М 42.1-37641918-756:2017 Методика расчета бетонных конструкций мocтов, армированных базальтопластиковой арматурой, на действие малоциклических нагрузок

Державне агентство автомобільних доріг України
(Укравтодор)

Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна»
(ДП «ДерждорНДІ»)

 МЕТОДИКА
розрахунку бетонних конструкцій мостів, армованих
базальтопластиковою арматурою, на дію малоциклових навантажень
М 42.1-37641918-756:2017

ЗМІСТ

Вступ

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни та визначення понять

4 Познаки та скорочення

5 Основні положення проектування бетонних конструкцій мостів, армованих базальтопластиковою арматурою, які експлуатуються при дії малоциклових навантажень

6 Основні розрахункові вимоги до розрахунку бетонних конструкцій мостів, армованих базальтопластиковою арматурою, на дію малоциклових навантажень

7 Матеріали для конструкцій мостів, армованих базальтопластиковою арматурою

7.1 Бетон

7.2 Базальтопластикова арматура

7.3 Сталева арматура

8 Розрахунок бетонних конструкцій мостів, армованих базальтопластиковою арматурою, на дію малоциклових навантажень, за граничними станами другої групи

8.1 Загальні положення

8.2 Розрахунок за утворенням тріщин

8.3 Обмеження розкриття тріщин

8.4 Розрахунок тріщиностійкості бетонних елементів мостів, армованих базальтопластиковою арматурою, на дію малоциклових навантажень

8.5 Обмеження прогинів

8.6 Розрахунок прогинів бетонних елементів мостів, армованих базальтопластиковою арматурою, на дію малоциклових навантажень

Додаток А (обов’язковий). Позначення базальтопластикової арматури

Додаток Б (довідковий). Приклад розрахунку бетонної плити моста, армованої базальтопластиковою арматурою, на дію малоциклових навантажень

 Додаток В (довідковий). Бібліографія

ВСТУП  

Мости експлуатуються при дії циклічних навантажень і впливі агресивного середовища. У процесі експлуатації захисні властивості бетону знижуються, в ньому виникають тріщини. Внаслідок цього традиційна сталева арматура кородує, несна здатність конструкцій зменшується.

Захищають сталеву арматуру введенням у бетонні суміші спеціальних добавок, нанесенням захисних покриттів, покриття арматури захисними плівками. Але ці заходи суттєво підвищують вартість залізобетонних конструкцій і не завжди є ефективними.

В країнах Європейського Союзу, США, Канаді, Японії та інших країнах світу починаючи із 80-х років ХХ століття для армування бетонних конструкцій мостів використовують неметалеву композитну арматуру. Тільки в США і Канаді з 1996 року до цього часу побудовано більше 400 мостів із використанням неметалевої арматури. Позитивний досвід експлуатації цих споруд свідчить про необхідність використання таких конструкцій при будівництві мостів і в нашій державі. Але необхідно забезпечити їх проектування відповідними нормативними документами.

Застосування неметалевої композитної арматури для армування конструкцій мостів дозволяє вирішити проблему корозії арматури при експлуатації транспортних споруд. В Україні великі поклади базальту, ряд заводів випускає базальтопластикову арматуру, тому використання такої арматури для армування бетонних конструкцій транспортних споруд є перспективним. Але робота бетонних конструкцій, армованих базальтопластиковою арматурою, має свої особливості, тому розробка цієї Методики із врахування при розрахунку таких конструкцій дії циклічних навантажень є актуальною.

Експериментальні дослідження роботи бетонних елементів, що згинаються, армованих базальтопластиковою арматурою, були проведені ДП «ДерждорНДІ» сумісно з НУ «Львівська політехніка». Вони показали, що дія на такі елементи малоциклових навантажень, рівень яких становить 60 % і 75 % від руйнівного, не впливає на їх міцність по згинальному моменту. Але при дії малоциклових навантажень такого рівня збільшується ширина розкриття тріщин і ростуть прогини бетонних елементів, армованих базальтопластиковою арматурою. Тому бетонні елементи, армовані базальтопластиковою арматурою, при дії малоциклових навантажень необхідно розраховувати за другою групою граничних станів за тріщиностійкістю і прогинами: з врахуванням впливу таких навантажень створена, на основі виконаних експериментальнотеоретичних досліджень, методика розрахунку бетонних конструкцій, армованих базальтопластиковою арматурою, на дію малоциклових навантажень, враховує виявлені особливості роботи таких конструкцій при дії малоциклових навантажень високого рівня.

Методика розроблена Державним підприємством «Державний дорожній науково-дослідний інститут» імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ): к.т.н. Коваль П.М. (науковий керівник), к.т.н. Бабяк І.П. За участю к.т.н. Стояновича С.В. (Національна академія образотворчого мистецтва і архітектури), д.т.н. Солодкого С.Й. та Гримака О.Я (Національний університет «Львівська політехніка»).

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Ця Методика розповсюджується на проектування бетонних конструкцій мостів із неметалевою композитною арматурою на основі базальту, в тому числі разом зі сталевою арматурою згідно з ДСТУ 3760 і ГОСТ 5781, призначених для експлуатації у звичайному середовищі та середовищі з агресивним ступенем впливу відповідно до ДСТУ Б В.2.6-145 на автомобільних дорогах загального користування.

Ця Методика може застосовуватися суб'єктами господарювання незалежно від форм власності та підпорядкованості.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цій Методиці є посилання на такі стандарти:

ДСТУ Б В.1.2-3:2006 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Прогини і переміщення. Вимоги проектування

ДСТУ Б В.2.6-145:2010 Конструкції будинків і споруд. Захист бетонних і залізобетонних конструкцій від корозії. Загальні технічні вимоги (ГОСТ 31384:2008, NEQ)

ДСТУ-Н Б В.2.6-185:2012 Настанова з проектування та виготовлення бетонних конструкцій з неметалевою композитною арматурою на основі базальто- і склоровінгу

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цій Методиці, та визначення позначених ними понять:

3.1 неметалева композитна арматура

Стержні періодичного профілю, які виготовлені з безперервного армуючого волокна (ровінгу) і термореактивного в'яжучого (відповідно до ДСТУ-Н Б В.2.6-185)

3.2 базальтопластикова арматура

Композитна арматура, яка виготовлена на основі безперервного базальтового ровінгу (відповідно до ДСТУ-Н Б В.2.6-185)

3.3 ровінг

 Матеріал одержаний суканням декількох первинних ниток (відповідно до ДСТУ-Н Б В.2.6-185)

3.4 термореактивне в'яжуче

Сполука на основі синтетичних (епоксидних, поліефірних) смол, твердіння яких супроводжується необоротною хімічною реакцією, яка спричиняє до утворення неплавкого та нерозчинного матеріалу

(відповідно до ДСТУ-Н Б В.2.6-185)

3.5 базальтобетонні конструкції

Бетонні конструкції, армовані робочою базальтопластикової арматурою.

3.6 малоциклові навантаження

Змінні навантаження, періодичність яких може сягати десятки, сотні, а деколи тисячі циклів.