Угол перелома продольного профиля
ОДН
218.017-2003
Дата
введения 2003-04-01
РАЗРАБОТАНЫ И ВНЕСЕНЫ
Государственным предприятием ГП “РосдорНИИ”.
ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В
ДЕЙСТВИЕ распоряжением Министерства транспорта Российской Федерации
N ОС-198-р от 26.03.2003 г.
ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ с
01.04.2003 г.
При разработке ОДН учтены
требования ОСТ 218.002-98 [1].
ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
Отраслевые дорожные нормы
(ОДН) разработаны как документ, определяющий одно из
потребительских свойств мостового сооружения – его способность
обеспечивать безопасный проезд автомобилей в процессе эксплуатации
сооружения. Показателем транспортно-эксплуатационного состояния
является безопасная скорость автомобиля при различном состоянии
элементов сооружения.
ОДН дополняют
существующие требования к другим потребительским свойствам
(грузоподъемность, долговечность) требованиями по количественной
оценке условий движения, что дает возможность определить обобщенный
показатель состояния сооружения, используемый при планировании
затрат на содержание и ремонт. Имевшая место в предыдущих
нормативных документах качественная оценка условий движения не
давала информации о влиянии состояния элементов сооружения на
скорость движения и не позволяла, в связи с этим, своевременно
принимать меры по устранению повреждений на проезжей части и
предупреждению ДТП.
Кроме того, ОДН дают
дополнительную информацию о возможном динамическом воздействии
грузовых автомобилей на элементы конструкций (через динамический
коэффициент), если не выдерживаются требования по безопасной
скорости движения по неровной проезжей части. При этом значения
динамических коэффициентов даны для оси грузового автомобиля.
Значения скоростей и
перегрузок получены экспериментальным и расчетным путем. Они могут
быть использованы для обоснования ремонта или реконструкции
сооружений (включая прогноз изменения состояния), определения
размера ограничения скоростей движения, дополнительной проверки
прочности плит проезжей части, переходных плит и конструкций
деформационных швов при воздействии нагрузки с увеличенным
(1+).
Условия движения отнесены
к пяти группам:
О
– обеспечивается комфортный проезд;
А
– обеспечивается плавный проезд (ограничения скорости не
требуется);
Б
– сохраняются условия безопасности проезда, хотя требования по
плавности не соблюдены (вводятся незначительные ограничения
скорости движения);
В
– сохраняются условия безопасного проезда, но требуются ограничения
не только скорости, но и массы грузовых автомобилей;
Г
– движение автомобилей опасно (организация движения должна быть
пересмотрена вплоть до закрытия движения по мосту или полосе).
Критериями для разделения
условий движения на пять групп (пять категорий состояния) явились
величины вертикальных ускорений, передаваемых на водителя и
пассажиров. В частности, плавность движения считается обеспеченной,
если вертикальные ускорения не превышают
( – ускорение свободного падения),
а
безопасность нарушена, если вертикальные ускорения превышают
.
По таким критериям
оценено состояние покрытия, сопряжения, деформационных швов и
продольного профиля (Приложение А).
Оценка безопасности
ограждения дана на основании сопоставления требуемой и фактической
их удерживающей способности (энергоемкости). Требуемые значения
энергоемкости изложены в Приложении Б (с учетом [2]).
Критерием оценки
плавности и безопасности при изменении состояния системы водоотвода
является изменение коэффициента сцепления колес легкового
автомобиля с покрытием из-за наличия на проезжей части воды
(медленный отвод воды с проезжей части). Граница безопасности при
этом определена как скорость, превышение которой может вызвать
аквапланирование, что соответствует такому очертанию продольного и
поперечного профиля, когда вода может находиться в пределах всей
ширины проезжей части.
Значения безопасных
скоростей движения по мостовым сооружениям с заниженным габаритом
определены на основании экспериментов, по которым устанавливалась
фактическая скорость, которую выбирает водитель с позиции
безопасности в составе потока различной интенсивности.
