Справочник по ГОСТам и стандартам
Новости Аналитика и цены Металлоторговля Доска объявлений Подписка Реклама
   ГОСТы, стандарты, нормы, правила
 

ОДН 218.1.021-2003
Проектирование автодорожных мостов в сейсмических районах

ОДН 218.1.021-2003. Проектирование автодорожных мостов в сейсмических районах

 

МИНИСТЕРСТВОТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯСЛУЖБА ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА

(РОСАВТОДОР)

 

ОТРАСЛЕВЫЕДОРОЖНЫЕ НОРМЫ

 

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕАВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

 

ОДН218.1.021-2003

 

 

Утверждено

распоряжением Минтранса России от 23.05.2003 № ОС-462-р

 

 

1. РазработаныОАО ЦНИИС совместно с МГУПС.

2. Внесены Управлениеминноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Государственнойслужбы дорожного хозяйства.

3. Принятыи введены в действие распоряжением Министерства транспорта РоссийскойФедерации от 23.05.2003 г. № ОС-462-р.

 

Объектомисследований «Проектирования автодорожных мостов в сейсмических районах»являются мостовые сооружения на автомобильных дорогах.

В процессеработы выполнен анализ действующих строительных норм, проектов новыхотечественных нормативных документов, зарубежной информации по сейсмостойкостисооружений, теоретических исследований по математическому моделированию работылинейно-протяженных сооружений при сейсмических воздействиях.

В результатеисследований впервые для дорожной отрасли Российской Федерации разработана насовременном уровне редакция отраслевого нормативного документа попроектированию мостовых сооружений с учетом сейсмических воздействий.

Основнойтехнико-эксплуатационный показатель - обеспечение необходимого уровнясейсмической безопасности мостовых сооружений на автомобильных дорогахРоссийской Федерации общего пользования.

Документразработан творческим коллективом ОАО ЦНИИС (руководитель темы - канд. техн.наук В.М. Фридкин, исполнитель - А.Е. Козицкий) совместно с Институтом пути,строительства и сооружений (МГУПС) (д-р геол.-минер, наук Г.С. Шестоперов (всеразделы норм)).

 

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

1.1. Настоящие нормы следует соблюдать при разработке проектной документации настроительство и реконструкцию постоянных и временных автодорожных мостовыхсооружений: мостов через водные преграды, эстакад, путепроводов, виадуков,возводимых на автомобильных дорогах I-Vкатегорий в районах с сейсмичностью 7, 8, 9 баллов по шкале MSK-64.

Нормы нераспространяются на проектирование в сейсмических районах регуляционных изащитных сооружений мостовых переходов.

Нормы содержатспециальные требования по расчету и конструированию мостовых сооружений,обеспечивающие их сейсмостойкость со степенью ответственности по ГОСТ 27751:постоянных - I, временных - III.

Проектированиемостовых сооружений с учетом сейсмических воздействий должно выполняться наоснове удовлетворения комплекса требований к потребительским свойствам объектовмостостроения, предусмотренных п. 4.2 СНиП 32-05-2002 «Мосты и трубы».

Должна такжеобеспечиваться возможность безопасной эксплуатации (возможно, с временнымиограничениями) мостового сооружения после землетрясения расчетнойинтенсивности.

Для наиболееответственных мостовых сооружений с определенной вероятностью должнаобеспечиваться (по требованию Заказчика) общая устойчивость и необрушениесооружения или отдельных его элементов после возможного землетрясения синтенсивностью, превышающей расчетную.

1.2.Антисейсмические мероприятия должны предусматриваться в объеме, достаточном длятого, чтобы мост выдержал сейсмическое воздействие расчетной силы без обрушениянесущих конструкций, а также без появления таких повреждений, которые могутстать причиной аварий транспортных средств или вызвать длительное прекращениедвижения по мосту в результате землетрясения.

1.3. Приразработке антисейсмических мероприятий необходимо учитывать особые условияработы конструкций моста и грунта в основаниях опор, выражающиеся в видеизменения:

-  напряженно-деформированногосостояния сооружения, вызываемого сейсмическими нагрузками от масс конструкцийи транспортных средств, сейсмическим давлением грунта и воды, а такжесейсмическими перемещениями фундаментов опор;

- прочности иустойчивости конструкций за счет накопления в них сейсмических повреждений икратковременности действия сейсмических сил;

- жесткостиконструкций в результате образования трещин и зон пластических деформаций всечениях при сейсмическом воздействии;

- несущейспособности фундаментов опор по грунту и модулей деформации грунта по отношениюк их статическим значениям.

