Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.4.025-2016 Рекомендации по определению грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Общая часть.
ОДМ 218.4.025-2016
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
Методические рекомендации по определению грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Общая часть
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС).
2 ВНЕСЕН Управлением строительства и эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.
3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 09.11.2016 N 2322-р.
4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
5 ВВЕДЕН ВЗАМЕН ОДН 218.0.032-2003.
1 Область применения
1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ) является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве [1], содержащий методику определения грузоподъемности мостовых сооружений с учетом технического состояния элементов их конструкций.
1.2 Данный 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 документ может использоваться по решению соответствующих органов управления.
1.3 Положения настоящего методического документа предназначены для проектных и специализированных организаций при выполнении ими работ по диагностике, обследованию, испытаниям и оценке технического состояния мостовых сооружений, а также для мостовых подразделений органов управления автомобильными дорогами при организации и приемке обследовательских работ.
1.4 Определение грузоподъемности мостовых конструкций сложных статических систем, требующих использования специальных методов расчета, осуществляют по отдельно разрабатываемым методикам с соблюдением общих принципов, указанных в данном методическом документе. К таким конструкциям относятся, в частности, висячие и вантовые пролетные строения. По отдельно разрабатываемым методикам следует определять грузоподъемность усиленных на стадии эксплуатации элементов мостовых сооружений, опор по устойчивости против опрокидывания и сдвигу по грунту основания, а также конструкций, выполненных с применением материалов, не рассмотренных в настоящем методическом документе.
1.5 При определении грузоподъемности допускается использование иных от приведенных в данном методическом документе алгоритмов и программных обеспечений. 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 использования при разработке проектов мостовых сооружений, прошедших государственную техническую экспертизу.
1.6 Настоящий методический документ является общей частью следующих документов:
ОДМ 218.4.026-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Бетонные и железобетонные конструкции
ОДМ 218.4.027-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Металлические и сталежелезобетонные конструкции
ОДМ 218.4.028-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Опорные части, опоры и фундаменты
ОДМ 218.4.029-2016 Методические рекомендации по определению грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Определение грузоподъемности конструкций деревянных мостов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ Р 52289-2004 Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств
ГОСТ Р 52290-2004 Технические средства организации дорожного движения. Знаки дорожные. Общие технические требования
СП 35.13330.2011 Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*)
3 Термины и определения
В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 временная вертикальная нагрузка: Произвольное транспортное средство (средства), расположенное в пределах ездового полотна мостового сооружения.
3.2 воздействие от нагрузки: Усилия, напряжения, деформации, перемещения в конструкции (элементе конструкции), возникающие от действия внешних нагрузок (постоянных, временных, температурных и пр.).
3.3 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.
3.4 дефект в мостовом сооружении (дефект): Каждое отдельное несоответствие в мостовом сооружении установленным требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.
3.5 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
2 Для нагрузок от колонн автомобилей допустимый класс нагрузки соответствует допустимой массе отдельного автомобиля из состава колонны.
3.6 класс грузоподъемности: Мера грузоподъемности сооружения (конструкции, элемента конструкции), выраженная значением допустимого класса или массы рассматриваемой временной вертикальной нагрузки.
3.7 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 его главные функциональные свойства, 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, ключевой функцией которых является восприятие воздействий от постоянных и временных нагрузок.
3.8 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.
3.9 мостовое сооружение: Искусственное сооружение, состоящее из одного или нескольких пролетных строений и опор, предназначенное для пропуска различных видов транспортных средств, водотоков, селей, коммуникаций различного назначения, а также пешеходов и скота, 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.
3.10 неконтролируемый режим движения: Режим движения, при котором регулирование пропуска транспортных средств осуществляется техническими средствами организации дорожного движения.
3.11 основная несущая конструкция: Конструкция сооружения, предназначенная для восприятия воздействий от постоянных и временных нагрузок, наступление предельного состояния первой группы (ГОСТ 27751-2014) в которой приводит к утрате работоспособного состояния (жесткости и устойчивости) сооружения в целом.
3.12 опора моста: Несущая конструкция мостового сооружения, поддерживающая пролетные строения и передающая нагрузки от них на основание.
3.13 опорная часть: Несущая конструкция мостового сооружения, передающая нагрузку от пролетного строения на опоры и обеспечивающая угловые и линейные либо только угловые перемещения пролетного строения.
3.14 основание опоры: Массив грунта, в котором размещены строительные конструкции фундамента опоры.
3.15 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.
3.16 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, объединенная с металлическими несущими элементами главных балок (ферм).
3.17 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.
3.18 ширина проезда: Расстояние в свету между ограждениями безопасности ездового полотна мостового сооружения.
3.19 элемент конструкции: Составная часть сложного технического объекта, рассматриваемая как единое целое, не подлежащая 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.
3.20 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:
- 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 найдена 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 1а).
 |
Рисунок 1 - Схемы эталонных нагрузок
Одиночную эталонную нагрузку НК принимают в виде четырехосного колесного транспортного средства с нагрузкой на ось 18К, кН (1,8К, тс) (рисунок 1б).
где P - нагрузка на ось, кН (тс).
4.1.4 При расчете элементов конструкций эталонные нагрузки, в единицах которых определяется грузоподъемность, устанавливают на ездовом полотне в наиболее невыгодное положение для рассчитываемого элемента следующим образом.
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 ее перерывами по длине) загружаются все участки того же знака;
- поперек моста рассматривают два случая воздействия нагрузки АК:
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.
