1.1 Ці Норми встановлюють правила проектування сталевих конструкцій залізничних і автодорожніх мостів та дорожніх труб, пішохідних мостів і пішохідних тунелів під залізницями, автомобільними і міськими дорогами, прогонових будов та опор розвідних мостів, нових споруд, а також таких, що ремонтуються або реконструюються.
1.2 Норми розповсюджуються на проектування, ремонт і реконструкцію мостів із переліку, наведеного у ДБН В.2.3-22.
1.3 Норми охоплюють сталеві конструкції, які виготовлено, змонтовано та прийнято незалежною інспекцією відповідно до чинних норм і які експлуатуються в умовах мінімальних температур до -40 °С включно.
1 Ці Норми охоплюють сталеві прогонові будови зі сталевими плитами проїзної частини, а також прогонові будови, в яких плита проїзної частини виконана із залізобетону, але не об'єднана для спільної роботи зі сталевими балками.
2 За розрахункову мінімальну температуру прийнято температуру повітря найбільш холодної доби в районі будівництва із забезпеченістю 0,98.
Будівельні норми та стандарти, на які є посилання, наведено в додатку А.
3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ
Терміни та визначення понять, індекси в позначеннях та пояснення до них наведено в додатку Б.
4.1 Ці Норми встановлюють правила і вимоги, за якими проектуються сталеві конструкції транспортної споруди, що відповідають своєму функціональному призначенню та мають такий рівень надійності, який гарантує безпечну експлуатацію протягом проектного строку служби.
4.2 При проектуванні сталевих конструкцій мостів рекомендується:
при виборі статичних схем мосту, конструкцій прогонових будов та конструкцій вузлів і елементів віддавати перевагу таким, в яких заміна, ремонт та експлуатація елементів виконується з меншими втратами;
вибирати матеріали за критеріями техніко-економічних показників (можливість загального зменшення ваги конструкції при застосуванні прокату високої міцності та інших механічних властивостей прокату, надійність виконання монтажних зварних з'єднань та з'єднань на високоміцних болтах, вартість прокату тощо);
оцінювати напружений стан конструкцій з урахуванням похибок, що можуть виникнути в процесі монтажу (відхили у розмірах та формі монтажних елементів, формі складених конструкцій статично невизначених систем, відхили у величинах опорних реакцій тимчасових та постійних опор, накопичення зварювальних деформацій та напружень при складанні);
надавати перевагу зварним з'єднанням перед болтовими та болто- зварними, за винятком з'єднань, у яких розтяг спрямований поперек прокату, та при кріпленні елементів залізничних мостів до наскрізних головних ферм.
4.3 Проектна довговічність конструкцій мостів забезпечується якісним
виготовленням, застосуванням якісних матеріалів для захисту від корозії та гідроізоляції, а також наступними проектними рішеннями:
конструктивні елементи та їх компоненти повинні проектуватися з урахуванням утомленості та випадкових подій, що можуть відбутися в період строку служби мосту;
несні конструкції автодорожніх мостів, розташовані поруч із проїздом, слід захистити від пошкодження при наїзді транспорту в результаті деформацій огорожі;
передбачати можливість огляду, очищення, фарбування та ремонту всіх частин конструкції; перевагу віддавати елементам з герметичними замкненими перерізами; за відсутності на конструкціях постійних оглядових пристроїв передбачати можливість їх тимчасового закріплення;
компоненти, які не можуть бути розроблені з достатньою надійністю, щоб досягти проектного строку служби, мають бути змінними. Наприклад, водовідвід; огорожі та протишумові бар'єри; опорні частини; деформаційні шви; підвіси, ванти тощо;
якщо міст має елементи, що можуть бути замінені, то для їх безпечної заміни слід передбачати спеціальні конструктивні елементи, а проектна ситуація під час виконання заміни має бути заздалегідь розглянута;
для збільшення довговічності покриття проїзної частини автодорожніх мостів допускається збільшувати товщину елементів ортотропної плити, параметри яких знайдено за критеріями міцності, стійкості та витривалості;
за неможливості нормальної експлуатації збільшувати товщину прокату елементів, розташованих у ґрунті або у воді, на корозію під час експлуатації (наприклад, стінок труб опор або фундаментів опор);
збільшення довговічності сталевих ортотропних плит досягається за рахунок застосування покриття проїзду з епокси-асфальту або з мастик-асфальту і якісного гідроізоляційного матеріалу, який забезпечує гарантований зв'язок плити з покриттям.
4.4 У робочих кресленнях KM слід надавати всю необхідну інформацію
для складання креслень КМД, а саме:
надавати перелік марок сталей, метизів та зварювальних матеріалів, які можуть бути застосовані; у необхідних випадах проектувальник може вказувати тільки одну конкретну марку сталі, конкретні вироби або конкретний зварювальний матеріал;
наводити типи, способи та перерізи швів зварювання; вказувати тип обробки контактних поверхонь у фрикційних з'єднаннях;
надавати монтажну схему з переліком всіх монтажних елементів, елементів стиків та метизів із зазначенням ваги кожного з елементів; поділ конструкцій на монтажні елементи слід виконувати з урахуванням їх габаритів та ваги, а також оцінювати можливості їх виготовлення, транспортування та складання;
вказувати повну систему захисту від корозії (а не тільки шарів, що наносяться на заводі при виготовленні); у місцях можливого накопичення та застою води при експлуатації слід передбачати отвори діаметром не менше ніж 25 мм;
встановлювати методи та обсяги контролю при виготовленні конструкцій; у разі необхідності встановлювати допуски на геометрію елементів, якщо вони відмінні від наведених у чинних стандартах.
4.5 Усі конструктивні відмінності у кресленнях КМД у порівнянні з кресленнями KM повинні бути погоджені з авторами проекту до початку виготовлення конструкцій. Завод-виробник конструкцій також має погодити з авторами проекту марки прокату сталі, зварювальні матеріали та метизи до початку їх закупівлі.
5 МАТЕРІАЛИ ТА НАПІВФАБРИКАТИ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ
5.1 Для несних та допоміжних конструкцій мостів слід використовувати матеріали та напівфабрикати, наведені в додатку Г:
сталевий прокат (листовий, сортовий, фасонний);
відливки та поковки з вуглецевої та легованої сталі;
високоміцні та звичайні метизи;
зварювальні матеріали, з дотриманням загальних вимог до сталевого прокату.
Складові елементи мостів, такі як канати, опорні частини та деформаційні шви приймаються відповідно до додатків С, Т та У.
5.2 Розрахункові опори прокату для різних видів напружених станів визначаються за формулами, наведеними у таблиці 5.1.
Таблиця 5.1 Розрахункові опори прокату для різних видів напружених станів
Величини коефіцієнтів надійності за матеріалом сталевого прокату приймають за таблицею 5.2.
Таблиця 5.2 Коефіцієнти надійності за матеріалом сталевого прокату
6 РОЗРАХУНКИ. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
6.1.1 Розрахунки сталевих конструкцій базуються на двох групах граничних станів.
6.1.2 Граничні стани І групи – це аварійне руйнування конструкції від втрати міцності, стійкості форми або від появи тріщин утомленості.
Граничні стани за міцністю та стійкістю форми для сталевих конструкцій мостів можуть бути викликані:
Граничні стани за витривалістю для сталевих конструкцій мостів можуть бути викликані появою тріщин утомленості від дії циклічних навантажень.
6.1.3 Граничні стани II групи характеризують стан, який викликає ускладнення або припинення нормальної експлуатації.
Граничні експлуатаційні стани для мостових сталевих конструкцій можуть бути викликані:
надмірними пружними деформаціями;
коливаннями та вібраціями від вітру та рухомого навантаження;
збільшеними динамічними впливами від пошкоджень проїзної частини.
6.1.4 Експлуатаційна надійність мосту забезпечується виконанням наступних вимог:
а) обмеження пружних прогинів згідно з ДБН В.2.3-22 для запобігання:
дискомфорту пішоходів та пасажирів транспортних засобів;
динамічних впливів на споруду.
б) обмеження коливань для запобігання:
дискомфорту пішоходів та пасажирів транспортних засобів;
в) обмеження дефектів проїзду для запобігання збільшенню динамічних
впливів оцінюються розрахунками витривалості елементів плит проїзду.
Якщо немає інших спеціальних вимог замовника, експлуатаційний граничний стан має прийматися згідно з чинними нормами.
Аеропружні явища слід досліджувати для мостів комбінованих систем, вантових, висячих, аркових, рамних та мостів, у яких період власних коливань перевищує 0,5 сек. Оцінка коливань досліджується за частотами, амплітудами та прискореннями.
6.1.5 Кожен граничний стан конструкції або її елемента описують нерівністю
Формула 6.1 -
де Еd - функція навантаження (значення розрахункового узагальненого впливу - зусилля, леформації тощо). Значення Еd знаходиться від дії характеристичних навантажень, помножених на коефіцієнти надійності у та динамічні коефіцієнти
Rd - функція опору (значення розрахункового узагальненого олору перерізу - зусилля, деформації тощо). Значення Rd - це частка відділення його характеристичного значення на коефіцієнти Уm та Уr і множення на коефіцієнт m.
yf - коефіцієнт надійності за павантаженням;
ym - коефіцієнт надійності за матеріалом елемента, виробу, з'єднання, з оцінки порогу витривалості тощо (таблиця 6.1);
yr - коефіцієнт надійності за відповідальністю споруди згідно з ДБН В.2.3-22;
m - коефіцієнт умови роботи споруди, з'єднання, елемента (таблиця 6.2).
6.2 Зусилля, напруження та деформації в елементах конструкції знаходяться за умови пружної роботи конструкції або елемента, якщо це не призводить до помилок більше ніж на 5 %. Перерозподіл внутрішніх зусиль за рахунок пластичних деформацій у перерізах може враховуватися за умови спеціального обґрунтування. Навантаження, впливи та відповідні коефіцієнти приймаються згідно з ДБН В.1.2-15.
6.3.1 Елементи і конструкції, що охоплені цими Нормами, в залежності від прийнятого в розрахунках їх напружено-деформованого стану, розподіляються на два класи перерізів:
1-й клас – пружна робота перерізу (напруження не перевищують розрахункового опору текучості, що дорівнює
2-й клас – робота перерізу характеризується появою напружень текучості, що дорівнюють , по всій висоті балки (пластичний шарнір).
6.3.2 Вимоги і обмеження щодо застосування класів перерізів наводяться в додатку Б.
6.4 Розрахункову схему конструкції слід приймати відповідно до її проектної геометричної схеми, при цьому будівельний підйом і деформації від навантаження, як правило, не враховуються.
Зусилля в елементах і переміщення сталевих мостових конструкцій визначаються з умови їх роботи з перерізами брутто.
Геометричну нелінійність, викликану переміщенням елементів конструкцій, слід враховувати при розрахунку систем, які викликають зміну зусиль і переміщень більше ніж на 5 %. Фізичну нелінійність звитих канатних елементів, що викликана повзучістю, слід враховувати при визначенні напружено-деформованого стану мосту.
При визначенні зусиль в елементах конструкцій зварні і фрикційні з'єднання на високоміцних болтах розглядаються як непіддатливі.
6.5 При розрахунку жорсткі з'єднання елементів у вузлах решітчастих ферм приймаються шарнірними, якщо конструкція зберігає свою незмінюваність, і при цьому для головних ферм відношення висоти перерізу до довжини елементів не перевищує 1:15.
Додаткові напруження в поясах ферм від деформації підвісок враховуються незалежно від відношення висоти перерізу до довжини елемента пояса.
Урахування жорсткості вузлів у решітчастих фермах допускається здійснювати наближеними методами, при цьому визначення осьових зусиль виконується за шарнірною розрахунковою схемою.
6.6 За вісь елементів прогонових будов приймається лінія, що з'єднує центри ваги їх перерізів. При визначенні положення центра ваги перерізу послаблення його отворами болтових з'єднань не враховується, а послаблення
перфорацією приймається постійним по всій довжині елемента. При зміщенні осі елемента наскрізних ферм відносно лінії, що з'єднує центри вузлів, ексцентриситет слід враховувати:
для І- та П-подібних, коробчастих, двошвелерних елементів – 1,5 % висоти перерізу;
для Т- та Н-подібних елементів – 0,7 % висоти перерізу.
Згинальні моменти від зміщення осей елементів розподіляються між усіма елементами, що сходяться у вузлі, пропорційно до їх жорсткості і обернено пропорційно до довжини. При цьому кожен згинальний момент приймається таким, що дорівнює добутку ексцентриситету на максимальну величину зусилля в даному елементі в основній розрахунковій системі.
В елементах в'язей із кутників з болтовими з'єднаннями, які центровані по рисках, найближчих до обушка, допускається ексцентриситет, що виникає, не враховувати.
6.7 При проектуванні необхідно забезпечувати просторову незмінюваність, міцність і витривалість, загальну і місцеву стійкість прогонових будов і опор у цілому, блоків, окремих елементів та їх частин, деталей і з'єднань під дією навантажень, що виникають при виготовленні, транспортуванні і монтажі, а також під впливом експлуатаційних навантажень.
6.8 При розрахунках міцності і витривалості конструкцій застосовують геометричні характеристики перерізів – нетто, а для розрахунків стійкості – брутто.
Площу нетто поперечного перерізу або його елементів отримують із площі перерізу брутто за винятком отворів і вирізів. Геометричні характеристики перерізу нетто елементів конструкцій знаходять як характеристики з найбільш невигідним послабленням.
Для елементів, послаблених отворами під звичайні болти, при розрахунках міцності і витривалості приймають площі перерізу нетто. При розрахунках стійкості і жорсткості – площі перерізу брутто.
При розрахунках елементів із фрикційними з'єднаннями на високоміцних болтах на витривалість, стійкість і жорсткість приймають площі перерізу брутто; при розрахунках на міцність – площі перерізу нетто з урахуванням того, що половина зусиль, які припадають на даний болт, у розглянутому перерізі вже передано силами тертя.
6.9 При проектуванні гнучких елементів мостів слід враховувати можливість появи тріщин утомленості від вітрових навантажень.
6.10 Оцінку роботи елементів та з'єднань конструкцій виконують введенням коефіцієнтів надійності та коефіцієнтів умови роботи.
6.11 Коефіцієнт надійності для елементів та з'єднань приймають відповідно до таблиці 6.1.
Таблиця 6.1 Коефіцієнт надійності для елементів та з'єднань
6.12 Коефіцієнт умов роботи для мостів і для елементів та з'єднань слід приймати відповідно до таблиці 6.2.
Таблиця 6.2 Коефіцієнт умов роботи для мостів і для елементів та з'єднань
7.1 Елементи центрально-розтягнуті і центрально-стиснуті
7.1.1 Розрахунки міцності елементів, що зазнають центрального розтягнення або стискання силою N, виконуються за формулою
Формула 7.1 -
де N - осьова сила, що діє в перерізі;
NRd - розрахунковий опір перерізу.
Для перерізів з отворами розрахунковий опір NRd; розтягу приймається меншим з двох значень
Формула 7.2 -
Формула 7.3 -
де m - коефіцієнт умов роботи, що приймають за таблицею 6.2;
γu - коефіцієнт надійності, що приймають за таблицею 6.1;
γr - коефіцієнт відповідальності, що приймають за таблицею 4.1 ДБН В.2.3.-22;
An - площа нетто згідно з 6.8.
Для перерізів з отворами розрахунковий опір при стисканні приймають таким, що дорівнює
Формула 7.4 -
7.2 Елементи, що знаходяться під дією згину
7.2.1 Пружні розрахунки міцності елементів для перерізів 1-го класу, що згинаються в одній з головних площин, виконують за формулою
Формула 7.5 -
де lxn - тут і далі в розрахунках міцності момент інерції перерізу нетто, визначений з урахуванням ефективних геометричних характеристик перерізів. Нерівномірності розподілу нормальних напружень по ширині плит враховуються введенням до розрахунків зменшеної ширини плит bef.
Оцінку ефективної ширини плит рекомендується виконувати за результатами розрахунків пружних просторових схем. Допускається оцінювати ефективну ширину плит відповідно до додатка Д.
Розрахунки елементів з урахуванням пластики для перерізів 2-го класу, що згинаються в одній з головних площин, виконують за формулою
Формула 7.6 -
де Wpl - пластичний момент опору; обмеження щодо застосування наводиться в додатку В.
7.2.2 Пружні розрахунки міцності елементів для перерізів 1-го класу, що згинаються в двох головних площинах, виконують для найбільш навантаженого волокна за формулою
Формула 7.7 -
Згинальні моменти в перерізі та відстані від головних осей приймаються зі своїми знаками. Розрахунки елементів з урахуванням пластичної роботи для перерізів 2-го класу, що згинаються в двох головних площинах, виконують за формулою
Формула 7.8 -
згинальні моменти опору
перерізу відносно осі х та у
відповідно;
пластичні моменти опору відносно осі х та у відповідно.
7.3 Елементи, що знаходяться під дією осьової сили і згину
7.3.1 Пружні розрахунки міцності позацентрово-стиснутих, стиснуто-зігнутих, позацентрово-розтягнутих і розтягнуто-зігнутих елементів для перерізів 1-го класу при згині в одній з головних площин виконуються за формулою
Формула 7.9 -
При розтягу (сила N із знаком "+")
Формула 7.10 -
При стиску (сила N із знаком "-" )
Формула 7.11 -
де М1 - момент, що діє в розглядуваному перерізі;
Ейлерева критична сила (зі знаком "+") у площині дії моменту,
обчислена для відповідних закріплень стержня.
При гнучкості 60 допускається приймати
При виконанні розрахунків за деформованою схемою завжди приймають
Розрахунки елементів з урахуванням пластичної роботи для перерізів 2-го класу, підданих дії осьової сили та згину, виконують за формулою
Формула 7.12 -
де - розрахунковий пластичний момент опору, зменшений на дію осьової сили N
Формула 7.13 -
Вимоги щодо застосування формули (7.12) залежать від величини осьової сили N і від форми поперечного перерізу.
Для І-подібних та Н-подібних перерізів з двома осями симетрії зниження теоретичного пластичного моменту опору при дії осьової сили може не враховуватися, якщо величина сили менше ніж 1/2 пластичного опору стінки при розтягу та менше ніж 1/2 всього перерізу
Формула -
7.3.2 Пружні розрахунки міцності позацентрово-стиснутих, стиснуто- зігнутих, позацентрово-розтягнутих і розтягнуто-зігнутих елементів для перерізів 1-го класу при згині в двох головних площинах виконують за формулою
Формула 7.14 -
Розрахунки елементів з урахуванням пластичних деформацій для перерізів 2-го класу виконують за формулою
Формула 7.15 -
7.4 Елементи, що знаходяться під дією зрізу
Значення дотичних напружень для перерізів 1-го класу при пружних розрахунках мають задовольняти умову
Формула 7.16 -
За наявності послаблення стінки отворами болтових з'єднань замість товщини стінки t у формулу (7.16) слід підставити значення
Формула 7.17 -
При розрахунку елементів з урахуванням пластики для перерізів 2-го класу розрахункова величина зрізу для всіх перерізів має задовольняти умову
Формула 7.18 -
де - розрахунковий пластичний опір зрізу, що дорівнює
Формула 7.19 -
де - площа зрізу, яку знаходять:
а) для прокатних І- та Н-подібних перерізів при дії сили в площині стінки
але має бути не меншою ніж
б) для прокатних швелерних перерізів при дії сили в площині стінки
Формула -
с) для Т-подібних та Н-подібних перерізів при дії сили в площині стінки
Формула -
е) для складених І- та Н-подібних, швелерних і коробчастих перерізів при дії сили в площині поясів
Формула -
ж) для прокатних порожнистих прямокутних перерізів постійної товщини
навантаження по вертикалі
навантаження по горизонталі
де А - площа поперечного перерізу;
r - радіус примикання пояса до стінки;
η - коефіцієнт, що дорівнює 1,0.
Для інших випадків площа знаходиться за аналогією.
