Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.4.025-2016 "Рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Общая часть" (рекомендован распоряжением Федерального дорожного агентства от 9 ноября 2016 г. N 2322-р)

Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.4.025-2016
"Рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Общая часть"
(рекомендован распоряжением Федерального дорожного агентства от 9 ноября 2016 г. N 2322-р)

1. Разработан Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения"

2. Внесен Управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации

3. Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации от 09.11.2016 N 2322-р

4. Имеет рекомендательный характер

1 Область применения

Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ, Рекомендации) является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве [1], содержащим методику определения грузоподъемности мостовых сооружений с учетом технического состояния элементов их конструкций.

Настоящий методический документ рекомендуется для применения при расчетах грузоподъемности мостовых сооружений, эксплуатируемых на федеральных автомобильных дорогах Российской Федерации. Для мостовых сооружений, расположенных на дорогах иной подчиненности, этот методический документ может использоваться по решению соответствующих органов управления.

Положения настоящего методического документа предназначены для использования проектными и специализированными организациями, выполняющими работы по диагностике, обследованию, испытаниям и оценке технического состояния мостовых сооружений, а также мостовыми подразделениями органов управления автомобильными дорогами при организации и приемке обследовательских работ.

Определение грузоподъемности висячих и вантовых пролетных строений, мостовых конструкций иных сложных систем, требующих применения специальных методов расчета, усиленных элементов мостовых сооружений, а также выполненных с применением материалов, не рассматриваемых в Рекомендациях, опор по устойчивости против опрокидывания и сдвигу по грунту основания выполняют по отдельно разрабатываемым методикам с соблюдением общих принципов, указанных в настоящем методическом документе.

Настоящий методический документ включает следующие тома (книги):

ОДМ 218.4.025-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Общая часть.

ОДМ 218.4.026-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Бетонные и железобетонные конструкции.

ОДМ 218.4.027-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Металлические и сталежелезобетонные конструкции.

ОДМ 218.4.028-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Опорные части, опоры и фундаменты.

ОДМ 218.4.029-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Определение грузоподъемности конструкций деревянных мостов.

При определении грузоподъемности допускается использование иных от приведенных в настоящем методическом документе алгоритмов и программного обеспечения. Обоснованность применения таких алгоритмов и программ должна быть подтверждена либо сертификатом их соответствия действующим нормам проектирования мостовых сооружений, выданным уполномоченным органом, либо предыдущим успешным опытом применения при разработке проектов мостовых сооружений, прошедших государственную техническую экспертизу.

2 Нормативные ссылки

В настоящей книге Рекомендаций использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 52289-2004 Национальный стандарт Российской Федерации. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств;

ГОСТ Р 52290-2004 Национальный стандарт Российской Федерации. Технические средства организации дорожного движения. Знаки дорожные. Общие технические требования;

СП 35.13330.2011. Свод правил. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*;

ГОСТ 27751-2014. Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения.

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

временная вертикальная нагрузка: Произвольное транспортное средство (средства), расположенное в пределах ездового полотна мостового сооружения.

воздействие от нагрузки: Усилия, напряжения, деформации, перемещения в конструкции (элементе конструкции), возникающие от действия внешних нагрузок (постоянных, временных, температурных и пр.).

грузоподъемность: Характеристика (показатель) технического состояния мостового сооружения, соответствующая максимальному воздействию временной вертикальной нагрузки, при котором не наступает предельное состояние первой группы ни в одной из основных несущих конструкций сооружения.

Примечание. Грузоподъемность сооружения в целом определяется грузоподъемностью наиболее слабой из основных несущих конструкций.

дефект в мостовом сооружении (дефект): Каждое отдельное несоответствие в мостовом сооружении установленным требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

допустимый класс нагрузки: Мера экстремально допустимого воздействия временной вертикальной нагрузки определенной структуры, которое не вызывает наступление предельного состояния первой группы в несущих конструкциях при нормальной эксплуатации сооружения.

Примечания:

1. Для эталонных нагрузок по схемам АК и НК допустимые классы нагрузки выражаются безразмерными величинами и как отношение величины экстремального воздействия от эталонной нагрузки к воздействию от аналогичной единичной эталонной нагрузки класса К = 1.

2. Для нагрузок от колонн автомобилей допустимый класс нагрузки соответствует допустимой массе отдельного автомобиля из состава колонны.

класс грузоподъемности: Мера грузоподъемности сооружения (конструкции, элемента конструкции), выраженная значением допустимого класса или массы рассматриваемой временной вертикальной нагрузки.

конструкция: Часть мостового сооружения, состоящая из конструктивно объединенных элементов, выполняющая определенные функции (несущие, ограждающие, защитные и (или) другие).