Расстояния между осями смежных полос нагрузки АК должны быть не менее 3,0 м.
2 Нагрузку НК устанавливают вдоль направления движения в любое положение на проезжей части вне полос безопасности.
При соответствующих поверхностях (линиях) влияния, допускающих установку в колонне более двух автомобилей, следует, помимо варианта загружения максимально возможным их количеством в каждой колонне, рассматривать вариант загружения колоннами, в каждой из которых будет не более двух автомобилей.
По ширине ездового полотна расстояния между смежными колоннами грузовых автомобилей, а также случаи рассматриваемого воздействия при размещении колонн по ширине проезда принимают как для эталонной нагрузки АК.
4.1.5 Воздействия эталонных нагрузок принимают с коэффициентами полосности, надежности и динамическим коэффициентом.
Коэффициент полосности для нагрузки НК не учитывают.
1 К нагрузке АК:
Таблица 1 - Динамические коэффициенты к вертикальной нагрузке АК
Конструкции элементов искусственных сооружений [3] | Динамический коэффициент |
1 | 2 |
Элементы стальных и сталежелезобетонных пролетных строений, а также стальных опор:
основные элементы главных ферм совмещенных мостов всех систем под автомобильную и железнодорожную (включая поезда метрополитена) нагрузки
|  , но не менее 1,1 |
элементы автодорожных мостов всех систем, кроме главных ферм (балок) и пилонов висячих и вантовых мостов
|  |
элементы главных ферм и пилонов висячих и вантовых мостов |  |
Железобетонные балочные пролетные строения, рамные конструкции (в том числе сквозные надарочные строения), а также железобетонные сквозные, тонкостенные и стоечные опоры:
|
|
совмещенных мостов |  , но не менее 1,1 |
автодорожных мостов |  , но не менее 1,0 |
Железобетонные и бетонные арки со сплошным надсводным строением, бетонные опоры и грунтовые основания и фундаменты |  |
Арки и своды арочных железобетонных пролетных строений со сквозной надарочной конструкцией |  , но не менее 1,0 |
Деревянные конструкции | |
- продольных балок и продольных ребер ортотропных плит - длине их пролета,
- поперечных балок и поперечных ребер ортотропных плит - суммарной длине продольных балок в примыкающих панелях,
- подвесок, стоек и других элементов, работающих только на местную нагрузку, - длине загружения поверхности (линии) влияния,
- железобетонных плит автодорожного проезда, укладываемых по металлическим балкам без включения в совместную работу, при расчете плит поперек моста - расстоянию между балками, на которые опирается плита,
- железобетонной плиты проезжей части в составе ребристых железобетонных или сталежелезобетонных пролетных строений - как для основных элементов несущих конструкций при определении усилий в плите по пространственной расчетной схеме, учитывающей совместную работу плиты в составе основных конструкций, либо длине линии влияния, полученной из плоской условной расчетной схемы при определении усилий в плите инженерным методом;
3 К воздействию нагрузки НК при расчете грузоподъемности пролетных строений, сквозных, тонкостенных и стоечных опор динамический коэффициент назначают равным:
4.1.9 При расчете грузоподъемности элементов мостового сооружения определяют:
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.
Допустимую величину воздействия от временной нагрузки находят по формуле
Необходимость учета в формуле (3) 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) К и соответственно класс грузоподъемности элемента определяют по формуле
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 способе допустимый класс (допустимую массу) временных нагрузок определяют итерационным расчетом (с последовательными приближениями), исходя из выполнения следующего условия:
Воздействия от постоянных 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.
Данный 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.
- расчетом, произведенным в соответствии с настоящим методическим документом 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 применять 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
4.3.2 Ограничение допустимой общей массы транспортных средств для неконтролируемого режима движения осуществляется путем установки 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 выполняется путем установки дорожного знака 3.12 "Ограничение массы на ось" 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 грузоподъемность, находят соответствующим расчетом, предусматривающим контролируемый режим движения.
5 Назначение учитываемых в расчетах нагрузок и их сочетаний, системы расчетных коэффициентов
5.1 Постоянные и прочие нагрузки
Расчетное воздействие от постоянных нагрузок в элементе конструкции определяют по формуле
Таблица 2 - Коэффициенты надежности к постоянным нагрузкам и воздействиям
Нагрузки и воздействия | Коэффициенты надежности по нагрузке |
Вес конструктивных элементов, другие нагрузки и воздействия, кроме указанных ниже в данной таблице, при числе замеров:
|
|
6 и более
| 1,05 (0,9) |
менее 6 | 1,10 (0,9) |
Вес слоев одежды мостового полотна при числе замеров:
|
|
6 и более
| 1,15 (0,95) |
менее 6 | 1,20 (0,95) |
Горизонтальное давление грунта при расчете опор и фундаментов:
|
|
от веса насыпи
| 1,40 (0,70) |
грунта, лежащего ниже поверхности земли | 1,30 (0,80) |
Нагрузку от конструктивных элементов мостового полотна допускается принимать равномерно распределенной по площади мостового полотна, если ее величина 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 ее 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 Б).
h - высота засыпки, вычисляемая для концевых опор от верха дорожного покрытия до рассматриваемого сечения (приложение Е СП 35.13330.2011), м.
Методика определения равнодействующей нормативного горизонтального (бокового) давления от собственного веса насыпного грунта, а также грунта, лежащего ниже естественной поверхности земли, на опоры мостов приведена в приложении Е СП 35.13330.2011.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.