Для спрощення для прокатних І- та Н-подібних і коробчастих перерізів може бути прийнята як
7.5 Елементи, що знаходяться під дією дотичних та нормальних напружень
7.5.1 Розрахунки для стінок балок, діафрагм та інших елементів, що зазнають впливу нормальних напружень у двох площинах та зрізу, виконуються за формулою
Формула 7.20 -
де - нормальні (додатні при стиску) напруження, паралельні осі балки в точці, що перевіряється, і має координати (х, у) серединної площини стінки;
нормальні напруження, перпендикулярні до осі балки;
коефіцієнт, що дорівнює 1,15 при =0 і 1,10 при ;
дотичне напруження в точці стінки балки, що перевіряється.
Обмеження при розрахунках з урахуванням пластичної роботи при одночасній дії поперечної сили і згинального моменту наводяться у додатку В.
7.5.2 При розрахунках з урахуванням появи пластичних деформацій елементи, що сприймають зусилля різних знаків, при пружних розрахунках перевіряють за формулою
Формула 7.21 -
де розрахункові максимальні і мінімальні (зі своїми знаками) нормальні напруження в точці, що перевіряється, обчислені за умови пружної роботи матеріалу, відповідно;
дотичні напруження в точці, що перевіряється (з урахуванням їх знаків), обчислені від тих же навантажень, що і відповідно.
У разі невиконання умови (7.21) елементи, що сприймають зусилля різних знаків, розраховуються тільки за умови пружної роботи.
8 РОЗРАХУНКИ СТАЛЕВИХ КАНАТІВ
8.1 Розрахунки міцності сталевих канатів елементів мостів слід виконувати згідно з додатком С.
8.2 Поздовжню повзучість сталевих спіральних і закритих канатів слід приймати за даними виробника, але не менше ніж 0,15 мм/м. Для зменшення величини виробник канатів на вимогу замовника має виконувати попереднє циклічне навантаження канатів (5 циклів від нуля до рівня нормативних постійних навантажень).
8.3 Поперечну повзучість сталевих спіральних і закритих канатів слід приймати за даними виробника канатів.
8.4 Для канатів із паралельними дротами повзучість допускається не враховувати.
9 РОЗРАХУНКИ СТІЙКОСТІ СТЕРЖНІВ І БАЛОК
9.1 Розрахунок при плоскій формі втрати стійкості суцільностінчастих елементів замкнутого і відкритого перерізів, що піддані центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску при згині в площині найбільшої гнучкості, необхідно виконувати за формулою
Формула 9.1 -
де ϕ - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за додатком Е у залежності від гнучкості елемента) і приведеного відносного ексцентриситету еef.
Гнучкість елемента слід визначати за формулою
Формула 9.2 -
де lef- розрахункова довжина;
і - радіуc інерції перерізу відносно осі, перпендикулярної до площини найбільшої гнучкості (площини згину).
Приведений відносний ексцентриситет еef слід визначати за формулою
Формула 9.3 -
де коефіцієнт впливу форми перерізу, що визначається за додатком Ж;
відносний ексцентриситет у площині згину знаходиться за формулою
Формула 9.4 -
де е -дійсний ексцентриситет від дії сили та моменту знаходять за формулою
Формула 9.5 -
р - ядрова відстань, яку приймають як частку від ділення моменту опору для найбільш стиснутого волокна на площу перерізу
Формула 9.6 -
де Wc - момент опору перерізу брутто для найбільш стиснутото волокна.
Розрахункові значення поздовжньої сили і згинального моменту М в елементі слід приймати для одного й того ж сполучення навантажень при розрахунку системи за недеформованою схемою за умови пружних деформацій сталі. При цьому, значення М необхідно приймати таким, що дорівнює:
для елементів постійного перерізу рамних систем – найбільшому моменту в межах довжини елемента;
для елементів з одним затиснутим, а другим вільним кінцем – моменту в затисненні, але не меншим ніж момент у перерізі, що знаходиться на третині довжини елемента від затиснення;
для стиснутих поясів ферм, що сприймають позавузлове навантаження, – найбільшому моменту в межах середньої третини довжини панелі пояса, що визначається за розрахунками пружної роботи пояса як нерозрізної балки;
для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають одну вісь симетрії, яка збігається з площиною згину, – моменту, що визначається за формулами додатка И.
Для стиснутих стержнів із шарнірно-обпертими кінцями і перерізами, що мають дві осі симетрії, розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів слід визначати за таблицю Ж.3 додатка Ж.
9.2 При плоскій формі втрати стійкості наскрізних елементів замкнутого перерізу, гілки яких з'єднано планками, решітками або перфорованими листами, при центральному стиску, стиску зі згином і позацентровому стиску слід виконувати розрахунок:
елемента в цілому в площині дії згинального моменту або в площині передбаченого згинання при центральному стисненні, перпендикулярній до площини планок або перфорованих листів, – за формулою (9.1);
елемента в цілому в площині дії згинального моменту або в площині передбаченого згинання при центральному стисненні, паралельній площині планок або перфорованих листів, – за формулою (9.1); коефіцієнт поздовжнього згину визначається в цьому випадку за додатком Е в залежності від приведеної гнучкості
окремих гілок – за формулою (9.1) в залежності від гнучкості гілки (9.2).
Гнучкість гілки слід визначати за формулою (9.2),
де – відстань у просвіті між привареними планками або відстань між центрами крайніх болтів сусідніх планок, або 0,8 довжини отвору в перфорованому листі;
– радіус інерції перерізу гілки відносно власної осі, перпендикулярної до площини планок або перфорованих листів.
Приведену гнучкість наскрізного елемента у площині з'єднувальних планок і перфорованих листів необхідно визначати за формулою
При підрахунку площі перерізу, моменту інерції і радіуса інерції елемента слід приймати еквівалентну товщину , яку визначають:
для перфорованих листів шириною , довжиною і товщиною за формулою
Формула 9.8 -
де - гнучкість елемента в площині з'єднувальних планок або перфорованих листів, що визначається за формулою (9.2);
Формула 9.9 -
де - площа листа до утворення перфорацій;
сумарна площа всіх перфорацій на поверхні листа;
для з'єднувальних планок товщиною t - за формулою
Формула 9.10 -
де - сумадовжин всіх планок елемента (вздовж елемента);
Наскрізні елементи з деталей, що з'єднані впритул або через прокладки, треба розраховувати як суцільні, якщо найбільші відстані між болтами у просвіті між привареними планками або між центрами крайніх болтів сусідніх планок не перевищують:
для стиснутих елементів –
для розтягнутих елементів –
Тут – радіус інерції кутника або швелера, що приймається:
для складених таврових або двотаврових перерізів – відносно осі, паралельної площині розташування прокладок;
для хрестових перерізів радіус інерції – мінімальним.
При цьому в межах довжини стиснутого елемента має бути не менше двох прокладок.
9.3 Розрахунок втрати стійкості суцільностінчастих елементів замкнутого і відкритого перерізів із моментами інерції , що зазнають стиску зі згином і позацентрового стиску в площині найменшої гнучкості, що збігається з площиною симетрії і віссю у, слід виконувати за формулою
Формула 9.11 -
де е - фактичний ексцентриситет сили при позацентровому стиску і розрахунковий ексцентриситет при стиску зі згином;
Wc - момент опору перерізу брутто, що обчислюється для найбільш стиснутого волокна;
ϕc - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за додатком Е при
Формула -
Розрахунок втрати стійкості суцільностінчатих елементів замкнутого і відкритого перерізів, що зазнають стиску зі згином і позацентровому стиску в двох площинах, виконується за формулою
Формула 9.12 -
де еу,ех - фактичні ексцентриситети в напрямку осей у і х при позацентровому стиску і розрахункові ексцентриситети при стиску зі згином;
ус, хс - координати найбільш стиснутої точки перерізу від спільної дії Мх, Му і N;
ϕс - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначають за додатком Е при
Формула -
Крім того, має бути виконаний розрахунок за формулою (9.1) за умови плоскої форми втрати стійкості в площині осі у з ексцентриситетом (при = 0) і в площині осі х з ексцентриситетом (при = 0).
9.4 Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості з площини дії моменту суцільностінчастих балок, зігнутих у площині найбільшої жорсткості, слід виконувати за формулою
Формула 9.13 -
де М - найбільший розрахунковий згинальний момент у межах розрахункової довжини стиснутого пояса балки;
Фb- коефіцієнт поздовжнього згину, що визначають згідно з додатком Е при і гнучкості з площини стінки
Формула -
де Мcr - критичний момент при згинально-крутній формі втрати стійкості, що визначають за додатком И.
9.5 Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості суцільностінчастих балок, зігнутих у двох площинах, виконується за формулою (9.13), при цьому коефіцієнт приймають за додатком Е при = 0 і гнучкості з площини стінки при
де - коєфіцієнт впливу форми перерізу, що визначають за додатком Ж;
відносний ексцентриситет, що знаходять за формулою
Формула 9.14 -
де - найбільше напруження в стиснутому поясі від дії згинального моменту в горизонтальній площині в перерізі, що знаходиться в межах середньої третини незакріпленої довжини стиснутого пояса балки;
напруження в стиснутому поясі балки від вертикального навантаження в тому ж перерізі.
9.6 Перевірка загальної стійкості розрізної балки і стиснутої зони пояса нерозрізної балки не виконується у випадках:
якщо стиснутий пояс об'єднано із залізобетонною або сталевою плитою;
якщо відстані між поперечними в'язями, що утримують стиснутий пояс, не перевищують значень, наданих у додатку И (розділ И.3).
10 РОЗРАХУНКИ СТІЙКОСТІ ПОЛИЦЬ І СТІНОК ЕЛЕМЕНТІВ, НЕ ПІДКРІПЛЕНИХ РЕБРАМИ ЖОРСТКОСТІ
10.1 Методика розповсюджується на розрахунки стійкості стиснутих полиць, прокатних, складених і зварних стінок, а також стиснуто-зігнутих і зігнутих елементів постійного поперечного перерізу, не підкріплених ребрами жорсткості (рисунок 10.1).
![]()
Рисунок 10.1 - Схеми розрахункових перерізів елементів, не підкріплених ребрами жорсткості
Стійкість полиць і стінок елементів, не підкріплених ребрами жорсткості, при середніх дотичних напруженнях, що не перевищують , слід забезпечувати призначенням відношення висоти стінки або ширини полиці до товщини не більше ніж
Формула 10.1 -
де а - коефіцієнт, що знаходять за формулами (10.2) та (10.3);
приведені критичні напруження знаходять за таблицею (10.2), де критичні напруження приймають такими, що дорівнюють нормальним напруженням , в елементі.
Коефіцієнт для пластинок, обпертих з одного боку (рисунок 10.1, б-е ), слід знаходити за формулою (10.2), а для пластинок, обпертих з обох боків (рисунок 10.1, а, б, г), – за формулою (10.3).
Формула 10.2 -
Формула 10.3 -
де - коефіцієнт защемлення пластинки, що визначають за формулами таблиці 10.1;
коефіцієнт, що враховує нелінійність епюри напружень по краях пластинки і визначається (для перерізів брутто) за формулою
Формула 10.4 -
де - максимальні і мінімальні поздовжні нормальні напруження по поздовжніх краях пластинки, додатні при стисненні, і які знаходять при пружних розрахунках.
Таблиця 10.1 Визначення коефіцієнта защемлення пластинки
Таблиця 10.2 Приведені критичні напруження
11 РОЗРАХУНКИ СТІЙКОСТІ СТІНОК БАЛОК, ПІДКРІПЛЕНИХ РЕБРАМИ ЖОРСТКОСТІ, І ПЛАСТИНОК ОРТОТРОПНИХ ПЛИТ
11.1 Розрахунок стійкості стінок балок слід виконувати відповідно до додатка К.
11.2 Стійкість пластинок ортотропних плит допускається забезпечувати призначенням відношення їх ширини до товщини відповідно до додатка Л.
12.1 Розрахункові довжини елементів головних ферм, за винятком елементів перехресної решітки, слід приймати за таблицею 12.1.
Таблиця 12.1 Розрахункові довжини елементів головних ферм
Розрахункову довжину елемента, вздовж якого діють різні стискальні зусилля (причому > ) з площини ферми (з трикутною решіткою, зі шпренгелем або з напіврозкісною тощо), слід обчислювати за формулою
Формула 12.1 -
де l1 - відстань між вузлами, закріпленими від зміщення з площини ферми.
Розрахунок стійкості в цьому випадку треба виконувати на зусилля Формула (12.1) застосовується при розтягувальній силі . У цьому випадку значення
слід приймати зі знаком "мінус", а
Розрахункові довжини елементів перехресної решітки головної ферми треба приймати:
у площині ферми такими, що дорівнюють 0,8 ; де – відстань від центра вузла ферми до точки їх перетину;
з площини ферми: для стиснутих елементів – за таблицею 12.2; для розтягнутих елементів – такими, що дорівнюють повній геометричній довжині елемента
, де l1 – знаходять за таблицею 12.1.
Таблиця 12.2 Розрахункова довжина
12.4 При перевірці загальної стійкості балки розрахункову довжину стиснутого пояса необхідно приймати такою, що дорівнює:
відстані між вузлами ферми поздовжніх в'язей – за наявності поздовжніх в'язей у зоні верхніх і нижніх поясів і поперечних в'язей в опорних перерізах;
відстані між фермами поперечних в'язей – за наявності поздовжніх в'язей тільки в зоні розтягнутих поясів, при цьому ферми поперечних в'язей мають бути центровані з вузлами поздовжніх в'язей, а гнучкість поясів зазначених ферм не має перевищувати 100;
прогону балки – за відсутності в прогоні поздовжніх і поперечних в'язей;
відстані від кінця консолі до найближчої площини поперечних в'язей за опорним перерізом консолі – при навісному монтажі прогонової будови або поздовжньому насуванні.
12.5 Розрахункову довжину стиснутого пояса головної балки або ферми "відкритої" прогонової будови, що не має поздовжніх в'язей у цьому поясі, треба визначати з розрахунку стійкості стержня на пружних опорах, стиснутого змінною за довжиною поздовжньою силою.
Допускається визначати зазначену розрахункову довжину за формулою
Формула 12.2 -
де l - довжина пояса, що дорівнює розрахунковому прогону для балок і ферм із паралельними поясами, повній довжині пояса для балок із криволінійним верхнім поясом і повній довжині ферм із полігональним верхнім поясом;
коефіцієнт розрахункової довжини.
Коефіцієнти розрахункової довжини для поясів балок і ферм із паралельними поясами приймаються за таблицею 12.3.
Коефіцієнти розрахункової довжини для ферми з полігональним або балки з криволінійним верхнім поясом необхідно визначати за таблицею 12.3, при цьому найбільше переміщення приймається для рами, розташованої в середині прогону.
Таблиця 12.3 Коефіцієнти розрахункової довжини для ферми з полігональним та для балки з криволінійним верхнім поясом
У таблиці 12.3 позначено:
Формула 12.3 -
Формула 12.4 -
де d - відстань по довжині мосту між рамами, що утримують пояс від полеречних горизон- тальних переміщень;
δ- найбільше горизонтальне переміщення вузла рами (крім опорних рам) від одиничної сили F=1;
lm - середнє (по довжині прогону) значення моменту інерції стиснутого пояса балки (ферми) відносно вертикальної осі.
12.6 Розрахунок арок за стійкістю рекомендується виконувати в пружних просторових схемах з урахуванням спільної роботи арок, елементів проїзної частини та елементів, що її підтримують.
При перевірці загальної стійкості арки суцільного сталого перерізу допускається визначати розрахункову довжину у її площині за формулою (12.2),
де визначається як
У всіх випадках розрахункова довжина арки в її площині має бути не менше відстані між вузлами прикріплення стояків або підвісок.
Формула 12.5 -
.
де - коефіцієнт ( - стріла підйому арки, - довжина прогону арки);
коефіцієнт, що приймається за таблицею 12.4. Значення , для двошарнірної арки перемінного перерізу при зміні її моменту інерції в межах +- 10% від середнього його значення за довжиною прогону, допускається визначати за таблицею 12.4, при цьому приймаючи у чверті прогону.
Таблиця 12..4 Визначення коефіцієнта в залежності від типу арки
Таблиця 12..5 Визначення коефіцієнтів та
12.7 Розрахункову довжину елементів поздовжніх і поперечних в'язей з будь-якою решіткою, крім хрестової, треба приймати такою, що дорівнює:
у площині в'язей – відстані між центрами прикріплень елементів в'язей до головних ферм або балок та балок проїзної частини;
з площини в'язей – відстані між точками перетину осей елементів в'язей з осями крайніх рядів болтів прикріплення фасонок в'язей до головної ферми або балки, а також балок проїзної частини.
Розрахункову довжину перехресних елементів в'язей треба приймати:
у площині в'язей – такою, що дорівнює відстані від центра прикріплення елемента в'язей до головної ферми або балки, а також до балки проїзної частини, до точки перетину осей в'язей;
з площини в'язей – для розтягнутих елементів такою, що ; для стиснутих елементів за таблицею 12.2, приймаючи при цьому за відстань відстань від точки перетину осі елемента в'язей з віссю крайнього ряду болтів прикріплення фасонок в'язей до точки перетину осей елементів в'язей, за – відстань
Для елементів в'язей із будь-якою решіткою, крім хрестової, з одиночних кутників розрахункову довжину приймають такою, що дорівнює відстані між крайніми болтами прикріплень їх кінців. При хрестовій решітці в'язей.
Радіус інерції перерізів елементів треба приймати мінімальним
12.8 У суцільностінчастих балках розрахункову довжину опорних стояків, що складаються з одного або кількох опорних ребер жорсткості і ділянок стінки, які примикають до них, слід визначати за формулою
Формула 12.6 -
де - коефіцієнт розрахункової довжини;
довжина опорного стояка балки, що дорівнює відстані від верху домкратної балки до верхнього пояса або до найближчого вузла поперечних в'язей.
Коефіцієнт розрахункової довжини опорного стояка необхідно визначати за формулою
Формула 12.7 -
Формула 12.8 -
де - момент інерції перерізу опорного стояка з площини стінки;
момент інерції перерізу і довжина розпірки поперечних в'язей відповідно; у "відкритих" прогонових будовах у формулі (12.8) n=0.
При визначенні площі і моменту інерції опорного ребра до складу його перерізу слід включати ділянки стінки, що примикають до нього. З кожного боку ребра – , а між ребрами не більше
13 ГРАНИЧНА ГНУЧКІСТЬ СТЕРЖНЕВИХ ЕЛЕМЕНТІВ
13.1 Гнучкість стержневих елементів має не перевищувати значень, наведених у таблиці 13.1.
Таблиця 13.1 Значення гнучкості стержневих елементів
14 РОЗРАХУНКИ ВИТРИВАЛОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ
14.1 Розрахунки витривалості елементів сталевих конструкцій і з'єднань залізничних мостів (крім сталевих канатних елементів) слід виконувати за формулами:
Формула 14.1 -
Формула 14.2 -
де - абсолютне найбільше значення нормальних напружень - додатне при розтягу;
абсолютне найбільше значення дотичних напружень для розрахунків кутових швів;
коефіцієнт, що враховує зменшення розрахункового опору текучості за рахунок утомленості, слід знаходити за формулою
Формула 14.3 -
де - коефіцієнт 1,0 для залізничних мостів;
коефіцієнт, що залежить від довжини завантаження лінії впливу при розрахунках
Коефіцієнти ν та ξ слід визначати за таблицею 14.2;
α та δ - коефіцієнти, що враховують опір текучості сталії нестаціонарність режиму навантаження, визначаються за таблицею 14.1 Для швів зварювання приймають ті самі коефіцієнти α та δ, що і для основного металу;
β - ефективний коефіцієнт концентрації напружень, що визначається за додатком Н;
р - коефіцієнт асиметрії циклів змінних напружень визначають за формулами
Формула 14.4 -
Формула 14.5 -
найменші та найбільші за абсолютним значенням напруження зі своїми знаками, що знайдені в тому самому перерізі.
