2. Основные принципы расчета железобетонных элементов

Все элементы мостов и путепроводов должны удовлетворять требованиям расчета по двум группам предельных состояний: по несущей способности (первая группа), по пригодности к нормаль­ной эксплуатации (вторая группа).

Расчет по предельным состояниям первой группы выполняют, чтобы предотвратить разрушение конструкции (по стадии разруше­ния проверяется прочность сечений элементов). Расчет по предель­ным состояниям второй группы выполняют, чтобы предотвратить образование чрезмерного и продолжительного раскрытия трещин ( Если по условиям эксплуатации они допустимы) и чрезмерные пере­мещения (прогибы и углы перекоса). Расчет по предельным со­стояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов или частей выполняют для всех этапов: изготовления, транспортирова­ния, монтажа и эксплуатации. В рамках курсового проектирования можно ограничиться расчетом этапа эксплуатации.

Целесообразно подбор арматуры железобетонных элементов про­изводить на основе условий прочности сечений. При этом считается, что если усилия от расчетных нагрузок не превышают усилий, воспринимаемых сечением при расчетных сопротивлениях мате­риалов с учетом коэффициентов условий работы, то сечение обладает необходимой прочностью. Иногда удобнее задаваться армированием по конструктивным требованиям, а затем проверять достаточность арматуры по условиям прочности.

Расчеты по предельным состояниям второй группы сводятся к определению расчетных параметров конструкций (ширины раскры­тия трещин, величин главных растягивающих напряжений, величин прогибов и углов перекоса) и сравнению их с предельно допус­каемыми величинами. Этими расчетами проверяются принятые размеры сечений и количество арматуры.

2.1. Бетон

Требования, предъявляемые к бетону как к одному из основных материалов, применяемых в железобетонных мостах, вытекают из условий обеспечения нормальной работы конструкции. Основными из них являются требования по прочности, плотности, морозостой-

кости и водонепроницаемости. В зависимости от вида конструкции, их армирования и условий эксплуатации класс бетона по прочности на сжатие должен отвечать требованиям, приведенным в табл. 6. Расчетные сопротивления бетона принимаются по прил. 2.

Таблица 6

Минимально допустимые классы бетона

Вид конструкции, армирование и условия работы	Бетон класса по прочности на сжатие, не ниже
1 .Бетонные	В20
2. Железобетонные с ненапрягаемой арматурой при расположении: а) в надземных частях сооружения б) в подземных частях сооружения, а также во внутренних полостях сборно-монолитных опор	В22.5 В20
3. Предварительно напряженные железобетонные, а) без анкеров: при стержневой арматуре классов: А- IV, Ат- IV А-V, Ат-V Ат-VI при проволочной арматуре: из одиночных проволок класса Вр-II из одиночных арматурных канатов классаК-7 б) с анкерами: при проволочной арматуре: класса В-II из одиночных арматурных канатов класса К-7 из пучков канатов класса К-7 при стальных канатах	В25 В30 В35 В35 В35 В25 В25 В35 В35
Блоки облицовки опор на реках с ледоходом при расположении мостов в районах со средней темпе­ратурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С: минус 40 и выше ниже минус 40	В35 В45

При изготовлении предварительно напряженных конструкций обжатие бетона допускается при его прочности ниже установленной для проектного класса. Передаточная прочность бетона - проч­ность (класс) бетона в момент передачи усилия обжатия на бетон назначается в соответствии с расчетом и устанавливается не менее прочности, соответствующей классу бетона по прочности В25.

Марка бетона по морозостойкости F устанавливается для пролет­ных строений, тела опор и блоков облицовки на основе анализа конкретных условий эксплуатации. Для пролетных строений и же­лезобетонных опор марка по морозостойкости принимается не ниже F300 в особо суровых условиях эксплуатации - при среднемесячной температуре наиболее холодного месяца (по СНиП 2.01.01-82) ниже минус 20°С; в остальных случаях - не ниже F200; для массивных бетонных опор в незатопляемых зонах - соответственно F200 и F100. В зоне переменного уровня воды устанавливаются более высо­кие требования по морозостойкости. Наиболее жесткие требования предъявляются к блокам облицовки.

Марка по морозостойкости принимается не ниже F400 в особо суровых условиях и не ниже F300 в остальных случаях. Марка бетона по водонепроницаемости устанавливается не ниже:

W4 - в подводных и подземных конструкциях опор;

W6 - в элементах одежды проезжей части и переходных плитах, в блоках облицовки опор, эксплуатируемых в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки минус 40°С и выше;

W8 - в блоках облицовки опор, эксплуатируемых в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40°С.

Значение модулей упругости бетона при твердении в естествен­ных условиях следует принимать по прил. 2. Для бетона, под­вергнутого тепловлажностной обработке, значение модулей упругости снижается на 10%. Модуль сдвига бетона следует принимать равным 0,4 коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) – υ = 0,2.