Нормативные и расчетные нагрузки
Все нагрузки, действующие на искусственные сооружения, разделяют на три группы: постоянные, временные подвижные и прочие временные нагрузки.
К постоянным в первую очередь относят собственный вес рассчитываемой конструкции. На отдельные виды сооружения, например опоры, подпорные стенки, трубы, могут действовать также постоянные нагрузки от вертикального или горизонтального давления грунта или от гидростатического давления воды. В предварительно напряженных железобетонных конструкциях постоянная нагрузка создается также искусственным обжатием бетона растянутой арматурой.
К временным подвижным нагрузкам относят: вертикальные воздействия от транспортных средств (поезда, автомобилей, толпы пешеходов); горизонтальные нагрузки от воздействия центробежных сил, быстро перемещающегося подвижного состава при расположении сооружения на кривой; от поперечных ударов железнодорожной нагрузки и горизонтальные нагрузки от торможения поезда, автомобилей и др.
К прочим временным нагрузкам относят: ветровую и ледовую нагрузки, удары от навала судов, влияние колебания температур, воздействие морозного пучения, сейсмическую нагрузку в районах, подверженных землетрясениям, а также нагрузки, возникающие в период строительства, и др.
Для расчета сооружений принимают различные невыгодные сочетания нагрузок, учитывая вероятность одновременного их действия и принимая во внимание назначение и месторасположение проектируемой конструкции. Основные сочетания включают одну или несколько нагрузок: например, для пролетного строения учитывают постоянные нагрузки и временную подвижную вертикальную, а при расположении на кривой также и горизонтальную от центробежной силы. Дополнительным сочетанием будет случай, когда совместно с одной или несколькими нагрузками из числа основных сочетаний воздействуют также одна или несколько других (прочих временных), например ветровая нагрузка.
На основе методов строительной механики определяют усилия в каждом элементе сооружения от действия ряда возможных нагрузок в невыгодных их сочетаниях. Постоянная, а тем более временная нагрузка может в действительности оказаться большей, чем установлено средними нормами. Эту неблагоприятную возможность превышения нагрузок в расчете учитывают коэффициентами перегрузки п. Причинами перегрузки может быть, например, более тяжелый собственный вес материала конструкции и т. д. Величину коэффициентов перегрузок как для постоянной, так и временной нагрузок принимают по действующим нормативам.
Нормативную постоянную нагрузку от собственного веса определяют в зависимости от геометрических размеров проектируемых элементов, их формы и вида материала, из которого они будут выполнены. В начале проектирования обычно задаются определенными формами и размерами сооружения, а потом проверяют правильность намеченных размеров. Нормативные веса материалов, применяемых для искусственных сооружений, установлены соответствующими техническими указаниями. Нагрузка от собственного веса может быть в виде равномерно распределенной по длине пролета или в виде сосредоточенной силы, условно приложенной в центре тяжести геометрического объема рассчитываемой части сооружения.
Нормативное давление грунта на опоры мостов, подпорные стены и звенья труб принимают действующими вертикально. Вертикальное давление возникает от веса столба земли, лежащего на засыпанных частях сооружения (например, уступах фундамента, наклонных стенках). Горизонтальное давление от грунта — основная нагрузка в устоях мостов и в подпорных стенах.
Нормативная временная подвижная нагрузка по своим размерам и воздействиям многообразна и различна для искусственных сооружений разного вида и назначения. Она превышает реально обращающиеся нагрузки, т. е. установлена с учетом перспективного развития транспорта.
Для железнодорожных мостов нормативную вертикальную подвижную нагрузку принимают по условной схеме СК, введенной с 1962 г. в виде объемлющей эквивалентной нагрузки. Использование при расчете равномерно распределенной эквивалентной нагрузки упрощает определение усилий, возникающих — в элементах конструкций, не требует более сложного процесса загружения линий влияния сосредоточенными грузами от подвижного состава.
Читайте так же:
Рубрика: Дорожные табло