книги из ГПНТБ / Руководство по определению грузоподъемности железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов

На рис. 2 приведен график для определения прочности бетона при различ­ ных положениях прибора: горизонтальном (а=0°), наклонном (а=±45°) к вертикальном ( а =±90°).

Удары наносятся не ближе 2,5 см друг от друга и не ближе 5 см от края конструкции.

III.Определение прочности бетона

1.Выбор точек замера производится таким образом, чтобы избежать сты­ ков между досками опалубки, раковин и пористых участков., Против тонких

элементов (толщиной менее 15 см) следует установить распорные стойки тол­ щиной, примерно, 12 см; эта предосторожность необходима для.того, чтобы на показаниях склерометра не сказывалась упругость конструкции.

2. Перед замером необходимо произвести подготовку исследуемой поверх­ ности. Слой штукатурки в пределах участков исследований следует удалить. Поверхность бетона на выбранных участках должна быть очищена от пыли и грязи. ’

3. Для определения прочности бетона в зависимости от величины отскока, ударной части склерометра приведен график (рис. 2).

На графике даны пять градуированных кривых для различных случаев на­ клона испытуемой бетонной поверхности. Диапазон измерения прочности' бетона от 100 до 700 кгс/см2.

Градуировочные кривые склерометра были построены на основе измерений,, выполненных на очень большом количестве образцов, которые после исследо­ вания склерометром раздавливались прессом.

Учитывая, что точность определения прочности бетона понижается с ухуд­ шением его качества, при получении отсчетов менее 25 следует увеличить ко­ личество замеров.

IV. Уход за склерометром

Необходимо следить, чтобы пыль не проникала внутрь корпуса.

Для проверки нормальной работы склерометра пользуются контрольной на­ ковальней, устанавливаемой на массивную опору. При ударе по наковальне- в направлении сверху вниз склерометр должен дать показания по шкале 78—82. Если инструмент дает показания ниже 78, то вполне вероятно, что он загряз­ нился и его следует прочистить. Это делается в следующем порядке (см. рис. 1):

а) выдвинуть ударный стержень 1 из корпуса 18; отвинтить колпачок Т и вынуть обе части уплотнительного кольца 21. Отвинтить крышку 12; нажим­ ная пружина 11 и подвижные части инструмента извлекаются с обратногоконца (оттянуть защелку 15);

б) при легком ударе молота 19 по ударному стержню 1 последний отде­ ляется от направляющего стержня 8 и амортизирующая пружина 3 освобо­ ждается. Снять молот с направляющего стержня. Открепить ударную пружину f от молотка, но не откреплять другой ее конец от патрона 20;

в) очистить подвижные части, а именно: направляющий стержень 8 и по­ верхности контакта молота 19 с ударным стержнем 1, протереть с нажимом ударный стержень;

г) сборка склерометра производится в обратном порядке. Проследить, чтобы пружина 3 и войлочная шайба 22 были поставлены на место. Слегка смазатьнаправляющий стержень веретенным маслом;

д) движок 5, как правило, не снимается и его направляющий стержень не смазывается, чтобы избежать изменения условий трения репера, на которые онз отрегулирован.

После чистки следует произвести выверку склерометра.

V.Выверка склерометра

1.Тарировка шкалы. Снять блокировку ударного стержня. Снять крышкусмотрового окна 6. Нажать головку ударного стержня; не доводя ее до кор­ пуса на 20—30 мм, вручную отвести движок 5 на отметку 90 и дожать удар­

ный стержень до удара. Удар должен произойти на отметке 100. Регулировка! выполняется при помощи/4 и контргайки 13.

ЯП

2.Проверка перемещения движка. Трение при движении движка должно достигать 50—80 г. Проверка перемещения движка производится при помощи грузика массой 50—80 г.

3.Регулировка ударной пружины 4. Переднее крепление А пружины должно быть отрегулировано таким образом, чтобы при натянутой пружине молот 19 занимал положение, соответствующее отсчету «нуль» движка. По причинам, обусловливаемым особенностями конструкции склерометра, движок не возвра­ щается на нуль градуированной шкалы, поэтому регулировка выполняется в по­

ложении, когда склерометр направлен вертикально вверх. При этом положе­ нии пружина не сжата, а растянута точно на 5 мм массой молота. Для контроля регулировки пользуются жирной чертой градуированной шкалы, которая на­ ходится на, расстоянии 5 мм за точкой фиктивного нуля. Неподвижно удержи­ вая склерометр, открыть окно б, снять шайбу 9, блокируемую кнопкой 17, и пе­ реместить движок 5 при помощи железной проволоки; движок должен упереться в молот в зоне отметок.

