Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2.025-2012 Деформационные швы мостовых сооружений на автомобильных дорогах.
ОДМ 218.2.025-2012
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
Деформационные швы мостовых сооружений на автомобильных дорогах
Предисловие
ОКС 93.040
1 РАЗРАБОТАН ООО "Деформационные швы и опорные части".
2 ВНЕСЕН Управлением эксплуатации и сохранности автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.
3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 07.08.2012 N 561-р.
4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
1 Область применения
1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ) содержит рекомендации по классификации, конструированию, расчету, использованию при проектировании, установке конструкций деформационных швов, применяемых в мостовых сооружениях на автомобильных дорогах Российской Федерации.
1.2 Положения настоящего методического документа предназначены для использования организациями, выполняющими работы по разработке (включая исследования) конструкций деформационных швов (КДШ), проектированию и изготовлению КДШ, а также по их применению при строительстве и ремонте мостовых сооружений.
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:
ГОСТ 262-93 (ИСО 3479) Резина. Определение сопротивления раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы)
ГОСТ 263-75 Метод определения твердости по Шору А
ГОСТ 270-75 Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент
ГОСТ 2678-94 Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний
ГОСТ 2889-80 Мастика битумная кровельная горячая. Технические условия
ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия
ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 6713-91 Сталь углеродистая и низколегированная конструкционная - для мостостроения
ГОСТ 7912-74 Метод определения температурного предела хрупкости
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные
ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент
ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытания нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости
ГОСТ Р 9.029-74* Единая система защиты от коррозии и старения. Резины. Методы испытаний на стойкость к старению при статической деформации сжатия
ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия
ГОСТ 9.715-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные. Методы испытаний на стойкость к воздействию температуры
ГОСТ 11501-78 Битумы нефтяные. Методы определения глубины проникания иглы
ГОСТ 11506-73 Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару
ГОСТ 11507-78 Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу
ГОСТ 13808-79 Резина. Метод определения морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия
ГОСТ 14759-69 Клеи. Метод определения прочности при сдвиге
ГОСТ 14925-79 Каучук синтетический цис-изопреновый. Технические условия
ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия
ГОСТ 25945-98 Материалы и изделия полимерные строительные герметизирующие нетвердеющие. Методы испытаний
ГОСТ 26589-94 Мастики кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний
ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 30740-2000 Материалы герметизирующие для швов аэродромных покрытий. Общие технические условия
ГОСТ 31015-2002 Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия
ГОСТ Р 52128-2003 Эмульсии битумные дорожные. Технические условия
СП 35.13330.2011 Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*)
EN 10025-1:2004* Горячекатаная продукция из конструкционных сталей
3 Термины и определения
В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 конструкция деформационного шва: Конструктивный элемент мостового полотна, перекрывающий или заполняющий зазор между пролетными строениями или между пролетным строением и опорой, не препятствующий их взаимным перемещениям, связанный анкерными устройствами с несущей конструкцией пролетных строений и опор моста и передающий на них усилия от взаимодействия транспортных средств, температуры и других факторов.
3.2 окаймление деформационного шва: Элементы конструкции деформационного шва, окаймляющие в зазоре контуры сопрягаемых конструкций (дорожную одежду на сооружении, торец пролетного строения, грань головной части опоры или шкафной стенки устоя), заанкеренные в них и предназначенные для восприятия усилий от перекрывающих зазор элементов и предохранения окаймляемых элементов конструкции от разрушения при воздействии транспортных средств.
3.3 заполнение деформационного шва: Элемент конструкции деформационного шва, заполняющий зазор в уровне проезжей части.
3.4 компенсатор: Элемент конструкции деформационного шва, за счет деформации которого обеспечивается компенсация перемещений концов пролетного строения и сохраняется герметичность швов.
3.5 мастика: Смесь минерального порошка (наполнителя) с битумом или дегтем в горячем и холодном состоянии (основа), применяемая для заполнения температурных (деформационных) швов и трещин (щелей). В зависимости от основы и наполнителя различают следующие виды мастик: резинобитумную, битумно-полимерную, полимерно-битумную и др.
3.6 дренаж: Элемент одежды ездового полотна, обеспечивающий быстрый отвод воды из слоев одежды и состоящий из дренажного канала, дренирующего материала и дренажных трубок.
