Свидетельство:
О регистрации средства массовой информации: "Предотвращение аварий зданий и сооружений".
Номер: №ФС77-35253
Выдано: Федеральная служба по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций
Дата: от 16.02.2009 г.
Форма распространения: электронное периодическое издание
Язык: русский
Учредитель: ООО "ВЕЛД"
Мост местного значения через р. Исеть в пригороде Екатеринбурга был возведен в 1970-е годы военнослужащими железнодорожного полка (по свидетельству местных жителей). Проект и документы на строительство отсутствуют. Пролетное строение собрано из случайных балок, в том числе балок мостовых переходов военного назначения. Полотно моста собрано из сборных железобетонных плит размерами 3,0´2,0´0,15(t) м, свободно уложенных на балки. Плиты сверху покрыты асфальтом.
Мост предназначен для легкового автотранспорта и пешеходов.
Река не судоходная, просвет над зеркалом воды до низа балок составляет всего 1,6-2,0 м, и балки опираются непосредственно на фундаменты и береговые устои. Фундаменты снабжены ледорезами, так как река зимой замерзает.
Основанием фундаментов служит крупнообломочный гранит, отсыпанный непосредственно на дно реки. Береговые устои бетонные в остающейся опалубке из бревенчатого сруба.
Обследованием установлено, что пролетное строение моста находится в недопустимом состоянии [1]. Некоторое представление о техническом состоянии пролетного строения моста дают фотографии на рис.1-3.
Кроме того, имеются нарушения норм [2] компоновочного характера, например, не организован водосброс с полотна моста. Пролетное строение моста подлежит замене.
Техническое состояние фундаментов и береговых устоев работоспособное, и дальнейшая эксплуатация их возможна после ремонта. Ремонт включает в себя наращивание фундаментов железобетоном для создания продольного уклона полотна моста и установки фундаментных болтов, а также обетонирование береговых устоев железобетоном с трех сторон после удаления срубов из бревен.
Новое пролетное строение запроектировано по консольно-балочной схеме. Известно, что этой схеме присущи достоинства как разрезных, так и неразрезных балок (простота, повышенная жесткость, нечувствительность к неравномерным осадкам опор). Консольно-балочная схема обладает и специфическим преимуществом над другими балочными схемами, а именно, возможность регулирования усилий на стадии проектирования соответствующим выбором рационального вылета консоли. Кроме того, в консольно-балочной схеме упрощаются узлы сопряжения балок с опорами. Имеется многолетний положительный опыт эксплуатации ряда транспортерных галерей с пролетным строением, выполненным по консольно-балочной схеме [3, 4].
Недостатком консольно-балочных схем является то, что устойчивость их зависит от устойчивости базового пролета. Это значит, что выход из строя базового пролета приведет к прогрессирующему обрушению всего сооружения. Этот недостаток можно сгладить путем чередования базовых и зависимых пролетов по длине сооружения, а также введением коэффициента надежности по ответственности gn³1 для конструкций базового пролета [5]. Учитывая сказанное, проект должен обеспечить максимальную надежность при максимальной эффективности консольно-балочной системы.
Общий вид пролетного строения моста и узлы сопряжения балок друг с другом и с фундаментом приведены на рис.4. Мост трехпролетный. Базовым является средний пролет. На консоли балки среднего пролета опираются балки крайних пролетов.
Расчетная схема пролетного строения и эпюры изгибающих моментов, формирующих огибающую эпюру, приведена на рис.5. Одним из критериев рациональности вылета консолей lк является равенство опорного и пролетного моментов балки базового пролета. Этот критерий принят в данном проекте. Для упрощения выкладок ширина крайних пролетов выровнена и принята равной 10,9 м и исключены свободные консоли балок крайних пролетов вылетом 1 м. Эти упрощения мало влияют на результаты расчетов.
Аналитические выражения изгибающих моментов, обозначенных на рис.5,б, приведены ниже.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Изгибающий момент в крайнем пролете от полной нагрузки равен
(7)
Из условия МОП = МПР имеют
После преобразований получают
Откуда
(8)
Балочные изгибающие моменты в пролетах (lК=0) равны
кН×м;
(9)
кН×м.
(10)
По формуле (8) для численных значений величин получаютм.
В проекте принят вылет консоли, равный 1,5 м, из опасений отрыва опоры незагруженного среднего пролета в случае несанкционированного загружения крайнего пролета в процессе производства работ.
Результаты расчетов по приведенным формулам с показателями эффективности консольно-балочной системы приведены в таблице.
Показатели эффективности консольно-балочных схем
Показатели |
Вылет консоли lк, м | ||
0 | 1,5 | 2,136 | |
МПР (МПР/М1,Б) |
М1,Б=1211(1,0) | 868(0,72) | 722(0,60) |
МОП (МОП/М1,Б) |
0 | 507 - | 722(0,60) |
М2 (М2/М2,Б) |
М2,Б=921(1,0) | 685(0,74) | 595(0,65) |
Изгибающие моменты выражены в кН×м |
Из таблицы следует:
Полотно моста в поперечнике представлено двухконсольной плитой из монолитного железобетона (рис.6). В плите защемлены высокие железобетонные бордюры. Снаружи бордюров предусмотрены стальные тротуары.
Рис. 1. Общий вид существующего моста
Рис. 2. Опирание балок на устой по оси 4.
Полки балок деформированы
Рис. 3. Опирание балок на устой по оси 1.
Деформация (искривление) балок
Рис. 4. Фасад и поперечный разрез запроектированного моста
Рис. 5. Расчетная схема одной нитки балок (а),
расчетные схемы балок для расчета ординат огибающей эпюры (б)
Рис. 6. Узлы сопряжения балок друг с другом и фундаментом
Библиографический список