06 - 04 - 2020
SOFiSTiK – универсальный программный комплекс, использующий метод конечно-элементного анализа
Сбор нагрузок и расчет по грунту фундаментов опор автодорожных, железнодорожных и пешеходных мостов
ООО Малое инновационное предприятие Технопарк МАДИ

Старые мостовые нормы и технические указания по проектированию и строительству мостовых сооружений

Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию для студ. спец. 291000, 291100

88
5-7433-1265-6
Сарат. гос. техн. ун-т
Саратов
2004
624.2/8(075.8)
Просмотров: 1669
Пользовательский рейтинг: / 
ХужеЛучше 

Описание

Содержит краткую историю развития и совершенствования технических нормативов, используемых при проектировании, строительстве, диагностике и эксплуатации транспортных сооружений, разработке проектов их ремонта и реконструкции. Рассмотрены вопросы развития расчетов мостовых сооружений, изменения с течением времени требований к металлу, бетону, железобетону и современным материалам в мостостроении.

Предназначается для студентов вузов, обучающихся по специальности 291100 «Мосты и транспортные тоннели» направления подготовки дипломированных специалистов «Транспортное строительство».

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Краткий исторический обзор развития отечественного мостостроения

2. Габариты мостов

3. Нормы временных подвижных нагрузок

4. Учет динамического воздействия подвижных нагрузок

5. Горизонтальные нагрузки, действующие на мосты

6. Краткие сведения о металле, используемом для мостов

7. Краткие сведения о бетоне и арматурной стали, используемых в мостах

8. Подмостовые габариты

Литература


ВВЕДЕНИЕ

Основная миссия инженера-строителя мостов, дорог, тоннелей, промышленных и гражданских зданий и сооружений в нашем материальном мире заключается в обеспечении надежности этих сооружений, достаточной их устойчивости к воздействию множества естественных и искусственных факторов. Но это половина правды об инженерах. Другая половина состоит в том, что все это должно быть сделано при минимальном расходе времени, труда, материалов, энергии, короче говоря, при максимальной экономии средств. Ибо не так уж трудно выстроить одно двадцатиэтажное сооружение так, чтобы оно не упало, трудно построить много таких сооружений. Всякий перерасход материалов, всякая перестраховка или нерациональность, которые иногда могут быть допустимы для уникальных сооружений, являются пагубными в условиях массового строительства, поскольку могут свести на нет весь его смысл. Иначе говоря, экономичное, рациональное и всесторонне обоснованное решение позволяет скопить достаточный капитал и вложить его в массовое строительство. И именно инженеру принадлежит здесь ведущая роль - ведь только он может доказать, что при данной степени экономичности конструкция обладает необходимой надежностью, что именно столько требуется данного материала, что именно такими методами следует возводить сооружение, чтобы застраховать это творение рук человека от различных - реальных или возможных опасностей.

Но, при всей своей важности и необходимости едва ли массовое строительство является истинным полем деятельности инженера. Истинное поле деятельности инженера, область проявления его таланта, область, где он сможет приложить все свои знания и фантазию - это уникальные сооружения. Это, например, мосты, перекрывающие без промежуточных опор пролеты в сотни метров и даже в несколько километров. Невидимый конфликт между силами гравитации и конструкцией, который в обычном строительстве является не таким острым, здесь достигает своего апогея. Внутренние силы стремятся разорвать связи в конструкции, разрушить материал, из которого она выполнена. И только хороший инженер может правильно дозировать количество, форму и структуру материала, чтобы сооружение в конечном счете вышло победителем из любого столкновения со слепыми силами природы и оставалось победителем в течение всего срока существования сооружения.

Стихийные бедствия и различные аварийные ситуации редко возникают в правильно запроектированных, построенных и эксплуатируемых конструкциях, в некоторых счастливых ситуациях их может не быть в течение всего периода существования сооружения. Но это не означает, что в этих условиях конструкция отдыхает. Наоборот! Любое сооружение ежедневно, ежечасно, в течение всей своей жизни подвергается «дежурным» нагрузкам, которые являются для него неизбежными. Эти действующие на сооружение нагрузки имеют естественное стремление двинуться вниз по наиболее прямому пути - по вертикали, что в переводе на обычный язык означает обрушение, катастрофу. Только рациональная и целесообразная конструкция сооружения сдерживает это катастрофическое стремление вниз и подобная борьба конструкции с нагрузками продолжается без устали дни, годы, а если повезет, то и столетия. Можно сказать, что конструкция - это денно и нощно напряженная мышца, которая должна быть неутомимой. Ведь нетрудно представить, что будет, если эта мышца, удерживающая тысячи тонн, .устанет и расслабится.

