Инновационные металлоконструкции транспортного строительства
  Здравствуйте, Гость | Вход или Регистрация

Инженерные особенности МГК

                    
Технико-экономическое обоснование

  Проектирование сооружений из МГК осуществляется на основании технико-экономической обоснованности применения в конкретных условиях строи­тельства.

  Сооружение из металлических гофрированных конструкций (МГК) работает только совместно с грунтом засыпки (система «конструкция – грунтовая обойма»), что достигается конструктивным решением обоснованного расчетом требуемого уровня плотности грунта засыпки, с армированием в необходимых случаях грунтовой обоймы и строгим соблюдением технологии.

  Наименьшую толщину засыпки над сооружением следует принимать равной – на автомобильных дорогах I – V категории, а также на дорогах и на улицах городов и поселков – 0,5 м до низа дорожной одежды, но не менее 0,8 м до верха дорожного покрытия;

  Минимальная толщина засыпки над сводом сооружений больших отверстий из гофрированного металла должна проверяться расчетом.

  В качестве основного типа сооружений из МГК, как правило, следует применять круглые трубы.

  При наличии специальных требований к габаритам и форме отверстия применяются МГС с различными очертаниями поперечных сечений. При применении МГС эллиптического или полицентрического сечений следует учитывать повышенное боковое давление и давление грунта на металлическую конструкцию в угловых зонах. При этом не следует без специального обоснования выходить за рамки рекомендуемых соотношений размеров.

  По результатам многолетнего опыта эксплуатации сооружений из МГК перечень наиболее часто употребляемых сечений и форм сооружений из МГКразработан и представленв разделе /Определение параметров сооружения/.

  При проектировании водопропускных сооружений из металлических гофрированных элементов отверстие и тип сооружения назначается по гидравлическим расчетам, при обеспечении пропуска требуемого расхода.

Наверх
Гидравлика сооружений из МГК

  Гидравлический расчет сооружений из МГК малых диаметров (до 3 м) принципиально не отличается от расчета безнапорных гладких труб. Введены лишь поправки, связанные с повышенным коэффициентом шероховатости. Такие расчеты производятся в соответствии с указаниями, изложенными в нормативной литературе и в Пособии по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений (под редакцией Г.Я. Волченкова, 1992 г.).

  Гидравлика водопропускных сооружений отверстием более 3м менее зависит от шероховатости стенок рассчитывается на пропуск водного потока  по нормам проектирования малых мостов.

  Для металлических гофрированных труб принимается безнапорный режим протекания, то есть, когда входное сечение не затоплено и на всем протяжении трубы поток имеет свободную поверхность. Полунапорный, частично-напорный и напорный режимы не рекомендуются из-за конструктивных особенностей гибких металлических труб.

  Для гарантии сохранения безнапорного режима протекания потока в сооружении расчетами должно быть обеспечено наличие зазора между самой высокой точкой внутренней поверхности сооружения в любом поперечном сечении и поверхностью воды: для труб диаметром до 3м не менее ¼ отверстия трубы; для сооружений с отверстием более 3м – не менее 0.75 м.

Наверх
Габариты приближений МГК

  При проектировании габариты приближения конструкций должны удовлетворять требованиям:

     • Для железных дорог – ГОСТ Р 9238-83;

     • Для автодорожных мостов и путепроводов – ГОСТ Р 52748-2007;

     • Для автодорожных тоннелей – ГОСТ 24451-80;

     • Для подземных пешеходных переходов – ТСН 32 302-2003 и другим территориальным регламентам.

  При определении габарита и выбора очертания сооружения, необходимо придавать запас на возможные деформации гибкой металлической гофрированной конструкции при засыпке сооружения и в процессе эксплуатации. Требований к этим значениям не установлены, поэтому их следует определять расчетом.

Наверх
Расчеты сооружений из МГК

  При проектировании металлических гофрированных конструкций необходимо выполнение расчётов по предельным состояниям первой и второй группы, технологических, гидравлических, экономических. Методики приведены в соответствующих нормативных документах.

  Расчёт прочности и устойчивости любых сооружений из МГК диаметром (пролётом) до 3м производится по упрощенным методикам, изложенным в нормативной литературе.

  Расчеты круглых труб и круговых арок диаметром (пролетом) 3-6м при сейсмичности для сооружения до 7 баллов допускается производить по упрощенным методикам, изложенным в нормативной литературе.

  При более сложном очертании МГК (эллипс, полицентр, некруговые арки и др.) пролетом свыше 3м и всех остальных сооружений пролётом более 6м, а так же при сейсмичности 8 и более баллов для любых пролетов и диаметров расчёт необходимо выполнять с использованием цифровых моделей с учетом нелинейности работы в грунтовой среде. На основании полученных результатов назначаются мероприятия по обеспечению конструктивной надежности сооружения: усиление оснований, армирование грунтовой обоймы, строительный подъем и др.

  Для проверки правильности применения расчетной модели были проведены натурные испытания конструкций в реальных условиях. Испытана труба полицентрического сечения, пролётом 5,2 м и подпорная стена высотой 5 м. Указанные конструкции подвергались эквивалентному воздействию имитирующему автомобильную и железнодорожную нагрузки.

  Результаты испытаний показали соответствие расчетных и фактических усилий и деформаций в конструкции и подтвердили правильность выбранной расчетной модели

Наверх
Нормативные требования

  При проектировании сооружений из МГК следует учитывать требования действующих федеральных, региональных и отраслевых нормативных документов, рекомендаций, отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства

  Комплекс необходимых мероприятий, расчётов, способов обеспечения потребительских свойств сооружений изложены в основных нормативных и рекомендательных документах:

  • СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы
  • СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги
  • СП 32-104-98 «Проектирование земляного полотна железнодорожной колеи 1520 мм»
  • СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений
  • СНиП II-23-81* Стальные конструкции
  • СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии
  • СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
  • СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть I. Общие требования.
  • Часть II. Строительное производство.
  • СП 32-101-95 Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов.
  • ОДМ 218.2.001-2009 Рекомендации по проектированию и строительству водопропускных сооружений из металлических гофрированных структур на автомобильных дорогах общего пользования с учётом региональных условий (дорожно-климатических зон)
  • Технические условия по применению металлических гофрированных конструкций. Утверждены Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД» 18.12.2007 г.
  • СТО 33027391-2009 «Изделия строительные металлические из гофрированных листов для конструкций инженерных сооружений».
Наверх