1.4. Привыборе места мостового перехода через широкое водное препятствие или глубокоеущелье следует предпочитать створ, расположенный за пределами зон возможныхочагов землетрясений (зон ВОЗ), на участках речной долины или ущелья, ложаводохранилища или морского пролива с устойчивыми склонами.

1.5. Ввыбранном створе следует предусматривать применение такой системы моста и схемыего разбивки на пролеты, которые в наибольшей степени соответствуютсейсмотектонической обстановке на участке строительства. 

1.6.Фундаменты опор моста, как правило, должны прорезать слабые покровные отложенияи опираться на скальные и другие малодеформируемые при землетрясениях грунты.

1.7. Опорымостов не должны подвергаться хрупкому разрушению при сейсмическом воздействии.

1.8. Дляперекрытия пролетов предпочтительно применять конструкции наименьшей массы,способные к значительным деформациям на стадиях, предшествующих разрушению.

1.9. Конструкцииопорных частей и деформационных швов должны обеспечивать устойчивое положениепролетных строений на опорах и безударный режим колебаний сооружения прирасчетном сейсмическом воздействии.

1.10.Прочность и устойчивость несущих конструкций моста должны быть проверенырасчетом, учитывающим действующие на сооружение сейсмические нагрузки,напряженно-деформированное состояние объекта от перемещений фундаментов припроходе сейсмических волн, а также влияние динамического характера нагруженияна несущую способность и жесткость конструкций (грунтов оснований).

1.11. Длякомпенсации неучитываемых расчетом эффектов сейсмического воздействия следуетпредусматривать конструктивные меры защиты и применять специальныеантисейсмические устройства.

1.12. Припостройке мостов в сейсмических районах нужно принимать меры противопрокидывания сборных элементов сейсмическими силами на складских площадках и вместах сборки, а также обеспечивать устойчивость строительных кранов с учетомрасчетного для периода строительства сейсмического воздействия, амплитудныехарактеристики которого принимаются в два раза меньше, чем для периодаэксплуатации.

1.13. Работыпо содержанию мостов в сейсмических районах должны включать периодическийвизуальный и инструментальный (статический и динамический) контрольспециализированных организаций за их состоянием, обследование после сильныхсейсмических толчков, разработку и осуществление мер по ремонту и усилениюконструкций, получивших повреждения при землетрясениях, паводках, атмосферных итехногенных воздействиях.

1.14. Порешению Минтранса РФ в проектах внеклассных мостов предусматривается устройствопунктов инженерно-сейсмометрических наблюдений. Проектирование этих пунктовпроизводится по техническому заданию, разрабатываемому организацией, на которуювозлагается эксплуатация пунктов инженерно-сейсмометрических наблюдений.Техническое задание подлежит утверждению Минтрансом РФ. Расходы на приобретениесейсмометрической аппаратуры и на выполнение строительно-монтажных работ,связанных с установкой датчиков колебаний и с устройством помещений дляразмещения регистрирующей аппаратуры, должны предусматриваться в сметах настроительство соответствующего моста или в сметах на выполнение обследований(испытаний) ранее построенного сооружения.

1.15. Помимоантисейсмических мероприятий при строительстве мостов в сейсмических районах всоответствующих случаях необходимо осуществлять инженерные мероприятия позащите сооружений от сопровождающих землетрясения явлений (оползней, обвалов,селей, снежных лавин, цунами, разжижения грунта, водно-песчаных и мутьевыхпотоков).

1.16. В техслучаях, когда мост необходимо построить в створе, пересекаемом активнымтектоническим разломом или руслом селеопасной горной реки, в проекте мостадолжны быть учтены возможные подвижки по разлому, а опоры моста вынесены запределы зоны тектонического дробления горных пород и расположены выше уровняселевого потока.

 

2.СЕЙСМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

 

2.1.Напряженно-деформированное состояние моста при сейсмическом воздействии следуетрассчитывать исходя из амплитудных и спектральных характеристик колебанийгрунта, которые в общем случае полагают равными соответствующим характеристикамколебаний среднего по сейсмическим свойствам грунта в районе строительства, споправками на особенности сейсмического режима в створе мостового перехода, наинженерно-геологические и топографические условия площадок сооружения опор, атакже с поправкой на направление колебаний. Обобщенную характеристику (силу)разрушительного эффекта землетрясения в заданной географической точке учитываютв баллах шкалы MSK-64.

2.2. Расчетнуюсилу землетрясения для площадок, расположенных на ровной местности и сложенныхсредними по сейсмическим свойствам грунтами, следует определять по одной изтрех карт (А, В или С) общего сейсмического районирования территории РоссийскойФедерации или по списку населенных пунктов Российской Федерации, расположенныхв сейсмических районах по СНиП II-7-81* (издание 2000г.).

