Наука и безопасность
www.pamag.ru

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"

Свидетельство о регистрации средства массовой информации: "Предотвращение аварий зданий и сооружений"

Обрушения

   

электронный журнал



09.01.2016 Лерикский район, Азербайджан
Обрушение более ста электрических столбов
07.01.2016 г.Полтава, Украина
Обрушение спортивного комплекса на улице Комарова
02.01.2016 г.Мадрид, Испания
Обрушение фасада здания в пригороде Мадрида

Все обрушения


На правах рекламы



Компания ВЕЛД
 





СВИДЕТЕЛЬСТВО О РЕГИСТРАЦИИ СРЕДСТВА МАССОВОЙ ИНФОРМАЦИИ №ФС77-35253 выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 16.02.2009 г.
Форма распространения: электронное периодическое издание
Язык: русский
Учредитель: ООО "ВЕЛД"


Электронный журнал

Предотвращение аварий зданий и сооружений

РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ МОСТА ПО КОНСОЛЬНО-БАЛОЧНОЙ СХЕМЕ
Автор: А.Х. Ягофаров, Х. Ягофаров, А.В. Разумов
Предприятие: ГОУ ВПО «Уральский государственный университет путей сообщения», г.Екатеринбург
Дата публикации: 2010-08-30
Версия для печати <<Назад

Ягофаров Хабид
Ягофаров Хабид

Ягофаров Анвар Хабидович
Ягофаров Анвар Хабидович

Разумов Алексей Владимирович
Разумов Алексей Владимирович

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 получают

м.

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

МПРПР1,Б)

М1,Б=1211(1,0) 868(0,72) 722(0,60)

МОПОП1,Б)

0 507 - 722(0,60)

М222,Б)

М2,Б=921(1,0) 685(0,74) 595(0,65)

Изгибающие моменты выражены в кН×м

Из таблицы следует:

  • при оптимальном вылете консоли, равном 2,136 м, обеспечивающем выравнивание опорного и пролетного изгибающих моментов, момент в балках консольной схемы составляет 60-65% от балочного момента, что позволяет уменьшить расход стали на 28%;
  • при вылете консоли, равном 1,5 м и принятом в проекте, расчетный изгибающий момент в балках консольной схемы составляет 72-74%, что позволило снизить расход стали на балки на 14%.

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

  • СП 18-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2003. – 26 с.
  • СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы / Минтрансстрой и МПС. – М.: Техкнига-Сервис, 2007. – 237 с.
  • Ягофаров Х. Пример конструктивного решения транспортерной галереи. Промышленное строительство. 1970, №12. – С.32 – 32.
  • Ягофаров Х. Пролетное строение галереи из консольных балок. Промышленное строительство и инженерные сооружения. 1971, №4. – С.16 – 17.
  • СНиП 2.01.07 – 85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2002. – 44 с.

 

<<Назад