1. Общая часть

1. Общая часть

1.1. Настоящая инструкция устанавливает правила определения грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений для определения условий пропуска по ним транспортных средств, включая тяжеловесные.

1.2. Инструкция предназначена для использования мостоиспытательными станциями, проектными организациями и специалистами-мостовиками эксплуатационных организаций.

1.3. В Инструкции приняты следующие понятия:

грузоподъемность - наибольшая масса (класс) транспортного средства определенного вида, которая может быть безопасно пропущена в транспортном потоке или одиночном порядке по сооружению с учетом его фактического состояния.

Безопасность пропуска транспортных средств характеризуется отсутствием опасности наступления предельного состояния в сооружении от этих нагрузок;

несущая способность - предельные усилия, которые могут быть восприняты сечением элемента до достижения предельного состояния;

дефект - это каждое отдельное несоответствие конструкции пролетного строения установленным требованиям (ГОСТ 15467-79);

повреждение - это недостаток в виде нарушения формы или целостности элемента, возникающего в результате силового, температурного или влажностного воздействия, приводящего к снижению его грузоподъемности и долговечности.

1.4. Грузоподъемность для потока (колонны) автомобилей выражают в виде:

массы эталонного трехосного грузовика, находящегося в составе колонны таких же автомобилей с дистанцией 10 м (рис. 1);

установленного класса К автомобильной нагрузки по схеме АК, приведенной в СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы".

Грузоподъемность для тяжелой одиночной нагрузки принимают в виде массы эталонной четырехосной тележки с расстоянием между осями 1,2 м (рис. 2).

1.5. При определении грузоподъемности через эталонную одиночную нагрузку предусматривают наиболее невыгодное ее расположение в пределах фактической ширины проезжей части, но не ближе 0,25 м к бордюру, считая от края обода, если мост запроектирован по нормам до 1984 г.

1.6. Применительно к автомобильной нагрузке грузоподъемность определяют для условия движения нескольких рядов колонн, число которых соответствует числу полос движения и положение в пределах ездового полотна невыгоднейшее для рассматриваемого сечения конструкции. Расстояние между осями соседних рядов колонн автомобилей должно быть не менее 3,0 м. Установку автомобильной нагрузки на пролетном строении по схеме АК принимают по СНиП 2.05.03-84.

1.7. Возможность пропуска конкретных тяжеловесных транспортных средств по сооружению с весом или осевыми нагрузками, превышающими установленную эталонную нагрузку (например, сверхнормативную), определяют соответствующим расчетом каждого объекта на это транспортное средство отдельно.

1.8. Регулирование режима движения по мосту с установленной грузоподъемностью осуществляют с помощью соответствующих дорожных знаков по ГОСТ 10807-78, причем весовые параметры транспортного средства приводятся к значениям его массы:

ограничение массы (знак 3.11);

ограничение нагрузки на ось (знак 3.12), если определяющими грузоподъемность являются элементы ездового полотна (деформационные швы, сопряжение моста с насыпью, настил) или плита проезжей части;

ограничение максимальной скорости автомобилей (знак 3.24), если при определении грузоподъемности это необходимо из-за состояния покрытия, деформационных швов, узла сопряжения моста с насыпью.

Можно использовать также дополнительную информацию в виде табличек (например, "Проезд по оси проезжей части" и др.).

1.9. Расчет грузоподъемности несущих элементов пролетного строения следует производить с учетом действительных размеров элементов, распределения усилий между элементами от постоянных и временных нагрузок, дефектов и повреждений, влияющих на грузоподъемность, прочностных и деформативных характеристик бетона и арматуры.

Во всех случаях решению этой задачи предшествует:

обследование сооружения, включая ознакомление с технической документацией, для установления данных по сооружению и характера изменения его состояния;

уточнение расчетной схемы сооружения (пролетных строений, опор и их элементов) с учетом данных обследований и испытаний;

вычисление геометрических характеристик элементов по результатам замеров их сечений - площади сечения элементов и рабочей арматуры, моментов сопротивления сечения, статических моментов и др.;

определение прочностных и деформативных характеристик материалов конструкций - прочности бетона на сжатие и марки стали арматуры (а по ним установление расчетных сопротивлений материалов, которые следует принимать при определении несущей способности сечения), а также и модуля упругости;

определение (прямым пли косвенным путем) соответствия фактических размеров несущих конструкций, влияющих на надежность сооружения, конструктивным требованиям по проекту и СНиПу (по толщине элементов, защитному слою расположению арматуры и др.).

1.10. Работы по обследованию пролетных строений проводят в соответствии с требованиями СНиП 3.06.07-86 "Мосты и трубы. Правила обследования и испытания".