3.7 полотно мостовое: Совокупность всех элементов, расположенных на плите проезжей части пролетных строений, предназначенных для обеспечения нормальных условий и безопасности движения транспортных средств и пешеходов, а также для отвода воды с проезжей части; включает одежду ездового полотна, тротуары, ограждающие устройства, устройства для водоотвода, обогрева и освещения, деформационные швы и сопряжение моста с подходами.
4 Обозначения и сокращения
В настоящем методическом документе применены следующие обозначения и сокращения:
L, В: Длина и ширина пролетного строения.
РОЧ: Резиновая опорная часть.
ППР: Планово-предупредительный ремонт.
КДШ: Конструкция деформационного шва.
РМП: Резинометаллическая плита.
ДШ-ПС: Конструкция деформационного шва перекрытого типа (П) с плоским скользящим (С) стальным листом.
ДШ-ПС-С: То же, со скошенным (С) скользящим (С) стальным листом.
ДШ-ПС-СП: То же, с плавающим (П) скошенным (С) скользящим (С) стальным листом или плитой.
ДШ-ПГ-К: Конструкция деформационного шва перекрытого типа (П) с гребенчатым (Г) консольным (К) листом (плитой).
ДШ-ПГ-С: То же, с гребенчатым (Г) скользящим (С) листом.
ДШ-ПГ-СП: То же, с гребенчатым (Г) скользящим (С) плавающим (П) листом.
СКР: Строительный климатический район.
ДШ-3: Конструкция деформационного шва закрытого типа с непрерывным асфальтобетонным покрытием.
ДШ-ЗА: То же, с армированным асфальтобетоном.
ДШ-З-ЩМ: То же, с щебеночно-мастичной вставкой.
ДШ-З-ЩМ-О: То же, с окаймлением, установленным по концам пролетных строений.
ДШ-МЗ-А: Шов с мастичным заполнением в уровне асфальтобетона.
ДШ-МЗ-Ц: То же, цементобетонного покрытия.
ДШ-МЗ-О: То же, с окаймлением кромок шва.
ДШ-РМП: То же, с резинометаллической плитой.
ОП-ДШ-35 (55, 70 ...): Конструкция однопрофильного деформационного шва с резиновым компенсатором перемещением до 35(55,70...) мм.
ОП-ДШ-70(б): Конструкция однопрофильного деформационного шва с болтовым креплением резинового компенсатора.
ОП-ДШ-35, 55(з): То же, с креплением резинового компенсатора заклиниванием.
ОП-ДШ-70(зп): То же, с запасовкой резинового компенсатора.
МП-ДШ-100 (140, 150, ..., 1100): Конструкция многопрофильного деформационного шва с двумя и более компенсаторами с суммарным перемещением 100 (140, 150,..., 1100) мм.
5 Классификация конструкций деформационных швов и их основные параметры (свойства)
5.1 Классификация КДШ касается лишь класса конструктивных решений, используемых в мостовых сооружениях автомобильных дорог, и предусматривает группировку конструкций (конструктивных решений) по различным видовым признакам. В качестве основного видового признака, разделяющего конструктивные решения на типы конструкции, принят способ перекрытия зазора между концами пролетного строения или концом пролетного строения и опорой. По способу перекрытия зазора КДШ подразделяются на следующие типы:
- открытый - зазор (шов) открыт и в пространство между торцами пролетных строений свободно попадает вода, грязь и различные предметы (на мостовых сооружениях дорог Российской Федерации подобные конструкции не нашли применения из-за необходимости их ежедневной очистки);
- закрытый - зазор закрыт сверху (в уровне дорожной одежды или покрытия), а покрытие не имеет над зазором разрыва;
- заполненный - покрытие и все слои одежды имеют над зазором разрыв, заполненный, как правило, эластичным элементом (резиной, мастикой и т.п.), за счет деформации которого происходит компенсация перемещений концов пролетного строения;
- перекрытый - зазор между торцами пролетных строений перекрыт каким-либо элементом (листом, плитой), который изменяет положение (без открытия зазора) при перемещениях концов пролетных строений;
- шов откатного типа - элементы конструкций имеют специальные плиты на опорных частях и входят при перемещениях в пространство между пролетными строениями; являются разновидностью швов перекрытого типа.