Рабочая длина пружины регулируется возле передней подвески А. Для этого необходимо зажать патрон 20 в тиски, после чего при помощи небольшой отвертки вывернуть конец пружины из отверстия и вставить его в соседнее. Перемещение конца пружины на одно деление соответствует изменению длины пружины на 0,4 мм.

• Если величина отскока R& на контрольной наковальне значительно отли­ чается от номинальной величины 80 и после проведения чистки и выверки скле­ рометра, то величина отскока при измерении на бетоне будет иметь подобную же относительную погрешность. Для коррекции замеров следует в этом случае пользоваться формулой

— _	5/?	80
R	п	' Ra '
		ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Пример обработки результатов испытания по определению прочности бетона склерометром

Прибор № 30023

№ участков

Величина отскока

R

*>| II

Энергия удара 0,225 кгс м

Угол	Фактическая
наклона оси	прочность
прибора к	бетона,
горизонту а	кгс/см3

	41	40	40	54	40
1	39	40	29	40	39	40
	38	40	40	42	41	1
	3S	37	37	39	37	'
2	37	37	35	37	38	37
	37	37	36	36	37
	34	33	30	35	32
3	31	36	33	30	35-	СО СО
	32	34	31	36	33

+90 361

0 375

—90 359

П р и м е ч а н и е . Частные значения	величин отскока „29“ и „54“ для
участка № 1 в расчет не принимаются.	'

5.1

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Схема установки индикатора на пролетном строении

Примечание. Расстояние между осями марон (В) берется по возможности минимальным.

П Р И Л О Ж Е Н И Е 9 '

ПРИМЕР КЛАССИФИКАЦИИ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ ПО СПОСОБУ 1

I. Общие данные для перерасчета

(из «Карточки обследования железобетонного пролетного строения» и «Руководства по определению грузоподъемности»)

В примере рассматривается пролетное строение /=10,8 м, построенное- в 1933 г. по проекту, составленному Гипротрансом в 1931 г. под нагрузку Н7. Основные размеры пролетного строения и конструкции армирования приведены на рнс. 1 .

В результате обследования установлено, что действительные размеры про­ летного строения соответствуют. проектным. Описание и размеры имеющихся!

дефектов приведены на схеме (рис.			2 ).
Прочность' бетона,		установленная склерометром Шмидта, составляет
230 кгс/см2. Расчетные сопротивления бетона:
а)	при расчете на прочность		л
— на сжатие ЯПр = 101		кгс/см2;	-
— на растяжение Яр= 7,4 кгс/см2;
б)	при расчете на выносливость Р пр=82 кгс/см2;
в)	при расчете на совместное воздействие Р а=87 кгс/см2.
Расчетные сопротивления арматуры:
а)	при расчете на прочность Яа=1900 кгс/см2;

■б) при расчете на выносливость Р а= 1650 кгс/см2.

Отношение модулей упругости арматуры и бетона: «1= 8 ,8 и п1—28,5.

52

Продольный разрез по оси редра

21

Рис. I

Фасад

U______ I_____________

/1150 \

Отколзащитного слояс

Сквозная трещина

490

	'	. '.
/	1л ____	'
	Сквозная трещина раскрытием 0,25мм
	в-в	с - с

в месте откола 2Вмм; расстояние от опоры до наиболее ослабленного сечения 4,8 м

Рис. 2 •

Объемная масса железобетона — 2,5 т/м3, балласта				с	частями	пути — 2,0 г/м3-
Коэффициенты перегрузки к постоянным нагрузкам:
— от массы железобетона п? —1,1;
— от массы балласта с частями пути пр = 1,3;
— от прочих нагрузок я? = 1,1.
Коэффициент перегрузки к временной нагрузке /г= 1,2.
Динамический коэффициент для расчета главной балки:
иа прочность
1 + р. = 1+ 2о+ i = 1+			20 + 10,8		= 1,488:
при прочих расчетах
1+ 4 " 14= 1 + X	( г о т т )= 1 + Т" ( 20 +5ю,8 ) =					1,325‘
Динамический коэффициент для расчета плиты				балластного корыта.
на прочность
	1	+ р- = 1,5;
при прочих расчетах
1 +	-£-,* =	1 + - |~	0,5 =1,33.

