части ряжа, погруженного в воду, принимать равным 1,2
тс/м3.
3. Расчетные значения площади F,
момента сопротивления W подошвы
ряжевого фундамента принимают равным 0,7 от величин, вычисленных по габаритным
размерам их внешнего контура.
7.61.
Проверка устойчивости против скольжения производится с учетом взвешивающего
действия воды при наивысшем рабочем уровне, при следующих значениях
коэффициентов трения подошвы фундамента по грунту:
Для глин и
скальных грунтов с смыливающейся поверхностью (глинистые известняки, глинистые
сланцы и т. п.) при затоплении водой 0,10
Для тех же
грунтов во влажном состоянии 0,25
Для тех же
грунтов в сухом состоянии 0,30
Для
суглинков и супесей 0,30
Для песков 0,40
Для
гравелистых и галечниковых грунтов 0,50
Для скальных
пород с несмыливающейся поверхностью 0,60
7.62. Не рекомендуется
располагать фундаменты вспомогательных сооружений:
на крутых склонах;
при наличии под несущим
пластом слоя немерзлого слабого или мерзлого оттаивающего в процессе
эксплуатации вспомогательного сооружения глинистого грунта;
при наличии прослоек
водонасыщенного грунта, подстилаемого глиной.
При необходимости такого
расположения фундаментов их следует рассчитывать на устойчивость против
глубокого сдвига-смещения фундамента совместно с грунтом по
кругло-цилиндрической поверхности скольжения. Кроме того, для сооружений,
возводимых на крутых склонах, следует проверять возможность возникновения
локальных оползневых сдвигов на ранее устойчивых склонах, вследствие
дополнительного их нагружения весом насыпи или опоры, нарушения устойчивости
пластов грунта в процессе производства работ или изменения режима грунтовых
вод.
7.63.
Для оснований фундаментов мелкого заложения (массивного, ряжевого и лежневого
типов), рассчитываемых без учета заделки в грунте, положение равнодействующей
активных сил, характеризуемое относительным эксцентриситетом должно быть
ограничено следующими пределами:
1) на нескальных грунтах при
отсутствии бокового давления грунта на фундамент:
а) при учете только
постоянных нагрузок — 0,2;
б) при учете постоянных и
временных нагрузок — 1,0;
2) на нескальных грунтах при
наличии бокового давления грунта на фундамент:
а) при учете только
постоянных нагрузок — 0,5;
б) при учете постоянных и
временных нагрузок — 0,6;
3) на скальных породах, при
учете постоянных и временных нагрузок — 1,2,
где — эксцентриситет
приложения вертикальной равнодействующей N
относительно центра тяжести подошвы фундамента;
М —
момент действующих сил относительно главной центральной оси подошвы фундамента;
— радиус ядра сечения по
подошве фундамента, причем момент сопротивления W относится к менее нагруженной грани.
7.64. В общем случае свайные
фундаменты следует рассчитывать, как пространственные конструкции. Расчет
свайных фундаментов, имеющих вертикальную плоскость симметрии, на нагрузки,
действующие в этой плоскости, допускается производить по плоской расчетной
схеме, представляющей собой проекцию фундамента на указанную плоскость. По плоской
расчетной схеме допускается рассчитывать также фундаменты с одними
вертикальными сваями на нагрузки, действующие в вертикальной плоскости, которая
проходит через центр тяжести поперечных сечений всех свай перпендикулярно
вертикальной плоскости симметрии фундамента.
7.65. При срезке грунта или
возможности размыва дна расчетную поверхность грунта следует принимать
соответственно на отметке срезки или местного размыва у опоры.
7.66. В
случае, если конструкция сопряжения свай с вышерасположенной частью фундамента
(плитой фундамента, распределительной балкой или насадкой) полностью исключает
возможность их взаимного поворота, следует принимать верхние концы свай жестко
защемленными; в противном случае — шарнирно закрепленными.
Примыкание верхних концов
деревянных свай к насадкам следует рассматривать, как шарнирное.
7.67.
Перемещения фундаментной конструкции, усилия, действующие на каждую сваю, а
также гибкость свай допускается определять в предположении, что сваи в нижней
части имеют жесткую заделку (закрепление против поперечных смещений и
поворота), расположенную на глубине h м от расчетной поверхности
грунта. Исключение составляют фундаменты со сваями, погруженными в грунт на
глубину менее 3 м и опертыми на скальную породу, а также фундаменты со сваями,
погруженными в грунт с предварительным устройством уширения в нижней части
свай. Такие фундаменты рекомендуется рассчитывать, рассматривая закрепление
свай в грунте шарнирным. При опирании свай на скальную породу шарнир следует
принимать на уровне поверхности скальной породы, а при наличии у свай уширения
— на уровне верха уширения.
7.68. В
случаях, когда замена закрепления верхнего и нижнего концов свай, принятого
согласно пп. 7.66 и 7.67 , на шарнирное не приводит к геометрической изменяемости конструкции,
допускается расчет фундамента (за исключением определения гибкости свай)
упрощать, принимая сваи шарнирно закрепленными вверху и внизу.
7.69.
Глубину h м расположения жесткой заделки (см. п. 7.67 ) следует определять по
формуле:
а)
при h ≤2 ηd
б) при h ≥2 ηd h м = ηd ,
где h —
глубина погружения сваи, считая от расчетной поверхности грунта;
d — толщина ствола сваи
(сторона квадратного сечения или диаметр круглого);
η — коэффициент, принимаемый по
табл. 43
в зависимости от материала сваи и вида верхнего слоя грунта (считая от его
расчетной поверхности).
Таблица 43
Вид грунта |
Коэффициент η для свай |
|
деревянных |
железобетонных и стальных |
|
Пески |
4,5 |
6 |
Пески |
5 |
7 |
Илы, |
6 |
8 |
В тех случаях, когда сваи
заделаны в грунте, который сохраняется в мерзлом состоянии в течение всего
периода эксплуатации временного сооружения, величину h м следует определять по
формуле h м = ηd независимо от глубины h.
7.70 .
Если по расчету получаются растягивающие усилия в сваях, то в случаях, когда
конструкция сопряжения свай с вышерасположенной частью фундамента не может
обеспечить передачу таких усилий, требуется повторить расчет, изменив плоскую
расчетную схему фундамента путем исключения из нее растянутых свай.
7.71.
Свайные фундаменты следует рассчитывать согласно прилож. 16 , раздел 1 которого содержит
формулы, охватывающие расчеты свайных фундаментов, не усиленных каркасом, а
раздел 2 — расчеты свайных фундаментов, усиленных каркасом, соединенным с
плитой или балками ростверка. Предполагается, что каркас внизу имеет решетку, в
ячейках которой без зазоров расположены сваи. Это требование должно
обеспечиваться надежными методами заклинки свай в ячейках каркаса
(дерево-металлическими клиньями, мешками с цементом и т. п.).
В расчетах свайных
фундаментов допускается использование формул, приведенных в пп. 7.72- 7.74.
7.72.
Если в фундаменте только вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как
жестко заделанные в вышерасположенной конструкции (см. п. 7.66 ) и в грунте (см. п. 7.67 ), то продольное усилие N и наибольший изгибающий момент М в свае допускается определять по
формулам
где Рх,
Нх и М0 — вертикальная и горизонтальная составляющие внешней
нагрузки на фундамент и ее момент относительно точки О, расположенной в уровне низа конструкции, объединяющей головы
свай, на вертикали, проходящей через центр тяжести поперечных сечений всех свай
(рис. 61);
n об — общее число свай в
фундаменте;
х —
координата головы сваи, для которой определяется продольная сила N ;
х i — координата
головы сваи каждого (i-го) ряда, перпендикулярного плоскости действия внешней
нагрузки ( i -ой сваи на плоской схеме —
см. рис. 61);
k i
— число свай в каждом ( i -ом)
ряду;
l 0 — длина участка сваи над
расчетной поверхностью грунта; при подошве плиты фундамента, расположенной на
уровне этой поверхности или ниже, следует принимать l 0 =0;
h м — глубина расположения жесткой
заделки сваи, считая от расчетной поверхности грунта (определяется по п. 7.69).
7.73.
Если в фундаменте только вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как
шарнирно прикрепленные к вышерасположенной конструкции (см. п. 7.66 ) и жестко заделанные в
грунте (см. п. 7.67 ), то продольное усилие N и
наибольший (по длине свай) изгибающий момент М1 в поперечном сечении допускается определять по
формулам
где d —
толщина ствола сваи;
η 1
— коэффициент, принимаемый равным 0,5, за исключением районов распространения
вечномерзлых грунтов, для которых следует принимать η1=1,0;
η
— коэффициент, принимаемый по п. 7.69.
Остальные величины пояснены
в п. 7.72.
Рис. 61. Расчетная схема
фундамента из вертикальных свай
7.74.
Для свайных фундаментов с симметричной плоской расчетной схемой, показанной на
рис. 62 , допускается согласно п. 7.68 принимать сваи шарнирно
закрепленными вверху и внизу и при показателе наклона свай i н ≥3 продольные усилия N
определять по формулам:
а) в наклонных сваях
б) в вертикальных сваях
где n н и n в — число наклонных и
вертикальных свай;
е —
расстояние на плоской расчетной схеме между вертикальными сваями и осью опоры
(см. рис. 62);
P z ,
H х и M0 — по п. 7.72.
Рис. 62. Расчетная схема
фундамента с вертикальными и наклонными сваями
7.75.
Свободную длину свай l c следует определять с учетом вида закрепления свай вверху и внизу,
принимаемого по пп. 7.66 и 7.67 , и схемы расположения свай в фундаменте:
а) в случае однорядного
фундамента, как правило, следует принимать l c =2 l м ;
б) в случае наличия в
фундаменте наклонных свай, сопротивляющихся смещению конструкции, объединяющей
головы свай, в любом направлении, допускается принимать:
l c =0,5 l м при заделке свай вверху и
внизу;
l c =0,75 l м при заделке вверху и
шарнире внизу или при шарнире вверху и заделке внизу;
l c = l м при шарнирах вверху и
внизу;
в) в остальных случаях
допускается принимать:
l c = l м при заделке свай вверху и
внизу;
l c =2 l м при заделке вверху и
шарнире внизу или при шарнире вверху и заделке внизу.
Здесь l м длина изгиба сваи. Если
свая рассматривается как жестко защемленная в грунте, длину изгиба сваи следует
определять по формуле
а если свая рассматривается
как шарнирно закрепленная в грунте — принимать равной расстоянию по вертикали
от головы сваи до места расположения шарнира (см. п. 7.67).
Для фундаментов, усиленных
каркасом (см. п. 7.71), свободную длину l 0 свай следует принимать
согласно прилож. 16.
7.76. Несущую способность
грунтового основания фундаментов из свай следует проверять по формуле
где N max — наибольшее продольное усилие в свае;
Р —
расчетная несущая способность одиночной сваи при сжатии;
m и m 1 — коэффициенты условий
работы.
В случаях, когда свайный
фундамент имеет монолитную плиту, лежащую на грунте или заглубленную в любой
грунт, кроме илов, текучих или текучепластичных глин и суглинков, следует
принимать m =1,1; в остальных случаях m =1.
В случаях, когда в
направлении действия внешних нагрузок фундамент имеет один или несколько рядов
из четырех или более свай и в составе нагрузок учитывается давление ветра и
льда, допускается принимать m 1 =1,1; в остальных случаях m 1 =1.
Если N min + G <0, должно быть дополнительно проверено условие | N min + G | < P o ,
где N min
— наименьшее продольное усилие в верхнем сечении сваи (отрицательно при
растяжении);
G — собственный вес сваи;
Р o — расчетная несущая способность одиночной сваи при
растяжении.
Рис. 63 Схема для расчета
конструкции, объединяющей головы сваи
7.77. Прочность конструкции,
объединяющей головы свай, следует рассчитывать, учитывая фактическую передачу
усилий на нее от обстройки опоры и от свай (рис. 63), а при наличии каркаса и от
каркаса. Прочность каркаса следует рассчитывать, рассматривая его закрепленным
на конструкции, объединяющей головы свай, и загруженным усилиями, передаваемыми
сваями решетке каркаса.
8.
ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Общие требования
8.1. Расчеты и
конструирование узлов деревянных конструкций вспомогательных сооружений должны
выполняться в соответствии с главой СНиП II -В.4-71* «Деревянные
конструкции. Нормы проектирования» с учетом дополнительных требований пп. 8.2- 8.21 и
значений коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в
разделах 1,
3- 7.
8.2. В
деревянных конструкциях вспомогательных сооружений следует применять:
а) в прогонах, пакетах
подкрановых эстакад и рабочих мостиков — древесину хвойных пород,
удовлетворяющую требованиям к I категории;
б) в элементах прочих
несущих конструкций — древесину хвойных и лиственных пород, отвечающую
требованиям ко II категории;
в) в элементах
вспомогательного назначения, повреждение которых не нарушает целостности
несущих конструкций, — древесину хвойных и лиственных пород III категории;
г) в элементах деревянной
опалубки — по указаниям раздела 5.
Примечания.
1. В конструкциях тепляков, утеплений опалубок, настилов тротуаров, ограждений
допускается использовать кругляк толщиной 4-7 см (жерди) и подтоварник.
2. В
элементах древесины II категории в частичное смягчение требований СНиП II- B.4-71 допускается:
а) для
пиломатериалов:
глубина и
длина трещин вне зон соединений не более 1/2 толщины и длины элемента (вместо
1/3);
сумма
размеров сучков на длине 20 см должна быть не свыше 1/5 стороны элемента
(вместо 1/3);
б) для
круглого леса:
не
нормируется косослой;
глубина трещин вне зон соединений — не более 1/2 толщины элемента
(вместо 1/3).
8.3. Лесоматериалы, бывшие в
употреблении, допускаются к применению при условии, что они удовлетворяют по
качеству всем приведенным выше требованиям.
8.4. Влажность древесины для
изготовления конструкций, работающих с полным использованием расчетных
сопротивлений либо требующих особо тщательного изготовления и плотной пригонки
(опалубка, инвентарные конструкции) должна быть не более 25 %, а для окрашиваемых
конструкций — не более 20 %. Влажность клееных конструкций должна приниматься
по СНиП II — B .4-71. В остальных случаях
влажность древесины не ограничивается.
8.5. Шпалы и брусья для
подкрановых и перекаточных путей должны применяться типов I Б и II Б из
хвойных пород.
8.6. При назначении
расчетных сопротивлений влияние условий эксплуатации учитывается только в
следующих случаях:
а) расчетные сопротивления
древесины конструкций, расположенных под водой, снижаются умножением на
коэффициент условий работы, равный 0,9;
б) расчетные сопротивления
элементов опалубки и тепляков, подвергающихся воздействию пара, снижаются
умножением на коэффициент условий работы, равный 0,8.
8.7. Расчетные сопротивления
элементов заборного крепления ограждения котлованов повышаются умножением на
коэффициент условий работы, равный 1,1.
При расчете элементов
опалубки монолитных конструкций (кроме поддерживающих лесов) расчетные
сопротивления древесины и фанеры увеличиваются умножением на коэффициент
условий работы, равный 1,15.
Расчетные сопротивления на
изгиб, растяжение, сжатие и смятие вдоль торца прогонов и пакетов подкрановых
эстакад, рабочих мостиков, тротуаров при действии временной вертикальной
нагрузки увеличиваются умножением на коэффициент условий работы 1,10.
При расчетах на смятие
сопряжения насадок со сваями (стойками) вводится коэффициент условий работы т=1,2.
Расчетную несущую
способность цилиндрических нагелей в соединениях надземных конструкций
определяют согласно главе СНиП II-B.4-71. Величину расчетной несущей способности
умножают:
для всех видов нагелей и
нагрузок — на коэффициент условий работы т=1,25;
для гвоздевых соединений,
работающих на боковое давление бетонной смеси, — на коэффициент условий работы т=1,75.
Расчетную несущую
способность нагелей в соединениях элементов конструкций, подвергающихся
длительному увлажнению (в том числе пропариванию), снижают умножением на
коэффициент условий работы т=0,85.
8.8. Размеры сечений
элементов и деталей должны быть не менее указанных в табл. 44.
Конструирование элементов из круглого леса должно производиться с учетом сбега
бревен, равного 1 см на 1 пог. м бревна.
Таблица 44
Наименование элемента и характеристика |
Наименьшие размеры |
Толщина, |
|
настилов |
4 |
перил |
2 |
Диаметр |
|
основных элементов |
18 |
второстепенных элементов |
14 |
Размер |
18/2 |
Размер |
|
основных элементов |
16 |
связей, накладок, элементов опалубки, перил |
8 |
Диаметр |
3 |
Толщина |
6 |
Толщина |
4 |
Диаметр |
16 |
Диаметр |
12 |
8.9. В изгибаемых элементах,
в сечениях с наибольшими изгибающими моментами, необходимо избегать ослабления
подрезками крайних растянутых волокон. Глубина подрезки в опорных сечениях
допускается не более чем на 1/3 толщины элемента, длина опорной площади
подрезки не должна превышать толщины элемента.
Глубина врубок и врезок в
стойках, насадках и связях должна быть не более 1/3 толщины элемента и не менее
2 см в брусьях и 3 см в бревнах. Рабочую плоскость смятия, как правило, следует
располагать перпендикулярно к оси примыкающего сжатого элемента.
Несимметричное ослабление
сечения стоек не должно превышать 0,4 площади поперечного сечения и
симметричное — 0,5.
8.10. Для уменьшения
размеров поперечного сечения элементов, работа которых определяется напряжением
на смятие древесины поперек волокон, следует применять в узлах металлические
прокладки. Прокладки должны рассчитываться на изгиб.
Скобы в узловых сопряжениях
применяются только в качестве нерасчетных скреплений.
8.11. Неинвентарные
деревянные конструкции могут проектироваться без соблюдения требований о
проветривании и доступе к местам соединения для осмотра. При сроке службы
деревянных конструкций менее 5 лет допускается не предусматривать их защиты от
загнивания.
Дополнительные
требования к деревянным опорам подкрановых эстакад, рабочих мостиков, монтажных
подмостей
8.12. Опоры следует
проектировать свайными, свайно-рамными, рамно-ряжевыми, ряжевыми, лежневыми или
клеточными (последние преимущественно для устоев высотой не более 2 м). При
установке опор вне русла реки на лежневое основание должны быть приняты меры к
отводу от опор поверхностных вод и обеспечению защиты основания от подмыва,
пучения и просадки грунта.
При высоте до 6 м и пролетах
до 6 м рекомендуется применять плоские свайные опоры.
При больших высотах и
пролетах следует применять двухрядные башенные опоры с расстоянием по фасаду
моста 1/4-1/5 высоты опоры.
При высоте опоры над грунтом
более 2 м должны ставиться диагональные схватки, крепящиеся к сваям на врубках
с болтами.
При высоте опор более 6 м
следует забивать наклонные сваи или ставить укосины с уклоном не более 4:1.
Разрешается установка верхнего конца укосины под насадку; нижний конец укосины
должен врубаться в вертикальную откосную сваю или нижнюю насадку.
Насадки должны крепиться к
сваям вертикальными штырями и дополнительно с помощью скоб, двусторонних планок
или хомутов.
8.13. Надстройку опор на
свайном основании рекомендуется выполнять, как правило, из инвентарных
элементов, а при соответствующем обосновании из индивидуальных объемных рамных
блоков, изготовляемых в стороне и устанавливаемых в собранном виде.
8.14. Опоры рекомендуется
обшивать пластинами толщиной 10 см до уровня на 0,5 м выше горизонта ледохода
вероятностью превышения 10 %, а при возможном карчеходе ограждать защитной
заостренной в плане стенкой.
8.15. В клеточных опорах
нижний ряд брусьев следует делать сплошным. Число брусьев в ряду подбирается по
условиям смятия поперек волокон.
Каждый брус должен
прикрепляться к нижнему ряду двумя скобами.
8.16. При устройстве
ряжевого основания опор могут применяться ряжевые опоры на всю высоту или опоры
с рамной надстройкой из инвентарных или индивидуальных конструкций
(рамно-ряжевые опоры). На водотоках с сильным ледоходом рекомендуется рамную
надстройку возводить, начиная с отметки на 1,0 м выше уровня ледохода
вероятностью превышения 10 %. Целесообразно высокие ряжи делать
телескопическими.
Выше уровня ледохода ряжи
рекомендуется делать со сквозными наружными стенками без врубок.
При конструировании ряжевых
опор должны соблюдаться требования, изложенные в разделе «Основания и
фундаменты».
8.17. Деревянные опоры
рассчитывают в предположении, что укосины, диагональные связи и раскосы не
воспринимают вертикальных сил.
Глубина забивки откосных
свай опор, а также свай ледорезов назначается исходя из условной расчетной
нагрузки на сваю, принимаемой 10 тс, если в проекте не указана большая
нагрузка.
Усилия D в схватках и диагональных
связях деревянных опор определяют по формуле
где Σ H —
сумма горизонтальных усилий;
α — угол наклона связей
к горизонтали.
8.18. Свободную длину стоек
башенных опор принимают равной расстояниям между узлами связей.
Свободную длину свай
принимают по указаниям раздела «Основания и фундаменты».
Гибкость деревянных стоек
должна быть не более 100, связей — 150.
8.19. Расчеты на
устойчивость положения опор против опрокидывания производят относительно сроста
наружной коренной сваи при опорах без укосин или наклонных свай и относительно
нижней точки боковой укосины или наклонной сваи — при опорах с боковыми
укосинами или наклонными сваями.
8.20. Длина свободного конца
лежней и насадок рам, а также опорных элементов, к которым примыкают сжатые
стойки, должна быть не менее толщины опорного элемента и не менее 20 см.
Стыки стоек следует
осуществлять впритык на штыре с примыканием торцов всей плоскостью и
перекрытием стыка стальными накладками на болтах или отрезком трубы.
В соединениях связей со
стойками обязательно устройство врубок.
Все соединяемые элементы
опор должны быть стянуты болтами, а при необходимости хомутами. Болты должны
иметь стальные шайбы с обоих концов.
8.21.
При устройстве лежневых опор на просадочных и пучинистых грунтах следует
предусматривать устройство опорных клеток на оголовках для обеспечения
регулировки положения пролетных строений при пучении и просадках грунта.
9. БЕТОННЫЕ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
9.1. Расчет несущей
способности бетонных и железобетонных элементов вспомогательных сооружений
(свай, ростверков, фундаментных блоков, стоек и других элементов, не входящих в
состав конструкций постоянных мостов) должен выполняться в соответствии с
главой СниП II -21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» с
учетом дополнительных указаний пп. 9.2- 9.6 и значений коэффициентов
условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в разделах 3- 7.
9.2.
Бетонные и железобетонные конструкции должны рассчитываться по первому
предельному состоянию на прочность и устойчивость формы и по второму
предельному состоянию по деформациям.
Расчеты усталостного
разрушения, разрушения под совместным воздействием силовых факторов и
неблагоприятных воздействий внешней среды, образования и раскрытия трещин
допускается не производить.
Примечание. Расчет по
трещиностойкости (третья категория) должен производиться только при применении
арматуры класса A- IV и выше и арматурных
стержней диаметром свыше 30 мм класса AI- AIII.
9.3. Проектные марки бетона
должны назначаться только по прочности.
9.4. Арматура для
железобетонных конструкций должна назначаться в соответствии с общими
требованиями СНиП II -21-75. При этом за расчетную температуру
принимается температура, ожидаемая в период производства работ. Допускается
применять арматуру марок, допускаемых СНиП II-21-75 только для температур выше
минус 40° и в случае действия температур ниже минус 40 °С при условии снижения
расчетных сопротивлений на 30 %.
9.5. В проектах
вспомогательных бетонных и железобетонных конструкций, расположенных в зонах с
температурой наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С, должно содержаться
указание о том, что изготовление их должно производиться по общим нормам
производства работ, без учета дополнительных технологических требований к
конструкциям северного исполнения.
9.6.
При расчетах закладных анкерных закреплений в бетоне вспомогательных или
основных конструкций должны учитываться коэффициенты надежности, равные 2 для
анкеров пролетных строений и приемных консолей и 1,5 — для анкеров в соединении
стоек опор с ростверками (см. раздел 6 ).
Для закладных деталей
конструкций, эксплуатируемых при температуре выше минус 40°, должны применяться
стали марок, приведенных в главе СНиП II-21-75. При температурах ниже минус 40°
следует применять стали в соответствии с рекомендациями раздела 10.
10.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
10.1. Проектирование
стальных конструкций вспомогательных сооружений должно выполняться в
соответствии с главой СНиП II — B .3-72 «Стальные конструкции.
Нормы проектирования» с учетом дополнительных указаний пп. 10.2- 10.21 и
значений коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в
разделах 1,
3- 7.
10.2.
Марки стали для вспомогательных сооружений следует назначать в соответствии с
разделом 2 и приложением 1 главы СНиП II-B.3-72 с учетом изменений, приведенных в
Бюллетене строительной техники № 1 и 2 за 1976 г. (прилож. 17 ).
При определении группы
конструкций по приложению 1 к упомянутой главе СНиП следует руководствоваться
следующими указаниями:
Группа I. Инвентарные сварные
конструкции, работающие в особо тяжелых условиях и подвергающиеся
непосредственному воздействию динамических или вибрационных нагрузок:
устройства для подъема (опускания) и надвижки, пролетные строения подкрановых
эстакад и рабочих мостиков, подкопровые мосты, подмости для погружения свай и
оболочек и т. п.
Группа II. Неинвентарные сварные конструкции, находящиеся под
непосредственным воздействием динамических или вибрационных нагрузок,
устройства для подъема (опускания) и надвижки, пролетные строения подкрановых
эстакад и рабочих мостиков, подкопровые мосты, подмости для погружения свай и
оболочек и т. п.
Группы
III и IV .
Сварные конструкции, не подвергающиеся непосредственному воздействию подвижных
или вибрационных нагрузок, — инвентарные и неинвентарные несущие конструкции и
элементы (стойки, ростверки, крепление котлованов, понтоны и т. п.).
При этом все марки сталей,
рекомендуемые приложением 1 СНиП II -В.3-72 для конструкций I,
II, III и IV групп, эксплуатируемых при температуре ниже минус 40 °С,
допускается применять с заменой требований по ударной вязкости при температуре
минус 70 °С (категории 9 и 15 по ГОСТ 19281-73 и ГОСТ
19282-73) требованием по ударной вязкости при температуре минус 40 °С
(категории 6 и 12 по ГОСТ 19281-73 и ГОСТ
19282-73).
Группа
VI .
Вспомогательные конструкции, а также слабонагруженные конструкции и элементы с
напряжением менее 0,4 расчетного сопротивления с применением сварки и без
сварки (различные устройства и приспособления, стальные элементы деревянных
конструкций, оборудование для укладки бетона, лестницы, площадки, бункера и т.
п.).
Группа
VII .
Конструкции, относящиеся к группам I и II при выполнении их клепаными
(болтовыми).
Группа
VIII . Конструкции,
относящиеся к группам III и IV, при выполнении их клепаными, болтовыми, а также
элементы конструкций, не имеющие сварных соединений.
10.3. При температуре выше
минус 40 °С разрешается применение для любых конструкций низколегированных
сталей марок 15ХСНД, 102С1Д и углеродистой стали марки 16Д по ГОСТ 6713-75. При
температуре ниже минус 40° допускается для любых конструкций применять стали
марки 15ХСНД-2, 15ХСНД-3, 15ХСНД-40, 10ХСНД-2, 10ХСНД-3, 10Г2С1Д-3, 10Г2С1Д-40
по ГОСТ 6713-75.
В целях унификации снабжения
рекомендуется в первую очередь применять стали марок ВСт.3, 10ХСНД, 15ХСНД и
для элементов из труб — 09Г2С и Ст.20.
Применение несущих
конструкций из рельсов всех типов без устройства сварных соединений допускается
без ограничений при любых климатических условиях. Значения расчетных
сопротивлений для расчетов должны приниматься, как для стали класса 38/23, а
для рельсов Р43 и Р50, как для стали класса 44/29.
10.4. Для вант, расчалок,
якорных закреплений и др. следует применять стальные канаты типов, приведенных
в табл. 45.
Таблица 45
Тип каната |
Конструкция |
ГОСТ |
Рекомендуемые диаметры, |
Спиральный |
1×37 |
3064-66 |
12,0-17,0 |
1×61 |
3065-66 |
18,0-25,5 |
|
Двойной |
6×36÷7×7 |
7669-69* |
28,0-61,5 |
Двойной |
6×19÷7×7 |
14954-69 |
8,0-55,0 |
10.5. Для несущих элементов
трубчатого сечения рекомендуется применять стальные бесшовные трубы по ГОСТ
8732-70* группы В ( ГОСТ
8731-74) из стали марки 20 (ГОСТ 1050-74) и 09Г2С ( ГОСТ
19282-73).
Расчетные сопротивления для
стали марки 20 принимать, как для стали класса 38/23.
В конструкциях,
предназначенных для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С, трубы должны
поставляться по группе Г термообработанными.
Нормы механических свойств
должны соответствовать указанным в стандартах на сталь.
Разрешается также применение
труб электросварных по ГОСТ 10704-76, удовлетворяющих требованиям для группы А
по ГОСТ 10705-76.
10.6. Для фрикционных
болтовых соединений должны применяться метизы, отвечающие требованиям ОСТ
35-02-72 «Болты высокопрочные, гайки и шайбы к ним».
Для конструкций,
эксплуатируемых при температуре выше минус 40 °С, допускается применять
высокопрочные болты из стали 40Х по ТУ 14-4-87-72.
10.7. Марки сталей для
болтов следует назначать в соответствии с требованиями раздела 2 главы СНиП II — B .3-72
(с учетом изменений, утвержденных постановлением Госстроя СССР от 23 июня 1976
г.).
При нецентрализованном
изготовлении нестандартных расчетных болтов в стальных конструкциях,
эксплуатируемых при температуре ниже минус 40 °С, следует применять сталь марок
09Г2, 14Г2, 15ХСНД по ГОСТ 19281-73 с последующей термообработкой,
обеспечивающей ударную вязкость при температуре минус 70 °С не менее 3 кгс/см2.
Гайки к болтам следует предусматривать из полосовой стали по ГОСТ 6422-52*
марки 35 по ГОСТ 1050-74.
Болты-шарниры, шарниры и
катки, эксплуатируемые при температуре ниже минус 40 °С, следует применять из
кованой или горячекатаной стали марки ВСт5сп2 по ГОСТ 380-71*.
В конструкциях,
эксплуатируемых при температуре выше минус 40 °С, для расчетных болтов и гаек к
ним следует применять помимо сталей, указанных выше, сталь марок ВСт.3 2-6
категорий (спокойной и полуспокойной), Ст.5сп3, Ст.5пс3 по ГОСТ 380-71*, марок
20, 25, 30 и 35 по ГОСТ 1050-74.
Для нерасчетных болтов и
гаек к ним допускается применять сталь марок ВСт.3 и АСт.3 любых категорий и
степени раскисления.
Гайки к указанным выше
болтам следует предусматривать из полосовой стали по ГОСТ 6422-52* марок Ст.3,
Ст.4, Ст.5 по ГОСТ 380-71*, марок 20, 25, 30 и 35 по ГОСТ 1050-74.
В конструкциях из низколегированной
стали допускается применять болты из стали 40Х по ГОСТ
4543-71.
Болты-шарниры, шарниры и
катки, эксплуатируемые при температуре выше минус 40 °С, следует применять из
кованой или горячекатаной стали марки ВСт.5 по ГОСТ 380-71*, стали марок 35 и
45 по ГОСТ 1050-74 или марки 40Х по ГОСТ
4543-71.
10.8. Для ручной сварки
рекомендуется применять электроды по ГОСТ
9467-75 типов: Э42А, Э46А (марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, СМ-11, ОЗС-2,
УП-1/45, АНО-7, АНО-9) — для сварки углеродистых сталей в любых конструкциях,
Э46А, Э50А (марок УОНИ-13/55, УП-1/55, УП-2/55) — для сварки низколегированных
сталей в любых конструкциях, Э42, Э46, Э50 (марок АНО-1, АНО-5, АНО-6, АНО-3,
АНО-4, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, МР-3) — для сварки углеродистой стали в
конструкциях II и III групп — для сварки соединительных (нерасчетных) швов в
конструкциях I группы.
Если сварка производится при
отрицательной температуре, следует применять электроды типа Э42А и Э42А-Ф
(марок УОНИ-13/55, УОНИ-13/45) — для углеродистой стали и Э50А и Э50А-Ф тех же
марок для низколегированных сталей.
Сварку низколегированных
сталей с углеродистыми следует выполнять электродами для низколегированных
сталей.
Для автоматической
(полуавтоматической) сварки углеродистых сталей следует применять углеродистую
стальную сварочную проволоку марок Св-08А и Св-08ГА по ГОСТ 2246-70 и
плавленный флюс марок ОСЦ 45, ОСЦ-45М, АН-348-А и АН-348-АМ.
Для автоматической
(полуавтоматической) сварки низколегированных сталей следует применять стальную
сварочную проволоку марок Св-08ГА, Св-10НМА, Св-10ГА, Св-10Г2, Св-12ГС по ГОСТ
2246-70 и плавленный флюс марок ОСЦ-45, АН-348-А, ОСЦ-45М, АН-348-АМ,
АН-22, АН-60 (только для поясных угловых швов).
Допускается при
соответствующем обосновании применять другие марки электродов и флюсов,
обеспечивающие механические свойства сварных швов на уровне требований к
свойствам основного металла.
Для ручной сварки
конструкций из сталей марок ВСт.3сп5 и ВСт.3пс5, эксплуатируемых при
температурах ниже минус 40 °С, следует применять электроды типа Э42А-Ф марки
УОНИ-13/45. Для сварки низколегированных сталей конструкций, эксплуатируемых
при температуре ниже минус 40 °С, следует применять электроды типа Э50А-Ф марки
УОНИ-13/55, а для сварки соединительных (нерасчетных) швов также электроды
Э42А-Ф марки УОНИ-13/45.
10.9. Непосредственная
приварка различных вспомогательных деталей (кронштейны, перила) к несущим
элементам конструкций не допускается. Приваривать эти детали допускается только
к ребрам жесткости.
10.10. В конструкциях,
предназначенных для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С, не
допускается приварка диафрагм, связей и ребер жесткости к поясам балок.
10.11. В конструкциях,
предназначенных для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С, следует
применять элементы со сплошной стенкой, без обрыва отдельных частей по длине
элемента, а в узлах применять соединения, обеспечивающие плавное изменение
напряжений. Прикрепление отдельных элементов рекомендуется осуществлять без
эксцентриситетов. Пояса балок и стоек следует проектировать однолистовыми с
постоянным сечением.
10.12. Для сталей класса
С52/40 в конструкциях, предназначенных для эксплуатации при температуре ниже
минус 40 °С, вводится дополнительный коэффициент надежности 1,05.
10.13. В примыкании ребер
жесткости к поясам следует устраивать треугольные срезы углов ребер со стороны
стенки балки (рис. 64).
Рис. 64. Примыкание ребер
жесткости к поясам балок
Ребра должны плотно
прилегать к поясным листам балки, для чего следует предусматривать постановку
прокладок толщиной 16-20 мм между концом ребер и поясом. Допускается
приваривать ребра жесткости к листу сжатого пояса балки, а также к листу
нижнего пояса на опоре, только для конструкций, работающих при температуре выше
минус 40 °С.
10.14. Сопряжения углов
рамных конструкций рекомендуется выполнять с помощью вставок.
Ребра жесткости,
параллельные стыковым швам стенки, необходимо удалять от стыков на расстояние,
в 10 раз превышающее толщину стенки (рис. 65).
При пересечении стыковых
швов они должны зачищаться на длину 50 мм (рис. 66).
В сварных узлах не следует
допускать пересечения угловых швов.
10.15. Сварные конструкции
для эксплуатации при температуре ниже минус 40 °С рекомендуется проектировать с
широким применением автоматической и полуавтоматической сварки (взамен ручной).
10.16. В конструкциях,
выполненных из УИКМ-60:
а) сечения элементов
следует, как правило, применять симметричными из двух или четырех уголков. В
случаях неизбежности применения элементов из одиночных или строенных уголков
несущую способность таких элементов определяют с учетом эксцентричного
приложения нагрузки;
Рис. 65. Расположение ребер
жесткости, параллельных стыковым швам стенки балки:
1 — стык; 2 — ребра жесткости
Рис. 66. Пересечение
стыковых швов
б) в башенных опорах с
ромбической решеткой при расстоянии между осями стоек 4 м для увеличения
жесткости узла пересечения раскосов следует ставить дополнительные сквозные
стойки (распорки) из марок УИКМ М16 или М201. Возможно также закрепление узла
от выпучивания из плоскости ферм установкой поперечных ромбических связей;
в) расстояние между
поперечными связями, обеспечивающими неизменяемость пространственной
конструкции, назначается по расчету и во всех случаях должно быть не более 4 м;
г) применение существующих
инвентарных конструкций УИКМ-60 в стоечных вспомогательных сооружениях, при
расчетной температуре ниже минус 40 °С, допускается как исключение, до
обеспечения строительных организаций конструкциями МИК-С, со снижением
расчетных сопротивлений на 30 %.
10.17. В пакетных
конструкциях из двутавровых балок отдельные балки в полупакете связывают между
собой, как правило, поперечными диафрагмами.
Между полупакетами
необходимо устанавливать металлические продольные связи в плоскости верхнего
пояса с панелью не более 3,0 м и поперечными связями на расстояниях, не
превышающих 5,5 м.
Усилия отпора для проверки
элементов, используемых для уменьшения свободной длины элементов (распорки,
стяжки), следует принимать в размере 3 % продольного усилия сжатого элемента.
10.18. В соединениях с
фланцевыми стыками и фрезерованными торцами элементов сжимающая сила считается
полностью передающейся через торцы.
Во внецентренно сжатых
элементах болты или заклепки указанных соединений проверяются на наибольшее
растягивающее усилие от действия изгибающего момента, соответствующего
минимальной продольной силе.
10.19. Расчет прикрепляемых
элементов на прочность при применении фрикционных соединений следует
производить по сечению нетто в предположении, что 50 % усилия, приходящегося на
каждый болт в рассматриваемом сечении, уже передано силами трения.
10.20. При определении
прогибов изгибаемых конструкций со стыками на обычных болтах прогибы балок
увеличиваются на 20 %.
10.21.
Наименьшие размеры сечений частей стальных конструкций вспомогательных
сооружений, за исключением понтонов, допускаются следующие (в мм):
Толщина
листов, кроме перечисленных ниже случаев 10/8
Толщина
планок 8/6
Толщина
прокладок 6/4
Толщина
опорных листов 16/16
Размеры
уголков в основных сечениях 75×75×8
Размеры
уголков соединительной решетки составных стержней 63×40×6
Диаметр болта
16
Диаметр
стержневых тяг, подвесок 10
Примечание. В числителе
приведены значения для инвентарных конструкций, в знаменателе — для конструкций
одноразового использования.
Наибольшая толщина проката
при соединении частей болтами или заклепками — 24 мм; в сварных элементах — 30
мм.
10.22. При проектировании
алюминиевых конструкций следует руководствоваться главой СНиП II -24-74
«Алюминиевые конструкции» с учетом значений коэффициентов условий работы и
коэффициентов надежности, приведенных в разделах 1, 3- 7.
Приложение 1
ПЕРЕЧЕНЬ
специальных вспомогательных сооружений, приспособлений, устройств и установок,
при проектировании которых должны учитываться требования ВСН 136-78
1. Временные речные причалы.
2. Различные тяговые
устройства и приспособления.
3. Подкрановые эстакады и
рабочие мостики.
4. Шпунтовые ограждения и
закладные крепления котлованов.
5. Бездонные ящики и перемычки
(включая грунтовые).
6. Специальные
вспомогательные сооружения, приспособления и устройства при сооружении
фундаментов опор с применением кессонного способа производства работ.
7. То же с применением
опускных колодцев (включая наплавные).
8. То же на буровых и
забивных сваях, столбах, оболочках.
9. Устройства,
приспособления и установки для подводного бетонирования.
10. Специальные
вспомогательные сооружения и устройства для работы со льда.
11. Стационарная или
разборная, переставная, щитовая, инвентарная и скользящая опалубка для
бетонирования мостовых опор и тепляки для них с искусственным обогревом.
12. Подмости для монтажа
пролетных строений.
13. Специальные
вспомогательные сооружения, приспособления и устройства для монтажа
железобетонных и металлических пролетных строений навесным или полунавесным
способом.
14. То же способом
продольной или поперечной надвижки, в том числе с применением антифрикционных
материалов.
15. То же способом перевозки
на плаву.
16. Устройства и
приспособления для подъемки (опускания) пролетных строений.
17. Специальные сооружения и
устройства для защиты вспомогательных конструкций от ледохода, наледи, селя и
карчехода.
18. Рабочие подмости,
ограждения и рештования.
19. Плашкоуты под плавучие
краны, копры, для перевозки грузов и т. д.
20. Наземные и подводные
якоря.
Примечания.
1. Перечень вспомогательных сооружений может быть уточнен в соответствии с п. 1.3.
2.
Проектирование временных и краткосрочных железнодорожных мостов, а также
пролетных строений, устанавливаемых временно на капитальные опоры и
предназначенных для организованного движения поездов, должно выполняться
согласно «Инструкции по проектированию железнодорожных временных и
краткосрочных мостов и труб».
3.
Проектирование подъемно-транспортного оборудования должно выполняться с
использованием рекомендаций руководящих технических материалов (РТМ),
разработанных ВНИИПТмашем и утвержденных Министерством тяжелого и транспортного
машиностроения (№ 24.090 11-76-24.090.33-77).
4. При
проектировании монтажных приспособлений (траверс, стропов, подъемников, стрел)
следует руководствоваться действующей редакцией «Временной инструкции по
проектированию, изготовлению и эксплуатации монтажных приспособлений» (ВСН
42-74 ММСС СССР) с учетом общих требований настоящих «Указаний».
5.
Проектирование форм для изготовления сборных бетонных и железобетонных
конструкций мостов и труб должно выполняться согласно требованиям ГОСТ 18886-73
«Формы стальные для изготовления железобетонных и бетонных изделий. Общие
технические требования» и «Руководства по расчету и проектированию стальных
форм» (Стройиздат, 1970) с учетом требований по допускам, приведенным в главе
СНиП III-43-75 и
проекте конструкций.
Приложение 2
ИНВЕНТАРНЫЕ
КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МОСТОВ
Наименование инвентаря |
Наименование проектной организации, разработавшей проект, и |
Условия применения при температуре ниже минус 40ºС |
Примечание |
Универсальные конструкции для |
ЦПКБ Мостотреста, |
С |
Марки универсальных инвентарных |
УИКМ-60 (укрупненные) |
СКБ Главмостостроя, |
То же |
|
Мостовые инвентарные |
СКБ Главмостостроя, |
Без |
|
Мостовые инвентарные |
СКБ Главмостостроя, |
То же |
|
Инвентарное мостостроительное |
Ленгипротрансмост, |
С |
|
Понтоны типа КС и КС-У |
ЦПКБ |
Понтоны типов КС-У, КС-3 и КС-63 взаимозаменяемы |
|
То же КС-3 |
ЦПКБ |
||
То же КС-63 |
ЦПКВ Мостотреста, |
Приложение 3
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ
ИНВЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ МОСТОСТРОЕНИЯ УИКМ-60
а) Ведомость марок
Назначение марки |
№ марки |
Сечение или толщина, мм |
Длина (в мм) или площадь (в м2) |
Масса, кг |
Стойка, пояс |
201 1Н |
L 125×125×10 L 120×120×10 |
3994 3994 |
76,4 73,1 |
То же |
341 |
L 125×125×10 |
1590 |
30,4 |
» |
202 2Н |
L 125×125×10 L 120×120×10 |
1994 1994 |
38,2 36,5 |
» |
342 |
L 125×125×10 |
1794 |
34,4 |
» |
343 |
L 125×125×10 |
1694 |
32,5 |
Коротыш стойки |
7Н |
L 125×125×10 |
594 |
10,9 |
Раскос тяжелый |
203 3Н |
L 90×90×9 L 100×75×10 |
2290 2290 |
28,0 30,0 |
Раскос легкий |
5Н |
L |
2418 |
21,8 |
Раскос тяжелый |
344 |
L 90×90×9 |
2110 |
25,7 |
То же |
345 |
L 90×90×9 |
696 |
8,5 |
Раскос легкий |
346 |
L 75×75×8 |
1004 |
9,0 |
Распорка |
4 |
L |
1730 |
15,6 |
» |
16Н |
L |
3730 |
33,7 |
Стыковая накладка стоек |
6Н |
L 100×100×10 |
780 |
11,8 |
Стыковая накладка раскосов |
9 |
L 75×75×8 |
690 |
6,2 |
Накладка (прокладка) |
15Н |
80×580×10 |
— |
3,6 |
Опорный уголок |
206 |
L |
780 |
11,8 |
Соединительная планка стоек |
19 |
180×220×10 |
— |
3,1 |
Соединительные планки раскосов |
20 |
160×180×10 |
— |
2,3 |
27 |
160×260×10 |
— |
3,3 |
|
28 |
160×460×10 |
— |
5,8 |
|
Соединительная планка распорок |
30 |
160×260×10 |
— |
3,3 |
Фасонки стоек |
8 |
265×510×10 |
0,135 |
10,6 |
Слабая плоскость |
14Н |
440×890×10 |
0,330 |
26,0 |
349 |
265×890×10 |
0,162 |
12,7 |
|
350 |
310×435×10 |
0,086 |
6,8 |
|
Фасонки стоек |
211 (11 H) |
590×870×10 200×330×5 |
0,491 0,056 |
47,3 |
Сильная плоскость |
12 H |
380×590×10 |
0,187 |
14,7 |
22 |
420×610×10 |
0,256 |
20,1 |
|
26 |
610×610×10 |
0,372 |
29,2 |
|
229 (29) |
870×930×10 200×330×5 |
0,764 0,056 |
77,6 |
|
347 |
870×1390×10 |
0,992 |
93,0 |
|
200×250×5 |
0,025 |
|||
348 |
820×870×10 |
0,605 |
55,0 |
|
200×250×5 |
0,025 |
|||
Фасонки связей |
17 |
370×670×10 |
0,233 |
18,6 |
18 |
325×325×10 |
0,075 |
5,9 |
|
23 |
290×600×10 |
0,160 |
12,5 |
|
217 |
290×670×10 |
0,173 |
13,6 |
|
Фасонка ростверков |
258 |
500×590×10 |
0,255 |
19,8 |
Башмаки стойки |
221 (121) |
— |
— |
103,0 |
Башмак фермы |
351 |
— |
— |
260,3 |
Башмак фермы опорный |
352 |
— |
— |
177,8 |
Башмак шарнира нижний |
358 |
— |
— |
176,5 |
Башмак шарнира верхний |
354 |
— |
— |
137,7 |
То же |
355 |
— |
— |
181,0 |
Башмак шарнира опорный |
356 |
— |
— |
162,5 |
Балки ростверка |
231 (131) |
I № 55 I № 55а |
2990 2990 |
265,0 314,0 |
232 (132) |
I № 55 I № 55а |
4990 4990 |
442,0 524,0 |
|
Прогон |
233 (133) |
I № 55 I № 55а |
10990 10990 |
974,0 1154,0 |
Распорки с деталями |
134 |
I № 30а |
1930 |
68,0 |
234 |
I № 30 |
1930 |
62,6 |
|
259 |
I № 55 |
1970 |
214,0 |
|
260 |
I № 55 |
1770 |
196,0 |
|
Диафрагма |
235 135 |
450×350×12 L 100×100×10 450×350×12 L 100×100×10 |
350 514 350 510 |
17,0 |
17,0 |
||||
Ребра жесткости |
136 |
L 100×100×10 |
510 |
8,0 |
236 |
L 100×100×10 |
514 |
8,0 |
|
Стыковая накладка |
137 |
390×390×10 |
0,152 |
12,0 |
Планка-прокладка |
238 (138) |
160×260×5 160×260×10 |
0,038 0,038 |
1,5 3,0 |
Шарнир |
357 |
Ø 100 |
120 |
9,0 |
Болты с гайками и шайбами |
24 |
M-22 |
65 |
0,55 |
25 |
M-27 |
85 |
0,87 |
Примечание. Марки 1Н, 2 H, 3Н, 11Н, 29, 121, 131,
132, 133, 134 включены в проект УИКМ-60 из «Проекта универсальных инвентарных
конструкций для мостостроения УИКМ-55» (ЦПКБ Главмостостроя № 522и).
б) Предельные усилия на элементы сквозных конструкций УИКМ-60
Элементы и марки |
Состав сечения |
Эскиз сечения |
Характеристика элемента |
Предельные усилия Nпр, тс |
|||||||
Расстояние между центрами узлов l0, см |
Свободная длина при изгибе в пл. фер мы l0, см |
Толщина фасонки в месте прикрепления, δ, см |
Максимальная гибкость λ |
||||||||
по сжатию |
по растяжению |
по прикреплению |
|||||||||
усилие |
к марке |
||||||||||
Раскосы 5Н, 346 |
L 75×75×8 |
|
283 |
228 |
1 |
173 |
не допускается |
6,0 |
min 9,9 |
ко всем фасовкам и |
|
114** |
86 |
5,0 |
|||||||||
283 |
228 |
2 |
173 |
не допускается |
4,6 |
min 14,8 |
то же |
||||
114** |
86 |
3,7** |
|||||||||
2 L 75×75×8 |
|
283 |
228 |
1 |
100 |
11,1 |
14,5 |
min 15,0 |
» |
||
2 |
11,7 |
13,8 |
|||||||||
|
566 |
228* |
1 |
100 |
11,1* |
14,5 |
min 15,0 |
» |
|||
2 |
11,7* |
13,8 |
|||||||||
Раскос 3Н |
L 100×75×10 |
|
283 |
204 |
1 |
161 |
не допускается |
5,1 |
22,4 |
ко всем фасонкам и |
|
102** |
80 |
4,6** |
|||||||||
283 |
204 |
2 |
161 |
не допускается |
4,5 |
||||||
102** |
80 |
4,1** |
|||||||||
2 L 100×75×10 |
|
283 |
204 |
1 |
10 5 |
35,6 |
58,4 |
44,7 |
то же |
||
|
283 |
2 |
100 |
32,1 |
43,2 |
||||||
102** |
1 |
65 |
29,8** |
30,2 |
|||||||
2 |
24,6** |
25,2 |
|||||||||
4 L 100×75×10 |
|
283 |
204 |
1 |
103 |
81,0 |
116,8 |
55,2 |
14Н |
||
2 |
95 |
79,7 |
91,5 |
89,5 |
11Н, 29, 229, 121, |
||||||
Раскосы 203, 344, |
L 90×90×9 |
|
283 |
204 |
1 |
138*** |
3,7*** |
5,2 |
22,4 |
ко всем фасонкам и |
|
102** |
69 |
5 ,0** |
|||||||||
283 |
204 |
2 |
138*** |
3,2*** |
4,4 |
||||||
102** |
69 |
4,2** |
|||||||||
2 L 90×90×9 |
|
283 |
204 |
1 |
87 |
46,4 |
54,8 |
44,7 |
ко всем фасонкам и |
||
2 |
85 |
39,1 |
43,1 |
||||||||
|
283 |
102** |
1 |
56 |
28,1** |
28,2 |
|||||
2 |
24,1** |
24,2 |
|||||||||
4 L 90×90×9 |
|
283 |
204 |
1 |
85 |
94,2 |
109,8 |
55,2 |
14Н |
||
2 |
80 |
84,2 |
90,2 |
89,5 |
11Н, 211, 29, 229, |
||||||
Распорки |
L 75×75×8 |
|
200 |
200 |
135 |
2,7 |
3,7 |
min 9,9 |
ко всем фасонкам и |
||
400 |
400 |
270 |
не допускается |
||||||||
2 L 75×75×8 |
|
200 |
200 |
85 |
34,7 |
36,1 |
15,0 |
353 |
|||
19,8 |
8, 17, 22, 23; 26, |
||||||||||
400 |
400 |
148*** |
14,3*** |
34,8 |
354, 355 |
||||||
39,6 |
11Н, 14Н, 29, 121, |
||||||||||
4L |
|
200 |
200 |
74 |
72,2 |
72,2 |
30 |
8, 17, 22, 23, 26, |
|||
400 |
400 |
124 |
37,6 |
60 |
11Н, 14Н, 29, 211, |
||||||
Пояса, стойки 1Н, |
L 120×120×10 L 125×125×10 |
|
200 |
200 |
85 |
7,8 |
8,5 |
37,2 |
ко всем фасонкам, |
||
400 |
400 |
170 |
не допускается |
||||||||
Пояса, стойки 1Н, |
2 L 120×120×10 2 L 125×125×10 |
|
200 |
200 |
53 |
78,0 |
78,0 |
74,5 |
347, 348, 354 |
||
104,5 |
121, 221 |
||||||||||
400 |
400 |
91 |
66,8 |
134,5 |
351, 352, 353, 355 |
||||||
101,8 |
в стыке |
||||||||||
4 L 120×120×10 4 L 125×125×10 |
|
200 |
200 |
48 |
156,0 |
156,0 |
92,0 |
347, 348, 354 |
|||
159,0 |
121, 221 |
||||||||||
400 |
400 |
81 |
145,0 |
166,0 |
351, 352, 353, 355 |
||||||
159,5 |
в стыке |
Примечания. Усилия
определены в предположении установки всех соединительных планок, двустороннего
перекрытия стыка элементов из уголков 120×120×10 (обеих полок) и
прикрепления элементов на полное количество болтов.
* — для L=566 см — при пересечении
раскоса с растянутой или нерабочей распоркой из 2 L 75×75×8. При отсутствии
распорки Nпр=0.
** — при
пересечении с растянутым раскосом.
*** —
допускается только в качестве элементов связей.
в) Предельные
усилия на элементы ростверков
Сортамент |
Состав сечения (марки) |
Эскиз сечения |
Характеристика сечения |
при Q= Qпр mах |
Qпр при |
Qпр в месте |
||
Iбр |
Wнт |
|||||||
Qпр max |
||||||||
см4 |
см3 |
|||||||
тс·м |
тс |
тс |
||||||
I № 55а ОСТ |
I № 55а (131, 132) |
|
62870 |
1925 |
42,4 |
63,0, |
— |
|
36,9 |
||||||||
I № 55а (133) |
2070 |
45,5 |
76,2 |
— |
||||
39,8 |
||||||||
стык I № 55а (16M, |
|
— |
— |
43,6 |
75,7 |
— |
||
0 |
92,0 |
|||||||
I № 30а ОСТ 10017-36 |
I № 30а (134) |
|
6048 |
380 |
8,35 |
— |
11,7 |
|
— |
||||||||
I № 55 ГОСТ 8239-56 |
I № 55 (231, 232) |
|
55150 |
1714 |
37,7 |
51,5 |
— |
|
31,8 |
||||||||
I № 55 (233) |
1833 |
40,3 |
64,2 |
|||||
34,1 |
||||||||
стык I № 55 (16M, 15H, 2M137) |
|
— |
— |
44,0 |
62,8 |
— |
||
0 |
75,7 |
|||||||
I № 30 ГОСТ 8240-56 |
I № 30 (234) |
|
5810 |
362 |
8,0 |
— |
15,6 |
|
— |
||||||||
I № 55 ГОСТ 8239-56 |
I № 55 (259, 260) |
|
55160 |
1714 |
37,7 |
51,5 |
59,6 |
|
31,8 |
64,2 |
г) Рабочие
площади стыковых деталей в стыках элементов из L 120×120×10
( L 125×125×10)
Сечение стыкуемого элемента |
Рабочие площади стыковых деталей (фасонок и накладок), см2 |
|||||||
Марки |
||||||||
6Н |
8 |
11Н |
14Н |
15H |
22 |
26 |
29, 347, 348 |
|
L 120×120×10 |
13,8 |
6,0 |
14,2 |
6,6 |
5,2 |
10,6 |
10,6 |
14,2 |
2 L 120×120×10 |
13,8 |
6,0 |
19,4 |
6,0 |
5,2 |
17,2 |
17,2 |
19,4 |
4 L 120×120×10 |
13,8 |
6,0 |
19,4 |
6,0 |
5,2 |
17,2 |
17,2 |
19,4 |
д) Предельные
усилия на узлы ростверков
Сортамент балок |
Узел |
Схема приложения нагрузки |
Число и подклинка ребер жесткости |
Pпр, тс |
I № 55а ОСТ 10016-36 |
Пересечение одностенчатых балок |
|
по 2 шт. не |
53,6 |
по 4 шт. подклинены |
130,0 |
|||
Опирание одностенчатой балки I |
|
2 шт. не подклинены |
149,0 |
|
4 шт. подклинены |
156,0 |
|||
Опирание двухстенчатой балки I |
|
по 4 шт. подклинены |
156,0 |
|
I № 55а ОСТ |
Сосредоточенная нагрузка на I № |
|
отсутствуют |
20,0 |
I № 55 ГОСТ 8239-56 |
Пересечение одностенчатых балок |
|
по 2 шт. не |
40,0 |
по 4 шт. подклинены |
110,0 |
|||
Опирание одностенчатой балки I |
|
2 шт. не подклинены |
147,0 |
|
4 шт. подклинены |
156,0 |
|||
Опирание двухстенчатой балки I |
|
по 4 шт. подклинены |
156,0 |
|
Сосредоточенная нагрузка на I № |
|
отсутствуют |
14,0 |
е) Предельные
усилия на болт (марки 24, 25) и на шарнир (марки 357), тс
Диаметр болта или шарнира, мм |
По срезу в соединениях |
По смятию в соединениях толщиной, мм |
|||||
односрезных |
двухсрезных |
δ=8 |
δ=9 |
δ=10 |
δ=20 |
δ=30 |
|
Ø 22 |
4,95 |
9,9 |
6,0 |
8,8 |
7,5 |
15,0 |
— |
Ø 27 |
7,45 |
14,0 |
— |
8,3 |
9,2 |
18,4 |
— |
Ø 100 |
— |
282,0 |
— |
— |
— |
— |
190,0 |
Приложение 4
ИНВЕНТАРНОЕ МОСТОСТРОИТЕЛЬНОЕ ИМУЩЕСТВО (ИМИ-60)
Башенные конструкции ИМИ-60
предназначаются для устройства временных опор различного назначения (подмостей,
эстакад).
Комплект башенных
конструкций ИМИ-60 состоит из 17 элементов, изготовленных из стали марки М16С
или 15ХСНД (см. таблицу).