5.2 Конструкции деформационных швов закрытого, заполненного и перекрытого типов могут иметь множество разновидностей, из которых наиболее часто применяемые приведены в таблицах 1, 2, 3, 4, 5 с указанием предельных перемещений. Предельные перемещения - основная характеристика конструкции деформационного шва, по которой осуществляется предварительный подбор возможных для того или иного сооружения КДШ.
5.3 В число минимально необходимых параметров КДШ помимо продольных предельных горизонтальных перемещений в направлении, перпендикулярном оси шва, входят еще предельные горизонтальные поперечные (вдоль оси шва) и вертикальные перемещения одной кромки шва относительно другой.
5.4 Рекомендуемый минимальный срок эксплуатации деформационного шва до замены зависит от его конструкции и износа материалов, примененных в элементах шва, подверженных воздействию нагрузок и разрушающих факторов.
Таблица 1 - Конструкции деформационных швов закрытого типа (с непрерывным покрытием)
N конструкции | Вид конструкции | Разновидность | Схема | СКР* | Предельные (допустимые) перемещения, мм | Рекомендуемый минимальный срок эксплуатации до замены, лет | ||
|
|
|
|
| продольные | поперечные | вертикальные |
|
1 | С непрерывным покрытием | Покрытие без армирования (ДШ-З) |  | I | 5 | 2-3 | 2 | 10 |
|
|
|
| II, III | 7 |
|
|
|
|
|
|
| IV | 10 |
|
|
|
2 |
| Покрытие с армированием (ДШ-ЗА) |  | I | 7 | 2-3 | 2 | 10 |
|
|
|
| II, III | 10 |
|
|
|
|
|
|
| IV | 13 |
|
|
|
_______________
*СКР взяты по нормам [1]
Таблица 2 - Конструкции деформационных швов закрытого типа (с мастичным заполнением)
N конструкции | Вид конструкции | Разновидность | Схема |  , мм | Предельные (допустимые) перемещения, мм | Рекомендуемый минимальный срок эксплуатации до замены, лет | ||
|
|
|
|
| продольные | поперечные | вертикальные |
|
3 | С щебеночно-мастичной вставкой | Без окаймления кромки бетона (ДШ-З-ЩМ) |
 | 300 | 15 | 5 | 3 | 15 |
|
|
|
| 400 | 20 | 7 | 4 |
|
|
|
|
| 500 | 30 | 10 | 5 |
|
|
|
|
| 700 | 40 | 15 | 7 |
|
4 |
| С окаймлением кромки бетона (ДШ-З-ЩМ-О) |
 | 400 | 20 | 7 | 4 | 15 |
|
|
|
| 500 | 30 | 10 | 5 |
|
|
|
|
| 700 | 40 | 15 | 7 |
|
Таблица 3 - Конструкции швов заполненного типа
N конструкции | Вид конструкции | Разновидность | Схема | СКР | Предельные (допустимые) перемещения, мм | Рекомендуемый минимальный срок эксплуатации до замены, лет | |||
|
|
|
|
| продольные | поперечные | вертикальные |
| |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
5 | С мастичным заполнением | С мастикой в уровне асфальто-бетонного покрытия (ДШ-МЗ-А) |  | I | 10 | 6 | 4 | 10 | |
|
|
|
| II, III | 12 |
|
|
| |
|
|
|
| IV | 15 |
|
|
| |
6 |
| То же, цементо-бетонного покрытия (ДШ-МЗ-Ц) |  | I | 12 | 8 | 5 | 10 | |
|
|
|
| II, III | 15 |
|
|
| |
|
|
|
| IV | 18 |
|
|
| |
7 |
| Со стальным окаймлением (ДШ-МЗ-О) |  | I | 15 | 10 | 5 | 10 | |
|
|
|
| II, III | 17 |
|
|
| |
|
|
|
| IV | 20 |
|
|
| |
8 | С заполнением в виде резиновых компенсаторов | Крепление резинового компенсатора заклиниванием | ОП-ДШ-35(з) |  | I-IV | 35 | 15 | 10 | 15 |
9 |
|
| ОП-ДШ-55(з) |  | I-IV | 55 | 25 | 10 | 15 |
10 |
| Крепление компенсатора запасовкой в пазы окаймления | ОП-ДШ-70 (зп) |  | I-IV | 70 | 35 | 15 | 20 |
11 |