У формулі (14.3) верхні знаки (+ або -) приймають відповідно:
для формули (14.1) за умови
для формули (14.2) - завжди.
Таблиця 14.1 Визначення коефіцієнтів та
Таблиця 14.2 Визначення коефіцієнтів та
14.2 Розрахунки витривалості сталевих елементів мостів на автомобільних, пішохідних та міських мостах, а також елементів суміщених мостів, що зазнають впливу автомобільного та залізничного навантаження, слід виконувати відповідно до додатка М. Для залізничних мостів відповідно до додатка М розраховуються тільки сталеві канатні елементи.
15 ОСОБЛИВОСТІ РОЗРАХУНКУ ЕЛЕМЕНТІВ І З'ЄДНАНЬ
15.1 Елементи головних ферм
15.1.1 У розрахунках міцності елементів і з'єднань решітчастих головних ферм при відношенні висоти перерізу до довжини елемента понад 1/15 слід враховувати згинальні моменти від жорсткості вузлів. Ця вимога стосується і розрахунків на витривалість елементів решітчастих головних ферм із вузловими з'єднаннями на високоміцних болтах. Для зварних вузлових з'єднань розрахунок на витривалість необхідно виконувати з урахуванням згинальних моментів від жорсткості вузлів незалежно від величини відношення висоти перерізу до довжини елементів.
Розрахунок міцності решітчастих головних ферм, які мають у рівні проїзду пояс, що працює на спільну дію осьових зусиль і згину від позавузлового прикладання навантаження, виконується з урахуванням жорсткості вузлів зазначеного пояса незалежно від відношення висоти перерізу до довжини панелі. Урахування жорстокості інших вузлів слід виконувати, як зазначено вище.
У всіх наведених випадках у розрахунках міцності згинальні моменти від жорсткості вузлів необхідно зменшувати на 20 %.
Згинальні моменти від примикання в'язей або горизонтальних діафрагм з ексцентриситетом і від неповного центрування елементів (згідно з 6.6) ферм слід враховувати повністю. Ця вимога поширюється і на врахування згинальних моментів, які виникають у горизонтальних і нахилених елементах решітчастих головних ферм і в'язях від власної ваги.
При цьому допускається приймати згинальні моменти розподіленими за параболою, ординати якої посередині довжини та в місці примикання в'язей дорівнюють 0,6 моменту вільно обпертого елемента.
15.1.2 У розрахунках стійкості елементів решітчастих головних ферм згинальні моменти від жорсткості вузлів, впливів в'язей і поперечних балок допускається не враховувати. Елементи решітчастих ферм, що мають замкнутий коробчастий переріз із відношенням розмірів сторін не більше двох, розраховуються на стійкість за плоскими згинаними формами відносно горизонтальної та вертикальної осей перерізу.
15.1.3 Стояки, розпірки, стяжки, в'язі та інші елементи прогонової будови, які використовуються для зменшення вільної довжини стиснутого елемента, розраховуються на стиск і розтяг від дії поздовжньої сили, що становить 3 % від поздовжнього зусилля в стиснутому елементі.
15.1.4 В аркових мостах з передачею розпору на опори в'язі між арками слід розраховувати як елементи балкової ферми, защемленої на кінцях.
У розрізних балкових прогонових будовах вітрова ферма, яку утворено поясами головних ферм і поперечних в'язей, вважається розрізною балковою, рухомо-обпертою у своїй площині на портали або опорні частини. В арках і фермах із полігональним обрисом поясів допускається визначення зусиль в елементах вітрової ферми як для плоскої системи. Зусилля в елементах діляться на косинус кута нахилу даного елемента до горизонталі.
У нерозрізних балкових прогонових будовах з їздою понизу вітрові ферми, утворені поясами головних ферм і поперечними в'язями, розраховують як нерозрізні балкові, вважаючи верхній пояс рухомо-обпертим на пружні опори – на портали на кінцевих опорах і на кожній проміжній опорі головних ферм, а нижній пояс – обпертим на жорсткі опори – опорні частини.
15.1.5 Елементи головних ферм і в'язі прогонових будов на згин від впливу вітру допускається не розраховувати. Опорні портали розраховуються на вплив реакцій відповідної вітрової ферми, при цьому в нижніх поясах балкових прогонових будов слід враховувати горизонтальні складові поздовжніх зусиль, що виникають у похилих елементах опорних порталів.
15.1.6 Пояси головних ферм і елементи решітки, що примикають до опорного вузла, розраховуються на осьову силу і згинальний момент, які виникають від поздовжніх сил гальмування або тяги, а також на згинальний момент від реакції рухомої опорної частини з ексцентриситетом відносно центра опорного вузла.
Розподіл згинальних моментів між елементами опорного вузла приймають відповідно до 6.6.
15.1.7 Поперечні елементи в прогонових будовах коробчастого і П- подібного перерізів з решітчастими або суцільностінчастими діафрагмами, а також елементи, утворені поперечними ребрами та листами ортотропних плит і стінок балок, перевіряються на міцність, стійкість і витривалість на зусилля, які визначаються з просторового розрахунку прогонових будов.
Допускається розраховувати як рами або балки такі поперечні елементи, конфігурація яких відповідає поперечнику прогонової будови, і до складу перерізу яких, крім поперечних ребер або діафрагм – решітчастих або суцільностінчатих – входить лист, загальна ширина якого становить 0,2 відстані між сусідніми стінками головних балок, але є не більшою ніж відстань між поперечними підкріпленнями.
Поперечні елементи в опорних перерізах розраховують на дію опорних реакцій, місцевого вертикального навантаження, зусиль, які розподілені по контуру поперечного перерізу в листах стінок і ортотропних плит та на дію дотичних зусиль від згину і кручення прогонів.
Поперечні елементи, розташовані в прогоні, у тому числі в місцях прикладання зосереджених сил (наприклад, зусиль від вант), розраховуються з урахуванням усіх зовнішніх сил і дотичних напружень у листах стінок і ортотропних плит від дії згину і кручення.
15.1.8 У розрахунках на міцність і витривалість прямолінійних залізничних прогонових будов, які розташовані на кривих ділянках шляху з радіусом меншим ніж 1000 м, слід враховувати зусилля, що виникають при крученні прогонової будови як просторової конструкції.
15.1.9 При багатостадійному зведенні конструкції міцність перерізів на проміжних стадіях монтажу перевіряється лише за умови пружної роботи елементів.
15.1.10 Розрахунок поздовжніх деформацій канатів вант виконується за деформованими схемами з урахуванням геометричної нелінійності. Такі розрахунки рекомендується виконувати за програмами, які реалізують МСЕ. Слід враховувати при розрахунках фізичну нелінійність, пов'язану з повзучістю канатів. При цьому також розглядається напружений стан мосту і за відсутності повзучості (початкова за часом схема).
15.1.11 Пілони вантових і висячих мостів перевіряються за міцністю і стійкістю на основі нелінійних розрахунків за деформованою схемою. Розрахункові схеми пілонів мають враховувати особливості роботи фундаментів.
15.1.12 Конструкції, в яких застосовуються канатні елементи для створення попереднього напруження, перевіряються на всіх етапах створення напруження. Розрахунки міцності канатних елементів виконуються відповідно до додатка С. Усі втрати попереднього напруження, що пов'язані з релаксацією, силами тертя, піддатливістю анкерів тощо, мають бути враховані.
15.2 Елементи проїзної частини залізничних мостів
15.2.1 Поздовжні і поперечні балки проїзної частини прогонових будов, що не мають розривів поздовжніх балок (спеціальних вузлів із поздовжньо-рухомим обпиранням кінців, які примикають один до одного), розраховуються на міцність з урахуванням пружної роботи матеріалу та додаткових зусиль від їх спільної роботи з поясами головних ферм, при цьому зменшення зусиль у поясах головних ферм враховується тільки при включенні проїзної частини до спільної роботи головних ферм за допомогою спеціальних горизонтальних діафрагмам.
15.2.2 У розрахунках всіх болтозварних прогонових будов, незалежно від порядку їх монтажу, при включенні проїзної частини до спільної роботи з решітчастими головними фермами враховується зменшення зусиль у поясах головних ферм тільки від тимчасового вертикального навантаження.
15.2.3 При визначенні зусиль у проїзній частині деформації поясів враховуються:
а) від усіх навантажень – при включенні проїзної частини до спільної роботи з головними фермами одночасно з їх монтажем;
б) тільки від тимчасового вертикального навантаження – при включенні проїзної частини до спільної роботи з головними фермами після передачі постійного навантаження на головні ферми.
15.2.4 В елементах проїзної частини зусилля від спільної роботи з головними фермами визначаються за умови, що в горизонтальній площині мають місце такі закріплення:
поздовжні балки прикріплено до поперечних шарнірно;
пояс поперечної балки, розташований у рівні в'язей, прикріплено до поясів головних ферм жорстко, а інший її пояс – шарнірно.
Розрахунок міцності перерізів поперечних балок з урахуванням згинальних моментів у горизонтальній площині, що виникають від спільної роботи елементів проїзної частини з поясами головних ферм, виконується за формулами згину в двох площинах, приймаючи ці моменти зменшеними на 20%.
Елементи проїзної частини з плитним безбаластовим полотном розраховуються з урахуванням зусиль у них від включення плит до спільної роботи з поздовжніми балками.
15.2.5 Зусилля в поздовжніх балках з накладками ("рибками") у верхньому поясі або в обох поясах при з'єднанні з поперечними балками визначаються з урахуванням нерозрізності балок і пружної піддатливості опор. Розподіл осьового зусилля і згинального моменту між прикріпленнями поясів і стінки поздовжньої балки здійснюється з урахуванням їх піддатливості.
15.2.6 Поздовжні балки решітчастих прогонових будов із проїзною частиною, яку включено до спільної роботи з головними фермами, розраховуються за міцністю як розрізні, незалежно від конструктивного оформлення прикріплення їх поясів до поперечних балок, при цьому деталі прикріплення поясів і стінки балок до поперечних розраховуються на 0,6 моменту, що діє в середині прогону розрізної балки з розподілом його згідно з 15.1.1. При розрахунку зазначених поздовжніх балок на витривалість згинальні моменти необхідно визначати по лініях впливу нерозрізної балки на пружно-податливих опорах.
15.2.7 Поперечні балки решітчастих прогонових будов розраховуються як елементи рам, що утворені поперечною балкою та елементами головних ферм, пов'язаними між собою вузловими фасонками.
Опорні перерізи поперечних балок, а також підвісок, стояків, а за їх відсутності і розкосів головних ферм належить перевіряти на згинальні моменти, які виникають в елементах рам, утворених зазначеними елементами, внаслідок згину поперечних балок під впливом вертикальних навантажень.
Згинальні моменти в елементах замкнутих поперечних рам для одноколійних прогонових будов залізничних мостів визначають за формулами:
опорний згинальний момент у поперечній балці
Формула 15.1 -
згинальний момент у підвісці або стояку: біля краю прикріплення поперечної балки
Формула 15.2 -
у рівні центра найближчого до поперечної балки вузла поперечних в'язей, а за їх відсутності – центра протилежного пояса головної ферми
Формула 15.3 -
де F - опорна реакція поперечної балки;
а - відстань між віссю перерізу пояса головної ферми і віссю перерізу поздовжньої балки;
В -відстань між осями поясів головних ферм;
lm - довжина панелі головної ферми (відстань між поперечними балками);
Н - розрахункова довжина підвіски або стояка;
lbal - момент інерції перерізу брутто поперечної балки посередині її довжини;
lc- момент інерції перерізу брутто підвіски або стояка відносно осі,паралельної площині головної ферми;
lt - полярний момент інерції пояса ферми, що примикає до поперечної балки.
15.2.8 У відкритих прогонових будовах з їздою понизу поперечні рами розраховуються на умовні горизонтальні сили, які прикладені на рівні центра ваги перерізу пояса і дорівнюють 2 % поздовжнього зусилля в стиснутому поясі балки або ферми.
15.2.9 Зусилля в елементах проїзної частини зі сталевими ортотропними плитами автодорожніх, міських, суміщених і пішохідних мостів визначаються за просторовою розрахунковою схемою з дискретним розташуванням поперечних ребер і з урахуванням спільної роботи плит і головних ферм (балок).
15.3 Елементи проїзної частини автодорожніх, міських та пішохідних мостів
15.3.1 Ортотропні плити проїзної частини автодорожніх, міських і пішохідних мостів, як правило, включаються до сумісної роботи з головними балками (фермами) прогонових будов.
15.3.2 Розрахунки елементів ортотропних плит виконуються відповідно до додатка П, а розрахунки на витривалість – до додатка М.
15.4 Елементи поздовжніх в'язей
15.4.1 Зусилля в елементах поздовжніх в'язей із хрестовою, ромбічною і трикутною решіткою, які виникають від деформації поясів головних ферм або балок, визначаються за просторовими розрахунковими схемами від навантажень, що діють після включення їх у роботу.
Зусилля в елементах поздовжніх в'язей, які не з'єднані або з'єднані за наявності розривів у них з поздовжніми балками, визначаються за формулами:
у розкосі хрестової решітки, якщо розпіркою в'язей є поперечна згинальна балка
Формула 15.4 -
в інших розкосах хрестової решітки
Формула 15.5 -
у розкосі ромбічної решітки
Формула 15.6 -
у розкосі трикутної решітки
Формула 15.7 -
у розпірці в'язей із будь-якою решіткою
Формула 15.8 -
де - зусилля вррозкосі ї розпірці в'язей відповідної;
зусилля в розкосі з лівої і правої сторони від розпірки відповідно;
нормальне напруження в поясі головної ферми;
середні напруження (обчислені з урахуванням нерівномірності розподілу згинальних моментів за довжиною балки) в нижньому поясі поперечної балки;
площа перерізу розкосу і розпірки в'язей відповідно;
кут між розкосом зв'язків і поясом головної ферми.
У випадку, якщо розпіркою є поперечна балка, що згинається, у формулах (15.5) – (15.8) слід приймати
У формулах (15.4) – (15.7) при визначенні зусиль в елементах в'язей балок із суцільною стінкою замість напруження в поясі головної ферми приймається напруження у стінці головної балки , обчислене за площею брутто на рівні розташування площин в'язей. У формулі (15.4) замість приймається середнє напруження у стінці поперечної балки на рівні розташування площини в'язей, обчислене так само, як і
Зусилля в елементах поздовжніх в'язей з напіврозкісною решіткою від вертикального навантаження не враховується.
15.4.2 Зменшення зусиль у поясах головних ферм за рахунок включення поздовжніх в'язей до спільної роботи в суцільнозварних прогонових будовах враховується від усього навантаження, що діє після постановки і закріплення поздовжніх в'язей, а в болтозварних прогонових будовах – тільки від тимчасового вертикального навантаження.
15.4.3 Розрахунок міцності і витривалості поясів головних ферм із ромбічною і трикутною решіткою в'язей, а також хрестовою з розпірками різної жорсткості виконується з урахуванням згинальних моментів, що виникають у поясах від деформації елементів в'язей і від деформації поперечних балок проїзної частини незалежно від виду в'язей.
Згинальні моменти в поясі, що діють у площині в'язей із трикутною і ромбічною решіткою, визначаються за формулою
Формула 15.9 -
де Nc - зусилля в розпірці в'язей;
lm - відстань між центрами вузлів прикріплення елементів до пояса.
15.5.1 Зварні, фрикційні і болтові з'єднання розраховуються на зусилля, що діють в елементі конструкції. Кожний переріз елемента, що прикріплюється, розраховується на зусилля, яке припадає на нього, і яке має становити не менше ніж 50 % від несної здатності перерізу.
При розрахунку прикріплення елемента до вузла з одиночною фасонкою згинальні моменти в площині, перпендикулярній до площини фасонки, не враховуються.
Поздовжнє зусилля, що проходить через центр ваги з'єднання, приймається як рівномірно розподілене між болтами або зварними швами прикріплення.
При проектуванні реконструкції клепаних прогонових будов розрахунки клепаних з'єднань виконуються за вказівками "Технических условий проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб (СН 200-62)".
15.5.2 Проектування та розрахунки з'єднань виконуються відповідно до додатка Р.
15.5.3 У випадку спільної роботи проїзної частини і поясів головних ферм, що забезпечується спеціальними горизонтальними діафрагмами, розрахунок прикріплення поздовжніх балок до поперечних виконується на поперечну силу і момент з урахуванням вимог 15.2.5, при цьому зусилля в болтах, які прикріплюють вертикальні кутники до стінки поперечної балки, визначаються як для фланцевих з'єднань.
Розрахунок болтових і фрикційних з'єднань прикріплень балок проїзної частини прогонових будов із решітчастими головними фермами виконується тільки на поперечну силу з додатковими коефіцієнтами умов роботи згідно з табл. 15.6.
Таблиця 15.6 Коефіцієнт умов роботи для розрахунку болтових і фрикційних з'єднань прикріплень балок проїзної частини прогонових будов із решітчастими головними фермами
15.5.4 З'єднувальні планки або перфоровані листи наскрізних стиснутих елементів розраховуються на умовну поперечну силу , яка приймається постійною по всій довжині стержня і визначається за формулою
Формула 15.10 -
де N - поздовжнє зусилля стиску в елементі;
ϕ - коефіцієнт тюздовжнього згину при перевірці стійкості елемента в площині з'єднувальних планок або перфорованих листів приймається відповідно до обов'язкового додатка В в залежності від приведеного відносного ексцентриситету ;
коефіцієнт приймається таким, що дорівнює 0,024 - 0.00007 , але не більше ніж 0,015, 0,017 і 0,018 для сталей класів міцності С290, С345 і С390 відповідно. Тут - гнучкість елемента в площині з'єднувальних планок або перфорованих листів.
З'єднувальні планки і перфоровані листи наскрізних стиснуто-зігнутих елементів розраховуються на поперечну силу, що дорівнює сумі фактичної поперечної сили при згині та умовної яка і визначається за (15.10)..
При розташуванні з'єднувальних елементів у кількох паралельних площинах, перпендикулярних до осі, відносно якої виконується перевірка стійкості, поперечна сила розподіляється:
при з'єднувальних планках або перфорованих листах, а також у випадку їх сполучення – порівну між усіма площинами планок і перфорованих листів;
при суцільному листі (пакеті) і з'єднувальних планках або перфорованих листах – на суцільний лист (пакет), який приймає частину поперечної сили, що дорівнює і визначається за формулою
Формула 5.11 -
де - площа перерізу брутто наскрізного елемента, що дорівнює
визначаються згідно з рисунком 10.1;
частина перерізу елемента, що працює разом із суцільним листом дорівнює ( - площа перерізу суцільного листа; - ділянка з кожного боку від ребра; - товщина вертикального листа або пакета).
З'єднувальні планки і перфоровані листи в проміжках між отворами перфорації розраховуються на частину поперечної , що припадає на них як на елементи безрозкісних ферм.
15.6 Розрахунок опорних частин
15.6.1 Елементи опорних частин (котки, балансири, плити) розраховуються як конструкції на пружній основі.
Допускається визначати зусилля у верхніх балансирах всіх опорних частин, у нижніх балансирах нерухомих опорних частин за умови рівномірного розподілу навантаження по площі обпирання.
15.6.2 При розрахунку опорних частин мають бути враховані вказівки додатка Т та ДБН В.1.2-15.
Для рухомих опорних частин враховуються ексцентриситети передачі тиску, що дорівнюють поздовжнім переміщенням котків, секторів і балансирів від нормативних навантажень та впливів.
Поздовжні переміщення рухомих опорних частин визначаються від постійного навантаження, тимчасового вертикального навантаження з динамічним коефіцієнтом, з урахуванням деформації опор і їх основ, а також від температури відповідно до ДБН В.1.2-15. При цьому, для прогонових будов із відношенням відстані між фермами до прогону понад 1:15 необхідно враховувати вплив на нерухомі опорні частини навантажень, що виникають від перепаду температур поясів головних ферм, який дорівнює 15 °С.