Разумеется, эта мышца - конструкция в обычных условиях не является максимально напряженной. И это логично, ибо она должна беречь силы для экстренных, особенно тяжелых состояний. При нормальных эксплуатационных условиях основной воздействующей силой оказывается масса самого сооружения и той полезной нагрузки, для восприятия которой и было построено сооружение (в случае моста это подвижная нагрузка -автомобили, поезда). Напряжения в этом случае значительно ниже предельных прочностных возможностей материала, из которого изготовлена конструкция. Своеобразными приливами и отливами напряжений в отдельных своих элементах несущая система сооружения реагирует, на усиление и ослабление нагрузок. В определенный момент все нагрузки могут одновременно подействовать на конструкцию, напряжения при этом резко возрастают, а мышца конструкции оказывается в опасно напряженном состоянии. Она напряжена до крайности, материал конструкции работает на пределе своих возможностей. Сумел ли инженер предусмотреть столь тяжелую, но все же достаточно реальную ситуацию, которая может оказаться критической для данного элемента или узла сооружения? Он должен был это сделать. Он должен предвидеть все. Он должен был предвидеть не только все возможные воздействия на будущую конструкцию моста, но и все возможные комбинации отдельных воздействий. И не только предвидеть, но и дать им как можно более точную количественную оценку.

Все это сравнительно полно регламентируется во всех странах мира различными техническими условиями и другими документами. В данной работе рассматривается краткая история развития и совершенствования нормативных документов, применяемых при проектировании мостовых сооружений в России.
На дорогах России эксплуатируется огромное количество мостов, от надёжной работы которых во многом зависит эффективность функционирования транспортной системы страны. Мосты, построенные в разные годы, из различных материалов и разнообразных конструктивных форм, в настоящее время находятся в неодинаковом, порой не контролируемом и не управляемом эксплуатационном состоянии.

Эксплуатационное состояние моста во многом определяется качеством производства работ при его постройке и своевременным выполнением регламентных процедур при его эксплуатации. Однако на практике приходится сталкиваться с тем, что даже при надлежащем выполнении указанных условий физическое состояние моста может быть признано неудовлетворительным. Это обстоятельство во многом предопределено недостаточно обоснованными требованиями старых норм проектирования мостов к строительным материалам. Примером тому может служить использование сварочного железа для старых металлических мостов. В настоящее время почти повсеместно указанные мосты заменены на новые, технически более совершенные.

В пятидесятых годах было построено достаточно большое количество клёпаных металлических мостов из стали 3 мостовой кипящей (ГОСТ 6713-53). Однако практика эксплуатации этих мостов выявила снижение их надёжности во времени, особенно для мостов, расположенных в северных районах. Примером тому может служить авария моста через реку Ульба в Усть-Каменогорске. После тридцати лет эксплуатации в 45-градусный мороз лопнули стальные балки моста. Аналогичные аварии имели место и за рубежом. Например, только в Бельгии с 1947 по 1950 годы имело место 14 случаев хрупкого разрушения элементов мостов, из них 6 произошли при пониженной температуре. Наиболее крупная авария автодорожного моста произошла 31 января 1951 г. в Квебеке (Канада) при проезде по мосту одной автомашины в 35-градусный мороз. В реку упало три 54-метровых пролета. Примечательно, что авария произошла через две недели после тщательного обследования, на основании которого было сделано заключение об удовлетворительном состоянии моста.

Указанные обстоятельства явились одной из причин, определивших нормативный срок смены металлических пролётных строений после 50...60 лет их эксплуатации. Смена пролётных строений осуществляется при капитальном ремонте моста. Новые пролётные строения проектируются в соответствии с техническими требованиями, определяемыми нормами проектирования, соответствующими времени их замены. Таким образом, указанные работы можно отнести к разряду реконструкции.