| Крепление компенсатора обжатием с помощью болтов | ОП-ДШ-70 (б) |  | I-IV | 70 | 35 | 15 | 15 |
Таблица 4 - Конструкции деформационных швов заполненного типа с несколькими резиновыми компенсаторами (модульные)
N конструкции | Вид конструкции | Разновидность | Схема | Предельные (допустимые) перемещения, мм | Рекомендуемый минимальный срок эксплуатации до замены, лет | |||
|
|
|
| продольные | поперечные | вертикальные |
| |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
12 | Модульные конструкции деформационных швов с несколькими резиновыми компенсаторами и жестким креплением промежуточных стальных продольных профилей к траверсам | Крепление компенсаторов заклиниванием | МП-ДШ-100(2) |  | 100 | 40 | 20 | 15 |
13 |
|
| МП-ДШ-150(3) |  | 150 | 50 | 25 | 15 |
14 |
| Крепление компенсаторов запасовкой в пазы | МП-ДШ-140(2) |  | 140 | 50 | 20 | 20 |
15 |
|
| МП-ДШ-210(3) |  | 210 | 60 | 30 | 20 |
16 |
|
| МП-ДШ-280(4) |  | 280 и более (до 560) | 90 | 30 | 20 |
17 | То же, с шарнирным креплением промежуточных стальных и продольных профилей к траверсам | От 4 до 16 резиновых компенсаторов |  | 280 и более (до 1100) | 160-600 | 35 | 20 | |
Таблица 5 - Конструкции деформационных швов перекрытого типа
N конструкции | Вид конструкции | Способ перекрытия (разновидность) | Схема | Предельные (допустимые) перемещения, мм | Рекомендуемый минимальный срок эксплуатации до замены, лет | ||
|
|
|
| продольные | поперечные | вертикальные |
|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
18 | Зазор перекрыт скользящими стальными листами (плитами) | Плоским скользящим листом (ДШ-ПС) |  | 80 | 50 | 20 | 20 |
19 |
| Скошенным скользящим листом (ДШ-ПС-С) |  | 150 | 75 | 30 | 20 |
20 |
| Скошенным плавающим скользящим листом (ДШ-ПС-СП) |  | 250 | 100 | 40 | 20 |
21 | Зазор перекрыт гребенчатыми плитами | Гребенчатой консольной плитой (ДШ-ПГ-К) |  | 150 | 5 | 10 | 20 |
22 |
| Гребенчатой скользящей плитой (ДШ-ПГ-С) |  | 200 | 5 | 10 | 20 |
23 |
| Гребенчатой скользящей плавающей плитой (ДШ-ПГ-СП) |  | 300 | 5 | 10 | 20 |
24 | КДШ с плитными резинометал- лическими элементами (РМП) | С резиной, работающей на сдвиг (ДШ-РМП 40-360) |  | 40 (при толщине резины 10 мм, два участка сдвига) | 40 | 5 | 15 |
|
|
|
| 100 (при толщине резины 25 мм, два участка сдвига) | 100 | 10 |
|
|
|
|
| 180 (при толщине резины 45 мм, два участка сдвига) | 200 | 12 |
|
|
|
|
| 280 (при толщине резины 45 мм, четыре участка сдвига) | 280 | 15 |
|
|
|
|
| 360 (при толщине резины 45 мм, четыре участка сдвига) | 360 | 15 |
|
25 |
| С ячеистыми резинометаллическими (резиновыми) плитами (ДШ-РМП 40-160) |  | 40 (при =200 мм,  мм) | 40 | 10 | 15 |
|
|
|
| 80 (при =200 мм, мм) | 80 | 20 |
|
|
|
|
| 160 (при =500 мм, мм) | 160 | 30 |
|
6 Особенности проектирования конструкций деформационных швов
6.1 Основные положения, учитываемые при разработке новых конструкций деформационных швов
6.1.1 Классификация воздействий на конструкции деформационных швов
6.1.1 На конструкции деформационных швов воздействуют природно-климатические факторы; транспортные средства, непосредственно контактирующие с элементами КДШ; эксплуатационные факторы (условия и уровень содержания мостовых сооружений); перемещения концов пролетных строений в сопряжениях между собой и с опорами (таблица 6).