15.6.3 У розрахунках кріплень анкерного болта у бетоні застосовується коефіцієнт умов роботи = 0,7.
Розрахунок на зминання в циліндричних шарнірах (цапфах) балансирних опорних частин (при центральному куті дотикання поверхонь, який дорівнює або є більшим ніж 90°) виконують за формулою
Формула 15.12 -
Розрахунок на діаметральний стиск котків виконують за формулою
Формула 15.13 -
де F - тиск на опорну частину;
F1 - тиск на один найбільш навантажений коток;
r - радіус кривизни поверхні котка або шарніра;
l - довжина котка або шарніра;
Rlp, Rcd - розрахункові опори місцевого зминання при щільному дотиканні котків і діаметрального стиску при вільному дотиканні котків, приймаються за таблицею 5.1.
16.1 Загальні принципи конструювання
16.1.1 При проектуванні сталевих конструкцій необхідно:
враховувати можливості технологічного і кранового устаткування заводів-виробників сталевих конструкцій, а також підйомно-транспортного і монтажного устаткування будівельних організацій;
розділяти конструкції на відправні елементи виходячи з умов виконання максимального обсягу робіт на заводах-виробниках з урахуванням вантажопідйомності і габаритів транспортних засобів;
передбачати в'язі, що забезпечують у процесі транспортування, монтажу й експлуатації стійкість і просторову незмінюваність конструкції в цілому, її частин та елементів;
здійснювати уніфікацію монтажних блоків і елементів, а також вузлів і розташування болтових отворів;
забезпечувати зручність складання і виконання монтажних з'єднань, передбачаючи монтажні кріплення елементів, влаштування монтажних столиків тощо;
здійснювати уніфікацію застосовуваного прокату за профілями і довжинами з урахуванням вимог до використання металу з мінімальними відходами і втратами;
враховувати допуски прокату і допуски заводського виготовлення;
передбачати застосування автоматичного зварювання під флюсом і фрикційних з'єднань на високоміцних болтах.
16.1.2 При проектуванні зварних конструкцій слід виключати незручне розташування зварюваних деталей, різкі зміни перерізу елементів, утворення конструктивних "надрізів" у вигляді обривів фасонок і ребер жорсткості або вирізів у них, що примикають під кутом до поверхні напружених частин перерізу (поясів і стінки балок, листів складених елементів тощо).
Для підвищення витривалості і холодостійкості конструкцій та зниження негативного впливу залишкових деформацій і напружень від зварювання слід передбачати заходи конструктивного і технологічного характеру (оптимальний порядок складання і зварювання елементів; розпуск швів; попередній вигин і місцевий підігрів; нагрівання окремих зон після зварювання; повне проплавлення і викружка на кінцях деталей, що обриваються або підходять за дотичною до поверхні частини перерізу, що залишився; механічну обробку зон концентрації напружень тощо).
16.1.3 У залізничних мостах у прогонових будовах з роздільними балками і поздовжніми балками проїзної частини слід передбачати поздовжні в'язі в площині верхніх і нижніх поясів. Прикріплення поздовжніх в'язей до стінок балок у залізничних мостах не допускається.
"Відкриті" прогонові будови (такі, що не мають поздовжніх в'язей у площині верхнього пояса ферм) і "відкриту" проїзну частину (така, що не має поздовжніх в'язей у площині поясів) у залізничних мостах допускається використовувати тільки за наявності техніко-економічного обґрунтування і за умови закріплення вільних поясів жорсткими рамами в площинах поперечних балок, а для проїзної частини – поперечними в'язями.
За наявності елементів, що жорстко з'єднують пояси балок або ферм (наприклад, залізобетонної або сталевої плити), поздовжні в'язі не влаштовуються у відповідній площині, якщо за умовами монтажу вони не потрібні.
В аркових прогонових будовах поздовжні в'язі влаштовуються у площині одного з поясів арок і в площині проїзної частини, якщо вона не має плити. У решітчастих арках між ними передбачаються поперечні в'язі і поздовжні в'язі по обох поясах.
16.1.4 Поздовжні в'язі центруються в плані з поясами головних ферм, при цьому ексцентриситети в прикріпленні з площини в'язей мають бути мінімальними.
16.1.5 У залізничних мостах при мостовому полотні з поперечинами відстань між осями поздовжніх балок призначається 1,90 м, а між осями головних балок (ферм) за відсутності балкової клітини – 2,00 м. При більшій відстані між осями головних балок (ферм) передбачається влаштування залізобетонної або сталевої плити.
16.1.6 У залізничних мостах прогонові будови з роздільними двотавровими балками і поздовжні балки проїзної частини слід передбачати з поперечними в'язями, які розташовані на відстанях, що не перевищують двох висот балок.
16.1.7 Для зниження напружень у поперечних балках проїзної частини від деформації поясів головних ферм до спільної роботи з головними фермами слід включати проїзну частину.
У прогонових будовах із проїзною частиною, яку не включеною до спільної роботи з головними фермами, слід передбачати гальмові в'язі.
16.1.8 Прикріплення балок проїзної частини за допомогою торцевих листів, приварених до стінки і поясів балки, не допускається.
У прогонових будовах залізничних мостів прикріплення стінок поздовжніх і поперечних балок здійснюється, як правило, за допомогою вертикальних кутників і фрикційних з'єднань.
У прогонових будовах усіх мостів, як правило, забезпечується нерозрізність поздовжніх балок вздовж всього прогону, а за наявності розривів у проїзній частині – на ділянках між ними.
16.2.1 Найменша товщина деталей елементів прогонових будов і опор приймається з розрахунку міцності, стійкості, витривалості, жорсткості і коливань, але не менше ніж зазначено в таблиці 16.1.
Таблиця 16.1 Найменша товщина деталей елементів прогонових будов і опор
Дозволяються такі найбільші товщини прокату:
20 мм – у пакетах деталей, що стягуються звичайними болтами;
60 мм – у зварних елементах з вуглецевої і низьколегованої сталей;
15 мм – у стикових накладках і вузлових фасонних листах при застосуванні фрикційних з'єднань.
16.2.2 Для зменшення числа з'єднувальних зварних швів перерізи складених елементів решітчастих ферм проектуються з мінімального числа деталей.
16.2.3 У решітчастих головних фермах матеріал елементів коробчастого і Н-подібного перерізів має бути сконцентровано в листах, розташованих у площині ферми.
Пояси, стиснуті елементи ферм і опор, як правило, проектуються коробчастого перерізу.
16.2.4 У складених елементах решітчастих ферм відношення розрахункової ширини до товщини листів має не перевищувати таких величин:
60 – у вертикальних і горизонтальних листах коробчастих елементів;
45 – у горизонтальних листах Н-подібних елементів;
20 – у листах з вільними (необлямованими) звисами;
30 – у листах зі звисами, облямованими кутниками або ребрами. За розрахункову листа приймають:
а) у випадку закріплення обох поздовжніх країв:
відстань між найближчими рисками болтів, що приєднують даний лист до перпендикулярних йому листів або до з'єднувальних в'язей для елементів, – із болтовими з'єднаннями;
відстань між осями зазначених листів – для зварних і прокатних елементів;
б) при закріпленні одного поздовжнього краю:
відстань від вільного краю листа до найближчої риски болтів – для елементів із болтовими з'єднаннями;
відстаньь від вільного краю листа до осі найближчого листа, розташованого перпендикулярно до даного, – для зварних і прокатних елементів.
16.2.5 У стиснутих елементах Н-подібного перерізу товщина горизонтального листа становить не менше:
в елементах із болтовими з'єднаннями;
у зварних і прокатних елементах при 24 мм і при tf> 24 мм, де tf – товщина листів, що з'єднуються.
16.2.6 При конструюванні вузлів ферм слід забезпечити місцеву стійкість стиснутих зон вузлових фасонок, підкріплюючи за необхідності вільні краї облямувальними кутниками або ребрами.
16.2.7 Двотаврові зварні балки слід проектувати з одного вертикального і двох горизонтальних листів, а коробчасті – із двох вертикальних і двох горизонтальних листів, безпосередньо з'єднаних з ними поясними швами.
Якщо необхідна товщина пояса зварної балки перевищує 60 мм, допускається застосування в поясах пакетів із двох листів.
Зміна перерізу пояса здійснюється в зоні розташування його стиків з улаштуванням скосів по ширині або по товщині пояса, а за необхідності – те й інше одночасно з ухилом для розтягнутого пояса – 1:8 і для стиснутого – 1:4.
У поясах із двох листів застосовуються листи, які відрізняються за шириною не менше ніж на 100 мм. В автодорожніх і міських мостах допускається застосування в поясах балок пакетів із листів однакової ширини, що з'єднані між собою зварними швами, накладеними на дотичних кромках, з обробкою останніх на глибину, необхідну за розрахунком.
16.2.8 Зовнішній лист пакета пояса, що обривається в прогоні балки (із врахуванням вказівок 16.1.2), слід подовжити за місце його теоретичного обриву на довжину, що забезпечує прикріплення 50 % площі перерізу листа. При цьому слід передбачати:
товщину цього листа на кінці – 10 мм;
симетричні скоси по ширині листа (зі зведенням до нуля) – з ухилом 1:4;
скіс по товщині – з ухилом 1:8 для розтягнутого пояса і для стиснутого – 1:4. Для косих швів на кінці листа передбачається відношення катетів 1:2 (менший катет – по вертикалі) і механічна обробка для одержання плавних (радіусом не менше ніж 5 мм) переходів до основного металу неперервного листа пояса.
16.2.9 У залізничних мостах при мостовому полотні з дерев'яними поперечинами слід забезпечувати центровану передачу тиску поперечин на стінки головних або поздовжніх балок, при цьому під навантаженням слід виключити можливість дотикання поперечинами елементів поздовжніх і поперечних в'язей.
16.3 Ребра жорсткості суцільних згинаних балок
16.3.1 В опорних перерізах, у місцях передачі зосереджених сил (крім місць обпирання мостових поперечин), розташування поперечних в'язей у суцільних балках, що згинаються, слід передбачати поперечні ребра жорсткості зі смуг, кутників або таврів.
Проміжні поперечні, а також поздовжні ребра жорсткості слід передбачати відповідно до розрахунку місцевої стійкості стінок для стадій виготовлення, транспортування, монтажу й експлуатації.
За відсутності місцевого тиску поздовжні ребра жорсткості слід розташовувати на відстанях від стиснутого пояса:
при одному ребрі – (0,20 – 0,25) ;
при двох або трьох ребрах: перше ребро – (0,15-0,20) ,друге ребро – (0,40-0.50) , третє ребро розташовується, як правило, у розтягнутій зоні стінки.
Розрахункову висоту стінки слід приймати відповідно до додатка К.
У балках зі стінкою, укріпленою тільки поперечними ребрами, ширина виступної частини має бути для парного симетричного ребра не менше ніж /30 + 40 мм, для однобічного ребра – не менше ніж /24 + 50 мм; товщина ребра має бути не менше ніж
При зміцненні стінки поперечними і поздовжніми ребрами жорсткості моменти інерції їх перерізів мають задовольняти вимоги таблиці К.4 для поперечних ребер і таблиці К.5 для поздовжніх (при одному поздовжньому ребрі) додатка К.
У прогонових будовах мостів усіх призначень допускається розташування ребер з одного боку стінки, а також розташування однобічних поперечних і поздовжніх ребер з різних боків стінки.
Момент інерції однобічних ребер жорсткості обчислюється відносно нейтральної осі складеного перерізу, до складу якого входять ребро (плоске, кутникове або таврове) і ділянки стінки в кожний бік від осі ребра завширшки
Мінімальні розміри виступних частин поздовжніх ребер жорсткості слід риймати відповідно до наведених вище вимог для поперечних ребер жорсткості.
За необхідності встановлення ребер з більшим моментом інерції застосовуються замість смугових поперечні ребра жорсткості у вигляді кутників або таврів. Поздовжні ребра таврового перерізу допускається застосовувати для підкріплення стінки при їх розташуванні у середині коробчастої частини прогонової будови. У поздовжніх ребрах із кутника вертикальна полиця має бути повернена донизу.
16.3.2 У ребрах жорсткості, приварених до стінки балки, у місцях їх примикання до поясів балки, до ребер жорсткості іншого напрямку, а в автодорожніх мостах – і до фасонок в'язей, приварених до стінки балки, необхідно передбачати округлені вирізи заввишки 120 мм і завширшки 50 мм; біля опорних ребер жорсткості допускається зменшувати ширину вирізу до 30 мм, а висоту – до 50 мм.
16.3.3 У місцях передачі зосереджених сил слід передбачати підгонку торців ребер жорсткості до листа пояса балки або виконувати зварні з'єднання, що розраховані на передачу зосереджених сил.
Кінці проміжних поперечних ребер жорсткості зварних балок мають, як правило, щільно примикати до поясних листів балок. Для забезпечення примикання ребер до поясів допускається в усіх мостах встановлювати на кінцях ребер спеціальні перехідні деталі (приварені до ребра і щільно обперті на пояс). В автодорожніх, міських і пішохідних мостах, як правило, ребра приварюються до поясів. Допускається влаштування обривів проміжних поперечних ребер жорсткості на стінці поблизу поясів з оформленням зони обриву ребра відповідно до вимог 16.6.6.
16.3.4 Поздовжні ребра жорсткості в зварних балках слід застосовувати лише в тих випадках, коли забезпечення місцевої стійкості за рахунок встановлення самих лише поперечних ребер жорсткості і зміни товщини стінки виявляється недоцільним.
16.3.5 Ребра жорсткості, що приварюються до стінки або полички балки, і які паралельні до заводських або монтажних зварних стикових швів стінки або полички, необхідно віддалити від них на відстань не менше ніж 10tw.
Віддалення пера або обушка кутника, який використовується як ребро жорсткості і прикріплюється до стінки болтами, від стикового зварного шва має бути не менше ніж 5tw.
16.3.6 Ребра жорсткості мають бути прикріплені суцільними двосторонніми швами.
Ребра жорсткості і шви, що прикріплюють їх до стінки, у місцях перетину стикових швів стінки переривати не допускається.
У прогонових будовах усіх призначень у місцях перетинання ребер жорсткості необхідно пропускати безперервними поздовжні ребра і їх шви, а поперечні ребра, крім опорних, переривати і прикріплювати до поздовжніх ребер кутовими швами. Ці шви в розтягнутій зоні стінки мають відношення катетів 1:2 (більший катет – на поздовжньому ребрі) і плавний перехід до основного металу.
При обриві поздовжніх ребер жорсткості біля болтового поперечного стику стінки оформлення зони обриву ребра має відповідати вимогам 16.6.6.
16.4 Попередньо напружені прогонові будови
16.4.1 Для попереднього напруження сталевих прогонових будов слід використовувати канати з переліку, що надається в додатку С.
16.4.2 Розрахунки попередньо напружених прогонових будов слід виконувати за міцністю, стійкістю і витривалістю з урахуванням вимог додатка С.
16.5 Зварні, фрикційні і болтові з'єднання
16.5.1 У випадках, коли прикріплення з ексцентриситетом неминуче, у суцільнозварній конструкції при одностінчастих перерізах елементів їх прикріплення слід здійснювати по всьому контуру з'єднання.
16.5.2 Для вузлів і конструкцій, що застосовуються вперше, на кресленнях KM слід наводити форми деталей із розмірами, що стосуються механічної обробки зварних швів і зон концентрації напружень, і рекомендації зі способів її виконання.
16.5.3 При застосуванні складних прокатних профілів (швелерів, таврів і двотаврів, у тому числі з паралельними гранями полиць) влаштування за допомогою зварювання поперечних стиків і прикріплень до вузлів не допускається.
У конструкціях автодорожніх, міських і пішохідних мостів дозволяється зварювання поздовжніми безперервними швами суцільних (без стиків по довжині) таврів і двотаврів (у тому числі різних номерів) між собою і з листом, що прикріплюється по всій довжині в стик або в тавр до стінки профілю або двома кутовими швами до крайок полиці профілю.
У конструкціях зазначених мостів допускається застосування приварювання вузлових фасонок і фасонок в'язей до стінки профілів із вжиттям заходів для зниження концентрації напружень біля кінців фасонок відповідно до 16.6.6 і 16.6.7, а також приварювання ребер жорсткості тільки до стінки двотаврів і таврів.
16.5.4 Застосування електрозаклепок у залізничних мостах не допускається, а в автодорожніх, міських і пішохідних мостах допускається тільки для неробочих з'єднань.
16.5.5 Кутові шви необхідно застосовувати, як правило, із увігнутим окресленням їх поверхні і плавним переходом до основного металу.
Лобові шви, як правило, слід проектувати нерівнобічними з більшим катетом, спрямованим уздовж зусилля, при цьому рекомендується відношення
більшого катета до меншого приймати таким, що дорівнює 2.
16.5.6 Розміри кутових зварних швів необхідно призначати якомога меншими з розрахунку міцності і витривалості з урахуванням зазначених нижче технологічних вимог.
Поздовжні з'єднувальні кутові шви коробчастих, таврових і Н-подібних елементів слід приймати з розрахунковою висотою перерізу не менше ніж 5 мм, а шви, що прикріплюють ребра жорсткості до стінки балки, а також поздовжні ребра ортотропної плити до покривного листа, – не менше ніж 6 мм.
Довжина кутового, лобового або флангового шва має бути не меншою 60 мм і не менше шестиразового розміру катета шва.
16.5.7 Конструкція стикових швів має забезпечувати можливість одержання повного проплавлення розрахункової товщини з'єднуваних деталей і плавних переходів до основного металу.
16.5.8 При розташуванні стику поперек зусилля в елементі товщина стикового шва має бути не менше від товщини листів, що зварюються.
16.5.9 У зварних балках і складених елементах, перерізи яких утворюються за допомогою з'єднувальних швів, повне проплавлення таврових і кутових з'єднань не потрібне, якщо деталі, що зварюються, обриваються в одному перерізі. За наявності обриву у кількох перерізах на довжині 100 мм від обриву необхідно передбачати повне проплавлення таврового або кутового з'єднання зварюваних деталей.
У з'єднаннях, що працюють на відрив, забезпечення повного проплавлення обов'язкове. Застосування вузлів із роботою на відрив деталей пакета, створеного за допомогою кутових зварних швів внапуск, не допускається.
У кутових з'єднаннях складених замкнутих герметичних елементів, утворених однобічними кутовими швами, глибина провару має бути не меншою від 4 мм при товщині більш тонкого листа до 16 мм і не меншою від 5 мм при товщині більш тонкого листа понад 16 мм. Для з'єднання окремих деталей і прикріплення елементів конструкцій застосування переривчастих швів не допускається.
16.5.10 У конструкціях із фрикційними з'єднаннями має бути забезпечена можливість вільної постановки високоміцних болтів, щільного стягування пакета болтами і закручування гайок із застосуванням динамометричних ключів і гайковертів.
16.5.11 У з'єднаннях прокатних профілів із непаралельними поверхнями полиць належить застосовувати клиноподібні шайби.
16.5.12 Номінальні діаметри отворів під високоміцні болти у фрикційних з'єднаннях наведено в таблиці 16.2.
Таблиця 16.2 Номінальні діаметри отворів під високоміцні болти у фрикційних з'єднаннях
16.5.13 З'єднання треба проектувати з якомога компактнішим розташуванням високоміцних і звичайних болтів за таблицею 16.3.
16.5.14 Число високоміцних болтів має бути не менше двох:
у прикріпленнях в'язей головних ферм і проїзної частини;
у кожному поздовжньому ряду прикріплення або стиковій накладці (відраховуючи від осі стику).
У прикріпленні стержня на звичайних болтах число болтів у поздовжньому ряду має бути не менше:
2 – при двох рядах і більше;
5 – у виступній полиці кутникового оцупка.
Таблиця 16.3 Мінімальні та максимальні відстані для розташування високоміцних і звичайних болтів
16.5.15 Діаметр болтів, поставлених у кутниках основних елементів, має бути, як правило, більшим від 1/4 полиці кутника.