Отраслевые дорожные нормы
разработаны в дополнение и развитие отдельных положений, касающихся
мостовых сооружений и изложенных в ОДН
218.0.006-2002 [3], а также взамен требований к оценке
безопасности движения сооружений, приведенной в ВСН 4-81/90
[4].
При разработке ОДН учтен опыт нормирования показателей безопасности
движения по мостам на региональном уровне [5].
Нормы разработаны в ГП
“РосдорНИИ” канд. техн. наук Шестериковым В.И. (руководитель
работы) при участии канд. техн. наук Шейнцвита М.И., канд. техн.
наук Мусатова С.А. и инж. Шестерикова А.В.
1.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящие ОДН
распространяются на мостовые сооружения (далее МС), расположенные
на общей сети автомобильных дорог Российской Федерации, и
применяются службами государственного управления дорожным
хозяйством, физическими и юридическими лицами, ведущими дорожную
деятельность, а также проектными и научно-исследовательскими
дорожными организациями. ОДН предназначены для использования в
качестве руководства при выполнении диагностики, обследования или
других видов осмотров МС, а также при принятии решения о видах и
объемах ремонтных работ и работ при содержании в соответствии с
[6].
Предметом нормирования
настоящих ОДН являются:
–
значения безопасных скоростей движения автомобилей при различном
состоянии элементов мостового полотна и продольного профиля, а
также различных габаритах МС;
–
величины динамических перегрузок (динамические коэффициенты),
которые возникают при движении грузовых автомобилей по поврежденной
проезжей части МС;
–
требования к транспортно-эксплуатационному состоянию (ТЭС) МС,
исходя из условий движения;
–
правила прогнозирования ТЭС;
–
оценка ТЭС.
2.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Мостовое сооружение
(МС) – искусственные сооружения на автомобильных дорогах в виде
мостов, путепроводов, эстакад, скотопрогонов, виадуков.
Потребительские
свойства мостовых сооружений – совокупность эксплуатационных
параметров, отражающих функциональные, технологические и
социально-экономические свойства сооружения.
Функционально-потребительские
свойства мостовых сооружений – совокупность эксплуатационных
параметров, отражающих способность сооружения выполнять свою
основную функцию: обеспечивать безопасное и комфортное движение
автомобилей с расчетными скоростями в нерегулируемом режиме в
течение расчетного срока службы. К функциональным потребительским
свойствам относятся грузоподъемность, пропускная способность,
скорость, безопасность, долговечность сооружения.
Транспортно-эксплуатационное
состояние (ТЭС) мостового сооружения – состояние, отражающее
соответствие сооружения своему функциональному назначению по
условиям движения (скорости, безопасности и пропускной
способности).
Оценка
транспортно-эксплуатационного состояния – определение степени
соответствия нормативным требованиям фактических условий движения
по сооружению.
Транспортно-эксплуатационные
показатели (ТЭП) мостовых сооружений – показатели, отражающие
влияние на условия движения фактических геометрических параметров
сооружения и состояния элементов мостового полотна. К таким
показателям относятся обеспечиваемая безопасная скорость и
фактические создаваемые перегрузки в несущих конструкциях из-за
изменившегося состояния элементов мостового полотна.
Износ – показатель
состояния элемента, отражающий степень снижения его функциональных
качеств.
3.
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В
настоящих нормах использованы ссылки на следующие
нормативно-технические документы:
1. ОСТ 218.002-98.
Порядок разработки, внесения изменений и переработки нормативных
документов дорожного хозяйства. ФДС России. – М., 1998.
2. ОДН
218.012-99. Общие технические требования к ограждающим устройствам
на мостовых сооружениях, расположенных на магистральных
автомобильных дорогах. Информавтодор. – М., 1999.
3. ОДН
218.0.006-2002. Правила диагностики и оценки состояния
автомобильных дорог / Росавтодор Минтранса России. – М.,
2002.