Примечания:

1. В мостовом сооружении конструкции делят на основные, обеспечивающие основные функциональные свойства мостового сооружения, и неосновные (вспомогательные), обеспечивающие, например, защиту и безопасность только в экстремальных ситуациях, удобство содержания в период эксплуатации и другие вспомогательные функциональные свойства.

2. Из множества основных конструкций выделяют несущие конструкции, основной функцией которых является восприятие воздействий от постоянных и временных нагрузок.

контролируемый режим движения: Режим движения, при котором пропуск транспортных средств по сооружению осуществляется по специальному разрешению в сопровождении представителей службы эксплуатации и/или ГИБДД и, как правило, в одиночном порядке.

мостовое сооружение: Искусственное сооружение, состоящее из одного или нескольких пролетных строений и опор, предназначенное для пропуска различных видов транспорта и пешеходов, а также водотоков, селей, скота, коммуникаций различного назначения, порознь или в различных комбинациях над естественными или искусственными препятствиями.

Примечание. К искусственным препятствиям относятся искусственные водоемы, водные каналы, автомобильные и железные дороги, другие инженерные сооружения, а также территории предприятий, городские территории, через которые проходит автомобильная дорога.

неконтролируемый режим движения: Режим движения, при котором регулирование пропуска транспортных средств осуществляется техническими средствами организации дорожного движения.

основная несущая конструкция: Конструкция сооружения, предназначенная для восприятия воздействий от постоянных и временных нагрузок, наступление предельного состояния первой группы (по ГОСТ 27751-2014) в которой приводит к утрате работоспособного состояния (жесткости и устойчивости) сооружения в целом.

опора моста: Несущая конструкция мостового сооружения, поддерживающая пролетные строения и передающая нагрузки от них на основание.

опорная часть: Несущая конструкция мостового сооружения, передающая нагрузку от пролетного строения на опоры и обеспечивающая угловые и линейные, либо только угловые перемещения пролетного строения.

основание опоры: Массив грунта, в котором размещены собственно строительные конструкции фундамента опоры.

пролетное строение: Несущая конструкция мостового сооружения, перекрывающая все пространство или часть его между двумя или несколькими опорами, воспринимающая нагрузку от элементов мостового полотна, транспортных средств и пешеходов, и передающая ее на опоры или поддерживающие конструкции.

сталежелезобетонная конструкция: Единая несущая конструкция со стальными и железобетонными элементами, совместно воспринимающими воздействия от нагрузки.

Примечание. Применительно к сталежелезобетонным пролетным строениям автодорожных мостов конструктивным железобетонным элементом является железобетонная плита проезжей части, объединённая с металлическими несущими элементами главных балок (ферм).

условная несущая способность: Величина максимального воздействия на элемент от временных проектных нагрузок, определяемая в соответствии с указаниями тех норм проектирования, по которым конструкция была запроектирована.

ширина проезда: Расстояние в свету между ограждениями безопасности ездового полотна мостового сооружения.

элемент конструкции: Составная часть сложного технического объекта, рассматриваемая как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению, имеющая самостоятельные характеристики, используемые при расчетах, и выполняющая определенную частную функцию в интересах сложного объекта, который по отношению к элементу представляет собой систему.

Примечание. Элементами могут быть балка, плита, диафрагма, ригель и т.д.

эталонные автомобильные нагрузки: Временные вертикальные нагрузки заданной структуры.

4 Принципы оценки грузоподъемности методом классификации

4.1 Основные понятия грузоподъемности

4.1.1 Расчет грузоподъемности, как одной из характеристик технического состояния сооружения [2], выполняют для эксплуатируемых и вновь построенных мостов в соответствии с приведенными в настоящем методическом документе правилами определения воздействий от загружения конструкций постоянной и временными эталонными нагрузками, независимо от соответствующих положений действующих норм проектирования. При этом грузоподъемность устанавливают:

- для неконтролируемого режима движения транспортных средств - по допустимому классу эталонной нагрузки АК и по допустимой общей массе эталонного трехосного транспортного средства (грузовика) ;

- для контролируемого режима движения транспортных средств - по допустимому классу одиночной эталонной нагрузки НК.

Для оценки возможности и условий пропуска по сооружению конкретного обращающегося транспортного средства грузоподъемность может быть определена и выражена в допустимой общей массе этого транспортного средства.

4.1.2 Грузоподъемность сооружения определяется несущей способностью его основных несущих конструкций (элементов конструкций). Расчет несущей способности элементов мостового сооружения следует производить с учетом их фактических геометрических размеров, прочностных и деформативных свойств материалов (бетона, арматуры, стали, древесины и др.), влияния имеющихся дефектов и повреждений.