Следует отметить, что во многих случаях фактические условия эксплуатации мостов могут существенно отличаться от тех, которые учтены в проектах. Прежде всего, это определяется тем, что за время эксплуатации моста происходит качественное изменение обращающегося по нему транспорта. Кроме того, постоянно изменяющаяся окружающая среда значительно ускоряет развитие дефектов и повреждений в мостах. Это приводит к тому, что нормативный срок службы мостов оказывается намного выше срока их морального износа. Складывается ситуация, когда мосты, построенные одним поколением, им же и перестраиваются.

На дорогах России выполняется огромная работа по замене деревянных мостов на новые, капитальные. Приходится заменять и некоторые железобетонные мосты, для которых ошибочно была завышена их долговечность. Это, прежде всего, касается железобетонных мостов с каркасной арматурой, построенных в 50-х годах прошлого столетия.

С необходимостью изменения начальных технических параметров приходится сталкиваться на мостах, включающих в свой состав относительно новые для мостостроения сталежелезобетонные пролетные строения. Эти мосты начали строиться в конце пятидесятых годов с габаритами Г-7 и Г-8 под нормативные нагрузки Н-13 и Н-18 по типовым проектам разных ведомств. Ни по пропускной способности, ни по грузоподъёмности они зачастую не соответствуют сложившимся эксплуатационным условиям. Кроме того, для постройки пролётных строений в указанный период применяли стали с низкими физико-механическими характеристиками.

Следовательно, в настоящее время в мостостроении присутствует комплекс актуальных и сложных проблем, связанных с необходимостью проведения реконструкции и усиления мостов. Многие проблемы предопределены тем, что в настоящее время практически отсутствуют единые нормативные документы, необходимые для разработки проектов усиления и реконструкции мостов. Действующие в настоящее время нормы проектирования мостов - СНиП 2.05.03-84 - практически ограничиваются указанием: «Настоящие нормы распространяются на проектирование новых и реконструкцию существующих постоянных мостов...». Однако, как следует из содержания указанных норм, они практически пригодны только для одной разновидности реконструкции - замены старого моста на новый.

В настоящее время остро ощущается недостаток теоретических исследований и конструкторских разработок в области усиления и реконструкции существующих мостов при сохранении их основных несущих конструкций. Указанные задачи должны решаться комплексно, так как только на основе анализа действительного напряжённого состояния конструкции, оптимального управления этим напряжённым состоянием, объективной

оценки возможностей материала конструкции воспринять на себя дополнительные напряжения можно надёжно и экономически эффективно назначать мероприятия по усилению и реконструкции моста.

Реконструкция мостов как составная часть транспортной системы является важной научно-технической задачей, имеющей большое практическое значение. Решение этой задачи означает, что, сохраняя старые конструкции, но осуществляя на них соответствующую модернизацию, можно в короткие сроки при минимуме затрат не только повысить технический уровень реконструируемого моста, но и изменить технический уровень транспортной системы региона.

В предлагаемом студентам и инженерам учебном пособии, опирающемся на разработки П.П. Ефимова, проведен определенный анализ основных причин, порождающих проблемы усиления и реконструкции мостов. Анализ этих причин осуществлён на основе изучения старых нормативных актов, научно-технической и учебной литературы. В приводимых данных из указанных в списке литературы источников, по возможности, сохранён стиль изложения материала, свойственный соответствующей эпохе. Однако в некоторых случаях для более простого восприятия материала использована современная терминология. Например, вместо термина армированный бетон в старой литературе часто использовался термин вооруженный бетон. Это в принципе тождественные понятия, поскольку термин армирование является производным от английского слова arm - оружие, вооружаться. В настоящей работе термин вооруженный бетон не используется.

Дата добавления в каталог: 03.10.2012

Новости ФОРУМА
 
 

 

Транспортные сооружения - научный журнал

Кафедра Транспортное строительство СГТУ

Блог о расчeтах мостов Портал мостостроителя

Ingener.kz: Всё для инженеров

СК Стройкомплекс-5