Элементы стоек (марки № 1 и
2) имеют фланцевые листы по торцам и стыкуются впритык.
Элементы собираются на
болтах, имеющих диаметр цилиндрической части, равный 25,5 мм и нарезную часть с
резьбой М22.
Для оголовков и ростверков
наряду с инвентарными элементами необходимо применять индивидуальные.
а) Ведомость
марок
Марка |
Назначение марки |
Эскиз марки |
Масса, кг |
M1 |
Стойка |
|
206 |
М 2 |
» |
|
82 |
М3 |
Распорка |
|
15,7 |
М 4 |
» |
|
52,7 |
М5 |
Диагональ |
|
27,6 |
М6 |
Фасонка вертикальных связей |
|
10,8 |
М7 |
Диагональ |
|
28,8 |
М8 |
Фасонка вертикальных и |
|
21,7 |
М9 |
Фасонка горизонтальных связей |
|
16,1 |
М10 |
Балка оголовка |
|
637 |
М11 |
То же |
|
723 |
М14 |
Распорка |
|
30,4 |
M15 |
Балка ростверка |
|
501 |
M17 |
Фасонка горизонтальных связей |
|
15,9 |
M18 |
Соединительный элемент |
|
16,1 |
М12а |
Балка оголовка |
|
298 |
М12 |
» |
|
338 |
М 13 |
Диафрагма |
|
27 |
б) Основные
расчетные данные*
Марка |
Тип сечения |
Состав сечения |
Fбр, см2 |
Fнт, см |
см |
см3 |
|
Предельные усилия, Nпр, тс |
|
по сжатию |
по растяжению |
||||||||
M1 , M2 |
|
в . л . 250×8 |
77,6 |
61 |
10935 |
631 |
16,8/33,4 |
141,5 |
128 |
2765 |
— |
33,6/66,8 |
121,8 |
||||||
М3, М4 |
|
L |
10,8 |
9,0 |
65,3 |
— |
106 |
11 ,8 |
18 ,9 |
М3 |
|
2 L 80×80×7 |
21,6 |
18,0 |
130,6 291,6 |
— |
106 |
23,6 |
37,8 |
М5 |
|
L 90×90×8 |
13,9 |
11,8 |
106 |
— |
133 |
10,8 |
24,8 |
М5 |
|
2L |
27,8 |
23,6 |
212 |
— |
133 |
21,7 |
49,6 |
М7 |
|
L 80×80×7 |
10,8 |
9,0 |
65,3 |
— |
61,5 |
17,7 |
18,9 |
М10 |
|
в. л. 670×12 |
157,2 |
157,2 |
120446 |
3430 308 |
— |
— |
— |
M11 |
|
в. л. 660×12 |
156,0 |
143,5 |
116506 3696 |
3250 308 |
— |
— |
— |
2 M11 |
|
2 в. л. |
312 |
287 |
233012 128450 |
6500 2310 |
— |
— |
— |
M12 |
|
в. л. 670×12 |
157,2 |
144,7 |
120446 3696 |
3318 310 |
— |
— |
— |
2 M12 |
|
2 в. л. |
314,4 |
289,4 |
240892 129380 |
6636 2330 |
— |
— |
— |
*
Расчетные данные приведены для элементов из стали М16С.
Приложение 5
МОСТОВЫЕ ИНВЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ СТОЕЧНЫЕ (МИК-С)
Стоечные конструкции
предназначаются для башенных частей вспомогательных опор, монтажных подмостей,
опор для надвижки, подкрановых эстакад, рабочих мостиков и др.
Комплект МИК-С состоит из 12
марок: 4 марки стоек длиной 2 и 4 м, 5 марок раскосов и распорок, одна
цельносварная марка ростверка, одна соединительная планка и один тип болта
диаметром 24 мм (см. таблицу).
Стойки запроектированы из
труб (ГОСТ 8731-66) с маркой стали 09Г2С, термически обработанной, с гарантией
ударной вязкости при температуре минус 40 °С и после механического старения.
На концах стойки снабжены фланцами для примыкания друг к другу и к
ростверкам и фасонками для присоединения раскосов, расположенными в четырех
плоскостях под углом 90° друг к другу. С одной стороны стоек фланцы развиты для
присоединения распорок. Раскосы (марка Л5) и распорки (марка Л6) могут
изготавливаться из труб или уголков 75×75×6 мм. На концах распорки
и раскосы имеют фасонки с отверстием для одного высокопрочного болта диаметром
24 мм и вспомогательным отверстием для наводки при монтаже.
Марка |
Эскиз марки |
Предельное усилие, тс |
Масса, кг |
Л-1 |
|
+10-100 |
227 |
Л -2 |
|
+10-100 |
136 |
Л-3 |
|
+5-44 |
147 |
Л-4 |
|
+5-44 |
100 |
Л-5 |
|
±11 |
45 |
Л-6 |
|
±11 |
33 |
Л-7 |
|
±11 |
94 |
Л-8 |
|
±11 |
84 |
Л-9 |
|
±11 |
68 |
Л-10 |
|
2,64 |
|
Л-11 |
|
1245 |
|
Л-12 |
|
0,65 |
Примечания.
1. Гибкость и предельные нагрузки марок Л-1 и Л-3 даны для свободной длины l=200 см (числитель) и l=400 см (знаменатель).
Нагрузка указана для стыка стоек одинакового диаметра.
2. В графе
расчетных усилий знаком «+» обозначены растягивающие усилия, знаком «-»
обозначены сжимающие усилия.
Рис. 1. Схема сборки опоры
из элементов МИК-С:
а — плоскостная секция; б — башенная опора; в — линейный элемент
Соединения элементов стоек,
распорок и раскосов осуществляются на высокопрочных болтах (ВПБ) диаметром 24
мм, закручиваемых обычным ключом с моментом порядка 20-30 кгс·м без специальной
обработки контактных поверхностей.
Марка ростверка состоит из
четырех сварных двутавров и двух швеллерных связей, объединенных на сварке.
Листовая сталь для сварных балок и фасонов принята марки 15ХСНД с гарантией
ударной вязкости при температуре минус 40 °С и после механического старения.
Из элементов стоек,
распорок, раскосов и ростверков собирается основной элемент МИК-С — башня из 4
(8) стоек размером в плане 2×2 (2,5×2,5) м и высотой, кратной 2 м
(рис. 1).
Отдельные башни могут
объединяться между собой в продольном и поперечном направлении с помощью
раскосов и распорок в пространственные конструкции опор неограниченного
размера. При этом расстояние между башнями может быть 2, 4 и 6 м.
Сборка башен может
производиться плоскостными и пространственными секциями, а также из отдельных
линейных элементов.
Приложение 6
МОСТОВЫЕ
ИНВЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПАКЕТНЫЕ (МИК-П)
Пакетные инвентарные
конструкции МИК-П предназначаются для применения в различных вспомогательных
сооружениях в комплекте со стоечными конструкциями МИК-С.
МИК-П рекомендуется
применять в рабочих мостиках, подмостях, пирсах, подкрановых эстакадах (рис. 1),
причалах, распределительных конструкциях на плавучих опорах и опорах для
надвижки. Факультативное применение МИК-П предусматривается: для перекрытия
прогалов над трубами; для перекрытия пролетов временных мостов на притрассовых
автодорогах; для перекрытия пролетов временных железнодорожных мостов при
строительстве на обходах; при восстановлении; в разгрузочных конструкциях (при
отсутствии ограничений по высоте).
МИК-П могут опираться как на
конструкции башен из МИК-С, так и на опоры любой другой конструкции.
Пакетные конструкции (см.
таблицу) изготовляют из сварных балок высотой 550 и 1040 мм, длиной 8000 и
11920 мм. Из отдельных балок могут устраиваться пролетные строения длиной 8,0;
11,92; 16,0; 19,92 м (в исключительных случаях 23,84 м).
Стыки балок — на накладках и
высокопрочных болтах диаметром 24 мм.
К стенкам балок приварены
через определенные расстояния полудиафрагмы, состоящие из вертикальных и
горизонтальных ребер, к которым приварен фланцевый лист.
Полудиафрагмы приварены в
одних марках с двух сторон, в других — с одной. С помощью полудиафрагм
отдельные балки объединяются в пространственную конструкцию из любого числа
балок, устанавливаемых с шагом 550 мм в поперечном направлении. Объединение
полудиафрагм осуществляется также высокопрочными болтами диаметром 24 мм.
При необходимости установки
балок с большим шагом в поперечном направлении между фланцевыми листами
полудиафрагм устанавливают набор инвентарных вставок требуемой ширины. Балки
могут объединяться также уголковыми продольными связями, прикрепляемыми к
горизонтальным фасонкам полудиафрагм. В фасонках устроены дугообразные прорези
с краями, очерченными по дугам окружностей, центры которых совмещены с центром
узла (точкой пересечения оси балки с осью полудиафрагмы). Такое решение узла
позволяет обеспечить центрировку диагональных связей при любом расстоянии между
балками.
Основные несущие элементы
МИК-П запроектированы из низколегированной стали марки 15ХСНД с гарантией
ударной вязкости при температуре минус 40 °С и после механического старения.
Рис. 1. Примерные монтажные
схемы пакетных пролетных строений:
а — под железнодорожную нагрузку; б — под автомобильную нагрузку; в — для подкрановых эстакад под козловой
кран К-451 (длиной 16 м)
Марка |
Назначение марки |
Эскиз марки |
Сортамент |
Характеристика элемента |
||
Iх-х, см4 |
Wбр x- x, см3 |
Масса, кг |
||||
П-1 |
Балки |
|
Лист |
57977 |
2108 |
1561 |
П-1a |
» |
|
Лист |
57977 |
2108 |
1802 |
П-2 |
» |
|
Лист |
57977 |
2108 |
1054 |
П-2 a |
» |
|
Лист |
57977 |
2108 |
1232 |
П-3 |
» |
|
Лист |
404433 |
7778 |
2921 |
П-3а |
» |
|
Лист |
404433 |
7778 |
3241 |
П-4 |
» |
|
Лист |
404433 |
7778 |
1915 |
П-4а |
» |
|
Лист |
404433 |
7778 |
2172 |
Продолжение
Марка |
Назначение марки |
Эскиз марки |
Сортамент |
Масса, кг |
П-9 (П-10) |
Диафрагмы |
|
δ 12 |
466 (196) |
П-11 (П-12) |
» |
|
δ 12, 16 |
371 (261) |
П-13 (П-15) |
» |
|
δ 12 |
90 (86) |
П-14 (П-16) |
» |
|
δ 12, 16 |
192 (158) |
П-17 |
» |
|
δ 12 |
566 |
от П-18 до П-24 |
Раскосы |
|
L 100×100×10 |
от 55,7 до 35,0 |
П-25 |
Накладки |
|
Лист δ 12 |
12 |
П-26 |
» |
|
Лист δ 12 |
4,0 |
П-27 |
» |
|
Лист δ 12 |
20 |
П-28 |
» |
|
Лист δ 16 |
48 |
П-29 |
» |
|
Лист δ 16 |
22 |
П-30 |
» |
|
Лист δ 12 |
28 |
П-31 |
Болт М27×100 |
— |
0,7 |
|
П-32 |
Ребра жесткости |
|
L 100×100×10 |
15,1 |
П-33 |
То же |
|
L 100×100×10 |
7,8 |
Приложение 7
Рис. 1. Схема универсального
понтона КС
Универсальные
металлические понтоны
Показатель |
Изм. |
КС-3 |
КС-63 |
Габаритные размеры: |
|||
длина |
м |
7,2 |
7,2 |
ширина |
» |
3,6 |
3,6 |
высота |
» |
1,8 |
1,8 |
Масса |
т |
5,9 |
5,96 |
Полное водоизмещение |
м3 |
45 |
45 |
Осадка от собственной массы |
м |
0,25 |
0,25 |
Грузоподъемность нормативная |
тс |
26,3 |
26,3 |
Предельные нагрузки (рис 1): |
|||
в узлах |
» |
46 |
47 |
по всем |
» |
31 |
32 |
в узлах |
» |
26 |
24 |
в узлах |
» |
26 |
28 |
в любой |
» |
2,5 |
4,0 |
Материал понтона |
Ст. 3 |
ГОСТ 380-60 |
|
Толщина обшивки, мм: |
|||
бортов и |
4 |
4 |
|
палубы и |
3 |
4 |
Предельные
усилия на понтон и на стык понтонов
Вид деформации |
Фактор, определяющий несущую способность |
КС-3 |
КС-63 |
|||
Мпр, тс·м |
Qпр, тс |
Мпр, тс·м |
Qпр, тс |
|||
Изгиб понтона в плоскости |
Прочность понтона |
см. график (рис. 2) |
||||
Прочность стыка |
546 |
138 |
575 |
138 |
||
Изгиб понтона в плоскости |
Прочность понтона |
см. график (рис. 3) |
||||
Прочность стыка |
608 |
207 |
608 |
276 |
||
Изгиб понтона в плоскости |
Прочность понтона и |
При наличии местной |
229* |
119* |
348* |
124* |
При отсутствии |
389* |
119* |
486* |
124* |
||
Изгиб понтона в плоскости |
Прочность понтона и |
При наличии местной |
148* |
238* |
430* |
248* |
При отсутствии |
792* |
238* |
993* |
248* |
Примечания.
1. Расчет понтона произведен на случай работы понтона как части плашкоута с
осадкой 1,8 и 3,6 м.
2. * Указаны
значения Мпр при Q=0 и Qпр
при М=0.
3. При
одновременном действии М и Q прочность понтона должна быть проверена расчетом в каждом
конкретном случае.
4. При
допущении замены понтонов КС-63 на КС-3 в расчете учитывается меньшее из двух
значений грузоподъемности.
Рис. 2. График предельных
усилий на понтон при изгибе в плоскости бортов и при наличии местной нагрузки
(гидростатического давления) W =1,8
тс/м2
Рис. 3. График предельных
усилий на понтон при изгибе в плоскости палубы:
1 — при отсутствии местной нагрузки; 2 — по изгибу кильсона при наличии местной нагрузки
(гидростатического давления) W=3,6 тс/м2; 3 — по прочности стыка; 4 — по прочности шпангоута; 5 — по местной устойчивости обшивки
палубы и днища при наличии гидростатического давления W=3,6 тс/м2
Рис. 4. Схема предельных
нагрузок на понтон при использовании его в конструкциях подмостей:
а — на узлы борта; б — на
узлы торца P1=50 тс при
условии постановки металлических вкладышей в горизонтальные коробки в месте
опирания
Приложение 8
ШПУНТОВЫЕ
СВАИ (сталь прокатная для шпунтовых свай)
Профиль |
ГОСТ |
Наименование |
Ширина, мм |
Толщина, мм |
Длина, м |
|
от |
до |
|||||
|
ГОСТ 4781-55* |
Сталь прокатная для шпунтовых Шпунтовая свая ШП-1 |
400 |
10 |
8 |
22 |
|
To же |
Сталь прокатная для шпунтовых Шпунтовая свая ШП-2 |
200 |
8 |
8 |
22 |
|
» |
Сталь прокатная для шпунтовых Шпунтовая корытная свая ШК-1 |
400 |
10 |
8 |
22 |
|
» |
Сталь прокатная для шпунтовых Шпунтовая корытная свая ШК-2 |
400 |
10 |
8 |
22 |
|
» |
Сталь прокатная для шпунтовых Сталь шпунтовая зетового |
400 |
9 |
8 |
22 |
|
» |
Сталь прокатная для шпунтовых Сталь шпунтовая зетового |
400 |
12 |
8 |
25 |
Характеристика
шпунтовых свай
Поперечное сечение шпунтовых свай |
Тип шпунтовых свай |
Вес пог. м шпунтовой сваи, кг |
Площадь сечения шпунтовой сваи, см2 |
Момент инерции |
Момент сопротивления |
Расчетная ширина шпунтовой сваи В, мм |
Толщина шпунтовой стенки Н, |
Толщина стенки сваи, d, мм |
||
отдельной шпунтовой сваи I x1, см4 |
пог. м шпунтовой стенки I x, см4 |
отдельной шпунтовой сваи W x1, см3 |
пог. м шпунтовой стенки Wх, см3 |
|||||||
|
ШП-1 |
64 |
82 |
332 |
961 |
73 |
188,5 |
400 |
— |
10 |
ШП-2 |
30 |
39 |
80 |
482 |
28 |
136 |
200 |
— |
8 |
|
|
ШК-1 |
50 |
64 |
730 |
3000 |
114 |
400 |
400 |
2×75 |
10 |
ШК-2 |
58 |
74 |
2243 |
10425 |
260 |
835 |
400 |
2×125 |
10 |
|
|
ШД-3 |
61 |
78 |
7600 |
19000 |
630 |
1570 |
400 |
240 |
9 |
ШД-5 |
93 |
119 |
20100 |
50250 |
1256 |
3140 |
400 |
320 |
12 |
|
|
Ларсен- III |
62 |
79,2 |
— |
23200 |
— |
1600 |
400 |
2×145 |
— |
Ларсен-IV |
74 |
94,3 |
4660 |
39600 |
405 |
2200 |
400 |
2×180 |
11 |
|
Ларсен-V |
100 |
127,6 |
6243 |
50943 |
461 |
2962 |
420 |
2×172 |
13 |
Приложение 9
ЗНАЧЕНИЯ
ОБЪЕМНЫХ ВЕСОВ И КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Наименование материалов |
Объемный вес материала, тс/м3 |
Сталь |
7,85 |
Чугун |
7,20 |
Свинец |
11,40 |
Алюминий и его сплавы |
2,70 |
Бетон вибрированный на гравии |
2,35 |
Железобетон (в зависимости от |
2,35 |
Кладка из тесаных или |
2,7 |
То же песчаника |
2,4 |
» известняка |
2,0 |
Кладка бутовая и бутобетонная |
2,0 |
на песчаниках и кварцитах |
2,2 |
на граните и базальте |
2,4 |
Кладка кирпичная |
1,8 |
Мастика асфальтовая |
1,6 |
Асфальтобетон песчаный |
2,0 |
» |
2,3 |
Балласт щебеночный |
1,7 |
То же с частями верхнего |
2,0 |
Сосна, ель, кедр: |
|
пропитанные |
0,7 |
непропитанные |
0,6 |
Дуб и лиственница: |
|
пропитанные |
0,9 |
непропитанные |
0,8 |
Шлакобетон |
1,8 |
Керамзитобетон |
1,6 |
Шлак |
0,6-0,8 |
Вата минеральная |
0,1-0,15 |
Плиты минераловатные |
0,1-0,2 |
Фанера клееная |
0,6 |
Плиты древесноволокнистые и |
1,0 |
Опилки |
0,25 |
Пенопласт |
0,08-0,15 |
Рубероид, пергамин, толь |
0,6 |
Снег |
0,3 |
Лед |
0,9 |
Примечание. Вес металла
сварных швов принимается 1,0 % от веса основного металла для болто-сварных и 2
% для сварных конструкций. Вес головок болтов, гаек, выступающих концов болтов
принимается равным 3 % от веса основного металла.
Пара трущихся тел |
Коэффициенты трения скольжения (при трогании с места) |
|||
Поверхности |
||||
сухие |
смоченные водой |
смазанные |
||
Сталь по стали (без обработки) |
0,20 |
0,45 |
0,15 |
|
Дерево по дереву: |
||||
при параллельных волокнах |
0,60 0,48 (для дуба) |
0,70 |
0,15 |
|
при взаимно перпендикулярных |
0,55 |
0,71 |
0,20 |
|
торцом |
0,45 |
|||
Дерево по стали |
0,50 |
0,65 |
0,20 |
|
» » льду |
0,04 |
— |
— |
|
» » грунту |
0,50-0,60 |
0,10-0,25 |
— |
|
» » бетону |
0,40 |
|||
Бетон по глине |
0,25 |
0,10 |
— |
|
» » суглинкам и супесям |
0,30 |
0,25 |
— |
|
» » песку |
0,40 |
0,25 |
— |
|
» » гравию и гальке |
0,50 |
— |
— |
|
» » скале |
0,60 |
— |
— |
|
» » бетону |
0,60 |
— |
— |
|
» » тиксотропной рубашке из |
— |
0,01 |
— |
|
Сталь по льду |
0,02 |
— |
— |
|
Полимерные прокладки по стали |
см. табл. 4 |
|||
Сталь по асфальту |
0,35 |
0,40 |
— |
|
Сталь по неопалубленной |
0,45 |
— |
0,25 |
|
Сталь по гладкой бетонной |
0,35 |
— |
0,20 |
|
Примечания.
1. Коэффициенты трения стали по стали указаны для малых давлений (до 20 кгс/см2).
Для обработанных поверхностей в стыках на высокопрочных болтах см. СНиП II- B.3-72.
2. При проверке устойчивости против скольжения
фундаментов вспомогательных сооружений следует руководствоваться также п. 7.61
настоящей «Инструкции».
Приложение 10
НОРМАТИВНЫЕ
ЗНАЧЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ ВЕСОВ γ (тс/м3), УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИЙ С (кгс/см2),
УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ0
а) Песчаных грунтов
Виды песков |
Характеристика грунтов |
Характеристика грунтов при коэффициенте пористости ε |
|||
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
||
Гравелистые и крупные |
с |
0,02 |
0,01 |
— |
— |
φ |
43 |
40 |
38 |
— |
|
γ |
2,05 |
1,95 |
1,90 |
— |
|
Средней крупности |
с |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
— |
φ |
40 |
38 |
35 |
— |
|
γ |
2,05 |
1,95 |
1,90 |
— |
|
Мелкие |
с |
0,06 |
0,04 |
0,02 |
— |
φ |
38 |
36 |
32 |
28 |
|
γ |
1,95 |
1,95 |
1,90 |
1,90 |
|
Пылеватые |
с |
0,08 |
0,06 |
0,04 |
0,02 |
φ |
36 |
34 |
30 |
26 |
|
γ |
1,95 |
1,95 |
1,90 |
1,90 |
Примечание. Для
насыпного грунта φ принимается на 5° ниже, а γ — на 10 % меньше.
б) Глинистых грунтов четвертичных отложений
Наименование грунтов и консистенция I L |
Характеристика грунтов |
Характеристика грунтов при коэффициенте пористости ε |
||||||
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
||
Супеси 0≤ I L≤0,25 |
γ |
2,10 |
2,00 |
1,95 |
— |
— |
— |
— |
с |
0,15 |
0,11 |
0,08 |
— |
— |
— |
— |
|
φ |
30 |
29 |
27 |
— |
— |
— |
— |
|
0,25≤ I L≤0,75 |
γ |
2,10 |
2,00 |
1,95 |
1,90 |
— |
— |
— |
с |
0,13 |
0,09 |
0,06 |
0,03 |
— |
— |
— |
|
φ |
28 |
26 |
24 |
21 |
— |
— |
— |
|
0,25≤ I L≤0,75 |
γ |
2,10 |
2,00 |
1,95 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
1,75 |
с |
0,47 |
0,37 |
0,31 |
0,25 |
0,22 |
0,19 |
0,15 |
|
φ |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
20 |
20 |
|
Суглинки 0,25≤ I L≤0,75 |
γ |
2,10 |
2,00 |
1,95 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
— |
с |
0,39 |
0,34 |
0,28 |
0,23 |
0,18 |
0,15 |
— |
|
φ |
24 |
23 |
22 |
21 |
19 |
17 |
— |
|
0,25≤ I L≤0,75 |
γ |
— |
— |
1,95 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
1,75 |
с |
— |
— |
0,25 |
0,20 |
0,16 |
0,14 |
0,12 |
|
φ |
— |
— |
19 |
18 |
16 |
14 |
12 |
|
0,25≤ I L≤0,75 |
γ |
— |
2,00 |
1,95 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
1,75 |
с |
— |
0,81 |
0,68 |
0,54 |
0,47 |
0,41 |
0,36 |
|
φ |
— |
21 |
20 |
19 |
18 |
16 |
14 |
|
Глины 0,25≤ I L≤0,75 |
γ |
— |
— |
1,95 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
1,75 |
с |
— |
— |
0,57 |
0,50 |
0,43 |
0,37 |
0,32 |
|
φ |
— |
— |
18 |
17 |
16 |
14 |
11 |
|
0,25≤ I L≤0,75 |
γ |
— |
— |
1,95 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
1,75 |
с |
— |
— |
0,45 |
0,41 |
0,36 |
0,33 |
0,29 |
|
φ |
— |
— |
15 |
14 |
12 |
10 |
7 |
Приложение 11
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
НОРМАТИВНОГО БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ НА ОГРАЖДЕНИЕ КОТЛОВАНА1
1 В настоящем приложении речь идет только о нормативных
величинах (давления, веса, нагрузки, характеристик грунта); в целях избежания
повторений слово «нормативное» далее опускается.
1. Давление воды на
ограждение котлована принимают распределенным по закону гидростатики. Давление
грунта (активное и пассивное) определяют по теории Кулона, учитывая сцепление в
суглинках и глинах.
2. Нормативное активное
давление и нормативное пассивное давление грунта определяют в зависимости от
нормативных характеристик грунта (объемного веса γ, угла внутреннего трения φ,
а для суглинков и глин также и от сцепления с),
устанавливаемых на основании данных инженерно-геологических изысканий с учетом
природного состояния грунта.
Для предварительных расчетов
допускается нормативные характеристики грунтов принимать по табл. прилож. 10.
3. При определении давлений
на ограждение допускается разнородные грунты, различающиеся значениями каждой
из характеристик (объемного веса γ,
угла внутреннего трения φ и
сцепления с) не более чем на 20 %,
рассматривать как однородный грунт со средневзвешенными значениями
характеристик
(1)
где γ i ,
φ i , c i
— значения γ, φ и c для i -го слоя грунта толщиной h i .
4. Если песок или супесь
расположены ниже поверхности воды, то горизонтальное давление на ограждение
следует определять, суммируя гидростатическое давление и активное или пассивное
давление взвешенного в воде грунта.
Объемный вес грунта во взвешенном
состоянии определяют по формуле
(2)
где ε
— коэффициент пористости грунта;
γ 0
— удельный вес грунта, принимаемый в среднем 2,7 тс/м3;
γ в =1
тс/м3 — объемный вес воды.
Допускается принимать γзв=1 тс/м3.
5. В
случаях, когда котлован разрабатывают на местности, не покрытой водой, и
превышение h ′в уровня
грунтовых вод над дном котлована составляет не более 2 м и не более трети
глубины котлована, допускается в расчете ограждений с одним или несколькими
ярусами распорных креплений определять прямой отпор грунта (пассивное давление
грунта со стороны котлована) с учетом трения грунта по стенке ограждения. Угол
трения грунта по стенке принимают равным
при h ′в>0;
при h ′в=0,
где φ
— угол внутреннего трения грунта в котловане.
В остальных случаях давление
грунта (активное и пассивное) на ограждение следует определять, принимая
δ=0.
6. Вертикальную нагрузку на
призме обрушения принимают:
а) от веса материалов и
возможной отсыпки грунта в виде равномерно распределенной нагрузки
интенсивностью, соответствующей предполагаемым проектным размерам материалов и
отсыпки, но не менее 1 тс/м2;
Рис. 1. Вертикальная
нагрузка на призме обрушения от автотранспорта
б) от строительного
оборудования, кранов, копров и транспортных средств, перемещающихся по рельсам,
— по паспортным данным, каталогам и справочникам (с учетом загружения, наиболее
неблагоприятного для рассчитываемой конструкции);
в) от автотранспорта,
проходящего по дороге, расположенной вдоль котлована, в виде полосовой нагрузки
р с шириной полосы 3,0 м для каждого
ряда машин (рис. 1).
Рис. 2. Вертикальная
нагрузка на призме обрушения от гусеничных и колесных кранов
При расстоянии b между краем котлована и
бровкой дороги b =3,0-2,0 м и весе машин до
25 т величина р принимается равной
2,0 тс/м2, при расстоянии 2,0-1,0 м – p =3,0 тс/м2 и при меньшем расстоянии — 4,0 тс/м2.
При расстоянии между дорогой и котлованом больше 3,0 м величина р=1,0 тс/м2. При весе машин
до 30 тс значения р увеличиваются в
1,2 раза; при весе до 45 тс — в 1,9 раза и весе 60 тс — в 2,5 раза;
г) от гусеничных и колесных
кранов, работающих в непосредственной близости от котлована, в виде полосовой
нагрузки р шириной 1,50 м (рис. 2).
Величина р принимается равной 3,0
тс/м2 при рабочем весе (собственный вес крана и максимального груза)
до 10 тс, 6,0 тс/м2 при рабочем весе 30 тс, 9,0 тс/м2 при
рабочем весе 50 тс и 12,0 тс/м2 при рабочем весе 70 тс
(промежуточные значения — по интерполяции);
д) от трамвая, проходящего
параллельно стенке, принимается в виде полосовой нагрузки, равной 1,5 тс/м2
при распределении ее на ширине 3,0 м;
е) от железнодорожного пути,
проходящего параллельно стенке ограждения, принимается в виде полосовой
нагрузки, распределенной на ширине 3,5 м с интенсивностью 28 тс/пог. м на
линиях, где проходит нагрузка, близкая к расчетной С14 (тяжелые транспортеры,
электровозы).
Допускается уменьшать
интенсивность нагрузки с учетом реально обращающейся нагрузки и рекомендаций
прилож. 12.
Рис. 3. К определению
эквивалентной нагрузки от однорельсовой тележки на призме обрушения
Рис. 4. К определению
эквивалентной нагрузки от двухрельсовой тележки на призме обрушения
7. При
определении активного давления на ограждение вертикальную нагрузку на призме
обрушения, распределенную в пределах двух площадок с общей осью, параллельной
стенке (рис. 3 и 4 ), приводят к эквивалентной нагрузке, распределенной по сплошной
полосе, имеющей неограниченную протяженность вдоль стенки и ширину b . Под размером b (шириной полосы
распределения эквивалентной нагрузки) понимают:
для рельсовой нагрузки —
длину полушпалы при однорельсовых тележках (см. рис. 3) или длину шпалы при
двухрельсовых тележках (см. рис. 4).
8. Интенсивность эквивалентной
нагрузки (см. п. 7)
определяют по формуле
(3)
где Q —
равнодействующая вертикальной нагрузки, распределенной на поверхности призмы
обрушения в пределах одной площадки или двух площадок b × f с общей осью, параллельной
стенке (см. рис. 3 и 4);
l — длина участка стенки, в
пределах которого на стенку действует боковое давление грунта от загружения
призмы обрушения этой вертикальной нагрузкой.
В случаях, когда нагрузка на
призме обрушения приложена по схемам рис. 3- 4 и при этом удовлетворяется
условие
(4)
принимают
(5)
в остальных случаях следует
принимать
(6)
где с —
для рельсовой нагрузки — база тележки крана, рабочего мостика или платформы
(см. рис. 3
и 4);
f — для рельсовой нагрузки —
длина распределения нагрузки рельсом (см. рис. 3 и 4), принимаемая равной 1 м;
a — расстояние от центра
площадки передачи нагрузки до стенки ограждения;
φ
— угол внутреннего трения грунта за стенкой.
Если в пределах высоты расположены слои
грунта с углами внутреннего трения, отличающимися друг от друга не более чем на
20 %, допускается принимать φ=φср, где φср — средневзвешенное
для глубины значение угла
внутреннего трения грунта.
При большем различии в
значениях углов внутреннего трения грунта длину l определяют на основе построения, показанного на рис. 5.
Рис. 5. К определению
эквивалентной нагрузки при наличии за стенкой нескольких слоев грунта,
отличающихся углами внутреннего трения
9. Если
поверхность грунта ограничена плоскостью и на ней равномерно распределена
нагрузка интенсивностью q , то активное давление песка или супеси на стенку ограждения принимают
изменяющимся по прямолинейному закону от значения p 1 на уровне верха стенок до значения р2
на глубину Н (рис. 6 ):
(7)
где γ
— объемный вес грунта;
λ а
— коэффициент активного давления грунта, определяемый выражением
(8)
φ
— угол внутреннего трения грунта;
α
— угол между плоскостью, ограничивающей поверхность грунта, и горизонтальной
плоскостью; правило знаков для угла α
показано на рис. 6.
При горизонтальной
поверхности грунта (α=0) и
отсутствии на ней нагрузки
(9)
10. В случаях, не охваченных
п. 9,
активное давление песка или супеси на стенку ограждения может быть определено
излагаемым ниже способом.
Находят равнодействующую
активного давления грунта — силу Е,
как наибольшее из значений Е i , подсчитанных по формуле
(10)
где G i — сумма веса G гр предполагаемой призмы обрушения ABC i
и равнодействующей расположенной над ней нагрузки (рис. 7, а);
Θ i — угол между предполагаемой
плоскостью обрушения и горизонтальной плоскостью.
Значение Θ i , которому соответствует
наибольшее значение E i , определенное по формуле ( 10), принимают за угол Θ между плоскостью обрушения и
горизонтальной плоскостью.
Силу Е рассматривают как сумму силы E гр от веса призмы обрушения и сил E q
от каждой из нагрузок1 на призме обрушения.
1
В целях упрощения рис. 7 на нем показана лишь одна нагрузка
интенсивностью q, распределенная на ширине b.
Силу E гр определяют по формуле
(11)
Рис. 6. К определению
активного давления песка или супеси на стенку ограждения в случае, если
поверхность грунта ограничена плоскостью и на ней равномерно распределена
нагрузка
Принимают, что сила E гр является равнодействующей
давлений, эпюра которых имеет вид прямоугольника (см. рис. 7, б).
Силу Eq от нагрузки q,
расположенной на призме обрушения и распределенной по ширине b ,
определяют по формуле
(12)
Принимают, что сила Eq является равнодействующей
давления на стенку, равномерно распределенного между точками А1 и А2 на пересечении со стенкой прямых, проведенных
параллельно следу плоскости обрушения из начала и конца участка, в пределах
которого действует нагрузка q (см.
рис. 7,
б). Если плоскость обрушения делит
участок, на котором расположена нагрузка q,
то за конец участка следует принимать след пересечения плоскости обрушения с
поверхностью грунта.
Рис. 7. К определению
активного давления песка или супеси на стенку ограждений при произвольном
очертании поверхности грунта и расположении на ней нагрузки
11. Если поверхность грунта
горизонтальна и на ней равномерно распределена нагрузка интенсивностью q, то активное давление грунта из
нескольких слоев песка или супеси в пределах каждого ( i -го) слоя принимают
изменяющимся прямолинейно от давления p i , на уровне кровли этого
слоя до давления p ′ i
на уровне его подошвы (рис. 8):
(13)
где h i — толщина i -го слоя грунта с объемным весом γ i
и углом внутреннего трения φ i ;
— коэффициент активного
давления грунта i-го слоя.
12. Активное давление
суглинка или глины допускается определять, учитывая сцепление грунта с путем
уменьшения ординат эпюры, построенной как для несвязного грунта по объемному
весу γ и углу φ внутреннего трения суглинка или глины) на величину,
которая при плоской поверхности грунта, наклоненной к горизонту под углом а,
определяется выражением
(14)
где λа
— коэффициент активного давления грунта, определяемый по формуле ( 8).
Рис. 8. К определению
активного давления грунта из нескольких слоев песка или супеси на стенку
ограждения
В пределах участка, на
котором велечина рс
превышает ординаты активного давления, вычисленные как для несвязного грунта, активное
давление суглинка или глины не учитывают.
Построение эпюры активного
давления однородного грунта в виде суглинка или глины показано на рис. 9.
В случае разнородного грунта
уменьшение активного давления за счет сцепления учитывают в пределах каждого
слоя суглинка или глины, определяя величину рс
по формуле ( 14)
по характеристикам φ и с соответствующего слоя.
При горизонтальной
поверхности грунта (α=0) формула
( 14)
может быть представлена в виде
(15)
13. Эпюру пассивного
давления супеси или песка на стенку принимают в виде треугольника с наибольшей
ординатой (рис. 10):
(16)
где λп
— коэффициент пассивного давления грунта, определяемый выражением
(17)
Угол δ трения грунта по
стенке следует принимать по п. 5. При δ=0 формула ( 17) упрощается и принимает вид
(18)
14. Ординаты эпюры
пассивного давления суглинка или глины на стенку (рис. 11) получают суммированием
соответствующих ординат двух эпюр: эпюры, построенной как для несвязного грунта
(по значению угла φ внутреннего
трения суглинка или глины) и эпюры с ординатами, равными .
Рис. 9. К определению
активного давления суглинка или глины
Рис. 10. Эпюра пассивного
давления песка или супеси на стенку ограждения
Для поверхностного слоя, где
возможно нарушение структуры суглинка или глины, расчетное сцепление с принимают уменьшающимся по линейному
закону от полной величины (определяемой по п. 2)
на глубине 1,0 м до нуля у поверхности грунта.
15. При проектировании
замкнутых в плане ограждений узких и глубоких котлованов, расположенных в сухих
грунтах с углом внутреннего трения более 30°, допускается учитывать снижение
активного давления грунта за счет пространственных условий работы.
Рис. 11. Эпюра пассивного
давления суглинка или глины на стенку ограждения
Снижение учитывается
коэффициентом η, вводимым к
величине давления Е от собственного
веса грунта. Коэффициент η следует
принимать равным 0,7 при и 1,0 при k ≥2 (В — наибольший размер в плане и Н — глубина котлована). При значениях
0,5< k <2 величина его принимается по интерполяции.
Приложение
12
ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ
НАГРУЗКИ k (в тс/м пути) ОТ КОНСОЛЬНЫХ КРАНОВ
И ОБРАЩАЮЩЕГОСЯ НА СЕТИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
1. Изгибающие моменты в
середине пролета разрезных балочных пролетных строений, возникающие при проходе
по ним консольных кранов ГЭПК-130 и ГЭК-80 с блоками железобетонных пролетных
строений, определяются по эквивалентным равномерно распределенным нагрузкам k в тс/м пути при α=0,5 (для линий влияния треугольного очертания), приведенным
в табл. 1.
Таблица 1
Расчетная длина загружаемого пролета λ, м |
Эквивалентные нагрузки k в тс/м пути от консольных кранов |
||||||
ГЭПК-130 |
ГЭК-80 |
||||||
с блоками пролетных |
|||||||
50 16,5 |
60 18,7 |
85 |
108 27,6 |
50 (45)* 16,5 |
60 (60) |
85 (75) |
|
15,8 |
19,7 |
20,1 |
21,0 |
21,8 |
16,0 |
16,5 |
19,0 |
18,0 |
19,4 |
19,8 |
20,6 |
21,4 |
15,1 |
15,5 |
17,9 |
22,9 |
18,8 |
19,2 |
20,2 |
— |
13,1 |
13,5 |
15,5 |
26,9 |
18,5 |
18,8 |
19,7 |
20,4 |
— |
— |
— |
Давление осей крана, тс |
34,4 |
35,1 |
36,7 |
38,1 |
28,0 |
29,0 |
33,6 |
* Вес блоков указан с
учетом строповочных приспособлений. В скобках дан вес противовесов.
Здесь — положение вершины
линии влияния,
где а —
проекция наименьшего расстояния от вершины линии влияния, м;
λ
— длина загружения линии влияния, м.
Опорные реакции допускается
определять по упомянутым табличным значениям эквивалентных нагрузок, увеличенным
на 15 %.
Схема строповки блоков
принята по действующим типовым проектам сборных пролетных строений (с
нормальной высотой) из предварительно напряженного железобетона.
2. Схемы наиболее часто
обращающегося на нашей сети подвижного состава, а также схемы строящихся
восьмиосных цистерн (в габарите для цистерн — Тц) и тепловозов шестиосных (в одной секции) приведены
на рисунке. Характеристики каждой из единиц подвижного состава помещены в табл.
2.
Таблица 2
Подвижной состав |
Характеристики единиц |
|||||
число осей |
грузоподъемность, тс |
нагрузка от оси на |
длина по осям сцепления |
нагрузка на погонный метр |
||
Обращающиеся |
хоппер-дозатор |
4 |
60 |
20,64 |
10,87 |
7,60 |
полувагон |
6 |
94 |
20,90 |
16,40 |
7,65 |
|
полувагон |
8 |
125 |
21,00 |
20,24 |
8,30 |
|
тепловоз ТЭ3 |
6 (в секции) |
— |
21,00 |
16,974 |
7,42 |
|
Строящиеся |
цистерна |
8 |
125 |
22,00 |
18,69 |
9,42 |
тепловоз ТЭ121 |
6 (в секции) |
— |
25,00 |
22,00 |
6,82 |
3. Эквивалентные нагрузки k в тс/м пути от воздействия приведенных
на рисунке схем для загружения линий влияния треугольного очертания (при α=0 и α=0,5) от однотипных вагонов приведены в табл. 3, а от
ряда тепловозов ТЭ3 и ТЭ121 (без учета вагонной нагрузки) — в табл. 4.
Таблица 3
Длина загружения λ, м |
Эквивалентные нагрузки k в тс/м пути |
|||||||
от обращающихся |
от строящейся восьмиосной |
|||||||
4 |
6 |
8 |
||||||
α=0 |
α=0,5 |
α=0 |
α=0,5 |
α=0 |
α=0,5 |
α=0 |
α=0,5 |
|
1 |
44,00 |
44,00 |
44,00 |
44,00 |
44,00 |
44,00 |
44,00 |
44,00 |
2 |
23,65 |
22,00 |
27,50 |
22,00 |
29,15 |
22,00 |
29,15 |
22,00 |
3 |
20,29 |
14,67 |
22,00 |
16,50 |
22,73 |
17,62 |
22,73 |
17,62 |
4 |
16,91 |
13,00 |
20,63 |
16,50 |
20,49 |
15,40 |
20,49 |
15,40 |
5 |
15,72 |
11,69 |
18,48 |
15,84 |
18,39 |
15,14 |
18,39 |
15,14 |
6 |
14,58 |
11,68 |
16,55 |
14,67 |
16,99 |
14,18 |
16,99 |
14,18 |
7 |
14,24 |
11,28 |
15,75 |
13,47 |
16,07 |
13,65 |
16,07 |
13,65 |
8 |
13,65 |
10,70 |
15,18 |
12,38 |
15,06 |
13,20 |
15,06 |
13,20 |
9 |
12,96 |
10,39 |
14,73 |
11,50 |
14,52 |
12,60 |
14,52 |
12,60 |
10 |
12,26 |
10,17 |
14,57 |
11,51 |
13,96 |
11,99 |
13,96 |
11,99 |
12 |
11,30 |
9,51 |
13,79 |
11,07 |
13,55 |
11,39 |
13,55 |
11,39 |
14 |
10,84 |
8,94 |
12,82 |
10,83 |
13,27 |
11,00 |
13,27 |
11,00 |
16 |
10,52 |
8,56 |
11,88 |
10,35 |
12,91 |
10,83 |
12,91 |
10,83 |
18 |
10,35 |
8,26 |
11,24 |
9,81 |
12,37 |
10,68 |
12,37 |
10,68 |
20 |
10,15 |
8,23 |
10,94 |
9,27 |
11,78 |
10,41 |
11,93 |
10,41 |
25 |
9,64 |
8,19 |
10,43 |
8,49 |
11,00 |
9,54 |
11,42 |
9,77 |
30 |
9,44 |
8,28 |
10,16 |
8,12 |
10,64 |
9,08 |
11,08 |
9,66 |
35 |
9,20 |
8,23 |
9,72 |
8,10 |
10,50 |
8,84 |
10,95 |
9,46 |
40 |
9,09 |
8,13 |
9,52 |
8,22 |
10,24 |
8,72 |
10,67 |
9,45 |
45 |
8,94 |
8,12 |
9,43 |
8,27 |
10,01 |
8,77 |
10,54 |
9,45 |
50 |
8,87 |
8,16 |
9,24 |
8,28 |
9,89 |
8,83 |
10,44 |
9,51 |
60 |
8,74 |
8,12 |
9,07 |
8,11 |
9,72 |
8,89 |
10,26 |
9,51 |
70 |
8,65 |
8,12 |
8,90 |
8,08 |
9,55 |
8,77 |
10,16 |
9,43 |
80 |
8,59 |
8,12 |
8,81 |
8,14 |
9,47 |
8,70 |
10,05 |
9,42 |
90 |
8,53 |
8,10 |
8,71 |
8,08 |
9,36 |
8,73 |
10,00 |
9,46 |
100 |
8,48 |
8,11 |
8,64 |
8,06 |
9,31 |
8,75 |
9,93 |
9,42 |
Примечания.
1. Осевое давление при определении эквивалентных нагрузок для обращающихся вагонов
условно принято таким же, как и у строящихся, равным 22 тс.
2. При учете
распределения сосредоточенного давления элементами верхнего строения пути
величины k принимаются не более:
22 тс/м пути при
передаче давления мостовой поперечиной и при непосредственном прикреплении
рельсов к пролетному строению;
17 тс/м пути
при передаче давления через балласт (и при расчете подпорных стен).
Таблица 4
Длина загруження λ, м |
Эквивалентные нагрузки k в тс/м пути от тепловозов |
|||
ТЭ3 (давление оси 21 тс) |
ТЭ121 (давление оси 25 |
|||
α=0 |
α=0,5 |
α=0 |
α=0,5 |
|
1 |
42,00 |
42,00 |
50,00 |
50,00 |
2 |
21,00 |
21,00 |
25,00 |
25,00 |
3 |
18,20 |
14,00 |
21,39 |
16,67 |
4 |
15,49 |
11,42 |
18,28 |
13,37 |
5 |
14,62 |
11,09 |
17,10 |
12,80 |
6 |
13,65 |
11,20 |
16,04 |
13,06 |
7 |
12,60 |
10,80 |
14,85 |
12,65 |
8 |
11,62 |
10,24 |
13,71 |
12,03 |
9 |
11,06 |
9,64 |
12,69 |
11,36 |
10 |
10,64 |
9,07 |
11,98 |
10,70 |
12 |
10,17 |
8,05 |
11,18 |
9,51 |
14 |
9,92 |
7,73 |
10,79 |
8,52 |
16 |
9,56 |
7,56 |
10,61 |
8,13 |
18 |
9,24 |
7,53 |
10,23 |
7,96 |
20 |
9,05 |
7,57 |
9,79 |
7,80 |
25 |
8,74 |
7,71 |
8,97 |
7,41 |
30 |
8,53 |
7,48 |
8,66 |
7,14 |
35 |
8,36 |
7,45 |
8,39 |
7,12 |
40 |
8,26 |
7,51 |
8,27 |
6,88 |
45 |
8,15 |
7,49 |
8,04 |
6,84 |
50 |
8,09 |
7,44 |
7,92 |
6,87 |
60 |
7,97 |
7,47 |
7,76 |
6,91 |
70 |
7,89 |
7,43 |
7,60 |
6,86 |
80 |
7,83 |
7,44 |
7,51 |
6,87 |
90 |
7,79 |
7,44 |
7,43 |
6,83 |
100 |
7,75 |
7,43 |
7,37 |
6,86 |
Примечание.
Ограничения величин эквивалентных нагрузок k в тс/м пути принимаются
такие же, как и для вагонов с осевым давлением 22 тс.
Приложение 13
СХЕМЫ РАЙОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ СССР
ПО ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКЕ
Схемы осевых нагрузок
подвижного состава:
а — обращающиеся вагоны: четырехосный хоппер-дозатор,
цельнометаллические шести- и восьмиосные полувагоны; б — строящиеся восьмиосные цистерны; в — обращающиеся тепловозы ТЭ3; г
— строящиеся тепловозы ТЭ-121
П риложение 14
МОМЕНТЫ
ИНЕРЦИИ ПЛАВУЧЕЙ ОПОРЫ ИЗ ПОНТОНОВ КС
Схема плашкоута опоры |
Моменты инерции площади плашкоута |
|
1. При балластировке Момент
Момент
|
|
2. При Момент
Момент
где — при условии |
Принятые обозначения:
а и
b — размеры понтона,
соответственно вдоль оси Х—Х и У—У;
n и n 1 — число понтонов,
соответственно вдоль оси Х—Х и У—У:
т —
общее количество балластируемых понтонов в опоре;
ω
— площадь поверхности водного балласта в одном понтоне;
i x п
и i y п
— моменты инерции площади ω
относительно собственных осей x п и уп параллельных соответствующим осям плашкоута опоры;
l x и l у
— расстояния от центра тяжести площади ω
каждого балластируемого понтона соответственно до оси наклонения У—У
и X — X ;
k
— коэффициент, учитывающий влияние разобщения балластируемых понтонов от
воздухопроводной сети. При сообщении внутреннего пространства понтонов с
наружным воздухом k =1;
λ — разность
уровней воды внутри понтона и снаружи для рассматриваемого положения плавучей
опоры, м;
t — высота надводного борта для
рассматриваемого положения плавучей опоры, м.
Приложение 15
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
В ПЛАВУЧИХ ОПОРАХ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ ΔМ И
ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ Δ Q ОТ ВОЛНОВОЙ НАГРУЗКИ
Дополнительный волновой
изгибающий момент Δ М (в т c ·м)
вычисляется по формуле
где k н — коэффициент полноты
водоизмещения;
L — длина плашкоута в уровне
ватерлинии, м;
В —
ширина плашкоута в уровне ватерлинии по миделю, м;
h — расчетная
высота волны во время перевозки пролетных строений, м.
Расчетная высота волны
должна назначаться на основании данных местного пароходства, относящихся к
району перемещения плавучих опор при строительстве данного моста, и приниматься
не менее 0,6 м.
Коэффициент k 0 вычисляется по формуле
Коэффициент k 1 , в зависимости от длины
судна L, принимается равным:
при длине судна 20 м —
0,0123;
при длине судна 40 м —
0,0101;
при длине судна 60 м —
0,0085;
при длине судна 100 м —
0,0061.
При промежуточных значениях L коэффициент k 1 определяется по
интерполяции.
Коэффициент k 2 вычисляется по формуле
где Тн
— осадка судна носом, м.
Эпюра дополнительного волнового
изгибающего момента Δ М принимается по рис. 1.
Рис. 1. Эпюра момента Δ М
от волновой нагрузки
Дополнительная волновая
перерезывающая сила ΔQ (в тс),
определяется по формуле
Рис. 2. Эпюра поперечной
силы Δ Q от волновой нагрузки
Эпюра дополнительной
волновой перерезывающей силы ΔQ
принимается по рис. 2.
Приложение 16
РАСЧЕТ
СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
1. Расчет свайных фундаментов, не усиленных каркасом
1. Свайные фундаменты
рассчитываются с использованием прямоугольной системы координат хО z (рис. 1,
а). Ее начало совмещается с точкой О, расположенной в уровне низа
конструкции, объединяющей головы свай. В случае симметричной плоской расчетной
схемы фундамента эта точка принимается на вертикальной оси симметрии схемы; в
случае несимметричной плоской расчетной схемы фундамента с одними вертикальными
сваями — на вертикали, проходящей через центр тяжести поперечных сечений всех
свай, а в остальных случаях — произвольно. Ось х — горизонтальна и направлена вправо; ось z вертикальна и направлена
вниз.
Рис. 1. К расчету свайных
фундаментов, не усиленных каркасом:
а — плоская расчетная схема фундамента; б — усилия, действующие на сваю
фундамента
2. Положение каждой ( i -ой) сваи на плоской
расчетной схеме определяется координатой x i точки пересечения оси сваи
с осью х и углом φ i между осью сваи и
вертикалью; угол φ i
положителен, когда ось сваи расположена справа от проведенной через ее голову
вертикали (см. рис. 1, а).
3.
Действующие на фундамент внешние нагрузки приводятся к точке О и раскладываются на силы Нх и Р z , направленные вдоль осей х и z соответственно, и момент M 0 относительно точки О. Силы Нх и Р z положительны, когда их
направления совпадают с положительными направлениями осей x и z соответственно: момент М0 положителен, когда он действует
по часовой стрелке (см. рис. 1 , а).
4. В
общем случае поступательные смещения а
и с низа конструкции, объединяющей
головы свай, в направлении осей x и z соответственно и угол β
ее поворота относительно точки О
определяется в результате решения системы канонических уравнений:
(1)
где r aa , r ac , …, r ββ — коэффициенты канонических
уравнений, определяемые согласно п. 5.
В случае симметричной плоской
расчетной схемы фундамента, а также в случае несимметричной плоской расчетной
схемы, но при наличии только вертикальных свай (закрепление верхних и нижних
концов свай может быть любым) система уравнений ( 1) упрощается и ее решение
может быть представлено в виде:
(2)
где
(3)
Смещения а и с
положительны, когда их направления совпадают с положительными направлениями
осей х и z соответственно: угол β положителен, когда поворот
конструкции, объединяющей головы свай, вокруг точки О происходит по часовой стрелке.
5. Величины r aa , r ac , …, r ββ в общем случае расчета
определяются по формулам:
(4)
где
(5)
ρ 1 ,
ρ2, ρ3 и ρ4 — характеристики
жесткости свай, определяемые согласно пп. 6 и 7;
k i — число свай в ряду, который на плоскую расчетную
схему проектируется как одна (i-я)
свая;
n об — общее число свай в
фундаменте.
В формулах ( 4) знаки
Σ означают суммирование по всем рядам свай (по всем n сваям на плоской расчетной
схеме фундамента).
В частном случае, когда
рассчитывается фундамент с одними вертикальными сваями, формулы ( 4)
упрощаются и принимают вид:
(6)
6.
Величину ρ1 (см. п. 5 ) следует определять по
формулам:
а) в случаях опирания свай
на скальную породу, крупнообломочный грунт или на грунт, мерзлое состояние
которого сохраняется в течение всего периода эксплуатации временного
сооружения,
(7)
б) в остальных случаях
(8)
где EF —
жесткость поперечного сечения сваи при сжатии;
l 0 — длина участка сваи,
расположенного выше расчетной поверхности грунта (в качестве l 0 можно принимать расстояние
по вертикали от расчетной поверхности грунта до низа конструкции, объединяющей головы
свай);
h — глубина погружения сваи,
считая от расчетной поверхности грунта;
Р —
несущая способность одиночной сваи при сжатии.
В формулу (
следует подставлять EF и Р в тс, l 0 в м; при этом значение ρ1 будет выражено в тс/м.
7.
Величины ρ2, ρ3 и ρ4 (см. п. 5 ) определяются по формулам,
приведенным в табл. 1 , в зависимости от вида закрепления сваи вверху и внизу, принимаемого в
соответствии с пп. 7.66 — 7.68 Инструкции. В этих формулах: EI — жесткость поперечного сечения ствола сваи при изгибе; l м — длина изгиба сваи, принимаемая по п. 7.75 Инструкции.
8. Продольное усилие N , поперечное усилие Q и момент М, действующие на голову сваи i -го ряда, определяются по
формулам:
(9)
Таблица
1
Величины ρ |
Формулы для определения |
|||
вверху и внизу заделки |
вверху — шарнир; внизу — |
вверху и внизу шарниры |
вверху – заделка; внизу — |
|
ρ 2 |
12EI lм 3 |
3EI lм 3 |
0 |
3EI lм 3 |
ρ 3 |
6EI |
0 |
0 |
3EI lм 2 |
ρ 4 |
4EI lм |
0 |
0 |
3EI lм |
Для вертикальных свай sinφi =0, cosφi =1 и, следовательно,
(10)
Положительные направления
усилий H, Q и М показаны на рис. 1, б.
9. Если при расчете
фундамента принимается, что сваи внизу имеют жесткую заделку (см. п. 7.67
Инструкции), то наибольший изгибающий момент М1, действующий в поперечном сечении сваи на ее участке,
расположенном в грунте, может быть определен по формуле
(11)
где l 0 , η1, η
и d — величины, поясненные в
пп. 7.69,
7.72
и 7.73
Инструкции.
2. Расчет
свайных фундаментов, усиленных каркасом
10. Свайные фундаменты,
усиленные каркасом, рекомендуется рассчитывать с использованием системы
координат хО z с
началом в точке О, расположенной на
уровне подошвы плиты или низа балок ростверка в центре тяжести поперечных
сечений всех свай; ось х
горизонтальна, ось z
вертикальна (рис. 2, а).
Приведение внешней нагрузки к точке О,
разложение ее на составляющие Нх, Р z и M 0 , неизвестные перемещения a и β плиты или балок ростверка и правила знаков для всех этих
величин принимаются теми же, что и при расчете свайных фундаментов, не
усиленных каркасом (см. пп. 3 и 4)). Вертикальное смещение с точки О плиты или балок
ростверка может не определяться.
Рис. 2. К расчету свайных
фундаментов, усиленных каркасом:
а — плоская расчетная схема фундамента; б — усилия, действующие на сваю
фундамента; 1 — плита или балки
ростверка; 2 — решетка каркаса
11.
Перемещения a и β определяются по
формулам ( 2 ) и ( 3 ). Входящие в эти формулы величины следует определять, пользуясь
выражениями:
(12)
где n об — общее число свай в
фундаменте;
b —
расстояние от подошвы плиты или низа балок ростверка до решетки каркаса (высота
каркаса);
k i
— число свай в ряду, который на плоскую расчетную схему проектируется как одна
( i -я) свая;
ρ 1 — величина, определяемая
согласно п. 6;
и — величины,
определяемые по формулам, приведенным в табл. 2, и различающиеся в зависимости
от вида закрепления свай вверху и внизу, принимаемого по пп. 7.66 и 7.67
Инструкции.
Таблица 2
Вид закрепления сваи |
Формулы для определения |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Вверху и внизу заделки |
|
|
|
|
|
|
Вверху — шарнир, внизу — заделка |
0 |
|
|
0 |
|
|
Вверху и внизу шарниры |
0 |
|
|
0 |
|
|
Вверху — заделка, внизу — шарнир |
|
|
|
|
|
|
В формулах, приведенных в
табл. 2,
EI — жесткость поперечного
сечения ствола сваи при изгибе, l м
— длина
изгиба сваи, определяемая по п. 7.75 Инструкции.
12 . Продольное усилие N, поперечное усилие Q и момент М, действующие со
стороны плиты или балок ростверка на голову сваи i -г o ряда, а также усилие Н,
передаваемое со стороны решетки каркаса на сваю, определяются по формулам
(13)
Положительные направления
усилий N , Q, М и H ,
действующих на сваю, показаны на рис. 2, б.
13. Если при расчете
фундамента принимается, что сваи внизу имеют жесткую заделку (см. п. 7.67),
то наибольший изгибающий момент M 1 , действующий в поперечном
сечении сваи на ее участке, расположенном в грунте, может быть определен по
формуле
(14)
где величины d , l 0 , η, и η1
пояснены в пп. 7.69,
7.72
и 7.73
Инструкции;
остальные величины — в пп. 11 и 12.