4.1.3 Эталонную нагрузку АК принимают в виде равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью К кН/м (0,1К, тс/м) и одной двухосной тележки с нагрузкой на ось 10К кН (1К, тс) для каждой полосы движения (рисунок 4.1.1, а).

Одиночную эталонную нагрузку НК принимают в виде четырехосного колесного транспортного средства с нагрузкой на ось 18К кН (1,8К тс/м), (рисунок 4.1.1 б).

При расчете элементов конструкций эталонные нагрузки, в единицах которых определяется грузоподъемность, устанавливают на ездовом полотне в наиболее невыгодное положение для рассчитываемого элемента:

1) Нагрузка АК:

- вдоль моста при поверхности (линии) влияния воздействия, имеющей три или более участков разных знаков, тележка устанавливается на участке, дающем для рассматриваемого знака наибольшее значение воздействия; равномерно распределенной нагрузкой (с необходимыми её перерывами по длине) загружаются все участки того же знака;

- расстояния между осями смежных полос нагрузки должны быть не менее 3,0 м;

Рассматривают два случая воздействия нагрузки АК:

первый - предусматривающий невыгодное размещение на ширине проезжей части (в которую не входят боковые полосы безопасности) числа полос нагрузки, не превышающего числа полос движения по сооружению. При многополосном движении и наличии на проезде разделительной полосы без ограждений безопасности полосы нагрузки могут размещаться в пределах ширины разделительной полосы без ограничений;

второй - предусматривающий при незагруженных тротуарах невыгодное размещение на всей ширине проезда (включая полосы безопасности) двух полос нагрузки (на однополосных мостах - одной полосы нагрузки).

Оси крайних полос нагрузки АК должны быть расположены не ближе 1,5 м от границы проезжей части - в первом и от границы проезда (бокового или разделительного ограждения безопасности ездового полотна) - во втором случаях.

Воздействие нагрузки АК с нескольких полос движения учитывают с коэффициентом полосности:

- равным 1,0 для тележки;

- равным 1,0 для равномерно распределенной части нагрузки с той полосы движения, где нагрузка вызывает наибольшее воздействие на рассчитываемый элемент;

- равным 0,6 для равномерно распределенной части нагрузки с остальных полос движения.

Коэффициенты надежности по нагрузке принимают:

- для тележки при расчете элементов проезжей части мостов		1,50;
	при расчете прочих несущих элементов мостов	1,50 при ;
		1,20 при м;
для равномерно распределенной части		1,20

Для промежуточных значений величину следует принимать по интерполяции.

Динамические коэффициенты к нагрузке АК принимают по таблице 4.1.1.

Таблица 4.1.1 - Динамические коэффициенты к нагрузке АК

Конструкции [3]	Динамический коэффициент
а) для элементов стальных и сталежелезобетонных пролетных строений, а также элементов стальных опор:
основных элементов главных ферм совмещенных мостов всех систем под автомобильную и железнодорожную (включая поезда метрополитена) нагрузки	, но не менее 1,10
элементов автодорожных мостов всех систем, кроме главных ферм (балок) и пилонов висячих и вантовых мостов
элементов главных ферм и пилонов висячих и вантовых мостов
б) для железобетонных балочных пролетных строений, рамных конструкций (в том числе для сквозных надарочных строений), а также для железобетонных сквозных, тонкостенных и стоечных опор:
совмещенных мостов	но не менее 1,10;
автодорожных мостов	но не менее 1,0
в) для железобетонных и бетонных арок со сплошным надсводным строением, для бетонных опор и грунтовых оснований и фундаментов	;
г) для арок и сводов арочных железобетонных пролетных строений со сквозной надарочной конструкцией:	но не менее 1,00;
д) для деревянных конструкций

Динамический коэффициент к временным горизонтальным нагрузкам и давлению грунта на опоры принимают ;

Примечание. Величину принимают равной:

а) для основных элементов несущих конструкций, а также для продольных и поперечных балок пролетных строений - длине расчетного пролета или длине загружения поверхности (линии) влияния, если эта длина больше величины пролета;

б) для основных элементов несущих конструкций неразрезных систем - сумме длин загружаемых участков поверхности (линии) влияния (вместе с разделяющими их участками);

в) при расчете на местную нагрузку (при загружении той части поверхности (линии) влияния, которая учитывает воздействие местной нагрузки):

продольных балок и продольных ребер ортотропных плит - равной длине их пролета;

поперечных балок и поперечных ребер ортотропных плит - равной суммарной длине продольных балок в примыкающих панелях;

подвесок, стоек и других элементов, работающих только на местную нагрузку, - равной длине загружения поверхности (линии) влияния;

железобетонных плит автодорожного проезда, укладываемых по металлическим балкам, при расчете плит поперек моста - равной расстоянию между балками, на которые опирается плита.