2.3. Припроектировании мостов, кроме внеклассных, на дорогах категорий I и II следует применять картуОСР-97(В) исходя из вероятности непревышения силы расчетного землетрясения 95%за интервал времени 50 лет.

Припроектировании мостов на дорогах категорий III, IIIп, IV и IVпследует исходить из вероятности непревышения силы расчетного землетрясения 90%за интервал времени 50 лет и определять сейсмическое воздействие на основекарты ОСР-97(А).

Решение овыборе карты ОСР (В или С) при проектировании внеклассных мостов на дорогахвсех категорий принимается заказчиком (инвестором) по представлениюгенерального проектировщика и по согласованию с Минтрансом РФ.

2.4.Амплитудные характеристики колебаний среднего по сейсмическим свойствам грунтаопределяются по приложению 1 в зависимости от расчетной силы землетрясения,устанавливаемой по выбранной карте ОСР-97 или по списку населенных пунктовРоссийской Федерации, расположенных в сейсмических районах.

2.5.Амплитудные характеристики колебаний грунта, приведенные в приложении 1,разрешается уточнять на основании материалов сейсмотектонических исейсмологических исследований, которые должны содержать подробную информацию озонах ВОЗ в радиусе не менее 50 км от объекта и характеристику сейсмическогорежима в пункте строительства.

2.6. Материалыисследований зон ВОЗ должны включать сведения о географических координатахочагов и датах прошлых землетрясений, об очертаниях границ ВОЗ, о максимальныхзарегистрированных и прогнозных значениях магнитуд (силе землетрясений по шкалеРихтера), о наблюдаемых и наиболее вероятных глубинах очагов, о сейсмодислокацияхна земной поверхности и других проявлениях современной сейсмотектоническойактивности.

Положение наместности и современная активность тектонических разломов должны бытьподтверждены данными дистанционных съемок и полевых инженерно-геологическихработ.

2.7.Уточненные по данным сейсмотектонических и сейсмологических исследованийхарактеристики сейсмического воздействия относятся к ровным участкам земнойповерхности, сложенным песчано-глинистыми грунтами плотностью r = 1,9 т/м3, в которых поперечныесейсмические волны распространяются со скоростью Vs= 350 м/с.

2.8.Сейсмичность площадок строительства опор мостов определяется в результатевыполнения работ по сейсмическому микрорайонированию в створе мостовогоперехода. Материалы работ по СМР должны содержать оценки влияния характеразалегания слоев грунта, его состояния, состава, структуры и текстуры, а также,в случае сильно пересеченной местности, влияния ее рельефа на параметрысейсмического воздействия.

2.9. Пристроительстве моста на слабопересеченной местности сейсмичность площадоквозведения опор с фундаментами глубокого заложения, как правило, следуетнаходить в зависимости от сейсмических свойств и мощности слоев грунта,прорезаемого фундаментами, т.е. нижняя граница толщи грунта, колебания которойопределяют сейсмическое воздействие, принимается совпадающей с кровлей скальнойпороды или других малосжимаемых грунтов, в которые заделываются столбы,погружаются нижние концы свай или на которые опираются опускные колодцы.

2.10. Верхняяграница толщи грунта, определяющей сейсмическое воздействие (расчетной толщи),устанавливается с учетом планировки строительной площадки при сооружениипутепроводов и общего размыва грунта в русле и на поймах при строительствемостов через водотоки с нерегулируемым стоком. Во всех случаях из состава толщиисключаются залегающие с поверхности насыпные грунты, слои ила, торфа, склонныек разжижению, песчаные и очень слабые глинистые грунты.

2.11. Для опорс фундаментами мелкого заложения сейсмичность площадок строительстваустанавливается в зависимости от сейсмических свойств грунта, расположенного наотметках заложения фундаментов.

2.12. Припроектировании малых и средних мостов влияние инженерно-геологических условийна сейсмичность строительных площадок допускается оценивать по данным общихинженерно-геологических изысканий с использованием приложения 2.

2.13.Сейсмоустойчивость склонов и слабых грунтов в пределах пересекаемой акватории,величина оползневого давления на противооползневые сооружения, а также характеристикидругих опасных явлений, сопутствующих землетрясениям, устанавливаются по даннымспециальных инженерно-сейсмологических исследований в створе мостовогоперехода.

 

3.НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

 

3.1. Приразработке мер антисейсмической защиты автодорожных мостов следует учитыватьпостоянные нагрузки (воздействия), нагрузку от автомобильного транспорта, силытрения в подвижных опорных частях и сейсмические нагрузки.