14. Свободную длину l с сваи следует принимать
равной меньшей из величин, получаемых по формулам:
а) если согласно п. 7.67
Инструкции принимается, что свая в нижней части имеет жесткую заделку,
и ;
б) если согласно п. 7.67
Инструкции принимается, что свая шарнирно закреплена в грунте,
и ,
где l м и b — соответственно длина
изгиба сваи и высота каркаса.
Приложение
17
УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СТАЛИ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Расчетная температура в ºС |
Класс стали |
Марка стали |
Толщина листового, сортового и фасонного проката в мм |
ГОСТ или ТУ на поставку |
Примечания |
||
Группа I |
С38/23 |
||||||
ВСт. 3Гпс5 |
от 5 до 30 |
ГОСТ 380-71* |
|||||
ВСт. 3сп5 |
» 5 » 25 |
ГОСТ 380-71* |
|||||
М16С |
» 26 » 40 |
ГОСТ 6713-53 |
Ударная вязкость |
||||
t≥-40 |
С44/29 |
ВСт. Тпс |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
||
09Г2С-12 |
» 21 » 60 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
09Г2С-12 |
от 4 до 20 |
ГОСТ |
||||
10Г2С1-12 |
» 4 » 11 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1Д-12 |
» 12 » 40 |
ГОСТ |
|||||
15ХСНД 12 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
14Г2-12 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
Применяется только |
||||
С52/40 |
10Г2С1-12 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
|||
10ХСНД-12 |
» 4 » 15 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
10ХСНД-12 |
» 4 » 40 |
ГОСТ |
|||||
14Г2АФ-12 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
15Г2АФДпс-12 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
-40> t≥-65 |
С44/29 |
09Г2С-15 |
oт 21 до 60 |
ГОСТ |
|||
С46/33 |
09Г2С-15 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
||||
09Г2С-15 |
» 4 » 20 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-15 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
10ХСНД-15 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
С52/40 |
10ХСНД-15 |
» 4 » 40 |
ГОСТ |
||||
14Г2АФ-15 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
15Г2АФДпс-15 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
Группа II |
С38/23 |
ВСт. 3пс6 |
от 5 до 10 |
ГОСТ 380-71* |
|||
ВСт. 3Гпс5 |
» 11 » 30 |
ГОСТ 380-71* |
|||||
t≥-40 |
ВСт. 3сп5 |
» 11 » 25 |
ГОСТ 380-71* |
||||
09Г2С-12 |
» 61 » 160 |
ГОСТ |
|||||
С44/29 |
ВСт. Тпс |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
|||
14Г2-12 |
от 4 до 22 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-12 |
» 4 » 11 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
10Г2С1Д-12 |
» 12 » 40 |
ГОСТ 19281(2)-73 |
||||
15ХСНД-12 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
10ХНДП-12 |
» 4 » 8 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-12 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
10ХСНД-12 |
» 4 » 15 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
С52/40 |
10ХСНД-12 |
» 4 » 40 |
ГОСТ |
||||
14Г2АФ-12 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
t≥-40 |
С60/45 |
15Г2АФДпс-12 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
|||
16Г2АФ-12 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
18Г2АФпс-12 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г. |
||||
15Г2СФ-12 |
» 10 » 32 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
-40> t≥-65 |
С38/23 |
09Г2С-15 |
от 61 до 160 |
ГОСТ |
|||
С44/29 |
09Г2С-15 |
» 21 » 60 |
ГОСТ |
||||
С46/33 |
09Г2С-15 |
от 4 до 11 |
ГОСТ 19281-73 |
||||
09Г2С-15 |
» 4 » 20 |
ГОСТ |
|||||
19Г2С1-15 |
» 4 » 11 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1Д-15 |
от 12 до 60 |
ГОСТ |
|||||
15ХСНД-15 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
15ХСНД-15 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
-40> t≥-65 |
С52/40 |
10Г2С1-15 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
||
10ХСНД-15 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
10ХСНД-15 |
» 4 » 40 |
ГОСТ |
|||||
14Г2АФ-15 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
15Г2АФДпс-15 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
-40> t≥-65 |
С60/45 |
16Г2АФ-15 |
от 4 до 50 |
ГОСТ |
|||
18Г2АФпс-15 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г. |
||||
Группа III t≥-30 |
С38/23 |
ВСт. 3пс6 |
от 5 до 25 |
ГОСТ 380-71* |
|||
-30> t≥-40 |
С38/23 |
ВСт. 3пс6 |
от 5 до 10 |
ГОСТ 380-71* |
|||
ВСт. 3Гпс5 |
» 11 » 30 |
ГОСТ 380-71* |
|||||
ВСт. 3сп5 |
» 11 » 25 |
ГОСТ 380-71* |
|||||
t≥-40 |
С44/29 |
ВСт. Тпс |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
||
С46/33 |
14Г2-6 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
||||
10ХНДП-6 |
» 4 » 9 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
10ХНДП |
» 10 » 12 |
ТУ ТУ |
Ударная вязкость |
|||
10Г2С1-6 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
14Г2АФ-6 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
15Г2АФДпс-6 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
С52/40 |
15Г2СФ-6 |
» 4 » 20 |
ГОСТ 19281-73 |
||||
15Г2СФ-6 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г. |
||||
16Г2АФ-6 |
от 4 до 50 |
ГОСТ |
|||||
С60/45 |
15Г2СФ-6 |
» 10 » 32 |
ГОСТ |
Сталь |
|||
t≥-40 |
С70/60 |
18Г2АФпс-6 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г. |
||
12Г2СМФ |
» 10 » 32 |
ТУ |
Ударная вязкость при |
||||
-40> t≥-65 |
С44/29 |
09Г2-12 |
от 4 до 10 |
ГОСТ |
|||
09Г2С-15 |
» 21 » 60 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
09Г2С-12 |
от 4 до 11 |
ГОСТ 19281-73 |
||||
09Г2С-12 |
» 4 » 9 |
ГОСТ |
|||||
09Г2С-15 |
» 10 » 20 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-15 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
10Г2С1-15 |
» 4 » 60 |
ГОСТ |
|||||
15ХСНД-15 |
от 4 до 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
15ХСНД-15 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-15 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
10ХСНД-15 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
10ХСНД-15 |
» 4 » 40 |
ГОСТ |
|||||
С52/40 |
14Г2АФ-15 |
от 4 до 50 |
ГОСТ |
||||
15Г2АФДпс-15 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
16Г2АФ-15 |
от 4 до 50 |
ГОСТ |
|||||
С60/45 |
18Г2АФпс-15 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г. |
|||
Группа IV t≥-30 |
С38/23 |
ВСт. 3кп2 |
от 4 до 40 |
ГОСТ 380-71* |
|||
ВСт. 3кп2 |
» 41 »160 |
ГОСТ 380-71* |
Применяется только |
||||
С44/29 |
ВСт.Тпс |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
|||
-30> t≥-4 |
С38/23 |
ВСт. 3пс6 |
от 5 до 25 |
ГОСТ 380-71* |
|||
t≥-40 |
С 44/29 |
ВСт. Тпс |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
||
14Г2-6 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
|||||
10ХНДП-6 |
» 4 » 9 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
10ХНДП |
от 10 до 12 |
ТУ ТУ |
Ударная вязкость |
|||
10Г2С1-6 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
14Г2АФ-6 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
15Г2АФДпс-6 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
С52/40 |
15Г2СФ-6 |
» 4 » 20 |
ГОСТ 19281-73 |
||||
15Г2СФ-6 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г. |
||||
16Г2АФ-6 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
С60/45 |
18Г2АФпс-6 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г. |
|||
15Г2СФ-6 |
» 10 » 32 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
t≥-40 |
С70/60 |
12Г2СМФ |
от 10 до 32 |
ТУ |
Ударная вязкость |
||
-40> t≥-50 |
С38/23 |
09Г2С-6 |
от 61 до 160 |
ГОСТ |
Применяется только |
||
С44/29 |
ВСт. Тпс |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
|||
09Г2-6 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
09Г2С-6 |
» 21 » 32 |
ГОСТ |
|||||
09Г2С-9 |
» 33 » 60 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-6 |
» 61 »160 |
ГОСТ |
Применяется только |
||||
09Г2С-6 |
от 4 до 20 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-6 |
» 4 » 20 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
10Г2С1-9 |
» 21 » 60 |
ГОСТ |
||||
10ХНДП-6 |
» 4 » 9 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-9 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
||||
С52/40 |
14Г2АФ-9 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
||||
15Г2АФДпс-9 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
16Г2АФ-9 |
от 4 до 50 |
ГОСТ |
|||||
С60/45 |
18Г2АФпс-9 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г |
|||
-50> t≥-65 |
С44/29 |
09Г2С-9 |
от 21 до 60 |
ГОСТ |
|||
С46/33 |
09Г2С-9 |
от 4 до 11 |
ГОСТ 19281-73 |
||||
09Г2С-9 |
» 4 » 20 |
ГОСТ |
|||||
10Г2С1-9 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
10Г2С1-9 |
» 4 » 60 |
ГОСТ |
|||||
15ХСНД-9 |
» 4 » 11 |
ГОСТ 19281-73 |
|||||
15ХСНД-9 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
С52/40 |
10Г2С1-9 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
|||
10ХСНД-9 |
» 11 » 40 |
ГОСТ |
|||||
14Г2АФ-9 |
» 4 » 50 |
ГОСТ |
|||||
15Г2АФДпс-9 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
С60/45 |
16Г2АФ-9 |
от 4 до 50 |
ГОСТ |
||||
18Г2Афпс-9 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
До 1 января 1977 г |
||||
Группа V. Все марки |
|||||||
Группа VI t≥-40 |
С38/23 |
ВСт. 3кп2 |
от 4 до 30 |
ГОСТ 380-71* |
|||
С46/33 |
10ХНДП-6 |
от 4 до 9 |
ГОСТ |
||||
10ХНДП |
» 10 » 12 |
ТУ ТУ |
Ударная вязкость |
||||
-40> t≥-65 |
С38/23 |
ВСт. 3сп5 |
от 5 до 25 |
ГОСТ 380-71* |
|||
ВСт. 3Гпс6 |
» 5 » 30 |
ГОСТ 380-71* |
|||||
С46/33 |
10ХНДП-12 |
от 4 до 9 |
ГОСТ |
||||
Глава V II t≥-40 |
С38/23 |
ВСт. 3пс6 |
от 5 до 25 |
ГОСТ 380-71* |
|||
ВСт. 3Гпс5 |
» 10 » 30 |
ГОСТ 380-71* |
|||||
С44/29 |
ВСт.Тпс |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
|||
09Г2-6 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
14Г2-6 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
||||
10ХНДП-6 |
» 4 » 9 |
ГОСТ |
|||||
10ХНДП |
» 10 » 12 |
ТУ ТУ |
Ударная вязкость |
||||
С52/40 |
10Г2С1-6 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
|||
-40> t≥-65 |
С44/29 |
ВСт. Тсп |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
||
09Г2-12 |
» 4 » 20 |
ГОСТ |
|||||
09Г2С-12 |
» 21 » 32 |
ГОСТ |
|||||
С46/33 |
14Г2-12 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
||||
10Г2С1-12 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
С52/40 |
10Г2С1-15 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
|||
Группа |
|||||||
t≥-40 |
С38/23 |
ВСт. 3кп2 |
от 4 до 30 |
ГОСТ 380-71* |
|||
С44/29 |
ВСт.Ткп |
от 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость |
|||
С46/33 |
14Г2-6 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
||||
10ХНДП-6 |
» 4 » 9 |
ГОСТ |
|||||
10ХНДП |
» 10 » 12 |
ТУ ТУ |
Ударная вязкость |
||||
С52/40 |
10Г2С1-6 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
|||
-40> t≥-65 |
С44/29 |
ВСт.Тпс |
or 10 до 25 |
ГОСТ |
Ударная вязкость при |
||
09Г2-12 |
» 4 » 20 |
ГОСТ |
|||||
09Г2С-12 |
» 21 » 32 |
ГOCT |
|||||
С46/33 |
14Г2-12 |
от 4 до 32 |
ГОСТ |
||||
10Г2С1-12 |
» 4 » 32 |
ГОСТ |
|||||
10ХНДП-12 |
» 4 » 9 |
ГОСТ |
|||||
С52/40 |
10Г2С1-15 |
от 10 до 40 |
ГОСТ |
Сталь |
|||
Примечания. 1. За
расчетную температуру принимается:
а) при
возведении конструкций в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус
40 °С и выше — температура, при которой конструкции эксплуатируются;
б) при
возведении конструкций в районах с расчетной температурой наружного воздуха
ниже минус 40 °С — температура наружного воздуха данного района.
За
температуру наружного воздуха района принимается средняя температура наиболее
холодной пятидневки, согласно указаниям главы СНиП по строительной климатологии
и геофизике.
2. За
толщину, указанную в графе 4, для двутавров и шнеллеров условно принимается
толщина стенки.
3. При толщинах
проката менее 5 мм приведенные в таблице марки стали применяются без требований
по ударной вязкости.
4. При
соответсгвующсм технико-экономическом обосновании стали марок 09Г2С, 09Г2,
10Г2С1, 15Г2СФ, 14Г2АФ, 16Г2АФ, 18Г2АФпс могут заказываться как стали
повышенной коррозионной стойкости (с медью); в этом случае к названию марки
добавляется буква «Д», а именно: 09Г2СД, 10Г2С1Д, 15Г2СФД, 14Г2АФД, 16Г2АФД,
18Г2АФДпс согласно ГОСТ 19281-73 и 19282-73.
5. Для
конструкций всех групп, кроме групп I и II, при
расчетных температурах t≥-50 °С допускается применять
прокат толщиной 4 мм и менее из стали ВСт. 3кп2 по ГОСТ 380-71*.
6.
Низколегированные стали, поставляемые по ГОСТ 19281-73 и по ГОСТ
19282-73, одного диапазона толщин и одной категории в таблице указывается
одной строчкой, причем оба стандарта в графе 5 обозначены как ГОСТ
19281 (2)-73.
7. Допускается вместо
сталей марок ВСт. 3Гпс и ВСт. 3сп применять сталь марки В18Гпс соответствующих
категорий по ТУ 14-2-173-75.
Приложение 18
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДЕБИТА ГРУНТОВОЙ ВОДЫ,
ФИЛЬТРУЮЩЕЙСЯ ЧЕРЕЗ ДНО КОТЛОВАНА В ШПУНТОВОМ ОГРАЖДЕНИИ
Дебит Q м3/с приближенно
определяется по формуле
где k —
коэффициент водопроницаемости грунта (табл. 1), м/с;
Н —
разность уровней воды в водоеме и котловане, м;
ΣР — периметр ограждения, м;
q r
— поправочный коэффициент.
Грунт |
Коэффициент |
Глинистые |
2·10-5÷5·10-5 |
Мелкий |
5·10-5÷10-4 |
Песок |
10-4÷10-3 |
Крупный |
10-3÷5·10-3 |
Гравий |
5·10-3÷10-2 |
Примечание.
Меньшие значения коэффициента соответствуют грунтам с малой пористостью.
Рис. 1. График для
определения в водопроницаемых грунтах
Для случая, когда под подошвой шпунтового ограждения
нет поблизости водоупорного слоя, величина q r определяется по графику
рис. 1
в зависимости от отношений и ,
где t —
глубина котлована от дна водоема;
S — заглубление шпунта ниже
дна котлована;
b — половина ширины котлована
(ширина котлована принимается равной большей стороне для прямоугольных
котлованов и диаметру для круглых).
В случае, если поблизости от
подошвы шпунта залегает слой водоупорного грунта, величина q r
определяется по графику (рис. 2) в зависимости от отношений
где S 1 — заглубление шпунта ниже
дна водоема;
S 2 — заглубление шпунта ниже
дна котлована;
T 1 — расстояние от дна водоема
до водоупора;
T 2 — расстояние от дна
котлована до водоупора.
Рис. 2. График для
определения в случае близкого расположения водоупорного слоя (Ф1 определяется в функции ; Ф2 – в функции )
При
определении мощности водоотливных средств следует учитывать дополнительный
приток воды через неплотности в боковых стенках ограждения.
Величину дополнительного
притока следует принимать в размере 20 % от дебита, определенного по
приведенной выше методике.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . 1
1. Основные положения . 1
Общие указания . 1
Габариты .. 2
Указания по расчету конструкций и
оснований . 3
2. Нагрузки и их коэффициенты .. 5
3. Специальные вспомогательные
сооружения, приспособления, устройства и установки общего назначения . 15
Подкрановые эстакады .. 15
Стапеля . 18
Устройства для производства работ
со льда . 19
Рабочие подмости, леса, площадки и
другие приспособления для выполнения работ на высоте . 20
Рабочие мостики . 21
Ледорезы и карчеотбойники . 23
Противоналедные устройства и
лежневые дороги . 23
Временные причалы .. 25
Грунтовые якоря . 26
4. Устройства для сооружения фундаментов . 27
Ограждения котлованов . 27
Грунтовые перемычки . 28
Закладное крепление . 28
Бездонные ящики и перемычки . 29
Ограждения из стального шпунта . 33
Общие положения расчета шпунтовых ограждений котлованов . 34
Расчеты шпунтовых ограждений, не имеющих распорных
креплений . 36
Расчет шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных
креплений . 37
Расчет шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами
распорных креплений . 39
Особые случаи расчета . 40
Деревянное шпунтовое ограждение . 41
Искусственные островки . 42
Направляющие каркасы .. 44
Вспомогательные устройства для
укладки подводного бетона . 46
Вспомогательные устройства для
погружения свай, оболочек и столбов . 49
5. Опалубка монолитных конструкций . 50
Общие указания . 50
Расчет элементов опалубки . 51
Расчет утепления опалубок . 54
Требования к проектированию
опалубок и тепляков с искусственным обогревом .. 55
Требования к проектированию
скользящей опалубки . 55
6. Специальные вспомогательные
сооружения для монтажа стальных и сталежелезобетонных конструкций . 58
Сборочные подмости и промежуточные
опоры для полунавесной сборки . 58
Опоры для надвижки (перекатки) 61
Пирсы .. 65
Накаточные пути и устройства
скольжения . 67
Общие требования . 67
Устройства скольжения . 67
Накаточные пути . 71
Тяговые (толкающие) и тормозные устройства . 73
Аванбеки, приемные консоли и
анкерные устройства . 74
Устройства для подъемки
(опускания) пролетных строений . 75
Плавучие опоры и устройства для их
перемещения . 76
Плашкоуты для установки сухопутных
кранов и копров, а также для перевозки строительных конструкций и материалов . 83
7. Основания и фундаменты .. 85
Общие указания . 85
Материалы и изделия . 85
Расчетные сопротивления грунтовых
оснований и расчетная несущая способность свай . 85
Конструирование . 91
Расчеты фундаментов . 94
8. Деревянные конструкции . 99
Общие требования . 99
Дополнительные требования к
деревянным опорам подкрановых эстакад, рабочих мостиков, монтажных подмостей . 101
9. Бетонные и железобетонные
конструкции . 102
10. Металлические конструкции . 102
Приложения:
1. Перечень специальных вспомогательных сооружений,
приспособлений, устройств и установок, при проектировании которых должны
учитываться требования ВСН
136-78 . 106
2. Инвентарные конструкции для
производства работ по строительству мостов . 106
3. Универсальные инвентарные
конструкции для мостостроения УИКМ-60 . 107
4. Инвентарное мостостроительное
имущество (ИМИ-60) 110
5. Мостовые инвентарные
конструкции стоечные (МИК-С) 115
6. Мостовые инвентарные
конструкции пакетные (МИК-П) 117
7. Универсальные металлические
понтоны .. 120
8. Шпунтовые сваи (сталь прокатная
для шпунтовых свай) 122
9. Значения объемных весов и
коэффициентов трения различных материалов . 123
10. Нормативные значения объемных
весов γ (тс/м3), удельных сцеплений с (кгс/см2),
углов внутреннего трения φ0 124
11. Определение нормативного
бокового давления на ограждение котлована . 125
12. Эквивалентные нагрузки k (в
тс/м пути) от консольных кранов и обращающегося на сети подвижного состава . 132
13. Схемы районирования территории
СССР по ветровой нагрузке . 135
14. Моменты инерции плавучей опоры
из понтонов КС .. 136
15. Определение в плавучих опорах
дополнительных изгибающих моментов ΔМ
и поперечных сил Δ Q от волновой нагрузки . 137
16. Расчет свайных фундаментов . 138
17. Указания по применению стали
для стальных конструкций вспомогательных сооружений . 143
18. Рекомендации по определению дебита грунтовой воды,
фильтрующейся через дно котлована в шпунтовом ограждении . 147
ПолБублика
размещено: 14 Апреля 2008
обновлено: 15 Апреля 2008
Инструкция по проектированию вспомогательных сооружений и устройств для строительства мостов
Для чего? Там замечательно расписано как считать шпунтовые стены (без анкеров, с одним и двумя рядами)
Это не отсканированная копия!
*ePDF — PDF файл со следующими изменениями
1. Неразрывность таблиц по разным страницам, если таблица занимает меньше страницы
2. В наличии активные внутренние ссылки на таблицы, пункты…
3. Созданы закладки (навигация)
6.56 МБ
СКАЧАТЬ
ГОСТ Р 59626-2022
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дороги автомобильные общего пользования
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МОСТОВ
Правила проектирования. Общие требования
Automobile roads of general use. Special auxiliary structures and devices for the construction of bridges. Design rules. General requirements
ОКС 93.040
Дата введения 2022-04-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Мастерская мостов» (ООО «Мастерская мостов»), Открытым акционерным обществом по проектированию строительства мостов «Институт Гипростроймост» (ОАО «Институт Гипростроймост»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 «Дорожное хозяйство»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 января 2022 г. N 26-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на специальные вспомогательные сооружения и устройства, применяемые для строительства, реконструкции и капитального ремонта мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования, и устанавливает общие требования к правилам проектирования таких устройств.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 12.4.107 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Канаты страховочные. Технические условия
ГОСТ 380 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 535 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 1050 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия
ГОСТ 2695 Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия
ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 6465 Эмали ПФ-115. Технические условия
ГОСТ 6564 Пиломатериалы и заготовки. Правила приемки, методы контроля, маркировка и транспортирование
ГОСТ 6713 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия
ГОСТ 7564 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний
ГОСТ 7565 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
ГОСТ 7566 Металлопродукция. Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 8509 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент
ГОСТ 8510 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент
ГОСТ 8486 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия
ГОСТ 9238 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений
ГОСТ 9462 Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия
ГОСТ 9463 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия
ГОСТ 10007 Фторопласт-4. Технические условия
ГОСТ 13015 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 13580 Плиты железобетонные ленточных фундаментов. Технические условия
ГОСТ 14637 (ИСО 4995-78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия
ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 16338 Полиэтилен низкого давления. Технические условия
ГОСТ 19041 Транспортные пакеты и блок-пакеты пилопродукции. Пакетирование, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 19281 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 23118 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия
ГОСТ 26633 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27321 Леса стоечные приставные для строительно-монтажных работ. Технические условия
ГОСТ 27372 Люльки для строительно-монтажных работ. Технические условия
ГОСТ 27751 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 27772 Прокат для стальных строительных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 32870 Дороги автомобильные общего пользования. Мастики битумные. Технические требования
ГОСТ 32960 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения
ГОСТ 33179 Дороги автомобильные общего пользования. Изыскания мостов и путепроводов. Общие требования
ГОСТ 33272 Безопасность машин и оборудования. Порядок установления и продления назначенных ресурса, срока службы и срока хранения. Основные положения
ГОСТ 33384-2015 Дороги автомобильные общего пользования. Проектирование мостовых сооружений. Общие требования
ГОСТ 33390-2015 Дороги автомобильные общего пользования. Мосты. Нагрузки и воздействия
ГОСТ 33391 Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Габариты приближения конструкций
ГОСТ 34329-2017 Опалубка. Общие технические условия
ГОСТ 33558.1 (EN 12158-1:2000+А1:2010) Подъемники строительные грузовые вертикальные. Общие технические условия
ГОСТ Р 12.3.048-2002 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Производство земляных работ способом гидромеханизации. Требования безопасности
ГОСТ Р 12.3.053 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Ограждения предохранительные временные. Общие технические условия
ГОСТ Р 15.301 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство
ГОСТ Р 21.101 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации
ГОСТ Р 27.403 Надежность в технике. Планы испытаний для контроля вероятности безотказной работы
ГОСТ Р 51248 Пути наземные рельсовые крановые. Общие технические требования
ГОСТ Р 52289 Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств
ГОСТ Р 52664 Шпунт трубчатый сварной. Технические условия
ГОСТ Р 52748 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения
ГОСТ Р 53629 Шпунт и шпунт-сваи из стальных холодногнутых профилей. Технические условия
ГОСТ Р 53664 Болты высокопрочные цилиндрические и конические для мостостроения, гайки и шайбы к ним. Технические условия
ГОСТ Р 55374-2012 Прокат из стали конструкционной легированной для мостостроения. Общие технические условия
ГОСТ Р 57942 Шпунт композитный полимерный. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 57837 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия
ГОСТ Р 58752 Средства подмащивания. Общие технические условия
ГОСТ Р 58755 Подмости передвижные сборно-разборные. Технические условия
ГОСТ Р 58758 Площадки и лестницы для строительно-монтажных работ. Общие технические условия
СП 16.13330.2017 «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции» (с изменениями N 1, N 2)
СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
СП 21.13330.2012 «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах»
СП 22.13330.2016 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»
СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
СП 25.13330.2012 «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»
СП 34.13330.2021 «СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги»
СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы»
СП 38.13330.2018 «СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)»
СП 42.13330.2016 «СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»
СП 43.13330.2012 «СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий»
СП 45.13330.2017 «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты»
СП 46.13330.2012 «СНиП 3.06.04-91 Мосты и трубы»
СП 49.13330.2010 «СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования»
СП 63.13330.2018 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
СП 64.13330.2017 «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции»
СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции»
СП 72.13330.2016 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии»
СП 101.13330.2012 «СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения»
СП 131.13330.2020 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология»
СП 354.1325800.2017 «Фундаменты опор мостов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Правила проектирования и строительства»
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины, определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1
мостовое сооружение: Инженерное сооружение, состоящее из опор и пролетных строений, предназначенное для пропуска через препятствие разных видов транспортных средств, пешеходов, водотоков, селей и коммуникаций различного назначения (мосты, путепроводы, пешеходные мосты, виадуки, эстакады, акведуки, селедуки); часто подменяется термином «мост». [ГОСТ 33384-2015, пункт 3.7] |
3.1.2 индивидуальные конструкции: Конструкции, изделия вспомогательных сооружений и устройств, разработанные для условий конкретных мостовых сооружений.
3.1.3 повторно применяемые конструкции: Конструкции, изделия вспомогательных сооружений и устройств, выведенные из первичной (предыдущей) эксплуатации, прошедшие подготовку к приемке и приемку.
3.1.4 инвентарные конструкции: Принадлежащие хозяйствующему субъекту конструкции вспомогательных сооружений и устройств из элементов заводской готовности, многократно используемые при строительстве мостовых сооружений, без внесения в них конструктивных изменений.
3.1.5 модифицированные конструкции: Конструкции, изделия вспомогательных сооружений и устройств, использованные на конкретных мостовых сооружениях в качестве индивидуальных, демонтированные, прошедшие подготовку к приемке и приемку.
3.1.6 устройства скольжения: Пути или устройства, предназначенные для передвижки по ним пролетного строения методом скольжения, в том числе с помощью антифрикционных прокладок.
3.1.7 пирс: Опорное сооружение, предназначенное для передвижки по нему и перестановки пролетных строений с него на плавучие или капитальные опоры.
3.1.8 плавсистема: Плавучее средство, состоящее из понтонов и/или барж, предназначенное для выполнения работ, размещения и перевозки строительных конструкций, оборудования, механизмов, машин и др.
3.1.9 накаточные пути: Пути или устройства, предназначенные для передвижки по ним пролетного строения методом качения по валкам или с помощью катков и тележек.
3.1.10 пеленажная лебедка: Лебедка, устанавливаемая на палубе плавучей опоры и используемая для подъема и отдачи якорей-присосов.
3.1.11 стапель: Комплекс вспомогательных обустройств, предназначенный для сборки и надвижки пролетного строения в проектное положение или для погрузки на плавсистему.
3.1.12 массивный фундамент: Фундамент опор мостов, сооружаемый в виде жесткого компактного железобетонного массива сплошного сечения.
3.1.13 оборачиваемость конструкций: Количество использования конструкций, изделий вспомогательных сооружений и устройств, выведенных из первичной (предыдущей) эксплуатации, прошедших подготовку к приемке и приемку.
3.1.14 железобетонный якорь-присос: Изделие из железобетона, применяемое для длительного удержания плавучих средств.
3.1.15 монтажные элементы: Элементы, устанавливаемые на период монтажа конструкции для обеспечения ее целостности и проектных характеристик.
3.1.16 ковш: Углубление дна, устраиваемое для возможности подхода плавсредств к береговому пирсу, а также П-образный затон, огражденный шпунтовой стенкой, в акватории водного объекта, предназначенный для размещения плавсистемы.
3.1.17 контртело: Элемент настила, по которому перемещается антифрикционная прокладка.
3.1.18 скула: Участок перехода подводной части корпуса плавсредства от бортов к днищу.
3.1.19 арьербек: Вспомогательная конструкция, которая присоединяется к заднему концу надвигаемого пролетного строения в качестве противовеса и для «доталкивания» плети пролетного строения в проектное положение.
3.1.20 аванбек: Вспомогательная конструкция, которая присоединяется к переднему (лидерному) концу надвигаемого пролетного строения для облегчения консоли пролетного строения и обеспечения заезда пролетного строения на опоры.
3.2 Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
ВПТ — вертикально перемещаемая труба;
ГР — уровень головки рельса;
ИПРС — инвентарные подмости ручной сборки, собираемые из инвентарных сборно-разборных конструкций;
МИК-П — мостовые инвентарные конструкции пакетные;
МИК-С — мостовые инвентарные конструкции стоечные;
ПОС — проект организации строительства;
РУ — рабочий уровень воды, принимаемый в расчетах;
СВСиУ — специальные вспомогательные временные сооружения и устройства для строительства мостовых сооружений;
СПП — самоподъемная плавучая платформа;
УГВ — уровень грунтовых вод.
4 Основные требования к проектированию
4.1 Общие требования
4.1.1 Документация на СВСиУ разрабатывается в разделе ПОС проектной документации и учитывается при разработке проекта производства работ строительной организацией. Проектная и рабочая документация на СВСиУ оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 21.101.
4.1.2 Обоснование конструктивных решений и объемов СВСиУ в проектной документации увязывается с конструктивными решениями и технологией строительства основных конструкций мостового сооружения. Примерный перечень СВСиУ, используемых для строительства мостового сооружения, приведен в приложении А.
4.1.3 Рабочая документация СВСиУ разрабатывается в соответствии с заданием на проектирование на основе утвержденной проектной документации, получившей положительное заключение экспертизы, а также на основе рабочей документации основных конструкций мостового сооружения. Кроме того, допускается разработка документации в соответствии с уточненной технологией сооружения объекта строительства и фактически применяемого оборудования.
4.1.4 СВСиУ относятся в основном к классу сооружений КС-2 с нормальным уровнем ответственности согласно ГОСТ 27751. При проектировании СВСиУ коэффициент надежности по ответственности
, как правило, принимается равным 1,0.
В зависимости от условий строительства для отдельных СВСиУ класс сооружения, уровень ответственности и численные значения коэффициента надежности по ответственности могут устанавливаться генпроектировщиком по согласованию с заказчиком в задании на проектирование.
4.1.5 СВСиУ проектируется из стали, железобетона, дерева и других материалов. При этом используются как индивидуальные, так и повторно применяемые конструкции — инвентарные и модифицированные, пригодные к использованию.
Правила приемки, методы контроля, маркировки конструкций предусмотрены:
— для деревянных конструкций — в соответствии с ГОСТ 6564 и ГОСТ 19041;
— для бетонных и железобетонных конструкций — в соответствии с ГОСТ 13015;
— для стальных конструкций — в соответствии с ГОСТ 7566 и также 13.16.
4.1.6 Проектирование СВСиУ на естественном основании при необходимости сопровождается разработкой специальных мероприятий по отводу поверхностных вод с указанием на то, что все не предусмотренные проектом земляные работы вблизи СВСиУ выполняются только после проведения соответствующих расчетов на прочность и устойчивость грунтового основания и их согласования с разработчиком СВСиУ.
4.1.7 Заглубление оснований шпунтовых ограждений, перемычек, оснований временных и технологических мостов и других подводных сооружений назначается с учетом размыва грунта при расчетном паводке с вероятностью превышения 10%.
4.1.8 Для СВСиУ, размещаемых в пределах судового хода, при необходимости выполняются:
— разработка документации для судовой сигнализации;
— разработка специальных защитных ограждений;
— расчет конструкций на навал судов.
4.1.9 Проектированием учитывается влияние запланированного и незапланированного водосброса гидротехническими сооружениями, определяющими уровень воды в створе строительства СВСиУ.
4.1.10 При использовании судов или плавучих систем допускается минимальное расстояние от днища до дна 0,2 м при условии максимальной осадки и с учетом возможного колебания уровня, в том числе и за счет ветрового и волнового режимов.
4.1.11 Плавучие системы проектируются с применением понтонов, барж и других плавсредств, которые могут воспринимать необходимое загружение с допустимой осадкой в воде.
4.1.12 Перед установкой в плавучую систему предусматривается испытание каждого понтона и освидетельствование баржи согласно установленным требованиям в ГОСТ Р 15.301 и ГОСТ Р 27.403.
4.1.13 Перемещение плавучих систем по внутренним судоходным водным бассейнам, включая участки с морским режимом судоходства, выполняется с учетом [1].
4.1.14 Для плавучих систем, перемещаемых с помощью буксиров, предусматриваются аварийные якоря, а также приспособления для непосредственного закрепления якорных тросов на корпусе.
4.1.15 Перед загружением конструкций СВСиУ расчетной нагрузкой в рабочей документации может составляться требование о проведении натурных испытаний в соответствии с ГОСТ Р 15.301 и ГОСТ Р 27.403. Требование становится обязательным при повторном использовании инвентарных и модифицированных конструкций, а также и других повторно применяемых конструкций, изделий.
К таким конструкциям СВСиУ относятся:
— анкерные устройства и пригрузы для навесного монтажа пролетного строения и закрепления монтажного и иного оборудования;
— фермоподъемники и аналогичные устройства для подъемки-опускания конструкций;
— строповочные приспособления, предназначенные для перемещения крупногабаритных и особо тяжелых конструкций и элементов;
— сваи, якоря и т.п.
Примечание — Для проведения натурных испытаний основных конструкций могут проектироваться соответствующие СВСиУ, например обустройства для испытания свай.
4.1.16 Проектированием предусматривается перечень СВСиУ, подлежащих освидетельствованию перед вводом в эксплуатацию, а также перечень скрытых работ, требующих составления соответствующих актов.
4.1.17 Для СВСиУ, отнесенных к повышенному уровню ответственности, оказывающих влияние на надежность основных конструкций в процессе монтажа, генеральным проектировщиком может назначаться мониторинг напряженно-деформированного состояния, учитываемый в рабочей документации и в сводном сметном расчете.
4.1.18 Для консолей, состоящих из основных конструкций и совместно работающих с ними СВСиУ, необходимо учитывать требования СП 35.13330.2011 (пункт 5.48) и других нормативных документов, обеспечивающие аэродинамическую устойчивость монтируемых (демонтируемых) консолей.
При проектировании обустройств, обеспечивающих устойчивость и пространственную жесткость консолей (гасители колебаний, обтекатели и т.п.), производятся соответствующие расчеты или аэродинамические исследования.
4.1.19 Указания по защите СВСиУ от воздействий ледохода и кавчехода предусматриваются 9.4.
4.2 Требования к габаритам
4.2.1 Габариты приближения конструкций, проектируемых СВСиУ в непосредственной близости от автомобильных дорог, должны соответствовать требованиям ГОСТ 33391. Габариты приближения конструкций в нестесненных условиях принимаются согласно требованиям ГОСТ Р 52748, по правилам СП 35.13330.2011, СП 34.13330.2011*, СП 42.13330.2016, а при строительстве вблизи железнодорожных путей — также ГОСТ 9238.
4.2.2 Для реконструируемых мостовых сооружений габариты приближения конструкций СВСиУ принимаются согласно ГОСТ 33391 с учетом [2].
4.2.3 При необходимости перемещения грузов в пределах ширины защитной полосы, принимаемой от лицевой поверхности ограждения до конструкции сбоку, защита конструкций назначается в соответствии с ГОСТ Р 52748.
4.2.4 На судоходных реках в навигационный период СВСиУ располагаются за пределами судоходных габаритов, согласованных с Бассейновыми управлениями, эксплуатирующими данный участок водного пути.
4.2.5 Возвышение конструкций СВСиУ и величины просветов между опорами на водотоках проектируются в зависимости от местных условий с учетом следующих требований:
а) в период производства работ за рабочий уровень принимается возможный наивысший сезонный уровень воды, соответствующий расчетному расходу вероятностью превышения 10%, при этом по согласованию с подрядной организацией для выполнения конкретного вида работ может приниматься рабочий уровень воды, соответствующий расходу с более низкой вероятностью превышения до 50%, с разработкой мероприятий по пропуску паводка и по восстановлению СВСиУ после пропуска паводка с уровнем выше расчетного; кроме того, учитываются:
1) возможные превышения уровня от воздействия нагонных ветров, подпора от стеснения русла, набега волны на откосы сооружений, динамического воздействия на опоры (ударного воздействия течения), приливно-отливных явлений;
2) назначения рабочего уровня на реках с регулируемым стоком на основе данных организаций, регулирующих сток, с учетом превышения уровня от воздействия сгонно-нагонных явлений, набега волны на откосы сооружений, приливно-отливных явлений;
3) возможный наинизший в период перевозки уровень воды обеспеченностью 90% при проектировании причалов и плавучих опор, предназначенных для перевозки пролетных строений;
б) верх шпунтовых ограждений, бездонных ящиков, грунтовых перемычек должен возвышаться над рабочим уровнем не менее чем на 0,7 м, а при ледоставе — не менее чем на 0,3 м;
в) поверхности технологических площадок, в том числе островков для опускания колодцев, должны возвышаться над рабочим уровнем не менее чем на 0,5 м;
г) возвышение низа пролетных строений рабочих мостиков, подкрановых эстакад, подмостей на несудоходных и несплавных реках, а также в несудоходных пролетах судоходных рек должно быть не менее 0,7 м над рабочим уровнем;
д) на переходах водотоков с селями малой интенсивности не рекомендуется устраивать вспомогательные сооружения в пролетах между капитальными опорами (при необходимости их устройства расстояние между вспомогательными опорами в свету должно быть не менее 10 м, и они должны устраиваться в период наименьшей вероятности появления опасных воздействий);
е) на водотоках с карчеходами и селевыми потоками возвышение низа конструкций пролетных строений подкрановых эстакад, рабочих мостиков, сборочных подмостей и т.п. над уровнем воды должно быть не менее 1,0 м с обязательным учетом динамического воздействия (ударного воздействия течения) селевого потока на опоры и сооружения в русле;
ж) на водотоках с карчеходами должны быть предусмотрены защитные мероприятия на период строительства, включающие установку экранов и решеток на безопасном расстоянии выше по течению с соответствующими мероприятиями по их очистке от карчей;
и) на переходах с наледями низ вспомогательных конструкций должен возвышаться не менее чем на 0,5 м над рабочим уровнем, соответствующим высоте 0,8
(
— расчетная мощность льда наледи).
Примечания
1 Проведение строительных работ на водотоках с селями средней и высокой интенсивности возможно только при организации специального мониторинга возникновения селей и разработке специальных мероприятий по охране труда.
2 Как правило, необходимо избегать устройства промежуточных опор в пределах наледи.
3 Применение всех параметров для водотоков осуществляется с учетом высоты волны.
4.3 Требования к расчетам
4.3.1 Конструкции СВСиУ и их основания рассчитываются по методу предельных состояний на нагрузки и воздействия, указанных в разделе 5, в соответствии с требованиями ГОСТ 32960 и ГОСТ 27751. Основания и фундаменты проектируются по СП 22.13330.2016, СП 24.13330.2011 и с учетом требований настоящего стандарта.
4.3.2 При необходимости обоснования принимаемых конструктивных и технологических решений по решению проектировщика выполняются также:
— расчеты тяговых усилий для перемещения конструкций;
— теплотехнические расчеты технологических укрытий и других устройств;
— фильтрационные расчеты ограждений котлованов;
— расчеты размывов у оснований вспомогательных опор и шпунтовых ограждений;
— электротехнические расчеты заземления монтируемых конструкций и вспомогательных сооружений;
— другие расчеты, необходимые для обеспечения безопасности и надежности ведения работ.
4.3.3 Расчетная схема конструкций СВСиУ должна соответствовать ее проектной геометрической схеме с учетом конструктивных решений для каждого этапа производства работ и порядка загружения конструкции, включая этап разборки СВСиУ.
4.3.4 Определение усилий в элементах конструкций производится в предположении упругой работы материала. При этом допускается пространственную конструкцию расчленять на отдельные плоские системы.
4.3.5 Расчетные характеристики материалов принимаются для деревянных конструкций по СП 64.13330.2017, для бетонных и железобетонных конструкций по СП 63.13330.2018, для стальных конструкций — по СП 16.13330.2017, а также с учетом 13.1.
Расчетные характеристики грунтовых оснований и расчетная несущая способность свай принимаются согласно разделу 6 с учетом правил СП 22.13330.2016, СП 24.13330.2011.
4.3.6 Расчеты СВСиУ выполняются по двум группам предельных состояний:
— по первому предельному состоянию на расчетные нагрузки и воздействия, определяемые умножением нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке
динамические коэффициенты (1+
);
— по второму предельному состоянию на нормативные нагрузки и воздействия.
4.3.7 Величины напряжений (деформаций), определяемые в элементах конструкций на различных стадиях их эксплуатации, не должны превышать расчетных сопротивлений материалов (предельных деформаций), установленных в нормах на проектирование соответствующих конструкций.
4.3.8 При необходимости расчетные сопротивления материалов понижаются или увеличиваются умножением на коэффициент условий работы
m
, учитывающий приближенность расчетных схем, а также уменьшаются независимо от значений
m
делением на коэффициент надежности по назначению
, учитывающий степень ответственности и значимость последствий наступления тех или иных предельных состояний. Для СВСиУ, работающих на стадии монтажа совместно с основной конструкцией, коэффициент надежности по назначению
принимается не ниже значений, принятых для монтируемой конструкции.
4.3.9 Нагрузки, используемые в расчетах, принимаются в наиболее неблагоприятных положениях и сочетаниях, возможных на отдельных этапах производства работ, как для отдельных элементов и конструкций сооружений или их оснований, так и в целом для сооружения. При выполнении расчетов взвешивающее действие воды учитывается в случаях, когда оно создает более неблагоприятные расчетные условия.
4.3.10 Расчет СВСиУ на выносливость и на сейсмические воздействия не производится.
4.3.11 Расчетные сопротивления материалов вспомогательных элементов, работающих на стадии монтажа совместно с основной конструкцией (соединительные элементы между пролетными строениями, аванбеки, шпренгели, приемные консоли, обстройки постоянных опор, анкерные устройства пролетных строений на постоянных опорах и другие необходимые устройства), определяются по СП 35.13330.2011.
4.3.12 Устойчивость конструкций против опрокидывания рассчитывается в соответствии с ГОСТ 33384-2015 [пункт 7.4; формула (1)]. При этом в формуле (1) коэффициент условий работы m принимается:
0,9 — для конструкций, опирающихся на отдельные опоры;
0,85 — для массивных опор, ряжей, временных ледорезов, клеток;
0,8 — при расчете раздельных анкеров в плоскостях каждой фермы пролетного строения при условии выполнения испытаний анкеров.
Коэффициент надежности по назначению
принимается равным 1,0.
4.3.13 Опрокидывающие силы учитываются с коэффициентами надежности по нагрузке
>1.
Удерживающие силы для постоянных нагрузок учитываются с коэффициентами надежности по нагрузке
<1; для временных вертикальных нагрузок — в соответствии с требованиями ГОСТ 33390.
Примечания
1 Силы трения в основании определяются по минимальным значениям коэффициентов трения подошвы фундамента по грунту, приведенным в ГОСТ 33384-2015 (таблица 4).
2 Расчет устойчивости наземных якорей выполняется с учетом 9.6.
4.3.14 Расчет анкерных соединений и заделки анкеров в железобетонных конструкциях производится в соответствии с 13.7-13.10.
4.3.15 Устойчивость конструкций против сдвига проверяется в соответствии с ГОСТ 33384-2015 (пункт 7.5).
5 Правила определения нагрузок и воздействий
5.1 Общие требования
5.1.1 Нагрузки и воздействия, а также их сочетания, учитываемые при расчетах СВСиУ по предельным состояниям, установлены ГОСТ 33390 и СП 20.13330.2016.
При определении расчетных значений нагрузок и воздействий коэффициенты надежности
и динамические коэффициенты (1+
) принимаются по таблице 1.
Таблица 1 — Коэффициенты к нагрузкам и воздействиям, влияющим на СВСиУ
Номер нагрузки |
Наименования нагрузок и воздействий |
Коэффициент надежности по нагрузке
|
Динами- ческий коэффициент 1+
|
Постоянные нагрузки |
|||
1 |
Собственный вес вспомогательных сооружений, в том числе: |
— |
|
— металлических конструкций |
1,1 (0,9) |
||
— деревянных конструкций |
1,2 (0,9) |
||
— полимерных конструкций и утепляющих слоев опалубки |
1,3 (0,8) |
||
2 |
Давление от веса грунта: |
— |
|
— вертикальное |
1,2 (0,9) |
||
— горизонтальное |
1,2 (0,8) |
||
3 |
Гидростатическое давление воды |
1,0 |
— |
4 |
Гидродинамическое давление воды (включая волновое) |
1,2 (0,75) |
— |
5 |
Вес возводимых конструкций. |
1,1 (0,9) |
— |
Вес устанавливаемых или укладываемых кранами на вспомогательные сооружения (подмости и т.п.) элементов и грузов |
1,1 (0,9) |
1,1 |
|
Временные технологические нагрузки |
|||
6 |
Вес складируемых материалов и грузов |
1,3 (0,8) |
— |
7 |
Вес людей, инструмента и мелкого технологического оборудования |
1,3 (0,7) |
— |
8 |
Вес монтажного (кранового, копрового и технологического) оборудования. |
1,1 (0,9) |
|
Вес наклоняющейся стрелы крана с подвешенным к ней грузом весом до 200 кН. |
1,2 |
||
То же при весе груза более 200 кН. |
1,1 |
||
Вес наклоняющейся стрелы копра. |
1,2 |
||
Вес поднимаемой копровой лебедкой сваи. |
1,4 |
||
Вес молота при подъеме |
1,3 |
||
9 |
Горизонтальные инерционные нагрузки от монтажного оборудования |
1,1 (1,0) |
— |
10 |
Вес транспортных средств |
1,2 (0,9) |
— |
11 |
Горизонтальные нагрузки от транспортных средств |
1,1 (1,0) |
— |
12 |
Воздействие домкратов при регулировании усилий в возводимых конструкциях |
1,3 (1,0) |
— |
13 |
Воздействие искусственного регулирования в конструкции СВСиУ |
1,3 (0,8) |
— |
14 |
Сила трения при перемещении возводимых конструкций и других грузов: |
— |
|
— на катках |
1,1 |
||
— на салазках |
1,3 |
||
— на тележках |
1,2 |
||
— на полимерных устройствах скольжения |
1,3 |
||
15 |
Поперечные горизонтальные силы при перемещении возводимых конструкций и других грузов |
1,1 |
— |
16 |
Нагрузки от бетонной смеси при ее укладке и вибрировании |
1,3 |
— |
Дополнительные нагрузки |
|||
17 |
Ветровая нагрузка для конструкций со сроком службы менее 5 лет (см. 5.4.1-5.4.8) |
1,0 |
— |
18 |
Ледовая нагрузка |
1,0 |
— |
19 |
Нагрузка от навала судов |
1,0 |
— |
20 |
Воздействия температуры и солнечной радиации |
1,0 |
— |
21 |
Воздействие осадки грунта |
1,0 |
— |
22 |
Нагрузка от наезда автомашин |
1,0 |
— |
23 |
Нагрузка от карчехода |
1,0 |
— |
24 |
Снеговые нагрузки |
По СП 20.13330.2016 |
|
Примечания 1 Значения
, указанные в скобках, применяются в случаях, когда это приводит к более невыгодному суммарному воздействию на элементы конструкции. 2 Расчет поддерживающих конструкций на воздействие крановой нагрузки, а также нагрузки от транспортных средств в необходимых случаях производится с учетом веса вспомогательных и монтируемых мостовых конструкций, а также строительных материалов и оборудования, подвешенных к крану либо погруженных на транспортные средства. Веса этих конструкций, материалов и оборудования принимаются с соответствующими коэффициентами надежности, приведенными в таблице. Вышеизложенное применяется и в случае использования грузоподъемных кранов номенклатуры Ростехнадзора; в таком случае соблюдается паспортная грузоподъемность крана при данном вылете стрелы (для стреловых кранов). |
5.1.2 Указанные в таблице коэффициенты в каждой строке принимаются одинаковыми в пределах целой части сооружения (пролетного строения, подмостей, пирсов, промежуточных опор, призм обрушения и т.п.), за исключением расчета на устойчивость положения конструкции и усилия в анкерах; в этом случае коэффициенты надежности по нагрузке
принимаются также в соответствии с 4.3.13 и 4.3.14.
5.1.3 Значения динамических коэффициентов (1+
), коэффициентов условий работы
принимаются в соответствии с величинами, установленными в настоящем разделе и разделах 6-10.
5.2 Постоянные нагрузки
5.2.1 Вертикальная нагрузка от собственного веса конструкций вспомогательных сооружений (номер 1 в таблице 1) и от веса возводимых конструкций (номер 5 в таблице 1) определяется по проектным объемам элементов и частей конструкции, включая водный балласт плашкоутов.
5.2.1.1 Распределение нагрузки от собственного веса в рассчитываемых конструкциях принимается:
а) в настилах, поперечинах, прогонах, насадках, балочных и кружальных фермах, коробах опалубки и т.п. линейных элементах — равномерным по длине конструкции, при условии, если действительная неравномерность не превышает 10% средней величины;
б) в стойках подмостей, пирсов, опор, подкрановых эстакад и т.п. поддерживающих конструкциях — между всеми стойками рамы или опоры с учетом эксцентриситета;
в) в прочих конструкциях — по фактическому весу отдельных ее частей.
5.2.1.2 Вес сварных швов принимается в процентах к общему весу металла:
— 0,5% — для болтосварных конструкций;
— 1,0% — для сварных конструкций.
5.2.1.3 Вес выступающих частей высокопрочных болтов с гайками и двумя шайбами принимается равным 4% от собственного веса конструкции.
5.2.2 Давление от веса грунта, кПа (номер 2 в таблице 1), определяется по нормативному значению его удельного веса.
5.2.2.1 Горизонтальное боковое давление грунта на ограждения котлованов и подпорные стенки временного типа определяется по СП 101.13330.2012 и СП 43.13330.2012 с учетом требований обязательного приложения Б.
5.2.2.2 Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов принимаются по данным инженерно-геологических изысканий, выполняемых в соответствии с ГОСТ 33179. Для предварительных расчетов допускается использовать характеристики грунтов по СП 22.13330.2016 (приложение А).
5.2.3 Гидродинамическое давление от воздействия текущей воды на подводную часть конструкции или плавсредства (номер 4 в таблице 1)
, Н, вычисляют по формуле
, (5.1)
где
— лобовое давление воды, Н, вычисляемое по формуле
, (5.2)
— сила трения воды по поверхности обтекаемого тела, Н, вычисляемая по формуле
, (5.3)
где
— средняя скорость течения воды, принимаемая по данным инженерных изысканий, выполненных на стадии проектирования объекта (для неподвижных конструкций), или относительная скорость перемещения воды и плавающего тела (для перемещающихся конструкций), м/с; в случае, если подводная часть конструкции или плавсистемы стесняет живое сечение более чем на 10%, учитывается возрастание скорости водного потока;
— коэффициент, учитывающий степень обтекаемости погруженного в воду тела, принимаемый для заостренных или закругленных в плане очертаний равным 0,75, для прямоугольных очертаний — 1,0;
— коэффициент, характеризующий трение воды по поверхности погруженного тела, Н·с
/м
, принимаемый:
1,70 — для металлических поверхностей;
2,00 — для бетонных;
2,50 — для деревянных;
— подводная площадь по миделю, характеризующаяся по наиболее широкому поперечному сечению, м
;
— площадь смоченной поверхности или поверхность, охваченная омыванием водой, м
.
Значения
и
принимают по формулам:
а) для плашкоутов и барж:
, (5.4)
, (5.5)
б) для бездонных ящиков, кессонов и т.п.:
, (5.6)
, (5.7)
где
— осадка плашкоута, баржи, понтона и т.п., м;
— глубина воды в месте опускания бездонного ящика и др., м, принимаемая с запасом, больше фактической глубины от 0,5 до 1 м;
— ширина плашкоута, баржи, бездонного ящика и др., м;
— длина плашкоута, баржи, бездонного ящика, м.
При скорости выше 2 м/с при определении
и
учитывается возрастание уровня воды у сооружения по формуле
, (5.8)
где
— ускорение силы тяжести, м/с
.
Примечание — При наличии косины течения, когда продольная ось тела, погруженного в воду, составляет с направлением струй угол, отличный от 0°, лобовое давление воды исчисляется не по площади миделя, а по проекции погруженной в воду части плавучего тела на плоскость, нормальную к направлению течения.
5.2.4 Гидродинамическое давление от воздействия волн определяется:
— при строительстве на акваториях с высотой волны более 2 м — по СП 38.13330.2018;
— для прочих случаев давление воды на 1 пог.м ширины проекции, перпендикулярной направлению воды, принимается приближенно:
0,30 кН/м — для рек шириной от 300 до 500 м;
1,20 кН/м — для рек шириной 500 м и более.
Примечание — Степень волнения на водоемах и водотоках принимается по десятибалльной шкале в соответствии с таблицей В.1 приложения В.
5.2.5 Вес возводимых конструкций, передаваемый на вспомогательные сооружения (сборочные клетки, прогоны и т.п.), принимается согласно расчетной схеме вспомогательного сооружения.
5.2.6 Вес устанавливаемых или укладываемых кранами на вспомогательные сооружения (подмости и т.п.) элементов и грузов учитывается с динамическим коэффициентом (1+
)=1,1.
5.2.7 При реконструкции мостов вес конструкций определяется с учетом их фактического состояния, включая элементы усилений конструкций, обустройства и т.п.
5.3 Временные технологические нагрузки
5.3.1 Вес складируемых материалов и грузов (номер 6 в таблице 1) определяется по количеству и физическим характеристикам материалов и грузов, складируемых на рассматриваемой конструкции, согласно принимаемым проектным решениям.
5.3.2 Нормативная нагрузка от веса людей, инструмента и мелкого оборудования (номер 7 в таблице 1) учитывается в соответствии с ГОСТ Р 58752, требованиями раздела 9.3 и данными таблицы 2.
Таблица 2 — Нормативная нагрузка от веса людей, инструмента и мелкого оборудования
Вид конструкции |
Вид и величина нагрузок |
Неинвентарные средства подмащивания: подмости сборно-разборные, подмости навесные, площадки, навешиваемые на конструкции |
Поверхностная, равномерно распределенная, статическая нагрузка величиной 2500 Па
|
Все горизонтальные несущие элементы средств подмащивания (независимо от расчета на нагрузку по 5.1) |
Вертикальная сосредоточенная статическая нагрузка величиной 1300 Н, приложенная в центре тяжести элемента (независимо от общей поверхностной нагрузки) |
Собираемые пролетные строения автодорожных мостов |
Поверхностная, равномерно распределенная, статическая вертикальная нагрузка величиной 100 Па |
По условиям проектирования может назначаться другая величина. |
5.3.3 Монтажное оборудование в расчетной схеме принимается в положении, оказывающем наибольшее силовое воздействие на рассчитываемую конструкцию. Вес монтажного технологического оборудования (номер 8 в таблице 1) принимается:
— для стандартизированного — по паспортным данным и каталогам;
— для нестандартизированного — по проектной документации, разработанной для такого оборудования.
Примечание — Если отсутствие груза на кране или копре может оказать более неблагоприятное влияние, чем его наличие, воздействие крана или копра в расчете принимается без груза.
5.3.4 Горизонтальные инерционные нагрузки от монтажного оборудования (номер 9 в таблице 1) определяются по правилам, которые перечислены в настоящем пункте.
5.3.4.1 Нагрузка, вызванная торможением электрического козлового, башенного крана и направленная вдоль кранового пути, принимается по паспорту крана или в размере 10% полного нормативного значения вертикальной нагрузки на тормозные колеса рассматриваемой стороны крана. Аналогично принимается продольная тормозная нагрузка для копров с электрическим приводом ходовой части.
5.3.4.2 Нагрузка, вызванная ударом крана о тупиковый упор и направленная вдоль оси пути, определяется по СП 20.13330.2016 и учитывается только при расчете упоров и их креплений к подкрановым конструкциям.
5.3.4.3 Нагрузка, вызванная торможением электрической крановой тележки или козлового крана и направленная поперек кранового пути, принимается с нормативным значением, определенным по паспорту крана или в размере 5% суммы подъемной силы крана и веса тележки. Нагрузка передается на одну нитку кранового пути, распределяется поровну между всеми колесами, опирающимися на нее, и может быть направлена как внутрь, так и наружу колеи.
5.3.4.4 Нагрузка, вызванная перекосом или забеганием одной плоскости не более чем на 5 градусов, принимается 12% от нормативной вертикальной нагрузки на колесо.
5.3.4.5 Горизонтальные нагрузки от торможения крана, торможения крановой тележки и перекоса ног считаются приложенными в месте контакта ходовых колес крана с рельсом и распределяются между колесами пропорционально вертикальному давлению на них.