16.5.16 Повну довжину високоміцних болтів треба призначати з умови, щоб верх гайки після затягування знаходився нижче краю фаски болта.
16.5.17 Стики вертикальної стінки балки при болтових з'єднаннях перекриваються накладками по всій висоті.
Стикові накладки поясних кутників допускається застосовувати у вигляді плоских листів.
16.5.18 Безпосередньо прикріплена площа елементів наскрізних головних ферм у вузлах і стиках має становити не менше ніж 50 % усієї робочої площі елемента. При непрямому перекритті площі перерізу належить зменшувати ексцентриситет у прикріпленні накладок і збільшувати їх довжину.
16.6.1 У конструкції не повинно бути дотичних несполучених частин (крім місць примикання ребер жорсткості до поясів балок), а також щілин, зазорів, пазух і корит. У місцях можливого скупчення вологи слід влаштовувати дренажні отвори діаметром не менше ніж 30 мм.
Розтягнуті канати й елементи їх прикріплення мають бути захищені від корозії відповідно до вимог додатка С.
16.6.2 У розтягнутих елементів симетричного перерізу, що мають отвори для їх з'єднання вузловими болтами-шарнірами, площа нетто перерізу, що проходить через болтовий отвір, має бути не меншою від 140 %, а перерізу від торця елемента до болтового отвору – не менше ніж 100 % розрахункового перерізу елемента.
16.6.3 Гілки стиснутих складених стержнів із болтовими з'єднаннями, а також стиснуто-зігнуті зварні елементи в місцях впливу зосереджених сил слід підкріплювати поперечними діафрагмами.
У зварних коробчастих і Н-подібних елементах ферм діафрагми рекомендується приварювати або прикріплювати на болтах тільки до вертикальних листів із зазором між діафрагмами і горизонтальними листами не менше ніж 50 мм.
16.6.4 Безпосереднє приварювання допоміжних деталей (кронштейнів, елементів перил і тротуарів, навігаційних знаків, сигналів тощо) до елементів головних балок і балок проїзної частини, а також до елементів решітчастих головних ферм є небажаним і допускається тільки за умови виконання розрахунків витривалості.
Розпірки і діагоналі поздовжніх в'язей, розпірки поперечних в'язей не допускається приварювати безпосередньо до поясів балок прогонових будов усіх призначень.
У залізничних прогонових будовах не допускається також приварювання елементів поздовжніх і поперечних в'язей до ребер жорсткості і фасонок в'язей, прокладок – до основних елементів.
16.6.5 Для забезпечення плавних (радіусом не меншим ніж 15 мм) переходів від металу шва до основного металу в стиках розтягнутих та стиснуто- розтягнутих на стадії експлуатації, поперечних стиків деталей та елементів залізничних прогонових будов слід передбачити механічну обробку; ці вимоги поширюються на граничні ділянки поперечних стикових швів стінки балок вздовж 40 % висоти розтягнутої зони, але не менше ніж 200 мм, відраховуючи від розтягнутого пояса.
Для автодорожніх, міських і пішохідних прогонових будов необхідність застосування механічної обробки слід передбачати в проекті з урахуванням типу виконання конструкцій і результатів розрахунку на витривалість.
16.6.6 Для автодорожніх, міських і пішохідних прогонових будов при прикріпленні горизонтальних фасонок поздовжніх в'язей безпосередньо в стик до поясів суцільних балок необхідно передбачати повне проплавлення всієї товщини фасонки і можливість неруйнівного контролю етика.
Необхідно також передбачати на кінцях фасонки викружки і механічну обробку їх разом із кінцями швів для одержання плавних переходів (радіусом не меншим ніж 60 мм) до пояса.
16.6.7 Для автодорожніх, міських і пішохідних прогонових будов при хрестовій і напіврозкісній системах поздовжніх в'язей, розташованих у рівні, зміщеному відносно поясів, для фасонок, що приварюються до стінки в тавр, необхідно передбачати заходи щодо зниження концентрації напружень, зазначені в 16.6.6 При цьому для забезпечення стійкості й усунення коливань пояса відносно стінки мають бути поставлені на стінці балки поперечні ребра жорсткості в площині кожного вузла в'язей.
У випадку, якщо зазначені фасонки перетинаються з поперечними ребрами жорсткості, фасонки і їх шви треба влаштовувати безперервними; приварювання елементів поперечного ребра жорсткості до фасонки слід здійснювати кутовими швами з відношенням катетів 1:2 (більший катет – на фасонці) і плавним переходом до основного металу фасонки.
16.6.8 У суцільнозварних автодорожніх, міських і пішохідних прогонових будовах елементи в'язей, що приєднуються внапуск до фасонок, слід прикріплювати двома фланговими і двома лобовими швами; елементи в'язей із парних кутників, симетрично розташованих відносно фасонки, допускається прикріплювати двома фланговими й одним лобовим (торцевим) швами.
Відстані між швами прикріплень елементів в'язей і швами, що прикріплюють фасонки до стінки балки, а також до поперечних ребер жорсткості, мають бути не меншими ніж 60 мм.
16.6.9 У випадку приварювання вертикальних діафрагм, ребер жорсткості і фасонок до розтягнутого пояса в прогоні поперечні шви, що прикріплюють зазначені елементи, слід проектувати з відношенням катетів 1:2 (більший катет – на поясі) і плавним переходом до основного металу.
16.6.10 Протиугінні пристрої допускається приварювати до верхнього пояса зварних балок поздовжніми і поперечними кутовими швами. При цьому для поперечних швів необхідно передбачати заходи до зниження концентрації напружень, зазначені в 16.6.9, а також механічну обробку для одержання плавних переходів (радіусом не меншим ніж 5 мм) до основного металу.
16.6.11 У конструкціях деталей, що змінюють напрямок сталевого канату (відхилювальних пристроїв, оголовків пілонів тощо) або дроту в канаті (анкерних пристроїв), а також обтискують канат (стискачів, хомутів підвісок тощо), слід застосовувати жолоби криволінійного поперечного перерізу з округленнями біля торців (у місці виходу канату) і укороченими (у порівнянні з основою) притискними накладками, прокладками з алюмінію або іншого м'якого матеріалу. При цьому для виключення електрохімічної корозії контактуючі з алюмінієм сталеві канати і сталеві деталі зазначених вище пристроїв мають бути захищені покриттями з кадмію або цинку завтовшки не менше ніж 20 мкм.
16.7 Конструкція планок і перфорованих листів
16.7.1 У зварних коробчастих і Н-подібних елементах головних ферм залізничних мостів допускається застосування тільки суцільних або перфорованих горизонтальних листів. З'єднувальні планки використовуються тільки для елементів в'язей залізничних мостів і для тих елементів автодорожніх, міських і пішохідних мостів, у яких виконується розрахунок витривалості. З'єднання планок з основними частинами перерізу можливо здійснювати без спеціальних заходів для зниження концентрації напружень.
Довжина проміжних планок має бути не меншою від , де - відстань між рядами болтів ( або зварними швами) прикріплення планки.
Кінцеві планки в стиснутих і стиснуто-розтягнутих елементах треба виконувати в 1,7 раза. довшими від проміжних, а в розтягнутих – у 1,3 раза. Кінцеві планки слід ставити якомога ближче до вузла.
У зварних коробчастих і Н-подібних елементах допускається вихід перфорації на торець елемента.
16.7.3 Число болтів для прикріплення однієї сторони планки має бути не меншим:
4 – для елементів, що працюють на тимчасове навантаження;
З – для елементів, що працюють тільки на постійне навантаження;
2 – для неробочих елементів.
16.8 Особливості конструкції болтозварних прогонових будов
16.8.1 У болтозварних прогонових будовах допускається застосування стикових і накладних компенсаторів послаблення перерізу елементів болтовими отворами.
На кінцях стикових компенсаторів ослаблення п (у стику) необхідно передбачати скоси і механічну обробку з'єднань відповідно до 16.2.7 і 16.6.5.
У накладних компенсаторах послаблення слід передбачати скоси по ширині з ухилом 1:1. Для косих швів треба приймати відношення катетів 1:2. Для забезпечення плавних (радіусом не менше ніж 5 мм) переходів від шва до основного металу необхідно передбачати обробку косих швів на кінці компенсатора. Косі шви і ділянки поздовжніх швів до першого ряду отворів мають забезпечувати повне прикріплення площі компенсатора. Ширина компенсатора зі сталі класу міцності С245, С345 і С390 має бути не більше ніж 44, 38 і 36 його товщин відповідно. При більшій необхідній ширині треба застосовувати два роздільних компенсатори, відстань між їх швами має бути не менше ніж 60 мм. Відстань від центра болта до краю компенсатора має бути не менше подвоєного діаметра отвору під болт.
16.8.2 Для решітчастих болтозварних ферм автодорожніх, міських і пішохідних прогонових будов допускається застосування вузлових фасонок- вставок і фасонок-приставок, що з'єднуються з поясами за допомогою зварювання.
Вузлові фасонки-вставки і фасонки-приставки повинні мати плавні переходи (радіусом не менше ніж 250 мм) до пояса. Відстань від стику пояса і фасонки-вставки до початку викружки в ній приймається не менше ніж 70 мм. Для стикових швів фасонок-вставок розтягнутого і стиснуто-розтягнутого поясів належить передбачати механічну обробку, яка відповідає вимогам 16.6.5.
У фасонок-приставок слід передбачати повне проплавлення всієї товщини і можливість його неруйнівного контролю, а також механічну обробку кінців фасонок.
16.8.3 Поясні листи поздовжніх і поперечних балок можуть мати довжину меншу ніж довжина стінки за умови влаштування на кутах стінки прямокутних округлених (радіусом 15 мм) вирізів, вертикальна крайка яких збігається з торцем поясного листа, що обривається.
Подібні вирізи мають також фасонки, що приварюються до верхнього пояса поперечної балки для збільшення висоти її стінки в зоні прикріплення до головних ферм. Конструкція сполучення кінця фасонки з поясом поперечної балки має відповідати вимогам 16.6.6 і 16.6.7.
За необхідності влаштування обриву пояса двотаврової балки без утворення вищевказаного вирізу в стінці слід передбачати:
пояс до місця обриву має бути скошеним по товщині до 6 мм з ухилом 1:8 і по ширині до 32 мм з ухилом 1:4;
прикріплення до стінки балки на довжині скошеної частини пояса повинне мати повне проплавлення.
Також необхідно передбачати механічну обробку кінця пояса для отримання плавних переходів (радіусом, не меншим ніж 60 мм) до стінки (в обох площинах).
16.9 Конструкція ортотропної плити проїзної частини
16.9.1 Рекомендації щодо конструювання та розрахунків надані в додатку П.
16.10 Конструкція опорних частин і деформаційних швів
16.10.1 Прогонові будови мають займати незмінне положення під час розрахункового строку експлуатації мосту. При цьому, реалізація переміщень має бути забезпечена встановленням рухомих опорних частин вздовж напряму температурних переміщень. Мають бути також оцінені інші переміщення, викликані рухомими навантаженнями, довготривалими процесами, сейсмічними навантаженнями тощо.
При відстані між центрами опорних частин на одній опорі понад 15 м слід забезпечити поперечну рухомість однієї з опорних частин шляхом влаштування подвійно рухомих опорних частин або іншим способом.
Допускається (у сейсмічних районах – рекомендується) застосування опорних частин з використанням полімерних матеріалів.
16.10.2 У залізничних мостах нижні балансири нерухомих опорних частин і плити рухомих опорних частин мають бути закріплені на опорах анкерними болтами.
У випадку невиконання вимог 6.2.6 ДБН В.2.3-22 кінці прогонових будов всіх мостів мають бути прикріплені до опор анкерними болтами за розрахунком.
16.10.3 Конструкція опорних частин та підкладних клинових листів має забезпечувати проектний розподіл навантаження на опорний вузол прогонової будови і на опору.
16.10.4 Опорні частини шарнірно-коткового або секторного типу слід застосовувати, як правило, литими із шарнірами вільного дотикання. Допускається застосовувати рухомі однокоткові опорні частини з високоміцної сталі, а також з наплавленням на поверхню котка і плити матеріалів високої твердості.
У рухомих опорних частинах має бути не більше чотирьох котків.
Котки мають бути з'єднані між собою бічними стяжками, що гарантують спільність переміщення і не перешкоджають перекочуванню й очищенню, і оснащені пристроями від бічних зсувів і поздовжнього угону, а також захищені футлярами. При застосуванні циліндричних котків, що мають дві плоскі грані, слід унеможливити їх перекидання і заклинювання.
16.10.5 Вимоги до конструювання і розрахунків опорних частин надані в додатку Т.
16.10.6 Вимоги до застосування деформаційних швів надані в додатку У.
ДБН А.2.2-3-2004 Склад, порядок розроблення, погодження та затвердження проектної документації
ДБН В.1.2.-2.2006 Навантаження і впливи. Норми проектування
ДБН В.1.2-15-2009 Споруди транспорту. Навантаження та впливи. Мости та труби
ДБН В.2.3-14.2006 Мости і труби. Правила проектування
ДБН В.2.3-22-2009 Мости та труби. Основні вимоги проектування
ГОСТ 380 Сталь углеродистая обыкновенного качества (Сталь вуглецева звичайної якості)
ГОСТ 495 Листы и полосы медные. Технические условия (Листи і смуги мідні. Технічні умови)
ГОСТ 859 Медь. Марки (Мідь. Марки)
ГОСТ 977 Отливки стальные. Общие технические условия (Відливки сталеві. Загальні технічні умови)
ГОСТ 1050 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали (Прокат сортовий, калібрований, із спеціальним опорядженням поверхні із вуглецевої якісної конструкційної сталі)
ГОСТ 2246 Проволока стальная сварочная (Дріт сталевий зварювальний)
ГОСТ 5264 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные (Ручне дугове зварювання. З'єднання зварні)
ГОСТ 5521 Прокат для судостроения (Прокат для суднобудування)
ГОСТ 5632 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки (Сталі високолеговані і сплави корозійностійкі, жаростійкі і жароміцні. Марки)
ГОСТ 6713 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения (Прокат низьколегований конструкційний для мостобудування)
ГОСТ 6996 Сварные соединения. Методы определения механических свойств (Зварні з'єднання. Методи визначення механічних властивостей)
ГОСТ 7512 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод (Контроль неруйнівний. З'єднання зварні. Радіографічний метод)
ГОСТ 8479 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали (Поковки з конструкційної вуглецевої і легованої сталі)
ГОСТ 8713 Сварка под флюсом. Соединения сварные (Зварювання під флюсом. З'єднання зварні)
ГОСТ 8731 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные (Труби сталеві безшовні гарячедеформовані)
ГОСТ 9087 Флюсы сварочные плавленые. Технические условия (Флюси зварювальні плавлені. Технічні умови)
ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах (Метали. Метод випробування на ударний вигин за знижених, кімнатній і підвищених температур)
ГОСТ 9467 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы (Електроди покриті металеві для ручного дугового зварювання конструкційних і теплостійких сталей. Типи)
ГОСТ 10705 Трубы стальные электросварные (Труби сталеві електрозварні)
ГОСТ 11533 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами (Автоматичне і напівавтоматичне дугове зварювання під флюсом. З'єднання зварні під гострими і тупими кутами)
ГОСТ 11534 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами (Ручне дугове зварювання. З'єднання зварні під гострими і тупими кутами)
ГОСТ 14771 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (Дугове зварювання у захисному газі. З'єднання зварні. Основні типи, конструктивні елементи і розміри)
ГОСТ 14782 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые (Контроль неруйнівний. З'єднання зварні. Методи ультразвукові)
ГОСТ 14792 Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно- дуговой резкой. Качество (Деталі і заготовки, які вирізаються кисневим і плазмено-дуговим різанням. Якість)
ГОСТ 1759.4 Болты, винты и шпильки. Механические свойства м методы испытаний (Болти, гвинти та шпильки. Механічні властивості і методи випробувань)
ГОСТ 19170 Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно- дуговой резкой. Качество (Деталі і заготовки, які вирізаються кисневим і плазмено-дуговим різанням. Якість)
ГОСТ 19281 Прокат из стали повышенной прочности (Прокат із сталі підвищеної міцності)
ГОСТ 22353-77 Болты высокопрочные класса точности В (Болти високоміцні класу точності В)
ГОСТ 22354-77 Гайки высокопрочные класса точности В (Гайки високоміцні класу точності В)
ГОСТ 22355-77 Шайбы класса точности С к высокопрочным болтам (Шайби класу точності С до високоміцних болтів)
ГОСТ 22356-77 Болты и гайки высокопрочные и шайбы. Общие технические условия (Болти і гайки високоміцні і шайби. Загальні технічні умови)
ГОСТ 22727 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля (Прокат листовий. Методи ультразвукового контролю)
ГОСТ 23518 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами (Дугове зварювання у захисних газах. З'єднання зварні і тупими кутами)
ГОСТ 24379.0 Болты фундаментные. Общие технические условия (Болти фундаментні. Загальні технічні умови)
ГОСТ 27751 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету (Надійність будівельних конструкцій і основ. Основні положення розрахунку)
ДСТУ ISO 898-1 Механічні властивості кріпильних виробів, виготовлених з вуглецевої і легованої сталі. Частина 1: Болти, гвинти і шпильки
ДСТУ ISO 898-2 Вироби кріпильні. Механічні властивості. Частина 2: Гайки з установленими значеннями пробних навантажень. Різьба з великим кроком.
ТУ6-48-92 Стеклопластик рулонный марки РСТ. Технические условия (Склопластик рулонний марки РСТ. Технічні умови)
ТУ14-3-1128 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для газопроводов газлифтных систем и обустройства газовых месторождений (Труби сталеві безшовні гарячедеформовані для газопроводів газліфтових систем і облаштування газових родовищ)
ТУ 322-16-127-97 Прокат листовий з низьколегованої сталі для мостобудування
ТУУ27.1-05416923-085:2006 Прокат листовий зварювальний з якісної сталі класів міцності 355-590 для машинобудування
ДСТУ ISO 3506-1 Механічні властивості кріпильних виробів із корозійностійкої нержавіючої сталі. Частина 1: Болти, гвинти та шпильки
ДСТУ ISO 898-898 Механічні властивості кріпильних виробів із корозійностійкої нержавіючої сталі. Частина 2: Гайки
Нижче подано терміни, вжиті в цих Нормах, та визначення позначених ними понять.