Примечание:

При проектировании мостов на автомобильных дорогах III, IIIп, IV и IVп категорийсочетание нагрузки от автомобильного транспорта и сейсмических нагрузок нерассматривается.

 

3.2. Совместнос сейсмическими нагрузками учитываются следующие постоянные нагрузки ивоздействия:

- собственныйвес конструкций;

- воздействиеусадки и ползучести бетона;

- воздействиеосадки грунта;

- воздействиепредварительного напряжения и регулирования усилий в системе моста;

- давлениегрунта на устои от веса насыпи;

-гидростатическое давление (взвешивающее действие воды);

-гидродинамическое давление потока.

3.3. Нагрузкуот автомобильного транспорта принимают в виде полос равномерно распределеннойвдоль оси моста нагрузки интенсивностью 1,4 тс/м (на одну полосу). Число полосуказанной нагрузки должно соответствовать установленному числу полос движенияна мосту.

Совместноедействие сейсмических нагрузок с нагрузками от торможения и ударов автомобилейв конструкции ограждения проезжей части при расчете автодорожных мостов нерассматривается.

3.4. Силытрения в подвижных опорных частях каткового, секторного и валкового типа, вопорных частях с прокладками из фторопласта, а также в качающихся стойках иподвесках, определяют по указаниям гл. СНиП «Мосты и трубы», полагая силытрения действующими в неблагоприятном для рассчитываемой конструкциинаправлении.

При расчетеанкерных опор неразрезных мостов на сейсмостойкость равнодействующую силтрения, приложенных к пролетному строению со стороны подвижных опорных частей,допускается принимать равной нулю.

Приопределении сил трения в сочетаниях с сейсмическими нагрузками коэффициенттрения находят при температуре воздуха, равной среднегодовой температуре вместе строительства моста.

3.5.Сейсмические нагрузки следует учитывать в виде сил инерции от масс моста инаходящихся на нем автомобилей, а также в виде сейсмического давления грунта иводы на мостовые опоры.

3.6.Сейсмические нагрузки, вызванные горизонтальными составляющими колебанийгрунта, направленными вдоль и поперек оси моста, рассматриваются раздельно.

3.7.Сейсмические нагрузки от масс моста и автомобилей, как правило, определяют спомощью спектрально-модального метода расчета колебаний упругих систем.

3.8.Используемые при вычислении сил инерции динамические дискретные схемысоставляют для моста в целом или для его отдельных частей, являющихся самостоятельнымиколебательными системами. В обоснованных случаях допускается выполнять расчетпо упрощенным схемам, учитывающим симметрию, однородность и другие структурныеособенности конкретных сооружений.

3.9. Расчетнаясейсмическая нагрузка (Sik),приложенная в точке «k» и соответствующая i-му тону собственных колебаний системы, определяется поформуле

Sik = k1AbihikQk,                                                                 (1)

где k1 = 0,25 - коэффициент, учитывающий влияниена сейсмическую нагрузку допускаемых при землетрясениях трещин и пластическихдеформаций конструкций моста;

А -амплитудная характеристика ускорения колебаний грунта, выраженная в доляхускорения силы тяжести;

bi - спектральная характеристика ускорения колебаний грунта(коэффициент динамичности, соответствующий i-мутону собственных колебаний моста);

hik- коэффициент формы колебаний моста;

Qk-отнесенный к точке «k»расчетный вес сооружения, определяемый с учетом нагрузок от автомобильноготранспорта и с учетом присоединенной к опорам массы воды.

3.10. Прирасчете конструкций моста с учетом горизонтальной составляющей колебаний грунтакоэффициент динамичности следует определять по формуле (2) и принимать его неменее чем 1,0.

                                                   (2)

3.11.Коэффициент формы колебаний моста (hik) следует, как правило, вычислять по формуле

,                                                                  (3)

где xik и xij- смещения сооружения при собственных колебаниях по i-ойформе в точках «k» и «j».

Qj - расчетный вес сооружения, отнесенный кточке «j».

Примечание:

При расчете больших и внеклассных мостов допускаетсяиспользовать другие формулы для определения коэффициента формы колебанийсооружения, учитывающие особенности перемещений фундаментов опор в микрозонахмостового перехода при проходе сейсмических волн.

 

3.12.Расчетную сейсмическую нагрузку (Sk)от массы (mk), соответствующуюнескольким формам собственных колебаний рассчитываемой системы, следуетопределять по формуле

,                                                             (4)

где nр - число учитываемых в расчете формсобственных колебаний объекта.