5.3.4.6 Инерционные горизонтальные нагрузки
, возникающие при остановке механизма вращения крана или копра, принимают:
а) от веса стрелы по формуле
, (5.9)
б) от суммы весов груза, грузового блока и канатов грузового полиспаста по формуле
, (5.10)
где
— вес стрелы, приведенный к оголовку, тс;
— сумма весов груза, грузового блока и канатов грузового полиспаста, тс;
— величина замедления вращательного движения, м/с
, вычисляемая по формуле
, (5.11)
где
— скорость вращения платформы крана или копра с грузом, об/мин;
— вылет стрелы, м;
— время остановки в секундах, с, определяемое по таблице 3.
Примечания
1 Вес груза считается с учетом веса грузозахватных устройств, траверс и оттяжек.
2 При подъеме груза двумя или более грузозахватными механизмами учитывается неравномерность передачи веса груза в случае, если она может иметь место по условиям производства работ.
3 Сила
прикладывается к оголовку стрелы.
Таблица 3 — Зависимость времени остановки стрелы крана от ее длины
Вылет стрелы
, м |
5 |
7,5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
Время остановки
, с |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
5 |
8 |
10 |
Примечание — Для промежуточных значений
величины
определяют по интерполяции. |
Реактивный момент
, Н·м, возникающий при пуске и остановке механизма вращения крана, копра или буровой машины, при известной мощности двигателя поворота механизма допускается вычислять по формуле
, (5.12)
где
— мощность двигателя поворота в кВт;
— число оборотов в минуту поворотной части механизма.
5.3.4.7 Крутящие моменты буровых машин, передаваемые на рабочий орган или обсадную трубу, принимаются по паспорту буровой машины.
5.3.4.8 Реактивный момент поворота и реактивный крутящий момент передаются на поддерживающие конструкции СВСиУ в точках опирания или закрепления механизма в виде пары или пар сил, величина которых определяется в зависимости от характера опирания (гусеницы, колеса, аутригеры) и координат точек опирания относительно центра вращения.
5.3.5 Вес транспортных средств (номер 10 в таблице 1) принимается по паспортным данным и каталогам.
5.3.6 Горизонтальные нагрузки от транспортных средств (номер 11 в таблице 1) вдоль направления движения принимаются:
— для автомашин и автокранов при скоростях не выше 30 км/ч — 0,25
(
— вес автомашины или автокрана);
— для гусеничных транспортных средств — равными 0,3
(
— вес транспортного средства);
— для нагрузки АК — согласно ГОСТ 33390.
Примечание — Тормозная нагрузка не учитывается для скоростей транспортных средств менее 5 км/ч.
5.3.7 Воздействие домкратов при регулировании усилий или выправке положения и строительного подъема возводимых конструкций (номер 12 в таблице 1) определяется как опорное давление на домкраты от нормативных нагрузок плюс дополнительное, устанавливаемое при проектировании конструкции, усилие, необходимое для регулирования в ней напряжений и положения.
5.3.7.1 Определение опорных давлений или реакций на домкраты от монтируемой конструкции производится по расчетной схеме, установившейся к началу регулирования напряжений или выправки положения и строительного подъема, независимо от предшествовавшего порядка монтажа и распределения усилий.
5.3.7.2 Указанные в 5.3.7.1 факторы учитываются при расчете самой монтируемой конструкции или ее усиления в процессе монтажа.
5.3.8 Воздействие искусственного регулирования усилий в конструкциях вспомогательных сооружений (номер 13 в таблице 1) учитывается в случаях придания плашкоутам первоначально обратного выгиба соответствующим порядком их балластировки и т.п. Величина усилий устанавливается при разработке документации.
5.3.9 Сила трения
, кН (номер 14 в таблице 1), при перемещении пролетных строений, бездонных ящиков, подкрановых и подкопровых мостиков и др. по горизонтальной плоскости вычисляется по формулам:
а) при перемещении по рельсам на подкладках, салазках или бетонному, грунтовому и деревянному основанию
, (5.13)
б) при перемещении по рельсам на катках
, (5.14)
в) при перемещении по рельсам на тележках с подшипниками скольжения
, (5.15)
г) при перемещении по рельсам на тележках с подшипниками качения
, (5.16)
д) при перемещении по полимерным устройствам скольжения
, (5.17)
где
— нормативная нагрузка от веса перемещаемой конструкции или механизма, кН;
— коэффициент трения скольжения, принимаемый по таблице 4;
— коэффициент трения качения катка или колеса по рельсам, принимаемый по таблице 5;
— коэффициент трения скольжения в подшипниках, принимаемый равным от 0,05 до 0,10;
— коэффициент трения качения в подшипниках, равный 0,02;
— коэффициент трения скольжения для полимерных материалов, принимаемый по таблице 6;
— радиус катка, см;
— радиус колеса, см;
=2 — коэффициент, учитывающий влияние местных неровностей рельсов и катков, перекоса катков, непараллельности накаточных путей и прочих факторов, вызывающих возрастание сопротивления движению;
— радиус оси колеса или в подшипнике, см.
Таблица 4 — Значения коэффициентов трения скольжения различных материалов
Пара трущихся тел |
Коэффициенты трения скольжения (при трогании с места) |
||
сухие поверхности |
поверхности, смоченные водой |
смазанные поверхности |
|
Сталь по стали (без обработки) |
0,20 |
0,45 |
0,15 |
Дерево по дереву: |
0,60 |
0,70 |
0,15 |
при параллельных волокнах |
0,48 (для дуба) |
— |
— |
при взаимно перпендикулярных волокнах |
0,55 |
0,71 |
0,20 |
торцом |
0,45 |
— |
— |
Дерево: по стали |
0,50 |
— |
— |
по льду |
0,04 |
0,65 |
0,20 |
по грунту |
0,50-0,60 |
— |
— |
по бетону |
0,40 |
0,1-0,25 |
— |
Бетон: по глине |
0,25 |
0,10 |
— |
по суглинкам и супесям |
0,30 |
0,25 |
— |
по песку |
0,40 |
0,25 |
— |
по гравию и гальке |
0,50 |
— |
— |
по скале |
0,60 |
0,25 |
— |
по бетону |
0,60 |
— |
— |
по тиксотропной рубашке из глинистого раствора |
— |
0,01 |
— |
Сталь по льду |
0,02 |
— |
— |
Полимерные прокладки по стали |
По таблице 6 |
||
Сталь по асфальту |
0,35 |
0,40 |
— |
Сталь по неопалубленной поверхности бетона |
0,45 |
— |
0,25 |
Сталь по гладкой бетонной поверхности |
0,35 |
— |
0,20 |
Примечание — Коэффициенты трения стали по стали указаны для давления до 2 МПа. Для обработанных поверхностей в стыках на высокопрочных болтах. |
Таблица 5 — Коэффициенты трения качения катка (колеса) по рельсам
Диаметр катка (колеса), мм |
Коэффициент трения качения
|
200-300 мм и менее |
0,04 |
400-500 |
0,06 |
600-700 |
0,08 |
800 |
0,10 |
900-1000 |
0,12 |
Таблица 6 — Коэффициенты трения скольжения для полимерных материалов
Материал трущейся пары |
Давление, МПа |
Коэффициент трения полимерных устройств скольжения
при температуре |
|
отрицательной |
положительной |
||
Полированный лист — фторопласт |
10 |
0,12 |
0,07 |
>10 |
0,09 |
0,06 |
|
Полированный лист — нафтлен |
10 |
0,12 |
0,07 |
>10 |
0,10 |
0,06 |
|
Полированный лист — полиэтилен ВП |
10 |
0,18 |
0,10 |
>10 |
0,12 |
0,06 |
|
Полированный лист — карточки скольжения с покрытием тефлоном: |
|||
без смазки |
19,6 |
0,07 |
0,06 |
с силиконовой смазкой |
19,6 |
0,04 |
0,03 |
Примечания 1 Значения коэффициента трения указаны при трогании с места. При скольжении значения коэффициента трения понижаются в среднем на 20% по сравнению со значениями, указанными в таблице. 2 Коэффициенты трения по карточке скольжения с тефлоном уточняются по данным поставщика. 3 Коэффициенты трения приведены для случая применения нового полированного листа с шероховатостью поверхности не ниже десятого класса в состоянии поставки. |
5.3.10 Воздействие электрических лебедок при подъеме, опускании грузов и конструкций принимается равным паспортной грузоподъемности лебедок с коэффициентом по нагрузке
=1,3, если не предусмотрены специальные конструктивные решения по ограничению этого воздействия.
5.3.11 Боковое усилие
, Н (номер 15 в таблице 1), от перекоса катков, от давления на боковые ограждения и от непараллельности накаточных путей, действующее в направлении, перпендикулярном к направлению передвижки надвигаемой конструкции, определяется в соответствии с условиями:
а) при поперечном перемещении по пирсам на тележках с устройством подвижного опирания на тележку одного конца пролетного строения
, (5.18)
б) то же при неподвижном опирании обоих концов пролетного строения
, (5.19)
в) при продольном перемещении на катках
, (5.20)
г) при перемещении на полимерных устройствах скольжения
, (5.21)
где
— нормативная опорная реакция от веса надвигаемой конструкции, Н.
Примечание — При поперечной передвижке элементов распорных арок (сводов) устройство подвижного опирания одного конца передвигаемого элемента и его проверка на прочность при измененной статической схеме выполняются обязательно.
5.3.12 Вертикальные и горизонтальные нагрузки от бетонной смеси (номер 16 в таблице 1) при ее укладке и вибрировании учитываются в соответствии с ГОСТ 34329-2017 (приложение Д).
5.3.13 Давление бетонной смеси определяется путем умножения горизонтального давления бетонной смеси на синус угла наклона поверхности формы к горизонту. При угле наклона менее 30° к горизонтали горизонтальное давление бетонной смеси на форму не учитывается.
5.4 Дополнительные нагрузки
5.4.1 Ветровая нагрузка
5.4.1.1 Величина ветровой нагрузки
(номер 17 в таблице 1) определяется как сумма нормативных значений средней
и пульсационной
составляющих
. (5.22)
Значение средней составляющей
, кПа, вычисляется по формуле
, (5.23)
где
— нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района по ГОСТ 33390.
Для горных и малоизученных районов нормативное значение ветрового давления
вычисляют по формуле
, (5.24)
где
— расчетная или допустимая по условиям производства работ скорость ветра, м/с, на уровне 10 м над уровнем воды или над поверхностью земли для местности A по данным метеостанции, соответствующая 10-минутному интервалу осреднения и превышению один раз в 5 лет. Параметры ветра и значения
для видов и условий производства работ принимаются согласно 5.4.1.2 и приложению B (таблица В.2);
— коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте от уровня земли, определяемый согласно ГОСТ 33390-2015 (таблица 5), в зависимости от типа местности;
— аэродинамический коэффициент, принимаемый согласно ГОСТ 33390-2015 (таблица 6).
В приложении Г приведены величины геометрических и аэродинамических параметров, стальных элементов конструкций для наиболее распространенных в инженерной практике типов поперечных сечений.
5.4.1.2 Для случаев, когда по условиям безопасности строительства или безопасного производства работ учитываются ограниченные скорости ветра, нормативное ветровое давление принимается равным:
а) 60 Па — при расчете мощности тяговых обустройств и буксиров для установки пролетных строений на плавучих опорах из условия производства работ при ветре со скоростью до 10 м/с;
б) 135 Па — из условия производства работ при ветре до 15 м/с при расчете:
1) подмостей, опор, подкрановых эстакад и других устройств в процессе работы монтажных кранов;
2) тяговых средств в процессе перекатки или надвижки пролетного строения;
3) подъемных устройств и средств в процессе подъемки пролетного строения;
4) устройств, воспринимающих воздействие домкратов в процессе регулирования напряжений при выправке, положения и строительного подъема монтируемых конструкций.
5.4.1.3 Расчетная ветровая поверхность принимается по проектным контурам, т.е. по площади проекции частей сооружения, силуэта судна, крана, копра на вертикальную поверхность, перпендикулярную к направлению ветра.
5.4.1.4 Для решетчатых конструкций, ферм с однотипными элементами расчетная поверхность принимается равной площади фермы, вычисленной по ее наружному габариту, умноженному на коэффициент заполнения
, вычисляемый по формуле
, (5.25)
где
— площадь проекции
-го элемента на плоскость конструкции, м
;
— площадь, ограниченная контуром конструкции, м
.
Коэффициент
принимают:
а) для монтируемых балочных пролетных строений со сквозными фермами:
0,2 — для первой с наветренной стороны фермы;
0,15 — для второй и последующих ферм;
б) для вспомогательных сооружений:
0,5 — из двух плоскостей решетчатых башен из инвентарных конструкций;
0,9 — из четырех и более плоскостей решетчатых башен из инвентарных конструкций;
0,8 — для решетчатых башен и стрел кранов и копров.
Для других видов решетчатых конструкций значения коэффициента
принимаются по СП 20.13330.2016.
5.4.1.5 Горизонтальная продольная ветровая нагрузка на сквозные фермы монтируемых сооружений принимается в размере 60% и на балки со сплошной стенкой в размере 20% от полной нормативной поперечной ветровой нагрузки.
На остальные сооружения и подъемно-транспортное оборудование продольная ветровая нагрузка принимается равной поперечной ветровой нагрузке.
5.4.1.6 Для конструкций с горизонтальными и наклонными плоскостями, таких как настилы, опалубки, навесы, учитывается образование зон разрежения и скоростного напора у горизонтальных и наклонных плоскостей, вызывающих образование вертикальных подъемных усилий. Такие усилия определяются по СП 20.13330.2016.
5.4.1.7 Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки
при проектировании СВСиУ на высоте
Z
от действия порывов ветра определяется по СП 20.13330.2016 (раздел 11).
5.4.1.8 В зависимости от значений первой и второй частоты собственных колебаний
и
вдоль направления ветрового потока в сравнении с предельным значением частоты собственных колебаний
конструкции СВСиУ, для которых рассчитывается нормативное значение пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки, условно принимаются:
— жесткими при
;
— гибкими при
;
— средней гибкости при
и
.
Предельное значение частоты собственных колебаний
определяется по СП 20.13330.2016 (пункт 11.1.10), при этом коэффициент надежности
принимается согласно 5.4.1.9.
При определении пульсационной составляющей ветровой нагрузки на конструкции СВСиУ допускается руководствоваться положениями СП 35.13330.2011 (пункт 6.24) для конструкций мостов.
5.4.1.9 Коэффициент надежности по ветровой нагрузке
при расчете СВСиУ со сроком службы менее 5 лет допускается принимать равным 1,0; во всех остальных случаях
=1,1.
5.4.2 Ледовую нагрузку (номер 18 в таблице 1) на защитные конструкции СВСиУ
, подвергающиеся по условиям производства работ ледовым воздействиям на реках с ледоходом, кН, вычисляют по формуле
, (5.26)
где
— нормативное сопротивление льда сжатию, МПа, по таблице 7;
— ширина сооружения по фронту действия льда, м;
— расчетная толщина льда, м, принимаемая для речного льда 0,8 от максимальной толщины льда за зимний период, вероятностного превышения 10%.
Таблица 7 — Нормативное сопротивление льда сжатию
Климатическая зона |
Значение
, МПа, для сооружений |
|
с вертикальным режущим ребром |
без режущего ребра |
|
Районы БАМ и севернее линии Красноярск — Воркута |
0,40 |
0,55 |
Остальные районы России |
0,35 |
0,50 |
5.4.2.1 На реках, промерзающих до дна, принимается толщина льда, наблюдаемая при осеннем ледоставе.
5.4.2.2 За уровень приложения ледовой нагрузки на сооружение принимается уровень высокого ледохода вероятностного превышения 10%.
5.4.2.3 На ледорезы с наклонным режущим ребром давление льда учитывается в виде:
— вертикальной составляющей, кН, по формуле
, (5.27)
— горизонтальной составляющей, кН, по формуле
, (5.28)
где
— угол наклона режущего ребра к горизонту, град.
5.4.2.4 Толщина льда, принятая в расчете, указывается в проектной и рабочей документации с пояснением, что в случае отличия фактических ледовых усилий от проектных должны быть приняты дополнительные меры при пропуске ледохода.
5.4.2.5 Для особо ответственных сооружений, например для опор при полунавесной сборке, а также при действии заторных масс льда и нагрузки от ледяных полей ледовая нагрузка определяется по СП 35.13330.2011 или СП 38.13330.2018.
5.4.3 Нагрузка от навала судов и плавсистем на СВСиУ или устройства, защищающие их от обращающихся судов и плавсистем, которые используются на объекте строительства (номер 19 в таблице 1), принимается согласно таблице 8.
Таблица 8 — Нагрузки от навала судов
Класс |
Нагрузки от навала судов, кН |
|||
внутренних |
вдоль оси моста со стороны пролета |
поперек оси моста |
||
водных путей |
судоходного |
несудоходного |
с верховой стороны |
с низовой стороны или при отсутствии течения |
I |
1000 |
500 |
1250 |
1000 |
II |
700 |
400 |
900 |
700 |
III |
650 |
350 |
800 |
650 |
IV |
550 |
300 |
700 |
550 |
V |
250 |
150 |
300 |
250 |
VI |
150 |
100 |
200 |
150 |
VII |
100 |
50 |
150 |
100 |
5.4.3.1 Кинетическую энергию навала судна
, кДж, при подходе его к причальному сооружению вычисляют по формуле
, (5.29)
где
— коэффициент, учитывающий поглощение кинетической энергии подходящего судна и равный значению 0,45 для сооружений на сваях;
— расчетное водоизмещение судна, кН;
— нормальная к поверхности сооружения составляющая скорости подхода судна, м/с, принимаемая в обычных условиях равной 0,2 м/с.
5.4.3.2 Энергию деформации причальных сооружений
, кДж, вычисляют по формуле
, (5.30)
где
— поперечная горизонтальная сила от навала судов на причал при подходе к сооружению, кН/м;
— коэффициент жесткости причального сооружения в горизонтальном направлении, кН/м.
В расчетах допускается принимать
=2000 кН/м.
Значение
определяют, приравнивая выражения формул (5.15) и (5.16).
5.4.3.3 Продольную силу
от навала судов, кН, при подходе к сооружению вычисляют по формуле
, (5.31)
где
— коэффициент трения, принимаемый, в зависимости от материала лицевой поверхности отбойного устройства, равным:
0,5 — при поверхности из бетона или резины;
0,4 — при деревянной поверхности;
0,15 — при полиэтиленовых брусьях.
5.4.3.4 Нагрузка от навала на вспомогательные сооружения считается приложенной посередине их длины или ширины на уровне рабочего горизонта воды, за исключением случаев, когда имеются выступы, фиксирующие уровень действия этой нагрузки, и когда при более низком уровне нагрузка вызывает более значительные воздействия.
5.4.4 Нагрузку от воздействия карчехода на защитные устройства
, кН, вычисляют для уровня воды с вероятностью превышения 10% от удара одиночного бревна по формуле
, (5.32)
где
— скорость течения воды, м/с.
5.4.5 Нормативное температурно-климатическое воздействие (номер 20 в таблице 1) учитывается при расчете перемещений и при определении усилий во внешне статически неопределимых системах.
Средняя по сечению нормативная температура элементов СВСиУ или их частей, а также влияние солнечной радиации на температуру элементов принимаются и учитываются по СП 35.13330.2011.
5.4.6 Воздействие осадки грунта (номер 21 в таблице 1) в основаниях вспомогательных сооружений принимается по результатам расчета оснований.
Осадка грунта учитывается при расчетах сборочных стапелей на насыпях, опор сборочных подмостей при сборке или надвижке по неразрезной схеме в тех случаях, когда осадка не исключается конструктивными мерами.
5.4.7 Нагрузка от наезда автомашин (номер 22 в таблице 1) учитывается при расчете незащищенных вспомогательных опор, расположенных в пределах проезжей части действующей автомобильной дороги. Она принимается в виде сосредоточенной горизонтальной силы величиной 200 кН, приложенной на высоте 1,0 м над уровнем проезжей части. При этом в проектной и рабочей документации указывается условие ограничения скорости автомашин — не более 30 км/ч.
Примечание — По рекомендациям [2] для проведения работ, связанных с необходимостью временного изменения движения транспортных потоков на автомобильных дорогах, требуется разработка проекта «Организация движения и ограждение мест производства дорожных работ», в котором регламентируются параметры проезжей части, допустимые скорости автотранспорта и соответствующие ограждения проезжей части.
5.4.8 Существующие и временные сооружения ограждаются в соответствии с ГОСТ Р 52289.
6 Проектирование оснований и фундаментов
6.1 Общие требования
6.1.1 Проектирование оснований и фундаментов СВСиУ выполняется в соответствии с требованиями настоящего раздела и с учетом правил СП 24.13330.2011 и СП 45.13330.2017. При этом учитывается имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях. Кроме того, учитываются данные о производственных возможностях строительных организаций, парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период строительства.
6.1.2 Выбор типов оснований и фундаментов осуществляется на основании результатов инженерных изысканий. Проектирование СВСиУ допускается с использованием данных геологического разреза, построенного для основного мостового сооружения. В случае неполноты данных или для их уточнения используются дополнительные горные выработки. Такое условие становится обязательным для СВСиУ, отнесенных к классу КС-3.
6.1.3 Проектирование фундаментов определяется расчетами. Предварительно могут назначаться фундаменты:
— в русле водотока или в акватории водоема — из забивных свай сплошного сечения и труб с открытыми или закрытыми концами (применение ряжевых или свайно-ряжевых фундаментов, засыпанных камнем, допускается при невозможности заглубления свай в неразмываемую толщу либо при необходимости восприятия тяжелой ледовой нагрузки);
— вне русла водотока или в акватории водоема — как свайные, так и на естественном основании в виде деревянных лежней, бетонной или железобетонной плиты.
6.1.4 Проектирование оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах выполняется по правилам СП 25.13330.2012 и СП 354.1325800.2017, на просадочных грунтах — по СП 21.13330.2012.
6.2 Фундаменты на естественном основании
6.2.1 Фундаменты на естественном основании рассчитываются по несущей способности во всех случаях проектирования, по деформациям — при следующих условиях:
а) если на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки;
б) если сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;
в) если основание сложено медленно уплотняющимися водонасыщенными пылевато-глинистыми и биогенными грунтами (при степени влажности
0,85 и коэффициенте консолидации
10
см
/год).
6.2.2 Для оснований из нескальных грунтов под фундаменты мелкого заложения, рассчитываемые без учета заделки в грунт, положение равнодействующей расчетных нагрузок характеризуется относительным эксцентриситетом
(
— эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузок относительно центра тяжести подошвы фундамента;
— радиус ядра сечения по подошве фундамента, причем момент сопротивления
определяется в плоскости действия момента).
Относительный эксцентриситет
ограничивается следующими пределами:
а) на нескальных грунтах без бокового давления грунта на фундамент:
0,2 — при учете только постоянных нагрузок;
1,0 — при учете постоянных и временных нагрузок;
б) на нескальных грунтах при наличии бокового давления грунта на фундамент:
0,5 — при учете только постоянных нагрузок;
0,6 — при учете постоянных и временных нагрузок;
в) на скальных грунтах:
1,2 — при учете постоянных и временных нагрузок.
6.2.3 Наибольшее расчетное давление фундамента на основание вычисляют по формуле
, (6.1)
где
— наибольшее давление от расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента;
— момент от расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента относительно его центра тяжести;
и
— соответственно площадь и момент сопротивления подошвы фундамента.
Формула действительна при условии
, что соответствует условию
<1. При несоблюдении этих условий, когда
>1, максимальное давление фундамента на основание следует определять исходя из треугольной формы эпюры, построенной в пределах сжимаемой части основания по формуле
, (6.2)
где
— длина подошвы фундамента — размер в направлении, перпендикулярном плоскости действия момента
, м.
В частном случае при
=1 максимальное давление
. (6.3)
6.2.4 При проектировании фундаментов на естественном основании рекомендуется применять:
а) в лежневых фундаментах:
1) металлические пакеты на железобетонных плитах и др.;
2) окантованные бревна местных хвойных и лиственных пород, преимущественно короткомер, шпалы и брусья, отвечающие требованиям раздела 12;
б) в ряжевых фундаментах — лес местных хвойных и лиственных пород, отвечающий требованиям раздела 12;
в) фундаменты из монолитного и сборного железобетона.
6.2.5 Применение монолитного бетона согласно ГОСТ 26633 и железобетона в соответствии с ГОСТ 13015 и ГОСТ 13580 допускается в массивных фундаментах на естественном основании, как правило, не подлежащих последующей разборке после демонтажа СВСиУ.
6.2.6 Глубина заложения фундаментов назначается по СП 22.13330.2016 [формула (5.5)].
6.2.7 Подошва фундамента сборного, ряжевого и лежневого типов заглубляется:
— на суходолах и неразмываемых поймах при пучинистых грунтах — не менее чем на расчетную глубину промерзания, равную нормативной глубине промерзания, умноженной на коэффициент
=1,1;
— на суходолах и неразмываемых поймах при непучинистых крупнопесчаных, гравелистых и галечниковых грунтах и при скальных породах — независимо от глубины промерзания грунтов;
— на размываемых поймах — на 0,5 м ниже глубины местного размыва у данной опоры с соблюдением вышеприведенных указаний относительно промерзания (в случае принятия защитных мер от подмыва в виде каменной обсыпки, укрепления фашинами, шпунтовых ограждений и т.п.);
— в руслах рек при размываемых грунтах — на 0,5 м ниже глубины местного размыва у данной опоры (в случае принятия защитных мер от подмыва или при неразмываемом грунте допускается непосредственное опирание фундамента на выровненную поверхность грунта).
Примечание — Для мест, не испытывающих подмыв грунтов основания, допускается подошву фундамента мелкого заложения заглублять на подсыпках толщиной не менее 0,3 м, устраиваемых из щебенистых, песчаных, гравелистых или галечниковых грунтов.
6.2.8 Фундаменты, сооружаемые в пределах суходолов, проектируются на очищенных от растительного покрова площадках. Уплотнение грунтов предусматривается по правилам СП 45.13330.2017.
6.2.9 Под фундамент предусматривается подготовка из тощего бетона марки не менее В7.5, толщиной не менее 100 мм или из щебня толщиной не менее 200 мм. Щебеночный слой или подушка уплотняется методом заклинки до коэффициента уплотнения, соответствующего требованиям СП 45.13330.2017, или применяется его проливка цементно-песчаным раствором. Размеры в плане назначаются больше размеров фундамента на удвоенную величину толщины подготовки.
6.2.10 Взвешивающее действие воды на грунты и части сооружения, расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, учитывается при расчетах по несущей способности оснований и по устойчивости положения фундаментов. Уровень вод принимается максимальный, создающий худшие условия — наинизший или наивысший.
6.2.11 Для проверки устойчивости фундаментов против сдвига применяются коэффициенты трения, предусмотренные ГОСТ 33384-2015 (таблица 4). Для глин и скальных грунтов с омыливающейся поверхностью (глинистые известняки, глинистые сланцы и т.п.) при затоплении водой применяется коэффициент трения 0,1.
6.3 Свайные фундаменты
6.3.1 Проектирование свайных фундаментов СВСиУ выполняется по СП 24.13330.2011 и СП 45.13330.2012.
6.3.2 Расчет свайных фундаментов выполняется в соответствии с ГОСТ 27751 по предельным состояниям первой и второй группы.
Расчет по прочности материала свай и ростверков выполняется в зависимости от материала конструкции по соответствующим правилам, установленным в СП 16.13330.2017, СП 24.13330.2011, СП 35.13330.2011, СП 45.13330.2017, СП 63.13330.2018, СП 64.13330.2017.
7 Проектирование шпунтовых ограждений
7.1 Общие требования
7.1.1 Временные ограждения из забивных шпунтовых свай проектируются для крепления стенок котлованов при сооружении опор, причальных стенок, ограждений технологических площадок, при устройстве искусственных островков и в других случаях, требующих повышенной водонепроницаемости конструкции ограждения, а также для обеспечения прочности, устойчивости высоких откосов, насыпей и т.п.
7.1.2 Ограждение из деревянного шпунта проектируется при глубине погружения в грунт в зависимости от его плотности до 6 м, если в грунте нет включений в виде камней, затонувших деревьев и т.п.
Примечание — Применение свай из дерева предусмотрено [3]* (приложение F).
7.1.3 Стальной шпунт, как правило, проектируется с учетом его извлечения для повторного использования. Потребность в шпунте и его оборачиваемость определяются индивидуальными условиями. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается использование неизвлекаемого шпунта, при этом принимается его однократная оборачиваемость.
7.1.4 Ограждения котлованов мостовых опор применяются из стального шпунта необходимого профиля, в том числе из профиля в соответствии с ГОСТ Р 53629, ГОСТ Р 52664. При необходимости может применяться шпунт композитный полимерный в соответствии с ГОСТ Р 57942.
7.1.5 Шпунт плоского профиля ввиду его незначительного момента сопротивления применяется преимущественно для образования стенок ограждения искусственных островков, цилиндрических в плане.
7.1.6 Внутренние размеры в плане шпунтового ограждения фундаментов, сооружаемых как с применением тампонажной подушки, так и без нее, имеющих вертикальные сваи или при отсутствии свай, принимаются исходя из условий установки опалубки, обеспечения технологического прохода рабочего персонала, а также с учетом конструктивных решений по обвязке и раскреплению шпунтового ограждения котлована.
Вблизи наклонных свай фундамента шпунтовое ограждение проектируется с таким расчетом, чтобы острие шпунтин отстояло от свай не менее чем на 1 м.
7.1.7 Верх шпунтового ограждения назначается с учетом 4.2.5, перечисление б), но не менее:
— 0,3 м выше уровня грунтовых вод в котловане;
— 0,4 м выше уровня планировочной отметки вокруг ограждения на суходоле;
— 0,7 м выше рабочего уровня воды при устройстве ограждения в русле реки.
7.1.8 Отметки низа шпунта и необходимость горизонтальных обвязок для раскрепления шпунта по контуру котлована определяются расчетами.
7.1.9 Места установки обвязок по высоте назначаются с учетом способа и последовательности разработки котлована.
7.1.10 Каждый ярус обвязки может состоять из системы поперечных, продольных и угловых распорок. Размещение распорок в плане назначается в зависимости от конструкции опоры и технологии производства работ.
7.1.11 При использовании шпунта для сооружения свайных фундаментов распорные конструкции по возможности проектируются с учетом использования их одновременно в качестве направляющих каркасов для погружения свай.
7.1.12 Для упрощения и облегчения распорных креплений ограждения из стального шпунта в необходимых случаях проектируется кольцевое очертание в плане с креплением из кольцевых поясов-обвязок без поперечных распорок. Количество поясов и места установки их по высоте котлована определяются расчетом.
7.1.13 Для удобства установки и разборки поясов применяются как болтовые, так и сварные стыки. Под обвязки предусматриваются столики.
7.1.14 Для отдельных случаев, подтвержденных расчетами, допускается замена распорок стальными оттяжками с фиксацией их на анкерных устройствах (сваях, грунтовых якорях и т.п.) за пределами призмы обрушения котлована с учетом неблагоприятных нагрузок и грунтовых условий.
7.1.15 При низком горизонте грунтовых вод, в нестесненных условиях, допускается разработка котлованов до отметки, близкой к горизонту грунтовых вод, без крепления, но с устройством бермы, ширина которой должна обеспечивать удобное производство всех работ по забивке шпунта и сооружению фундамента.
7.1.16 При устройстве шпунтового ограждения на местности, покрытой водой, для шпунта предусматривается направляющий каркас или обвязка, служащие для фиксации положения шпунта в плане и включающие пояса креплений, необходимые по расчету.
7.1.17 Направляющие каркасы и обвязки проектируются с опиранием на маячные сваи, спланированное основание, подводный ростверк. При необходимости предусматривается их удержание в процессе забивки на специальных плашкоутах.
7.2 Общие правила расчетов шпунтовых ограждений
7.2.1 Расчеты шпунтовых ограждений котлованов выполняются:
а) на устойчивость положения и прочность по материалу их элементов на стадиях:
1) разработки котлована и установки распорных креплений;
2) полного удаления грунта и воды из котлована;
3) обратной засыпки грунта и снятия креплений;
4) возможной установки временной нагрузки на край ограждения котлована;
б) на устойчивость дна котлована против выпучивания и фильтрационного выпора — для шпунтовых ограждений, заглубленных в пески, супеси и песчаные илы, в случае откачки воды из ограждения.
7.2.2 Проверку на выпучивание выполняют по условию
, (7.1)
где
— предельное сопротивление грунта дна котлована силам выпучивания, кПа, вычисляемое по формуле
, (7.2)
где
и
— коэффициенты, принимаемые по таблице 9;
— расчетное сцепление в грунте, кН/м
;
— удельный вес грунта, кН/м
;
— удельный вес воды, кН/м
;
,
,
— опытные коэффициенты несущей способности грунта в пределах шпунтового ограждения, зависящие от расчетного угла внутреннего трения грунта
(таблица 10);
— расстояние от дна котлована до нижнего края шпунта, м;
— меньшая сторона прямоугольного котлована, сторона квадратного или радиус круглого котлована, м;
— глубина котлована от расчетного горизонта воды, слой воды над дном котлована, м;
— коэффициент надежности по назначению, принимаемый не менее 1,4;
— давление столба грунтовой массы высотой
и слоя воды высотой
на основание
* (сила выпучивания), кПа, вычисляемое по формуле
, (7.3)
где
и
— высота слоя воды и слоя грунта, м, обозначенные на рисунке 7.1.
Расчетные значения величин
и
определяются по материалам инженерно-геологических изысканий. В условиях гидродинамического воздействия (для случаев откачки воды из котлованов) значения
уменьшаются в два раза.
|
1 — фильтрационный выпор
Рисунок 7.1 — Расчетная схема к проверке дна котлована на выпучивание
Таблица 9 — Коэффициенты для разных форм котлована
Форма котлована |
|
|
Прямоугольная |
0,7 |
0,5 |
Квадратная |
0,8 |
0,5 |
Круглая |
0,9 |
0,6 |
Таблица 10 — Опытные коэффициенты несущей способности
, град |
|
|
|
0 |
5,0 |
1,5 |
0 |
5 |
6,2 |
1,8 |
0 |
10 |
7,6 |
2,1 |
0 |
15 |
9,3 |
3,0 |
0,5 |
20 |
11,5 |
4,0 |
1,0 |
25 |
14,0 |
5,5 |
2,5 |
30 |
18,0 |
8,0 |
5,0 |
35 |
23,0 |
12,5 |
8,0 |
Примечание — Для промежуточных значений угла внутреннего трения опытные коэффициенты несущей способности определяются по линейной интерполяции. |
7.2.3 Фильтрационный выпор грунта котлована происходит только при откачке из него воды в песчаных грунтах, супесях и песчаных илах. Выпор образуется около шпунтового ограждения.
Проверку на фильтрационный выпор выполняют по формуле
, (7.4)
где
— коэффициент надежности по назначению, принимаемый не менее 1,4;
— суммарная высота столба речной и грунтовой воды внутри котлована, считая от низа шпунта, м;
— разность высот столбов речной и грунтовой воды снаружи и внутри котлована, считая от низа шпунта, м.
Глубина погружения шпунта ниже дна котлована может также определяться зависящим от нее дебитом грунтовой воды, фильтрующейся через дно котлована.
7.2.4 Минимальная глубина забивки шпунта, считая от дна котлована или отметки размыва, обеспечивающая устойчивость стенок против опрокидывания, определяется по условию, определенному в ГОСТ 33384-2015 [формула (1)], с применением коэффициентов условий работы m в 7.2.9 и Д.1.9 приложения Д.
Независимо от результатов расчета глубина забивки шпунта t, считая от дна котлована или отметки размыва, принимается:
— не менее 2 м в случаях текучих и текучепластичных глин, суглинков, супесей, водонасыщенных илов, пылеватых и мелких песков;
— не менее 1 м в остальных случаях, в т.ч. в ограждениях с тампонажным слоем бетона.
7.2.5 Расчетное активное и пассивное давление воды и грунта определяется умножением нормативных давлений на коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые для активного давления грунта
=1,2, а для пассивного
=0,8.
7.2.6 При проектировании ограждения в водопроницаемых грунтах с укладкой подводной тампонажной подушки в расчете шпунтовой стенки на стадии ее работы до бетонирования подушки учитывается гидростатическое давление, соответствующее стадии откачки воды из котлована на глубину, необходимую для постановки верхнего яруса обвязки.
7.2.7 Ограждение из шпунта, забиваемого в водонепроницаемый грунт, например суглинок или глину, расположенного ниже горизонта воды, показанного на рисунке 7.2, рассчитывается на горизонтальные нагрузки, соответствующие двум схемам:
а) в первой схеме принимается условие, что ниже поверхности водонепроницаемого грунта горизонтальное давление на шпунтовую стенку обусловлено только гидростатическим давлением воды, проникающей между стенкой и грунтом на глубину
;
б) во второй схеме не предусмотрена возможность проникания воды между стенкой и водонепроницаемым грунтом, поэтому принимается условие, что такой грунт оказывает горизонтальное давление на стенку, будучи пригруженным сверху гидростатическим давлением, а при наличии над водонепроницаемым грунтом водопроницаемого — весом последнего.
Во второй схеме вес слоя водопроницаемого грунта, расположенного ниже горизонта воды, определяется с учетом его взвешивания в воде.
В обеих схемах выше поверхности водонепроницаемого грунта учитывается горизонтальная нагрузка на стенку от гидростатического давления и, в необходимых случаях, от давления водопроницаемого грунта.
Глубина проникания воды между стенкой и водонепроницаемым грунтом (считая от его поверхности) принимается:
а) для ограждений, не имеющих распорных креплений, показанных на рисунке 7.2а, по формуле
, (7.5)
где
— глубина погружения шпунта в водонепроницаемый грунт, м;
б) для ограждений с одним ярусом креплений, показанных на рисунке 7.2б, по формуле
, (7.6)
где
— глубина погружения шпунта ниже дна котлована, м;
в) для ограждения с несколькими ярусами креплений, показанных на рисунке 7.2в, — на 0,5 м ниже уровня грунта в котловане с применением верхнего яруса креплений, расположенного в пределах водонепроницаемого грунта.
|
а — при ограждениях, не имеющих распорных креплений; б — при ограждениях с одним ярусом крепления; в — при ограждениях с несколькими ярусами креплений
Рисунок 7.2 — Схемы для определения глубины проникания воды между шпунтовой стенкой и водонепроницаемым грунтом
7.2.8 Все конструкции обвязок рассчитываются на соответствующие нагрузки и воздействия, включая собственный вес и вес оборудования. Изгибающий момент в элементе от веса обустройств и конструкций принимается не менее наибольшего изгибающего момента от равномерно распределенной нагрузки интенсивностью
, (7.7)
где
— нагрузка, принимаемая равной 500 Па для верхнего яруса креплений и 250 Па для остальных ярусов;
— площадь стенки котлована, приходящаяся на рассчитываемый элемент крепления, м
;
— длина элемента, м.
7.2.9 Расчеты элементов шпунтовых ограждений на прочность выполняются с применением коэффициентов:
а) надежности по назначению:
=1,1 — для шпунтовых ограждений на местности, покрытой водой;
=1,0 — во всех остальных случаях;
б) по условиям работы, учитывающим возможность относительных смещений шпунтин в замках:
m=0,7 — в случае слабых грунтов и отсутствия обвязок, прикрепленных к шпунту;
m=0,8 — в случае тех же грунтов и наличия обвязок, прикрепленных к шпунту;
m=1,0 — в остальных случаях;
в) по условиям работы, применяемым для расчета прочности шпунтовых стенок (но не креплений):
m=1,15 — для стенок кольцевых в плане ограждений;
m=1,10 — для стенок длиной менее 5 м, замкнутых в плане ограждений прямоугольной формы с промежуточными ярусами распорных креплений;
m=1,0 — в остальных случаях.
7.2.10 Расчетные сопротивления элементов шпунтовых ограждений принимаются в зависимости от материала по условиям разделов 11-13.
7.2.11 Расчетные геометрические характеристики стальных шпунтовых свай принимаются в соответствии с нормативными документами на их изготовление.
7.2.12 Для некоторых способов креплений шпунтовых ограждений рекомендуется применять методы расчета, предусмотренные в приложении Д.
При соответствующей валидации расчетных моделей шпунтовых ограждений расчеты допускается выполнять с использованием специализированных программных расчетных комплексов.
7.2.13 Деформации шпунтовых ограждений не должны превышать допустимых значений, определяемых расчетом. При необходимости для минимизации деформаций допускается использовать обвязочно-распорные системы и другие конструкции аналогичного характера.
7.3 Проектирование тампонажной подушки
7.3.1 В случае превышения открытого водоотлива 0,2 м
/ч на 1 м
площади котлована для обеспечения производства работ внутри котлована с максимальным ограничением водопритока через грунтовое дно проектируется тампонажная подушка, бетонируемая с помощью ВПТ.
7.3.2 При проектировании тампонажной подушки определяются:
— толщина тампонажного слоя бетона, принимаемая не менее 1 м;
— требуемая прочность тампонажного бетона;
— проверка прочности бетона тампонажа как изгибаемой плиты в случае, если наибольшее расстояние в свету между сваями и стенками ограждения котлована превышает минимальную толщину подушки в три раза и более;
— необходимость устройства разделительных щитов для бетонирования тампонажной подушки на большой площади котлована, когда невозможно обеспечить равномерность подачи бетона при подводном бетонировании;
— местоположение и конструкция водоприемного колодца для откачки воды из котлована, при необходимости.
7.3.3 Тампонажный слой бетона устраивается после сооружения всего свайного поля в котловане. Прочность бетона тампонажной подушки принимается не менее В15. При расчете тампонажного слоя на изгиб прочность бетона принимается на основании данного расчета, но не менее В15.
7.3.4 Тампонажный слой бетона не включается в состав основной конструкции ростверка или плиты фундамента, поэтому при устройстве фундаментов на естественном основании тампонажная подушка под плитой фундамента, как правило, не предусматривается.
7.3.5 Минимально необходимая толщина тампонажного слоя, показанного на рисунке 7.3, определяется расчетом из условия равновесия тампонажной подушки и ограждения котлована в целом от воздействия гидростатического давления воды, вытесненной из всего объема ограждения котлована.
|
1 — тампонажный слой; 2 — свая фундамента; 3 — ограждение котлована
Рисунок 7.3 — Схема к расчету тампонажной подушки
7.3.6 Для определения минимально необходимой толщины тампонажного слоя
согласно 7.3.5 допускается использовать следующие формулы:
а) для проверки на сцепление свай фундамента с бетоном
, (7.8)
где
— площадь котлована (без учета площади сечения свай), м
;
— глубина котлована от рабочего горизонта воды до низа тампонажной подушки, м;
— коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 0,9;
— удельный вес бетона, принимаемый 2,4 тс/м
;
— удельный вес воды, принимаемый 1,0 тс/м
;
— количество свай;
— периметр сечения сваи, м;
— удельное сцепление бетона тампонажной подушки со сваями, которое допускается принимать для железобетонных свай равным 20 тс/м
, для металлических свай — 100 тс/м
;
— коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9;
б) для проверки на сцепление свай фундамента с грунтом
, (7.9)
где
— собственный вес сваи, тс;
— минимальное усилие сцепления сваи с грунтом, тс.
Примечание — Для соответствия единиц измерения величин в формулах (7.8) и (7.9) применяется размерность в тонна-силах.
7.3.7 Отметка верха тампонажного слоя бетона принимается с учетом туфообразного слоя подводного бетона, составляющего от 0,1 до 0,15 м при устройстве тампонажной подушки без разделительных щитов.
7.3.8 При проектировании тампонажной подушки также выполняется расчет прочности стенки и креплений, соответствующий полной откачке воды из котлована. Такой расчет производится при условии, что стенка рассматривается как многопролетная неразрезная балка, но нижняя опора принимается расположенной не менее чем на 0,5 м ниже верха тампонажной подушки.
7.3.9 Применение тампонажного слоя в котлованах с замкнутым шпунтовым ограждением при залегании глинистых грунтов ниже уровня подземных вод определяется фильтрационными характеристиками прорезаемых слоев.
8 Проектирование вспомогательных устройств, используемых для сооружения фундаментов
8.1 Для сооружения фундаментов СВСиУ требуется проектировать вспомогательные устройства. К таким устройствам относятся:
— шпунтовые ограждения;
— грунтовые перемычки;
— искусственные островки;
— закладные крепления;
— рабочие и буровые мостики;
— бездонные ящики и водонепроницаемые перемычки;
— направляющие каркасы;
— устройства, используемые для машин и оборудования при бурении скважин и погружении свай, оболочек, столбов;
— вспомогательные устройства для укладки подводного бетона;
— другие вспомогательные устройства.
8.2 Общие правила проектирования вспомогательных устройств для сооружения фундаментов приведены в приложении Е.
9 Проектирование вспомогательных сооружений, устройств, приспособлений общего назначения
9.1 Подкрановые эстакады
9.1.1 Положения настоящего подраздела распространяются на проектирование конструкций эстакад, предназначенных для установки и передвижения по ним в процессе строительства монтажных кранов на рельсовом ходу: козловых, башенных, дерриков и других (кроме железнодорожных).
9.1.2 Подкрановый рельсовый путь на эстакаде и на ее подходах располагается горизонтально и прямолинейно в плане. Предельный уклон пути, возникающий от прогибов пролетных строений длиной более 10 м на длине, равной половине длины пролета, допускается не более 3,0‰.
9.1.3 Рабочая документация конструкции подкрановой эстакады должна включать: верхнее строение пути и путевое оборудование, нижнее строение, допуски, контролируемые при устройстве пути и его эксплуатации, а также указания по устройству и эксплуатации эстакады и, при необходимости, расчеты всех элементов эстакады.
9.1.3.1 При необходимости заезда крана с берега и/или технологических площадок в состав документации эстакады включаются подходы, сооружаемые из земляной насыпи высотой, как правило, не более 2-3 м с рельсовым путем.
9.1.3.2 Для верхнего строения эстакады составляется документация на мостовое полотно, включая рельсы, скрепления, поперечины, элементы прикрепления рельс к поперечинам, охранные и противоугонные элементы.
9.1.3.3 Для путевого оборудования в документации предусматриваются: тупиковые упоры, ограничители передвижения, лотки для предотвращения износа кабеля, питающего электроэнергией краны, двусторонние перильные ограждения, настилы, предусмотренные 9.3, предупреждающие знаки.
9.1.3.4 Для нижнего строения разрабатывается документация на пролетные строения, прогоны, опоры и фундаменты опор, для мостовых кранов — на колонны, стены, фундаменты.
9.1.4 Конструкция мостового полотна эстакады должна обеспечивать стабильное положение рельсовых нитей, передавать усилия на пролетные строения, обеспечивая безопасную работу эксплуатации кранов.
9.1.5 При любом положении кранов, в том числе и в условиях их работы, все элементы мостового полотна, такие как тип рельса и его крепления, сечение подкладок и поперечин, расстояние между поперечинами, проектируются по расчету с учетом указаний паспорта крана и с учетом следующих требований:
а) рельсы на эстакаде применяются новые или старогодние групп годности I и II, прошедшие проверку и ремонт в рельсосварочных организациях РЖД или в организациях, имеющих соответствующие паспорта и сертификаты;
б) рельсы устанавливаются на плоские металлические подкладки, возможность применения которых подтверждается расчетом (подкладки с наклонной опорной площадкой для подкрановых путей не допускаются);
в) соединение рельсов с деревянными поперечинами наиболее предпочтительно клеммно-шурупного типа;
г) стыки рельсов перекрываются парными двухголовыми шестидырными накладками на болтах с пружинными шайбами;
д) рельсовые зазоры в стыках назначаются в соответствии с предполагаемой температурой рельсов (максимальный зазор при устройстве пути допускается не более 6 мм, при эксплуатации пути — не более 12 мм);
е) брусья-поперечины прикрепляются к пролетному строению лапчатыми болтами с пружинными шайбами;
ж) шурупы и костыли устанавливаются в просверленные гнезда, заполненные битумной мастикой по ГОСТ 32870 с учетом дорожно-климатической зоны строительства;
и) стыки рельсов и соединения рельсов с поперечинами должны обеспечивать возможность продольного перемещения пролетных строений относительно рельсового пути, для чего рельсы объединяются в звенья, закрепленные у неподвижных концов пролетного строения затяжкой клемм и противоугонными устройствами, а на подвижных участках клеммы не должны препятствовать передвижению рельс по рельсовым подкладкам;
к) деревянные брусья-поперечины применяются из сосны первого сорта по ГОСТ 8486 (для предупреждения трещин брусья укрепляются болтами, проволокой или скобами);
л) профиль пути со строительным подъемом на пролетных строениях длиной более 12 м обеспечивается врубками или прокладками из досок, прикрепляемых снизу бруса-поперечины гвоздями;
м) на внешних сторонах подкранового пути предусматриваются охранные брусья или уголки;
н) предусматриваются проходы шириной не менее 80 см и двусторонние перила согласно 9.3 (при проектировании козловых кранов это требование относится к каждой ноге крана);
п) расстояние в свету от перильного ограждения до движущихся частей крана должно быть не менее 80 см;
р) требования к другим видам путевого оборудования и устройствам геодезической основы для планово-высотного положения рельсового пути принимаются в соответствии с ГОСТ Р 51248 и с учетом [4] и [5].
9.1.6 При оформлении документации эстакады указываются места монтажа кранов, взаимное расположение кранов на эстакаде, места установки кранов в нерабочем положении с соответствующими расчетами прочности и устойчивости элементов эстакады.
9.1.7 Проектирование рельсового пути на подходах к эстакаде, верхнего строения, нижнего строения и путевого оборудования выполняется в соответствии с ГОСТ Р 51248, по [5], с учетом [6] и [7].
9.1.8 Предельно допустимые величины отклонений рельсовых путей от проектного положения в плане и профиле при устройстве и эксплуатации принимаются по [5].
При назначении предельно допустимых отклонений колеи рельсового пути учитываются поперечные деформации пролетных строений и опор от усилий в соответствующих сочетаниях нагрузок, приведенных в таблицах 11 и 12.
Таблица 11 — Сочетания нагрузок для поворотных кранов (башенных и дерриков)
Номер |
Нагрузки и воздействия |
Сочетание нагрузок |
||||
нагрузки по таблице 1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Собственный вес рассчитываемых элементов опоры (эстакады) |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
8 |
Вес монтажного крана |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
5 |
Номинальный вес груза: |
|||||
— без динамики |
+ |
— |
+ |
— |
— |
|
— с динамикой |
— |
+ |
— |
+ |
— |
|
9 |
Инерционные силы при торможении и вращении крана |
+ |
— |
+ |
— |
— |
17 |
Давление ветра: |
|||||
— на рассчитываемый элемент |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
|
— на кран |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
|
— на груз |
— |
— |
+ |
+ |
— |
|
Примечание — Интенсивность давления ветра в третьем и четвертом сочетаниях нагрузок принимается при V=15 м/с, а в пятом — по расчетной интенсивности. |
Таблица 12 — Сочетания нагрузок для козловых кранов
Номер |
Нагрузки и воздействия |
Сочетание нагрузок |
||||||||||
нагрузки по таблице 1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
5 |
Вес номинального груза
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
|
8 |
Собственный вес монтажного крана
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
1 |
Собственный вес элементов эстакады |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
9 |
Инерционная сила при торможении грузовой тележки
|
+ |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
9 |
Инерционная сила при торможении крана
|
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
|
Продольная сила при заклинке одной из ног крана (перекос крана)
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
||
17 |
Продольный ветер
при V =15 м/с |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
|
17 |
Поперечный ветер
при V =15 м/с |
— |
— |
— |
+ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
|
17 |
Продольный ветер расчетной интенсивности
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
— |
|
17 |
Поперечный ветер расчетной интенсивности (перекос крана)
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
— |
— |
9.1.9 Подкрановые эстакады рассчитываются по первому и второму предельным состояниям на нагрузки и воздействия в их невыгодном сочетании.
9.1.10 Расчет эстакад под козловые краны типов К-451, К-651 и др. производится отдельно под жесткую и гибкую или шарнирную ноги крана в продольном и поперечном направлениях, показанных на рисунке 9.1, на следующие нагрузки:
а) собственный вес пролетных строений эстакады
;
б) собственный вес опор эстакады
;
в) давление на эстакаду ветра через пролетные строения
и опоры
;
г) нагрузки от перемещающегося по эстакаде крана:
1) вертикальная P;
2) горизонтальная продольная N;
3) горизонтальная поперечная Q от перекоса крана.
9.1.11 Усилия P, Q и N, показанные на рисунке 9.1, считаются приложенными в уровне головки рельса подкранового пути и определяются под гибкой и жесткой ногами крана с учетом положения и особенностей передачи горизонтальных воздействий на гибкую и жесткую ноги в козловых кранах.
|
а — к пролетному строению; б — к опоре в продольном направлении; в — к опоре в поперечном направлении
Рисунок 9.1 — Схемы приложения нагрузок в подкрановых эстакадах
9.1.12 При определении усилий по сочетаниям 3, 4, 5 и 6, предусмотренным в таблицах 11 и 12, временные нагрузки учитываются с коэффициентом сочетаний
=0,90.
9.1.13 Вес груза учитывается без динамического коэффициента в сочетаниях 1-9, в сочетании 10 — с динамическим коэффициентом.
9.1.14 При сочетании нагрузок 3 и 4, предусмотренных в таблице 12, для козловых кранов рассматриваются:
,
,
,
,
,
— веса собственно жесткой ноги, гибкой ноги, ригеля, ходовой тележки, грузового полиспаста, груза;
,
,
,
,
— усилия от продольно направленного ветра, приходящиеся соответственно на грузовую тележку, ригель, жесткую и гибкую ноги, груз;
,
,
,
,
— усилия от поперечно направленного ветра, приходящиеся соответственно на грузовую тележку, ригель, жесткую и гибкую ноги, груз;
,
,
,
,
— инерционные силы при торможении крана, приложенные соответственно к грузовой тележке, ригелю, жесткой ноге, гибкой ноге, грузу;
,
— инерционные силы при торможении тележки и груза.
Направление инерционной силы от торможения грузовой тележки принимается совпадающим с направлением поперечного ветра, а положение тележки принимается максимально приближенным к ноге крана, в сторону которой действует сила торможения тележки, показанная на рисунке 9.2.
|
а — на жесткую ногу; б — на гибкую ногу
Рисунок 9.2 — Схема приложения нагрузок к козловому крану
9.1.15 При учете воздействия на опоры ледохода и волновой нагрузки последние в сочетаниях с технологической нагрузкой принимаются с коэффициентом сочетаний
=0,8, в сочетании с ветровой нагрузкой
=0,7.
9.1.16 Величина продольных усилий от кранов, передаваемых через рельсы и пролетные строения на опоры эстакады, определяется с учетом величины вертикальных реакций, длины рельсовых путей, пролетов эстакады и их прикрепления к опорным элементам, типа опорных частей, а также жесткости опор и температурных воздействий.
9.1.17 Для поворотных кранов башенных и дерриков в сочетаниях 5 и 6 таблицы 11 направление стрелы крана принимается совпадающим с направлением ветра, а в сочетаниях 7 и 8 — перпендикулярно направлению ветра.
9.1.18 Наибольшие прогибы от временной нагрузки пролетных строений подкрановых эстакад для кранов, перемещающихся на рельсовом ходу, не должны превышать величины 1/500L, где L — расчетный пролет балки эстакады.
9.1.19 Обеспечение предельно допустимого уклона
0,003 для пролетов более 12 м от суммарной нагрузки на половине длины пролета производится с учетом 10.1.5.
9.2 Рабочие технологические мосты
9.2.1 Рабочие технологические мосты предназначены для выполнения с них монтажных работ, проезда техники и прохода людей, выполняющих работы по строительству мостовых сооружений, проектируются прямыми в плане и с продольным уклоном не более 1,0%.
Рабочие технологические мосты на реках с ледоходом располагаются с низовой стороны строящегося моста, если сам рабочий мост не предназначен для сооружения опор такого моста.
9.2.2 Ширина проезда по рабочему технологическому мосту определяется габаритами используемой для проезда строительной техники и принимается:
— не менее 3,8 м между колесоотбоями для проезда в одном направлении;
— не менее 7,6 м между колесоотбоями для проезда в двух направлениях.
9.2.3 Сопряжение рабочего технологического моста с насыпью разрешается выполнять в виде аппарели или въездного щита соответствующей несущей способности.
9.2.4 Пролетные строения рабочего технологического моста рекомендуется проектировать металлическими, разрезной конструкции, с опиранием на опорные деревянные брусья, стальные балки. При длине пролетных строений более 18 м — с опиранием на опорные части. При закреплении пролетных строений должны учитываться возможные температурные перемещения и тормозные силы.
9.2.5 Опоры рабочего технологического моста в зависимости от условий строительства проектируются свайными с надстройкой преимущественно из инвентарных элементов, а при невозможности забивки свай — ряжевыми или рамно-ряжевыми. Как исключение допускается применение клеточных опор.
9.2.6 Крепление пролетных строений к опорным деревянным брусьям предусматривается штырями на каждом конце, а к металлическим балкам ростверка — болтами, пропущенными через овальные отверстия. При этом тормозные силы допускается принимать равномерно распределенными между двумя опорами.
9.2.7 Для обеспечения общей устойчивости пролетных строений (прогонов, пакетов) в необходимых по расчету случаях предусматривается постановка жестких поперечных связей сжатых поясов и неизменяемых продольных связей с учетом следующих условий:
— распорки между сжатыми поясами применяются в качестве поперечных связей лишь в том случае, если они являются элементами неизменяемых поперечных и продольных связей;
— допускается принимать узлы сбалчивания пакетов из двутавров через деревянные прокладки, размещенные по всей высоте балки;
— не допускается принимать деревянные настилы и деревянные распорки-прокладки в качестве жестких закреплений в системе продольных и поперечных связей для соединений пакетов в пролетные строения.
9.2.8 Проезжая часть рабочего технологического моста из сборных железобетонных плит проектируется с учетом следующих правил:
— используются типовые дорожные или индивидуальные железобетонные плиты в зависимости от заданных условий;
— опирание плит на пояса стальных главных балок осуществляется через прокладки (деревянные, резиновые, полимерные и др.), при необходимости зафиксированные на плитах эластичным клеевым составом;
— закрепление плит на главных балках от горизонтального смещения производится при помощи фиксаторов, соответствующих конструкции плит;
— колесоотбойный брус фиксируется в проектном положении при помощи анкерного крепления.