г) при загружении поверхностей (линий) влияния, учитывающих одновременно основную и местные нагрузки, - раздельно для каждой из этих нагрузок.

При загружении поверхности влияния определяют по секущему продольному створу той полосы нагрузки, которая создает наибольшее воздействие.

2) Нагрузку НК устанавливают вдоль направления движения в любое положение на проезжей части вне полос безопасности.

Коэффициент надежности по нагрузке принимают .

Динамический коэффициент принимают для пролетных строений, сквозных, тонкостенных и стоечных опор:

при м;

при м;

для промежуточных значений - по интерполяции.

При загружении поверхности влияния определяют по секущему продольному створу.

4.1.4 Эталонная трехосная нагрузка по схеме представляет колонну эталонных грузовиков (рисунок 4.1.1, в), устанавливаемых вдоль моста на расстоянии 12 м друг от друга по ближайшим осям смежных автомобилей. По ширине ездового полотна колонны грузовиков размещают по правилам, предусмотренным для нагрузки АК.

Масса трехосного эталонного грузовика т определяется суммой осевых нагрузок

, (4.1.1)

где P - нагрузка на ось, кН (тс).

При многозначной поверхности (линии) влияния воздействия, имеющей три или более участков разных знаков, грузовики в колонне устанавливают вдоль движения (в том числе с разрывами по длине колонны на участках противоположного знака) таким образом, чтобы получить наибольшее значение воздействия рассматриваемого знака.

Расстояния между смежными колоннами грузовиков, а также случаи рассматриваемого воздействия при размещении колонн по ширине проезда принимают как для эталонной нагрузки АК.

Коэффициенты полосности для различных колонн грузовиков принимают:

- равным 1,0 для всех полос движения при значении м;

- равным 1,0 для той полосы движения, где нагрузка вызывает наибольшее воздействие на рассчитываемый элемент, и равным 0,6 с остальных учитываемых полос движения при м.

Величину определяют по секущему продольному створу той полосы нагрузки, которая создает наибольшее воздействие.

Коэффициент надежности по нагрузке принимают как для тележки эталонной нагрузки АК.

Динамический коэффициент принимают как для эталонной нагрузки АК.

4.1.5 При расчете грузоподъемности элементов мостового сооружения определяют:

- предельно допустимые воздействия (несущую способность) для рассчитываемых элементов , в качестве значения допустимого воздействия могут рассматриваться предельные усилия, напряжения или деформации, соответствующие достижению предельного состояния первой группы;

- расчетные воздействия от постоянной нагрузки , пешеходов на тротуарах , прочих нагрузок , учитываемых совместно с временной вертикальной нагрузкой от транспортных средств;

- предельно допустимые расчетные воздействия от временной вертикальной нагрузки ;

- допустимые классы эталонных нагрузок по схемам АК (Как) и НК (Кнк) с точностью до 0,1 величины, допустимую массу эталонной трехосной нагрузки по схеме с точностью до 0,1 тонн.

4.2 Способы определения грузоподъемности

4.2.1 Грузоподъемность конструктивного несущего элемента мостового сооружения определяют расчетом из сопоставления его несущей способности (доли несущей способности) с воздействием от внешних нагрузок.

В зависимости от характера восприятия конструкцией (элементом конструкции) внешних воздействий и полноты необходимой расчетной информации классы по грузоподъемности могут быть получены тремя различными способами.

4.2.2 Первый способ расчета применяют, если несущая способность рассчитываемого элемента конструкции является фиксированной величиной, и зависит от его геометрических характеристик, а также прочностных и деформативных свойств материалов, из которых данный элемент изготовлен. Интенсивность временных и постоянных нагрузок, действующих на такой элемент, влияния на его несущую способность не оказывают. К таким конструктивным элементам относятся, в частности, железобетонные балки при расчете на изгиб и при упрощенном расчете на поперечную силу, металлические и деревянные балки при расчете на изгиб и поперечную силу, элементы ферм при расчете на продольные усилия, и т.д. В этом случае производится сопоставление предельно допустимого воздействия для рассчитываемого элемента от временной нагрузки с аналогичным воздействием от той временной нагрузки , в единицах которой определяется класс грузоподъемности, исходя из выполнения следующего условия:

(4.2.1)

Допустимую величину воздействия от временной нагрузки определяют по формуле:

(4.2.2)

Необходимость учета в формуле (4.2.2) пешеходных и прочих нагрузок определяется конкретным случаем расчета в зависимости от рассчитываемой конструкции и в соответствии с указаниями действующих нормативных документов на проектирование мостовых сооружений.