4. Инструкция
по проведению осмотров моста и труб на автомобильных дорогах. ВСН
4-81 (90) / Минавтодор РСФСР. – М., 1990.
5. РДН 218.05.14-2000.
Определение и прогнозирование износа элементов мостовых сооружений
на автомобильных дорогах Краснодарского края. Региональные дорожные
нормы РДН 218.05.14-2000. – М.: Верстка, 2001.
6. Методические
рекомендации по содержанию мостовых сооружений на автомобильных
дорогах / Росавтодор Минтранса России. – М., 1999.
7. СНиП
2.05.02-85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. – М.,
1986.
8. СНиП
2.05.03-84*. Мосты и трубы / Минстрой России. – М., 1996.
9. Концепция
улучшения состояния мостовых сооружений на федеральной сети
автомобильных дорог России (на период 2002-2010 гг.).
Росавтодор Минтранса России. Утверждена распоряжением
Минтранса России N ИС-1146-р от 25.12.2002 г. – М., 2003.
10. Классификация
работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего
пользования. Распоряжение Росавтодора N ИС-5р от 03.01.02. –
М., 2002.
4.
ТРЕБОВАНИЯ ОТРАСЛЕВЫХ ДОРОЖНЫХ НОРМ
4.1.
Транспортно-эксплуатационные показатели состояния конструктивных
элементов мостового полотна
4.1.1.
Транспортно-эксплуатационными показателями (ТЭП), нормируемыми
настоящими ОДН, являются:
–
безопасная скорость движения [], км/ч;
–
величина перегрузки элементов МС, представленная значениями
динамического коэффициента (1+) к осевой нагрузке.
За безопасную скорость
[] принята максимальная скорость легкового
автомобиля с 95%-ной обеспеченностью.
Величины [] и (1+) зависят от величины износа элементов (см.
Приложение А). При состоянии, не требующем снижения скорости
движения, за безопасную скорость принимается расчетная скорость
движения по дороге той или иной категории.
4.1.2. Значения
безопасных скоростей и перегрузок приведены в таблицах NN 1-5 для
различных элементов мостового полотна.
Таблица
1
Покрытие
Износ, % | 0-20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | >80 |
[], км/ч | 150 | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 20 | 10 |
1+ | 1,01,1 | >1,1; | >1,25; | >1,6; | >2,0 | |||
Таблица 2
Система водоотвода
Износ, | 0-40 | 50 | 60 | 70 | 100 |
[], км/ч | 70 | 60 | 40 | 20 |
Таблица 3
Сопряжение моста с подходом
Износ, % | 10 | 20 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | >80 |
[], км/ч | 150 | 130 | 100 | 70 | 50 | 30 | 20 | 010 |
1+ | 1,0-1,1 | >1,1; | 1,25-1,6 | >1,6; | – | |||
Таблица 4
Деформационные швы (для пролетных строений различной длины
)
Износ, % | 0-20 | 40 | 60 | 80 | >80 | |
[], км/ч | 100 м | 100 | 80 | 60 | 40 | |
до 200 м | 60 | 40 | 30 | |||
>200 м | 50 | 30 | 10 | |||
1+ | 1,01,1 | >1,1; | >1,25-1,6 | >1,6; | 2,2 | |
Таблица 5
Ограждения
Износ, | 0-20 | 50 | 100 |
[], км/ч | 0,7 | 20 |
4.1.3. Значения
[] в промежутках между показателями износа,
приведенными в табл.1-5, принимают по интерполяции. Значения
динамических коэффициентов даны к осевым нагрузкам эталонных
автомобильных транспортных средств, используемых в расчетах на
прочность элементов согласно условиям табл.6.