6.1.1.2 Каждое воздействие по указанным признакам отражается в конкретных предпосылках по проектированию и расчету, параметрах материалов и условиях применения. Воздействие перемещений концов пролетных строений учитывают при выборе типа или разновидности КДШ и при расчетах узлов и деталей его конструкции.
Таблица 6 - Классификация воздействий на конструкции деформационных швов
Факторы | Воздействия |
Природно-климатические | Температура воздуха
Переходы температуры через ноль
Загрязненность окружающей среды
Осадки
Воздействие солнечной радиации
Сейсмические колебания |
Эксплуатационные | Истирающее воздействие шин колес транспортных средств
Многократное нагружение колесами
Возможность попадания в конструкцию инородных материалов
Загрязнение деформационных швов |
Перемещения концов пролетных строений | Линейные горизонтальные продольные и поперечные относительные смещения
Линейные вертикальные относительные смещения
Угловые перемещения в продольной вертикальной плоскости
Угловые перемещения в поперечной вертикальной плоскости Угловые перемещения в горизонтальной плоскости |
6.1.2 Обеспечение герметичности
6.1.2 Конструкция деформационного шва совместно с гидроизоляцией мостового полотна образует систему непрерывной гидроизоляции для отвода воды и грязи от нижерасположенных конструкций мостового сооружения.
6.1.2.2 Основным параметром конструкций деформационных швов является исключение возможности попадания воды, грязи и различных предметов на нижележащие конструкции и элементы мостового сооружения. Для этого в КДШ применяют водоотводные лотки, продольный уклон которых составляет не менее 25‰ в конструкциях NN 1, 2 (см. таблицу 1), NN 5, 6 (см. таблицу 3) (лотковые компенсаторы) и 50‰ в швах перекрытого типа. В конструкциях деформационных швов с резиновыми компенсаторами допускается не устраивать поперечные водоотводные лотки в случаях, если резиновые компенсаторы обеспечивают герметичность КДШ и с них устроен организованный водоотвод.
6.1.2.3 Для предотвращения застоя воды над гидроизоляцией дорожной одежды перед деформационными швами конструкций NN 7-25 (см. таблицы 3, 4, 5) необходимо с верховой стороны деформационного шва (а при расположении пролетного строения на горизонтальной площадке или с продольным уклоном менее 5‰ - с обеих сторон деформационного шва) вдоль него устраивать дренажную систему для отвода воды за пределы конструкций мостового сооружения.
6.1.3 Выбор мастики для швов с мастичным заполнением
6.1.3.1 Предельные перемещения для швов с мастичным заполнением, приведенные в таблице 3, уточняются расчетом при подборе применяемой мастики. Размер зазора в момент заливки мастики рекомендуется устраивать равным 30 мм для швов с асфальтобетонными кромками и 40 мм - для швов с цементобетонными кромками. Увеличение предельных перемещений для швов указанного вида достигается за счет улучшения физико-механических характеристик мастики и, прежде всего, повышения величины относительного удлинения мастики на растяжение при отрицательной температуре.
6.1.3.2 Методика определения деформативности мастики при выборе наиболее приемлемого материала для заполнения швов заключается в следующем:
- для мастики необходимо построить диаграмму деформаций при испытании на разрыв при различных температурах (ГОСТ 26589-94); рекомендуется провести испытания при температурах 20 °С и -20 °С;
0,5·a·m.
Рисунок 1 - Диаграмма для выбора мастики для деформационных швов
6.1.3.3 Суммарные допустимые деформации мастики складываются из деформаций сжатия и растяжения и определяют предельные перемещения для швов рассматриваемого типа
6.1.3.4 При определении размеров зазора в швах с мастичным заполнением и рекомендуемой температуры установки следует учитывать, что, исходя из прочности кромок, предельное раскрытие зазора при отрицательных температурах не следует превышать при асфальтобетонных кромках 40 мм и при цементобетонных кромках - 60 мм. При наличии стального окаймления предельное раскрытие зазора, определенное из условий комфортности проезда, не должно превышать 70 мм. Предельное сжатие мастики от установочного размера зазора (ширины зазора в момент заливки мастики) не может превышать половины ширины зазора.