Граничний стан – стан, за якого конструкція, основа, будівля або споруда в цілому або її частина перестають задовольняти заданим вимогам (ГОСТ 27751)
Депланація поперечного перерізу переміщення точок плоского поперечного перерізу, що перетворює його на поверхню або на сукупність площин (СТ СЭВ 3972)
Деформована схема – розрахункова схема, в рівняннях рівноваги якої враховуються переміщення від початкового незавантаженого стану і зміни в положенні навантажень від деформацій (СТ СЭВ 3972)
Довговічність – здатність об'єкта тривалий час зберігати робочий стан за відповідної системи технічного обслуговування і прийнятого порядку проведення ремонтів
Замовник – інвестор або інша юридична (фізична) особа, яка за дорученням інвестора видає замовлення на виконання проектно-вишукувальних робіт і на будівництво об'єкта, укладає договори (контракти), контролює хід будівництва, здійснює технічний нагляд, приймає закінчені роботи (послуги), виконує розрахунки, здає об'єкти в експлуатацію (ДБН А.2.2-3-2004)
Креслення KM – креслення конструкцій металевих (KM), що розробляються проектною організацію
Креслення КМД – креслення конструкцій металевих детальні (КМД), що розробляються на основі креслень КМ для виготовлення конструкцій
Незалежна інспекція – служба, що наймається замовником (незалежна від підрядника), і виконує нагляд за відповідністю виготовлення та складання конструкцій проекту та чинним нормам
Розрахункова довжина – умовна довжина стержня, для якого при шарнірному обпиранні кінців критична сила така ж сама, як у заданого стержня (СТ СЭВ 3972)
Повзучість канатів – збільшення деформацій у часі без зміни зусиль за рахунок зміни структури та ущільнення витків канату. Визначається випробуваннями
Пружні розрахунки – розрахунки, у яких залежність між навантаженнями та деформаціями є лінійною
Геометрична нелінійність – нелінійний закон співвідношення між навантаженнями та деформаціями за рахунок змінної форми елемента
Фізична нелінійність – нелінійний закон співвідношення між навантаженнями та деформаціями за рахунок зміни фізичних властивостей елемента
Основні конструкції мосту – до основних віднесені несні конструкції мосту, які сприймають навантаження від впливів експлуатаційних навантажень
Допоміжні конструкції мосту – конструкції, які є частиною проїзної частини, декоративного оформлення, експлуатаційних облаштувань тощо
Характеристичні значення механічних характеристик сталевих виробів – найменші (із певною ймовірністю) значення границі текучості, тимчасового опору, відносного подовження, ударної в'язкості тощо, які надані в держаному стандарті на даний виріб (матеріал)
Розрахункові значення механічних характеристик сталевих виробів – розрахункові значення, які є часткою від ділення характеристичних значень на коефіцієнт надійності за матеріалом
Переріз елемента – сукупність геометричних характеристик перерізу елемента, нормального до його поздовжньої осі
Жорсткість елемента – жорсткість осьова, згинальна та крутна, яка є множенням модуля пружності матеріалу елемента на його геометричні характеристики – площу, момент інерції при згині та вільному крученні відповідно
При розрахунках граничних станів елементів конструкцій розглядаються 2 класи перерізів:
клас 1 – граничний стан – пружна робота перерізу (застосовується у всіх розрахунках без обмежень);
клас 2 – граничний стан – пластична робота перерізу (має обмеження до застосування).
Пружна робота перерізу характеризується досягненням розрахункових напружень текучості тільки в крайній фібрі поперечного перерізу. Робота перерізу при згині характеризується трикутною епюрою, що показано в таблиці В.1.
Таблиця В.1 Пружна робота
При пружних розрахунках для будь-якої точки елемента еквівалентні напруження не можуть перевищити розрахункового опору текучості
Обмежень до застосування не існує. Поперечні перерізи класу 1 мають застосовуватися при всіх розрахунках несучих конструкцій мостів.
Робота поперечного перерізу характеризується досягненням напружень текучості, що дорівнюють , по всій висоті перерізу.
Пластичний шарнір при гнутті балки може бути утворений за умов:
якщо забезпечена стійкість полиць та стінок перерізу;
якщо забезпечена достатня обертова здатність, тобто, обертання перерізу балки в конструкції може бути реалізоване.
Таблиця В.2 Пластичний шарнір
Таблиця В.3 Розрахунки пластичного моменту опору
Граничний момент балки при утворенні пластичного шарніра оцінюється за формулою таблиці В.2.
В.3 Обмеження щодо застосування пластичного шарніра як граничного стану перерізів пов'язані зі стійкістю елементів перерізу і залежать від величини поперечної сили.
Обмеження, що пов'язані зі стійкістю елементів перерізу, характеризуються співвідношенням ширини і товщини полиць та стінок і наводяться в таблиці В.4.
Таблиця В.4 Обмеження до стінок та поясів для утворення пластичного шарніра
Обмеження, пов'язані з величиною поперечної сили в перерізі
При пластичному шарнірі при одночасній дії в перерізі згинального моменту та поперечної сили величина пластичного згинального моменту має бути зменшена в залежності від величини поперечної сили за формулою
Формула В.4 -
- поперечна сила, що діє в перерізі;
- гранична поперечна сила;
- товщина і висота стінки відповідно.
У цьому додатку в таблицях надаються марки та механічні властивості матеріалів та виробів, які застосовуються для основних та допоміжних елементів мостових конструкцій:
Г.1 Листовий та фасонний прокат для несних елементів мостів;
Г.2 Листовий та фасонний прокат для допоміжних елементів мостів;
Г.3 Сталевий прокат труб;
Г.4 Сталевий прокат для котків шарнірів;
Г.5 Відливки з вуглецевої і легованої сталі;
Г.6 Поковки з вуглецевої та легованої сталі;
Г.7 Матеріали для зварювання;
Г.10 Загальні вимоги до сталевого прокату.
Перелік виробів (прокату, відливок, поковок, зварювальних матеріалів та метизів) може бути доповнений за умови відповідних обґрунтувань та погоджень.
Сталевий прокат (листовий, сортовий, фасонний) для несних елементів мостів слід приймати з переліку марок сталей, що наведені у таблиці Г.1
Таблиця Г.1 Перелік марок сталей для несних елементів мостів
Сталевий прокат (листовий, сортовий, фасонний) для допоміжних елементів мостів слід приймати з переліку марок сталей, що наведені у таблиці Г.2.
Таблиця Г.2 Перелік марок сталей для допоміжних елементів мостів
Сталевий прокат труб для основних та допоміжних елементів мостів слід приймати з переліку марок сталей, що наведені у таблиці Г.3
Сталевий прокат для котків шарнірів та наплавлена поверхня балансирів з високоміцної нержавіючої сталі 40X13 наведені в таблиці Г.4.
Таблиця Г.3 Сталевий прокат труб для основних та допоміжних елементів мостів
Таблиця Г.4 Сталевий прокат для котків шарнірів
Марки сталі для відливок із вуглецевої та легованої сталі та їх розрахункові опори наведені в таблиці Г.5.
Таблиця Г.5 Марки сталі для відливок із вуглецевої та легованої сталі
Таблиця Г.6 Поковки з вуглецевої та легованої сталі
Цей додаток надає інформацію відносно механічних характеристик матеріалів для зварювання, а остаточний вибір матеріалів має здійснюватися фахівцями із зварювання з обов'язковим погодженням з проектувальником.
Таблиця Г.7 Розрахункові опори зварних з'єднань
Таблиця Г.8 Механічні характеристики металу, що наплавлений покритими електродами
Таблиця Г.9 Механічні характеристики металу, що наплавлений дротом, при автоматичному зварюванні
Таблиця Г.10 Механічні характеристики металу, що наплавлений дротом при механізованому зварюванні
Г.8.1 Для фрикційних з'єднань несних конструкцій мостів слід застосовувати високоміцні болти згідно з ГОСТ 22353, гайки згідно з ГОСТ 22354, шайби згідно з ГОСТ 22355 за технічними вимогами ГОСТ 22356.
Поверхня метизів згідно з ГОСТ 22356 має чорну оксидну плівку після термічної обробки. Допускається для несних конструкцій мостів застосовувати болти з захисним покриттям. При цьому, значення тимчасового опору покритих болтів може бути меншим у порівнянні із ГОСТ 22356, але без погіршення показників відносного подовження та ударної в'язкості. Покриття болтів має виключати присутність атомарного водню в поверхні металу метизів.
Г.8.2 Допускається за відповідного обґрунтування для зрізних з'єднань несних конструкцій мостів застосування конічних високоміцних болтів М22 та М24 з напівкруглою головкою згідно з СТО 963.
Г.8.3 Для з'єднань допоміжних конструкцій мостів слід переважно застосовувати метизи з захисним покриттям. Болти і шпильки – класів міцності 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 9.8 та 10.9 згідно з ДСТУ ISO 898-1 та гайки класів міцності 4, 5, 6, 8, 9 та 10 згідно з ДСТУ ISO 898-2.
Г.8.4 Для анкерних болтів зі зварними з'єднаннями слід застосовувати прокат згідно з таблицею Г.1 (без обмежень) і таблицею Г.2 (з гарантією зварюваності). Для болтів без зварних з'єднань допускається застосовувати шпильки класів міцності 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8 і 9.8 згідно з ДСТУ ISO 898-1 і гайки класів міцності 4, 5, 6, 8 та 9 згідно з ДСТУ ISO 898-2.
Г.8.5 Для кріплення відповідальних елементів проїзної частини, що екс- плуатуються в агресивному середовищі, наприклад, шумозахисних бар'єрів та стовпів освітлення, рекомендується застосовувати болти, гвинти та шпильки з нержавіючої сталі згідно з ДСТУ ISO 3506-1 і гайки згідно з ДСТУ ISO 3506-2.
При розрахунках з'єднань відповідно до додатка Р для болтів з метричною нарізкою слід використовувати площі перерізів згідно з ГОСТ 1759.4, що наведені у таблиці Г.11.
Таблиця Г.11 Площі перерізів болтів, см2
У цьому додатку викладені основні вимоги до механічних та хімічних характеристик прокатних сталей для виготовлення основних несних та допоміжних конструкцій мостів, які не охоплені таблицями Г.1 та Г.2.
Г.10.1 Сталевий прокат умовно поділений на 5 груп відповідно до таблиці Г.12.
Таблиця Г.12 Поділ сталевого прокату
Г.10.2 Значення відношень найменшого тимчасового опору до границі текучості сталевого прокату має бути не менше значень, наведених в таблиці Г.13.
Таблиця Г.13 Значення відношень найменшого тимчасового опору до границі текучості сталевого прокату
Г.10.3 Мінімальні значення подовження при розриві циліндричного або плоского зразків діаметром або товщиною не менше ніж 3 мм з початковою розрахунковою довжиною не менше ніж ( – площа поперечного перерізу зразка) для прокату завтовшки до 100 мм наведені в таблиці Г.14.
Таблиця Г.14 імальні значення подовження при розриві зразків
Г.10.4 Для запобігання можливості крихкого руйнування за найнижчої температури, яка передбачається при експлуатації мосту, слід задовольнити вимоги за ударною в'язкістю, що наведені в таблиці Г.15, для товщин прокату до 60 мм.
Таблиця Г.15 Вимоги щодо ударної в'язкості для прокату до 60 мм
Г.10.5 Зварюваність прокату має бути оцінена за допомогою вуглецевого еквівалента CEV, що має не перевищувати значення, які наведені в таблиці Г.16.
Таблиця Г.16 Вуглецевий еквівалент CEV для оцінки зварюваності прокату
При гнутті балок верхні та нижні широкі пояси (плити) мосту включаються в роботу разом зі стінками за рахунок передачі зрізних зусиль із стінок на плити. Тому нормальні напруження в плиті біля стінок, як правило, більше ніж на периферії (рисунок Д.1).
![]()
Рисунок Д.1 - Нерівномірність розподілу напружень у перерізі балки
Оцінювати нерівномірність розподілу нормальних напружень по ширині плит рекомендується на основі просторових розрахунків прогонової будови. При цьому, для визначення нерівномірності допускається завантажувати схему розподіленим навантаженням від власної ваги.
За результатом розрахунків визначається "ефективна ширина полиць" , яка менше номінальної ширини. Відношення ефективної ширини до номінальної ширини є коефіцієнтом редукції ширини . Для визначення ефективної ширини полиць при пружній роботі конструкції слід розділити площу епюри нормальних напружень на максимальну ординату напружень (рисунок Д.2).
![]()
Рисунок Д.2 - Схема визначення коефіцієнта редукції для пружної роботи
Ефективну ширину плит знаходять за формулою
Формула Д.1 -
де - коефіцієнт редукції за таблицею Д.1.
Якщо просторові розрахунки не виконувались, то альтернативно ефективну ширину полиць при пружних розрахунках допускається визначати за (Д.2) в залежності від форми епюри моментів (рисунок Д.3).
Формула Д.2 -
Коефіцієнт редукції оцінюється за формулами таблиці Д.1 та параметром
Решта позначень наведені на рисунку Д.2.
Формула Д.3 -
Формула Д.4 -
де - площа повздовжніх ребер плити;
t - товщина листа настилу.
Ефективну довжину прогону можна визначити, керуючись схемою на рисунку Д.3 за умови, що нема прогонів завдовжки не більше ніж 1,5 довжини суміжного прогону, а консоль завдовжки не більше половини суміжного прогону. В інших випадках довжина прогону визначається між нульовими точками епюри моментів.
![]()
Рисунок Д.3 - Схема для визначення ефективної довжини прогону
За таблицею Д.1 в залежності від обрахованого коефіцієнта к і форми ділянки епюри моментів по довжині балки можна визначити значення коефіцієнтів .
Таблиця Д.1 Значення коефіцієнта редукції
Для кількісного оцінювання характеру розподілу значень напружень по ширині плит можна скористатися формулами, що наведені в таблиці Д.2. Значна нерівномірність розподілу нормальних напружень по ширині плити можлива при значній різниці в довжині прогонів або під дією тимчасового навантаження.
Ефективну ширину плит слід використовувати не лише при розрахунках перерізів на міцність, але й при визначенні геометричних характеристик елементів розрахункових схем, що застосовуються у розрахунках із визначення зусиль та деформацій.
Таблиця Д.2 Кількісна оцінка нерівномірності розподілу напружень
Вищенаведена методика оцінки нерівномірності розподілу нормальних напружень по ширині поясів балки жорсткості передбачає пружну роботу плит.
Таблиця Е.1 Коефіцієнти поздовжнього згину для розрахунку стійкості стержнів та балок із сталі класу міцності до С250
Таблиця Е.2 Коефіцієнти поздовжнього згину для розрахунку стійкості стержнів та балок із сталі класу міцності від С250 до С345
Таблиця Е.3 Коефіцієнти поздовжнього згину для розрахунку стійкості стержнів та балок із сталі класу міцності більше С345
Таблиця Ж.1 Коефіцієнти впливу форми перерізу
Ж.2 Розрахункові значення моменту в перерізах стержня з однією віссю симетрії, що збігається з площиною згину, наведено в таблиці Ж.2.
Таблиця Ж.2 Значення моменту в перерізах стержня з однією віссю симетрії
Ж.3 Розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів для стиснутих стержнів, що мають дві осі симетрії, наведено в таблиці Ж.3.
Таблиця Ж.3 Розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів
Для стиснутих стержнів, що мають дві осі симетрії, розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів слід знаходити за таблицею Ж.3 в залежності від форми епюри моментів , умовної гнучкості і приведених відносних ексцентриситетів
Тут М1 - найбільший за абсолютним значенням момент, прикладений на шарнірно-обпертих кінцях стиснутого стержня;
N - абсолютне значення сили стиску;
n - коефіцієнт впливу форми перерізу (таблиця Ж.1);,
A i Wc - площа і момент опору перерізу брутто, які знаходять для найбільш стиснутого волокна.
На відміну від явища поздовжнього згину, за якого елемент аналізується як стержень з перерізами, що не повертаються навколо поздовжньої осі, при згинально-крутній формі втрати стійкості передбачається повертання перерізів відносно її поздовжньої осі.
![]()
Рисунок И.1 - Поперечний переріз І-подібної зігнутої балки при згинально- крутній формі втрати стійкості
Значення критичного навантаження залежить від рівня його прикладення до перерізу. На рисунку И.1 наведено схеми прикладання навантаження по висоті балки відносно центра ваги перерізу. У схемах а і б прикладене навантаження збільшує скручування балки. На схемі г навантаження протистоїть скручуванню балки.
Критичний момент знаходять у кожному окремому випадку з врахуванням схеми балки та її закріплень, типу поперечного перерізу і схеми розташування навантаження по висоті. Розрахунок критичних станів у складних випадках слід виконувати за деформованою схемою з урахуванням (завданням) початкових невідповідностей.
У простих випадках інформація для знайдення може бути отримана з таблиць И.1 та И.2. У таблицях надані формули для розрахунків критичних навантажень для шарнірно-обпертих І-подібних балок постійної висоти з двома осями симетрії для двох випадків навантаження. Торці балок закріплені від бокових зміщень.
Таблиця И.1 Розрахунок для балок, навантажених зосередженою силою
Таблиця И.2 Розрахунок для балок з розподіленим навантаженням
Вільна довжина стиснутого пояса суцільної зігнутої балки приймається як відстань між поперечними в'язями, які утримують пояс від бокових зміщень. В'язі мають бути розраховані на умовну поперечну силу за формулою
Формула И.1 -
де N - граничне поздовжнє зусилля в стиснутому поясі з ділянкою 1/4 висоти стінки;
Формула И.2 -
де Аf, Aw - площа стиснутого пояса і ділянки стінки;
Ф - коефіцієнт поздовжнього гнуття стиснутого пояса при гнучкості, що дорівнює
(і - радіус інерції стиснутого пояса в горизонтальній товщині);
E i Ry - модуль пружності і розрахунковий опір текучості сталі.
Лімітовані відстані між в'язями стиснутого пояса зварних та прокатних балок
(при відношенні 1 35), для яких допускається не виконувати перевірку згинальнокрутної стійкості, слід знаходити з таблиці И.3.
Таблиця И.3 Граничні значення відношення
К.1.1 Конструкція, що розраховується, це стінка балки, яка укріплена поперечними ребрами жорсткості, або поперечними і поздовжніми. Ребра на стінці поділяють її на окремі відсіки, стійкість яких і перевіряється в цьому додатку. Вимоги до жорсткості ребер надаються в К.6.
Схема до розрахунку стінки на стійкість відсіків наведена на рисунку К.1.
![]()
Рисунок К.1 - Схема до розрахунку стінки на стійкість відсіків
Зусилля, що діють у межах відсіку:
– нормальна сила (позитивна при стисканні), що діє на переріз;
– згинальний момент, що діє на переріз балки;
– поперечна сила, що діє на переріз балки;
– розподілена сила по Y, прикладена до пояса;
– зосереджена сила по Y, прикладена до пояса;
потік нормальних зусиль по X від локальних дій;
потік нормальних зусиль по Y від локальних дій;
– потік дотичних напружень від локальних дій.
Параметри розрахункової балки:
– момент інерції перерізу балки в межах відсіку;
– статичний момент по крайках і-го відсіку;
– відсік, що розглядається;
– висота стінки відповідно до рисунка К.1;
висота і-го відсіку відповідно до рисунка К.1;
ширина і-то відсіку відповідно до рисунка К.1;
менша із сторін і-го відсіку аі або hi);
товщина стінки, товщина і-го відсіка;
довжина розподілення прикладеної до пояса сили на рівні кромки стінки;
ордината від навантаженого зосередженою силою пояса до рівня розрахунку напружень;
максимальні напруження в і-му відсіку; нормальні (позитивні при стисканні) і дотичні (позитивні завжди);
мінімальні напруження в і-му відсіку; нормальні (позитивні при стисканні) і дотичні (позитивні завжди);
максимальні поперечні напруження в і-му відсіку (позитивні при стисканні).
К.1.3 Потоки зусиль в листі стінки – це зусилля, віднесені до одиничної ширини. Розмірність – сила/ширина. Потік зусиль, поділений на товщину, – це напруження. Потоками зусиль легше оперувати, коли товщина стінки невідома.
К.1.4 Розподіл зусиль від поперечного навантаження (вздовж) на кромку стінки визначається за формулами:
від розподіленого вздовж пояса навантаження
Формула К.1 -
Формула К.2 -
К.1.5 Довжина розподілу навантаження вздовж верхньої кромки стінки визначається за формулою:
при передачі навантаження безпосередньо через пояс балки або через рейку і пояс
Формула К.3 -
де l - момент інерції пояса або сума моментів інерції пояса і рейки;
с - коефіцієнт, що дорівнює 3,25 при зварних та прокатних балках;
с - коефіцієнт, що дорівнює 3,75 при з'єднанні пояса на високоміцних болтах;
с - коефіцієнт, що дорівнює 4,50 при з'єднанні пояса на звичайних болтах;
при передачі навантаження від котка через рейку, дерев'яний лежень і пояс балки розподіл приймається під кутом 45° від сили за формулою (К.4), але не більше ніж відстань між котками
Формула К.4 -
де с - відбиток колеса на покритті (згідно з ДБН В.1.2-15) для залізниць с=0;
товщина покриття для залізниць - відстань від поверхні рейки до кромки стінки балки;
довжина розподілу зусилля на кромку стінки;
при передачі тиску від колеса автомобіля за формулою (К.4) – відповідно до рисунка К.2.