Таблица
6
Использование значений динамических коэффициентов
Поврежденный | (1+) учитывается в расчетах на прочность |
Покрытие | Плита проезжей Настил |
Сопряжение | Переходная Концевые участки плиты (настила) |
Деформационные | Деформационные Концевые участки плиты (настила) |
4.2.
Транспортно-эксплуатационные показатели состояния продольного
профиля и габарита
4.2.1. Продольный
профиль.
4.2.1.1. Влияние
продольного профиля на условия движения проявляется в появлении
вертикальных ускорений автомобилей и, как следствие, –
дополнительных нагрузок на несущие конструкции. Перегрузки от
нарушения плавности движения при наличии углов перелома над опорами
воспринимаются плитой проезжей части и несущими конструкциями
(балками, плитами) длиной до 45 м. При этом с увеличением углов
перелома возрастает динамический коэффициент при неизменной
скорости или снижается допустимая (безопасная) скорость, при
которой неизменной остается величина перегрузки.
4.2.1.2. Значения
безопасных скоростей движения при различных углах перелома
приведены в табл.7, а взаимосвязь между условиями движения
(критерий – вертикальные ускорения), скоростями и углами переломов
представлена графически на рис.1.
Таблица 7
Ограничение скорости при различных углах переломов в профиле
проезжей части
Условия | [], км/ч, при углах перелома в ‰ | ||||||||||||||
7,0 | 7,5 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12,5 | 17 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | |
Предел | |||||||||||||||
() | >150 | 120 | 100 | 80 | 75 | 70 | 60 | 40 | 30 | 20 | 10 | – | – | – | – |
(1+)=1,25 | |||||||||||||||
– | >150 | 150 | 130 | 125 | 110 | 85 | 75 | 55 | 45 | 35 | 25 | 20 | – | ||
(1+)=1,6 | |||||||||||||||
Предел | |||||||||||||||
() | – | – | >150 | 150 | 135 | – | 105 | 95 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | |
(1+)=2,0 | |||||||||||||||
Примечание. Углы перелома
на эксплуатируемых мостах определяют с помощью реек-уровней на базе
1-2 м или нивелированием отметок на расстоянии 2 м в обе стороны от
оси опоры.
Рис.1.
Углы перелома профиля
Рис.1. Углы перелома профиля, ‰
Данные графиков рис.1
дают возможность:
–
ограничивать скорость движения по условиям плавности для дорог
различных категорий (линия 1);
–
ограничивать скорость по условиям плавности на временный период –
до 2-х лет [8]
для сооружений, в которых не прекратились длительные деформации,
уменьшающие углы перелома (линия 2);
–
закрывать сооружение или организовывать временное контролируемое
движение транспортных средств на период до ремонта или
реконструкции сооружения (линия 3).
4.2.2. Габарит
4.2.2.1. Безопасная
скорость установлена по условиям движения на участке, длина
которого равна сумме длин мостового сооружения и зоны влияния
“узкого” моста.
Значения безопасных
скоростей приведены в табл.8-10 для различных фактических габаритов
и часовой интенсивности движения автомобилей. При этом значения
[] даны для трех случаев, отличающихся длиной
мостового сооружения, а именно:
-15050 м
>150 м
<50 м
Таблица 8
Однополосные мосты
Часовая | Суточная | Значения | |||
4,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | ||
10 | 100 | 60/55 | 70 | 75 | 80 |
20 | 200 | 55/50 | 60/55 | 70 | 75 |
50 | 500 | 45/40 | 50/45 | 60/50 | 70 |
Примечание. В знаменателе
– для мостов длиной более 150 м.