1.11. Для установления грузоподъемности пролетных строений следует определить:

предельные усилия или деформации для расчетных сечений по первой и второй группам предельного состояния (несущую способность сечения );

долю расчетных усилий или деформаций от постоянной нагрузки () и толпы () с учетом имеющихся изменений в статической схеме и дефектов повреждений;

долю от предельных усилий или деформаций, которую можно передать на подвижную временную нагрузку (допустимые значения расчетного усилия);

допустимые значения веса подвижной временной вертикальной нагрузки по схеме эталонной (автомобильной, одиночной колесной) или допустимый класс нагрузки К.

1.12. Допустимые значения веса эталонной подвижной вертикальной нагрузки или допустимый класс нагрузки устанавливают, вычисляя усилия от этих нагрузок и сопоставляя их с допустимым значением расчетного усилия при соблюдении условия: .

1.13. Задача может быть решена как теоретически, так и экспериментально-теоретическими методами.

При теоретическом методе значения от временной подвижной вертикальной нагрузки эталонной или тяжеловесной вычисляют по результатам загружения линий (поверхностей) влияния усилий в рассчитываемых элементах с учетом указаний п. 1.17 - 1.21.

Для вычисления ординат поперечных линий (поверхностей) влияния могут быть использованы соответствующие таблицы приложений 1, 2, 5 и 6 настоящей Инструкции, программы, разработанные автодорожными институтами (МАДИ, ХАДИ* и др.), а также другие программы, позволяющие получить ординаты поверхностей влияния усилий в балках.

Экспериментально-теоретический метод предусматривает экспериментальное определение жесткостных характеристик (деформаций) отдельных элементов в пространственной системе пролетного строения или определение ординат для построения поперечных линий влияния главных балок пролетных строений, а затем расчетным путем - определение грузоподъемности как в теоретическом методе.

1.14. Необходимость испытаний пролетного строения устанавливает организация, проводящая обследование, в зависимости от характера обнаруженных дефектов, влияющих на грузоподъемность, а также полноты информации о сооружении, полученной при обследовании.

Статические испытания проводят для построения натурных поперечных линий влияния прогибов и других характерных деформаций в средних сечениях главных балок, необходимых для расчета усилий. Подбор испытательной нагрузки производят расчетным путем (см. п. 5.4). Измерительную аппаратуру следует принимать согласно пп. 5.9 - 5.13.

Испытания пролетного строения организуют в соответствии с СНиП 3.06.07-86, а также п. 5.4.

1.15. Перечень основных дефектов, влияющих на расчетную схему, геометрические характеристики элементов, прочностные и деформативные характеристики материала, несущую способность сечения, распределение усилий между элементами (пространственную работу конструкций), приведен в табл. 1.

Таблица 1

N п/п	Вид дефекта	Характер влияния на элемент	Форма учета
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18	2 Коррозия рабочей арматуры в растянутой зоне Разрыв отдельных стержней рабочей арматуры в растянутой зоне Искривление (смятие) стержней рабочей арматуры растянутой зоны Коррозия арматуры хомутов и отогнутых стержней Повреждение бетона сжатой зоны балок: раковины, сколы разрыхление бетона продольные трещины (вдоль действия сил) Повреждение бетона в зоне главных напряжений балок (приопорное сечение): раковины, сколы Разрыхление бетона Вертикальные трещины в средней части балок в растянутой зоне: раскрытие более 0,2 до 0,5 мм раскрытие более 0,5 мм в результате потери связи арматуры и бетона раскрытие более 0,5 мм вследствие текучести арматуры Трещины по контакту pебра балок с плитой Нарушение объединения сборных балок на сварных соединениях полудиафрагм: срез (отсутствие) сварных накладок по нижней зоне в отдельных местах; разрушение анкеровки накладных деталей; косые трещины в полудиафрагмах Нарушение объединения балок по монолитным диафрагмам (железобетонным стыкам): вертикальные или наклонные трещины на всю высоту диафрагм; повреждение основной арматуры (коррозия, разрыв, изгиб); повреждение бетона (сколы, растрескивание) Повреждения плиты проезжей части: пробоины трещиноватый бетон (частая сетка) или выщелачивание бетона сколы бетона по нижней грани плиты коррозия рабочей арматуры или механические повреждения обрушение консоли плиты Зависание балок над опорной частью: одиночный случай групповой " Трещины в зоне анкеровки преднапряженной арматуры балок Вертикальные трещины от постоянных нагрузок в ребрах преднапряженных балок в растянутых участках: одиночные волосные с раскрытием 0,1 мм более Продольные трещины вдоль преднапряжений арматуры балок: отдельные прерывистые сплошные Трещины в опорных зонах неразрезных балок (как правило, в верхних участках с выходом на плиту) Неровности покрытия, выколы покрытия Просадки на подходах, разрушение деформационных швов	3 Ослабление сечения растянутой арматуры, снижение несущей способности балок на изгиб и жесткости То же " Снижение несущей способности балок на поперечную силу Ослабление сечения сжатой зоны балок Снижение прочности бетона сжатой зоны Разрушение сжатой зоны бетона (полное или частичное) Снижение прочности балок за счет: уменьшения сечения снижения прочности Снижение жесткости и изменение распределения усилий между балками: значительное очень значительное разрушение балки Снижение жесткости и прочности Нарушение схемы пространственной работы пролетного строения и поперечного распределения усилий Нарушение схемы пространственной работы пролетного строения и поперечного распределения усилий Снижение несущей способности плиты: местное общее в панелях общее в панелях обрушения Изменение распределения усилий между балками Потеря предварительного напряжения в арматуре, возможно изменение распределения усилий между балками Снижение жесткости (строительного подъема) Возможно ослабление площади рабочей арматуры Изменение напряженного состояния из-за осадки опор Повышение динамического воздействия временной нагрузки на несущие конструкции То же	4 Учитывать фактические размеры площади арматуры по результатам замера То же Согласно п. 2.5 Согласно п. 2.5 Учитывать фактические размеры сечения по результатам замера Учет фактической прочности (см. п. 2.14) Выключение из работы этих балок или учет их в работе по результатам испытания Учет фактических размеров сечения путем замера с натуры Учет фактической прочности бетона (см. п. 2.14) Учет фактического распределения по результатам испытаний: пп. 5.2-5.13 п. 5.16 Выключение балки из работы Учет фактического распределения усилий между балками по результатам испытания Учет фактического распределения усилий между балками по результатам испытания (пп. 5.2-5.13) или по п. 5.15 Учет фактического распределения усилий между балками по результатам испытания (пп. 5.2-5.13) или по п. 5.15 Учет фактической площади сечения Учет фактической прочности бетона (см. п. 2.14) Учет только арматуры (без бетона) Учет фактической площади арматуры Выключение из работы Выключение из работы этих балок Учитывать при определении трещиностойкости по результатам испытания Не учитывать Учитывать фактическое распределение усилий по результатам испытаний Учет фактической площади арматуры Учет фактического перераспределения усилий по длине балки Учет повышенного динамического коэффициента (см. пп. 1.18-1.20) То же

