Приложение В. Пример определения расчетных перемещений конструкций деформационных швов и установочного размера

Приложение В
Пример определения расчетных перемещений конструкций деформационных швов и установочного размера

В.1 Основные данные по сооружению

Схема сталежелезобетонного пролетного строения: разрезное 42,5 м + неразрезное 3x63 м + разрезное 42,5 м. Мост расположен на прямом горизонтальном участке дороги. Опоры массивные железобетонные. Опорные части подвижные и неподвижные установлены по схеме, приведенной на рисунке В.1. Габарит - Г-11,5+2x0,75 м. Нагрузки А-14 и НК-100. Расположение - вблизи г. Санкт-Петербурга.

Рисунок В. 1 - Общий вид мостового сооружения

В.2 Перемещение от температурных перепадов

Температура воздуха местности определена по нормам [1]:

- среднесуточная температура с обеспеченностью 0,92;

;

(20,5 - температура воздуха с обеспеченностью 0,95; 11,9 - среднесуточная амплитуда воздуха наиболее жаркого месяца).

Дополнительный прогрев фасадов не учитывается. По формуле (5)

.

По формуле (4) получаем

для шва Ш3: ;

для шва Ш4: .

В.3 Перемещения от усадки бетона плиты

Деформации от ползучести не учитываются, поскольку по проекту напряжения в бетоне от второй части постоянной нагрузки не превышают .

Перемещения концов пролетных строений с монолитной плитой от усадки бетона принимаем с учетом подраздела 7.32 норм [1] равными:

;

;

В.4 Перемещения от временной нагрузки

Перемещения определяют для двух случаев:

- пролетные строения загружаются с двух сторон от оси шва;

- пролетные строения загружаются с одной стороны от оси шва.

При этом рассматриваются случаи загружения одной и двух полос движения.

Перемещения находят по величинам углов поворота над опорами, подсчитываемым через кривизну балок (подразделы 7.112 и 7.113 СНиП 2.05.03-84* (СП 35.13330.2011). Результаты расчета представлены в таблице В.1.

Таблица В.1 - Результаты расчета перемещений от временной нагрузки

Параметр	Загружаются две полосы движения		Загружается одна полоса движения
	Ш3	Ш4	Ш3	Ш4
Пролетные строения L=42,5 м:
прогиб, мм	1/1000	1/1000	1/1500	1/1500
угол поворота, град.	-	-	-	0,0027
смещение нейтральной оси, мм	0,0040	0,0040	0,0027	-
смещение от поворота сечения, мм	-8 4	-8 4	-5 2,5	-5 2,5
перемещение кромки шва, мм	-4	-4	-2,5	-2,5
Пролетные строения L=63 м:
прогиб, мм	1/1000	1/1100	1/1400	1/1600
угол поворота, град.	-	-	-	-
смещение нейтральной оси, мм	0,0040	0,0036	0,0029	0,0026
смещение от поворота сечения, мм	-9 5	0 5	-6 4	0 3
перемещение кромки шва, мм	-4	5	-2	3
Суммарные перемещения в шве, м:
загружается одна сторона	-4	-4 (+5)	-2,5	-2,5 (+3)
загружаются две стороны	-8	1	-4,5	0,5

Примечание - "+" - перемещения в направлении от оси шва (раскрытие зазора), "-" - к оси шва (закрытие зазора).

Перемещения от торможения при наличии неподвижных опорных частей не учитываются.

Сопоставляя между собой значения перемещений по таблице В.1, можно сделать вывод, что расчетным случаем является загружение двух полос движения, причем для шва над опорой N 4 (Ш4) в случае загружения одного из двух примыкающих к шву пролетных строений (от -4 до +5) мм, а для шва над опорой N 3 (Ш3) - двух пролетных строений (-8 мм).

Суммарные перемещения в швах составляют:

для шва Ш3  мм,

для шва Ш4  мм.

В.5 Расчетные перемещения

 мм;

 мм (рисунок В.2).

- величина зазора (размеры даны в миллиметрах)

Рисунок В.2 - Вычисление установочного размера

Исходя из этого следует применять следующие конструкции швов:

- над опорой N 3 - с допускаемыми продольными перемещениями более 126 мм;

- над опорой N 4 - с допускаемыми продольными перемещениями более 197 мм.

В.6 Температура установки и установочный размер

Перед установкой конструкции деформационного шва регулируют расстояние (а) между окаймляющими элементами в зависимости от температуры окружающего воздуха и температуры конструкции в момент установки. Определяющей является температура конструкции пролетного строения с учетом дополнительного нагрева плиты проезда и отставания температуры конструкции от изменяющейся температуры воздуха.

Для определения установочного размера прежде всего следует найти положение окаймлений при максимальной температуре за вычетом из перемещений от временной нагрузки, т.е. размер и положение окаймлений при минимальной температуре за вычетом из перемещений от временной нагрузки и от воздействия ползучести, т.е. размер . Начинать следует от наименьшего размера. Например, к предельному значению для конструкции добавляем перемещение от временной нагрузки, действующее в сторону уменьшения зазора

, тогда

.

Далее определяют размер (а) при расчетной нулевой температуре

,

где - температура с учетом неравномерности перемещений по длине ДШ, °С.

Температуру конструкции на момент установки определяют по величине средней температуры воздуха за предшествовавшие сутки с добавлением приращения температуры , равного:

- для железобетонных и сталежелезобетонных пролетных строений

;

- для стальных пролетных строений

.

Прогрев фасада не учитывается (К=1).

Тогда установочный размер будет равен

,

где L - длина, с которой собираются перемещения;

- коэффициент линейного расширения, равный для стальных и сталежелезобетонных конструкций , для железобетонных конструкций - ;

- коэффициент надежности, равный 1,2.

На момент установки среднесуточная температура за прошедшие сутки составила 15°С.

Далее последовательно определяют и (таблица В.2).

Для Ш3 -  мм, для Ш4 -  мм.

Таблица В. 2 - Результаты расчета установочного зазора

Параметр	Ш3	Ш4
	мм	мм
	мм	мм
	мм	мм
	мм	мм
	мм	мм