![]()
Рисунок К.2 - Передача тиску від колеса автомобіля
К.1.6 Розподіл напружень по висоті стінки від навантажень, прикладених до пояса, слід оцінювати на основі розрахунку кінцево-елементної моделі.
Допускається приймати розподіл від розподіленої вздовж пояса сили за формулою (К.5), від зосередженої сили – за формулою (К.6).
Напруження на -му рівні стінки на відстані від зосередженої сили прикладеної до покриття або пояса
Формула К.5 -
Напруження на і-му рівні стінки від дії розподіленої сили , прикладеної до кромки стінки через пояс,
Формула К.6 -
де - відношення 1/2 штампу розподілу зосередженої сили до
висоти стінки;
відношення ділянки стінки від навантаженого пояса до
рівня розрахунку напружень до висоти стінки.
К.1.7 Напруження знаходять виходячи з пружної роботи перерізу без урахування коефіцієнтів повздовжнього згину для верхньої та нижньої кромок відсіку, враховуючи і локальні напруження. На рисунку К. 1 показано фрагмент стінки, який поділений поперечними та поздовжніми ребрами на відсіки і показано епюру нормальних напружень від дії в перерізі сил . Напруження по краях і-го відсіку від дії глобальних і локальних дій знаходять за формулами
Формула К.7 -
Формула К.8 -
Формула К.9 -
Розрахункові випадки для оцінки стійкості відсіків стінки можна звести до дев'яти, в залежності від чотирьох критеріїв: напруженого стану стінки, числа поздовжніх ребер, положення відсіку по висоті стінки і напруженого стану відсіку.
Вибір розрахункового випадку для розрахунку критичних напружень у відсіках та формул для перевірки стійкості може бути здійснений, користуючись таблицею К.1.
Таблиця К.1 Розрахункові випадки при розрахунку критичних напружень
Напружений стан стінки і відсіку оцінюється за епюрами розрахункових діючих поздовжніх нормальних напружень за таблицею К.2.
Таблиця К.2 Схеми напружених станів стінки
К.3.1 Розрахунки стійкості відсіків стінки виконуються за таблицями, в яких надані формули для розрахункових випадків РВ1 – РВ.9 (таблиця К.1). У таблицях зроблені посилання на коефіцієнти , які підраховуються за К.4; критичних напружень і , які підраховуються за К.5, та співвідношення коефіцієнтів:
коефіцієнт умов роботи, що приймається за таблицею 6.2;
коефіцієнт відповідальності, що приймається за таблицею 4.1 ДБН В.2.3.-22.
К.4.1 Коефіцієнт враховує ступінь утримання пояса елементами плити проїзду
К.4.2 Коефіцієнт у враховує утримання стінки поясом балки
Формула -
де - товщина і розрахункова ширина пояса балки. Ширина звису пояса в кожний бік обмежена значеннями 11,5 , 12 і 14 товщини пояса для сталей з лімітом текучості 390, 345, і 220 відповідно. Для ортотропної плити ширина може бути прийнята 18, 19, і 22 товщини настилу плити в кожний бік від стінки для сталей з лімітом текучості 390, 345 і 220 відповідно, але не більше 1/2 ширини коробки. У разі, якщо стінка примикає до пояса з двох і більше листів, за приймають товщину і розрахункову ширину першого листа, що примикає до стінки;
товщина і висота відсіку стінки, що примикає до пояса.
коефіцієнт форми і-го відсіку;
Коефіцієнт враховує форму епюри нормальних напружень .
коефіцієнт нелінійності епюри напружень в межах і-го відсіку.
К.4.4 Коефіцієнт враховує форму епюри нормальних напружень
коефіцієнт пружного утримання стінки поясом балки визначається для крайніх відсіків за таблицями К.4.3 – К.4.7 та відповідно до вказівок. Для проміжних
відсіків = 1,0;
Для розрахункових випадків 1, 8 і 9 при обчисленні
Таблиця К.4.3 Коефіцієнт для зварного з'єднання стінки з поясом
Для болтового прикріплення пояса = 1,4.
Для розрахункових випадків 1 і 8 при обчисленні
Таблиця К.4.4 Коефіцієнт для зварного з'єднання стінки з поясом
Для розрахункових випадків 1, 3, 8 і 9 при обчисленні
Таблиця К.4.5 Коефіцієнт для зварного з'єднання стінки з поясом
Для болтового прикріплення пояса = 1,0.
Для розрахункових випадків 3 і 8 при
Таблиця К.4.6 Коефіцієнт для зварного з'єднання стінки з поясом
Для болтового прикріплення пояса = 1,3.
Для пояса, об'єднаного з залізобетонною плитою, = 1,35.
Для розрахункових випадків 3 і 8 при обчисленні
Таблиця К.4.7 Коефіцієнт для болтового з'єднання стінки з поясом або із залізобетонною плитою
Таблиця К.4.8 Коефіцієнт для зварного з'єднання стінки з поясом
К.4.6 Коефіцієнт є , що враховує відношення сторін відсіку і форму епюри нормальних напружень по висоті, знаходять за таблицею К.4.9 в залежності від коефіцієнтів і
Таблиця К.4.9 Значення коефіцієнта ε
К.4.7 Коефіцієнт , що враховує локальний характер дії зосередженої сили для визначення
коефіцієнт, що враховує локальний характер дії сили F. Прирозподіленому навантаженні = 1,0;
коефіцієнт, що враховує локальний характер сили F, що діє на пояс.
Для інших відсіків приймається ρ = 0,35.
Для розрахункових випадків 1, 2, 6 і 9 при обчисленні
Таблиця К.4.10 Коефіцієнт
К.4.8 Коефіцієнт , що враховує форму відсіків
Для розрахункових випадків 1, 2, 6 і 9 при обчисленні
Таблиця К.4.11 Коефіцієнт
К.4.9 Коефіцієнт , що враховує форму відсіків
Для розрахункових випадків 4 і 5 при обчисленні
Таблиця К.4.12 Коефіцієнт
Критичні напруження і , що обмежуються пластичною роботою сталі, знаходять за таблицею К.5 від приведених критичних напружень
і , які знайдені за умови необмеженої пружності сталі.
Таблиця К.5 Розрахунки критичних напружень
К.6.1 Всі надані вище формули дійсні за умови, що поперечні та поздовжні ребра жорсткості не втрачають стійкість при втраті стійкості відсіків стінки. Для виконання цієї умови мінімальні моменти інерції поперечних ребер із площини стінки мають відповідати вимогам К.6.2, а поздовжніх – вимогам К.6.3 при одному ребрі і за К.6.4 при трьох та більшій кількості ребер на стінці.
К.6.2 Жорсткість поперечних ребер із площини стінки (моменти інерції їх перерізів) мають задовольняти вимогам таблиці К.6.
Таблиця К.6 Мінімальні жорсткості поперечних ребер
К.6.3 Жорсткість поздовжнього ребра з площини стінки (момент інерції його перерізу) при одному поздовжньому ребрі на стінці має задовольняти вимоги таблиці К.7.
Таблиця К.7 Вимоги до жорсткості поздовжнього ребра
К.6.4 Для стінки з трьома і більше ребрами слід забезпечити унеможливлення втрати стійкості стінки разом із ребрами між поперечними ребрами.
Оцінювання достатності поздовжніх ребер для забезпечення стійкості стінки балки з ребрами між поперечними балками слід виконувати для розрахунку стійкості стінки з ребрами або окремого ребра, "вирізаного" зі складу стінки. Напружений стан стінки наведено на рисунку К.3.
![]()
Рисунок К.3 - Схема до розрахунку достатності ребер плити
Критичні напруження знаходять за формулою
Формула К.21 -
де - коефіцієнт стійкості плити;
Ейлерові критичні напруження;
момент інерції плити з площини (лист настилу сумісно з поздовжніми ребрами);
площа плити (лист сумісно з поздовжніми ребрами);
b - ширина (для стінки рис. К.3)
b - довжина відсіку (вздовж напружень ).
Коефіцієнт стійкості знаходять за формулою
Формула К.22 -
коефіцієнт, що враховує збільшення жорстокості за рахунок
ребер;
коефіцієнт, що враховує збільшення площі за рахунок ребер;
площа стінки з ребрами і площа стінки без ребер відповідно;
момент інерції стінки з ребрами;
момент інерції листа стінки (з урахуванням
цилідричної жорсткості);
найменше і найбільше напруження по кромках стінки зі своїми знаками відповідно.
Л.1 Стійкість пластинок ортотропних плит знаходять за формулою
Формула Л.1 -
приведені критичні напруження, які знаходять за таблицею 10.2, приймаючи за критичні діючі нормальні напруження в елементі ;
а - коефіцієнт для пластинок:
Формула Л.2 -
Формула Л.3 -
де - коефіцієнт, що враховує нелінійність епюри напружень по краях пластинки і визначається (для перерізів брутто) за формулою
Формула Л.4 -
де - максимальне і мінімальне поздовжні нормальні напруження вздовж границь пластинки, додатні при стиску, які знаходять при пружних розрахунках.
Формули (Л.2) та (Л.3) отримано з (10.2) та (10.3) за умови, що ефект защемлення відсутній.
![]()
Рисунок Л.1 - Схеми поздовжніх ребер ортотропних плит з різною конфігурацією
та – розміри пластинок з обпиранням з одного боку; та – розміри пластинок з обпиранням із двох боків
Л.2 Допускається для оцінки співвідношення товщини і ширини пластинок вести розрахунки за спрощеною формулою (Л.5), де нелінійність епюри напружень не враховується, а рівень напружень дорівнює розрахунковому опору текучесті
Формула Л.5 -
де К - коефіцієнт, що приймається за таблицею Л.1.
Таблиця Л.1 Значення коефіцієнта К для пластинок
Для характерних значень величини наведені в таблиці Л.2.
Таблиця Л.2 Граничні значення hef/t для пластинок
Оцінку витривалості, наведену нижче, слід застосовувати для автомобільних та міських мостів, а також для мостів із сумісною дією автомобільного та рейкового транспорту.
Оцінка витривалості передбачає, що тільки важкі транспортні засоби викликають небезпечний для конструкції розмах напружень, які призводять до появи тріщин утомленості. Передбачається, що відносно легкі екіпажі вагою менше ніж 8 т не викликають суттєвого впливу на втомленість. Напруження від постійних навантажень не враховуються. При розрахунках враховується вплив тільки одного важкого транспортного засобу (тандему АК) незалежно від кількості смуг руху на мосту. Одночасна поява двох тандемів не розглядається.
![]()
Рисунок М.1 - Схема навантаження тандему АК (розміри надані в метрах)
Тандем із тиском на вісь = 15 т (вагою 30 т) має відбитки коліс у плані 20 см × 60 см. Розрахунковий тиск на вісь приймають за формулою
Формула М.1 -
де - характеристичний тиск на вісь 147 кН (15 тс);
0,5 для розрахунків елементів, які зазнають безпосереднього впливу колеса тандему (елементи ортотропних плит тощо);
1,0 для інших розрахунків і для деформаційних швів;
коефіцієнт надійності за навантаженням приймають таким, що дорівнює 1,0, якщо не прийнято інше;
динамічний коефіцієнт, що дорівнює:
1,0 - для всіх розрахунків;
2,0 - для розрахунків деформаційних швів.
Таблиця М.1 Розрахунковий тиск Pf на вісь і розрахункова вага тандему
Кількість циклів розмаху діючих напружень знаходять на основі розрахунку кількості проїздів одного тандему по мосту протягом проектного строку служби. Загальна кількість циклів N розмаху напружень від проходу одного тандему в одному напрямку по мосту за період проектного строку служби розраховується за формулою
Формула М.2 -
де - кількість днів у році;
проектний строк служби мосту в роках;
кількість циклів від одного проходу тандему;
середня денна кількість тандемів, які проходять по мосту в одному напрямку по одній смузі.
Проектний строк служби мосту або його елемента слід приймати згідно з ДБН В.2.3-22 або визначати за технічним завданням на проектування мосту. Кількість циклів від одного проходу тандему приймають за таблицею М.2.
Таблиця М.2 Кількість циклів від одного проходу тандему
Середню денну кількість тандемів, які проходять в одному напрямі по одній смузі мосту , знаходять за формулою
Формула М.3 -
де nтв - Середня денна кількість тандемів, які проходять в одному напрямі по одній смузі мосту.
Фізичний ліміт кількості машин, що можуть пройти по одній смузі за день, приймається таким, що дорівнює 20 000 одиниць;
k1 - коефіцієнт, що враховує частку важких автомобілів у загальній кількості транспорту.
Якщо статистичні дані відсутні, то коефіцієнти слід приймати відповідно до таблиці М.3.
Таблиця М.3 Коефіцієнт частки важких автомобілів у потоці
Таблиця М.4 Коефіцієнт кількості смуг в одному напрямку
Навантаження для оцінки витривалості слід приймати різним для локальних та глобальних розрахунків.
При глобальних розрахунках розмах напружень в елементі мосту визначається від дії одного потягу, при цьому довжина ділянки лінії впливу одного знака має бути більше за відстань між візками вагона.
При локальних розрахунках оцінюють дію вагонних осей.
Розрахункове навантаження на вісь Pf слід приймати за формулою
Формула М.4 -
де Рn - характеристичне навантаження на вісь;
коефіцієнт надійності за навантаженням:
1,2 - для глобальних розрахунків, де навантаженням є потяг;
1,9 - для локальних розрахунків, де навантаженням є вісь;
динамічний коефіцієнт, що дорівнює 1,0 (якщо колія в нормальному стані).
Розрахунок кількості циклів розмаху напружень від рейкового транспорту аналогічний до розрахунку кількості циклів від автомобільного навантаження. Загальну кількість циклів від проїзду потягів по мосту за період проектного строку служби визначають за формулою
Формула М.5 -
де nD - кількість днів у році;
nY - проектний строк служби мосту в роках;
nC - кількість циклів від проходу одного потягу за таблицею М.5;
nT - середня денна кількість потягів, що проходять в одному напрямку по мосту за день.
Таблиця М.5 Визначення кількості циклів від проходу одного потяга
Оцінка витривалості з'єднання (деталі) виконується за формулою
Формула М.6 -
Де Δσ – розрахунковий розмах діючих напружень від розрахункових навантажень;
ΔσR,n – поріг витривалості елемента в залежності від кількості циклів навантажень;
γfM – коефіцієнт надійності порогу витривалості дорівнює:
0,85 – для елементів, руйнація яких не призведе до руйнації мосту;
1,00 – для ключових елементів;
γr – коефіцієнт надійності порогу витривалості дорівнює:
1,00 – для елементів, руйнація яких не призведе до руйнації мосту;
1,05 – для ключових елементів.
Розмах напружень знаходять за (М.7) як різницю між найбільшими і найменшими напруженнями при лінійному аналізі. При цьому розтяг має становити не менше ніж 1/3 загального розмаху напружень.
Формула М.7 -
Поріг витривалості знаходять, базуючись на значеннях таблиці М.5 порогів витривалості або для 2 млн. циклів.
При кількості циклів менше ніж 5 млн. відповідний поріг витривалості
обчислюють за формулою
Формула М.8 -
При 5 млн. циклів поріг витривалості знаходять за формулою
Формула М.9 -
При числі циклів більше 5 млн. відповідни поріг витривалості вираховують за формулою
Формула М.10 -
Для багатьох елементів суміщеного мосту достатньо виконати перевірку тільки від дії одного з навантажень – автомобільного або рейкового. Але деякі елементи прогонової будови приблизно сприймають вплив від дії обох навантажень порівну. Нижче розглянуто випадок, за якого елемент зазнає впливу декількох навантажень різної інтенсивності.
Оцінку витривалості деталі виконують, якщо відома категорія витривалості, розмах напружень і відповідна кількість циклів навантажень
, використовуючи наступний алгоритм:
1. Знаходиться граничне значення циклів при заданому розмаху напружень за формулою (М.11) при числі циклів п менше 5 млн. і за формулою (М.12) – при числі циклів більше ніж 5 млн.
Формула М.11 -
Формула М.12 -
Формула -
У формулах значення та – пороги витривалості деталі при 2 і 5 млн. циклів відповідно.
2. Для оцінки витривалості використовується лінійний закон накопичення пошкоджень (Палгрена Мінера). А саме, сума відношень фактичної кількості циклів до граничної не повинна перевищувати одиниці.
Формула М.13 -
де - кількість циклів при заданих розмахах напружень
- граничні значення циклів при заданих розмахах напружень
Для ортотропних плит автопроїзду рекомендується у наведених нижче вузлах та перерізах робити перевірки на витривалість. На рисунку М.2 показано 10 місць підвищеної небезпеки появи тріщин утомленості і характерні для цього напруження.
![]()
Рисунок М.2 - Місця підвищеної небезпеки появи тріщин втомленості
індексами напружень позначено місце належності напружень:
wc -стінка біля вирізу (wall cut);
jd -стик листа настилу (joint deck);
jr - стик ребра (joint rib);
f - пояс поперечної балки (flange);
rw -шов приварювання ребра (rib weld).
Опис 10 місць і відповідні характерні напруження наведено в таблиці М.6.
Таблиця М.6 Місця і характерні напруження
М.5.1 Значення порогів витривалості (МПа) названо категоріями. У нижче наведених таблицях "категорії деталей" відповідають порогу втомленості в МПа при 2 млн. циклів для або (якщо є посилання = 5, при 5 млн. циклів , або )
М.5.2 Категорії в залежності від виду деталей наведено у таблицях М.5.1 – М.5.10.
Таблиця М.5.1 Елементи без зварювання та елементи з механічними стиками
Таблиця М.5.2 Зварні складені перерізи
Таблиця М.5.3 Поперечні стикові шви
Таблиця М.5.4 З'єднання з прикріпленнями та фасонками
Таблиця М.5.5 Навантажені зварні шви
Таблиця М.5.6 Порожнисті перерізи (завтовшки не більше 12,5 мм)
Таблиця М.5.7 Стики трубчастих ферм
Таблиця М.5.8 Ортотропні плити із закритими ребрами
Таблиця М.5.9 Ортотропні плити з відкритими ребрами
Таблиця М.5.10 Приєднання пояса до стінки для підкранових балок
М.6.1 Для швидкої оцінки витривалості використовується графік на рисунку М.3. Після визначення категорії деталі за таблицями витривалості і кількості циклів навантаження за графіком визначають поріг витривалості для деталі.
М.6.2 Приклад. Категорія деталі 71, а число циклів навантаження – 50 млн.; необхідно визначити поріг витривалості при 50 млн. циклів. По ординаті 50 млн. на перетині з лінією категорії 71 знаходимо значення порогу витривалості по осі напружень – 33 МПа.
![]()
Рисунок М.3 - Графік залежності напружень від кількості циклів
Таблиця Н.1 Ефективні коефіцієнти концентрації напружень β для розрахунку сталевих конструкцій мостів на витривалість
Таблиця Н.2 Значення коефіцієнта
Таблиця Н.3 Схеми вузлів до визначення ефективних коефіцієнтів концентрації напружень β
Цей додаток розповсюджується на конструювання деталей ортотропних плит мостів. У додатку наведено правила проектування, які мають забезпечити надійність сталевих конструкцій плит і покриття проїзду (рисунок П.1).
![]()
Рисунок П.1 - Приклади конструкції сталевих плит автодорожніх мостів
1 – лист настилу; 2 – зварне з'єднання поздовжнього ребра до листа настилу;
3 – зварне з'єднання поздовжнього ребра до стінки поперечної балки; 4 – деталь вирізу у стінці поперечної балки; 5 – зварне з'єднання поздовжнього ребра;
6 – зварне з'єднання поперечної балки до стінки головної балки (ферми);
7 – зварне з'єднання пояса поперечної балки до стінки головної балки (ферми);
8 – зварне з'єднання стінки поперечної балки до листа настилу.
Замість зварних з'єднань допускається застосування з'єднань на високоміцних болтах для:
поздовжніх ребер між собою;
стінок і поясів поперечних балок між собою;
стінок і поясів поперечних балок до головних балок.