Примечание:

Число учитываемых в расчете старших форм колебанийдолжно быть не менее трех.

 

3.13.Промежуточные опоры мостов, расположенные в водоемах, следует рассчитывать сучетом сейсмического давления воды, если глубина водоема у опоры в меженьпревышает 5 м.

3.14.Сейсмическое давление воды следует вычислять как нагрузку от присоединенной копоре массы воды. При этом поверхность дна у опоры в случае проектированиямостового перехода через реку с нерегулируемым стоком принимается без учетаворонки местного размыва.

3.15. Устоимостов следует рассчитывать с учетом сейсмического давления грунта насыпейподходов, которое находят по формулам Кулона с учетом сил инерции в грунтенасыпей и изменения угла внутреннего трения грунта при сейсмическомвоздействии.

В районахсейсмичностью 7, 8 и 9 баллов уменьшение угла внутреннего трения принимаютравным 1,5°, 3° и 6° соответственно.

 

4.РАСЧЕТЫ НА СЕЙСМОСТОЙКОСТЬ

 

4.1. Расчетмостов с учетом сейсмических нагрузок следует выполнять на прочность иустойчивость несущих конструкций, а также по несущей способности грунтовых основанийопор и по предельным относительным перемещениям смежных секций моста.

4.2.Наибольшие значения сейсмических продольных и поперечных сил, изгибающих икрутящих моментов, горизонтальных перемещений и углов поворота сечений следуетнаходить посредством статического расчета моста на сейсмическую нагрузку,определяемую по формуле (4).

Примечание:

Напряженное состояние сооружения допускается такжерассчитывать, используя нагрузки, соответствующие отдельным формам собственныхколебаний объекта, с последующим вычислением расчетных значений усилий всечениях конструкций по формуле

,                                                                      (5)

где Nр - расчетное усилие врассматриваемом сечении;

Ni - усилие в рассматриваемом сечении, вызываемоесейсмической нагрузкой, соответствующей i-й формесобственных колебаний моста;

np - число учитываемых в расчете форм собственныхколебаний.

 

4.3. Прирасчете мостов с учетом сейсмического воздействия коэффициенты сочетания (nс) следует принимать равными:

- дляпостоянных нагрузок и воздействий, сейсмических нагрузок, учитываемых совместнос постоянными нагрузками, а также с воздействием трения от постоянных нагрузокв подвижных опорных частях, - 1;

- длясейсмических нагрузок, действие которых учитывается совместно с нагрузками отподвижного состава автомобильных дорог, - 0,8;

- для нагрузокот подвижного состава автомобильных дорог - 0,5.

4.4. Расчетконструкций моста на устойчивость против опрокидывания с учетом сейсмическоговоздействия производят по формуле

,                                                           (6)

где Mоп - момент опрокидывающих сил относительнооси возможного опрокидывания конструкций;

m - коэффициент условий работы, принимаемый для пролетныхстроений, - 1,0; для фундаментов мелкого заложения на скальных основаниях -0,9; для фундаментов мелкого заложения на нескальных основаниях - 0,8;

kн - коэффициент надежности, равный 1,1.

4.5. Расчетконструкций моста на устойчивость против сдвига с учетом сейсмическоговоздействия следует выполнять по условию

,                                                           (7)

где Tсд - сдвигающая сила, равная сумме проекцийсдвигающих сил на направление возможного сдвига;

Tуд - удерживающая сила, равная сумме проекцийудерживающих сил на то же направление;

m = 0,9 - коэффициент условий работы;

kн = 1,1 - коэффициент надежности.

4.6. Прирасчете на прочность анкерных болтов, закрепляющих на опорных площадках отсдвига сейсмическими силами опорные части пролетных строений, следует приниматькоэффициент надежности (kн), равный1,5.

4.7. Прирасчете на прочность бетонных, железобетонных и стальных конструкций, а такжепри расчете на устойчивость формы стальных элементов, кратковременностьдействия сейсмической нагрузки следует учитывать с помощью дополнительногокоэффициента условий работы (mкр ),определяемого по гл. СНиП «Строительство в сейсмических районах».

4.8.Предварительно напряженные железобетонные конструкции опор и пролетных строенийследует проектировать таким образом, чтобы усилие, соответствующее пределупрочности рассматриваемого сечения, было больше усилия, вызывающего образованиетрещин, не менее чем на 25%.

4.9. Припроверке прочности висячих свай по грунту силы трения по боковой поверхностисвай и силы сопротивления грунта сжатию под нижними концами свай находят сучетом коэффициентов условий работ, регламентированных нормами проектированиясвайных фундаментов. Сопротивление грунта на боковой поверхности свайучитывается от уровня верхней границы расчетной толщи грунта до низа свай.