Допустимый класс нагрузки (допустимую массу нагрузки) и, соответственно, класс грузоподъемности элемента определяют по формуле:

(4.2.3)

где - класс эталонной нагрузки АК, НК, либо масса эталонного трехосного грузовика по схеме , либо масса транспортного средства из состава произвольной нагрузки, в единицах которой определяется класс грузоподъемности.

4.2.3 Второй способ расчета применяют, если несущая способность рассчитываемого элемента конструкции зависит от интенсивности временных нагрузок, или расчет выполняют с учетом нагрузок от торможения.

К конструкциям, несущая способность которых зависит от временных нагрузок, относятся, в частности, сталежелезобетонные пролетные строения при учете пластических деформаций, элементы, работающие на внецентренное сжатие, и т.д.

В этом случае допустимый класс (допустимую массу) временных нагрузок определяют итерационным расчетом (с последовательными приближениями), исходя из выполнения следующего условия:

(4.2.4)

где - суммарное воздействие от постоянной, пешеходной, прочих нагрузок и временной нагрузки, выраженной через искомое значение класса нагрузки.

4.2.4 Третий способ расчета применяют, если фактическую несущую способность конструктивного элемента установить не представляется возможным, но имеются сведения о нормах проектирования и проектных нагрузках для сооружения. В этом случае, как и для первого способа, производится сопоставление предельно допустимого воздействия для рассчитываемого элемента от временной нагрузки с аналогичным воздействием от той временной нагрузки , в единицах которой определяется класс грузоподъемности, исходя из условия (4.2.1). В качестве предельно допустимого воздействия принимают "условную несущую способность", выражаемую величиной максимального воздействия от тех временных проектных нагрузок, на которые конструкция была запроектирована, и определяемую в соответствии с указаниями этих норм проектирования.

Воздействия от постоянных нагрузок и пешеходных нагрузок в расчете условной несущей способности не учитываются. Однако, если в процессе эксплуатации появилась дополнительная сверхпроектная нагрузка (например, от дополнительного слоя покрытия проезжей части), то условная несущая способность должна быть уменьшена на величину воздействия от этой дополнительной нагрузки.

Этот способ может использоваться, если сохранилась проектная ширина ездового полотна моста. При наличии дефектов, снижающих изначальную несущую способность конструкции, такое снижение должно быть соответствующим образом учтено в величине условной несущей способности.

В случае переустройства сооружения с заменой или усилением несущих конструкций в качестве проектной нагрузки следует рассматривать нагрузку, под которую проектировалось усиление.

Сведения о схемах и параметрах вертикальных нагрузок от транспортных средств, правила их установки, коэффициенты полосности и динамические коэффициенты, принятые в нормах проектирования различных лет приведены в приложении А.

4.2.5 Несущая способность может быть получена:

- расчетом, произведенным в соответствии с настоящими Рекомендациями с учетом указаний действующих нормативных документов на проектирование мостовых сооружений, при известных параметрах сечения и материала;

- по расчетным листам проекта, если расчетные предпосылки и характеристики материалов конструкции соответствуют положениям действующих нормативных документов на проектирование мостовых сооружений;

- по результатам определения усилий, напряжений и деформаций от загружения проектными нагрузками года проектирования;

- итерационным расчетом, если несущая способность зависит от временной нагрузки.

4.2.6 Воздействия в элементах от нагрузок определяют по общим правилам строительной механики.

Как правило, следует использовать пространственные расчетные схемы и механизм загружения поверхностей влияния соответствующих воздействий.

Допускается использовать условно-пространственные расчетные схемы с механизмом загружения продольных линий влияния и линий влияния распределения поперечного давления.

4.3 Регулирование движения транспортных средств по мостовому сооружению по условию грузоподъемности

4.3.1 Регулирование неконтролируемого режима движения транспортных средств по мостовому сооружению следует производить в том случае, если класс сооружения по грузоподъемности, выраженный в единицах нагрузки АК, менее 11 (Как < 11). Однако, если при этом допустимая масса эталонной трехосной нагрузки для этого сооружения, вычисленная с коэффициентом надежности по нагрузке , окажется более 27 т, ограничения вводить не следует.

4.3.2 Ограничение допустимой общей массы транспортных средств для неконтролируемого режима осуществляется установкой дорожного знака 3.11 "Ограничение массы" в соответствии с указаниями ГОСТ Р 52289-2004 и ГОСТ Р 52290-2004.