Доля временной нагрузки, приходящейся на главную балку е=0,5.

И. Подсчет постоянных нагрузок

Нагрузка на' плиту балластного корыта от собственной массы: на участке между ребрами

= 2-0,5 (0,26 + 0,35^0,30 + 0,26.0,60 . ^			= 0)706 тс/м;
Ржб
на внешнюю консоль плиты
А * = 0.37-0.2 + 0,16-0,52 -г-0,5 (0,16 +		0,25).Q,73	. 1>0.25 =	^	тс/м
	1 ,20
Нагрузка на плиту	балластного корыта	от массы	балласта	с частями пут»
(с учетом гидроизоляции):
на участке между ребрами
	Рй = 0,50-1,0-2,0 =	1,0 тс/м;
на внешнюю консоль плиты
•	р6 — 0,35-1,0-2,0 =	0,7' тс/м.

Объем, железобетона пролетного строения — 30,6 м3, тогда нагрузка от соб­ ственной массы на одну главную балку

Площадь поперечного сечения балластной призмы

F = 3,22-0,5 + 2 -0,64 0,35 = 2,06 м3.

5S

Нагрузка от массы балласта с частями пути на 1 пог. м одной главной

•балки

		2,06-1,0-2,0 = 2,06 т.
	Рв =		2
Все постоянные нагрузки		(в тс/м) сведены в таблицу.
	Коэффи-	Плита балластного корыта				Главная балка
Наименование	циепт	Участок между		Внешняя
нагрузки	перегруз­	ребрами		консоль		р	Рпр
	ки пп		РПр		Р"р
		Р		р
Железобетонная	и	0,706	0,776	0,612	0,673	3,33	3,66
кладка
Балласт с частя­	1,3	1,0	1,3	0,7	0,91	2,06	2,68
ми пути
■Одностороннее пе­	1,1					Р т = 0,07	Рт/1р=0,08
рильное ограж­
дение
В с е г о	1	1,71	2,08	1,31	1,58	5,46	6,42

'III. Определение дополнительных размеров расчетных сечений главной балки

Рассчитываются два сечения по изгибающему моменту: по середине пролета (сечение 1) и в месте наибольшего ослабления продольной рабочей арматуры на расстоянии а=4,8 м от ближайшей опоры (сечение 2). Площадь поперечного ■сечения рабочей арматуры в сечении посередине пролета при 17032 мм

Ра = 8,04-17 = 136,7 см2,

в ослабленном сечении при 13032 мм и 4026 мм

F.a = 8,04-13 + 5,32-4 = 125,8 см2.

Расстояние от растянутой грани бетона до центра тяжести растянутой ар­ матуры в сечении 1 (см. рис. 1)

S 8,04-7-4,5 + 8,04-7-12,5 + 8,04-3-20,5

а = Р Г = ------------

!-----------------------------

= 10'6 см;

в сечении 2

5 _ (8,04-3 + 5,32-4)-4,5 + 8,04-7-12,5 + 8,04-3-20,5

Р а

125,8

{Приведенная высота плиты балластного корыта (рис. 3)

• _	52-16 + 0,5 (16 +	25) 73 +	26-30 +.0,5 (26 + 35) 30	= 21,7 см.
п	i	125 +	60

Поскольку Лп=21,7>0,1Л= 13,4 см, длина свесов может быть принята равной <6ЛП, но не более фактической

•56

Принимаем

6й„ = 6 - 2 1 ,7 = 130,2 > 125,0 см.

Ьп см.

Рис. 3

IV. Классификация плиты балластного корыта

Эталонная нагрузка

9,1 = 1,2 (V + 2Я ) = 1,2(2,7 + 2-0,35) = 0,857 Т ф '

а. Расчет на прочность по изгибающему моменту

С е ч е н и е I (рис, 1 и 4). Растянутая арматура 8012, Fa=9,05 см2. Сжата» арматура 4012, Fa=4,52 см2.

_________7/ Г*			7гГа
			/
	Ъ— 100см			«5
	Рис.		4
h= 26,0 см; а=2,6 см; а '=2,6	см; /г0= й — а=26,0—2,6=23,4 см.
Высота сжатой зоны бетона без учета сжатой арматуры
R aFa	1900-9,05	=	1,7 см < 2а' -- 5,2 см.
х = Лпрй	101-100
Предельный изгибающий момент
| ЛГ, | пр = Rnpbx (й0—0,5*) =		101-100-1,7 (23,4 — 0,5-1,7) =
= 387 000 кгс-см = 3,87 тс-м.