4.10.Амплитуду колебаний секций моста при сейсмическом воздействии следуетопределять как сумму амплитуд колебаний оснований и конструкций опор.

Примечание:

При определении деформированного состояния мостаследует учитывать неупругие составляющие деформации в сечениях железобетонныхконструкций.

 

5.КОНСТРУКЦИИ МОСТОВ

 

5.1. Всейсмических районах следует строить преимущественно мосты с балочнымиразрезными и неразрезными пролетными строениями, мосты рамной системы, а такжеарочные мосты с шарнирным опиранием пролетных строений на опоры, висячие ивантовые мосты.

5.2. Арочные ирамные бесшарнирные мосты допускается применять только при наличии скальногооснования. Пяты сводов, арок и стоек рам следует опирать на массивные опоры ирасполагать на возможно более низком уровне. Надарочное строение следуетпроектировать сквозным.

5.3. Пролетныестроения должны быть закреплены на опорах так, чтобы обеспечить устойчивость ихпроектного положения при расчетном сейсмическом воздействии. Антисейсмическоезакрепление пролетных строений следует осуществлять с помощью сейсмостойкихопорных частей. В случае применения обычных опорных частей дляантисейсмического закрепления пролетных строений должны использоватьсяспециальные антисейсмические устройства.

5.4.Сейсмостойкие продольно-неподвижные опорные части должны обеспечивать передачус пролетных строений на опоры сейсмической нагрузки, действующей в продольном коси моста направлении. Сейсмостойкие продольно-подвижные опорные части должныдопускать беспрепятственные перемещения подвижного конца пролетного строения вовремя землетрясения. Прочность поперечно-неподвижных опорных частей всейсмостойком исполнении должна быть достаточной для передачи с пролетныхстроений на опоры сейсмической нагрузки, действующей в поперечном к оси мостанаправлении.

5.5. В районахсейсмичностью 9 и 10 баллов сейсмостойкие опорные части должны восприниматьотрицательные вертикальные опорные реакции, не допуская подбрасывания пролетныхстроений при землетрясении.

5.6.Антисейсмические устройства следует применять с целью:

- передачи спролетных строений на опоры горизонтальных (направленных вдоль и поперек осимоста) и вертикальной сейсмических нагрузок;

- предотвращениязаклинивания подвижных опорных частей, разрушения деформационных швов;

- смягчениявзаимных ударов смежных секций моста, разделенных деформационными швами;

- удержанияпролетных строений от падения на грунт при увеличении расстояний между опорамив результате землетрясения;

-перераспределения сейсмической нагрузки от массы неразрезного пролетногостроения между опорами;

- увеличениядекремента колебаний моста.

5.7. В районахсейсмичностью 9 и 10 баллов, как правило, следует применять монолитные, сборно-монолитныеи сборные железобетонные или металлические конструкции опор.

Надводные(надземные) части промежуточных опор допускается проектировать облегченноготипа в виде железобетонных (стальных) рамных надстроек или железобетонных(стальных) пустотелых конструкций столбчатого типа с насадками.

5.8. В районахсейсмичностью 7 и 8 баллов допускается применять массивные бетонные опоры сдополнительными антисейсмическими конструктивными элементами.

5.9. Проектамисборно-монолитных бетонных опор из контурных блоков с монолитным ядромнеобходимо предусматривать армирование ядра конструктивной арматурой,заделанной в фундамент и в подферменную плиту, а также объединение контурныхблоков с ядром с помощью выпусков арматуры или другими способами,обеспечивающими надежное закрепление сборных элементов.

5.10. Врайонах сейсмичностью 9 и 10 баллов размеры подферменных плит опор,поддерживающих концы пролетных строений, следует назначать такими, чтобырасстояние (S (см)) вдоль оси моста от торца пролетногостроения до плоскости передней грани подферменной плиты со стороныперекрываемого пролета удовлетворяло условию (8).

S ³ 70 + 0,5L,когда L £ 100 м;

S ³ 80 + 0,4L,когда L > 100м,                                                  (8)

где L - длина перекрываемого пролета, м.

5.11.Массивные фундаменты мостовых опор, а также нижние концы свай, столбов иоболочек, как правило, следует опирать на скальные грунты, крупнообломочныеотложения, гравелистые плотные пески, глинистые грунты твердой и полутвердойконсистенции.

5.12. Опираниефундаментов на оттаивающие песчаные грунты с льдистостью за счет ледяныхвключений более 0,01 или глинистые грунты с показателем текучести (IL) более 0,5 не допускается.