9.2.9 Проезжая часть рабочего технологического моста из настила на деревянных поперечинах проектируется колейного типа:
— поперечины применяются из деревянного бруса или из бревен, опиленных на два канта с шириной канта не менее 1/3 диаметра;
— колейный настил устраивается из досок, пришитых не реже чем через 1,5 м к поперечинам гвоздями диаметром от 4 до 4,5 мм и длиной от 100 мм;
— закрепление на настиле колесоотбойного бруса высотой от 15 см предусматривается связующими болтами диаметром от 20 мм, устанавливаемыми с шагом не более 1 м;
— сечение и шаг поперечин и толщина досок настила определяются расчетом;
— внутреннее расстояние между проезжими частями колей не должно быть более 0,8 м;
— межколейный промежуток предусматривается из щитов настила или огражденным внутренними колесоотбоями;
— для пропуска техники преимущественно с гусеничной нагрузкой вместо колейного настила допускается покрытие из слоя гравия толщиной не менее 10 см по сплошному настилу из поперечин.
9.2.10 На рабочем технологическом мосте проектируются односторонние или двухсторонние проходы шириной от 0,75 м и двухстороннее перильное ограждение высотой не менее 1,1 м.
9.2.11 Для конструкции рабочего технологического моста под стреловые самоходные краны в необходимых случаях проектируются специальные площадки для установки выносных опор-аутригеров крана в местах, предусмотренных технологической схемой монтажных работ.
9.2.12 Расчет рабочего технологического моста производится на сочетания нагрузок, приведенных в таблице 13, с учетом коэффициентов сочетаний нагрузок
.
Таблица 13 — Сочетания нагрузок для рабочих мостиков
Номер нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Пролетные строения |
Опоры и основания |
по |
сочетания нагрузок |
||
таблице 1 |
1 |
2 |
|
Постоянные нагрузки и воздействия |
|||
1 |
Собственный вес конструкции |
+ |
+ |
2 |
Давление от веса грунта (горизонтальная нагрузка от активного давления или вертикальная нагрузка от грунта, расположенного на каких-либо уступах) |
— |
+ |
Временные подвижные нагрузки и их воздействия |
|||
8 (10) |
Вертикальная нагрузка от транспорта или кранов |
+ |
+ |
2 |
Давление грунта от воздействия временной вертикальной нагрузки |
— |
+ |
11 |
Тормозная нагрузка |
— |
+ |
Прочие временные нагрузки и воздействия |
|||
17 |
Ветровая нагрузка (расчетная) |
+ |
+ |
18 |
Горизонтальное давление льда |
— |
+ |
Примечания 1 Тормозная нагрузка не учитывается при ограничении скоростей движения до 5 км/ч. 2 При определении нагрузок на колесо или выносную опору стрелового крана расположение стрелы принимается самым невыгодным из двух вариантов: — наибольший вылет с минимальным грузом; — наименьший вылет с максимальным грузом. 3 Расчет рабочих технологических мостов производится с учетом следующих коэффициентов для некоторых сочетаний и нагрузок:
=0,8 — в сочетании 1 для ветровой нагрузки;
=0,8 — в сочетании 2 для ледовой нагрузки;
=0,7 — в сочетании 2 для ветровой нагрузки. |
9.2.13 Рабочие технологические мосты рассчитываются на нагрузки по первой и второй группам предельных состояний. Динамический коэффициент к временной нагрузке принимается 1,05 при скорости движения до 10 км/ч, при скорости более 10 км/ч — по СП 35.13330.2011 [формула (6.19)].
9.2.14 Наибольшие прогибы пролетных строений от временной нагрузки не должны превышать 1/300L, где L — расчетный пролет балки.
9.3 Средства подмащивания
9.3.1 Рабочие места, предназначенные для производства строительно-монтажных работ на высоте или глубине более 1,8 м от уровня земли или поверхности сплошной строительной конструкции (ростверк, верх опоры, плита проезжей части и т.п.), проектируются оснащенными средствами подмащивания с ограждениями. Основные характеристики средств подмащивания установлены в ГОСТ Р 58752.
9.3.2 Средства подмащивания применяются как стандартной, так и индивидуальной конструкции в соответствии с ГОСТ Р 58752 по СП 49.13330.2010 и [4].
9.3.3 К стандартным или инвентарным средствам подмащивания и ограждения, используемым при производстве мостостроительных работ, относятся:
— леса стоечные приставные в соответствии с ГОСТ 27321;
— площадки и лестницы в соответствии с ГОСТ Р 58758;
— подмости передвижные в соответствии с ГОСТ Р 58755;
— люльки для строительно-монтажных работ в соответствии с ГОСТ 27372;
— ограждения предохранительные в соответствии с ГОСТ Р 12.3.053;
— канаты страховочные в соответствии с ГОСТ 12.4.107.
Примечание — Инвентарные средства подмащивания используются на основании паспорта организации-изготовителя по форме, предусмотренной ГОСТ Р 58752.
9.3.4 Средства подмащивания индивидуальной конструкции применяются в случаях, учитывающих специфические условия и требования, а также особенности технологии мостостроительных работ на определенных участках.
9.3.5 Размеры средств подмащивания по настилу должны обеспечивать удобные и безопасные условия производства строительно-монтажных работ с учетом габаритов применяемых инструментов и технологической оснастки.
9.3.6 Независимо от технологических условий ширина подмостей в свету должна быть не менее 1,0 м, ширина проходов в рабочей зоне — не менее 0,8 м, а между участками работ и в подвесных люльках — не менее 0,6 м. Высота проходов в свету должна быть не менее 1,8 м.
В особо стесненных условиях, на ограниченных участках, при необходимости допускается предусматривать меньшие габариты подмостей и проходов.
На протяженных участках подмостей лестницы должны быть расположены на расстоянии не более 40 м друг от друга. На подмостях длиной менее 40 м устанавливается не менее двух лестниц.
9.3.7 Настилы подмостей всех видов и люлек предусматриваются без щелей и зазоров. Зазор между краем настила и монтируемой конструкцией должен быть не более 10 см.
9.3.8 На подмостях в зонах сборки болтовых стыков предусматривается сплошное мелкосетчатое ограждение высотой от 1,8 до 2,0 м.
9.3.9 Высота перильного ограждения принимается не менее 1,1 м. Расстояние между горизонтальными элементами ограждения в вертикальной плоскости должно быть не более 0,45 м. Допускается применять в качестве ограждения сетчатое или решетчатое заполнение.
Высота бортового ограждения настила должна быть не менее 0,15 м.
9.3.10 Для подъема работающих на рабочие места, расположенные на высоте, в соответствии с ГОСТ Р 58752 и с учетом положений [8] проектируются лестницы определенной высоты:
— до 10 м — навесные, неподвижно прикрепленные к конструкциям сооружения;
— до 20 м — приставные, закрепленные к конструкциям сооружения вертикально и наклонно;
— до 30 м — маршевые.
9.3.11 Для обеспечения подъема на высоту более 30 м, как правило, проектируются пассажирские или грузопассажирские подъемники в соответствии с ГОСТ 33558.1; также допускается проектирование лестниц необходимой высоты.
9.3.12 Лестницы высотой более 5 м проектируются с ограждением из металлических дуг с вертикальными связями, надежно прикрепленных к конструкциям. Для всех лестниц проектируются площадки отдыха не реже чем через каждые 10 м по высоте.
9.3.13 Угол наклона приставных лестниц должен быть более 60° к горизонтальной поверхности. Наклон переходных трапов не должен быть более 1:3.
9.3.14 Несущие элементы средств подмащивания, как правило, выполняются из металла, деревянный настил — из древесины хвойных и лиственных пород первого и второго сорта по ГОСТ 8486 и ГОСТ 2695.
9.3.15 Вес сборочных элементов, приходящихся на одного работника, при ручной сборке средств подмащивания не должен быть более:
— 28 кг — при монтаже на высоте;
— 50 кг — при монтаже на земле или перекрытии.
9.3.16 Элементы средств подмащивания и конструкция в целом рассчитываются по прочности и устойчивости положения и по деформациям.
9.3.17 Равномерно распределенная вертикальная* нагрузка принимается равной:
________________
* Загружаются участки подмостей, не занятые монтируемой или бетонируемой конструкцией.
— 2,5 кПа — при расчете горизонтальных элементов подмостей;
— 2,0 кПа — при расчете вспомогательных опор, пирсов, рабочих мостиков и т.п. с длиной загружаемого участка менее 60 м;
— 1,0 кПа — то же, с длиной загружаемого участка 60 м и более.
9.3.18 Сосредоточенная нагрузка принимается равной:
1300 Н — вертикальная, приложенная в середине пролета несущих горизонтальных элементов, — при расчете по предельным состояниям первой группы (при ширине досок менее 15 см, сплоченных поперечными планками, нагрузка распределяется на две доски);
600 Н — вертикальная, приложенная в середине пролета, — при расчете досок настила по предельным состояниям второй группы (при ширине досок опалубки, настила, ступеней лестниц и т.п. менее 15 см нагрузка распределяется на две доски);
700 Н — поочередно вертикальная и горизонтальная, приложенная в середине пролета ограждений, и горизонтальная, а также приложенная к верху стоек ограждений — при расчете по предельным состояниям второй группы (по гибкости).
9.3.19 Нагрузка для подвесных подмостей принимается с учетом веса материалов и инструмента:
— 1200 Н — на одного рабочего;
— 2500 Н — на двух рабочих.
9.3.20 Величины нормативных нагрузок указываются в соответствующих рабочих чертежах.
9.3.21 Для расчетов средств подмащивания и ограждений принимаются следующие коэффициенты:
а) коэффициенты надежности по нагрузке:
=1,2 — от веса людей и материалов (
=1,25 для подмостей сборно-разборных);
=1,1 — от собственного веса;
б) коэффициенты надежности по назначению:
=1,5 — при расчете креплений средств подмащивания к строительным конструкциям;
=4,0 — при расчете стержневых подвесок;
в) коэффициент условий работы m=1,5 — при расчете перильного ограждения.
9.3.22 Предельные значения прогибов горизонтальных элементов не должны превышать:
— 0,5 см — для поручней ограждений;
— 0,25 см — для досок и настилов.
9.4 Ледорезы и карчеотбойники
9.4.1 Для защиты рабочих мостиков, монтажных подмостей подкрановых эстакад, шпунтовых ограждений от ледохода впереди них применяются ледорезы. Ледорезы, как правило, располагаются отдельно от опор, защищаемых СВСиУ, на расстоянии до 3 м.
9.4.2 Ширина ледореза назначается равной или более ширины опоры. Верх ледорезов располагается не менее чем на 0,5 м выше уровня ледохода с вероятностью превышения 10%. Передний конец режущего ребра ледореза должен быть ниже уровня низкого ледохода не менее чем на 0,5 м. Наружные поверхности ледореза не должны иметь выступающих углов.
9.4.3 На реках, промерзающих до дна, применяются ряжевые ледорезы или шатровые с ряжевым основанием.
9.4.4 Сваи шатровых ледорезов в продольном направлении располагаются с шагом от 2 до 3 м.
9.4.5 Уклон режущего ребра шатра в направлении ледового воздействия должен быть от 1:1,5 до 1:1,75. Уклоны боковых граней — от 1:1,5 до 1:2,5.
9.4.6 Режущее ребро ледореза проектируется из трех сплоченных бревен, усиленных уголком или листовым железом толщиной не менее 6 мм на ширине не менее 20 см.
9.4.7 На водотоках со слабым ледоходом и грунтами, допускающими забивку свай, применяются кустовые ледорезы с крыльями и без них по четыре — семь свай. Глубина забивки свай ледорезов без крыльев должна быть, как правило, не менее 4 м.
9.4.8 Сваи кустового ледореза предусматривается объединять болтами и хомутами из полосовой стали, устанавливаемыми через 1 м.
9.4.9 Задние сваи кустовых ледорезов с крыльями располагают на расстоянии 2,5 м от куста свай и связывают их подкосами и обшивкой, образующей крылья.
9.4.10 На водотоках с грунтами, допускающими забивку свай, применяются цилиндрические ледорезы из сплошного ряда деревянных или стальных свай, забитых по контуру круга диаметром, равным ширине опоры моста. Внутри ледореза предусматривается каменная засыпка, снаружи ледореза — хомуты из полосового металла с расстоянием между ними 1,5 м.
9.4.11 Элементы шатра проектируются объединенными в продольном и поперечном направлениях схватками и подкосами. В узлах примыкания применяются металлические хомуты и болты.
9.4.12 Обшивка шатровой части предусматривается сплошной с направлением пластин обшивки толщиной не менее 8 см в направлении ледового воздействия. Пластины прикрепляются к раме гвоздями длиной не менее 200 мм.
9.4.13 Для рамы надстройки шатрового ледореза применяются бревна диаметром не менее 24 см.
9.4.14 При необходимости подводная часть ледореза защищается ряжевой рубашкой с каменной засыпкой.
9.4.15 Предусматривается соединение ледореза с защищаемой конструкцией переходами.
9.4.16 Ледорезы рассчитываются на действие собственного веса с коэффициентом надежности по нагрузке
=1,1 и расчетное давление льда.
9.4.17 Перед опорами на горных и полугорных реках, несущих в период паводков карчи, предусматриваются карчеотбойники на расстоянии от 2,5 до 3,0 м.
9.4.18 Карчеотбойник проектируется из двух рядов деревянных свай диаметром от 26 до 30 см, расположенных под углом друг к другу, соединенных схватками и обшитых снаружи в два слоя досками толщиной 5 см.
При необходимости карчеотбойник проектируют с применением других материалов и конструкций.
9.4.19 По переднему ребру карчеотбойника, обращенному против течения, закрепляется вертикально рельс. Внутри предусматривается каменная засыпка. Высота карчеотбойника назначается не менее чем на 0,5 м выше рабочего уровня воды.
9.4.20 Карчеотбойники рассчитываются на удар одиночного бревна по формуле (5.32).
9.5 Временные причалы
9.5.1 Причалы предусматриваются для перегрузки грузов и конструкций, заезда строительной техники на плавсредства и перевозки людей во время строительства моста.
9.5.2 Расположение причалов назначается из условия обеспечения длины свободного пространства акватории с каждой стороны причала, которая должна быть, как правило, не менее двойной длины наибольшего судна. Местоположение причала выбирается в основном с низовой стороны строящегося моста с учетом естественных условий, обеспечивающих удобный подъезд к нему и защиту сооружения от ледохода и волны.
9.5.3 Причалы проектируются как сплошные шпунтовые стенки, ряжевые, на сваях или плавучие. Выбор типа конструкции причала производится в зависимости от геологических и гидрогеологических условий, грузоподъемности и типа применяемых кранов, от конструкции и назначения обслуживаемых плавсредств и, при необходимости, с учетом положений [9].
9.5.4 Расчетный судоходный уровень назначается с учетом планируемого характера движения судов и, как правило, должен соответствовать межпаводковому уровню межени.
При необходимости эксплуатации причала в паводковый период за расчетный судоходный уровень принимается отметка паводкового горизонта с вероятностью превышения расхода 50% на основании данных гидрометеорологических изысканий, а в случае отсутствия таковых определяется по рекомендациям [10].
9.5.5 Глубина акватории у причала определяется исходя из наибольшей осадки судна, навигационного запаса глубины, равного 0,2 м, запаса на засорение акватории, равного 0,3 м, а также запаса на сгон воды. При необходимости предусматриваются дноуглубительные работы.
На реках с регулируемым стоком учитываются суточные и сезонные колебания уровня.
9.5.6 Отметка верха причала назначается с учетом высоты швартующихся плавсредств.
Разность между отметкой палубы пассажирского судна и отметкой площадки, как правило, должна находиться в пределах ±0,75 м.
Примечание — В случае швартовки плавсредств с разной высотой или в случае значительной разности в уровнях воды, на которых эксплуатируется причал, он проектируется с площадками в разных уровнях или предусматривается оборудование причала лестничными сходами.
9.5.7 На причалах предусматриваются швартовные и отбойные устройства, колесоотбои высотой не менее 20 см, леерные и перильные ограждения высотой не менее 1,1 м.
Отбойные устройства предусматриваются навесными из отдельных секций, без жестких креплений к причалу.
9.5.8 Закрепление плашкоута, предназначенного под причал, предусматривается установкой не менее чем на четыре якоря или возможностью швартоваться за тумбы на берегу.
9.5.9 При навесных отбойных устройствах верхняя часть деревянной свайной причальной стенки обшивается деревянными пластинами толщиной не менее 12 см. Сваи защищаются от истирающего действия льда.
9.5.10 Съезды от причала к береговой территории предусматриваются крутизной не более 10%. Лестничные сходы с причалов на берег должны иметь уклон не более 1:3 и иметь двустороннее боковое ограждение.
Переходные мостики с причальных плашкоутов должны шарнирно крепиться к плашкоуту и свободно опираться на береговую опору.
9.5.11 Конструкция причала в целом и отдельных узлов рассчитывается на действие следующих нагрузок:
— собственного веса;
— от навала судна при причаливании в уровне отбойных устройств;
— от гидродинамического и ветрового воздействия на ошвартованные суда;
— от веса людей, инструмента и оборудования интенсивностью до 4 кПа;
— от веса складируемых грузов, предусмотренных для грузовых причалов;
— от подъемных и транспортных механизмов, передающих вертикальные и горизонтальные нагрузки;
— от давления грунта, действующего на причальные стенки.
9.5.12 Конструкция узлов ростверков свайных причалов должна обеспечивать передачу горизонтальных швартовых нагрузок через насадки и балки ростверка на сваи.
9.5.13 Расчет свайных фундаментов причальных сооружений, включая определение нагрузки от горизонтального давления грунта на причальные стенки, производится с учетом 8.2.
9.5.14 Плавучие причалы рассчитываются на остойчивость и плавучесть по 10.7.
9.5.15 Причалы оборудуются противопожарным и спасательным инвентарем.
9.6 Грунтовые якоря
9.6.1 Для закрепления вант, оттяжек, блоков полиспастов, отводных роликов, тяговых и анкерных тросов на суше предусматриваются полузакопанные, закопанные якоря, в том числе свайные и закладные, и наземные якоря.
9.6.2 Свайные якоря проектируют из одиночных бревен или брусьев, пакетов из них, железобетонных и стальных свай-стоек, забиваемых или закапываемых в грунт с соблюдением условий:
— якорь усиливается плитами или щитами в верхней части, расположенными со стороны внешнего усилия;
— сваи якоря закапываются или забиваются в грунт под углом около 90° к направлению внешнего усилия;
— отдельные бревна свайных якорей объединяются между собой и со щитом болтами диаметром не менее 20 мм;
— опирание тяжей или тросов на деревянные элементы производится перпендикулярно направлению усилия через металлические прокладки (тросы или тяжи закрепляются скобами для предотвращения соскальзывания).
9.6.3 При проектировании свайных якорей выполняются расчеты на прочность сечения столбов, плиты, щита и др., на глубину заделки столбов.
9.6.4 Расчет прочности свайного якоря производится на уровне на 0,75 м ниже поверхности грунта и без учета отпора верхней части грунта с соблюдением условий:
— момент сопротивления якоря из пакета бревен или брусьев принимается равным сумме моментов сопротивления отдельных бревен или брусьев, т.е. без учета их совместной работы;
— при устройстве врубки в месте опирания троса или тяжа дополнительно проверяется опорное сечение.
9.6.5 Свайные якоря проверяют на выдергивание от действия составляющей, направленной вдоль свай, как для висячей сваи, работающей на трение, по формуле
. (9.1)
Значения
и
для закопанных якорей принимаются по данным СП 22.13330.2016 (приложение А), как для насыпного грунта. Глубину
, м, рекомендуется определять по Д.1 приложения Д.
9.6.6 Величина заглубления столба якоря
, м, и размеры опорной плиты
,
,
, м, показанные на рисунке 9.3, назначаются из условия
>1,15
.
|
Рисунок 9.3 — Свайный якорь
9.6.7 Сечение элементов плиты рассчитывается в предположении равномерного реактивного давления по всей площади плиты.
9.6.8 Расчет закапываемых закладных якорей в виде зарытой в землю плиты, или горизонтального бревна, или пакета бревен со щитом или без него, показанных на рисунке 9.3, по несущей способности проводят по формуле
, (9.2)
где
— расчетная выдергивающая сила, передаваемая на плиту якоря;
— коэффициент надежности по назначению:
1,0 — для устройств горизонтальной перекатки;
1,2 — для сухопутных анкеров плавучих систем и анкеров лебедок, работающих на подъем;
— вес плиты якоря, т;
— угол наклона силы
к вертикали;
— несущая способность основания плиты якоря, определяемая по формуле
, (9.3)
где
— удельный вес насыпного грунта засыпки, кН/м
;
— объем обелиска выпирания, м
, определяемый по рисунку 9.4;
— площадь боковой поверхности грани обелиска выпирания, м
;
=0,5
, где
— удельное сцепление грунта;
— углы наклона к вертикали граней обелиска выпирания, показанные на рисунке 9.4 (
— угол внутреннего трения насыпного грунта засыпки).
|
Рисунок 9.4 — Расчетная схема закопанного закладного якоря
9.6.9 Расчет прочности сечений самой плиты или пакета бревен производится на равномерно распределенную по площади нагрузку, определяемую по формуле
, (9.4)
где
— площадь плиты или пакета, м
.
9.6.10 Наземные якоря проверяются на подъем и сдвиг:
а) на подъем якорь проверяют по формуле
, (9.5)
где
— вес якоря;
— расчетное усилие на якорь;
— угол наклона усилия
к горизонту;
б) проверку якоря на сдвиг выполняют по формуле
, (9.6)
где
— коэффициент трения нижней поверхности якоря о грунт.
Примечание — Коэффициент трения для якоря-присоса принимается по таблице 4.
9.7 Специальные устройства для производства работ со льда
9.7.1 Для производства работ на строительстве мостового сооружения зимой в акватории водоемов допускается устраивать ледовые переправы, дороги и размещать на льду грузоподъемные краны, копры и технологическое оборудование с применением специальных устройств для производства работ со льда.
9.7.2 Проектирование специальных устройств, предназначенных для производства работ со льда, выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 12.3.048-2002 (подраздел 5.5) и, при необходимости, с учетом данных таблицы 14.
Таблица 14 — Требуемые параметры ледяного покрова в зависимости от нагрузки
Наименование груза |
Наибольшая нормативная нагрузка
, |
Толщина ледяного покрова, см, при температуре воздуха от -20°С до -30°С |
Минимальное расстояние между нагрузками, м, на льду |
||
кН |
речного |
морского |
речном |
морском |
|
Человек со снаряжением |
1 |
6 |
9 |
3 |
4 |
Автомашина (трактор) |
30 |
27 |
38 |
11 |
15 |
60 |
37 |
52 |
15 |
21 |
|
Автомашина (трактор) |
80 |
43 |
61 |
17 |
25 |
100 |
49 |
69 |
19 |
28 |
|
200 |
71 |
101 |
28 |
40 |
|
320 |
91 |
129 |
36 |
51 |
|
Примечания 1 Данные
для стабильной отрицательной температуры воздуха от -20°С до -30°С. 2 Грузоподъемность льда весной уменьшается вдвое. При появлении на льду воды нагрузка на лед снижается на 80%. 3 При измерениях учитывается только толщина прочных слоев льда. Слой снежного и пористого, пропитанного водой, льда из общей толщины исключается. |
9.7.3 Требуемая толщина льда принимается на 30% больше значений, приведенных в таблице 14 при забивке шпунта, свай и в других случаях, когда нагрузка длительное время будет находиться на льду.
9.7.4 Допускаемое время
, ч, нахождения на льду фактической нормативной нагрузки
вычисляют по формуле
, (9.7)
где
— наибольшая нормативная нагрузка по таблице 14.
9.7.5 Для увеличения грузоподъемности применяется послойное намораживание льда поверх ледяного покрова на толщину не более 30% его начальной толщины. Способы намораживания льда при необходимости принимают с учетом [11].
9.7.6 Для расчетов грузоподъемности ледяного покрова учитывают приведенную толщину льда
, (9.8)
где
— толщина естественного льда;
— толщина искусственно полученного льда.
9.7.7 Для повышения грузоподъемности ледяного покрова, имеющего толщину менее 30 см, укладывается верхнее строение из деревянных поперечин и прогонов с заливкой их водой и замораживанием.
Длина поперечин должна быть не менее чем на 2 м больше ширины груза. Поперечины укладываются с шагом не более 0,5 м. Для перемещения техники поверх поперечин укладывают колеи из бревен или брусьев со стыками в разбежку.
Долю нагрузки
, кН, приходящейся на ледяной покров, вычисляют по формуле
, (9.9)
где
, (9.10)
где
— общая нагрузка, кН;
— жесткость поперечины, Н·см
;
— шаг укладки поперечин, см;
— толщина льда, см;
— модуль упругости льда, равный 10
Н/см
.
9.7.8 При установке копров на льду под передние, наиболее нагруженные их части укладывают щиты из бревен диаметром от 20 см длиной, не менее чем на 3 м превышающей ширину копра.
9.7.9 Майна для опускания свай устраивается с минимально необходимыми размерами и раскрывается по мере забивки свай.
9.7.10 Ледовые дороги и переправы проектируются при необходимости по указаниям [12] с односторонним движением, расположением дороги противоположного направления на расстоянии 100 м и на расстоянии не менее 100 м от полыней.
9.7.11 Сопряжения дорог с берегом должны обеспечивать надежность переходного участка. В зависимости от условий принимаются различные типы сопряжения дорог с берегом, показанные на рисунке 9.5.
|
а — шпальная клетка на льду; б — шпальная клетка на берегу; 1 — намороженный лед; 2 — прогоны; 3 — валик из снегового льда; 4 — ледяной покров
Рисунок 9.5 — Сопряжение ледовой дороги с берегом
9.8 Технологические площадки
9.8.1 Проектирование технологических площадок включает в себя разработку комплекса мероприятий, обеспечивающих безопасное производство работ с использованием положений СП 45.13330.2017.
9.8.2 Размеры технологических площадок и их расположение должны быть оптимизированы в соответствии с назначенной технологией строительства моста и обеспечивать безопасное ведение строительно-монтажных работ.
9.8.3 В общем случае размеры технологических площадок проектируются таким образом, чтобы они могли обеспечивать безопасное перемещение специальной строительной техники в процессе выполнения строительно-монтажных работ. При этом зона безопасности должна составлять не менее 2 м от ее крайних занимаемых положений.
9.8.4 Продольный и поперечный уклоны технологической площадки не должны превышать допустимые для необходимого вида техники и должны приниматься в соответствии с ее паспортными характеристиками.
9.8.5 Покрытие технологических площадок, как правило, принимается из сборных железобетонных плит, укладываемых на дренирующий подстилающий слой, выполняемый из песка толщиной 15 см либо щебня или гравия толщиной 10 см — в зависимости от максимальных вертикальных нагрузок, передаваемых плитами на подстилающий слой.
9.8.6 При использовании в качестве покрытия типовых дорожных плит их объединение между собой, как правило, не производится. Незначительные участки нестандартных размеров между плитами заполняются щебнем, более крупные — монолитным железобетоном с соответствующим армированием для конкретной нагрузки.
9.8.7 При размещении технологических площадок на проезжей части автодорог, на территории промышленных предприятий или в условиях городской застройки в качестве покрытия допускается использование существующего бетонного или асфальтобетонного дорожного покрытия с последующим его восстановлением по окончании работ.
9.8.8 При размещении технологических площадок в водоохранных зонах рекомендуется устройство твердого покрытия из асфальтобетона, который обеспечивает организованный водоотвод и защиту от смыва грунта в водный объект.
10 Проектирование специальных вспомогательных сооружений и устройств для монтажа стальных и сталежелезобетонных конструкций
10.1 Сборочные подмости и промежуточные опоры для полунавесной и навесной сборки пролетных строений
10.1.1 Способ монтажа пролетных строений предусматривается проектной, рабочей и организационно-технологической документацией. В зависимости от способа монтажа определяется выбор схемы подмостей, конструкции оснований и надстройки с учетом конструкции пролетного строения, а также в зависимости от гидрогеологических, судоходных и других местных условий мостового перехода.
10.1.2 Сборка балочных пролетных строений может осуществляться:
— полунавесным способом с опиранием собираемой конструкции на систему опорных устройств, состоящую из участков сплошных подмостей, временных промежуточных опор и капитальных опор моста, показанным на рисунке 10.1а;
— навесным способом без временных опор в пролетах между капитальными опорами, показанным на рисунке 10.1б.
|
а — с опиранием на временную опору; б — закрепляемые за постоянную опору; 1 — сборочные краны; 2 — опорное устройство; 3 — временная опора; 4 — постоянная опора
Рисунок 10.1 — Опорные устройства для уравновешенной сборки
10.1.3 Длина опорных устройств для сборки базовой части пролетного строения, собираемого уравновешенно-навесным способом, показанным на рисунке 10.1, назначается из условий обеспечения его устойчивости против опрокидывания относительно крайних граней опорных устройств в процессе двусторонней навесной сборки и прочности его элементов перед опиранием собираемых консолей на постоянные или временные опоры.
10.1.4 Количество, расположение в пролетах моста и размеры промежуточных опор для полунавесной сборки назначаются из условий обеспечения:
— устойчивости положения и прочности элементов собранной части пролетного строения в момент перед опиранием его переднего конца на последующую опору или приемную консоль;
— прочности и устойчивости положения промежуточной опоры при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок в их невыгодном сочетании.
10.1.5 Опоры подмостей для сборки пролетных строений располагаются:
— под основными узлами ферм;
— в согласованных местах с разработчиком главных балок.
10.1.6 Отметка настила подмостей назначается с учетом установки под нижними поясами пролетного строения домкратов и сборочных или страховочных клеток высотой от 0,7 до 1,0 м. Опирание домкратов предусматривается по 10.6.
10.1.7 Домкраты и клетки устанавливаются в местах, где исключена опасность потери местной устойчивости или повреждения монтируемой и поддерживающей конструкции. В необходимых, определяемых расчетом случаях, конструкции усиливаются, рабочие чертежи усиления согласовываются с разработчиком основной конструкции пролетного строения.
10.1.8 На оголовках промежуточных опор и опорных устройствах при полунавесной сборке при необходимости предусматриваются распределительные ростверки с домкратными батареями и опорными или страховочными клетками для регулирования положения монтируемого пролетного строения.
10.1.9 Отметка верха распределительных ростверков промежуточных опор при полунавесной сборке назначается из условия обеспечения проектного положения опорных узлов пролетного строения с учетом возможных деформаций опоры и прогиба монтируемой консоли, а также связанного с ним допустимого уклона пути сборочного крана.
10.1.10 При возникновении большого прогиба монтируемой консоли предусматривается монтаж в повышенном уровне, устройство столиков, аванбека, подъемных приспособлений на конце консоли и т.п.
10.1.11 При навесной и полунавесной сборке, а также при продольной надвижке пролетных строений должна быть обеспечена аэродинамическая устойчивость монтируемых консолей в соответствии с требованиями СП 35.13330.2011 (пункт 5.48) и других нормативных документов.
10.1.12 Монтажные агрегаты обеспечиваются устройствами перемещения и торможения, исключающими самопроизвольное движение гидроцилиндров, тросовых закреплений на лебедках и др. по уклонам монтируемого пролетного строения.
10.1.13 Для замыкания пролетных строений в пролете предусматриваются специальные обустройства, обеспечивающие возможность горизонтального перемещения пролетного строения в пределах, необходимых для установки элементов замыкающей панели, с учетом колебаний температуры и солнечной радиации.
10.1.14 При монтаже пролетных строений обеспечивается свобода их температурных деформаций и упругих перемещений, а при невозможности обеспечения перемещений учитываются возникающие при этом усилия. Как правило, предусматривается обеспечение контроля за опорными реакциями и перемещениями по трем осям.
10.1.15 Оголовки опор и опорные устройства проектируются с рабочими площадками и ограждениями, отвечающими требованиям 9.3.
10.1.16 На судоходных реках и реках с карчеходом предусматривается объединение надстройки опор и нижнего ростверка для предохранения опор от сдвига при ударе.
Для защиты одиночных стоек от повреждения при навале бревен предусматриваются защитные стенки треугольного очертания в плане.
10.1.17 Стойки опор связываются в неизменяемую пространственную конструкцию поперечными, продольными, а в необходимых случаях диагональными и горизонтальными связями. Отдельные опоры из плоских рам связываются с прогонами и ростверками. Продольная устойчивость системы пролетного строения и временных опор обеспечивается закреплением пролетного строения за капитальную опору.
10.1.18 Размеры временных опор поперек моста назначаются из условия обеспечения поперечной устойчивости системы под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок, с учетом ширины и конструкции поперечного сечения пролетного строения.
10.1.19 Конструкции опор рассчитываются на прочность и устойчивость положения при воздействии нагрузок в наиболее невыгодных их сочетаниях (таблица 15), которые могут возникнуть до момента включения в работу монтируемого пролетного строения.
Таблица 15 — Сосредоточенные нагрузки и их сочетания, определяемые под узлами пролетного строения
Номер |
Нагрузки и воздействия |
Сочетание нагрузок |
|||
нагрузки |
на прочность |
на |
|||
по таблице 1 |
1 |
2 |
3 |
устойчивость положения |
|
1 |
Собственный вес опоры или опорных устройств |
+ |
+ |
+ |
+ |
5 |
Вес монтируемого пролетного строения |
+ |
+ |
— |
+ |
1 |
Вес рештований, передвижных подмостей, подкрановых и транспортных |
+ |
+ |
— |
+ |
8 |
Вес сборочного крана: |
||||
с грузом |
+ |
— |
— |
— |
|
без груза |
— |
+ |
+ |
+ |
|
10 |
Вес транспортных средств с грузом |
+ |
— |
— |
— |
7 |
Вес людей, инструмента и мелкого оборудования |
+ |
+ |
— |
— |
17 |
Давление поперечно направленного ветра на пролетное строение, кран и опору |
— |
+ |
+ |
+ |
12 |
Давление от домкратов при регулировании нагрузок между опорами |
— |
— |
+ |
— |
Примечания 1 Вес передвижных подмостей и транспортных средств с грузом учитывается в зависимости от их наличия и невыгоднейшего положения на пролетном строении. 2 Ветер на кран, перемещающийся по проезжей части пролетного строения, учитывается на ветровую поверхность крана, не закрытую пролетным строением. 3 При расчетах устойчивости положения ветровая нагрузка принимается расчетной интенсивности, при расчетах на прочность в третьем сочетании — соответствующей V=15 м/с, а во втором сочетании — расчетной интенсивности, но не выше принятой в проекте пролетного строения (для стадии монтажа). 4 При необходимости учитывают температурные воздействия во всех сочетаниях. 5 В зависимости от местных условий опоры рассчитывают также на гидродинамическое воздействие воды и ледоход. Эти нагрузки в сочетании с крановой принимаются с
=0,8, а в сочетании с ветровой
=0,7. |
10.1.20 Элементы оголовков промежуточных опор и подмостей рассчитываются на нагрузку: передаваемую через сборочные опорные клетки при сборке и домкраты при поддомкрачивании; от собственного веса, а также веса людей, инструмента и мелкого оборудования на рабочих площадках оголовков.
10.1.21 Прогоны сборочных подмостей рассчитываются как однопролетные балки на равномерно распределенную по длине прогона нагрузку и сосредоточенные нагрузки, передающиеся через сборочные клетки при сборке, и домкраты — при поддомкрачивании.
10.1.22 Равномерно распределенная нагрузка слагается из собственного веса настила, поперечин и прогонов; веса людей, инструмента и мелкого оборудования, размещаемого на тротуарах; веса подкрановых и транспортных путей, если они располагаются на настиле подмостей.
10.1.23 Сосредоточенная нагрузка слагается из веса монтируемого пролетного строения и веса рештований на нем; веса подкрановых и транспортных путей, сборочного крана и транспортных средств с грузами, если они расположены на пролетном строении; давления поперечно направленного ветра на пролетное строение.
10.1.24 Величина сосредоточенной нагрузки под узлами пролетного строения определяется для двух случаев монтажа:
а) при опирании пролетного строения на сборочные клетки в предположении его разрезности в узлах учитывают: вес монтируемого пролетного строения; вес рештований, передвижных подмостей, подкрановых и транспортных; вес сборочного крана с грузом и без груза; вес транспортных средств с грузом; давление от домкратов при регулировании нагрузок между опорами;
б) при опирании пролетного строения на домкраты в предположении его неразрезности в узлах учитывают: вес монтируемого пролетного строения; вес рештований, передвижных подмостей, подкрановых и транспортных; давление от домкратов при регулировании нагрузок между опорами.
10.1.25 Промежуточные опоры и опорные обустройства при полунавесной сборке рассчитываются по первому предельному состоянию на прочность и устойчивость положения. В расчетах учитывают следующее:
— нагрузка, распределенная равномерно от веса пролетного строения, рештований, подкрановых и транспортных путей, трубопроводов, людей, инструмента и мелкого оборудования;
— равнодействующая собственного веса крана;
— вес наиболее тяжелого монтажного элемента с динамическим коэффициентом при наибольшем вылете стрелы;
— равнодействующая веса транспортных средств с грузом, при их наличии;
— равнодействующая веса передвижных подмостей с людьми и инструментом (при наличии);
— собственный вес промежуточной опоры с опорными устройствами;
,
,
— давление ветра соответственно на кран, пролетное строение и опору.
Прочность и устойчивость положения определяют в соответствии с расчетными схемами, показанными на рисунке 10.2.
|
а — при полунавесной сборке; б — при уравновешенно-навесной сборке
Рисунок 10.2 — Расчетные схемы нагрузок на промежуточные опоры и опорные устройства
10.1.26 Нагрузки определяются при предельной длине консоли монтируемого пролетного строения и наиболее невыгодных положениях сборочного крана, транспортных средств и подвесных подмостей.
10.1.27 В случае подачи монтажных элементов сбоку от крана при определении нагрузок от крана
учитывается эксцентриситет приложения нагрузки.
10.1.28 Вертикальные нагрузки для каждой из промежуточных опор в пролете при полунавесной сборке определяются в предположении полной разгрузки всех предыдущих промежуточных временных опор.
10.1.29 Вертикальные нагрузки на опорные устройства для уравновешенно-навесного монтажа пролетного строения определяются по схеме двухконсольной балки. При этом за опорную базу балки принимается расстояние между постоянной опорной частью и опорной клеткой со стороны наиболее загруженной консоли, расстояние C, показанное на рисунке 10.2б.
10.1.30 Давление поперечно направленного ветра на пролетное строение и кран передается на опоры подмостей в виде горизонтальных сил
и
, а также в виде пары вертикальных сил
, показанных на рисунке 10.3, определяют по формуле
, (10.1)
где
— момент ветровой нагрузки;
— расстояние между осями балок или фермы, м.
10.1.31 Горизонтальные нагрузки от ветра на пролетное строение и краны передаются на опорные устройства через клетки или домкраты пропорционально приходящейся на них доле вертикальной нагрузки.
|
Рисунок 10.3 — Расчетная схема сборочных подмостей
10.1.32 Промежуточные опоры проверяются на устойчивость до загрузки пролетным строением и после загрузки. Устойчивость ненагруженных опор проверяется при действии ветровой нагрузки вдоль и поперек моста, а после загрузки — только поперек.
10.1.33 При размещении промежуточных опор в реке или на акватории они проверяются также на устойчивость от действия ветра, или ледохода, или гидродинамического воздействия воды в незагруженном состоянии. При этом горизонтальные нагрузки принимаются с коэффициентом сочетаний
=1.
10.1.34 Усилия в стойках опор определяются без учета работы стоек на растяжение, если конструкция сопряжений стоек с ростверками и нижнего ростверка с основанием не обеспечивает передачу растягивающих усилий. В случае, когда по расчету в стойках оказываются растягивающие усилия, расчет повторяется с исключением растянутых стоек.
10.1.35 Для конструкции вертикальной анкеровки от опрокидывания монтируемого пролетного строения предусматривается возможность компенсации горизонтальных перемещений анкеруемого конца пролетного строения.
10.1.36 При проектировании подмостей и опор СВСиУ в местах сопряжения отдельных элементов учитываются остаточные деформации, компенсируемые в последующем строительным подъемом с учетом следующих размеров, мм:
0,2 — в местах примыкания металла к металлу, в т.ч. в сжатых фланцевых стыках;
0,5 — в местах примыкания металла к бетону;
1,0 — в местах примыкания дерева к металлу и бетону на одно сопряжение или контакт;
2,0 — в местах примыкания дерева к дереву на одно сопряжение или контакт;
5,0 — при осадке песочниц, заполненных песком;
10,0 — при осадке полотна подбитых лежней.
10.2 Опоры для надвижки пролетных строений
10.2.1 Для монтажа пролетных строений методом продольной надвижки проектируется стапель, на котором предусматривается сборка пролетного строения и последующее его перемещение в проектное положение по перекаточным опорам, оборудованным устройствами скольжения или качения согласно 10.4.3, ось стапеля в вертикальной плоскости должна повторять профиль надвижки пролетного строения.
10.2.2 Количество, размеры и местоположение стапелей, вспомогательных опор, а также тип и количество перекаточных опор назначаются при соблюдении условий:
— прочности и устойчивости против опрокидывания надвигаемого пролетного строения в момент перед опиранием его лидерного конца или аванбеком на очередную перекаточную опору;
— прочности и устойчивости против опрокидывания опоры под действием расчетных нагрузок в их невыгодном сочетании;
— возможности размещения на оголовке опоры комплекса устройств для надвижки пролетного строения в проектное положение и последующего опускания его на капитальные опорные части.
10.2.3 Для сборочного стапеля предусматривается жесткое естественное основание или свайный фундамент. При размещении стапеля на вновь отсыпаемой насыпи предусматриваются работы по уплотнению грунтового основания до коэффициента уплотнения 0,98.
10.2.4 Перекаточные опоры предусматриваются в пределах стапеля, а также на капитальных и вспомогательных опорах. Сборочные опоры на стапеле проектируются с регулируемыми по высоте опорными площадками, позволяющими задать при сборке проектный строительный подъем балки жесткости надвигаемого пролетного строения.
10.2.5 Для продольной надвижки пролетных строений с прерывистыми верхними накаточными путями, например при надвижке сквозной фермы с расположением накаточных устройств только под узлами, размеры оголовков перекаточных опор по фасаду определяются длиной нижних накаточных путей. При этом они должны обеспечивать размещение на перекаточной опоре двух смежных участков верхних накаточных путей.
10.2.6 На оголовках перекаточных опор предусматриваются распределительные ростверки, обеспечивающие восприятие и передачу возникающих при надвижке горизонтальных и вертикальных сил.
10.2.7 Для конструкции распределительных ростверков предусматривается возможность размещения на них необходимого количества устройств скольжения и качения, устройств для ограничения его боковых смещений и выправки в плане с учетом строительного подъема монтируемого пролетного строения, а также устройств для поддомкрачивания пролетного строения.
10.2.8 Для надвижки сквозных ферм с расположением устройств скольжения и качения под продольными балками проезжей части на распределительных ростверках под поясами главных ферм предусматриваются страховочные клетки с зазором не более 3 см.
10.2.9 При надвижке пролетных строений с замыканием консолей в пролете предусматриваются устройства, обеспечивающие возможность горизонтального перемещения консоли вдоль оси пролетного строения над временно заблокированной опорной частью для точной установки на температурную ось.
10.2.10 Оголовки опор проектируются с приспособлениями для возможности замены деталей устройств скольжения.
10.2.11 Отметки распределительных ростверков перекаточных опор назначаются с учетом проектного или повышенного уровня надвижки пролетного строения, прогиба лидерного участка консоли при наезде на перекаточную опору, упругих и остаточных деформаций опор под нагрузкой.
10.2.12 При размере оголовка капитальной опоры, недостаточном для размещения всего комплекса оборудования перекаточной опоры, проектируется временное его уширение временной вспомогательной обстройкой. При этом предусматривается возможность установки опорных частей после надвижки пролетного строения без демонтажа конструкций уширения.
10.2.13 Опоры для надвижки, обстройка капитальных опор, устройства скольжения, накаточные пути рассчитываются на воздействие нагрузок в соответствии с таблицей 16.
Таблица 16 — Нагрузки для расчетов конструкций при надвижке
Номер нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
||
по таблице 1 |
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Собственный вес перекаточной опоры |
+ |
+ |
+ |
5 |
Вертикальная нагрузка от надвигаемого пролетного строения |
+ |
+ |
+ |
14 |
Тяговое усилие при надвижке от сил трения |
+ |
+ |
— |
15 |
Поперечное усилие при надвижке |
— |
+ |
+ |
17 |
Давление ветра вдоль надвижки |
+ |
— |
— |
17 |
Давление ветра поперек надвижки |
— |
+ |
+ |
Примечания 1 Для третьего сочетания принимается расчетная интенсивность ветровой нагрузки, в первом и втором — соответствующая ветровому давлению 14 кгс/м
(при скорости ветра V =15 м/с). 2 При сборке конструкций, надвигаемых половиной пролета с замыканием в пролете, опоры должны рассчитываться на надвижку вдоль и поперек моста. 3 Величина горизонтального усилия от ветра на пролетное строение распределяется между опорами пропорционально вертикальным давлениям на опоры. |
10.2.14 Дополнительно к расчетам на сочетания нагрузок, приведенных в таблице 16, опоры проверяются на следующие нагрузки:
а) давление продольного и поперечного ветра расчетной интенсивностью на ненагруженную пролетным строением опору;
б) поперечное гидродинамическое воздействие воды и давление льда на незагруженную опору;
в) воздействие домкратов, если в процессе надвижки предусмотрено поддомкрачивание конца консоли надвигаемого пролетного строения;
г) воздействие пролетного строения и монтажного крана, если после надвижки пролетного строения, например металлической балки сталежелезобетонного пролетного строения, его сборка будет продолжена в пролете с использованием перекаточных опор;
д) усилия, возникающие при выправке пролетного строения в плане, перекосе катков и непараллельности путей.
10.2.15 Опоры рассчитываются на прочность и устойчивость положения в продольном и поперечном направлениях. В расчетах учитывают:
и
— удельные давления на накаточные устройства, кН/м;
и
— давление ветра соответственно на пролетные строения и опору, направленное поперек оси моста;
и
— то же вдоль оси моста;
— тяговое усилие;
— собственный вес опоры.
Расчеты выполняют в соответствии со схемами приложения нагрузок на опору, показанными на рисунке 10.4.
|
а — продольное направление; б — поперечное направление
Рисунок 10.4 — Схема приложения нагрузок к перекаточной опоре
При расчете опор на прочность и устойчивость учитываются следующие условия:
— удельные давления
и
определяются с учетом жесткости передвигаемой конструкции и накаточных устройств;
— при определении усилий во втором сочетании по таблице 16 к нагрузкам от поперечного ветра учитывается коэффициент сочетаний
=0,9;
— расчеты по второму предельному состоянию при надвижке металлических пролетных строений выполняются при вычислении их строительного подъема, а также в тех случаях, когда возможно появление осадок опор, опасных для надвигаемого пролетного строения.
10.2.16 Давление от металлического пролетного строения на опоры при числе их не более двух, как показано на рисунке 10.5, определяется исходя из предположения, что пролетное строение имеет абсолютную жесткость.
При этом условии давление определяется:
а) при опирании пролетного строения на одном участке накаточных путей, показанном на рисунке 10.5а, по формулам:
— для первого случая при
,
; (10.2)
|
а — опирание пролетного строения на одном участке накаточного пути; б — опирание пролетного строения на двух участках накаточного пути
Рисунок 10.5 — Расчетные схемы нижнего накаточного пути при продольной перекатке
— для второго случая при
,
; (10.3)
б) при опирании пролетного строения на двух участках накаточного пути, показанном на рисунке 10.5б, по формулам:
— для давления в любой точке накаточного пути
, (10.4)
— для наибольшей величины давления
, (10.5)
где
— вес пролетного строения и верхних накаточных путей в центре массы, кН;
— удельное давление на накаточный путь, кН/м;
,
,
— длина участков опирания пролетного строения на накаточный путь, м;
— расстояние от центра площадок опирания до точки приложения силы
, м;
— координаты точки для определения давления
;
— координаты точки для определения максимального давления
;
— момент инерции площадок опирания, м, вычисляемый по формуле
, (10.6)
где
— расстояние от центра тяжести площадок опирания до середины каждой площадки, м.
Положение общего центра всех площадок опирания
вычисляют по формуле
, (10.7)
где
,
— координаты центров площадок опирания.
10.2.17 При количестве опор более двух давление на каждую опору от пролетного строения определяется с учетом его жесткости, податливости опор и взаимного смещения линии отметок накаточных путей и упругой линии сборки пролетного строения.
10.2.18 Для продольной надвижки неразрезных пролетных строений расчет усилий, перемещений, опорных реакций производится на ЭВМ, при этом шаг надвижки принимается не более длины блока или шага изменения расчетных сечений. Проверка стенки на местную устойчивость обязательна. Также при расчете надвижки пролетного строения определяются параметры въезда консоли пролетного строения или аванбека на опоры и съезда конца пролетного строения с накаточных путей.
10.2.19 Тяговое усилие и равнодействующая сила продольного и поперечного ветрового давления от действующего на пролетное строение ветра распределяются между опорами или участками опирания пропорционально вертикальным нагрузкам, приходящимся на опоры от надвигаемого пролетного строения
,
, (10.8)
,
где
— полное тяговое усилие, удовлетворяющее условиям 10.5.5;
— усилие, приходящееся на
-ю опору;
и
— давление продольного и поперечного ветра на пролетное строение;
и
— соответственно равнодействующие продольного и поперечного ветрового давления, приходящиеся на
-ю опору;
— полная вертикальная нагрузка от пролетного строения;
— вертикальная нагрузка, приходящаяся на
-ю опору.
Тяговое усилие и давление ветра следует считать приложенными в уровне верха нижних накаточных путей.
10.2.20 Вертикальные нагрузки на опоры от веса пролетного строения и верхних накаточных путей определяются как площадь соответствующих эпюр давления, показанных на рисунке 10.5, вычисленных по формуле (10.8).
10.3 Пирсы
10.3.1 Береговые пирсы и подмости для сборки пролетных строений, устанавливаемых на плаву, проектируют, как правило, с низовой стороны моста и на расстоянии, обеспечивающем свободный вывод, перемещение плавучей системы вдоль моста, разворот и введение ее в пролет.
10.3.2 Длина береговых пирсов назначается исходя из обеспечения возможности заводки между ними плавучих опор для снятия с пирсов пролетных строений при рабочем горизонте воды с учетом его колебания и запаса глубины ковша под днищем плавучих опор согласно 10.7.
Уклон подводной части откосов ковша для пирса предусматривается от 1:3 до 1:5 в зависимости от грунта дна.
10.3.3 При значительной высоте моста или длине перекатки на мелководье береговые пирсы сооружаются в низком уровне. Перекатка пролетных строений в этом случае выполняется:
— для проектного уровня на специальных перекаточных опорах, являющихся концевыми частями сборочных подмостей;
— для низкого уровня на тележках, катках или специальными передвижными подъемниками. Подъемка пролетных строений с тележек в уровень перевозки на плаву осуществляется подъемниками, сооружаемыми в конце пирсов.
10.3.4 Пирсы для выкатки пролетных строений на плавучие опоры располагаются под опорными узлами перпендикулярно продольной оси сборочных подмостей.
10.3.5 Речные пирсы, смонтированные в пролете параллельно оси моста, проектируют под опорными узлами пролетных строений.
Сопряжение пирсов с капитальными опорами обеспечивается плавным переходом катков или тележек с пирса на опору, для чего для пирсов предусматривается строительный подъем, компенсирующий их деформации под нагрузкой.
10.3.6 На незатапливаемых участках поймы реки пирсы могут располагаться под промежуточными узлами пролетных строений. В этом случае передвинутое по пирсам на проектную ось пролетное строение переставляется на капитальные опоры с помощью домкратов.
10.3.7 Поперечные размеры пирсов определяются количеством накаточных путей и условиями обеспечения их поперечной устойчивости под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок. На одиночном пирсе предусматривается размещение накаточного пути под один конец пролетного строения, на совмещенном пирсе — под концы пролетных строений двух смежных пролетов.
10.3.8 Отметка верха пирсов назначается с учетом конструкции накаточного пути, перекаточных и подъемных устройств, упругих деформаций конструкций пирсов и накаточных путей и увязывается с отметкой сборочных подмостей и отметками установки пролетных строений на плавучих или капитальных опорах.
10.3.9 При проектировании конструкции пирсов предусматривается возможность установки на них домкратов для поддомкрачивания пролетного строения при установке его на накаточном пути и снятия с него. В уровне накаточных путей предусматриваются рабочие настилы и тротуары, отвечающие требованиям 9.3.
10.3.10 Пирсы, накаточные пути и подъемные устройства рассчитываются на прочность и устойчивость положения в продольном и поперечном направлениях по сочетаниям, приведенным в таблице 17. Дополнительно к сочетаниям нагрузок пирсы проверяются расчетом:
— на давление поперечно направленного ветра расчетной интенсивности при отсутствии на них пролетного строения;
— на нагрузки от домкратов в местах поддомкрачивания пролетного строения при установке его на накаточные устройства и снятии с них.
В расчетах учитывают следующее:
— нагрузка от перекатываемого пролетного строения;
— тяговое усилие;
— боковое усилие, принимаемое с учетом 5.3.11;
— собственный вес рассчитываемых элементов пирса;
,
— давление ветра на пролетное строение и опору вдоль перекатки;
,
— то же поперек перекатки.
Схемы приложения нагрузок показаны на рисунке 10.6.
|
а — вдоль пирсов; б — поперек пирсов
Рисунок 10.6 — Схемы приложения нагрузок к пирсам
Таблица 17 — Сочетание нагрузок для расчетов пирсов
Номер нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
по таблице 1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Собственный вес рассчитываемых элементов пирсов |
+ |
+ |
+ |
+ |
5 |
Вертикальные нагрузки от перекатываемого пролетного строения |
+ |
+ |
+ |
+ |
14 |
Тяговое усилие от сил трения при перемещении пролетного строения |
+ |
— |
+ |
— |
15 |
Поперечная сила при перемещении пролетного строения |
— |
— |
+ |
— |
17 |
Ветер на пролетное строение и пирс вдоль перекатки |
+ |
+ |
— |
— |
17 |
Ветер на пролетное строение и пирсы поперек перекатки |
— |
— |
+ |
+ |
Примечание — Величина ветровой нагрузки в сочетаниях 1 и 3 принимается соответствующей давлению 135 Па (13,8 кгс/м
) при скорости ветра V =15 м/с, в остальных сочетаниях — расчетной интенсивности. |
10.3.11 Нагрузка
от веса пролетного строения на нижний накаточный путь принимается равномерно распределенной по длине верхних накаточных путей при симметричном относительно середины пролетного строения их расположении.
10.3.12 В поперечном направлении давление
прикладывается на одиночные пирсы центрально, а на совмещенные — с эксцентриситетом
, показанным на рисунке 10.6.
10.3.13 Тяговое усилие
, ветровая нагрузка на пролетное строение поперек перекатки
и воздействие от перекоса катков
прикладываются в уровне верха нижних накаточных путей.
10.3.14 Распределение между опорами пирса тягового усилия и нагрузки от ветра на пролетное строение вдоль перекатки принимаются:
— при длине пирса 50 м и менее — равномерно между всеми опорами, независимо от величин пролетов в пирсе;
— при большей длине пирса — равномерно между опорами на длине 50 м.
10.3.15 Погонная нагрузка на накаточный путь
, Н/м, от воздействия на пролетное строение ветра, показанная на рисунке 10.7, вдоль перекатки определяется по методу внецентренного сжатия по формуле
, (10.9)
где
,
— приходящиеся на пирс нагрузки от пролетного строения и давления ветра;
— возвышение центра ветрового давления над верхом нижних накаточных путей, м;
— коэффициент условий работы, принимаемый:
|
Рисунок 10.7 — Расчетная схема давления на накаточный путь
10.3.16 При расчете элементов опор и прогонов или ферм пирсов расчетные сопротивления материалов делятся на коэффициент надежности по назначению
=1,05. Прогибы прогонов или ферм пирсов от временной нагрузки не должны превышать 1/300
L
, где
L
— пролет прогонов или ферм пирсов.
10.4 Накаточные пути, устройства скольжения и качения
10.4.1 Общие требования к проектированию
10.4.1.1 Накаточные пути, устройства скольжения, перекаточные устройства, тяговые и тормозные средства, применяемые при надвижке (перекатке) пролетных строений, должны обеспечивать плавное, без рывков и перекосов, движение перемещаемых конструкций, надежность их закрепления и безопасность работы.
10.4.1.2 Конструкция устройств скольжения и накаточных путей проектируется с условием, исключающим появление в пролетном строении недопустимых напряжений, с обеспечением местной устойчивости элементов пролетного строения и возможности контроля деформаций конструкций накаточных опор. Конструкция устройств также должна исключать возможность поворота опорных сечений пролетных строений и смещений надвигаемой конструкции поперек направления надвижки свыше допускаемых.
10.4.1.3 Во всех случаях верхний прерывистый и непрерывный накаточный путь проектируется прямолинейным в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Прямолинейность накаточного пути в вертикальной плоскости обеспечивается применением поперечин переменной высоты и их прирубкой к поясам ферм или продольных балок или применением металлических распределительных прокладок переменной высоты.
10.4.1.4 Для конструкции накаточных путей и устройств скольжения предусматривается возможность размещения домкратов для установки пролетного строения на накаточные пути и опорные части и возможность замены деталей устройств скольжения.
10.4.1.5 Нижние накаточные пути на насыпи подходов предусматривается укладывать на щебеночный или крупнозернистый песчаный балласт, толщина которого под подошвой шпалы должна быть не менее 25 см.
10.4.1.6 Шаг шпал в зависимости от погонной нагрузки на накаточный путь принимается:
0,7 м — при погонной нагрузке до 600 кН/м;
0,5 м — при погонной нагрузке от 600 до 1000 кН/м.
При давлении более 1000 кН/м предусматривается сплошная выкладка из шпал или сплошная железобетонная плита.
10.4.1.7 Профиль накаточного пути, включая сборочный стапель, проектируется в соответствии с проектным профилем пролетного строения и обосновывается расчетом на всех стадиях надвижки. Изменение указанного профиля на стапеле обосновывается расчетом пролетного строения для всех стадий надвижки.
Уклон накаточных путей в сторону надвижки принимается по возможности величиной не более половины минимального значения коэффициента трения элементов скольжения в перекаточных устройствах.
10.4.1.8 Нижние накаточные пути или устройства скольжения на оголовках опор должны обеспечивать восприятие горизонтальных нагрузок, возникающих при перекатке или надвижке пролетных строений.