Таблица
9
Двухполосные мосты
, | Значения | |||||||
Г-6 | Г-7 | Г-7,5 | Г-8 | Г-9 | Г-9,5 | Г-10 | Г-11,5 | |
20 | 70 | 80 | ||||||
50 | 65 | 80 | ||||||
100 | 60 | 75 | 80 | 90 | 100 | |||
200 | 55 | 70 | 80 | 90 | 100 | |||
300 | 50 | 70 | 75 | 85 | ||||
Источник
Страница 8 из 133
ДЕФОРМАЦИИ, ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ КОНСТРУКЦИЙ
1.42. При проектировании мостов следует обеспечивать
плавность движения транспортных средств путем ограничения упругих прогибов
пролетных строений от подвижной временной вертикальной нагрузки и назначения
для продольного профиля пути или проезжей части соответствующего очертания
1.43. Вертикальные упругие прогибы пролетных
строений, вычисленные при действии подвижной временной вертикальной нагрузки
(при = 1 и динамическом
коэффициенте 1 + m = 1), не должны превышать значений, м:
для железнодорожных мостов — определяемых по формуле , но не более ;
для городских и автодорожных мостов (включая мосты на
внутрихозяйственных дорогах и дорогах промышленных предприятий), а также для
пешеходных мостов с балочными пролетными строениями — , гдеl — расчетный пролет, м.
Указанные значения прогибов допускается увеличивать для
балочных пролетных строений мостов (кроме пешеходных):
однопролетных и неразрезных (за исключением крайних пролетов
пролетных строений железнодорожных мостов, опирающихся на промежуточные опоры)
— на 20 %;
деревянных — на 50 %.
1.44*. Необходимое очертание рельсовому пути и
покрытию проезжей части на пролетных строениях мостов следует при
проектировании придавать за счет: строительного подъема пролетных строений;
изменения толщины выравнивающего слоя проезжей части и балластного слоя;
рабочей высоты мостовых брусьев.
Строительный подъем балочных пролетных строений
железнодорожных мостов, а также стальных, сталежелезобетонных и деревянных
балочных пролетных строений автодорожных и городских мостов следует
предусматривать по плавной кривой, стрела которой после учета деформаций от
постоянной нагрузки равна 40 % упругого прогиба пролетного строения от
подвижной временной вертикальной нагрузки (при = 1 и 1 + m = 1 ).
Пролетным строениям пешеходных мостов следует задавать
строительный подъем, компенсирующий вертикальные деформации пролетного строения
от постоянной нагрузки. Коэффициент надежности по нагрузке принимается при этом
равным единице.
Примечание. Строительный
подъем допускается не предусматривать для пролетных строений, прогиб которых от
постоянной и подвижной временной вертикальной нагрузок не превышает 1/1600 величины
пролета (но не более 1,5 см в железнодорожных мостах с ездой на поперечинах), а
также для деревянных мостов с прогонами.
1.45*. Строительный подъем и очертание профиля
покрытия железобетонных пролетных строений автодорожных и городских мостов следует
предусматривать так, чтобы после проявления деформаций от ползучести и усадки
бетона (но не позднее двух лет с момента действия полной постоянной нагрузки)
углы перелома продольного профиля по осям полос движения в местах сопряжения
пролетных строений между собой и с подходами не превышали:
при отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной
нагрузки — значений, приведенных в табл. 4*;
при загружении моста подвижной временной вертикальной
нагрузкой по осям полос движения — 24 ‰ для нагрузки АК и 13 ‰ для нагрузок
НК-80 и НГ-60. В проектной документации следует указывать продольный профиль
проезда на момент устройства одежды проезжей части (с намечаемым улучшением его
очертания посредством изменения толщины выравнивающего слоя) и после проявления
деформаций от усадки и ползучести бетона.
Примечания: 1. До
проявления длительных деформаций углы перелома продольного профиля при
отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной нагрузки могут превышать
значения, приведенные в табл. 4*, не более чем в 2 раза.
2. В случаях применения для
вантовых и висячих пролетных строений витых канатов необходимо при задании
строительного подъема и очертания профиля проезда учитывать возможность
деформации ползучести канатов.