5.13. Врайонах сейсмичностью 9 и 10 баллов стойки опорных поперечных рам мостов нанескальных основаниях должны иметь общий фундамент мелкого заложения илиопираться на железобетонную плиту, объединяющую головы всех свай (столбов,оболочек).

5.14. Подошвафундаментов мелкого заложения должна быть горизонтальной. Фундаменты с уступамидопускаются только при скальном основании.

5.15. Дляуменьшения амплитуд колебаний пролетных строений больших мостов в районахсейсмичностью 9 и 10 баллов свайные опоры и фундаменты опор, устраиваемые ввиде свайных ростверков с плитой, расположенной над грунтом, следуетпроектировать с применением вертикальных свай с повышенными размерамипоперечных сечений (сечением не менее 600´600мм или диаметром не менее 800 мм) или наклонных свай. В случае заглубленияплиты ростверка в грунт допускается использовать вертикальные сваи сечением 400´400 мм или диаметром 600 мм.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ1

 

АМПЛИТУДНЫЕХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАНИЙ ГРУНТА ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ

 

Расчетныеамплитудные характеристики колебаний грунта в горизонтальной плоскости следуетпринимать по табл. 1.

 

Таблица1

 

Сила землетрясения по шкале MSK-64, баллы

Ускорение, см/с2

Скорость, см/с

Перемещение, см

7

100

8,0

4,0

8

200

16,0

8,0

9

400

32,0

16,0

10

800

64,0

32,0

 

Амплитудныехарактеристики для вертикальной составляющей колебаний грунта определяют поматериалам инженерно-сейсмологических исследований в зависимости отпрогнозируемых глубины очага, магнитуды, эпицентрального расстояния и другихфакторов.

Припроектировании малых и средних мостов амплитуды колебаний грунта в вертикальномнаправлении допускается принимать уменьшенными в два раза по сравнению самплитудами горизонтальных колебаний.


ПРИЛОЖЕНИЕ2

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕСЕЙСМИЧНОСТИ ПЛОЩАДОК СТРОИТЕЛЬСТВА

МАЛЫХИ СРЕДНИХ МОСТОВ

 

Амплитудныехарактеристики колебаний грунта расчетной толщи оснований опор малых и среднихмостов допускается определять посредством умножения амплитудных характеристикколебаний грунта со средними сейсмическими свойствами (см. приложение 2) напоправочный коэффициент (mгр),учитывающий фактические сейсмические свойства грунта основания.

Для однородныхоснований коэффициент mгр, взависимости от вида грунта, принимают равным:

0,5 - дляскальных грунтов невыветрелых и слабовыветрелых;

1,0 - дляскальных грунтов выветрелых и сильновыветрелых, песчаных и глинистых грунтов сусловным сопротивлением осевому сжатию Rо>25тс/м2;

2,0 - дляпесчано-глинистых грунтов с условным сопротивлением осевому сжатию Rо£25тс/м2.

В тех случаях,когда прорезаемая фундаментом расчетная толща грунта неоднородна по структуре,коэффициент Kгр находят как среднеезначение случайной величины по формуле

,

где hi - толщина i-гослоя неоднородной расчетной толщи грунта;

Kгр,i- значение поправочного коэффициента, учитывающего сейсмические свойства i-го слоя грунта.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ3

 

ТЕРМИНЫИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

Авариясооружения - наступившее полное или частичное разрушение основных несущихэлементов в конструкциях сооружения и (или) общее смещение объекта или егоотдельных частей в пространстве, сделавшие сооружение непригодным для использованияпо назначению без проведения комплекса восстановительных работ.

Акведук -мостовое сооружение для пропуска водотока (судоходного или оросительногоканала, водопровода).

Балкажесткости - несущий балочный элемент Байтового или висячего моста,обеспечивающий необходимую жесткость пролетного строения.

Габаритприближения строений - предельное поперечное перпендикулярное оси дорогиили пути очертание, внутрь которого, помимо подвижного состава, не должнызаходить никакие части сооружений и устройств, а также лежащие около путиматериалы, запасные части и оборудование, за исключением частей устройств,предназначаемых для непосредственного взаимодействия с подвижным составом:вагонных замедлителей и подвагонных толкателей в рабочем состоянии, контактныхпроводов с деталями крепления, хоботов гидравлических колонок при наборе воды идр., при условии, что положение этих устройств во внутригабаритном пространствеувязано с частями подвижного состава, с которыми они могут соприкасаться, и чтоони не могут вызвать соприкосновения с другими элементами подвижного состава.