1.16. Грузоподъемность пролетного строения принимают по наиболее слабому несущему элементу (главной балке, плите проезжей части, диафрагме).

Усилия определяют только в основных расчетных сечениях элементов и сечениях с дефектами, снижающими несущую способность пролетного строения.

1.17. При определении грузоподъемности пролетных строений коэффициенты надежности для временных подвижных вертикальных нагрузок, сочетания нагрузок динамические коэффициенты и коэффициенты , учитывающие воздействие нагрузки с нескольких полос движения, принимают:

для эталонной автомобильной нагрузки в виде колонны автомобилей как для тележки нормативной нагрузки по СНиП 2.05.03-84;

для эталонной автомобильной нагрузки в виде схемы АК по СНиП 2.05.03-84;

для эталонной тяжелой одиночной нагрузки как для НК-80 по СНиП 2.05.03-84.

Таблица 2

Разрешенная скорость движения грузовых автомобилей по мосту, км/ч	Предельные углы перелома продольного профиля над опорами, %	f в долях l 0
Более 60 До 60 включительно " 40 " " 20 "	1,6 2,0 2,5 3,2	0,0020 0,0025 0,0030 0,0040*

______________________________

* При движение грузовых автомобилей по мосту должно быть запрещено из условия безопасности.

1.18 В случае разрушения покрытия проезжей части или наличия на нем неровностей, а также порожков около деформационных швов и в местах сопряжения с насыпью повышенные значения динамических коэффициентов устанавливают по результатам испытания сооружения под динамическими нагрузками или согласно указаниям пп. 1.19-1.21.

1.19. При разрушении покрытия на всей длине проезжей части с периодически повторяющимися выбоинами и наплывами и глубине разрушения не менее 50 мм значения динамических коэффициентов принимают следующими:

для автомобильной нагрузки при скорости движения 60 км/ч и более (для главных балок и плитных пролетных строений); (для плиты проезжей части и диафрагм); для автомобильной нагрузки при скорости движения до 30 км/ч (для всех случаев); для остальных скоростей движения - интерполяцией;

для тяжелой одиночной нагрузки (для главных балок); (для плиты проезжей части и диафрагм).

1.20. При единичных выбоинах (ямах, наплывах, порожках) глубиной до 100 мм динамические коэффициенты имеют следующие значения, для автомобильной нагрузки для главных балок и плитных пролетных строений; для плиты проезжей части и диафрагм;

для тяжелой одиночной нагрузки см. п. 1.19.

1.21. Если стрела прогиба проезжей части от собственного веса (по оси полосы движения) f на участке между опорами превышает значения , приведенные в табл. 2, то динамический коэффициент следует определять по формулам:

для автомобильных нагрузок ;

для одиночной нагрузки ,

где I - длина пролетного строения, м; - коэффициент, учитывающий увеличение динамического воздействия, принимаемый равным 1,5 при и 2,0 при .