Таблица 4*
Расчетные | Угол ‰ |
150-100 80 70 60 40 | 8 9 11 13 17 |
Примечания: 1. Если расстояния между местами сопряжения пролетных
строений между собой или с подходами превышают 50 м, предельные значения углов
перелома могут быть увеличены в 1,2 раза.
2. В температурно-неразрезных пролетных
строениях, объединенных по плите проезжей части, углы перелома профиля следует
определять без учета влияния соединительной плиты.
1.46. При проектировании пролетных строений внешне
статически неопределимых систем в расчетах следует учитывать возможные осадки и
перемещения верха опор.
Горизонтальные и вертикальные перемещения верха опор следует
также учитывать при назначении конструкций опорных частей и деформационных
швов, размеров подферменных плит (оголовков опор, ригелей).
1.47. Различные по величине осадки соседних опор не
должны вызывать появления в продольном профиле дополнительных углов перелома,
превышающих для мостов:
автодорожных и городских — 2 ‰;
железнодорожных —1 ‰.
Предельные величины продольных и поперечных смещений верха опор
железнодорожных мостов с разрезными балочными, пролетными строениями с учетом
общего размыва русла не должны, как правило, превышать значения 0,5, см, где l0 — длина меньшего
примыкающего к опоре пролета, принимаемая не менее 25 м.
1.48*. Расчетный период собственных поперечных
горизонтальных колебаний для балочных разрезных металлических и
сталежелезобетонных пролетных строений железнодорожных мостов должен быть (в
секундах) не более 0,01l (l — пролет, м)
и не превышать 1,5 с.
В пролетных строениях пешеходных и городских мостов
расчетные периоды собственных колебаний (в незагруженном состоянии) по двум
низшим формам (в балочных разрезных системах — по одной низшей форме) не должны
быть от 0,45 до 0,60 с — в вертикальной и от 0,9 до 1,2 с — в горизонтальной
плоскостях.
Для пролетных строений пешеходных мостов следует при этом
учитывать возможность загружения их толпой, создающей нагрузку 0,49 кПа (50
кгс/м2).
На стадии монтажа пролетных строений для консолей,
образующихся при навесной сборке или при продольной надвижке, периоды
собственных поперечных колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях не
должны превышать 3,0 с, а период собственных крутильных колебаний при этом не
должен быть более 2,0 с. Отступления от указанных требований могут допускаться
после проведения соответствующих расчетов или специальных аэродинамических исследований
по оценке устойчивости и пространственной жесткости собираемых консолей. При
этом необходимо соблюдать требования, содержащиеся в п. 2.24*, по расчету
конструкций на воздействие ветра.
Висячие и вантовые мосты следует проверять на
аэродинамическую устойчивость и пространственную жесткость. Для конструкций с
динамическими характеристиками, существенно отличающимися от аналогичных
характеристик построенных мостов, кроме аналитических расчетов следует
проводить соответствующие исследования на моделях.
1.49. Строительный подъем труб при высоте насыпи
свыше 12 м следует назначать в соответствии с расчетом ожидаемых осадок от веса
грунта насыпи. При расчете осадок труб допускается использовать методику,
применяемую при расчете осадок фундаментов.
Трубы под насыпями высотой 12 м и менее следует укладывать
со строительным подъемом (по лотку), равным: 1/80 h
— при фундаментах на песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания;
1/50 h — при фундаментах на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах
основания и 1/40 h — при грунтовых подушках из песчано-гравелистой или
песчано-щебеночной смеси (h — высота насыпи).
Отметки лотка входного оголовка (или входного звена) трубы
следует назначать так, чтобы они были выше отметок среднего звена трубы как до
проявления осадок основания, так и после прекращения этих осадок.
Стабильность проектного положения секций фундаментов и
звеньев водопропускных труб в направлении продольной оси сооружений должна быть
обеспечена устойчивостью откосов насыпи и прочностью грунтов основания.
Примечание. При устройстве труб на скальных грунтах и на свайных
фундаментах строительный подъем назначать не следует.
Источник