Геофизическиевоздействия - часть опасных природных воздействий, вызванных геофизическимиполями.

Геомассив -ограниченная часть геосреды, влияющая на здания и сооружения посредствомгидрогеологических и геодинамических процессов (разломы, карсты, оползни).

Геофизическиеполя - различные поля (естественные и искусственные), обусловленныевзаимодействием нейтральных и заряженных материальных тел, элементарных частици квантов энергии.

Грузоподъемность- характеристика сооружения, соответствующая наибольшей массе (классу)эксплуатационной нагрузки заданной структуры, при которой исчерпываетсясопротивляемость конструкции наступлению первого предельного состояния.

Грунт -обобщенное наименование всех видов горных пород, являющихся объектоминженерно-строительной деятельности человека.

Давление- величина,характеризующая интенсивность сил, действующих на часть поверхности тела понаправлению, перпендикулярному этой поверхности, и определяемая отношением силы,равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности, к площади этойповерхности.

Деформация -изменение формы или размеров тела под действием внешних сил и другихвоздействий (упругая и остаточная).

Деформацияоснования - деформация, возникающая в результате передачи усилий отсооружения (опоры) на основание или изменения физического состояния грунта впериод строительства или эксплуатации сооружения.

Длина моста- расстояние между концами устоев (шкафных стенок, открылков).

Долговечность- свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступленияпредельного состояния при установленной системе содержания.

Железобетонныеконструкции - конструкции, выполненные из бетона и рабочейарматуры (армированные бетонные конструкции). Усилия от собственного веса ивнешних воздействий в железобетонных конструкциях должны восприниматься бетоном(как правило - сжатие) и рабочей арматурой (как правило - растяжение).

Живучесть -способность элемента или конструкции сохранять несущую способность при поврежденииили разрушении отдельных частей.

Интенсивностьземлетрясения - характеризует силу землетрясения, зависит от расстояния иубывает от эпицентра землетрясения к периферии.

Землетрясение- колебание земной поверхности вследствие внезапных смещений и разрывов вземной коре и верхней мантии.

Катастрофасооружения - авария сооружения, после которой восстанавливать объектневозможно или нецелесообразно.

Конструкция- система несущих и вспомогательных элементов, выполняющая заданныетехнологические функции и сохраняющая во времени, полностью или частично, связимежду несущими элементами, их соединения со вспомогательными элементами, атакже связи с внешней средой.

Конструктивнаяформа - множество конструкций с однородным по материалам набором иодинаковой геометрической структурой несущих элементов и связей с внешнейсредой.

Магнитудаземлетрясения - безразмерная величина, мера высвобожденной приземлетрясении энергии сейсмических волн, находится в пределах от 0,0 до 9,0.

Мост(транспортный) - мостовое сооружение, предназначенное для пропускатранспортных средств и пешеходов через водную преграду.

Мостовойпереход - комплекс сооружений, включающий мост (или несколько мостов),участки подходов в пойме реки, регуляционные и другие укрепления. В составмостового перехода могут также включаться транспортные развязки, включаяпутепроводы.

Мостовоеполотно - конструкции пролетного строения, предназначенные длянепосредственного восприятия подвижных нагрузок и их безопасного и комфортногодвижения.

Мостовоесооружение - искусственное сооружение на дорогах, включающее пролетныестроения и опоры, предназначенное для пропуска дороги над различнымипрепятствиями (реками - мосты, ущельями - виадуки, другими дорогами -путепроводы) или на некоторой высоте над поверхностью земли (эстакады).

Надежность -свойство объекта выполнять заданные функции в течение требуемого промежуткавремени.

Несущийэлемент - находящееся в статическом или динамическом равновесии твердоедеформируемое тело, воспринимающее внешние воздействия и реакции связей сдругими телами.

Сейсмическаяактивность — среднее число очагов землетрясений в определенном диапазоне ихэнергетической величины, которые возникают в окрестности некоторой точки наединице площади и в единицу времени.

Сооружение -сложная техническая система взаимодействующих строительных конструкций,технологического оборудования и объектов внешней среды.


ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Общиеположения

2.Сейсмическое воздействие

3. Нагрузки ивоздействия

4. Расчеты насейсмостойкость

5. Конструкциимостов

Приложения

1. Амплитудныехарактеристики колебаний грунта при землетрясениях

2. Определениесейсмичности площадок строительства малых и средних мостов

3. Термины иопределения


   
Справочник ГОСТов, ТУ, стандартов, норм и правил. СНиП, СанПиН, сертификация, технические условия

Выставки и конференции по рынку металлов и металлопродукции