4.3.3 Если грузоподъемность сооружения, определена грузоподъемностью конструктивного элемента, полученной расчетом на местную нагрузку (плита проезжей части и пр.), и при этом допускаемая осевая нагрузка менее 11 т, регулирование движения осуществляется установкой дорожного знака 3.12 "Ограничение массы, приходящейся на ось транспортного средства" в соответствии с указаниями ГОСТ Р 52289-2004 и ГОСТ Р 52290-2004.

4.3.4 Возможность и условия пропуска транспортных средств с массой или осевыми нагрузками, превышающими установленную для сооружения грузоподъёмность, определяют соответствующим расчётом, предусматривающим контролируемый режим движения.

5 Назначение учитываемых в расчетах нагрузок и их сочетаний, системы расчетных коэффициентов

5.1 Постоянные и прочие нагрузки

5.1.1 Постоянные нагрузки принимаются в виде интенсивности на квадратный метр поверхности влияния или на погонный метр линии влияния.

Расчетное воздействие от постоянных нагрузок в элементе конструкции определяют по формуле

, (5.1.1)

где - коэффициенты надежности к учитываемым постоянным нагрузкам, принимаемые в соответствии с указаниями таблицы 5.1.1; - интенсивность учитываемых постоянных нагрузок, кПа ; - объем поверхности влияния воздействия под зоной приложения каждой постоянной нагрузки.

Таблица 5.1.1 - Коэффициенты надежности к постоянным нагрузкам и воздействиям

Нагрузки и воздействия	Коэффициенты надежности по нагрузке
Вес конструктивных элементов и другие нагрузки и воздействия, кроме указанных ниже в данной таблице
при числе замеров 6 и более	1,05 (0,9)
при числе замеров менее 6	1,10 (0,9)
Вес слоев одежды мостового полотна (изоляция, защитный и выравнивающий слой)
при числе замеров 6 и более	1,15 (0,95)
при числе замеров менее 6	1,20 (0,95)
Вес покрытия ездового полотна и тротуаров	1,20 (0,95)
Горизонтальное давление грунта при расчете опор и фундаментов
от веса насыпи	1,40 (0,70)
от грунта, лежащего ниже поверхности земли	1,30 (0,80)

Примечание. Значения в скобках принимают в случаях, когда это приводит к более невыгодному воздействию на элементы конструкции.

Нагрузку от конструктивных элементов мостового полотна допускается принимать равномерно распределенной по площади мостового полотна, если величина ее на отдельных участках отклоняется от средней величины не более чем на 10%.

Для балочных пролетных строений нагрузку от собственного веса допускается принимать равномерно распределенной между балками, если величина для отдельных конструкций отклоняется от средней величины не более чем на 10%.

Коэффициент надежности к нагрузке от температурного воздействия при расчете грузоподъемности стальных, железобетонных рамных конструкций, сталежелезобетонных пролетных строений и гибких опор принимают равным 1,2.

5.1.2 Нагрузку от собственного веса элементов конструкции и мостового полотна при отсутствии проектных или иных сведений вычисляют с учетом данных по плотности (объемному весу) материалов (приложение В).

5.1.3 Нормативное вертикальное давление от веса грунта , кПа определяют по формуле:

, (5.1.2)

где - нормативный удельный вес грунта, ; h - высота засыпки, м, определяемая для концевых опор от верха дорожного покрытия до рассматриваемого сечения (приложение Е [4]).

5.1.4 Нормативное горизонтальное (боковое) давление от собственного веса грунта примыкающей к опоре насыпи (призмы обрушения) определяют по формуле:

, (5.1.3)

где - коэффициент нормативного бокового давления грунта засыпки опор:

(5.1.4)

где - нормативный угол внутреннего трения грунта, град.

При отсутствии лабораторных исследований допускается принимать удельный вес засыпки (1,80 ), нормативный угол внутреннего трения (при засыпке песчаным дренирующим грунтом).

Методика определения равнодействующего нормативного горизонтального (бокового) давления от собственного веса насыпного грунта, а также грунта, лежащего ниже естественной поверхности земли, на опоры мостов приведена в приложении Е [4].

5.1.5 Усилия от изменения температуры в стальных и железобетонных рамных конструкциях и гибких опорах вычисляют от перемещений , вызванных изменениями температуры и определяемых по формуле:

, (5.1.5)

где - расстояние от рассматриваемого сечения до точки, которая при изменении температуры остается неподвижной; - амплитуда изменения температуры в течение года (п. 6.27 [4]); - коэффициент линейного расширения, для железобетона, - для стали.

Изменение температуры в сталежелезобетонных конструкциях учитывают согласно п. 9.10 [4].