6.1.4 Расчет конструкций швов
6.1.4.1 Все конструкции, имеющие окаймления, проверяют расчетом на прочность и выносливость. На прочность проверяют следующие элементы:
- окаймление швов, считая пролет листа, ребра или уголка окаймления равным расстоянию между ребрами жесткости; в качестве вертикальной нагрузки принимают колесо нагрузки НК, полностью установленное на окаймление;
(2)
6.1.4.2 При креплении окаймления к настилу и поперечной балке ортотропной плиты проводят проверку на прочность болтовых соединений и настила.
Элементы деформационных швов, располагаемые между окаймлением (в модульных конструкциях), а также консольные гребенки проверяют на выносливость, принимая расчетные сопротивления по выносливости по СНиП 2.05.03-84* (СП 35.13330.2011). На выносливость проверяют и сварные соединения хомута окаймления деформационного шва с выпуском арматуры (узел А на рисунке 2). Внешним воздействием при этом является усилие Р (нагрузка от колеса тележки АК), распределенное на столько узлов А, сколько вмещается на длине шва 0,6 м.
6.1.4.3 При расчете на выносливость продольных элементов (расположенных вдоль оси шва) внешнее усилие передают на длине шва 0,6 м и учитывают в работе от вертикального усилия столько продольных элементов, сколько попадает под отпечаток колеса, т.е. в пределах 0,2 м. Расчет выполняют от воздействия колес грузовых автомобилей.
а - при анкеровке КДШ в недобетонированной плите пролетного строения; б - при анкеровке в бетонном приливе, устроенном до уровня верха покрытия; в - при анкеровке в бетонном приливе, устроенном ниже покрытия
Рисунок 2 - Схемы к расчету анкеровки окаймления
6.1.5 Условия надежности КДШ
6.1.5.1 В качестве конструктивных рекомендаций при разработке иных конструкций, по сравнению с приведенными в разделе 5, необходимо учитывать следующее:
- конструкции деформационных швов должны сохранять работоспособность в расчетном диапазоне температур, при заданной грузонапряженности, скорости движения транспортных средств и классе временной нагрузки, при всех возможных в данной местности погодных и природных условиях, под воздействием средств удаления льда, нефтепродуктов (включая горячие битум и асфальтобетон) и солнечной радиации.
Результатом положительных испытаний КДШ на выносливость является то, что в стальных элементах деформационного шва и сварных швах нет трещин.
1 - испытываемая конструкция (условная); 2 - резиновая плита; 3 - нагрузочная плита; 4 - траверса КДШ; 5 - опорная часть под траверсой; 6 - основание
Рисунок 3 - Схема нагружения фрагмента КДШ при испытаниях на выносливость
6.1.5.3 Испытание на герметичность фрагмента шва предусматривает заливку пространства между окаймлениями водой и нахождение под воздействием воды в течение 12 ч.
Результат положительных испытаний КДШ на герметичность заключается в отсутствии протечек под резиновым компенсатором.
6.1.5.4 Продолжительность эффективной эксплуатации деформационного шва зависит от совокупности сроков исправного состояния его отдельных элементов и воздействия дефектов, возникающих в элементе, на другие элементы и КДШ в целом. При определении состояния КДШ необходимо учитывать поэлементную минимальную продолжительность исправного состояния (таблица 7).