10.4.1.9 Для опирания на накаточные пути берегового конца пролетного строения, надвигаемого с плавучей опорой, предусматривается специальная балансирная каретка, обеспечивающая равномерную передачу нагрузок независимо от вертикальных перемещений плавучей опоры.
10.4.1.10 При выполнении расчетов реакций и удельных давлений на накаточные устройства учитывается возможная перегрузка балок пролетного строения в поперечном направлении, поэтому накаточные пути, устройства скольжения и пролетные строения рассчитываются на наибольшие величины давления. В необходимых случаях предусматривается поперечная балансировка накаточных устройств, а также применение датчиков для контроля фактических величин давления.
10.4.1.11 При продольной надвижке пролетных строений по насыпи подходов или перекаточным опорам величины удельных давлений на перекаточные устройства принимаются по огибающим эпюрам давлений, определяемым для различных участков накаточного пути и стадий надвижки согласно 10.2-10.5.
10.4.1.12 При поперечной передвижке пролетных строений величины удельных давлений определяются согласно формулам (10.6) и (10.7).
10.4.1.13 Верхние накаточные пути проектируются с плотным прилеганием к нижнему поясу надвигаемой конструкции с учетом его конфигурации.
10.4.1.14 Скорость перемещения пролетных строений по накаточным путям не должна превышать следующие величины:
— 17 мм/с — при перекатке на катках;
— 7 мм/с — при надвижке на карточках скольжения.
10.4.1.15 Скорость подъема и опускания пролетных строений не должна превышать 15 мм/с.
10.4.2 Проектирование устройств скольжения
10.4.2.1 Для надвижки пролетных строений, когда пролетное строение периодически приподнимается при помощи домкратов, для изменения положения кареток и контртел применяются устройства скольжения циклического действия, показанные на рисунке 10.8.
|
а — с переставным контртелом; б — с переставной кареткой; 1 — опорная поверхность пути скольжения; 2 — контртело; 3 — каретка; 4 — шарнир; 5 — полимерная прокладка; 6 — надвигаемая конструкция; 7 — домкрат для подъемки; 8 — домкрат для надвижки
Рисунок 10.8 — Устройства скольжения циклического действия
Устройства скольжения непрерывного действия, показанные на рисунке 10.9, применяются в случае надвижки пролетного строения на значительную часть длины без остановок и поддомкрачивания.
|
1 — накаточная или балансирная балка; 2 — опорная часть (шарнир); 3 — резиновая прокладка; 4 — контртело; 5 — полимерные прокладки (карточки скольжения); 6 — надвигаемое пролетное строение; 7 — подферменник опоры
Рисунок 10.9 — Устройства скольжения непрерывного действия
10.4.2.2 Для устройства пути скольжения применяются контртела из стального проката, покрытые атмосферостойкими, имеющими глянцевый блеск, грунтами или эмалями по ГОСТ 6465. Поверхность проката перед покраской должна быть ровной, без следов ржавчины, с шероховатостью не ниже Ra 0,20 в соответствии с ГОСТ 2789.
10.4.2.3 На всей длине пути скольжения применяется непрерывный полированный лист из нержавеющей стали с шероховатостью Ra 0,10 по ГОСТ 2789. По концам листа устраиваются уклоны спереди и сзади.
Примечание — В исключительных случаях допускается стыковка листов без выступов, сварные швы зачищаются заподлицо с последующей полировкой или покраской.
10.4.2.4 Антифрикционные прокладки изготавливаются из фторопласта-4 марки А или Б незакаленного в соответствии с ГОСТ 10007 или полиэтилена ВП в соответствии с ГОСТ 16338, высокомолекулярного полиэтилена, нафтленовой ткани или применяются готовые карточки скольжения с покрытием тефлоном. Размер прокладок в плане назначается исходя из расчетного сопротивления смятию прокладок скольжения.
10.4.2.5 Для устройств скольжения, показанных на рисунках 10.8 и 10.9, предусматриваются при положительных температурах номинальные вертикальные давления для фторопласта-4 до 15 МПа, для полиэтилена ВП — до 15 МПа, а при отрицательных температурах соответственно до 20 и 30 МПа. На нафтленовую ткань давление не должно превышать 30 МПа, на карточки скольжения с тефлоном — по данным поставщика.
10.4.2.6 Полимерные прокладки в устройствах скольжения, показанные на рисунке 10.10а, располагаются свободно на стальном листе с шероховатостью поверхности Rz 40 — Rz 80 или закрепляются в обойму, показанную на рисунке 10.10б, с шероховатостью дна Rz 40 — Rz 80 в соответствии с ГОСТ 2789 или закрепляются на фанерных карточках в случае применения нафтленовой ткани.
|
а — прокладки, свободно опирающиеся на шероховатую поверхность; б — прокладки, заключенные в обойму; 1 — надвигаемая конструкция; 2 — контртело; 3 — полимерная прокладка; 4 — опорная поверхность; 5 — обойма
Рисунок 10.10 — Расположение антифрикционных прокладок в устройствах скольжения циклического действия
10.4.2.7 При свободном расположении прокладок их толщина принимается равной от 2 до 5 мм, при расположении в обойме — от 4 до 20 мм. Листы фторопласта укладываются в обойме на резиновую и стальную прокладки. При этом из обоймы может выступать до половины толщины прокладки, но не менее 2 мм.
При потолочном расположении применяются полимерные прокладки толщиной от 5 до 20 мм. Их монтажные крепления предусматривается выполнять потайными винтами или планками, которые не должны выходить за поверхность обоймы.
10.4.2.8 При надвижке пролетных строений, расположенных на продольном уклоне или вертикальной кривой, уклон плоскости скольжения устройств скольжения на каждой опоре предусматривается равным уклону пролетного строения на этой опоре.
10.4.2.9 Для снижения коэффициента трения по фторопласту и тефлону может применяться силиконовая смазка. При надвижке пролетных строений в условиях температуры ниже 0°С могут применяться устройства скольжения с обогреваемым контртелом, показанным на рисунке 10.11. Конструкция устройства скольжения и терморегулятора должна обеспечивать равномерный нагрев контртела и постоянство температуры с точностью ±5°С.
10.4.2.10 Для обеспечения проектного положения пролетных строений в плане при надвижке их по полимерным устройствам скольжения предусматриваются специальные направляющие устройства, показанные на рисунке 10.12, рассчитанные на восприятие бокового усилия при надвижке.
|
1 — надвигаемая конструкция; 2 — фанера; 3 — фторопласт; 4 — контртело; 5 — стальной лист с пазами; 6 — электронагреватели; 7 — листовой асбест; 8 — стальной лист толщиной от 4 до 6 мм; 9 — резиновая прокладка; 10 — опорная конструкция
Рисунок 10.11 — Деталь устройства скольжения с обогреваемым контртелом
|
1 — балансирная балка накаточного устройства; 2 — устройство скольжения; 3 — опорная часть балансирной балки; 4 — железобетонный подферменник опоры; 5 — направляющие ролики; 6 — винтовой домкрат; 7 — опорная конструкция направляющего устройства; 8 — надвигаемое пролетное строение
Рисунок 10.12 — Направляющее устройство
10.4.2.11 Величина бокового усилия для расчетов принимается равной сумме нагрузок от давления ветра рабочего состояния (V=15 м/с) в сочетании с усилиями от бокового смещения надвигаемой конструкции по 5.3.11 или на полное расчетное ветровое усилие для зоны строительства.
10.4.2.12 Боковые устройства также рассчитываются на разность усилия от давления ветра расчетной интенсивности поперек надвижки и горизонтального усилия в устройствах скольжения — третье сочетание нагрузок по таблице 17.
10.4.2.13 Механизм изменения зазора в направляющем устройстве рассчитывается на усилие бокового смещения надвигаемой конструкции.
10.4.2.14 Установка направляющих устройств, обеспечивающих правильное положение надвигаемой конструкции в плане, предусматривается попарно на всех перекаточных опорах. При этом расстояние между роликами или упорами направляющих устройств при их максимальной раздвижке должно быть не более чем на 30 мм больше габарита надвигаемой конструкции с учетом допусков на изготовление и монтаж.
10.4.2.15 При проектировании полимерных устройств скольжения предусматривается заземление надвигаемой конструкции на всех стадиях сборки и надвижки.
10.4.3 Проектирование накаточных путей и устройств качения
10.4.3.1 Накаточные пути проектируются из железнодорожных рельсов на деревянных поперечинах или из балок с соблюдением следующих условий:
— количество и тип рельсов или балок в накаточных путях, а также шаг поперечин определяются расчетом с учетом конструкции перекаточных устройств;
— при перекатке на катках нижний накаточный путь, как правило, должен иметь на 1 рельс или балку больше, чем верхний;
— стыки рельсов располагаются в разбежку, а рельсы соединяются без зазоров и перекрываются накладками;
— при перекатке на катках концы рельсов или балок накаточных путей должны быть плавно отогнуты по радиусу не менее 50 см в сторону подошвы с уклоном до 15%, в этом случае отгиб рельсов или балок нижних путей предусматривается на длине не менее 1,0 м, верхних — на длине не менее 0,2 м;
— конструкция крепления рельсового пути к шпалам должна обеспечивать передачу продольных усилий;
— рабочие поверхности накаточных путей должны быть ровными, сварные стыки и прочие выступы — зачищены;
— старогодние рельсы должны иметь одинаковую высоту.
10.4.3.2 Верхний накаточный путь проектируется как непрерывным, так и прерывистым.
Прерывистый путь предусматривается под узлами ферм в случаях недостаточной прочности и жесткости поясов пролетных строений, а также при надвижке их по непрерывному нижнему накаточному пути на насыпи подходов или сплошных подмостях.
При использовании нижнего пояса балок со сплошной стенкой верхний накаточный путь может не применяться.
10.4.3.3 Количество рельсов накаточного пути, длина накаточных кареток, диаметр катков и их количество на погонный метр пути назначаются исходя из величин предельных нагрузок на пересечении катка с рельсом или балкой накаточного пути, принимаемых по таблице 18, и наибольших величин удельных давлений на накаточный путь с учетом коэффициента надежности по нагрузке
=1,25.
Таблица 18 — Величины предельных нагрузок для катка
Диаметр стального катка |
Предельная нагрузка на одно пересечение, кН |
|
с рельсом типа Р50 и тяжелее |
с балкой N 55 и тяжелее |
|
80 |
30 |
75 |
100 |
50 |
100 |
120 |
60 |
110 |
10.4.3.4 Каретки для поперечной перекатки на катках скрепляются с перекатываемой конструкцией и рассчитываются с учетом возможного бокового усилия (распора).
10.4.3.5 Роликовые опоры составляются из отдельных двухроликовых элементов, последовательно объединяемых шарнирно в группы из двух, четырех, восьми элементов.
10.4.3.6 Распределительные устройства, каретки и роликовые тележки, показанные на рисунке 10.13, должны обеспечивать балансирное и равномерное распределение нагрузки на катки или ролики.
10.4.3.7 Конструкция тележек для поперечной перекатки, показанная на рисунке 10.14, должна обеспечивать: равномерную нагрузку на все ролики тележки и возможность продольного перемещения одного из концов перекатываемого пролетного строения по тележке для уменьшения влияния распора, возникающего от непараллельности накаточных путей, забега тележек и от изменения длины пролетного строения при прогибах и температурных перепадах.
|
1 — опорный узел пролетного строения; 2 — опорные части; 3 — каретка; 4 — катки; 5 — нижний накаточный путь
Рисунок 10.13 — Опирание узла пролетного строения на накаточные пути
|
1 — опорный узел пролетного строения; 2 — катки; 3 — перекаточная тележка; 4 — опорные плиты тележки; 5 — ограничители положения катков
Рисунок 10.14 — Опирание узла пролетного строения при поперечной перекатке на тележках
10.4.3.8 Тележки должны быть устойчивыми в свободном состоянии. Высота реборд колес менее 20 мм не допускается. Тип рельса для перекаточного пути выбирается по 9.1.
10.4.3.9 Катки для перекатки применяются диаметром от 80 до 120 мм из твердых сталей не ниже марки Ст5 в соответствии с ГОСТ 380, с шероховатостью поверхности катания Rz 20, в соответствии с ГОСТ 2789. Катки точеные с минусовым допуском — глубиной наибольшей впадины профиля Rv — 220 мкм.
Длина катков предусматривается не менее 200 мм и не более 300 мм больше ширины накаточного пути. Расстояние между катками в свету — не менее 50 мм.
10.5 Тяговые, толкающие и тормозные устройства
10.5.1 Надвигаемые пролетные строения и другие конструкции оснащаются тяговыми или толкающими, тормозными и стопорными устройствами. Приложение тягового или тормозного усилия осуществляется за края или свесы нижнего пояса, которые для обеспечения надежного захвата должны быть по ширине не менее 90 мм.
10.5.2 Тормозные устройства проектируются обязательно при надвижке:
— по уклону, тангенс угла которого превышает половину минимального коэффициента трения в накаточных устройствах;
— с помощью тяговых лебедок;
— когда ветровая нагрузка вдоль надвижки больше половины усилия от трения в устройствах скольжения.
Примечание — Для удержания пролетного строения между этапами сборки и надвижки проектируются стопорные (тормозные) устройства, исключающие произвольное перемещение надвигаемого пролетного строения от наибольшей расчетной продольной ветровой нагрузки, от уклона, от самопроизвольной сдвижки пролетного строения от воздействия температурных перепадов и других воздействий.
10.5.3 Тяговые и толкающие устройства должны обеспечивать плавную, без рывков, надвижку конструкции со скоростью:
— от 0,5 до 1,0 м/мин — при перекатке на роликовых каретках или тележках;
— от 0,2 до 0,4 м/мин — при использовании устройств скольжения и катков для возможности своевременной установки прокладок из антифрикционного материала и катков.
10.5.4 При работе тяговых и тормозных устройств и контроле усилий, возникающих при их работе, предусматривается их синхронизация. В процессе надвижки конструкций тормозные устройства должны находиться в постоянной готовности стопорения надвигаемой конструкции.
10.5.5 Для перемещения пролетных строений предусматриваются домкраты или полиспасты. Возможно применение специальных тихоходных редукторных лебедок большой грузоподъемности, обеспечивающих без полиспастов необходимое тяговое усилие и допустимые скорости перемещения. Лебедки предусматриваются с канатоемкостью от 200 м и до 400 м, домкраты — со скоростью рабочего хода приблизительно 5 мм/с.
10.5.6 Тяговые лебедки для перемещения пролетного строения с помощью плавучей опоры на переднем конце располагаются на пролетном строении, а на плавучей опоре — пеленажные лебедки.
10.5.7 При проектировании полиспастов предусматриваются:
— симметричное расположение полиспастов относительно продольной оси перекатки; в этом случае угол между направлением перекатки и осью полиспаста не должен превышать 10°;
— расстояние между блоками при максимальном сближении не менее пяти диаметров роликов;
— при расположении отводных роликов и лебедки подвод троса к барабану снизу под углом не более 5° выше и 90° ниже горизонта;
— возможность быстрого перекрепления блоков и перепасовки полиспаста при длине перекатки, превышающей максимальную длину полиспастов, определяемую канатоемкостью лебедки;
— диаметр отводных роликов и роликов полиспаста не менее 15 диаметров троса.
Паспортная грузоподъемность полиспастов или домкратов должна превышать величину нормативного тягового усилия не менее чем на 30%.
10.5.8 Тяговые и тормозные средства подбираются на суммарную нагрузку, включающую:
— силу трения, определяемую по разделу 5;
— нагрузку от продольного ветра на пролетное строение в процессе его надвижки при скорости V=15 м/с;
— составляющую веса, направленную вдоль плоскости надвижки по уклону;
— гидродинамическое усилие, возникающее при надвижке с помощью плавучей опоры.
Коэффициент надежности по назначению для тяговых канатов принимается
=4,5.
10.5.9 Выбор грузоподъемности лебедок осуществляют по соотношению величин расчетного тягового усилия
к усилию
в сбегающем конце троса у лебедки по формуле
, (10.10)
где
— характеристика полиспаста по данным таблицы 19.
Таблица 19 — Характеристика полиспаста
Число рабочих нитей в |
Число рабочих роликов в блоках |
Значения
при отводных роликах (уточняются в зависимости от типа подшипников роликов) |
|||||
полиспасте |
полиспастов |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
0 |
1,00 |
0,96 |
0,92 |
0,88 |
0,85 |
0,82 |
2 |
1 |
1,96 |
1,88 |
1,81 |
1,73 |
1,65 |
1,60 |
3 |
2 |
2,88 |
2,76 |
2,65 |
2,55 |
2,44 |
2,35 |
4 |
3 |
3,77 |
3,62 |
3,47 |
3,33 |
3,20 |
3,07 |
5 |
4 |
4,62 |
4,44 |
4,26 |
4,09 |
3,92 |
3,77 |
6 |
5 |
5,43 |
5,21 |
5,00 |
4,80 |
4,61 |
4,43 |
7 |
6 |
6,21 |
5,96 |
5,72 |
5,49 |
5,27 |
5,06 |
8 |
1 |
6,97 |
6,69 |
6,42 |
6,17 |
5,92 |
5,68 |
9 |
8 |
7,69 |
7,38 |
7,09 |
6,80 |
6,53 |
6,27 |
10 |
9 |
8,38 |
8,04 |
7,72 |
7,41 |
7,12 |
6,83 |
11 |
10 |
9,04 |
8,68 |
8,33 |
8,00 |
7,68 |
7,37 |
Примечания 1 Ролик неподвижного блока, с которого сбегает конец троса, считается отводным. 2 Данные относятся к полиспастам с блоками на подшипниках трения. |
10.5.10 При проектировании надвижки с помощью домкратов предусматривается:
— расположение домкратов строго симметрично относительно оси надвижки и объединение в общую батарею (толкание пролетного строения одним домкратом не рекомендуется);
— расположение тянущих домкратов на устоях мостов с передачей нагрузки на тягу через рамку или траверсы;
— применение тянущих устройств с необходимой тягой, с вытяжкой при расчетном тяговом усилии не более 10 см (предпочтительно в виде пластинчатых цепей);
— применение передвижных упоров и съемных вставок, устанавливаемых между домкратами и торцом пролетного строения, при опирании домкратов в хвостовую часть пролетного строения;
— применение перемещающихся домкратов с зажимами, типа гидропередвижчика, при использовании сплошных нижних накаточных путей, закрепленных от смещения;
— применение стальных прокладок из высокопрочных материалов с высоким коэффициентом трения или стальных прокладок с насеченной и закаленной поверхностью;
— использование специальных домкратов для возврата поршней тянущих домкратов в исходное положение.
10.5.11 Для продольной надвижки стальных и сталежелезобетонных балочных пролетных строений допускается использование тяговых и тормозных устройств в виде парных гидроцилиндров с ходом штока 200 см и более, оборудованных на концах клещевыми гидрозахватами. При этом:
— приложение тягового или тормозного усилия осуществляется за края или свесы нижнего пояса, которые для обеспечения надежного захвата должны быть по ширине не менее 90 мм;
— неподвижный конец гидроцилиндров закрепляется на стапеле, на капитальной опоре либо на вспомогательной опоре; при расчете каждой из конструкций вводятся максимально возможные усилия от действия тяговых или тормозных устройств.
10.5.12 При надвижке пролетных строений в условиях температуры наружного воздуха ниже минус 40°С применение механизмов предусматривается в соответствии с требованиями ГОСТ 15150. При этом требуется предусматривать меры по предотвращению хрупкого разрушения металла основных и вспомогательных конструкций.
10.5.13 При надвижке пролетных строений применяются аванбеки, арьербеки, шпренгели и приемные консоли, входящие в общую надвигаемую систему совместно с надвигаемой конструкцией.
10.5.14 Проектирование аванбека с назначением его длины и жесткости при надвижке неразрезных пролетных строений предусматривается с соблюдением условий:
— обеспечения прочности и устойчивости против опрокидывания надвигаемой системы в момент перед опиранием аванбека на следующую перекаточную опору;
— обеспечения прочности и устойчивости элементов надвигаемого пролетного строения с усилиями не выше предельно допустимых.
10.5.15 Для облегчения заведения аванбека на перекаточную опору в некоторых случаях его конец проектируется с плавным подъемом кверху с учетом прогиба консольной части от собственного веса.
10.5.16 При больших прогибах пролетных строений, в случае необходимости, на переднем конце аванбека предусматриваются устройства для выборки прогиба.
10.5.17 Конструкция аванбека и его крепление к пролетному строению рассчитываются для следующих трех положений:
— нахождение аванбека на весу, когда он работает как консоль;
— поддомкрачивание переднего конца аванбека;
— опирание аванбека в любом из его промежуточных сечений.
10.5.18 При надвижке пролетного строения со шпренгелем может применяться короткий аванбек, предназначенный для приема конца пролетного строения на очередной опоре.
10.5.19 При необходимости конструкция шпренгеля должна обеспечивать возможность регулирования прогиба консоли пролетного строения при его наезде на перекаточные опоры. Как правило, это осуществляется путем поддомкрачивания стойки шпренгеля. При этом в документации указываются способы непосредственного измерения усилий в шпренгеле и стойке на всех стадиях надвижки.
10.5.20 Приемные консоли рассчитываются на воздействие нагрузок, приведенных в таблице 20 в наиболее невыгодном их сочетании и положении.
10.5.21 Усилия, передаваемые приемными консолями на перекаточную опору, не должны превышать усилий, воспринимаемых этой опорой. При этом в случае размещения приемных консолей на капитальной опоре производится проверка данной опоры, включая основание, на монтажные нагрузки.
10.5.22 Для надвижки пролетного строения на последних стадиях может применяться арьербек.
10.5.23 При использовании тяговых и тормозных устройств с клещевыми гидрозахватами конструкция арьербека предусматривается совместимой с ними для работы в штатном режиме без дополнительного переустройства.
10.5.24 При надвижке необходимо обеспечить устойчивость надвигаемой конструкции от сдвига и опрокидывания на всех этапах работ, в том числе в период сборки на стапеле, а также от продольного смещения при опускании на анкерной опоре.
10.6 Устройства для подъемки и опускания пролетных строений
10.6.1 Проектирование неподвижных устройств подъемки и опускания допускается проектировать по [11]. К таким устройствам относятся домкратные установки, подъемники, мачты и другие устройства или приспособления, конструкции которых должны обеспечивать:
— устойчивость от сдвига и опрокидывания пролетного строения при подъемке и опускании на всех этапах работ;
— необходимые горизонтальные перемещения узлов опирания пролетного строения, в том числе от температурных воздействий;
— необходимые закрепления пролетного строения на всех этапах его подъемки и опускания;
— удобство и безопасность обслуживания на всех этапах работ.
10.6.2 Расчет прикрепления пролетных строений к полиспастам выполняется по статически определимой схеме, исключающей перегрузку основных и вспомогательных конструкций.
10.6.3 При подъемке пролетного строения за один конец конструкция опирания второго его конца должна представлять собой неподвижный шарнир, воспринимающий горизонтальные усилия, возникающие в опорной точке.
10.6.4 Конструкция узла опирания поднимаемого конца пролетного строения должна предусматривать передачу на домкраты вертикальной составляющей нагрузки с одновременным обеспечением беспрепятственного горизонтального и углового перемещений в пределах величин, определенных геометрическими расчетами.
10.6.5 Порядок работ при подъемке и опускании регламентируется СП 46.13330.2012. Перекос пролетного строения при подъемке на домкратах (взаимное превышение узлов) не должен превышать 0,005 расстояния между узлами опирания при подъеме на домкратах и 0,01 расстояния между узлами опирания при подъеме на полиспастах.
10.6.6 Для подъемки и опускания пролетных строений на домкратах и металлических песочницах принимаются конструктивные решения, обеспечивающие:
— устойчивость этих устройств (включая домкратные и страховочные клетки);
— восприятие этими устройствами горизонтальных нагрузок от ветра;
— свободу перемещений от температурных воздействий.
10.6.7 Песочницы проектируются цилиндрической формы. Конструкция песочниц должна допускать их демонтаж в процессе опускания пролетного строения. Соединения элементов корпуса песочниц предусматриваются плотными и не допускающими высыпания песка под нагрузкой. Для песочниц предусматриваются:
— чистый и сухой песок, просеянный на сите с ячейками не более 1,2 мм;
— давление на песок, не превышающее 50 кгс/см
;
— защита от попадания в них воды и снега.
10.6.8 При проектировании песочниц выполняются расчеты:
а) поршня — на прочность при действии сосредоточенной нагрузки сверху и равномерно распределенного давления по плоскости опирания на песок;
б) основания песочницы — на равномерно распределенную нагрузку по площади песчаного заполнения;
в) боковых стенок песочниц — на вертикальное и боковое давление (величина вертикальной нагрузки принимается равной весу опускаемого груза).
10.6.9 Величину бокового давления
принимают по формуле
, (10.11)
где
— вертикальные напряжения в песке (от внешней нагрузки и веса столба песка);
— коэффициент бокового давления, равный:
— 0,4 для песочниц с выборкой песка сверху;
— 1,0 для песочниц с выпуском песка через нижние отверстия.
10.6.10 Сечение цилиндрических песочниц допускается проверять на прочность в предположении равномерного давления изнутри по периметру окружности. Усилие
, Н/см, радиального сечения вычисляют по формуле
, (10.12)
где
— диаметр песочницы, см.
10.6.11 Для подъемки и опускания пролетных строений с помощью клеток предусматривается выполнение условий:
— подъемка пролетных строений на клетках домкратами осуществляется, как правило, при высоте клеток не более 2 м;
— для обеспечения прочности клеток, устойчивости от сдвига и опрокидывания и необходимого расчетного распределения нагрузки на основание подбираются материал, размеры домкратных и страховочных клеток и взаимное соединение элементов клеток;
— деревянные брусья клеток соединяются скобами, а металлические — болтами или сваркой;
— подъемка и опускание пролетных строений без страховочных клеток не допускается.
10.6.12 Для обеспечения подъема конструкций с помощью домкратов применяются:
— страховочные клетки под конструкции, поднимаемые на домкратах;
— страховочные или стопорные кольца на домкратах (при необходимости);
— фанерные прокладки для опирания металлических конструкций и домкратов;
— стальные распределительные плиты для опирания на деревянное основание.
10.6.13 Опирание домкратов на металлическое основание (клетки, оголовок) производится через фанерные прокладки, а на деревянное основание — через распределительную металлическую плиту, например рельсовый пакет.
Опирание пролетных строений на домкраты допускается только через набор листов, или распределительную плиту, или наддомкратные пакеты, обеспечивающие местную прочность и устойчивость пролетного строения в точках опирания. На головы домкратов во всех случаях должны быть уложены фанерные прокладки. Применение металлических прокладок или прокладок из досок не допускается.
10.6.14 Условия по опиранию домкратов, предусмотренные в 10.6.12 и 10.6.13, распространяются и на устройство страховочных клеток.
10.6.15 Применение домкратных установок предусматривается с возможностью централизованного управления, позволяющего регулировать режим работы каждого домкрата или группы домкратов. Для домкратных установок используются приводные гидронасосы с питанием и централизованным управлением, регулирующим режим работы домкрата или группы домкратов.
10.6.16 При проектировании предусматривается, что домкратные установки, представляющие гидравлическую систему, включающую насосную станцию и домкраты, снабжаются опломбированными манометрами и страховочными приспособлениями в виде стопорных гаек или набора полуколец.
10.6.17 При оформлении рабочих чертежей, предусматривающих устройства для подъемки и опускания пролетного строения, указываются средства и способы контроля его положения по отметкам и в плане, а в случаях, предусмотренных заданием на проектирование, — приборы по определению напряжений и прогибов.
10.6.18 Нагрузки и их сочетания для расчета подъемных устройств принимаются по таблице 20.
Таблица 20 — Сочетания нагрузок для расчета подъемных устройств
Номер нагрузки |
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|
по таблице 1 |
1 |
2 |
|
1 |
Собственный вес устройств |
+ |
+ |
5 |
Вес пролетного строения |
+ |
+ |
12 |
Усилия в домкратах |
— |
+ |
17 |
Давление продольного или поперечного ветра |
+ |
+ |
Примечания 1 Для первого сочетания пролетное строение установлено на страховочных клетках (или на шарнирах подъемников), учитывается ветер нерабочего состояния, поршни домкратов спущены. 2 Второе сочетание — рабочий случай подъемки (опускания) и ветер рабочего состояния (давление не более 14 кгс/м
, скорость не более 15 м/с). |
10.6.19 Грузоподъемность домкратов и лебедок должна превышать не менее чем на 30% приходящуюся на них нормативную нагрузку с учетом перегруза от ветра со скоростью 15 м/с (при
=0,8).
10.6.20 Коэффициент надежности по назначению в стальных канатах подъемных устройств принимается
=4,5.
10.6.21 Элементы обстройки и распределительных конструкций, непосредственно воспринимающие нагрузку от подъемных средств, и узлы подвеса или опирания поднимаемого пролетного строения рассчитываются на восприятие сосредоточенной опорной реакции, увеличенной на 30%.
10.6.22 Опирание разрезного пролетного строения в процессе подъема или опускания предусматривается не менее чем в четырех точках.
10.6.23 При опирании пролетного строения на три и более опоры (неразрезная схема с несколькими пролетами) в процессе его опускания или подъемки в документации должен быть строго определен порядок работ, учитывающий возникающие усилия и деформации с учетом требований, изложенных в соответствующих разделах настоящего стандарта. При этом на опорных клетках предусматриваются:
— обустройства, обеспечивающие подвижное и неподвижное опирание пролетного строения;
— шарнирные опирания для поворота пролетного строения;
— клиновые прокладки для компенсации уклонов на клетках;
— другие устройства, обеспечивающие надежность и безопасность выполнения работ.
10.7 Плавучие опоры и устройства для их перемещения
10.7.1 Для создания плавучих опор используются плавсредства:
— плашкоуты, комплектующиеся из инвентарных металлических понтонов закрытого типа, допускающих балластировку через донные отверстия, а сброс водного балласта — подачей воздуха в балластируемые понтоны;
— другие плашкоуты, плавучие платформы существующих проектов и индивидуальной проектировки;
— металлические палубные баржи;
— несколько барж или плашкоутов, жестко соединенных между собой в плане.
10.7.2 Конструкция применяемых плавсредств должна обеспечивать необходимые прочность и жесткость их корпуса на действия возникающих в процессе перевозки сил. При необходимости предусматривается усиление корпусов, определяемых расчетом.
10.7.3 Размеры и водоизмещение плавсредств, используемых для плавучих опор, и их взаимное расположение принимаются исходя из условия обеспечения необходимой грузоподъемности и остойчивости в продольном и поперечном направлениях как отдельных плавсредств, так и плавучей системы в целом, определяемых согласно 10.7.20 и 10.7.21, также предусматриваются:
— зазоры между бортами плавучих опор и пирсами, а также постоянными опорами, составляющие не менее 0,5 м при выводе плавучей системы из ковша и 1 м — при установке ее в пролете;
— запас глубины воды под днищем плавучих опор, принимаемый не менее 0,2 м с учетом возможного колебания горизонта воды в районе перевозки, определяемого с учетом габаритных размеров железобетонных якорей-присосов для случаев, если плашкоут или баржа проходит над ними.
10.7.4 Плашкоуты плавучих опор из понтонов принимаются преимущественно прямоугольного очертания в плане. Расположение понтонов выполняется симметрично относительно оси опорного давления. Понтоны типа КС при соединении их в плашкоуты располагаются продольной стороной в направлении действия наибольшего изгибающего момента согласно приложению Ж.
Объединение понтонов типа КС в плашкоуты допускается при высоте борта как 1,80 м, так и 3,60 м при обеспечении достаточных глубин воды на путях перемещения плавучей системы и обеспечении ее остойчивости.
10.7.5 При использовании для плавучих опор барж и других инвентарных плавсредств руководствуются их паспортными данными и исполнительными чертежами с учетом результатов натурного обследования их состояния. Баржи могут использоваться как сухогрузные, так и наливные с продольной и поперечными переборками. Кроме того, при выборе барж учитывается:
— грузоподъемность барж принимается не менее чем на 25% больше расчетной нагрузки на них;
— при образовании плавучей опоры из нескольких барж последние должны быть, как правило, однотипные и одинаковой грузоподъемности.
10.7.6 Плавучие опоры прямоугольного в плане очертания, имеющие значительную ширину и осадку, перемещаемые при скорости течения более 1 м/с, предусматривается оборудовать обтекателями преимущественно закрытого типа.
Плавучие опоры прямоугольного в плане очертания, при необходимости, проектируются в носовой и кормовой части с фальшбортами, продолженными вдоль бортов плашкоута от 3 до 4 м. Высоту фальшборта
вычисляют по формуле
, (10.13)
где
— расчетная высота волны, возможная во время перевозки пролетных строений, с вероятностью превышения 10%, м;
— высота надводного борта при наклонении плавучей системы на нос или корму от действия расчетной ветровой нагрузки, м.
Волновая нагрузка на фальшборты определяется по СП 38.13330.2018.
10.7.7 При значительных сосредоточенных нагрузках на плавучую опору от веса перевозимого пролетного строения или его блока для распределения усилий в плашкоуте плавучей опоры предусматривается:
— применение металлических ферм усиления, включаемых в совместную с корпусом плашкоута работу (в этом случае усилия между плашкоутом и фермами обстройки при расчете плавучих опор должны распределяться из условия совместности деформаций);
— создание предварительного напряжения в плавучей опоре путем придания плашкоуту обратного выгиба посредством балластировки его концевых частей, объединения обстройки с плашкоутом в единую конструкцию и последующего сбрасывания балласта.
10.7.8 Для восприятия горизонтальных поперечных составляющих усилий, передаваемых на плашкоуты или баржи при буксировке, при необходимости предусматривается раскрепление пролетного строения тросовыми расчалками за носовую и кормовую части плашкоутов или барж. В состав этих расчалок включаются натяжные устройства.
10.7.9 При вынужденной передаче нагрузки от веса перевозимого пролетного строения эксцентрично относительно продольной оси плавсредства, отдельно установленного в плавучей системе, обстройку смежных плашкоутов или барж предусматривается объединять соединительными фермами, установленными в средней части плавучих опор.
10.7.10 Обстройка плавучих опор должна распределять вес перевозимого пролетного строения в соответствии с расчетом плашкоута или баржи на прочность корпуса как эквивалентного бруса, а также местную прочность и устойчивость набора. Обстройка плавучих опор предусматривается, как правило, из инвентарных конструкций.
10.7.11 Высота обстройки плавучих опор назначается исходя из возможного максимального уровня воды в период перевозки с учетом длительных и суточных его колебаний. При колебаниях воды более ±0,2 м предусматривается регулировка высоты обстройки съемными оголовками и балочными клетками.
10.7.12 На плавучих опорах предусматриваются средства для регулирования и контроля:
— находящегося в них водного балласта;
— положения пролетного строения по высоте перемещения плавучей системы;
— перемещения плавучей системы;
— раскрепления пролетного строения к постоянным опорам при заводке в пролет моста;
— раскрепления плавучих опор между собой, с пролетным строением;
— раскрепления на якорях при сильном ветре, включая при необходимости аварийные якоря;
— закрепления якорных тросов на палубах плавсредств в виде специальных приспособлений, когда конструкция таких приспособлений обеспечивает быстрое и плавное торможение плавучей системы после сброса якорей.
10.7.13 Применяемые балластировочные средства и устройства должны обеспечивать:
а) балластировку плавучих опор не более чем за 2,0 ч и разбалластировку — за 2,5 ч;
б) подачу водного балласта во все балластируемые понтоны и отсеки плавучей опоры;
в) сброс водного балласта из всех без исключения понтонов и отсеков плавучей опоры;
г) безотказную подачу сжатого воздуха в понтоны для отжатия балласта в течение всего периода эксплуатации плавучей системы;
д) минимальную высоту неоткачиваемого или остаточного балласта, указанную в 10.7.26.
10.7.14 Предусматриваются необходимые условия для обеспечения балластировки понтонов.
10.7.14.1 При балластировке понтонов через донные отверстия на каждом плашкоуте предусматривается резервный самовсасывающий насос для откачки воды из глухих понтонов в случае их протечки.
10.7.14.2 При балластировке понтонов через донные отверстия часть понтонов, распределенных равномерно по площади плашкоута, закрывается от поступления воды через донные отверстия. Количество таких понтонов определяется согласно 10.7.20.
10.7.14.3 Остальные понтоны объединяются в четыре симметрично расположенные секции, каждая из которых должна иметь обособленную воздушную разводящую сеть к пульту управления.
10.7.14.4 Конструкция пульта управления проектируется с возможностью допускать подачу сжатого воздуха как от компрессоров, установленных на плавучей опоре, так и от береговых компрессорных станций, при их наличии.
10.7.14.5 При использовании береговых компрессорных станций на плавучей опоре предусматривается установка только рабочего и запасного компрессоров, используемых в особых случаях: при утечке воздуха из балластируемых понтонов в случае пробоины в обшивке небалластируемых понтонов.
10.7.14.6 Мощность рабочего и запасного компрессоров предусматривается не менее 15% мощности компрессоров, определенной согласно 10.7.12.
10.7.14.7 Конструкция пульта управления и воздушной разводящей сети должна обеспечивать подачу и/или выпуск сжатого воздуха:
— одновременно во все секции;
— только в любую секцию;
— только в любой понтон.
10.7.14.8 Для каждого понтона предусматривается отдельный кран на воздушной разводящей сети.
10.7.15 Порядок балластировки и разбалластировки плавучих опор должен обеспечивать равномерное их загружение, не вызывать перенапряжения в конструкциях плавучей опоры или ее обстройки, а также обеспечивать остойчивость отдельных плавучих опор и всей плавучей системы в целом. Для выполнения этих условий проектированием предусматривается:
— до момента приобретения плавучей системой плавучести подача сжатого воздуха может производиться одновременно во все секции плашкоута;
— после приобретения плавучей системой плавучести подача сжатого воздуха может производиться только поочередно в секции, симметрично расположенные относительно осей плашкоута;
— не допускается соединять секции плашкоута между собой воздухопроводной сетью после приобретения системой плавучести.
10.7.16 Порядок погрузки, перевозки и установки пролетных строений на опорные части определяется проектом производства работ с учетом правил СП 46.13330.2012. Средства для перемещения и закрепления плавучих опор применяются согласно 10.7.29-10.7.39.
10.7.17 Для плавучих опор выполняются расчеты:
а) по первому предельному состоянию на расчетные нагрузки, определяющие:
1) прочность плашкоутов или барж, обстройки и соединительных ферм;
2) плавучесть плавучих опор и плавучей системы в целом;
3) остойчивость плавучих опор и плавучей системы в целом;
4) плавучесть отдельной опоры, балластируемой через донные отверстия в понтонах;
б) по второму предельному состоянию на нормативные нагрузки, определяющие объем водного балласта и емкость балластных резервуаров или отсеков, с учетом допустимых осадок, деформации плавучих опор и погрузочных обустройств.
10.7.18 Для расчетов плавучих опор используются следующие нагрузки:
— вес перевозимого пролетного строения с обустройствами;
— вес плавучей опоры с обустройствами и оборудованием;
— вес водного балласта;
— ветровая нагрузка;
— гидростатическое давление воды;
— волновая нагрузка.
10.7.19 Сочетания нагрузок, рассматриваемые при расчете плавучих опор в продольном и поперечном направлениях, принимаются по таблице 21. При расчете плавучих опор на прочность при втором сочетании нагрузок коэффициенты сочетаний к временным нагрузкам принимаются равными
=0,95.
Таблица 21 — Сочетание нагрузок для расчета плавучих опор
Номер нагрузки по |
Нагрузки и воздействия |
При расчете на прочность |
При расчете на плавучесть |
При расчете на остойчивость |
|||
таблице 1 |
сочетание нагрузок |
плав- сис- темы в |
отдель- ной опоры |
плав- сис- темы в |
отдель- ной опоры |
||
1 |
2 |
целом |
целом |
||||
5 |
Вес перевозимого пролетного строения с обустройствами
|
+ |
+ |
+ |
— |
+ |
— |
1 |
Вес плавучих опор с обустройствами и оборудованием
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
6 |
Вес остаточного балласта
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
6 |
Вес регулировочного балласта
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
6 |
Вес рабочего балласта
|
+ |
— |
— |
+ |
— |
— |
17 |
Давление ветра на пролетное строение
|
— |
+ |
— |
— |
+ |
— |
17 |
Давление ветра на опору
|
— |
+ |
— |
— |
+ |
+ |
3 |
Гидростатическое давление воды |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
4 |
Волновая нагрузка |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
Примечания 1 Расчетное значение нагрузки определяется по 5.2. 2 Гидростатическое давление воды определяется по 10.7.20. 3 При условии обеспечения местными организациями гидрометеорологической службы надежного прогноза о скоростях ветра на период перевозки расчет остойчивости плавучей системы в целом может производиться на давление ветра, вычисленное по расчетной ветровой нагрузке, равной 50 кгс/м
, независимо от высоты. Остойчивость отдельной опоры при ее отстое рассчитывается на давление ветра по 5.4, а при выводе ее из пролета — на нормативное ветровое давление, соответствующее скорости 10 м/с. 4 Дополнительные изгибающие моменты и поперечные силы от воздействия волновой нагрузки определяются согласно приложению И. |
10.7.20 Для определения плавучести плавучих опор применяют формулу
, (10.14)
где
— удельный вес воды, равный для пресной воды 10 кН/м
;
— предельное водоизмещение опор плавучей системы, равное суммарному их водоизмещению при осадке, равной высоте борта по миделю (для плашкоутов, собранных из понтонов, прогиб плашкоута не учитывается);
— расчетный вес плавучей системы, кН, равный сумме расчетных весов:
— перевозимого пролетного строения с обустройствами
;
— плавучих опор с обустройствами и оборудованием
;
— регулировочного и остаточного балласта
;
— коэффициент надежности по назначению, принимаемый 1,2 независимо от системы балластировки и 1,25 при использовании барж для плавучих опор.
10.7.20.1 Для плавучих опор, собранных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, плавучесть от воздействия постоянных нагрузок обеспечивается только глухими небалластируемыми понтонами.
10.7.20.2 Для контроля за фактической осадкой плавучих опор в рабочих чертежах приводятся осадки плавучих опор от нормативных нагрузок.
10.7.21 При выполнении расчетов на остойчивость плавучей опоры, показанной на рисунке 10.15, предусматриваются определенные условия для проверки.
|
Рисунок 10.15 — Схема определения остойчивости плавучей опоры
10.7.21.1 Метацентрическая высота
предусматривается положительной во всех расчетных случаях, т.е. должно выполняться неравенство
, (10.15)
где
— метацентрический радиус, равный расстоянию между центром тяжести вытесненного объема воды, центром водоизмещения
и метацентром
, расположенным в точке пересечения вертикали, проходящей через смещенный центр водоизмещения
, с осью
плавучей системы или опоры;
— расстояние от центра тяжести плавучей системы до центра водоизмещения
, принимаемое равным тому же расстоянию при начальном положении плавучей опоры или плавучей системы.
10.7.21.2 При крене и дифференте плавучих опор и плавучей системы в целом от действия нормативной ветровой нагрузки кромка палубы в любой точке не должна уходить под воду. Расчет осадок производится согласно 10.7.23 и 10.7.24.
10.7.21.3 Запас надводного борта плавучих опор, образованных из закрытых понтонов и металлических палубных барж, при максимальном крене или дифференте с учетом действия нормативных нагрузок должен быть не менее 20 см.
Примечания
1 При проверке остойчивости по 10.7.21.1 и 10.7.21.2 все нагрузки принимаются расчетными.
2 Для расчетов остойчивости плавучей системы, а также отдельных плавучих опор в случае применения плашкоутов из понтонов, балластируемых через донные отверстия, принимается условие, что все балластируемые понтоны изолированы от воздухопроводящей сети, т.е. краны у каждого понтона перекрыты. Такое условие обязательно предусматривается в разрабатываемой документации.
10.7.22 Метацентрический радиус
, м, вычисляют по формуле
, (10.16)
где
— момент инерции площади плашкоутов и/или барж в уровне ватерлинии плавучей опоры относительно оси ее наклонения, принимаемый при кренах относительно оси с меньшим моментом инерции, а при дифферентах относительно оси с большим моментом инерции площади, м
;
— сумма собственных моментов инерции поверхности балласта в понтонах и/или отсеках барж относительно осей, проходящих через центры тяжести этих поверхностей, параллельно осям наклонения плавучей опоры и/или плавучей системы, м
;
— объем или водоизмещение, м
, погруженной части опор плавучей системы или отдельной опоры.
10.7.22.1 Для плашкоутов, образованных из понтонов, балластируемых по 10.7.14 через донные отверстия, собственные моменты инерции поверхности балласта в понтонах учитываются как для балластируемых, так и для небалластируемых понтонов.
10.7.22.2 Примеры определения моментов инерции для различных случаев расположения понтонов в опорах и способов их балластировки приведены в приложении Ж.
10.7.22.3 Последовательность балластировки в пролете плашкоутов, образованных из понтонов, балластируемых через донные отверстия, указывается в рабочих чертежах.
10.7.23 Осадки плавучих опор определяются с учетом применения определенных плавсредств.
10.7.23.1 Осадку плашкоутов плавучей опоры
, м, от вертикальных нагрузок вычисляют по формуле
, (10.17)
где
— расчетная или нормативная нагрузка, определяемая согласно 10.7.20, приходящаяся на данную плавучую опору, кН;
— площадь плавучей опоры по ватерлинии, м
;
— коэффициент полноты водоизмещения, принимаемый для понтонов типа КС равным значению 0,97.
10.7.23.2 При балластировке понтонов через донные отверстия, с учетом условий согласно 10.7.14, осадку отдельной опоры
, м, вычисляют при отсутствии избыточного давления воздуха в балластируемых понтонах по формуле
, (10.18)
где
— суммарная площадь небалластируемых понтонов, м
.
10.7.23.3 Осадка барж плавучей опоры определяется по паспортным данным в зависимости от расчетной нагрузки на баржу.
10.7.24 Изменение осадки плавучих опор
, м, от расчетных ветровых нагрузок, вызывающих крен или дифферент отдельной опоры или плавучей системы, вычисляют по формуле
, (10.19)
где
— угол крена (дифферента) плавучей опоры;
— половина размера плавучей опоры в плоскости кренящего или дифферентующего момента, показанного на рисунке 10.14;
вычисляют по формуле
, (10.20)
где
— суммарный момент относительно центра водоизмещения от расчетных ветровых нагрузок, кН·м, приходящийся на плавучую опору;
— коэффициент, учитывающий динамическое воздействие ветра при его порывах и инерцию плавучей опоры.
Угол
должен удовлетворять условиям
и
, (10.21)
где
— угол крена (дифферента), соответствующий началу входа кромки палубы в воду;
— угол крена (дифферента), соответствующий началу выхода из воды днища или середины скулы.
10.7.25 Объем водного балласта
, м
, для балластировки плавучих опор вычисляют по формуле
, (10.22)
где
,
,
— объемы соответственно рабочего, регулировочного и остаточного балласта, м
.
10.7.25.1 Объем рабочего балласта
, необходимый для погружения или всплытия плавучих опор при погрузке пролетного строения и/или при установке его на опорные части, вычисляют по формуле
, (10.23)
где
— нормативный вес пролетного строения, кН;
— погружение или всплытие опоры, м (для предварительных расчетов
принимается от 0,15 до 0,20 м), вычисляемое по формуле
, (10.24)
где
— упругие деформации пролетного строения при погрузке или установке его на опорные части;
и
— деформации погрузочных обустройств плавучей опоры;
— зазор между низом пролетного строения и верхом погрузочных обустройств или опорных частей, принимаемый от 0,05 до 0,10 м.
10.7.25.2 Объем регулировочного балласта
вычисляют по формуле
, (10.25)
где
— величина регулирования осадки плавучих опор на случай возможных колебаний уровня воды за время одного цикла перевозки, но не менее чем за сутки.
Величина
принимается не менее максимального суточного изменения уровня воды, зафиксированного за последние 10 лет наблюдений на период перевозки. В необходимых случаях учитывается балласт, применяемый для устранения крена или дифферента несимметричной плавучей опоры или системы.
10.7.25.3 Объем остаточного балласта
вычисляют по формуле
, (10.26)
где
— толщина слоя остаточного балласта, м, принимаемая для понтонов КС, балластируемых наливом воды насосами, равной 0,10 м, а для барж — в зависимости от конструкции набора днища.
Для понтонов КС, балластируемых через донные отверстия, толщина слоя остаточного балласта принимается равной 0,08 м.
10.7.26 Объем балластных резервуаров плавучей опоры принимается достаточным для размещения расчетного объема балласта, что проверяется расчетом.
При балластировке понтонов через донные отверстия учитывается условие, при котором уровень воды в балластных понтонах не может быть выше уровня воды за бортом.
10.7.27 При расчете плашкоутов и барж на прогиб и поперечную силу от гидростатического давления в уровне днища плашкоутов или барж форма эпюры гидростатического давления должна соответствовать форме эпюры объема, вытесненной плашкоутом или баржей воды.
Определенные изгибающие моменты и поперечные силы алгебраически суммируются с моментами и поперечными силами от волновой нагрузки, вычисляемыми по приложению Ж.
10.7.28 При проектировании командного пункта плавучей системы предусматривается оборудование радиотелефонной связью с буксирами и береговыми обустройствами и громкоговорящей связью — с плавучими опорами.
10.7.29 Устройства для перемещения плавучей системы, такие как буксиры, лебедки, полиспасты и др., должны обеспечивать перемещение в заданном направлении при скорости ветра до 10 м/с. Якорные и раскрепляющие обустройства, включая аварийные якоря, должны обеспечивать удержание одной плавучей системы при расчетном давлении ветра.
10.7.30 Вывод плавучей системы с акватории пирса или ковша и заводка в пролет моста предусматриваются только с помощью лебедок. Перемещение плавучей системы проводится с помощью буксиров, а при небольших расстояниях — электролебедками.
Точная наводка при установке пролетного строения на опорные части производится с помощью талей, установленных на оголовках опор, и лебедок с короткими тросами, установленных на плашкоутах или баржах.
10.7.31 Лебедки для перемещения плавучих систем предусматривается размещать:
а) при перевозке на плаву пролетных строений с помощью буксиров — на плашкоутах плавучей системы;
б) при перевозке на плаву пролетных строений с помощью лебедок — на плашкоутах плавучей системы и на одном или обоих берегах;
в) при продольной надвижке пролетных строений — с опиранием одного конца на плавучую опору:
1) тяговые лебедки — на пролетном строении;
2) тормозные лебедки — на берегу;
3) пеленажные лебедки — на плашкоуте плавучей опоры.
Количество лебедок и мощность полиспастов выбирают такими, чтобы номинальная грузоподъемность каждой лебедки была на 30% более нормативного усилия в выходной ветви полиспаста.
10.7.32 Прокладывание тросов тяговых лебедок предусматривается через закрепленные к палубе устройства, например киповую планку, обеспечивающие:
а) изменение направления тросов как в плане, так и в вертикальной плоскости;
б) относительно быстрое (5 мин) закрепление тросов и восприятие полностью нагрузок на случай раскрепления плавучей системы на якорях при усилении ветра;
в) закрепление троса без скольжения.
Конструкция соединений тяговых и буксирных тросов предусматривается простой, обеспечивающей быстрое выполнение работ по их соединению и разъединению при наводке.
10.7.33 Для переносных донных якорей предусматриваются следующие требования:
а) обеспечение расчетной грузоподъемности при изменении направления троса в секторе до 120° с начальным перемещением якоря по дну не более 15 м от места его установки;
б) применение поплавков для определения местоположения якоря и размещения на них тросовых соединений. На судоходных реках поплавки должны быть оборудованы сигналами речного флота;
в) донные якоря-присосы испытываются на нагрузку, превышающую расчетную с коэффициентом 1,4.
10.7.34 Расположение якорей не должно нарушать условий судоходства и должно обеспечивать удобное перемещение плавучей системы. Переносные донные якоря, как правило, предусматривается размещать в створе с капитальными опорами.
10.7.35 Лебедки и якоря для перемещения и раскрепления плавучих систем или опор рассчитываются на сочетания нагрузок, приведенных в таблице 22.
Таблица 22 — Расчетные нагрузки для расчета лебедок и якорей
Номер |
Расчетные нагрузки |
Сочетания нагрузок |
|||||
нагрузки |
расчет лебедок |
расчет якорей |
|||||
по таблице 1 |
вер- хо- вой ветер |
низо- вой ветер |
попе- реч- ный ветер |
вер- хо- вой ветер |
низо- вой ветер |
попе- реч- ный ветер |
|
17 |
Ветровая нагрузка на плавучую систему расчетной интенсивности
|
— |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
17 |
Ветровая нагрузка при скорости ветра
=10 м/с |
+ |
+ |
+ |
— |
— |
— |
4 |
Максимальное гидродинамическое давление на подводную часть плавучей системы
|
+ |
— |
+ |
+ |
— |
+ |
4 |
Минимальное гидродинамическое давление на подводную часть плавучей системы
|
— |
+ |
+ |
— |
+ |
+ |
Примечания 1 Нагрузки определяются по 5.2.4, 5.4.1 и 5.4.5. 2 Поперечный ветер — ветер поперек течения водотока. 3 Усилия, передаваемые на якоря и лебедки, определяются с учетом принятого расположения якорей (мест закрепления тросов за постоянные опоры) и невыгоднейших углов подхода к ним (в плане) тросов. |
10.7.36 Для подбора якорей учитываются особенности их конструкций и выполняются необходимые расчеты.
10.7.36.1 Якоря и якорные канаты, показанные на рисунке 10.16, рассчитываются на горизонтальные усилия
, Н, вычисляемые по формулам
для верховых закреплений —
(10.27)
и для низовых закреплений —
, (10.28)
где
,
и
принимают по таблице 22 с соответствующими коэффициентами надежности по нагрузке.
|
Рисунок 10.16 — Схема определения длины якорного каната
10.7.36.2 Минимальную длину якорного каната
, м, вычисляют с учетом условия, чтобы канат подходил к якорю горизонтально, по формуле
, (10.29)
где
— погонный вес якорного каната, Н/пог.м;
— высота приложения усилия, м, показанная на рисунке 10.16.
10.7.36.3 Горизонтальное усилие на якорь адмиралтейского типа принимается не более 6 весов якоря при песчаных и 12 весов якоря при глинистых грунтах.
10.7.36.4 Горизонтальное усилие на железобетонный якорь-присос принимается не более 1,6 веса якоря, или не более 70% предельного усилия, определенного при испытании якоря.
10.7.37 Подбор лебедок и тросов для пеленажных раскреплений производится на максимальные усилия, возникающие в них от действия расчетных нагрузок при указанных в таблице 22 сочетаниях для различных положений перемещаемой системы.
10.7.38 Коэффициент надежности по назначению для тросов принимается
=3,5 по отношению к разрывному усилию троса в целом.
10.7.39 При перемещении плавучих систем буксиром его мощность
, кВт, вычисляют по формуле
, (10.30)
где
— расчетное давление ветра на надводную часть плавучей системы при его скорости
=10 м/с;
— расчетная гидродинамическая нагрузка на подводную часть плавучей системы, Н;
— удельная сила тяги буксира, принимаемая от 1,4 до 2 Н/кВт.
10.8 Плашкоуты
10.8.1 Проектирование плашкоутов и других плавсредств для установки сухопутных кранов, копров, буровых машин, а также для перевозки строительных конструкций и материалов выполняется по правилам, установленным в 10.7, с учетом необходимых дополнений настоящего подраздела.
10.8.2 Установка копров и кранов на плавсредства предусматривается при глубине воды, превышающей 1,0 м. Размеры и конструкция плашкоутов в плане при установке на них крана или копра назначаются в зависимости от принятой технологии сооружения фундамента, порядка забивки свай и размеров опоры.
10.8.2.1 На одном плашкоуте предусматривается бортовая установка копров, на двух плашкоутах — центральная, расположенная на мостике или портале, опирающаяся на два плашкоута, располагающиеся с разрывом. В последнем случае плашкоуты должны иметь в носу и корме съемное жесткое раскрепление по палубе.
10.8.2.2 Бортовая установка копра или другой сваебойной машины предусматривается для дизельных пневматических молотов, а также для вибропогружателей или других сваебойных средств, которые в рабочем состоянии закрепляются на голове сваи. При бортовой установке возможно свободное передвижение плашкоута вокруг забиваемой группы свай.
10.8.2.3 Для копров со свободно падающим молотом применяется центральная установка на мостиках или порталах с расположением молота над центром расчетной площади ватерлинии обоих плашкоутов.
10.8.2.4 Высота обстройки плашкоута увязывается с возможной отметкой верха свай после их забивки.
10.8.2.5 Рабочие мостики под машины проектируются, как правило, из инвентарных элементов МИК-П или из индивидуальных металлоконструкций.
10.8.3 Козловые краны устанавливаются на два плашкоута, располагающиеся с разрывом. Установка козлового крана на плашкоуты и раскрепление их друг с другом производятся аналогично случаю установки копра на мостике или портале.
10.8.3.1 При установке на плашкоуте крана с неповоротной стрелой размеры плашкоута в плане определяются плавучестью и остойчивостью плавучей системы.
10.8.3.2 Ширина плашкоута назначается исходя из того, чтобы при подъеме наиболее тяжелого груза при необходимом вылете стрелы, направленной перпендикулярно к продольной оси плашкоута, угол крена плашкоута не превышал предельного угла наклона крана, определяемого по паспортным данным.
10.8.3.3 Углы крена и дифферента при работе крана не должны превышать 2°.
10.8.3.4 Для крана, предусмотренного к установке на плашкоут, прилагается кривая грузоподъемности в зависимости от вылета и длины стрелы.
10.8.3.5 Для крана с поворотной стрелой масса противовеса определяется при стреле крана, развернутой на борт с максимальным грузом, при этом кран не должен иметь дифферент, а должен плавать на ровный киль.
10.8.4 Буровые машины могут устанавливаться на плавсредствах аналогично установке копров — бортовая установка на одном плавсредстве и на мостике между двумя плавсредствами.
При расчете плавсредств и обустройств для установки на них буровой машины учитываются дополнительные нагрузки, возникающие от усилия буровой машины при погружении-извлечении обсадных труб и бурового органа. Величина усилий принимается по паспортным данным буровых машин.