57

С е ч е н и е	II	(рис. 5).		Растянутая			арматура	8012,	Fa=9,05	см2.	Сжатая
арматура 4012, Fa =4,52 см2.
					га		га	<3I
			--------------------- / —				J - -----------
		I		"	/			-с?
					Ь = 1в0 см
					Ркс.		5
			h = 35,0 см;				а — 2,6 см;
		а' =	2,6	см;	Л0 = 35,0 — 2,6 =			32,4 см.
Высота сжатой зоны бетона без учета сжатой арматуры
	_	flaFa _		1900-9,05 =			1,7 см < 2 а ' = 5,2 см.
				101-100
Предельный изгибающий момент
I М-п ,пр= Rnpbx ( А0— 0,5*) =						101 • 100• 1,7 (32,4 — 0,51,7) =
| 11 |up		up	= 542 000 кгс-см = 5,42 тс-м.
Предельная временная нагрузка на участке между ребрами
Яп =		+					8(3,S7 + 5,42)—		208 = 495 тс/м
		с
Класс				Чп			49,5
		Кп =						Г = 32,1.
			9н(1+Н-)л			0,857-1,5-1,2
С е ч е н и е	III	(рис. 6).		Растянутая			арматура	8012, Fa=9,05		см2.	Сжатая
арматура 4012,	Ка.=4,52		см2.

А=25,0 см; я = 2,6 см; а'=2,6 см; Л0=25,0—2,6=22,4 см. Площадь ослабления бетонного сечения Fo=70 см2. Расстояние от растянутой арматуры до центра тяжести площади ослабления

Р	70
г 0 = й0 — 0 , 5 ^ - =	22,4 — 0 ,5 ^ ^ 2 2 ,0 см.

Высота сжатой зоны

	-*о:	F»Ra + F0Ra9	9,05-1900 + 70-101	= 2,4 см.
		bRnс	100-101

58

Предельный изгибающий момент
	l^n iln p =			( * 0 - 0 ,5 ^ ) -			FtiRnp^0= Ю1.100.2,4 X
	Х(22,4 — 0,5-2,4) — 70-101-22,0 = 358400 кгс-см = 3,58 тс-м.
Предельная временная нагрузка								/
	2|-Мш | пр — ^Рпр11— 2Ртпр1т					2-3,58— 1,58-1,252 — 2-0,08-1,25
?п ~	(0,5/ш + е + Н — 0,5В)2				~	(0,5-2,7 +			0 + 0,35 — 0,5-2,4)2
				= 18,0 тс/м.
Класс							18,0
				Яп	_
		КП= -<7н (1 + р .)я			0,857-1,5-1,2 ■= 11,6.
		б. Расчет на прочность по поперечной силе
С е ч е н и е		II.
Предельная поперечная сила
		Qnp =	Rpbh0 =	7,4-100-32,4 =			23 980 кгс = 23,98 тс.
Предельная временная нагрузка
		дП-	2QnP	„	2-23,98			лло	0, п „	ч
			-------	Ърпр =	— р	5--------2,08 =			37,9 тс.
			‘ П
Класс							37,9
				Яп					= 24,6.
		Кп = 7 н (1+ Р -)п			0,857-1,5-1,2
С е ч е н и е		III.
Предельная поперечная сила
		Qnp = 7,4-100-22,4= 16580 кгс =							16,6 тс.
Предельная временная нагрузка
	Qnp — Ърпр1к— Ртпр				16,6-1,58-1,25 — 0,08 =					29,1 тс/м.
	Яп —0,5/щ +		е + Н — 0,57?					0,5
Класс				29,1
			К„ = 0,857-1,5-1,2				=	18,8.

в'. Расчет на выносливость

Коэффициент асимметрии цикла напряжений принят при минимальном зна­

чении 2р для всех сечений плиты.
Sp	1,31
Р = ---------- г--------- = ------------Готг = 0.°8-
+ i l l p L	18,0
	1,31+^
	1,20

По табл. 4 и 5 Руководства йрб= 1,00; йра= 1,04.

А /?' = 1,04-1650 = 1715 кге/см* < Да= 1900 кгс/см2.

59