Таблица 7 - Рекомендуемая продолжительность исправного состояния элементов конструкций КДШ
Элемент конструкции деформационного шва | Минимальная продолжительность эксплуатации до замены, лет, при интенсивности движения по одной полосе, тыс. авт./сут | |
| до 10 | более 10 |
Деформационные швы закрытого типа |
|
|
Латунный компенсатор | 10 | 10 |
Оцинкованный компенсатор | 8 | 8 |
Дренажный жгут | 10 | 10 |
Мастичное заполнение | 8 | 5 |
Металлический перекрывной лист | 20 | 20 |
Щебеночная засыпка с мастичным заполнением | 15 | 12 |
Дренажная труба из нержавеющей стали | 20 | 20 |
Дренаж из щебня на полимерном клее | 10 | 8 |
Деформационные швы заполненного типа |
|
|
Стальные окаймления деформационного шва | 25 | 20 |
Средний стальной профиль модульного шва | 25 | 20 |
Резиновый компенсатор | 15 | 10 |
Болтовое крепление компенсатора | 15 | 10 |
Траверса модульного шва | 25 | 20 |
Резиновые опорные части траверсы | 25 | 20 |
Регуляторы раскрытия профилей | 25 | 20 |
Короб траверсы | 30 | 20 |
Деформационные швы перекрытого типа |
|
|
Стальной лист перекрытия шва | 20 | 15 |
Пружинно-болтовое крепление | 15 | 15 |
Стальное окаймление деформационного шва | 25 | 20 |
Водоотводный лоток | 5 | 5 |
Резинометаллическая плита | 20 | 15 |
Болтовое соединение резинометаллической плиты со стальным окаймлением | 18 | 15 |
6.2 Определение перемещений концов пролетных строений
6.2.1 Виды перемещений концов пролетных строений
6.2.1.1 Перемещения концов пролетных строений (или расчетные перемещения) могут быть следующего вида:
а - линейные горизонтальные продольные и поперечные перемещения сопрягаемых концов пролетных строений, равномерные по длине шва; б - линейные вертикальные относительные смещения сопрягаемых концов пролетных строений, одинаковые по длине шва; в - угловые перемещения в продольной вертикальной плоскости, равномерные по длине шва; г - угловые перемещения в поперечной вертикальной плоскости, вызывающие неравномерные относительные смещения сопрягаемых пролетных строений; д - угловые перемещения в горизонтальной плоскости как следствие неравномерных линейных деформаций сопрягаемых пролетных строений по длине ДШ
Рисунок 4 - Виды перемещений концов пролетных строений
6.2.1.2 При проектировании КДШ перемещения разделяют на расчетные и допускаемые (предельные).
Расчетные перемещения - это линейные продольные, поперечные и вертикальные перемещения концов пролетных строений, определенные расчетом от длительных воздействий (деформации конструкций от постоянной нагрузки, ползучести и усадки бетона, температурных воздействий, давления грунта) и воздействий временных подвижных вертикальных нагрузок и горизонтальных усилий.
Допускаемые перемещения - это перемещения концов пролетных строений в горизонтальной и вертикальной плоскостях, которые можно допустить на ту или иную КДШ (см. таблицы 1, 2, 3, 4, 5). Допускаемые перемещения на конструкцию шва следует принимать меньше расчетных перемещений концов пролетных строений.
6.2.2 Влияние конструкций опорных частей на перемещения концов пролетных строений
6.2.2.1 Конструкции опорных частей принимают во внимание при определении перемещений концов пролетных строений в уровне верха проезжей части, т.е. в плоскости расположения деформационных швов.
Направление перемещений зависит от типа опорной части, ширины, косины и кривизны сооружения, а также от жесткости опор (сопротивления их деформациям). Точное положение вектора перемещений определяется решением пространственной задачи при проектировании мостовых сооружений с уже известными характеристиками конструкций и материалов.
6.2.2.2 При определении направления перемещений могут использоваться условные обозначения опорных частей, приведенные в таблице 8.
Таблица 8 - Условные обозначения опорных частей с различной податливостью в плане
Условное обозначение | Тип опорной части |
 | Резиновая опорная часть со всесторонней податливостью |
 | Неподвижная стаканная опорная часть, обеспечивающая повороты во всех направлениях |
 | Односторонняя скользящая опорная часть |
 | Скользящая опорная часть со всесторонней податливостью |
 | Подвижные секторные, катковые и валковые опорные части с линейными перемещениями в одном направлении |
 | Неподвижные тангенциальные и шарнирные опорные части |
При наличии косины и ориентации опорных частей параллельно к оси пролетного строения направление вектора не изменяется (рисунок 5, б).
Тип пролетного строения | Значение коэффициента при расположении КДШ | ||
| над устоем | над промежуточной опорой | |
|
| массивной | столбчатой |
Железобетонное коробчатое | 0,25 | 0,10 | 0 |
Железобетонное ребристое или плитное с полостями | 0,30 | 0,20 | 0,10 |
Сталежелезобетонное | 0,40 | 0,25 | 0,15 |
Стальное | 0,50 | 0,30 | 0,20 |
Полюсно-лучевая схема предусматривает расположение на анкерной (неподвижной) опоре неподвижных и ограниченно-подвижных опорных частей, а на остальных опорах - всесторонне подвижных или ограниченно-подвижных (см. рисунок 6, а).