10.8.5 При проектировании плавсредств, применяемых в зимний период, предусматриваются условия взаимодействия их с ледовой нагрузкой. В документации составляются мероприятия, исключающие воздействие ледовых нагрузок, превышающих расчетные.
10.8.6 При прогнозируемом мощном ледоходе предусматривается на этот период либо снимать плавсредства с рабочих стоянок, либо обстраивать их соответствующими ледорезами.
10.8.7 При проектировании плавсредств для размещения на них стреловых кранов, копров, буровых машин и другого аналогичного оборудования, а также перевозки грузов выполняются следующие расчеты:
а) по первому предельному состоянию (на расчетные нагрузки):
1) прочности плашкоута, распределительных ростверков и других элементов;
2) мощности тяговых средств и якорных закреплений;
3) плавучести системы;
4) остойчивости системы;
б) по второму предельному состоянию (на нормативные нагрузки):
1) объема и размещения противовесов из условия, допустимого для данного крана или копра крена (дифферента) плашкоута.
Нагрузки и их сочетания для расчета плавучих средств под краны, копры и другое оборудование принимаются по таблице 23.
Таблица 23 — Нагрузки и их сочетания для расчета плавучих средств
Номер |
Нагрузки и воздействия |
Сочетания нагрузок |
|||
нагрузок по таблице |
при расчете прочности плашкоутов |
при расчете плавучести и остойчивости |
|||
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Собственный вес плашкоута с обстройкой |
+ |
+ |
+ |
+ |
8 |
Вес крана, копра и другого оборудования |
+ |
+ |
+ |
+ |
6 |
Вес подвешенного к крану груза (молота, свай к копру): |
||||
без динамики |
— |
— |
+ |
— |
|
с динамикой |
+ |
— |
— |
— |
|
6 |
Вес противовесов и балласта |
+ |
+ |
+ |
+ |
17 |
Давление ветра: |
||||
на плашкоут |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
на кран (копер) |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
на груз (сваю) |
+ |
— |
+ |
— |
|
3 |
Гидростатическое давление воды |
+ |
+ |
+ |
+ |
4 |
Волновая нагрузка |
+ |
— |
+ |
— |
Примечания 1 Расчетное значение нагрузки, обозначенное определенным номером в настоящей таблице и таблице 1, определяется по 5.2. 2 Для сочетаний 2 и 4 интенсивность ветровой нагрузки принимается равной расчетной для данного района; для сочетаний 1 и 3 — при V=10 м/с. 3 Для сочетаний 1 и 3 центр тяжести груза должен приниматься в точке подвеса его к крану (копру) в сочетании с наиболее невыгодным положением копра или крана на плашкоуте. 4 Для сочетаний 1 и 3 рассматривается также случай обрыва груза с копра или крана. В этом случае вес груза условно прилагается к стреле снизу вверх. 5 При расчете плашкоутов для кранов необходимо для сочетаний 1 и 3 рассмотреть случаи с наибольшей высотой подъема груза и с наибольшим вылетом поднимаемого груза. 6 Волновая нагрузка определяется в соответствии с приложением В. |
10.8.8 Плавучесть плашкоутов допускается определять по формуле (10.14) при следующих коэффициентах надежности по назначению
:
=2 — при установке на плашкоутах копров и стреловых кранов;
=1,25 — при установке на плашкоутах козловых кранов, при перевозке строительных конструкций и материалов, при использовании барж в качестве плашкоутов.
10.8.9 Остойчивость плашкоутов проверяется при выполнении условий 10.7.21 с дополнительным требованием о недопущении выхода из воды днища или середины скулы.
10.8.10 При установке на плашкоутах копров, стреловых кранов или буровых машин учитывается наклонение плашкоута (крен и дифферент) от действия, кренящего (дифферентующего) момента. Дополнительную осадку определяют по условиям 10.7.24, а угол крена и дифферента плашкоута вычисляют по формуле
, (10.31)
где
— расчетный момент от постоянных нагрузок;
— расчетный момент от временных нагрузок;
— принимается равным 1,2;
— расчетный вес плашкоута, кН, определяемый по условиям 10.7.20.
10.8.11 При проектировании плашкоута в плане применяются минимум три понтона, устанавливаемые вдоль плашкоута, и три поперек его. Не допускается применение одиночных инвентарных понтонов.
10.8.12 Понтоны типа КС с высотой борта 1,80 м рекомендуется устанавливать плашмя.
10.8.13 Плашкоут с копром или краном во время работы расчаливается не менее чем в четырех направлениях к якорям, заложенным на берегу, к якорям, уложенным на дно, или к ранее забитым сваям.
10.8.14 При установке копров на двух раздельных плашкоутах связи между ними рассчитываются на усилие от расчалок при транспортировке и разворотах плавучей установки с помощью лебедок. При этом в расчете учитывается наличие связей между плашкоутами.
10.8.15 При проектировании плашкоутов, предназначенных для установки сухопутных кранов и копров, в документации указывается:
— на углах плашкоута должны быть нанесены несмываемой краской водомерные рейки;
— ноль рейки должен соответствовать уровню днища.
10.8.16 Плашкоуты, предназначенные для перевозки строительных конструкций, машин, оборудования и материалов, должны иметь нанесенную несмываемой краской ватерлинию, располагаемую при высоте борта 1,8 м на высоте 1,40 м от днища.
10.8.17 Проектирование перевозки в морских условиях выполняется с учетом [13].
10.8.18 Спуск на воду плашкоутов, а также ряжей, колодцев и т.п. предусматривается производить по наклонным стапелям с уклоном не менее 1:10, имеющим надводную и подводную части.
10.8.18.1 Длина надводной части стапеля определяется условиями монтажа или сборки плашкоута, и подготовки его к спуску на воду.
10.8.18.2 Длина подводной части определяется условием перемещения плашкоута по стапелю до момента полного его всплытия.
10.8.18.3 Схема спуска плашкоута высотой 1,8 и 3,6 м из понтонов КС приведена в приложении К.
10.8.18.4 Для каждого конкретного случая строится диаграмма спуска плашкоута, представляющая зависимость от пути S сил, действующих на плашкоут от собственного веса и гидростатического давления, а также моментов этих сил относительно заднего конца плашкоута.
10.9 Самоподъемные плавучие платформы
10.9.1 Самоподъемная плавучая платформа представляет собой понтон, оснащенный опорными колоннами, которые могут опускаться и подниматься внутри шахт в корпусе понтона. С помощью электромеханических или гидравлических подъемников понтон может быть поднят на опорных колоннах, опертых на дно водоема, и закреплен на них над уровнем плавания.
10.9.2 СПП используется при строительстве мостов на акватории и как плавучее средство и как опора с высоким свайным ростверком.
10.9.3 Функционально СПП применяются в качестве:
— плавучих опор для перевозки пролетных строений при сооружении новых и разборке старых мостов;
— плавучих систем для размещения копрового, кранового и другого необходимого оборудования;
— плашкоутов для размещения на них плавучих бетонных заводов, деррик-кранов и другого оборудования;
— рабочих островков для размещения технологического оборудования при сооружении опор мостов на акваториях;
— временных опор при сооружении способами продольной надвижки, а также при демонтаже, ремонте и восстановлении пролетных строений мостов;
— рабочего мостика для пропуска и работы транспортных средств и механизмов;
— временного причала с размещением на нем тяжелого кранового оборудования.
10.9.4 При выборе расчетных схем конструкций учитываются и отражаются виды функционального назначения проектируемой платформы.
10.9.5 Расчет самоподъемных платформ производится по первому и второму предельным состояниям на нагрузки и воздействия в их невыгодном сочетании.
Сочетание нагрузок принимается по соответствующим разделам настоящего стандарта в зависимости от функциональных качеств применения СПП согласно 10.9.3.
10.9.6 При проектировании СПП в каждом конкретном случае комплексно учитываются конструктивные особенности сооружаемой конструкции, гидрологические характеристики водоема, применяемый набор технологического оборудования.
10.9.7 При проектировании сооружения опор на акваториях с небольшим перепадом уровней в строительный период и небольшими скоростями течения воды предусматривается выполнять работы с платформ, не закрепленных жестко на колоннах. В этом случае необходимо с помощью пригруза или балластировкой ограничить крен и дифферент платформ в пределах, допускаемых техническими нормами применяемого оборудования.
10.9.8 При проектировании сооружения двух рядов свай с одной стоянки одной СПП предусматривается после окончания работ по сооружению ближнего к СПП ряда буровых свай укладывать на него распределительный пакет для увеличения консоли рабочего мостика, позволяющей сооружать буровые сваи второго ряда.
10.9.9 При применении СПП в качестве временных опор для надвижки или перекатки пролетных строений при монтаже в навес предусматривается закрепление СПП на колоннах в уровне плавания. При этом обеспечивается возможность своевременной балластировки всех отсеков понтонов в случае изменения уровня воды в водоеме.
10.9.10 Глубина погружения колонн СПП в грунт дна назначается исходя из расчетных нагрузок и с учетом возможного размыва дна.
10.9.11 При проектировании, в зависимости от вида строительных работ, предусматривается оснащение СПП различными дополнительными обустройствами: рабочими мостиками согласно 10.8.2.5, бортовыми опорными пакетами, устройствами подвески на колоннах, опорами, соединительными элементами.
10.9.12 При использовании двух СПП статическая схема рабочих мостиков принимается как балочная на двух опорах, при использовании одной СПП — как консольная.
10.9.13 Для передачи нагрузки через рабочие мостики на СПП предусматриваются специально устраиваемые по борту опорные пакеты. По таким пакетам рабочие мостики перемещаются с помощью домкратов вдоль борта вместе с установленными на них механизмами.
10.9.14 При консольной схеме рабочего мостика задний конец его предусматривается пригружать противовесом либо заводить под специально устраиваемую анкерную балку.
10.9.15 Для закрепления понтона на колоннах, погруженных в грунт дна, предусматриваются штатные электромеханические или гидравлические подъемники, а также специальные обустройства из индивидуальных или инвентарных металлоконструкций.
10.9.16 Индивидуальным одноразовым креплением понтона могут быть проушины, привариваемые к колонне, выступающей над палубой. Подвеска понтона к проушинам предусматривается серьгами, нижние концы которых заводятся в специальные карманы, приваренные к корпусу понтона, и закрепляются пальцами.
10.9.17 Для инвентарных обустройств применяются закладные пальцы, закрепленные в проушинах, вваренных в понтон. Закрепление понтона к колоннам в этом случае может выполняться заведением концов закладных пальцев в «окна» стальных реек, предусматриваемых на колоннах.
10.9.18 Опоры, размещаемые на палубе СПП, проектируются из элементов МИК-С либо из индивидуальных металлоконструкций.
10.9.19 Под опоры могут предусматриваться железобетонные плиты, укладываемые на песчаную подушку на палубе понтона, при этом для предотвращения выдувания песка из-под плит предусматривается прибетонка по контуру плитного основания либо другие технические решения.
10.9.20 Нагрузки от опор передаются через распределительную обстройку корпуса понтонов в зону расположения шахт, которые усиливаются системой переборок.
10.9.21 При использовании СПП в зимний период предусматриваются условия согласно 10.8.5 и 10.8.6.
11 Проектирование деревянных конструкций
11.1 Общие требования
11.1.1 Расчет и конструирование деревянных конструкций СВСиУ и их узлов выполняются по СП 64.13330.2017 и требованиям настоящего раздела.
11.1.2 Для деревянных конструкций СВСиУ применяется древесина, в зависимости от назначения элементов конструкций (см. таблицу 24) удовлетворяющая требованиям ГОСТ 2695, ГОСТ 8486, ГОСТ 9462, ГОСТ 9463.
Таблица 24 — Применение древесины в зависимости от назначения конструкции
Элементы деревянных конструкций |
Породы |
Сорт |
Прогоны и пакеты подкрановых эстакад и рабочих мостов |
Хвойные |
2 |
Элементы прочих несущих конструкций |
Хвойные и лиственные |
2 |
Элементы вспомогательного назначения, повреждение которых не нарушает целостности несущих конструкций |
Хвойные и лиственные |
3 |
Примечания 1 Для конструкций тепляков, утепления опалубки, ограждений допускается использовать круглый лес или жерди диаметром до 7 см и подтоварник хвойных и лиственных пород. 2 Лесоматериалы, бывшие в употреблении, допускаются к применению при условии, что они удовлетворяют по качеству требованиям нормативных документов. |
11.1.3 Влажность древесины допускается не более 25% для расчетных элементов или элементов, требующих особо тщательного изготовления и плотной подгонки. Для других элементов влажность древесины не ограничивается.
11.1.4 Размеры сечений элементов и соединительных деталей не должны быть менее размеров, указанных в таблице 25.
Таблица 25 — Размеры сечений элементов и соединительных деталей
Наименование элемента и характеристика размера |
Наименьшие размеры |
Толщина, см: |
|
— настилов |
4 |
— перил |
2 |
Диаметр бревен в тонком конце, см: |
|
— основных элементов |
18 |
— второстепенных элементов |
14 |
Размер пластин, см |
18/2 |
Размер большей стороны брусьев или досок, см: |
|
— основных элементов |
16 |
— связей, накладок, элементов опалубки, перил |
8 |
Диаметр гвоздей, мм |
3 |
Толщина стальных накладок, мм |
6 |
Диаметр болтов, мм |
16 |
Толщина шайб, мм |
4 |
Диаметр нагелей (штырей), мм |
12 |
11.1.5 При конструировании элементов из круглого леса учитывается естественный сбег бревен, равный 1 см на погонный метр бревна.
11.1.6 В изгибаемых элементах в сечениях с наибольшими изгибающими моментами не допускаются ослабления подрезками крайних растянутых волокон. Глубина подрезки в опорных сечениях предусматривается не более чем на 1/3 толщины элемента, длина опорной площади подрезки не должна превышать толщины элемента.
11.1.7 Глубина врубок и врезок в стойках, насадках и связях предусматривается не более 1/3 толщины элемента и не менее 2 см в брусьях и 3 см в бревнах. Рабочая плоскость смятия, как правило, располагается перпендикулярно к оси примыкающего сжатого элемента.
Несимметричное ослабление сечения стоек не должно превышать 0,4 части площади поперечного сечения и симметричное — 0,5 части такой площади.
11.1.8 Для уменьшения размеров поперечного сечения элементов, работа которых определяется напряжением на смятие древесины поперек волокон, в узлах предусматриваются металлические прокладки. Прокладки рассчитываются на изгиб.
11.1.9 Скобы в узловых сопряжениях применяются только в качестве нерасчетных скреплений.
11.1.10 Неинвентарные деревянные конструкции проектируются без соблюдения требований о проветривании и доступе к местам соединения для осмотра. При сроке использования деревянных конструкций менее пяти лет не обязательна их защита от загнивания.
11.1.11 При назначении расчетных сопротивлений древесины и расчетной несущей способности соединительных деталей влияние условий эксплуатации учитывается умножением их нормативных значений на коэффициенты условий работы m согласно таблице 26.
Таблица 26 — Коэффициенты условий работы
Вид конструкций, характер воздействия, условия эксплуатации |
Коэффициент m |
Расчетные сопротивления древесины |
|
Конструкции, расположенные под водой |
0,9 |
Элементы тепляков, подвергающиеся воздействию пара |
0,8 |
Элементы закладного крепления котлованов |
1,1 |
Элементы опалубки монолитных конструкций |
1,5 |
Элементы прогонов, пакетов, тротуаров на подкрановых эстакадах и рабочих мостиках при воздействии временной вертикальной нагрузки |
1,1 |
Сопряжение насадок со сваями и стойками (смятие) |
1,2 |
Расчетная несущая способность |
|
Все виды нагелей при любых нагрузках |
1,25 |
Нагели в соединениях, подвергающихся длительному увлажнению, в том числе пропариванию |
0,85 |
Гвоздевые соединения, работающие на боковое давление бетонной смеси |
1,75 |
11.2 Деревянные опоры, рабочие мостики и монтажные подмости
11.2.1 Опоры проектируются свайными, свайно-рамными, рамно-ряжевыми, ряжевыми, лежневыми или клеточными (для устоев высотой не более 2 м).
11.2.2 При установке опор вне русла реки на лежневое основание предусматриваются меры к отводу от опор поверхностных вод и обеспечению защиты основания от подмыва, пучения и просадки грунта.
11.2.3 При высоте до 6 м и пролетах до 6 м применяются плоские свайные опоры.
При больших высотах и пролетах более 6 м применяются двухрядные башенные свайные опоры с расстоянием по фасаду моста, составляющим не более 1/4 высоты опоры.
11.2.4 При высоте свайной опоры над грунтом более 2 м предусматриваются диагональные схватки, крепящиеся к сваям на врубках с болтами.
11.2.5 При высоте опор более 6 м применяются наклонные сваи или укосины с уклоном не более 4:1. Верхний конец укосины может заводиться под насадку. Нижний конец укосины врубается в вертикальную откосную сваю или нижнюю насадку.
11.2.6 Насадки крепятся к сваям вертикальными штырями и дополнительно с помощью скоб, двухсторонних планок или хомутов.
11.2.7 Свайно-рамные опоры проектируются с насадкой, как правило, из инвентарных элементов, а при соответствующем обосновании — из индивидуальных объемных рамных блоков, изготавливаемых в стороне и устанавливаемых в собранном виде.
11.2.8 Опоры предусматривается обшивать пластинами толщиной 10 см выше на 0,5 м уровня горизонта ледохода с вероятностью превышения 10%, а для защиты от карчехода — ограждать стенкой, заостренной в плане.
11.2.9 Для клеточных опор нижний ряд брусьев предусматривается сплошным. Число брусьев в ряду подбирается по условиям смятия поперек волокон. Каждый брус должен прикрепляться к нижнему ряду двумя скобами.
11.2.10 Деревянные опоры рассчитывают из предположения, что укосины, диагональные связи и раскосы не воспринимают вертикальных сил.
11.2.11 Глубина забивки откосных свай опор, а также свай ледорезов назначается исходя из условной расчетной нагрузки на сваю, принимаемой 100 кН, если не предусмотрена большая нагрузка.
11.2.12 Усилия
в схватках и диагональных связях деревянных опор вычисляют по формуле
, (11.1)
где
— сумма горизонтальных усилий;
— угол наклона связей к горизонтали.
11.2.13 Свободная длина стоек башенных свайных опор принимается равной расстояниям между узлами связей.
11.2.14 Свободная длина свай принимается по СП 24.13330.2011.
11.2.15 Расчеты на устойчивость положения опор против опрокидывания выполняются относительно сроста наружной коренной сваи — при опорах без укосин или наклонных свай относительно нижней точки боковой укосины или наклонной сваи — при опорах с боковыми укосинами или наклонными сваями.
11.2.16 Длина свободного конца лежней и насадок рам, а также опорных элементов, к которым примыкают сжатые стойки, принимается не менее толщины опорного элемента и не может быть менее 20 см.
11.2.17 Стыки стоек предусматриваются впритык на штыре с примыканием торцов всей плоскостью и перекрытием стыка стальными накладками на болтах или обрезком трубы.
11.2.18 При условии расположения стыков стоек в узлах или непосредственно около узлов, имеющих в обоих направлениях горизонтальные и диагональные связи, стыки, указанные в 11.2.12, допускается рассматривать как конструктивные. В противном случае стыки стоек рассчитываются, как стыки сжатых поясов сквозных пролетных строений.
11.2.19 Для соединений связей со стойками предусматривается устройство врубок.
11.2.20 Для всех соединяемых элементов опор предусматривается стяжка болтами, укомплектованными стальными шайбами с обоих концов. При необходимости возможна стяжка хомутами.
11.2.21 При устройстве ряжевого основания предусматриваются ряжевые опоры.
11.2.21.1 Ряжевые опоры проектируют на всю высоту или опорами с рамной надстройкой из инвентарных или индивидуальных конструкций — рамно-ряжевые опоры. Высокие ряжи сооружаются телескопическими.
11.2.21.2 Ширина ряжа (вдоль моста) назначается не менее 1/3 высоты и не менее 2 м. Высота ряжа назначается с запасом 5% на осадку и усушку.
11.2.21.3 На водотоках с сильным ледоходом применяется рамная надстройка с отметки на 1,0 м выше уровня ледохода вероятностного превышения 10%.
11.2.21.4 Ряжи, подверженные действию льда, совмещаются с ледорезами. В этом случае с верховой стороны ряжа предусматривается вертикальное режущее ребро. При сильном ледоходе ряжи совмещаются с ледорезами, имеющими режущее ребро с наклоном от 1:1,5 до 1:1,75. На реках с особо сильным ледоходом предусматриваются аванпостные ледорезы.
11.2.21.5 Ряжи проектируются из брусьев сечением не меньше 18
18 см либо из круглых или окантованных на два каната бревен диаметром не меньше 18 см. Диаметр бревен и размеры поперечных сечений брусьев принимаются в зависимости от величин давлений, передаваемых на ряж.
11.2.21.6 Между наружными стенами ряжа предусматриваются поперечные и продольные перегородки или внутренние стены. Размеры сторон ячеек, образуемых внутренними стенами, принимаются не более 2 м.
11.2.21.7 Для углов наружных стен ряжа, а также в местах примыкания перегородок предусматриваются вертикальные брусья или окантованные бревна-сжимы с овальными по высоте отверстиями для болтов, через три венца в четвертом.
11.2.21.8 Выше уровня ледохода ряжи предусматриваются со сквозными наружными стенками без врубок.
11.2.21.9 Для предохранения от подмыва ряжи проектируются на выровненном основании из скальных или крупнообломочных грунтов без мелкого заполнителя. По периметру ряжа применяется каменная наброска высотой от 1,0 до 1,5 м выше его подошвы с горизонтальной бермой шириной не менее 0,5 м и с уклоном откосов от 1:1,5 до 1:2.
12 Проектирование бетонных и железобетонных конструкций
12.1 Проектирование бетонных и железобетонных элементов СВСиУ выполняется по СП 63.13330.2018 с учетом дополнительных требований настоящего раздела. Коэффициенты условий работы и коэффициенты надежности по назначению принимаются в зависимости от видов и назначения сооружений. Нагрузки от бетонной смеси при ее укладке и вибрировании принимаются согласно ГОСТ 34329-2017 (приложение Д) с учетом СП 70.13330.2012 (таблица С.2).
Расчет железобетонных конструкций выполняется по СП 35.13330.2011 (раздел 7).
12.2 Бетонные и железобетонные конструкции рассчитываются:
— по первой группе предельных состояний на прочность и устойчивость формы;
— по второй группе предельных состояний по деформациям, а также по образованию и раскрытию трещин в зависимости от категории требований по трещиностойкости.
12.3 Из нормируемых показателей качества бетона для конструкций СВСиУ назначается класс по прочности на сжатие, если из технических или других особенностей проектируемого сооружения нет необходимости назначения других показателей качества, определенных в СП 63.13330.2018.
12.4 Арматура для железобетонных конструкций назначается по СП 63.13330.2018.
12.5 В случае назначения арматуры, марки которой предназначены для применения при температуре до минус 40°С, для применения при температурах ниже минус 40°С предусматривается снижение на 30% ее расчетного сопротивления. При этом за расчетную температуру принимается температура, ожидаемая в период эксплуатации СВСиУ для наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330.2020.
12.6 При проектировании СВСиУ для зон с расчетной температурой ниже минус 40°С изготовление бетонных и железобетонных конструкций предусматривается без учета дополнительных технологических требований к конструкциям северного исполнения, за исключением конструкций, воспринимающих подвижную временную нагрузку от железнодорожного или автомобильного транспорта.
12.7 При расчетах закладных анкерных креплений в бетоне вспомогательных сооружений учитывается коэффициент надежности по
=1,5 для анкеров в соединениях стоек опор с ростверками.
12.8 Для закладных деталей конструкций, эксплуатируемых при температуре выше 40°С, применяются стали марок, приведенные в СП 63.13330.2018. При температурах ниже минус 40°С применяются стали, указанные в разделе 13.
12.9 Расчет заделки анкеров в бетон производится по СП 35.13330.2011. Несущая способность анкерного массива проверяется в плоскости конца анкеров. При этом следует учитывать работу бетона и арматуры (при получении достаточной ее заделки) на растяжение за вычетом собственного веса вышележащего массива.
12.10 Конструкция вертикального анкера над подвижной опорной частью должна обеспечивать свободу температурных перемещений.
13 Проектирование стальных конструкций
13.1 Проектирование стальных конструкций СВСиУ выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 23118, СП 16.13330.2017 (разделы 5-11; 14; 15), [14] (раздел 8), СП 35.13330.2011 с учетом СП 70.13330.2012 и требований настоящего раздела.
13.2 При выборе стали для металлических конструкций СВСиУ учитываются группы конструкций и климатический район строительства по [14] (приложение В).
13.3 За расчетную температуру принимается средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства обеспеченностью 0,98 по СП 131.13330.2020. Расчетные температуры устанавливаются заданием на проектирование.
13.4 Для проектирования СВСиУ применяются прокат листовой, сортовой, фасонный, трубы и гнутые профили в соответствии с техническими условиями ГОСТ 27772. Марки сталей для проката применяются в соответствии с приложением Л (таблица Л.3).
Также может использоваться прокат, выпускаемый по другим стандартам и техническим условиям, с гарантированным уровнем химического состава и механических свойств.
Расчетные сопротивления, материалы для соединений стальных конструкций, физические характеристики материалов и коэффициенты для расчетов принимаются по СП 16.13330.2017.
13.5 Для СВСиУ, эксплуатируемых в северных климатических районах с расчетной температурой ниже минус 40°С, а также для вспомогательных конструкций, работающих совместно с основной конструкцией по условиям 4.3.11. Для временных эстакад марки сталей принимаются по СП 35.13330.2011.
13.6 При отсутствии полных данных в сертификатах или отсутствии сертификатов на металл, предлагаемый для использования в СВСиУ, предусматривается проведение испытаний на химический состав и механических испытаний в соответствии с ГОСТ 7564, ГОСТ 7565 и ГОСТ 7566.
13.7 Для монтажных соединений элементов СВСиУ могут применяться:
— фрикционные соединения, в которых внешние усилия воспринимаются исключительно силами трения, возникающими по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов после натяжения болтов на расчетное осевое усилие;
— фланцевые соединения.
При этом для фрикционных соединений с контролем натяжения следует применять высокопрочные цилиндрические болты согласно ГОСТ Р 53664 с требованиями по установке и подготовке контактирующих поверхностей.
13.8 Допускается повторное, не более трехкратного, использование во фрикционных соединениях высокопрочных болтов при выполнении следующих условий: на теле, опорных поверхностях и на резьбе болтов и гаек не должно быть задиров, вмятин и трещин; коэффициент закручивания на выборке из пяти болтов должен лежать в интервале от 0,14 до 0,20.
Примечание — Стандартная технологическая подготовка болтов, гаек и шайб к установке в конструкцию включает контрольную проверку, при которой гайка должна навинчиваться на всю длину резьбы болта свободно, от руки, без ощутимого люфта.
13.9 При неполном натяжении высокопрочных болтов, с затяжкой обычным ключом, «от руки», без контроля натяжения, допускается их многократное использование до износа в пределах допусков.
13.10 Для обычных (нефрикционных) болтовых соединений назначаются болты (грубой, нормальной и повышенной точности) по СП 16.13330.2017 и [14].
13.11 Для сварки стальных конструкций СВСиУ принимаются электроды и другие материалы по [14] (приложение Г).
13.12 Основные положения по технологии изготовления элементов стальных конструкций (обработка кромок, гибка и правка, допуски и т.п.) определяются в соответствии с ГОСТ 23118 и с учетом контроля по [15].
13.13 Приварка различных вспомогательных деталей (кронштейны, перила и др.) предусматривается, как правило, к ребрам жесткости несущих элементов конструкций. Приварка элементов СВСиУ к основным конструкциям должна быть согласована с проектной организацией, выполняющей проектирование этих конструкций.
13.14 Особенности сварки конструкций в климатических зонах с температурой ниже минус 40°С
13.14.1 Не допускается приварка диафрагм, связей и ребер жесткости к поясам балок.
13.14.2 По длине элемента со сплошной стенкой не допускается прерывание отдельных его частей. В узлах применяются соединения с плавным переходом к основному металлу.
13.14.3 Прикрепление отдельных элементов по возможности предусматривается без эксцентриситетов. В случае, если предусматривается эксцентриситет, это должно быть учтено в расчетах.
13.14.4 Пояса балок и стоек, как правило, проектируются однолистовыми с постоянным сечением.
13.14.5 Проектированием предусматриваются конструктивно-технологические мероприятия, направленные на предотвращение хрупкого разрушения несущих конструкций, предусмотренных [14] (раздел 14).
13.15 Возможность применения модифицированных, ранее использованных, а также инвентарных конструкций устанавливается на основе их полного визуального и инструментального освидетельствования на предмет соответствия нормативным документам и технической документации и на основе оценки технического состояния.
13.16 Проектирование ребер жесткости
13.16.1 В примыкании ребер жесткости к поясам предусматриваются треугольные срезы углов ребер со стороны стенки балки, показанные на рисунке 13.1.
|
Рисунок 13.1 — Примыкание ребер жесткости к поясам балки
13.16.2 Для плотного прилегания ребер к поясным листам балки предусматривается постановка прокладок толщиной от 16 до 20 мм между концом ребер и поясом.
13.16.3 Для конструкций, работающих в климатических зонах с расчетной температурой ниже минус 40°С, не допускается приваривать ребра жесткости к листу сжатого пояса балки, а также к листу нижнего пояса на опоре.
13.16.4 Сопряжения углов рамных конструкций выполняются с помощью вставок.
13.16.5 Ребра жесткости, параллельные стыковым швам стенки, удаляются от стыков на расстояния не менее 10 толщин стенки, показанные на рисунке 13.2.
|
1 — стык;
2 — ребра жесткости; 3 — толщина стенки
Рисунок 13.2 — Расположение ребер жесткости, параллельных стыковым швам стенки балки
13.16.6 При пересечении стыковых швов предусматривается зачистка ребер на длину 50 мм, показанную на рисунке 13.3.
|
Рисунок 13.3 — Пересечение стыковых швов
13.16.7 В сварных узлах не допускаются пересечения угловых швов.
13.17 В пакетных конструкциях из двутавровых балок отдельные балки связываются между собой поперечными диафрагмами и соединительными планками на поясах балок. Для объединения пакетов в пролетное строение между пакетами предусматриваются продольные связи в плоскостях верхнего и нижнего поясов балок и поперечные связи.
13.18 Сжимающая сила в соединениях с фланцевыми стыками и фрезерованными торцами элементов считается полностью передающейся через торцы.
13.19 Во внецентренно сжатых элементах болты соединений проверяются на наибольшее растягивающее усилие от действия изгибающего момента, соответствующего минимальной продольной силе.
13.20 Расчет прикрепляемых элементов на прочность при применении фрикционных соединений выполняется по сечению нетто в предположении, что 50% усилия, приходящегося на каждый болт в рассматриваемом сечении, уже передано силами трения.
13.21 При определении прогибов изгибаемых конструкций со стыками на обычных болтах прогибы балок увеличиваются на 20%.
13.22 Наименьшие размеры сечений частей стальных конструкций вспомогательных сооружений, за исключением понтонов, допускается определять расчетом с учетом предъявляемых к ним эксплуатационных требований.
13.23 Стальные повторно применяемые конструкции (инвентарные и модифицированные) по требованиям СП 72.13330.2016 защищаются антикоррозионными покрытиями, назначаемыми исходя из установленного ресурса, срока службы, срока хранения, в том числе до ремонта, в соответствии с ГОСТ 33272.
13.24 Для тросовых элементов и пучков из высокопрочной проволоки для антикоррозионной защиты предусматривается смазка во всех случаях.
Приложение А
(рекомендуемое)
Примерный перечень специальных вспомогательных сооружений и устройств
Таблица А.1 — Примерный перечень СВСиУ
Вспомогательные сооружения и устройства |
Область применения |
Вспомогательные опоры |
При продольной надвижке и полунавесной сборке пролетных строений |
Пирсы |
При поперечной перекатке пролетных строений |
Ограждения, рештования, лестницы, в т.ч. маршевые, подмости, например ИПРС, МИК-С, МИК-П |
Для размещения людей, инструмента, оборудования при выполнении технологических операций при сборке и надвижке пролетных строений, а также при сооружении фундаментов и опор |
Ограждающие устройства: |
При сооружении фундаментов постоянных и вспомогательных опор |
— шпунтовые стенки; — закладные крепления котлованов; — грунтовые анкеры; — перемычки, включая грунтовые; — бездонные ящики |
|
Самоподъемные и переставные платформы |
То же |
Направляющие каркасы |
При погружении оболочек, устройстве свайных оснований и шпунтовых ограждений |
Сборочные подмости (в т.ч. перемещающиеся) и стапели |
Для сборки пролетных строений |
Усиление пролетных строений, включая аванбеки и шпренгели |
При продольной надвижке пролетных строений |
Приемные консоли |
При продольной надвижке, навесной и полунавесной сборке пролетных строений |
Анкерные устройства |
При навесной и полунавесной сборке пролетных строений |
Устройство для выборки прогиба пролетных строений |
При продольной надвижке пролетных строений |
Ходовые части и накаточные пути |
При продольной надвижке пролетных строений |
Устройства для приведения в движение пролетных строений |
При продольной надвижке пролетных строений |
Устройства защиты вспомогательных опор от навала судов и ледохода |
При сооружении капитальных опор, при продольной надвижке и полунавесной сборке пролетных строений |
Плавучие опоры с якорными системами |
Для перевозки на плаву и установки на опоры пролетных строений В качестве поддерживающей конструкции при продольной надвижке пролетных строений |
Плашкоуты из понтонов марки КС-63 и др. |
Для установки монтажных кранов, копров и перевозки строительных конструкций и материалов |
Подкрановые эстакады |
Для пропуска и работы монтажных козловых кранов |
Рабочие технологические мосты |
Для пропуска и работы транспортных средств, строительных и грузоподъемных машин |
Временные причалы |
Для перегрузки массовых грузов и конструкций, а также перевозки людей |
Устройства для подводного бетонирования фундаментов |
При подводном бетонировании фундаментов |
Устройства для подъемки и опускания пролетных строений (домкратные клетки, песочницы, фермоподъемники) |
При снятии пролетных строений с накаточных устройств и плавучих опор, при опускании на опорные части |
Приложение Б
(обязательное)
Определение нормативного бокового давления на ограждение котлована*
________________
* В настоящем приложении рассматриваются только нормативные величины; в целях избежания повторений слово «нормативное» далее опускается.
Б.1 Давление воды на ограждение котлована принимается распределенным по закону гидростатики. Давление грунта (активное и пассивное) определяют по теории Кулона, учитывая сцепление в суглинках и глинах.
Б.2 Нормативное активное давление и нормативное пассивное давление грунта определяются в зависимости от нормативных характеристик грунта, устанавливаемых на основании данных инженерно-геологических изысканий с учетом природного состояния грунта.
Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов представлены в СП 22.13330.2016 (приложение А).
Для предварительных расчетов допускается нормативные характеристики грунтов принимать по таблицам Б.1 и Б.2.
Таблица Б.1 — Нормативные значения характеристик песчаных грунтов
Виды песков |
Характеристика |
Значения при коэффициенте пористости |
|||
грунтов |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
|
Гравелистые и крупные |
|
20,5 |
19,5 |
19,0 |
— |
с |
2 |
1 |
— |
— |
|
|
43 |
40 |
38 |
— |
|
Средней крупности |
|
20,5 |
19,5 |
19,0 |
— |
с |
3 |
2 |
1 |
— |
|
|
40 |
38 |
35 |
— |
|
Мелкие |
|
19,5 |
19,5 |
19,0 |
19,0 |
с |
6 |
4 |
2 |
— |
|
|
38 |
36 |
32 |
28 |
|
Пылеватые |
|
19,5 |
19,5 |
19,0 |
19,0 |
с |
8 |
6 |
4 |
2 |
|
|
36 |
34 |
30 |
26 |
|
Примечание — Для насыпного грунта
принимается на 5° ниже, а
— на 10% меньше. |
Таблица Б.2 — Нормативные значения характеристик глинистых грунтов четвертичных отложений
Наименование грунтов |
Характеристика |
Значения при коэффициенте пористости |
|||||||
и консистенция
|
грунтов |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
|
Супеси 0
0,25 |
|
21,0 |
20,0 |
19,5 |
— |
— |
— |
— |
|
с |
21 |
17 |
15 |
13 |
— |
— |
— |
||
|
30 |
29 |
27 |
24 |
— |
— |
— |
||
Супеси 0,25
0,75 |
|
21,0 |
20,0 |
19,5 |
19,0 |
— |
— |
— |
|
с |
19 |
15 |
13 |
11 |
9 |
— |
— |
||
|
28 |
26 |
24 |
21 |
18 |
— |
— |
||
Суглинки 0
0,25 |
|
21,0 |
20,0 |
19,5 |
19,0 |
18,5 |
18,0 |
17,5 |
|
с |
47 |
37 |
31 |
25 |
22 |
19 |
15 |
||
|
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
20 |
20 |
||
Суглинки 0,25
0,50 |
|
21,0 |
20,0 |
19,5 |
19,0 |
18,5 |
18,0 |
— |
|
с |
39 |
34 |
28 |
23 |
18 |
15 |
— |
||
|
24 |
23 |
22 |
21 |
19 |
17 |
— |
||
Суглинки 0,50
0,75 |
|
— |
— |
19,5 |
19,0 |
18,5 |
18,0 |
17,5 |
|
с |
— |
— |
25 |
20 |
16 |
14 |
12 |
||
|
— |
— |
19 |
18 |
16 |
14 |
12 |
||
Глины 0
0,25 |
|
— |
20,0 |
19,5 |
19,0 |
18,5 |
18,0 |
17,5 |
|
с |
— |
81 |
68 |
54 |
47 |
41 |
36 |
||
|
— |
21 |
20 |
19 |
18 |
16 |
14 |
||
Глины 0,25
0,50 |
|
— |
— |
19,5 |
19,0 |
18,5 |
18,0 |
17,5 |
|
с |
— |
— |
57 |
50 |
43 |
37 |
32 |
||
|
— |
— |
18 |
17 |
16 |
14 |
11 |
||
Глины 0,50
0,75 |
|
— |
— |
19,5 |
19,0 |
18,5 |
18,0 |
17,5 |
|
с |
— |
— |
45 |
41 |
36 |
33 |
29 |
||
|
— |
— |
15 |
14 |
12 |
10 |
7 |
Б.3 При определении давлений на ограждение допускается разнородные грунты, различающиеся значениями каждой из характеристик не более чем на 20%, рассматривать как однородный грунт со средневзвешенными значениями характеристик
,
, (Б.1)
,
где
,
и
— значения
,
и
для
-го слоя грунта толщиной
.
Б.4 Если песок или супесь расположены ниже поверхности воды, то горизонтальное давление на ограждение следует определять, суммируя гидростатическое давление и активное или пассивное давление взвешенного в воде грунта.
Удельный вес грунта во взвешенном состоянии
вычисляют по формуле
, (Б.2)
где
— коэффициент пористости грунта;
— удельный вес грунта, принимаемый в среднем 27 кН/м
;
— удельный вес воды, 10 кН/м
; допускается принимать
=10 кН/м
.
Б.5 Для случаев, когда котлован разрабатывают на местности, не покрытой водой, и превышение уровня грунтовых вод над дном котлована составляет не более 2 м и не более трети глубины котлована, допускается в расчете ограждений с одним или несколькими ярусами распорных креплений определять прямой отпор грунта (пассивное давление грунта со стороны котлована) с учетом трения грунта по стенке ограждения. Угол трения грунта по стенке принимается
при
,
при
,
где
— угол внутреннего трения грунта в котловане.
В остальных случаях активное и пассивное давление грунта на ограждение следует определять, принимая
=0.
Б.6 Вертикальная нагрузка на призме обрушения принимается:
а) от веса материалов и возможной отсыпки грунта — в виде равномерно распределенной нагрузки интенсивностью, соответствующей предполагаемым проектным размерам материалов и отсыпки, но не менее 10 кН/м
;
б) от строительного оборудования, кранов, копров и транспортных средств, перемещающихся по рельсам, — по паспортным данным, каталогам и справочникам с учетом загружения, наиболее неблагоприятного для рассчитываемой конструкции;
в) от автотранспорта, проходящего по дороге, расположенной вдоль котлована, в виде полосовой нагрузки p с шириной полосы 3,0 м для каждого ряда машин, показанная на рисунке Б.1:
|
Рисунок Б.1 — Вертикальная нагрузка на призме обрушения от автотранспорта
1) при расстоянии b между краем котлована и бровкой дороги b от 3,0 до 2,0 м и весе машин до 250 кН величина p принимается равной 20 кПа;
2) при расстоянии от 2,0 до 1,0 м p=30 кПа и при меньшем расстоянии — 40 кПа;
3) при расстоянии между дорогой и котлованом более 3,0 м величина p=10 кПа;
4) при весе машин до 300 кН значения p увеличиваются в 1,2 раза; при весе до 450 кН — в 1,9 раза и весе 600 кН — в 2,5 раза;
г) от гусеничных и колесных кранов, работающих в непосредственной близости от котлована, в виде полосовой нагрузки P шириной 1,5 м, показанной на рисунке Б.2:
|
Рисунок Б.2 — Вертикальная нагрузка на призме обрушения от гусеничных и колесных кранов
1) величина P, собственный вес крана и максимального груза, принимается равной:
30 кПа при рабочем весе до 100 кН;
60 кПа при рабочем весе 300 кН;
90 кПа при рабочем весе 500 кН;
120 кПа при рабочем весе 700 кН;
2) промежуточные значения принимаются по интерполяции;
3) при рабочем весе более 700 кН нагрузка определяется по паспортным характеристикам крана и данным о весе и положении груза;
д) от трамвая, проходящего параллельно стенке, принимается в виде полосовой нагрузки, равной 15 кПа при распределении ее на ширине 3,0 м;
е) от железнодорожного пути, проходящего параллельно стенке ограждения, принимается в виде полосовой нагрузки, распределенной на ширине 3,5 м с интенсивностью 280 кН/м на линиях, где проходит нагрузка, близкая к расчетной С14, от тяжелых транспортеров, электровозов.
Б.7 При определении активного давления на ограждение вертикальная нагрузка на призме обрушения, распределенная в пределах двух площадок с общей осью, параллельной стенке, приводится к эквивалентной нагрузке, распределенной по сплошной полосе, имеющей неограниченную протяженность вдоль стенки и ширину b. Под размером b, шириной полосы распределения эквивалентной нагрузки, понимается для рельсовой нагрузки длина полушпалы при однорельсовых тележках, показанная на рисунке Б.3, или длина шпалы при двухрельсовых тележках, показанных на рисунке Б.4.
|
Рисунок Б.3 — К определению эквивалентной нагрузки от однорельсовой тележки на призме обрушения
|
Рисунок Б.4 — К определению эквивалентной нагрузки от двухрельсовой тележки на призме обрушения
Б.8 Интенсивность эквивалентной нагрузки, показанную на рисунке Б.7, вычисляют по формуле
, (Б.3)
где
— равнодействующая вертикальной нагрузки, распределенной на поверхности призмы обрушения в пределах одной площадки или двух площадок
с общей осью, параллельной стенке, показанной на рисунках Б.3 и Б 4;
— длина участка стенки, в пределах которого на стенку действует боковое давление грунта от загружения призмы обрушения этой вертикальной нагрузкой, м.
Если нагрузка на призме обрушения приложена по схемам, показанным на рисунках Б.3 и Б.4, и при этом удовлетворяется условие
, (Б.4)
принимается
, (Б.5)
в остальных случаях принимается
, (Б.6)
где
— для рельсовой нагрузки — база тележки крана, рабочего мостика или платформы, показанной на рисунках Б.3 и Б.4, м;
— для рельсовой нагрузки — длина распределения нагрузки рельсом, показанной на рисунках Б.3 и Б.4, принимаемая равной 1 м;
— расстояние от центра площадки передачи нагрузки до стенки ограждения, м;
— угол внутреннего трения грунта за стенкой.
Если в пределах высоты
расположены слои грунта с углами внутреннего трения, отличающимися друг от друга не более чем на 20%, допускается принимать
, где
— средневзвешенное для глубины
значение угла внутреннего трения грунта. При большем различии в значениях углов внутреннего трения грунта длину
вычисляют на основе построения, показанного на рисунке Б.5.
|
Рисунок Б.5 — К определению эквивалентной нагрузки при наличии за стенкой нескольких слоев грунта, отличающихся углами внутреннего трения
Б.9 Если поверхность грунта ограничена плоскостью и на ней равномерно распределена нагрузка интенсивностью
, то активное давление песка или супеси на стенку ограждения принимается изменяющимся по прямолинейному закону от значения
на уровне верха стенок до значения
на глубину
, показанную на рисунке Б.6.
|
Рисунок Б.6 — К определению активного давления песка или супеси на стенку ограждения в случае, указанном в Б.9
, (Б.7)
, (Б.8)
где
— объемный вес грунта, кН/м
;
— коэффициент активного давления грунта, определяемый выражением
, (Б.9)
— угол внутреннего трения грунта;
— угол между плоскостью, ограничивающей поверхность грунта, и горизонтальной поверхностью
>0, показанной на рисунке Б.6.
При горизонтальной поверхности грунта (
=0) и без нагрузки (
=0) давление
вычисляют по формуле
. (Б.10)
Б.10 Для случаев, не охваченных Б.9, активное давление песка или супеси на стенку ограждения определяется излагаемым ниже способом:
а) находят равнодействующую активного давления грунта — силу
, как наибольшее из значений
, рассчитанных по формуле
, (Б.11)
где
— сумма веса
, предполагаемой призмы обрушения
и равнодействующей расположенной над ней нагрузки, показанной на рисунке Б.7а;
— угол между предполагаемой плоскостью обрушения и горизонтальной плоскостью, значение которого принимается наибольшее, определенное по формуле (Б.10);
|
а — вес грунта и нагрузка на призме обрушения; б — равнодействующая давления на стенку от нагрузки
Рисунок Б.7 — К определению активного давления песка или супеси на стенку ограждений при произвольном очертании поверхности грунта и расположении на ней нагрузки
б) силу
рассматривают как сумму силы
от веса призмы обрушения и сил
от каждой из нагрузок* на призме обрушения;
________________
* В целях упрощения рисунка Б.7 на нем показана лишь одна нагрузка интенсивностью
, распределенная на ширине
.
в) силу
вычисляют по формуле
, (Б.12)
при этом принимают, что сила
является равнодействующей давлений, эпюра которых имеет вид треугольника, как показано на рисунке б) Б.7;
г) силу
от нагрузки
, расположенной на призме обрушения и распределенной по ширине
, вычисляют по формуле
, (Б.13)
здесь принимается:
1) сила
является равнодействующей давления на стенку, равномерно распределенного между точками
и
на пересечении со стенкой прямых, проведенных параллельно следу плоскости обрушения из начала и конца участка, в пределах которого действует нагрузка
, показанная на рисунке Б.7б;
2) если плоскость обрушения делит участок, на котором расположена нагрузка
, то за конец участка принимается след пересечения плоскости обрушения с поверхностью грунта.
Б.11 Если поверхность грунта горизонтальна и на ней равномерно распределена нагрузка интенсивностью
, то активное давление грунта нескольких слоев песка или супеси в пределах каждого слоя принимают изменяющимся прямолинейно от давления
на уровне кровли этого слоя до давления
на уровне его подошвы
,
(Б.14)
,
где
— толщина
-го слоя грунта с объемным весом
и углом внутреннего трения
;
— коэффициент активного давления грунта
-го слоя.
Такое состояние показано на рисунке Б.8.
|
Рисунок Б.8 — К определению активного давления грунта из нескольких слоев песка или супеси на стенку ограждения
Б.12 Активное давление суглинка или глины допускается определять, учитывая сцепление грунта
путем уменьшения ординат эпюры, построенной как для несвязного грунта (по объемному весу
и углу внутреннего трения
суглинка или глины) на величину, которая при плоской поверхности грунта, наклоненной к горизонту под углом
, определяется выражением
, (Б.15)
где
— коэффициент активного давления грунта, определяемый по формуле (Б.9).
В пределах участка, на котором величина
превышает ординаты активного давления, вычисленные как для несвязного грунта, активное давление суглинка или глины не учитывается.
В случае разнородного грунта уменьшение активного давления за счет сцепления учитывается в пределах каждого слоя суглинка или глины, определяя величину
по формуле (Б.15) по характеристикам
и
соответствующего слоя.
При горизонтальной поверхности грунта (
=0) формула (Б.15) может быть представлена в виде
. (Б.16)
Б.13 Эпюра пассивного давления супеси или песка на стенку принимается в виде треугольника с наибольшей ординатой.
, (Б.17)
где
— коэффициент пассивного давления грунта, вычисляемый по формуле
, (Б.18)
где
— угол трения грунта по стенке принимается по Б.5, при
=0 формула (Б.18) упрощается и принимает вид
. (Б.19)
Б.14 Эпюра активного давления однородного грунта в виде суглинка или глины показана на рисунке Б.9. Эпюра пассивного давления супеси или песка на стенку показана на рисунке Б.10.
|
|
Рисунок Б.9 — Эпюра активного давления суглинка или глины |
Рисунок Б.10 — Эпюра пассивного давления песка или супеси на стенку ограждения |
Б.15 Ординаты эпюры пассивного давления суглинка или глины на стенку показаны на рисунке Б.11.
|
Рисунок Б.11 — Эпюра пассивного давления суглинка или глины на стенку ограждения
Такие ординаты получают суммированием соответствующих ординат двух эпюр: эпюры, построенной как для несвязного грунта (по значению угла
внутреннего трения суглинка или глины) и эпюры с ординатами, равными
. (Б.20)
Для поверхностного слоя, где возможно нарушение структуры суглинка или глины, расчетное сцепление
принимается уменьшающимся по линейному закону от полной величины, определяемой по пункту Б.2, на глубине 1,0 м до нуля у поверхности грунта.
Б.16 При проектировании замкнутых в плане ограждений узких и глубоких котлованов, расположенных в сухих грунтах с углом внутреннего трения более 30°, допускается учитывать снижение активного давления грунта за счет пространственных условий работы. Снижение учитывается коэффициентом
, вводимым к величине давления
E
от собственного веса грунта. Коэффициент
принимается равным 0,7 при
0,5 и 1,0 при
2 (где
— наибольший размер в плане и
— глубина котлована). При значениях 0,5<
<2 его величина принимается по интерполяции.
Приложение В
(обязательное)
Характеристики волнения поверхности водоемов и силы ветра в баллах
Таблица В.1 — Волнения на морях, озерах и крупных водохранилищах в баллах
Баллы |
Высота волны, м |
Характеристика волнения |
Состояние водной поверхности |
0 |
0 |
Волнение отсутствует |
Зеркально-гладкая поверхность |
1 |
До 0,25 |
Слабое |
Рябь, появляются небольшие гребни волн |
2 |
0,25-0,75 |
Умеренное |
Небольшие гребни волн начинаются, но пена не белая, а стекловидная |
3 |
0,75-1,25 |
Умеренное |
Хорошо заметные небольшие волны, гребни некоторых из них опрокидываются, образуя местами белую клубящуюся пену — «барашки» |
4 |
1,25-2,00 |
Значительное |
Волны принимают хорошо выраженную форму, повсюду образуются «барашки» |
5 |
2,0-3,5 |
Сильное |
Появляются гребни большой высоты, их вершины занимают большие площади, ветер начинает срывать пену |
6 |
3,5-6,0 |
Сильное |
Гребни очерчивают длинные валы ветровых волн, пена, срываемая с гребней ветром, начинает вытягиваться полосами по склонам волн |
7 |
6,0-8,5 |
Очень сильное |
Длинные полосы пены, срываемой ветром, покрывают склоны волн и местами, сливаясь, достигают их подошв |
8 |
8,5-11,0 |
Очень сильное |
Пена широкими, плотными, сливающимися полосами покрывает склоны волн, отчего поверхность становится белой, только местами, во впадинах волн, видны свободные от пены участки |
9-10 |
11 и более |
Исключительное |
Поверхность моря покрыта плотным слоем пены, воздух наполнен водяной пылью и брызгами; видимость уменьшена |
Таблица В.2 — Характеристика скорости и силы ветра в баллах
Баллы |
Характеристика ветра |
, м/с |
, Па |
Описание явлений, сопровождающих ветер |
0 |
Штиль |
0-0,5 |
0 |
Дым поднимается отвесно или почти отвесно |
1 |
Тихий |
0,6-1,7 |
1 |
Дым легко отклоняется в сторону |
2 |
Легкий |
1,8-3,3 |
5 |
Дуновение ветра чувствуется лицом, листья шелестят |
3 |
Слабый |
3,4-5,2 |
20 |
Колышутся листья и тонкие ветки деревьев, развиваются легкие флаги |
4 |
Умеренный |
5,3-7,4 |
40 |
Поднимается пыль; тонкие ветки деревьев качаются |
5 |
Свежий |
7,5-9,8 |
60 |
Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребешками |
6 |
Сильный |
9,9-12,4 |
110 |
Качаются толстые ветки деревьев; гудят телефонные провода |
7 |
Крепкий |
12,5-15,2 |
170 |
Качаются стволы небольших деревьев; пенятся волны |
8 |
Очень крепкий |
15,3-18,2 |
250 |
Ветер ломает тонкие ветки и сухие ветки деревьев |
9 |
Шторм |
18,3-21,5 |
360 |
Небольшие разрушения; волны на воде покрываются пеной |
10 |
Сильный шторм |
21,6-25,1 |
470 |
Значительные разрушения; деревья вырываются с корнем |
11 |
Жесткий шторм |
25,2-29,0 |
640 |
Большие разрушения на значительном пространстве |
12 |
Ураган |
Более 29,0 |
740 |
Катастрофические разрушения |
Примечания 1 Таблица составлена на основе Шкалы Бофорта для определения силы ветра. 2 Средние значения давления
приведены на 1 м
поверхности, нормальной к ветру. |
Таблица В.3 — Параметры волнения поверхности водоемов и силы и ветра, при которых допускается производство строительно-монтажных работ
Виды работ |
Волнение |
Ветер |
||
баллы |
высота волны |
баллы |
ско- рость
, м/с |
|
Берегоукрепительные работы (наброска массивов и отсыпка камня) с помощью плавкранов |
2 |
0,75 |
6 |
12 |
Погрузка конструкций и материалов на плавсредства и их разгрузка |
3 |
1,25 |
6 |
12 |
Свайные работы, выполняемые плавучими кранами и копрами |
2 |
0,75 |
4 |
7,5 |
Установка оболочек большого диаметра от 2,6 до 3 м |
2 |
0,75 |
4 |
7,5 |
Бетонные работы — подача бетонной смеси в бадьях плавкранами |
2 |
0,75 |
5 |
10 |
Работа на самоподъемных платформах морского типа, сборка стальных пролетных строений на открытых местах и на высоте |
4 |
2 |
6 |
12 |
Сборка стальных пролетных строений на открытых местах и на высоте |
— |
— |
6 |
12 |
Устройство и разборка временных подмостей (рештований), установка и снятие защитных ограждений и панелей с большой парусностью |
— |
— |
5 |
10 |
Наводка пролетных строений наплаву |
2 |
0,75 |
5 |
10 |
Примечание — Для расчета мощности тяговых обустройств и буксиров при наводке пролетных строений наплаву средняя скорость принимается
=12 м/с. При штормовом раскреплении плавсистемы на акватории якорные закрепления и канаты должны рассчитываться на нагрузки, действующие при ветре со средней скоростью
=22 м/с. |
Приложение Г
(справочное)
Аэродинамические коэффициенты для отдельных элементов из профилей
Таблица Г.1 — Аэродинамические коэффициенты
, град |
|
|
|
|
|
|
|||
Тип профиля |
|||||||||
— |
|
|
|
||||||
0 |
1,9 |
0,95 |
1,8 |
1,8 |
1,75 |
0,1 |
|||
45 |
1,8 |
0,8 |
2,1 |
1,8 |
0,85 |
0,85 |
|||
90 |
2,0 |
1,7 |
-1,9 |
-1,0 |
0,1 |
1,75 |
|||
135 |
-1,8 |
-0,1 |
-2,0 |
0,3 |
-0,75 |
0,75 |
|||
180 |
-2,0 |
0,1 |
-1,4 |
-1,4 |
-1,75 |
-0,1 |
|||
Тип профиля |
|||||||||
— |
|
|
|
||||||
0 |
1,6 |
0 |
2,0 |
0 |
2,05 |
0 |
|||
45 |
1,5 |
-0,1 |
1,2 |
0,9 |
1,85 |
0,6 |
|||
90 |
-0,95 |
0,7 |
-1,6 |
2,15 |
0 |
0,6 |
|||
135 |
-0,5 |
1,05 |
-1,1 |
2,4 |
-1,6 |
0,4 |
|||
180 |
-1,5 |
0 |
-1,7 |
2,1 |
-1,8 |
0 |
|||
Тип профиля |
|||||||||
— |
|
|
|
||||||
0 |
1,4 |
0 |
2,05 |
0 |
1,6 |
0 |
|||
45 |
1,2 |
1,6 |
1,95 |
0,6 |
1,5 |
1,5 |
|||
90 |
0 |
2,2 |
0,5 |
0,9 |
0 |
1,9 |
|||
Тип профиля |
|||||||||
— |
|
|
|
||||||
0 |
2,0 |
0 |
2,1 |
0 |
2,0 |
0 |
|||
45 |
1,8 |
0,1 |
1,4 |
1,7 |
1,55 |
1,55 |
|||
90 |
0 |
0,1 |
0 |
0,75 |
0 |
2,0 |
Таблица Г.2 — Значения геометрических и аэродинамических параметров гибких элементов
Схема формы сечения элемента |
i/d |
Sh |
|
|
0,2 |
|
0,3 |
0,145 |
|
0,15 |
0,105 |
|
0,32 |
0,12 |
|
0,43 |
0,145 |
|
0,21 |
0,145 |
|
|
0,15 |
|
0,24 |
0,12 |
|
0,45 |
0,137 |
|
0,1 |
0,13 |
|
0,8 |
0,15 |
Примечание — Значения геометрических параметров i / d и числа Струхаля Sh для разных форм сечений стальных элементов используются для определения границы предельно допустимых значений относительной длины гибких элементов 1/ d или их гибкости
. |
Приложение Д
(рекомендуемое)
Примерные расчеты шпунтовых ограждений
Д.1 Расчет шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений
Д.1.1 При устройстве ограждения без тампонажной подушки минимальную глубину забивки шпунта ниже дна котлована
, м, вычисляют по формуле
. (Д.1)
Глубину
, м, определяют из условия равенства обеих частей условия по ГОСТ 33384-2015 [формула (1)], считая, что ось поворота стенки точка 0, показанная на рисунке Д.1, расположена на этой глубине, и пренебрегая давлением на стенку ниже этой точки.
|
а — при расчете стенки, погружаемой в песок или супесь; б и в — при расчете стенки, погружаемой в суглинок или глину
Рисунок Д.1 — Схемы, используемые в расчетах шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений
В соответствии с этим
принимается равным моменту активного давления грунта и гидростатического давления, действующих выше глубины
, относительно оси поворота стенок, а
— моменту пассивного давления, действующего со стороны котлована выше глубины
относительно той же оси.