При учете в расчетах температурных воздействий используют коэффициенты сочетания нагрузок в соответствии с указаниями п. 5.4.

5.2 Пешеходная нагрузка

5.2.1 Расчетное воздействие от пешеходной нагрузки в рассчитываемом элементе определяется по формуле

, (5.2.1)

где - коэффициент надежности к пешеходной нагрузке при совместном учете с временной вертикальной нагрузкой, принимаемый равным 1,2; - интенсивность учитываемой пешеходной нагрузки, принимаемая при учете совместно с эталонной нагрузкой АК и колоннами эталонных грузовиков равной 2,0 кПа; - объем поверхности влияния воздействия под зоной действия пешеходной нагрузки.

На служебных тротуарных проходах шириной менее 1 метра пешеходная нагрузка не учитывается.

5.2.2 При использовании аппарата линий влияния воздействие определяют с учетом коэффициентов поперечной установки по формуле

, (5.2.2)

где - площадь линии влияния воздействия под зоной действия пешеходной нагрузки; - коэффициент поперечной установки.

Остальные обозначения приведены в п. 5.2.1.

5.3 Временные нагрузки

Вертикальные нагрузки

5.3.1 Воздействие от вертикальной временной нагрузки при различных её положениях на ездовом полотне определяют процедурой "прокатки" схемы нагрузки по поверхности влияния.

5.3.2 Расчетные воздействия от временных вертикальных нагрузок определяют по формулам:

(5.3.1)

где , , - соответственно воздействия от нагрузок по схемам АК, НК и эталонной трехосной нагрузки (или произвольных колесных нагрузок); , , - соответственно динамические коэффициенты к тележке, равномерно распределенной части нагрузки АК и нагрузке НК; , , - коэффициенты надежности соответственно к осевой и распределенной частям временной нагрузки АК и нагрузке НК; - коэффициенты полосности; - давление на к-е колесо временной нагрузки на i-ой полосе; - ордината поверхности влияния воздействия под к-м колесом на i-ой полосе; - интенсивность распределенной временной части нагрузки АК на i-ой полосе, кПа ; - объем поверхности влияния воздействия под зоной приложения распределенной временной нагрузки.

Допускается загружать поверхности влияния давлениями от колес временных вертикальных нагрузок, распределенными по площади отпечатка колеса. Тогда в формулах (5.3.1) величина будет равна объему поверхности влияния воздействия под зоной отпечатка соответствующего колеса, а величина - интенсивности давления от колеса, распределенной по площади его отпечатка. При необходимости для получения более точного результата расчета размер отпечатка распределенного давления, а также интенсивность давления может быть определена с учетом распределения давления в толще одежды ездового полотна.

5.3.3 Воздействия от временных вертикальных нагрузок при использовании аппарата загружения линий влияния определяют с учетом коэффициентов поперечной установки по формулам:

(5.3.2)

где , , - соответственно коэффициенты поперечной установки для нагрузок по схемам АК, НК и эталонной трехосной нагрузки (или произвольных колесных нагрузок); - давление на к-ю ось временной нагрузки на i-ой полосе; - ордината линии влияния воздействия под к-ой осью на i-ой полосе; - площадь линии влияния воздействия под зоной приложения распределенной временной нагрузки.

Остальные обозначения приведены в п. 5.3.2.

Здесь также допускается вместо сосредоточенных величин давлений на оси использовать величины давления, распределенные по длине отпечатков колес.

5.3.4 Коэффициенты надежности, динамический коэффициент, коэффициенты полосности, учитывающие воздействие нагрузки с нескольких полос движения, для нагрузок АК и НК принимают согласно п.п. 4.1.3 и 4.1.4.

В случае, если расчет производится по условной несущей способности для конструкции, запроектированной по допускаемым напряжениям по нормам до СН 200-62, воздействие от временной вертикальной нагрузки, в единицах которой определяются классы грузоподъемности, следует определять со значением коэффициента надежности по нагрузке , но с динамическим коэффициентом и коэффициентом полосности согласно указаниям п.п. 4.1.3 и 4.1.4.

Горизонтальные нагрузки

5.3.5 Воздействие горизонтальной продольной нагрузки от торможения или тягового усилия T с каждой полосы движения одного направления, где выполняется торможение, определяют:

- от распределенной части нагрузки АК

; (5.3.3)

- от эталонной трехосной нагрузки и произвольных колесных транспортных средств

, (5.3.4)

где - коэффициенты полосности; - коэффициент надежности для временной нагрузки; - вес эталонной трехосной нагрузки и произвольных колесных транспортных средств, расположенных на поверхности (линии) влияния; - принимают согласно п. 4.1.3.

Величину принимают в пределах:

при расчетах в системе СИ;

при расчетах в системе СГС.