При тангенциальной схеме допускается использование только неподвижных и ограниченно-подвижных опорных частей (см. рисунок 6, б). При выборе типов и конструкций деформационных швов для мостов, расположенных на кривой в плане, положение вектора перемещений может стать приоритетным фактором выбора по отношению к величине самих перемещений.
а - полюсно-лучевая схема расположения опорных частей; б - тангенциальная схема расположения опорных частей; Н - неподвижная опорная часть
Рисунок 6 - Направление векторов перемещений для мостов, расположенных на кривых в плане
6.2.2.7 Влияние положения опорных частей на величину перемещений концов пролетных строений наиболее четко проявляется в разрезных балочных системах. Подход и результаты расчета перемещений при рассмотрении этих систем могут быть использованы при определении перемещений температурно-неразрезных, а в отдельных случаях и неразрезных пролетных строений. Для разрезных пролетных строений допускается не учитывать неравномерность деформации по высоте балок, когда определяют перемещения:
- от усадки бетона в железобетонных пролетных строениях;
- от температурных воздействий (кроме учета неравномерного прогрева);
- от продольного усилия торможения.
При всех указанных воздействиях над неподвижной опорной частью отсутствуют линейные и угловые перемещения. Линейные деформации в этом случае приходятся на подвижный конец балки. Если балки опираются на резиновые опорные части (РОЧ), деформации при всех указанных воздействиях распределяются поровну между обоими концами пролетного строения.
6.2.3 Перемещения от воздействия температур
6.2.3.1 Температурное перемещение свободного конца пролетного строения определяют по формуле
- с обеспеченностью 0,98 плюс 0,5 среднесуточной амплитуды воздуха наиболее жаркого месяца по нормам [1] для стальных пролетных строений,
- с обеспеченностью 0,95 плюс 0,5 среднесуточной амплитуды воздуха наиболее жаркого месяца по нормам [1] для сталежелезобетонных пролетных строений,
- с обеспеченностью 0,98 для железобетонных ребристых тонкостенных (с толщиной железобетонных элементов до 30 см) пролетных строений,
- с обеспеченностью 0,95 для железобетонных ребристых толстостенных (с толщиной железобетонных элементов более 30 см) и коробчатых пролетных строений;
- наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,98 по нормам [1] для стальных пролетных строений,
- наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92 по нормам [1] для сталежелезобетонных пролетных строений,
- наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 для железобетонных ребристых тонкостенных пролетных строений,
- наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 для железобетонных ребристых толстостенных и коробчатых пролетных строений;
Температурные перемещения для прямых и косых в плане пролетных строений имеют, как правило, продольное направление по оси моста с одинаковым значением по всей длине ДШ.
Ориентация фасадной стороны | Коэффициент для пролетных строений с двумя полосами движения при различной высоте освещенной стенки | ||
| <0,50 
| 0,50-0,75
| >0,75 |
Железобетонные пролетные строения | |||
Юго-восток - юго-запад | 1,0 (1,0) | 1,2 (1,1) | 1,4 (1,2) |
Восток | 1,0 (1,0) | 1,0 (1,0) | 1,1 (1,1) |
Запад | 1,0 (1,0) | 1,0 (1,0) | 1,0 (1,0) |
Сталежелезобетонные пролетные строения | |||
Юго-восток - юго-запад | 1,0 (1,0) | 1,3 (1,1) | 1,5 (1,3) |
Восток | 1,0 (1,0) | 1,2 (1,1) | 1,4 (1,2) |
Запад | 1,0 (1,0) | 1,1 (1,0) | 1,2 (1,1) |
Стальные пролетные строения | |||
Юго-восток - юго-запад | 1,2 (1,1) | 1,4 (1,2) | 1,6 (1,4) |
Восток | 1,0 (1,0) | 1,2 (1,1) | 1,4 (1,2) |
Запад | 1,0 (1,0) | 1,1 (1,0) | 1,3 (1,1) |
Примечания
1 В скобках указаны значения К для пролетных строений с четырьмя полосами движения.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.