Д.1.2 В общем случае для решения уравнения в соответствии с ГОСТ 33384-2015 (пункт 7.4) принимается способ последовательного приближения, т.е. задается глубина
, которая затем уточняется.
Д.1.3 При наличии над глинистым грунтом слоя воды
активное давление увеличивается на величину
,
, (Д.2)
где
так как глубина
не является полной глубиной погружения шпунта ниже дна котлована, то при учете проникания воды между стенкой и суглинком или глиной глубина, показанная на рисунке Д.1
в
, принимается по формуле
. (Д.3)
Д.1.4 Дополнительную глубину
вычисляют по формуле
, (Д.4)
где
— равнодействующая пассивного давления грунта с внешней стороны котлована;
— интенсивность такого давления на глубине
.
Д.1.5 Равнодействующая пассивного давления грунта с внешней стороны котлована определяется по формуле
, (Д.5)
где
,
,
— равнодействующие соответственно пассивного давления грунта со стороны котлована, активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на стенку выше глубины
.
Д.1.6 Интенсивность
пассивного давления грунта, действующего на стенку с внешней стороны котлована, вычисляют с учетом глубины по формуле
. (Д.6)
Д.1.7 Изгибающие моменты, действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки, определяются как для консольного стержня с заделкой на глубине
(от дна котлована); за нагрузку принимается гидростатическое давление, а также активное и пассивное давление, действующее на стенку выше глубины заделки.
Д.1.8 При устройстве ограждения в водопроницаемых грунтах с осуществлением тампонажной подушки расчет шпунтовой стенки, отражающей стадию ее работы до бетонирования подушки, выполняют исходя из условий Д.1.1-Д.1.6, а расчет шпунтовой стенки на стадии ее работы после бетонирования подушки выполняют по Д.1.9 и Д.1.10.
Д.1.9 По расчетной схеме, показанной на рисунке Д.2, при определении момента
эпюра пассивного давления грунта считается треугольной с нулевой ординатой на уровне оси поворота стенки и наибольшей ординатой, равной давлению на глубине
. Глубина
погружения стенки ниже дна котлована определяется из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной на 0,5 м ниже верха тампонажной подушки, показанного точкой 0 на рисунке Д.2, которое выражается в виде условия равенства обеих частей в ГОСТ 33384-2015 [формула (1)].
|
Рисунок Д.2 — Схема для расчетов шпунтовых ограждений, не имеющих распорных креплений в водонепроницаемых грунтах с применением водозащитной подушки
При этом
принимается равным моменту активного давления взвешенного в воде грунта и гидростатического давления, действующих на стенку выше оси ее поворота, относительно этой оси,
— моменту пассивного давления взвешенного в воде грунта, действующего на стенку ниже оси ее поворота, относительно этой оси, а коэффициент условий работы
Д.1.10 Величина наибольшего изгибающего момента в поперечном сечении стенки принимается равной моменту
.
Д.2 Расчет шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений
Д.2.1 Для замкнутых в плане шпунтовых ограждений глубину забивки
, определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать на 15% для кольцевых ограждений с радиусом менее 5 м и на 10% для прямоугольных с длиной большей стороны менее 5 м.
Д.2.2 Глубина погружения стенки ниже дна котлована (без тампонажной подушки) определяется из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси опирания стенки на крепление. В соответствии с этим в условии по ГОСТ 33384-2015 [формула (1)] принимается
равным сумме моментов от активного давления грунта и гидростатического давления относительно оси поворота стенки,
— моменту пассивного давления грунта относительно этой оси, коэффициент условий работы
Д.2.3 Изгибающие моменты, действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки, определяются по схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, одну из которых принимают на уровне оси опирания стенок на крепление — точка 0, показанная на рисунке Д.3, а другую — на глубине
/2 от дна котлована, где
— минимальная глубина погружения стенки для обеспечения ее устойчивости для условия
б
по рисунку Д.1. При этом активное и пассивное давления грунта, а также гидростатическое давление, действующие на стенку ниже глубины
/2, показанные на рисунке Д.3
|
а — для определения минимальной глубины забивки шпунта; б — для определения изгибающих моментов в его поперечных сечениях
Рисунок Д.3 — Схемы расчета шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений
Максимальный изгибающий момент
в сечении шпунтовой стенки с одним ярусом распорных креплений допускается вычислять по формуле
, (Д.7)
где
— изгибающий момент в поперечном сечении шпунта от гидростатического давления воды, определенный по указанной выше схеме;
— то же от давления грунта;
— коэффициент, учитывающий перераспределение давления грунта.
Усилие в распорке
вычисляют по формуле
, (Д.8)
где
,
— пролеты обвязки слева и справа от рассматриваемой распорки;
— давление стенки на обвязку крепления (как реакция на верхней опоре) определяется по схеме, показанной на рисунке Д.3
Д.2.4 Коэффициент условий работы m в расчете устойчивости принимают:
а) в случае связных грунтов, а также несвязных, но при заглублении острия шпунта в слой глины или суглинка — 0,95;
б) в остальных случаях несвязных грунтов:
1) при частичной откачке воды из котлована на глубину (от горизонта воды) не более 0,25
на водотоках и не более 0,25
на местности, не покрытой водой, — 0,95;
2) при полной откачке воды из котлована на открытых водотоках — по графику на рисунке Д.4;
3) на местности, не покрытой водой, — по графику, показанному на рисунке Д.5.
|
Рисунок Д.4 — Схема и график для определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового ограждения на открытом водотоке при одном ярусе распорных креплений
|
Рисунок Д.5 — Схема и график для определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового ограждения на местности, не покрытой водой
На графиках рисунков Д.4 и Д.5 обозначено:
; (Д.9)
, (Д.10)
где
— глубина котлована, м;
— расстояние от дна котлована до горизонта грунтовых вод, м;
— расстояние от дна котлована до уровня грунта снаружи котлована, м;
— угол внутреннего трения грунта,
при промежуточных значениях
,
,
,
величина коэффициента
m
определяется линейной интерполяцией.
Д.2.5 При проектировании ограждения с тампонажной подушкой расчет шпунтовой стенки, для стадии ее работы до бетонирования подушки, выполняется по условиям Д.2.1-Д.2.4.
Для условия работы стенки после бетонирования подушки и полной откачки воды из котлована проверяется прочность стенки и крепления, при этом стенка по-прежнему рассматривается по схеме балки, свободно лежащей на двух опорах, но нижняя опора принимается на 0,5 м ниже верха подушки. При этом для участка шпунтовой стенки, расположенного ниже оси поворота, допускается не определять изгибающие моменты.
Д.3 Расчет шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами распорных креплений
Д.3.1 Минимальная глубина погружения стенки ниже дна котлована при отсутствии тампонажной подушки определяется из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной на уровне нижнего яруса крепления, показанной точкой 0 на рисунке Д.6а.
|
а — для определения минимальной глубины забивки шпунта; б — для определения изгибающих моментов в его поперечных сечениях
Рисунок Д.6 — Схемы расчета шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами распорных креплений
В соответствии с этим, применяя ГОСТ 33384-2015 [формула (1)], принимают
равным сумме моментов активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на стенку ниже оси ее поворота, относительно этой оси;
вычисляют по формуле
, (Д.11)
где
и
— моменты соответственно активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на стенку выше оси ее поворота, относительно этой оси;
— момент пассивного давления грунта на стенку относительно той же оси.
Формула (Д.11) справедлива, если
; при невыполнении этого неравенства
вычисляют по формуле
, (Д.12)
где
— расчетное сопротивление материала шпунта;
— момент сопротивления поперечного сечения шпунтовой стенки, определяемого с учетом условия 7.2.9б).
Примечания
1 Для замкнутых в плане шпунтовых ограждений глубину забивки t, определенную расчетом на устойчивость, допускается уменьшать согласно Д.2.1.
2 Уменьшение глубины забивки шпунта по условию обеспечения устойчивости стенки достигается понижением уровня расположения нижнего яруса крепления (если это возможно по условиям производства работ).
3 При многоярусном креплении определение давлений на ярусы креплений проводится с учетом стадийной разработки грунта, порядка установки креплений и перераспределения при этом нагрузки на ярусы креплений и напряжений в шпунте.
Д.3.2 Коэффициент условий работы m принимается по Д.2.4 как для ограждения с одним ярусом креплений с той лишь разницей, что при полной откачке воды из котлована, разрабатываемого в несвязных грунтах на открытых водотоках, значение m принимается по графику, показанному на рисунке Д.7, обозначения которого соответствуют графику, показанному на рисунке Д.6.
|
Рисунок Д.7 — График для определения коэффициента условий работы в расчете устойчивости шпунтового ограждения на открытом водотоке при двух и более ярусах креплений
Д.3.3 Изгибающие моменты, действующие в поперечных сечениях шпунтовой стенки, а также давление
q
стенки на обвязку каждого из ярусов крепления допускается определять по схеме свободно лежащей многопролетной неразрезной балки, нижняя опора которой принимается расположенной на глубине
/2, где
— минимальная глубина погружения стенки, определяемая с учетом 7.2.4, Д.1.1, Д.2.1 и Д.3.1, а остальные опоры расположены на уровне ярусов креплений (активное и пассивное давления грунта, а также гидростатическое давление, действующее на стенку ниже глубины
/2, в этом случае не учитываются — такое условие показано на рисунке Д.6
Примечания
1 Вместо нижней опоры в расчетной схеме допускается применять упругое основание переменной жесткости, рассматривая шпунт как сваю по СП 24.13330.2011 (приложение В).
2 Реакции опор определяются с учетом примечания 3 к Д.3.1.
Д.4 Особые случаи расчета шпунта
Д.4.1 Для случая дополнительного учета вертикальной нагрузки, получаемой от копров, кранов и т.п. и передаваемой на шпунт, глубина забивки шпунтин на участке передачи нагрузки проверяется на восприятие вертикальных усилий в соответствии с нормами проектирования свай. При этом поверхность грунта принимается на отметке дна котлована, а ширина участка ограждения, передающего сосредоточенную нагрузку, определяется из условия распространения усилия в ограждении от точки или границы приложения нагрузки под углом 30° к вертикали.
Д.4.2 Шпунтовые ограждения, подвергающиеся воздействию льда или возможности навала судов, дополнительно проверяются расчетом на такие нагрузки. На уровне приложения нагрузок применяются дополнительные плоскости распорок.
Примечания
1 При разности уровней первой подвижки льда и высокого ледохода более 1,5 м применяются две плоскости распорок.
2 Составляется требование, предусматривающее обколку льда вокруг ограждения до начала ледохода.
Д.4.3 При проектировании шпунтовых ограждений опор на высоком свайном ростверке проверяется прочность и устойчивость ограждения при действии распора изнутри, возникающего от грунта, находящегося внутри ограждения. Отметка поверхности окружающего грунта принимается с учетом размыва. Расчет проводится по методике Е.2, рекомендованной для расчета искусственных островков.
Д.4.4 Замкнутые шпунтовые ограждения проверяются на всплытие при наивысшей отметке рабочего уровня воды. При определении силы трения грунта по боковой поверхности шпунта горизонтальное давление грунта на ограждение принимается с коэффициентом надежности по нагрузке
=0,8.
Д.4.5 При проектировании шпунтовых ограждений вблизи существующих зданий и сооружений, конструкции которых не допускают осадки основания, предусматривается возможность предварительного обжатия распорок клиньями, домкратами и др. усилием, равным расчетному.
Правила по проектированию шпунтовых ограждений в таких условиях определены СП 45.13330.2017 (пункт 12.1.2) и [16].
Д.4.6 Для крепления шпунтовых ограждений котлованов, опускных колодцев, подпорных стен и стен подземных сооружений, оползневых склонов и откосов, фундаментов высоких сооружений и др. применяются грунтовые анкеры. Грунтовые инъекционные анкеры проектируются по СП 45.13330.2017.
Приложение Е
(рекомендуемое)
Проектирование вспомогательных устройств для сооружения фундаментов
Е.1 Грунтовые перемычки
Е.1.1 Грунтовые перемычки для ограждения котлована применяются на мало фильтрующем и не размываемом грунте дна при глубине воды до 2 м и скорости течения, не превышающей 0,5 м/с.
Е.1.2 При проектировании учитывается повышение скорости течения, вызываемого стеснением живого сечения водотока перемычками.
В случае необходимости предусматривается защита откосов перемычки от размыва укладкой сборных железобетонных плит либо отсыпкой щебня, гравия или камня крупностью
, см, вычисляемой по формуле
, (Е.1)
где
— скорость течения, м/с.
Е.1.3 Для сооружения перемычек по дну, очищенному от карчей, камней и других препятствий, применяются мелкие пески, супеси и суглинки с содержанием глинистых частиц до 20%.
Е.1.4 Ширина грунтовых перемычек по верху проектируется не менее 1 м. Крутизна откосов назначается в зависимости от угла естественного откоса грунта перемычки в водонасыщенном состоянии, но не круче 1:2. Возвышение верха перемычки над рабочим уровнем воды или ледохода в реке принимается по 4.2.3.
Е.1.5 Для уменьшения стеснения живого сечения реки и фильтрации воды через перемычку грунтовые перемычки проектируются в комбинации с деревянным шпунтовым ограждением, забиваемым внутри перемычки по ее периметру, или в виде двойного ряда с засыпкой грунта между ними.
Е.1.6 Для грунтов, не допускающих забивку шпунта, возможно применение ограждения из ряжево-грунтовых перемычек.
Е.2 Искусственные островки
Е.2.1 Для производства работ по сооружению опускных колодцев, для размещения бурового и сваебойного оборудования применяются в акватории искусственные островки, которые проектируются как без ограждения, так и в ограждении, показанные на рисунке Е.1.
|
а
— без ограждения;
б
— с ограждением, не воспринимающим давления грунта;
в
— с ограждением, воспринимающим давление грунта засыпки;
г
— расчетная схема островка, где
— глубина заделки ограждения в грунт основания;
— высота загрузки, приведенная к весу грунта засыпки;
D
— ширина ограждения островка
Рисунок Е.1 — Схемы искусственных островков
Е.2.2 Проектные размеры рабочей площадки островка назначаются из условия обеспечения удобного и безопасного выполнения строительно-технологических операций по сооружению опоры. Ширина бермы до граней опускного колодца при любых условиях проектируется не менее 2 м. Отметка верха островка назначается по 4.2.5. Крутизна откосов принимается от 1:2 для гравелистых грунтов до 1:5 для мелкого песка.
Е.2.3 Ограждение проектируется:
— с возможностью сопротивляться воздействию водного потока (используются нагрузки, предусмотренные в разделе 5);
— с учетом сопротивления размыву по всему периметру (возможно применение каменной обсыпки);
— с обтекаемой формой в плане со стороны водного потока;
— из щитов, устанавливаемых в пространство между парными предварительно забитыми в грунт сваями, или козелковых опор при глубине до 2 м.
Е.2.4 Неукрепляемые островки, показанные на рисунке Е.1а, применяются при глубине воды не более 2 м, без стеснения живого сечения реки со средними скоростями течения не выше:
0,3 м/с — при отсыпке островка из мелкого песка;
0,8 м/с — при отсыпке из крупного песка;
1,2 м/с и 1,5 м/с — при отсыпке из среднего и крупного гравия соответственно.
При необходимости предусматривается защита островка от волнового воздействия.
Е.2.5 Ограждение островков, предохраняющих подмыв откосов, но не воспринимающих давления засыпки, показанное на рисунке Е.1б, проектируется из легкого шпунта, щитов или козелковых опор со щитами, устраиваемых по всему контуру островка или с верховой стороны.
Е.2.6 Ограждение островков, воспринимающих давление засыпки, показанное на рисунке Е.1в, проектируется при скорости течения выше 1,5 м/с, а также в случае невозможности стеснения живого сечения реки. Ограждения выполняются щитовыми, ряжевыми и шпунтовыми.
Е.2.7 При слабых грунтах засыпки, с расчетным сопротивлением от 1,2 до 2,0 кгс/см
, на верхней площадке островка для изготовления колодца проектируется покрытие из песчаной подушки толщиной от 0,3 до 0,6 м по контуру ножа.
Е.2.8 Под нож колодца предусматриваются подкладки, размеры и количество которых назначаются из условия, чтобы давление под ними от расчетной нагрузки не превышало 2,0 кгс/см
.
Е.2.9 Расчет шпунтовых ограждений искусственных островков выполняется в соответствии с требованиями раздела 7 по расчетной схеме, показанной на рисунке Е.1г, и с учетом Е.2.10-Е.2.13.
Е.2.10 Глубину забивки шпунта цилиндрического ограждения ниже линии размыва назначают из условий исключения выпирания грунта из-под низа шпунта и вычисляют по формуле
, (Е.2)
где
— расчетное давление от веса засыпки и нагрузки на ней в уровне дна реки, кПа;
— угол внутреннего трения грунта на дне реки.
Е.2.11 Минимальная глубина забивки шпунта, ограждающего островок с прямолинейными сторонами в плане, определяется расчетом на выпирание грунта и устойчивость стенки и в любом случае должна быть не менее 2,0 м ниже линии размыва.
Е.2.12 В цилиндрических ограждениях из шпунта плоского профиля проверяют на разрыв замки по условию
, (Е.3)
где
— расчетное горизонтальное (окружное) усилие в контуре ограждения, кН/м, вычисляемое по формуле
, (Е.4)
где
,
— коэффициент условий работы и коэффициент надежности по назначению, принимаемые по 7.2.9а;
— расчетное сопротивление разрыву при растяжении замков шпунтовых свай плоского профиля, кН/м, вычисляемое по формуле
, (Е.5)
где
— диаметр контура ограждения островка по осевой линии, м;
— интенсивность горизонтального давления грунта на внутреннюю поверхность ограждения на уровне дна водоема с учетом возможного размыва и нагрузки на поверхности островка;
— разрывное усилие замка, кН/м, определяемое для плоских профилей по таблице Е.1;
— коэффициент надежности по материалу, равный 1,3.
Таблица Е.1 — Расчетное сопротивление разрыву
Марка стали |
Разрывное усилие
, кН/м, для профиля ШП1 |
Марка стали |
Разрывное усилие
, кН/м, для профиля ШП1 |
Ст3 |
2500 |
Ст5 |
3500 |
Ст4 |
3000 |
15ХСНД |
3500 |
Е.2.13 При расчете ограждений из шпунта неплоского профиля типа ШК, Ларсен, ПШС растягивающие усилия должны восприниматься объемлющими стальными поясами (обвязками).
Е.3 Закладные крепления
Е.3.1 Закладное крепление стен котлованов проектируется на суходолах в устойчивых неводонасыщенных грунтах (при
>25).
Е.3.2 Закладное крепление, показанное на рисунке Е.2, предусматривается из металлических свай приемлемого сечения, забиваемых в грунт по периметру котлована с необходимым шагом по расчету и закладываемых между ними по мере разработки котлована деревянных, стальных или железобетонных элементов забирки. При необходимости сваи раскрепляются системой металлических или деревянных распорок, или оттяжек, фиксируемых на анкерных сваях или грунтовых якорях с наружной стороны котлована вне призмы обрушения.
|
1 — металлическая двутавровая свая; 2 — элементы забирки
Рисунок Е.2 — Закладное крепление из металлических двутавровых свай
Е.3.3 Внутренние размеры закладного крепления в плане назначаются из условий установки и снятия опалубки железобетонного фундамента опоры.
Е.3.4 Шаг свай, глубина их забивки ниже дна котлована, расположение распорок, размеры сечения свай, а также распорок и досок забирки определяются расчетом на прочность и устойчивость положения.
Е.3.5 Давление от собственного веса грунта и временной нагрузки на призме обрушения определяется по приложению Б.
Е.3.6 Для креплений с двумя и более ярусами распорок по высоте допускается не предусматривать заглубление сваи ниже дна котлована, при этом нижний ярус распорок располагается вблизи подошвы котлована.
Е.3.7 При необходимости расположения распорок выше дна котлована глубина забивки определяется расчетом по Д.2.1-Д.2.4. Усилия в распорках определяются с учетом неразрезности свай.
Расчеты прочности и устойчивости крепления выполняются для каждого этапа устройства и разборки крепления.
Е.3.8 Для креплений с одним ярусом распорок минимальная глубина забивки свай определяется по расчету из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси опирания на крепление.
Расчет выполняется по методике, принятой для расчета шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений по Д.2.1-Д.2.4. При этом величина активного давления учитывается в пределах высоты забирки, включая ширину полки сваи, а пассивное давление — в пределах ширины, равной b+0,3 м, где b — ширина полки сваи в метрах.
Е.3.9 Для креплений, не имеющих распорок, минимальная глубина забивки свай
определяется по расчету на устойчивость, считая ось поворота стенки, расположенной на глубине
от подошвы котлована.
Е.3.10 Величины
и
(заглубление сваи ниже оси поворота) определяются по методике, принятой для расчета шпунтовых стенок согласно 7.2.1-7.2.4. При этом величина активного давления учитывается в пределах высоты забирки, включая ширину полки сваи, а пассивное давление — в пределах расчетной ширины полки свай, равной:
, м, но не более расстояния между сваями, где
b
— ширина полки сваи в метрах.
Е.3.11 Допускается производить расчет свай закладного крепления котлована по СП 24.13330.2011 (приложение В), как для отдельно стоящей сваи с расчетной шириной 1,5b+0,5 м, при этом проверяется соответствие горизонтального давления грунта по формуле (В.7) приложения В.
Е.3.12 Конструкция элементов забирки определяется расчетом на прочность для уровня посередине глубины котлована и для подошвы котлована. При этом во всех случаях толщина деревянных досок принимается не менее 4 см.
Е.3.13 Распорки располагаются по высоте с учетом минимально возможного количества перекреплений при бетонировании фундамента опоры.
При значительной ширине котлованов (более 10 м) с целью сокращения свободной длины распорок применяются дополнительные сваи, забиваемые параллельно основным сваям крепления в их створе.
Е.3.14 На концах свай, используемых в закладных креплениях, предусматривается симметричное заострение под углом 45° с горизонтальным участком стенки на торце от 8 до 10 см. Острие сваи усиливается сварными накладками.
Е.4 Бездонные ящики и водонепроницаемые перемычки
Е.4.1 Съемные и несъемные бездонные ящики для ограждения котлованов опор проектируются, как правило, на водотоках с глубиной до 4 м. В этом случае применяются деревянные или металлические ящики.
Е.4.2 На водотоках с глубиной до 7 м применяются бездонные ящики из понтонов типа КС с ножом в нижней части, показанные на рисунке Е.3. В этом случае предусматривается требование к соединению ножевой и надножевой конструкции, обеспечивающее возможность их разъема без водолазных работ на случай невозможности извлечения ножа.
Также могут применяться бездонные ящики, состоящие из железобетонных плит, устанавливаемых из отдельных элементов на месте и объединенных стальным каркасом аналогично устройству закладного крепления.
Примечание — Бездонные ящики, состоящие из железобетонных тонкостенных конструкций, входящих в состав фундамента, разрабатываются в составе проектной и рабочей документации моста по нормам проектирования мостов.
|
а — устройство тампонажного слоя; б — бетонирование ростверка; 1 — бетонолитная труба; 2 — железобетонный ростверк; 3 — подводный бетон; 4 — понтоны типа КС; 5 — нож
Рисунок Е.3 — Бездонный ящик из понтонов КС
Е.4.3 Конструкция бездонных ящиков проектируется прочной, жесткой и водонепроницаемой. Внутренние размеры ящика в плане (в свету) принимаются с учетом возможных отклонений осей ящика от проектных осей опоры при наводке ящика в условиях течения реки и при всех условиях, не менее чем на 30 см превышающих проектные размеры фундамента. На водотоках, имеющих большие скорости течения, предусматриваются ящики с обтекателями.
Е.4.4 Для деревянных ящиков водонепроницаемая обшивка выполняется из двух слоев досок толщиной не менее 4 см с прослойкой рубероида. Распорки, оставляемые в теле фундамента, устраиваются железобетонными.
В документации предусматриваются требования:
— доски обшивки должны быть тщательно прифугованы и припасованы под конопатку (со стороны давления воды) в три пряди;
— каждый слой после конопатки должен быть просмолен;
— доски для обшивки следует пришивать под углом 45°, используя обшивку в качестве стенки ферм жесткости, поясами которой будут служить брусья каркаса ящика.
Е.4.5 Для облегчения заглубления ящика в грунт внизу его, как правило, предусматривается нож из того же материала, что и ящик. Высота ножа при съемных ящиках принимается равной толщине тампонажной подушки, укладываемой из подводного бетона.
Е.4.6 Бездонные ящики устанавливаются на дно, заранее спланированное до отметки, близкой к проектной (с учетом размыва грунта при опускании и посадке). Для уменьшения притока воды в месте опирания бездонного ящика на дно реки предусматривается обсыпка камнем, укладка мешков с глиной по периметру с внешней стороны, а также укладка изнутри подводного бетона тампонажной подушки.
Е.4.7 Собранный бездонный ящик устанавливают на месте сооружения фундамента, используя его собственную плавучесть или с помощью кранов, судов, барж, а также понтонов КС, обстроенных для опускания ящика в проектное положение.
При использовании понтонов установка ящика в проектное положение по высоте осуществляется балластировкой понтонов.
Примечание — Бездонные ящики, состоящие из отдельных железобетонных тонкостенных конструкций, собираются на месте сооружения фундамента.
Е.4.8 Для погружения на дно и для предотвращения всплытия деревянного бездонного ящика при подъеме уровня воды в акватории применяется пригруз ящика, величина которого определяется расчетом при коэффициенте надежности
=1,2.
Е.4.9 При ограждении для устройства плит высоких ростверков применяются перемычки из металлических щитов, стальных шпунтин и понтонов типа КС.
Е.4.10 Для конструкций перемычек, обеспечивающих сооружение плит ростверков, расположенных в воде выше поверхности грунта, предусматривается деревянное, деревометаллическое или железобетонное днище с отверстиями для пропуска свай или оболочек, показанное на рисунках Е.4 и Е.5. Диаметр отверстий должен превышать наружный диаметр сваи или оболочки от 4 до 5 см.
|
1 — тело опоры; 2 — ростверк; 3 — тампонажная бетонная подушка; 4 — оболочка; 5 — бетонное заполнение; 6 — деревянное днище; 7 — стальные щиты; 8 — приспособление для подвешивания ограждения на оболочке; 9 — устройство для подвешивания на забетонированной опоре; 10 — гидравлический домкрат
Рисунок Е.4 — Металлическое щитовое ограждение ростверка
|
1 — понтоны типа КС; 2 — днище; 3 — тампонажная бетонная подушка; 4 — распорное крепление; 5 — оболочки
Рисунок Е.5 — Перемычка из понтонов
Е.4.11 Зазоры в местах соединения днища водонепроницаемой перемычки со стенами колодцев (оболочек) уплотняются резиновыми шлангами, пеньковыми канатами, деревянными кружалами, мешками с песком или подводным бетоном.
Е.4.12 При расстоянии от дна водотока до низа плиты ростверка, равном от 3 до 5 м, уточняется целесообразность устройства перемычки до дна с устройством подсыпки из песка или щебня на высоту от дна до плиты ростверка.
Е.4.13 Щиты перемычки или понтоны опираются на днище. Днище прикрепляется к распорно-направляющему каркасу.
Для уменьшения сцепления щитов с тампонажным слоем подводного бетона предусматривается обмазочная изоляция. Стыки щитов или понтонов герметизируются резиновыми прокладками.
Е.4.14 При проектировании перемычек из понтонов в конструкции днища предусматриваются устройства, позволяющие отсоединять понтоны под водой.
Е.4.15 Распорные крепления перемычек и ящиков, воспринимающие давление воды, следует по возможности одновременно использовать в качестве направляющих устройств для погружения оболочек, а также несущих элементов рабочих подмостей.
Е.4.16 При сооружении фундаментов опор в водотоках с применением опускных колодцев используется устройство инвентарных металлических форшахт, демонтируемых после выведения тела опоры выше уровня воды. Для круглых в плане колодцев безростверковых опор применяются форшахты в виде обечаек из листовой стали толщиной от 6 до 12 мм с внутренними распорными креплениями, установленными с шагом от 1 до 2 м, показанные на рисунке Е.6.
|
1 — колодец; 2 — обшивка ограждения; 3 — распорные крепления; 4 — резиновый уплотнитель
Рисунок Е.6 — Стальное ограждение верхней части круглого колодца
Е.4.17 При конструировании съемных распорных креплений учитывается последовательность их разборки или перестановки по мере бетонирования плиты и тела опоры.
Е.4.18 Для бездонных ящиков и водонепроницаемых перемычек выполняются следующие расчеты:
— прочности и устойчивости формы под воздействием гидростатического давления воды, давления подводного бетона фундаментной подушки при укладке и собственного веса рассчитываемой конструкции;
— остойчивости и плавучести при подаче на плаву к месту опускания и устойчивости против опрокидывания после установки ящика или перемычки на дно, расчет пригруза в случае необходимости;
— прочности при установке ящика или перемычки краном;
— мощности буксиров, лебедок и якорного закрепления при транспортировке и опускании ящика или перемычки на дно;
— устойчивости против всплытия при откачке воды.
Е.5 Направляющие каркасы
Е.5.1 Для обеспечения проектного положения погружаемых свай, оболочек и шунта копрами, а также при бескопровой бойке предусматриваются направляющие каркасы, конструкция которых определяется типом сооружения и местными условиями.
Е.5.2 Направляющие каркасы проектируются одновременно в качестве распорных креплений ограждений котлована и для рабочих площадок при производстве работ по погружению свай и оболочек.
Е.5.3 Направляющие каркасы проектируются из дерева, из неинвентарного металла и, при соответствующем обосновании, из инвентарных конструкций.
Е.5.4 Применение каркасов разового использования, остающихся в бетоне фундаментной плиты, допускается в случаях включения их в работу основной конструкции опоры в качестве жесткой арматуры.
Е.5.5 Направляющие каркасы предусматриваются одноярусными, двухъярусными или многоярусными решетчатыми горизонтальными плоскостями с ячейками для пропуска свай или оболочек. Плоскости объединяются системой вертикальных, горизонтальных и диагональных связей в неизменяемую пространственную конструкцию.
Е.5.6 Одноярусные каркасы применяются при погружении свай и вертикальных оболочек на суходолах или водотоках со скоростью течения менее 1 м/с и незначительной глубиной воды. Материал и конструкция одноярусных каркасов принимаются по расчетам.
Е.5.7 На водотоках со скоростью течения воды более 1 м/с, а также при погружении наклонных свай и оболочек предусматриваются двухъярусные или многоярусные каркасы.
Е.5.8 Схема направляющих каркасов из деревянных элементов показана на рисунке Е.7.
|
1 — сваи;
2 — поперечные связи
Рисунок Е.7 — Направляющий каркас из деревянных элементов
Е.5.9 Расстояние между плоскостями каркаса при погружении свай без копрового прохода принимается в пределах 3,0 м.
Е.5.10 Для облегчения установки, а также предохранения оболочек от повреждения металлическими элементами в ячейках каркаса предусматриваются направляющие деревянные брусья или специальные антифрикционные материалы, показанные на рисунке Е.8.
|
1 — металлические элементы; 2 — направляющие деревянные брусья; 3 — оболочки; 4 — болты
Рисунок Е.8 — Направляющий каркас из металлических элементов
Е.5.11 Кольцевой зазор между оболочками и направляющими брусьями принимается равным от 2 до 3 см.
Е.5.12 Для сооружения каркасов предусматриваются указания по выверке положения и решения по жесткому закреплению их во время забивки.
Е.5.13 При необходимости направляющие каркасы проектируются:
— устанавливаемыми на деревянные сваи (на суходолах);
— подвешиваемыми на маячные сваи и дополнительно расчаливаемыми тросами с натяжными приспособлениями не менее чем к четырем жестким якорям (на водотоках).
Е.5.14 Каркасы для русловых опор в собранном виде закрепляются в проектном положении, например, на сваях-шпильках, заранее закрепленных на каркасе и опускаемых на дно на месте его установки.
Е.5.15 Каркасы кроме своего прямого назначения могут служить несущей конструкцией для установки на них сваебойного и бурового оборудования.
Е.5.16 Конструкция каркаса рассчитывается на прочность и устойчивость положения при действии следующих нагрузок:
— от собственного веса при установке;
— от веса сваебойного или бурового оборудования;
— возникающих при установке в проектное положение наклонных свай;
— возникающих при установке в проектное положение вертикальных свай (в этом случае горизонтальные усилия принимаются равными 0,03 веса сваи с направлением в любую сторону и приложенными в любом ярусе каркаса);
— усилия давления грунта и воды, передаваемые от шпунта (при использовании направляющего каркаса одновременно в качестве распорных креплений ограждений котлована);
— усилия отжатия при забивке или вибропогружении свай (свай-оболочек), принимаемые равными 0,002
кН, где
— расчетная энергия удара кН·см;
— воздействие водного потока (для плавучих направляющих каркасов);
— воздействие ветра.
Е.6 Устройства, используемые при бурении скважин, погружении свай, столбов, оболочек
Е.6.1 Для работы машин и оборудования, используемого при бурении скважин и погружении свай, оболочек, столбов, применяются подкопровые мосты и подмости.
Примечания
1 Проектирование плашкоутов для копров и буровых машин, копров на рельсовом ходу и подкопровых мостов предусмотрено 10.8.
2 Способы установки копров на льду предусмотрены в 9.7.
Е.6.2 Подкопровые мосты оборудуются по концам упорами и концевыми выключателями. Тележки моста должны иметь стопорные устройства.
Е.6.3 Подмости для установки копров и подкрановых мостов рассчитываются с учетом собственного веса, ветровой нагрузки, инерционных сил торможения самоходного копра или тяговых усилий перемещения копров, усилий, возникающих при вращении копров или буровых установок.
Е.6.4 Давление от копра на подкопровый мост и подмости определяется для рабочего состояния при скорости ветра 15 м/с и нерабочего при ветре расчетной интенсивности. Положение стрелы принимается вертикальным или наклонным.
Е.6.5 Отдельные балки подкопрового моста объединяются связями, обеспечивающими устойчивость формы и положения. Балки рассчитываются на восприятие поперечных усилий, возникающих при повороте копра или крана и от воздействия ветровой нагрузки.
Е.6.6 Реактивный момент
, действующий на копровую тележку, при вращении поворотной платформы копра (крана) определяется в соответствии с 5.3.4.
Примечание — При установке на копровой тележке буровых станков, погружающих обсадные трубы, реактивный момент, действующий на тележку, принимается по паспортным данным бурового станка.
Е.6.7 Реактивный момент, передающийся на мост в виде пары сил, Н, направленных поперек оси пути, определяется по формуле
, (Е.6)
где
— расстояние между центрами тележек (ползунов) вдоль оси пути, м.
Е.6.8 Инерционные нагрузки и нагрузки от вращения платформы принимаются в соответствии с 5.3.4.
Е.6.9 Подмости проектируются с жесткостью, гарантирующей устойчивость копра или буровой установки при работе. Для повышения горизонтальной жесткости, предотвращающей раскачивания, предусматривается установка связей между балками ростверка и сваями подмостей при глубине воды более 2 м.
Е.6.10 При опирании подмостей или подкранового моста на шпунтовое ограждение предусматривается повышение его горизонтальной жесткости путем приварки элементов верхнего яруса распорного крепления к шпунтинам и создания таким образом жесткого диска.
Е.7 Вспомогательные устройства для укладки подводного бетона
Е.7.1 При проектировании вспомогательных устройств для укладки подводного бетона методом ВПТ в документации приводится:
— толщина слоя подводного бетона, определяемая расчетом, но не менее 1 м;
— схема расположения бетонолитных труб;
— конструкция бетонолитной трубы с загрузочным бункером на трубе и пробками;
— конструкция подмостей для навешивания, подъема и опускания труб и размещения оборудования, а также подмостей для размещения персонала.
Е.7.2 На верхнем конце бетонолитной трубы предусматривается бункер объемом не менее 1,5 объема трубы и не менее 2 м
.
Е.7.3 Для стенок бункера применяется листовая сталь толщиной не менее 4 мм. Угол наклона листов нижней части бункера к горизонтали должен быть не менее 45°. Один бункер применяется для 1-3 бетонолитных труб.
Е.7.4 Трубы используются со стенками от 4 до 5 мм, а при вибрационной укладке — от 6 до 10 мм.
Е.7.5 Часть трубы на высоту, равную толщине слоя бетона плюс 1 м, составляется из звеньев длиной 1 м.
Е.7.6 Звенья труб соединяются замками или фланцами с уплотнительными прокладками из листовой резины или паранита толщиной 6 мм.
Е.7.7 Для случая, если размеры и вес бетонолитной трубы ограничивают объем бункера, а также для улучшения условий подачи бетона предусматривается устраивать вертикально над бункером дополнительный бункер емкостью от 2 до 5 м
с затвором.
Е.7.8 Бетонолитные трубы с бункером вывешиваются на опорных пакетах, опирающихся либо на стенки обсадной трубы, либо на раму для бетонирования тампонажной подушки. Подъемка бетонолитных труб с бункером производится краном, буровой установкой и т.п.
При этом должны быть выполнены следующие условия:
— общая высота подъема трубы должна быть не менее длины звена бетонолитной трубы плюс 1 м;
— прочность опорных пакетов должна быть рассчитана на нагрузку, равную сумме нагрузок от веса труб с приемным бункером, заполненным бетоном, и нагрузки от людей на подмостях приемного бункера;
— грузоподъемность подъемного оборудования должна соответствовать сумме усилий от веса труб с приемным бункером, заполненным бетоном, и сил трения, возникающих при извлечении труб из уложенного бетона.
Е.7.9 Количество бетонолитных труб назначается из условий:
а) зоны действия соседних труб должны перекрывать друг друга от 10% до 20% радиуса действия труб;
б) расчетный радиус действия трубы
, м, должен удовлетворять условию
, (Е.7)
где
— показатель подвижности бетонной смеси в часах, принимаемый не менее от 0,7 до 0,8 ч;
— интенсивность бетонирования, м
/м
·ч (для водозащитных подушек в котлованах и опускных колодцев принимается
0,3 м
/м
·ч).
Места установки труб определяются с учетом препятствий в виде забитых свай или оболочек и указаний в проекте производства работ.
Е.7.10 Для укладки бетонной смеси в котлованы и опускные колодцы применяются бетонолитные трубы диаметром от 200 до 300 мм, в зависимости от требуемой интенсивности бетонирования: при 11 м
/ч — 200 мм; при 17 м
/ч — 250 мм; при 25 м
//ч — 300 мм.
Е.7.11 Бетонолитные трубы, устанавливаемые в оболочках, проектируются с направляющими устройствами — фонарями, расположенными друг от друга на расстоянии не менее 3 м и обеспечивающими центрирование трубы.
Примечание — В верхней части каждого звена должны быть приварены скобы диаметром 25 мм для фиксации положения трубы в процессе заполнения приемного бункера.
Е.7.12 Сечение бетонолитной трубы и конструкция стыков звеньев проверяются расчетом на усилия, возникающие при подъеме из горизонтального положения в вертикальное, и на нагрузки от веса бетона и усилий выдергивания в рабочем положении.
Е.7.13 У приемных бункеров проектируются площадки с перилами для размещения рабочих, принимающих бетон. При разности уровней затвора бадьи с бетоном и бункера более 1,5 м устанавливаются звеньевые хоботы.
Е.7.14 Для определения нагрузки на стрелу крана, поднимающего бетонолитную трубу, учитывается:
— нагрузка от веса труб и бункера с бетоном должна приниматься с динамическим коэффициентом 1,2 при весе меньше 3 т и 1,1 — при большем весе;
— усилия выдергивания бетонолитных труб из свежеуложенной бетонной смеси принимаются равными 3F, Н,
где
F
— площадь соприкасающихся поверхностей трубы и бетона, м
.
Е.7.15 При бетонировании скважины глубиной более 30 м в дополнение к скользящим пробкам применяется стальная пробка, показанная на рисунке Е.9а, которая подвешивается на стальном тросе к крюку крана или буровой машины в устье воронки на глубину не более внутреннего диаметра трубы. Стальная пробка при необходимости может применяться и в других случаях бетонирования методом ВПТ.
Е.7.16 Для предохранения бетонной смеси от воды при бетонировании скважины глубиной до 30 м, а также тампонажной подушки предусматривается укладка скользящей пробки из мешковины, пакли, мешков с опилками в устье бункера, заполняемого первой порцией бетонной смеси.
|
а — стальная пробка; б — схема установки пробок; 1 — листовая резина; 2 — направляющие дужки; 3 — стальная пробка; 4 — подвес стальной пробки; 5 — бетон; 6 — скользящая пробка; L — глубина установки стальной пробки
Рисунок Е.9 — Схема установки скользящей и стальной пробки в устье бункера над бетонолитной трубой
Приложение Ж
(обязательное)
Определение моментов инерции плавучей опоры из понтонов КС
Ж.1 Для расчетов плавучей опоры применяются схемы плашкоутов (таблица Ж.1) в зависимости от условий их балластировки водой.
Таблица Ж.1 — Моменты инерции плавучей опоры из понтонов КС
Схема плашкоута опоры |
Моменты инерции площади плашкоута |
|
При балластировке понтонов наливом воды насосами (балластируемые понтоны заштрихованы). Момент инерции при определении крена
. Момент инерции при определении дифферента
|
|
При балластировке понтонов через донные отверстия (балластируемые понтоны заштрихованы). Момент инерции при определении крена
. Момент инерции при определении дифферента
, где
при условии разобщения воздухопроводов, идущих к понтонам |
Примечание — В настоящей таблице применены следующие обозначения:
и
— размеры понтона соответственно вдоль оси
и оси
;
и
— число понтонов соответственно вдоль оси
и оси
;
— общее количество балластируемых понтонов в опоре;
— площадь поверхности водного балласта в одном понтоне, м
;
и
— моменты инерции площади
относительно собственных осей
и
, параллельных соответствующим осям плашкоута опоры;
и
— расстояние от центра тяжести площади
* каждого балластируемого понтона соответственно до оси наклонения
и
;
— коэффициент, учитывающий влияние разобщения балластируемых понтонов от воздухопроводной сети, при сообщении внутреннего пространства понтонов с наружным воздухом
=1;
— разность уровней воды внутри понтона и снаружи для рассматриваемого положения плавучей опоры, м;
— высота надводного борта для рассматриваемого положения плавучей опоры, м (при отстое плавучей опоры воздуховодную сеть рекомендуется держать разобщенной). |
Ж.1.1 Значения коэффициента
в зависимости от
и
показаны в графике рисунка Ж.1.
|
1-1 — линия
для понтонов КС, поставленных плашмя,
2-2 — линия
для понтонов КС, поставленных на ребро,
Рисунок Ж.1 — График коэффициента влияния разобщения воздухопровода для понтонов H=1,8 м и H=3,6 м
Приложение И
(обязательное)
Определение в плавучих опорах дополнительных изгибающих моментов и поперечных сил от волновой нагрузки
Дополнительный волновой изгибающий момент
, кН, вычисляют по формуле
, (И.1)
где
— коэффициент полноты водоизмещения;
— ширина плашкоута в уровне ватерлинии по миделю, м;
— длина плашкоута в уровне ватерлинии, м;
— расчетная высота волны во время перевозки пролетных строений, м.
Расчетная высота волны должна назначаться на основании данных местного пароходства, относящихся к району перемещения плавучих опор при строительстве данного моста, и приниматься не менее 0,6 м.
Коэффициент
вычисляют по формуле
. (И.2)
Коэффициент
в зависимости от длины судна
принимается равным:
— 0,0123 — при длине судна 20 м;
— 0,0101 — при длине судна 40 м;
— 0,0085 — при длине судна 60 м;
— 0,0061 — при длине судна 100 м.
При промежуточных значениях
коэффициент
определяется по интерполяции.
Коэффициент
вычисляют по формуле
, (И.3)
где
— осадка судна носом, м.
Эпюра дополнительного волнового изгибающего момента
показана на рисунке И.1.
|
Рисунок И.1 — Эпюра момента
от волновой нагрузки
Дополнительную волновую перерезывающую силу
, тс, вычисляют по формуле
. (И.4)
Эпюра дополнительной волновой перерезывающей силы
показана на рисунке И.2.
|
Рисунок И.2 — Эпюра поперечной силы
от волновой нагрузки
Приложение К
(справочное)
Примерные схемы спуска плашкоутов на воду
К.1 Схемы спуска на воду плашкоута H=1,8 м и H=3,6 м показаны на рисунках К.1-К.6.
|
Рисунок К.1 — Начало движения плашкоута H=1,8 м
|
Примечание — Давление заднего конца плашкоута на стапель
достигает максимального значения.
Рисунок К.2 — Всплытие плашкоута
|
Примечание — Плашкоут отделился от спускового устройства и свободно плавает.
Рисунок К.3 — Задний конец плашкоута H=1,8 м проходит над порогом
|
Рисунок К.4 — Начало движения плашкоута H=3,6 м
|
Примечание — Давление заднего конца плашкоута на стапель
достигает максимального значения.
Рисунок К.5 — Всплытие плашкоута
|
Примечание — Плашкоут отделился от спускового устройства и свободно плавает.
Рисунок К.6 — Задний конец плашкоута H=3,6 м проходит над порогом
Примечание к рисункам К.1-К.6 — На рисунках применены следующие обозначения:
— длина подводной части спусковых дорожек, м;
— глубина воды на пороге при расчетном горизонте воды в период спуска плашкоута, м;
— осадка свободно плавающего плашкоута, м;
— глубина воды в реке в месте спуска плашкоута на воду,
0,20, м;
— осадка переднего конца плашкоута в момент всплытия (при
);
— путь, пройденный передним концом плашкоута от момента, когда передний конец плашкоута пересекает плоскость уреза воды, до момента всплытия;
— сила плавучести, т (гидростатическая сила, действующая на подводную часть плашкоута).
К.2 Технические требования:
— спусковые дорожки должны быть параллельны;
— рельсы спусковых дорожек не должны иметь неровностей, мешающих движению;
— рельсы спускового устройства и скользуны перед спуском покрываются смазкой;
— сдвиг с места производится при помощи реечных домкратов.
Приложение Л
(обязательное)
Общие требования к материалам для проектирования стальных конструкций
Л.1 Сварные и несварные стальные конструкции либо их элементы, работающие в различных условиях, подразделяют на четыре группы.
Группа 1 — Сварные конструкции* или их элементы, работающие в особо тяжелых условиях, в том числе максимально стесняющих развитие пластических деформаций, или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических**, вибрационных или подвижных нагрузок (балки крановых путей; балки рабочих площадок; балки путей подвесного транспорта; элементы конструкций эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузки от подвижных составов; главные балки и ригели рам при динамической нагрузке; пролетные строения галерей; фасонки ферм).
________________
* Конструкция или ее элемент считаются имеющими сварные соединения, если они расположены в местах действия значительных расчетных растягивающих напряжений (
;
или
) либо в местах, где возможно разрушение сварного соединения, например, из-за значительных остаточных напряжений, что может привести к непригодности к эксплуатации конструкции в целом.
** Конструкции относятся к подвергающимся воздействию динамических нагрузок, если их расчет производится с использованием динамических коэффициентов.
Группа 2 — Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке при наличии растягивающих напряжений (фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий; косоуры лестниц и другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы), а также конструкции и их элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений.
Группа 3 — Сварные конструкции либо их элементы, работающие при статической нагрузке, преимущественно на сжатие (колонны; стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; конструкции, поддерживающие технологическое оборудование; вертикальные связи по колоннам с напряжениями в расчетных сечениях связей свыше 0,4
, анкерные, несущие и фиксирующие конструкции), а также конструкции и их элементы группы 2 при отсутствии сварных соединений.
Группа 4 — Вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в группе 3; лестницы; трапы; площадки; ограждения; вспомогательные элементы сооружений и т.п.); сооружения класса КС-1 (см. ГОСТ 27751), здания, в которых не предусматривается постоянное пребывание людей (мобильные сборно-разборные и контейнерного типа, временные склады и сооружения с ограниченным сроком службы, шпунтовые ограждения котлованов, временные опоры и т.п.), а также конструкции и их элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.
Примечания
1 При назначении стали для конструкций зданий и сооружений класса КС-3 (см. ГОСТ 27751) номер группы конструкций следует уменьшать на единицу (для групп 2-4).
2 При толщине проката
>40 мм номер группы конструкций следует уменьшать на единицу (для групп 2-4); при толщине проката
6 мм — увеличивать на единицу (для групп 1-3).
Л.2 Показатели ударной вязкости проката и труб приведены в таблице Л.1, требования по химическому составу сталей приведены в таблицах Л.2 и Л.3.
Таблица Л.1 — Показатели ударной вязкости проката и труб
Испол- нение |
Группа конст- |
Нормативное сопротивление стали, Н/мм
|
||||||||
конст- рукций |
рукций |
<290 |
290
<390 |
390
<440 |
440
<540 |
540 |
||||
Показатели
ударной вязкости KCV, Дж/см
|
||||||||||
при температуре испытаний на ударный изгиб, °С |
||||||||||
+20 |
0 |
-20 |
-40 |
-40 |
-60 |
-40 |
-60 |
-60 |
||
Обычное |
1; 2; 3 |
— |
34 |
34 |
+ |
34 |
+ |
66/34
|
40 |
66 |
4 |
+
|
34
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
|
Северное, зона А |
1 |
— |
— |
— |
34 |
34 |
+ |
66/34
|
+ |
66 |
2; 3 |
— |
34 |
34 |
+ |
34 |
+ |
66/34
|
+ |
66 |
|
4 |
— |
34 |
34
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
|
Северное, зона Б |
1; 2; 3 |
— |
— |
— |
34 |
— |
34 |
— |
66/34
|
66 |
4 |
— |
— |
34 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
— |
|
Нормы устанавливаются на основании испытаний на ударный изгиб образцов с острым V-образным надрезом проката с толщиной не менее 5 мм и труб с толщиной стенки не менее 5 мм. В случае толщины элемента менее 5 мм проведение испытаний не требуется.
В листовом прокате испытываются поперечные образцы, в широкополосном универсальном, фасонном, сортовом прокате, в трубах и профилях — продольные.
В электросварных трубах нормы распространяются на ударную вязкость основного металла, металла сварного шва и границы сплавления.
Числитель — нормативные значения для листовой стали и труб; знаменатель — для фасонного проката.
Применяются стали С235 без гарантий по ударной вязкости.
Для сооружений с ограниченным сроком службы и пребыванием в них людей. Примечания 1 Знак «-» означает, что применение стали с такими гарантиями не допускается. 2 Знак «+» — допускается использовать фактические результаты механических свойств в поставленной партии проката при нормативных значениях KCV
, KCV
-KCV
34 Дж/см
, а для сталей с
440 Н/мм
при KCV
-KCV
66/34 Дж/см
. |
Таблица Л.2 — Требования по химическому составу
Нормативные сопротивления стали, Н/мм
|
Содержание элементов
, %, не более |
, %, не более |
||
C |
P |
S |
||
<290 |
0,22 |
0,040 |
0,025 |
— |
290
<390 |
0,14 |
0,025 |
0,025 |
0,45 |
390
<540 |
0,12 |
0,017
|
0,010
|
0,46 |
540
<590 |
0,13 |
0,015 |
0,010 |
0,47 |
590 |
0,15 |
0,015 |
0,004 |
0,60 |
Предельные отклонения по химическому составу в готовом прокате принимаются по СП 16.13330.2017 (табл.В.2).
0,020%.
0,020%. Примечания 1 Углеродный эквивалент
, %, вычисляют по формуле
, где
,
,
,
,
,
,
,
,
,
— массовые доли элементов, %. 2 Для сталей с нормативным сопротивлением 290
<390 Н/мм
допускается повышение содержания углерода до 0,17%. 3 Для двутавров с параллельными гранями полок принимают содержание углерода в соответствии с ГОСТ Р 57837 для сталей С345-1 и С355-1 — до 0,18%; стали С390 — до 0,16%; стали С440 — до 0,17%. |
Л.3 Для конструкций групп 1-4 допускается применять также марки сталей, перечисленные в таблице Л.3.
Таблица Л.3 — Марки сталей для конструкций групп 1-4
Исполнение конструкций |
Вид проката |
Толщина проката, мм |
Марка и категория стали |
Нормативный документ |
Обычное |
Листовой |
8-14 |
15ХСНД |
ГОСТ Р 55374 |
10ХСНД |
ГОСТ 6713 |
|||
16-50 |
15ХСНД-2 |
ГОСТ Р 55374 |
||
16-40 |
10ХСНД-2 |
ГОСТ 6713 |
||
8-50 |
15ХСНДА-2 10ХСНДА-2 |
[16] |
||
Фасонный |
8-32 |
15ХСНД |
ГОСТ Р 55374 |
|
8-14 |
10ХСНД |
ГОСТ 6713 |
||
8-32 |
09Г2С-12 |
ГОСТ 19281 |
||
09Г2СД-2 |
ГОСТ Р 55374 |
|||
Листовой, сортовой, фасонный, |
4-60 |
09Г2С-12 |
ГОСТ 19281 |
|
трубы, гнутые профили |
09Г2СД-12 |
ГОСТ 14637 |
||
Ст3сп, пс-5,6 |
ГОСТ 535 |
|||
Ст3пс2 |
ГОСТ 1050 ГОСТ 380 ГОСТ 27772 |
|||
Северное, зона А |
Листовой |
8-40 |
15ХСНД-2 |
ГОСТ Р 55374 |
15ХСНД-3 10ХСНД-2 10ХСНД-3 |
ГОСТ 6713 |
|||
8-50 |
15ХСНДА-3 10ХСНДА-3 |
[16] |
||
Фасонный |
8-32 |
15ХСНД-2 |
ГОСТ Р 55374 |
|
8-14 |
10ХСНД-2 |
ГОСТ 19281 |
||
09Г2С(Д)-14 09Г2СД-3 |
ГОСТ Р 55374 |
|||
Листовой, фасонный, сортовой, круглые трубы |
4-60 |
09Г2С-13 09Г2СД-13 |
ГОСТ 19281 |
|
Северное, зона Б |
Листовой |
8-40 |
10ХСНД-3 |
ГОСТ 6713 ГОСТ Р 55374 |
Фасонный |
8-32 |
15ХСНД-3 |
ГОСТ 19281 |
|
8-14 |
10ХСНД-3 09Г2СД-15 |
|||
Листовой, фасонный, сортовой, |
4-60 |
09Г2С-15 |
ГОСТ Р 55374 |
|
круглые трубы |
09Г2СД-15 |
ГОСТ 19281 |
Л.4 В сооружениях всех назначений обычного и северного исполнения А и Б допускается применять уголки по ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510 без термообработки — прокат категории I по ГОСТ 6713 при условии выполнения требований по ударной вязкости: для зоны А при температуре ниже минус 40°С до минус 50°С включительно и плюс 20°С после механического старения, а для зоны Б — при температуре ниже минус 50°С и минус 20°С после механического старения.
Л.5 В конструкциях северного исполнения А и Б допускается применять двутавры, тавры и швеллеры без термообработки при условии выполнения требований по ударной вязкости при температуре минус 60°С и минус 70°С соответственно.
Допускается применение других марок сталей по своим характеристикам, соответствующим требованиям таблиц в случае проведения для них комплексных исследований свариваемости в соответствии с требованиями [18].
Библиография
[1] |
Приказ Министерства транспорта РФ от 19 января 2018 г. N 19 «Об утверждении Правил плавания судов по внутренним водным путям» |
|
[2] |
ОДМ 218.6.019-2016 |
Рекомендации по организации движения и ограждению мест производства дорожных работ |
[3] |
ЕН 12063:2009* |
Выполнение специальных геотехнических работ. Шпунтовые стены (Execution of special geotechnical work — Sheet-pile walls) |
[4] |
Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 ноября 2020 г. N 461 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» |
|
[5] |
СП 12-103-2002 |
Пути наземные рельсовые крановые. Проектирование, устройство и эксплуатация |
[6] |
РД 10-138-97 |
Комплексное обследование крановых путей грузоподъемных машин. Часть 1. Общие положения. Методические указания |
[7] |
РД 22-28-35-99 |
Конструкция, устройство и безопасная эксплуатация рельсовых путей башенных кранов |
[8] |
ОСТ 36-132-86 |
Лестницы монтажные приставные. Типы. Конструкция и размеры |
[9] |
РД 31.31.55-93 |
Инструкция по проектированию морских причальных и берегоукрепительных сооружений |
[10] |
ПМП-91 |
Пособие к СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки |
[11] |
ОСТ 36-128-85 |
Устройства и приспособления монтажные. Методы расчета и проектирования |
[12] |
ОДН 218.010-98 |
Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледовых переправ |
[13] |
РД 31.11.21.16-2003 |
Правила безопасности морской перевозки грузов |
[14] |
СП 53-102-2004 |
Общие правила проектирования стальных конструкций |
[15] |
СТО 36554501-062-2019 |
Конструкции стальные. Изготовление и контроль качества |
[16] |
ВСН 490-87 |
Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки |
[17] |
СТО 13657842-1-2009 (Изм. N 2) |
Прокат конструкционный низколегированных марок стали для мостостроения. Общие технические требования |
[18] |
СТО-ГК «Трансстрой»-012-2018 |
Конструкции стальные мостов. Заводское изготовление. Технические условия |
УДК 624.05:006.354 |
ОКС 93.040 |
Ключевые слова: мосты, проектирование, строительство, сооружения, устройства, специальные, вспомогательные, требования, нагрузки, основания, фундаменты, шпунтовые ограждения, перемычки, островки, крепления, ящики, эстакады, мостики, ледорезы, карчеотбойники, причалы, якоря, укрытия, подмости, опоры, пирсы, плашкоуты, платформы плавучие, краны, конструкции деревянные, железобетонные, стальные |