Величину Тэ принимают не более:

- - при значении м;

- - при значении м;

- - при значении м.

При определении усилий от тормозной силы ее прикладывают:

- на расстоянии 1,5 м от верха покрытия проезжей части;

- при наличии балочных пролетных строений - в центре шарниров опорных частей;

- при расчете устоев - в уровне верха покрытия мостового полотна.

При расчетах грузоподъемности опор и фундаментов при опирании на них балочных пролетных строений допускается тормозную силу прикладывать в уровне центров опорных частей.

5.3.6 Допускается в запас прочности долю передачи тормозных нагрузок опорными частями на опору принимать величиной 50% для резинометаллических опорных частей и 100% - для всех опорных частей других типов, как подвижных, так и неподвижных. Однако если при подобном допущении классы элементов опоры оказываются недостаточными, расчет следует выполнить, определяя долю передачи тормозных нагрузок через опорные части согласно п. 6.20 [4].

5.3.7 Нормативное горизонтальное продольное давление грунта на концевые опоры мостов, а также на промежуточные опоры, расположенные в теле насыпи, от допускаемой временной вертикальной нагрузки, находящейся на призме обрушения, следует определять по приложению М [4] с учетом приложения В [5].

5.4 Сочетания нагрузок

5.4.1 При расчете грузоподъемности элементов мостовых сооружений рассматривают следующие сочетания нагрузок:

а) основное сочетание

[постоянные] + [вертикальные временные нагрузки];

б) дополнительное сочетание N 1

[постоянные] + 0,8·[вертикальные временные нагрузки] + 0,7·[горизонтальные продольные нагрузки от торможения];

в) дополнительное сочетание N 2

[постоянные] + 0,8·[вертикальные временные нагрузки] + 0,7·[горизонтальные продольные нагрузки от торможения] + 0,7·[горизонтальные продольные нагрузки от изменения температуры];

г) дополнительное сочетание N 3

[постоянные] + 0,8·[вертикальные временные нагрузки] + 0,7·[нагрузки от изменения температуры].

5.4.2 Расчет на основное сочетание нагрузок выполняется во всех случаях. Расчеты на дополнительные сочетания N 1 и N 2 выполняют в случаях, если они могут стать определяющими для внецентренно сжатых элементов (опоры облегченного типа, опоры рамных мостов, опоры мостов с гибкими опорами, фундаменты опор и т.д.). Расчет на дополнительное сочетание N 3 выполняют в случае, если он может стать определяющим при определении грузоподъемности составных сечений (например, сталежелезобетонных пролетных строений).

Другие нагрузки и их сочетания, предусмотренные действующими нормами проектирования мостов, рассматривают по необходимости.

5.4.3 При одновременном действии нескольких силовых факторов (например, продольной силы и изгибающего момента для внецентренно сжатых элементов или изгибающего момента и поперечной силы при расчете балочных конструкций в четвертях пролетов при расчете по приведенным напряжениям и т.д.), невыгодное положение временной нагрузки и соответствующие ему значения силовых факторов, участвующих в расчете, могут быть получены:

- для всех видов конструкций - путем загружения поверхностей (линий) влияния последовательно каждого из рассматриваемых силовых факторов на максимум (или минимум в зависимости от вида расчета) и получения соответствующих ему значений остальных силовых факторов путем загружения поверхностей (линий) влияния этих силовых факторов при одном и том же положении нагрузки;

- для элементов металлических и деревянных конструкций - путем загружения поверхностей (линий) влияния ядровых моментов или фибровых напряжений. Последние могут быть определены по формулам соответствующих разделов настоящих Рекомендаций.

6. Прочие рекомендации

6.1 Общие рекомендации по составлению расчетных схем при моделировании методом конечных элементов приведены в приложении Б. Общие рекомендации по учету последовательности (стадийности) монтажа, усилий от осадок опор, регулирования усилий, изменения температуры приведены в приложении Г. Общие рекомендации по определению расчетных длин внецентренно сжатых стержней приведены в приложении Д.

6.2 Справочные данные по соотношению физических величин в системах СГС и СИ, используемых в Рекомендациях, приведены в приложении Е.

Библиография

1. ОДМ 218.1.001-2010 Рекомендации по разработке и применению документов технического регулирования в сфере в дорожного хозяйства.

2. ОДМ 218.3.014-2011 Методика оценки технического состояния мостовых сооружений на автомобильных дорогах.

3. ОДМ 218.2.012-2011 Классификация конструктивных элементов искусственных дорожных сооружений.

4. СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*.

5. ОДМ 218.4.028-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Опорные части, опоры и фундаменты.