ГОСТ Р 59788-2021: Правила расчета сталежелезобетонных пролетных строений автомобильных дорог

Утвержден Росстандартом (Приказ № 1264-ст от 22.10.2021). Введен в действие с 01 января 2022 года. Стандарт распространяется на проектирование, реконструкцию и капитальный ремонт сталежелезобетонных пролетных строений мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Применим для всех климатических районов и сейсмических зон интенсивностью до 9 баллов. Основная цель разработки — повышение точности расчетов напряженно-деформированного состояния конструкций и их надежности за счет внедрения современных расчетных подходов, особенно учета податливости соединений между стальными балками и железобетонной плитой.

Ключевые инновации и требования

1. Учет податливости соединений: Стандарт впервые вводит обязательную оценку коэффициента податливости соединения — величины, характеризующей относительное сдвиговое смещение железобетонной плиты и стальной балки под действием единичной сдвигающей силы. Это принципиально важно для адекватного моделирования работы конструкции.

2. Классификация соединений: Определены три типа соединений по их жесткости:

   • Неподатливые: Сдвиговая жесткость достаточно высока, чтобы не учитывать относительные смещения в расчетах.

   • Податливые: Податливость соединения существенно влияет на работу конструкции и должна учитываться в расчетных моделях.

   • Абсолютно податливые: Соединение не способно передавать сдвигающие усилия; плита и балка рассчитываются как независимые элементы.

3. Пространственные расчетные модели: Стандарт требует обязательного применения пространственных конечно-элементных моделей, адекватно отражающих реальную работу конструкции на всех этапах ее жизненного цикла: возведение (включая стадийность бетонирования плиты), эксплуатация под нагрузкой.

4. Учет стадийности строительства и нагружения: Особое внимание уделено моделированию последовательности технологических процессов (например, укладка бетона плиты отдельными захватками, монтаж балок) и изменению расчетных схем на каждой стадии. Напряжения и деформации, возникшие на ранних стадиях (например, от веса свежеуложенного бетона), "наследуются" и влияют на работу конструкции в последующих стадиях и в эксплуатации. Совместная работа сталежелезобетонного сечения начинается только после достижения бетоном плиты необходимой прочности.

Нормативные ссылки и взаимосвязи

Стандарт неразрывно связан с комплексом действующих нормативных документов, в частности:

• ГОСТ 27751 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения"
• ГОСТ 32960 "Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Нагрузки и воздействия"
• ГОСТ 33384-2015 "Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Правила проектирования"
• СП 35.13330.2011 "Мосты и трубы" (Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84)

Требуется использование актуальных версий указанных стандартов.

Практические аспекты реализации

• Программное обеспечение: Для выполнения требований стандарта необходимо применение специализированных программных комплексов для нелинейного стадийного расчета (например, Midas Civil, LIRA-SAPR, SCAD). Модели должны детально учитывать:

  • Последовательность возведения (стадийность бетонирования, монтажа).

  • Изменение модуля упругости бетона в опорных зонах (снижение в 8 раз по сравнению с номинальным для учета образования трещин).

  • Податливость сдвиговых соединений.

• Влияние на результаты расчетов: Учет стадийности возведения и податливости соединений приводит к значительным изменениям в распределении усилий по сравнению с упрощенными моделями. Напряжения в стальных балках на стадии эксплуатации могут быть на 20–30% выше, если правильно смоделировать этап бетонирования плиты и ее постепенный ввод в работу.

Место в системе нормативных документов

ГОСТ Р 59788-2021 является частью обновленного комплекса национальных стандартов в области мостостроения, включающего:

• ГОСТ Р 59489-2021 "Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Объединение пролетных строений. Технические требования"
• ГОСТ Р 59619-2021 "Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Опоры. Правила расчета"
• ГОСТ Р 70312-2022 "Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Сопряжения с насыпями. Технические требования"

Заключение

ГОСТ Р 59788-2021 устанавливает принципиально новые, более точные и требовательные правила расчета сталежелезобетонных пролетных строений. Его ключевые отличия — обязательный учет податливости соединений "сталь-бетон", требование к применению пространственных моделей и детальному моделированию стадийности строительства и нагружения. Это направлено на повышение надежности мостовых конструкций, снижение риска аварий и более рациональное использование материалов. Стандарт требует от проектировщиков перехода на современные методы компьютерного моделирования и глубокого понимания физики работы сталежелезобетонных конструкций на всех этапах их существования.