Тріщини втомленості найбільш імовірні в місці однобічного зварного з'єднання замкненого поздовжнього ребра до листа настилу. Механізм появи тріщин втомленості у цих місцях наведено на рисунку П.2.
![]()
Рисунок П.2 - Місця появи тріщин утомленості в односторонніх швах зварювання ребер
а – поява тріщини з внутрішнього боку в корені шва; б – поява тріщини з зовнішнього боку в п'яті шва
При застосуванні литого асфальту (мастикасфальту або гусасфальту) або епоксиасфальту допускається при розрахунках витривалості враховувати його роботу сумісно з листом настилу плити.
Рекомендації щодо геометричних параметрів плити розповсюджуються на наступне (познаки надаються на рисунку П.3):
а) товщина листа настилу t плити проїзду під важкий транспорт:
t ≥ 14 мм для асфальту завтовшки ≥ 70 мм;
t ≥ 16 мм для асфальту завтовшки ≥ 40 мм; б) відстань між стінками поздовжніх ребер :
при e/t ≤ 25 рекомендується приймати e ≤ 300 мм;
місцеве збільшення може становити 5 % для мостів, що розташовані на кривих;
в) товщина листа настилу плити пішохідних мостів (з навантаженнями від машин експлуатації):
t ≥ 8 мм при e/t ≤ 40, e ≤але e ≤ 600мм; г) товщина ребер жорсткості – ts ≥ 6 мм.
Перевірка на вигин листа настилу над ребрами не виконується, якщо наведені вище умови витримані.
![]()
Рисунок П.3 - Познаки елементів ортотропної плити
Мінімальну згинальну жорсткість поздовжніх ребер рекомендується приймати на основі графіка (рисунок П.4).
Незалежно від отриманої жорсткості поздовжніх ребер не допускається зміщення ребра відносно прилеглих ребер або прилеглої стінки більше ніж на 2,5 мм.
Зварювання листів настилу. Стики листа настилу, поздовжні та поперечні, мають бути виконані з V-подібною обробкою кромки за допомогою автоматичного зварювання під флюсом на підкладці, що знімається.
Допускається застосовувати ручне дугове або механізоване зварювання на сталевій підкладці, що залишається, але тільки у випадках, коли зварювання не може бути виконано за П.5.
![]()
Рисунок П.4 - Мінімальна жорсткість поздовжніх ребер
Крива А приймається для всіх ребер, що не охоплені кривою В; крива В приймається для ребер, що розміщені під найбільш важкими лініями транспорту без обмеження відстані на 1,20 м від стінки головної балки; 1 – смуга руху для важкого транспорту; 2 – стінка головної або поздовжньої балок
Типи поздовжніх ребер для плит проїзду представлені на рисунку П.5.
Вимоги до точності виготовлення та зварювання надані в таблицях П.6 – П.11.
Герметичність замкнутих ребер плит має бути гарантована виготовленням і монтажем.
![]()
Рисунок П.5 - Відкриті ребра (штабові, Т-подібні, Г-подібні)
![]()
Рисунок П.6 - Замкнуті ребра (трапецієподібні, V-подібні, U-подібні)
Рекомендована товщина ребер: штабових – 12 мм - 20 мм; замкнутих – 6мм - 8 мм.
Відстань між поперечними балками приймають у межах:
для відкритих ребер – 2,5 м - 3,0 м;
для замкнутих ребер – 4,0 м - 5,0 м.
Вирізи в поперечних балках для пропускання поздовжніх ребер зображені на рисунку П.10.
Рекомендуються конструкції вузла перетину замкнутого ребра із стінкою поперечної балки, що надані на рисунку П.7.
Конструкцію з діафрагмою приймають у випадках, коли цього вимагають розрахунки стінки за П.2.2.
Шви приварки стінки поперечної балки до ребра мають переріз не менше ніж 0,4 товщини стінки. Мінімальний катет шва становить 7 мм. Кінці швів біля вільного вирізу виконуються з обробкою кромок відповідно до рисунка П.8 для утворення повного проплавлення кінця.
Шви приварки діафрагми мають катети не менше ніж 1/2 товщини діафрагми. Вирізи в стінках для пропускання штабових ребер можуть бути різної форми. Рекомендовані форми і розміри вирізів наведені на рисунку П.9 а.
Форми вирізів б, в, і г слід застосовувати за спеціального обґрунтування. Відстань 15 мм від низу ребра до верхньої кромки вирізу за можливості має бути збільшена.
![]()
Рисунок П.7 - Вузол перетину ребра зі стінкою поперечної балки
а - конструкція вузла без діафрагми; б - конструкція вузла з діафрагмою в ребрі в площині стінки поперечної балки.
висота вільної від шва зони;
d зазор між діафрагмою і настилом;
c зонаобробки кромки стінки; (рисунок П.8);
товщина стінки поперечної балки не менше ніж 12 мм;
![]()
Рисунок П.8 - Кінці швів біля вільного вирізу з обробкою кромок
- товщина стінки поперечної балки;
s - притуплення дорівнює 2 мм.
![]()
Рисунок П.9 - Форми і розміри вирізів для штабових ребер
П.10 Рекомендовані форми та розміри вирізів для Г- та Т-подібних поздовжніх ребер надані на рисунку П.10 а і в. Форми вирізів б і г слід застосовувати тільки за спеціального обґрунтування.
![]()
Рисунок П.10 - Форми і розміри вирізів для Г- та Т-подібних поздовжніх ребер
Місця визначення напружень в ортотропній плиті автопроїзду рекомендується виконувати для точок, зображених на рисунку П.11.
На рисунку П.11 наведені характерні точки, що рекомендуються для розрахунку поздовжніх ребер (точки ) і точки для розрахунку поперечних балок ).
![]()
Рисунок П.11 - Характерні точки на ортотропній плиті
С1– точка з найбільшим від'ємним моментом у ребрі. Рекомендується приймати 1/3 прогону поперечної балки;
С2– точка в місці стику поздовжнього ребра;
С3 – точка з найбільшим позитивним моментом у ребрі. Рекомендується приймати в середині прогону поздовжнього ребра між головними балками;
В1– точка з найбільшим від'ємним моментом та найбільшою поперечною силою в поперечній балці. Як правило, біля головної балки;
В2 – точка в місці стику поперечної балки;
В3 – точка з найбільшим позитивним моментом у поперечній балці. Як правило, в середині прогону балки.
Таблиця П.1 Характерні точки для розрахунків ортотропної плити
Перевірку міцності листа настилу ортотропної плити в будь-якій точці виконують за формулою
Формула П.1 -
де - нормальні напруження від сумарної дії глобальних та локальних навантажень вздовж осі х та у;
зрізні напруження від сумарної дії тлобальних та локальних навантажень;
коефіцієнт умов роботи згідно з таблицею 6.2;
коефіцієнт надійності за відповідальністю згідно з таблицею 4.1 ДБН В.2.3.22.
Перевірку міцності розтягнутої крайньої фібри поздовжнього ребра виконують за формулою
Формула П.2 -
Перевірку міцності стиснутої крайньої фібри поздовжнього ребра виконують за формулою
Формула П.3 -
Перевірку міцності стінки поздовжнього ребра ортотропної плити виконують за формулою
Формула П.4 -
Зусилля в поперечних балках ортотропної плити проїзду слід знаходити від сумарної дії глобальних та локальних навантажень прогонової будови. Всі розрахунки виконуються у лінійній постановці.
Напруження в стінці поперечної балки між вирізами для пропуску поздовжніх ребер (виступ між вирізами) від дії поперечної сили можуть бути знайдені за спрощеною процедурою.
Значення зусилля зсуву Г, прикладене до виступу стінки між вирізами ребер, знаходять за формулою
Формула П.5 -
де Q - поперечна сила в перерізі;
S - статичний момент листа настилу;
l - момент інерції поперечної балки;
2e - довжина збирання сили зсуву;
нормальні напруження в перерізі а-а від моменту ;
зрізні напруження в перерізі а-а (рисунок П.12).
![]()
Рисунок П.12 - Схема для розрахунку напружень в перерізі а-а
Фактична епюра нормальних напружень не є лінійною у зв'язку з роботою виступу як балки-стінки, але при розрахунках міцності кінцеві піки не враховуються. Нормальні напруження на гранях вирізу, знайдені за лінійною епюрою, обмежуються розрахунковою текучістю сталі стінки за формулою
Формула П.6 -
При виконанні цієї умови розрахунки витривалості в місцях вирізів (в перерізі а-а) допускається не виконувати.
Зрізні напруження в стінці обмежуються розрахунковим значенням зрізних напружень сталі стінки за формулою
Формула П.7 -
Перевірки за формулами (П.6) та (П.7) слід виконувати також для поперечних балок із штабовими ребрами.
![]()
Рисунок П.13 - Форми і розміри вирізів у стінці поперечної балки для штабових ребер
Горизонтальна сила, що діє на "зуб", має бути знайдена за формулою
Формула П.8 -
При застосуванні Г- та Т-подібних поздовжніх ребер збільшуються вирізи в стінках поперечних балок і вони мають бути перевірені на зрізання виступу за (П.6) та (П.7).
![]()
Рисунок П.14 - Форми і розміри вирізів для Г- та Т-подібних поздовжніх ребер
Горизонтальну силу, що діє на виступ стінки, знаходять за формулою (П.8). Напруження у нижньому поясі поперечної балки, знайдене від сумарної дії глобальних та локальних навантажень, має бути перевірене в передбаченні пружної роботи за формулою
Формула П.9 -
Місцеву стійкість листа настилу між поздовжніми ребрами, поздовжніх смугових ребер, звисів поясів таврових поздовжніх і поперечних ребер слід забезпечити відповідно до вимог додатка Л.
Необхідний момент інерції поперечних балок ортотропної плити може бути визначений за напруженнями, що діють у плиті за (П.10), або виходячи з граничного пружного навантаження при напруженнях стиску, що дорівнюють розрахунковій текучості за (П.11).
Формула П.10 -
Формула П.11 -
де - напруження в листі настилу плити від спільної роботи ортотропної плити з головними балками прогонової будови, що визначаються за умови пружних деформацій сталі;
приведені критичні напруження, що визначаються за таблицею Кз, де значення критичного напруження
Допускається також визначати за формулою
коефіцієнт, який визначають за таблицею П.2;
кількість поздовжніх ребер, що утримуються поперечною балкою;
L - відстань між стінками головних балок або між центрами вузлів геометрично незмінюваних поперечних в'язей;
l - відстань між поперечними балками;
момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра.
Таблиця П.2 Визначення коефіцієнта
Для стиснутої ортотропної плити, яка не сприймає місцеві навантаження, у (П.10) коефіцієнт дорівнює 2,025, що забезпечує рівність розрахункової довжини
поздовжніх ребер відстані між поперечними ребрами .
Розрахунок загальної стійкості стиснутої або стиснуто-зігнутої ортотропної плити в цілому на вигин між поперечними балками виконують за формулою
Формула П.12 -
де - напруження в листі настилу плити від спільної роботи ортотропної плити з головними балками прогонової будови;
коефіцієнт поздовжнього згину, який приймають за таблицею П.З в залежності від гнучкості
m - коефіцієнт умов роботи відповідно до таблиці 6.2;
коефіцієнт надійності за відповідальністю відповідно до таблиці 4.1 ДБН В.2.3-22.
Гнучкість слід визначати за формулою
Формула П.13 -
де розрахункова довжина поздовжніх ребер:
коефіцієнт, що знаходять за таблицею П.2 за значенням коефіцієнта
Формула -
момент інерції поперечної балки з ділянками листа настилу по 0,2 L в кожний бік від осі балки, але не більше ніж l;
коефіцієнт, дорівнює 1,0 для ортотропної плити без місцевого навантаження і призначається за таблицею П.4 для плити, що продеформована між поперечними балками від дії місцевого навантаження;
А - площа повного перерізу поздовжнього ребра;
коефіцієнт, що враховує крутильну жорсткість ребер плити;
момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра при чистому кручені.
Таблиця П.3 Значення коефіцієнта поздовжнього згину
Стиснуто-зігнуту ортотропну плиту залізничних мостів на загальну стійкість треба перевіряти за формулою (10.1), розраховуючи гнучкість за формулою (П.13) при
= 1,0.
Таблиця П.4 Визначення коефіцієнта для ортотропної плити без місцевого навантаження
Таврові поздовжні ребра стиснутої ортотропної плити нижнього пояса коробчастих головних балок при згинально-крутній формі втрати стійкості слід розраховувати за формулою (П.12), приймаючи коефіцієнт поздовжнього згину в залежності від гнучкості
Гнучкість визначається за формулою
Формула П.14 -
відстань між поперечними балками;
висота стінки ребра завтовшки ;
е - відстань від центра ваги полиці завширшки бу завтовшки у до центра ваги таврового поздовжнього ребра (рисунок П.15);
моменти інерції перерізу таврового поздовжнього ребра відносно горизонтальної осі у та вертикальної осі z відповідно;
Формула -
Формула -
Формула -
![]()
Рисунок П.15 - Таврові поздовжні ребра ортотропної плити
Для забезпечення місцевої стійкості елементів таврового перерізу поздовжнього ребра товщина полиці і стінки має задовольняти вимоги додатка К:
якщо , то поздовжнє ребро повного перерізу слід вважати двотавром, якщо = 0, – тавром;
якщо, то вимоги до товщини стінки визначають за лінійною інтерполяцією між нормами для двотавра і тавра = 0).
У залізничних прогонових будовах лист настилу ортотропної плити проїзної частини розраховують на згин, при цьому прогин листа настилу не перевіряють.
При влаштуванні колії на баласті найбільші значення згинальних моментів у листі настилу над поздовжніми ребрами визначають за формулами
Формула П.15 -
у зоні по осі прогонової будови
Формула П.16 -
де a - відстань між поздовжніми ребрами;
v - навантаження на одиницю довжини, що приймають згідно з Б.2 додатка Б.ДБН В.1.2-15.
Розрахунки стиснутих та зігнуто-стиснутих плит слід виконувати за деформованими схемами із застосуванням геометрично-нелінійних елементів та вводити недосконалості у межах допусків, таких як вигин плит з площини.
Кількісні значення вигину плити з площини приймають такими, що дорівнюють l/400.
Граничне значення напружень у плиті знаходять за деформованими схемами і обмежують значенням
Формула П.17 -
Основні рекомендовані типи розрахунків ортотропних плит виконують із застосуванням методу МСЕ, в розрахункових схемах якого використано нелінійність та недосконалість, які наводяться в таблиці П.5.
Таблиця П.5 Вимоги до типів розрахунків ортотропних плит
Таблиця П.6 Допуски напівфабрикатів
Таблиця П.7 Стиковий шов листа настилу на знімній підкладці
Таблиця П.8 Стиковий шов листа настилу на підкладці, що залишається
Таблиця П.9 Стик замкнутих ребер
Таблиця П.10 Кутові шви приварки стінки поперечної балки до ребра
Таблиця П.11 Стик ребра зі стінкою поперечної балки (без проходу у вирізі)
Таблиця П.12 Стик ребра зі стінкою поперечної балки (без проходу у вирізі)
У додатку розглянуті основні правила проектування та основи розрахунків зварних з'єднань, з'єднань на звичайних болтах, на високоміцних болтах та на пальцях.
Зварні з'єднання поділяють на три категорії в залежності від їх відповідальності відповідно до таблиці Р.1.
Таблиця Р.1 Категорії зварних з'єднань
Методи й обсяги контролю зварних з'єднань, в залежності від категорій наводяться у таблиці Р.2.
Таблиця Р.2 Методи й обсяги контролю зварних з'єднань
Дефекти, зазначені в таблиці Р.З, поділені відповідно до таблиць Р.3, Р.4 і Р.5 на поверхневі, внутрішні і дефекти геометрії.
Таблиця Р.3 Поверхневі дефекти
Таблиця Р.4 Внутрішні дефекти
Таблиця Р.5 Дефекти геометрії з'єднань
Кожна партія зварювальних матеріалів має бути перевірена зварюванням та випробуванням механічних властивостей контрольних зразків. Зразки для випробувань мають відповідати вимогам ГОСТ 6996. Після випробувань мають бути надані протоколи випробувань і висновок про можливість використання даних зварювальних матеріалів.
Перелік показників при випробуваннях зразків наведено в таблиці Р.6
Таблиця Р.6 Показники при випробуванні зразків
В и п р об у в а н н я к он т р ол ь н и х з р а з к ів
Для випробування стикових з'єднань необхідно зварити в стик дві пластини 250 мм × 700 мм при товщині 14 мм і 300 мм × 1000 мм при більшій товщині (рисунок Р.1). Із пластини вирізати зразки для виконання ряду випробувань.
![]()
Рисунок Р.1 - Рекомендована схема вирізування зразків зі стикового з'єднання
1, 2, 3, 4, 5 – лінії заміру твердості
Зразки для випробувань слід вирізати із пластини (при малій товщині) механічним шляхом або за допомогою газокисневого різання. Відстань від газового різа до контуру зразка для виключення теплового впливу на зразок має становити не менше ніж 8 мм для товщини прокату до 14 мм і 16 мм для товщини 25 мм і 25 мм для товщини 50 мм.
На макрошліфах, крім твердості, оцінюється форма швів і глибина проплавлення. Мінімальна величина проплавлення для таврових кутових і напусткових з'єднань має бути не менше ніж 1,5 мм.
Зразки мають бути заварені на тих же режимах і в тих же положеннях, як і в основній конструкції.
Основні типи зразків для випробування надані в таблиці Р.7
Таблиця Р.7 Типи зразків для випробування
У кресленнях KM має бути надана інформація про:
розміри та форму швів зварювання і способи зварювання;
необхідність механічної обробки зварних з'єднань;
відповідальність швів (віднесення швів до певних категорій);
форми кромок перед зварюванням;
зварювальні матеріали (можуть не надаватися в кресленнях KM, а бути погодженими за пропозиціями заводу або будівельної організації).
Механічні показники металу шва такі, як напруження текучості, тимчасовий опір, відносне видовження при розриві та мінімальне значення ударної міцності металу шва мають дорівнювати або бути більшими за показники основного металу.
Механічні характеристики металу швів наведено в таблицях Г.8 – Г.10. Твердість металу швів обмежена 350 одиницями за шкалою Вікерса (HV).
Для кутових швів з катетом 5-7 мм твердість допускається 400 одиниць. Розрахункові опори зварних з'єднань надані в таблицях Г.8 – Г.10.
Кутові шви застосовуються у випадку, коли ухил з'єднувальних частин знаходиться у межах від 60° до 120°.
Ухили можуть бути меншими за 60° або більшими за 120°, але при цьому слід виконувати обробку кромки під зварювання.
Кінці кутових швів мають бути або замкнутими, або повністю переплавленими на певній довжині.
Не допускається в основних конструкціях мостів використання переривчастих кутових та однобічних кутових швів у відкритих конструкціях (на відміну від замкнутих).
Переріз кутових швів має відповідати параметрам, наведеним на рисунку Р.2.
![]()
Рисунок Р.2 - Переріз кутових швів
За умови відпрацьованої технології зварювання величина проплавлення може бути врахована за схемою, що надається на рисунку Р.3.
![]()
Рисунок Р.3 - Величина проплавлення
З ' єд н а н н я з п о вн и м п р о п л а вл е н н я м
Стикові шви мають забезпечувати повне проплавлення кромок листів (рисунок Р.4б), що стикуються. За відповідного обґрунтування допускається накладати не повні стикові шви з обробкою кромок, як показано на рисунку Р.4а.
![]()
Рисунок Р.4 - Стикові шви з обробкою кромок
Геометрія Т-подібного з'єднання з повним проплавленням надана на рисунку P.5. Зона с має бути проплавленою.
![]()
Рисунок Р.5 - Геометрія Т-подібного з'єднання з повним проплавленням
З ' єд н а н н я з ч а с тк о в и м п р о п л а вл е н н я м
Розміри швів зварювання Т-подібного рівноміцного з'єднання з частковим проплавленням (рисунок Р.6) забезпечується умовою , а розмір с має бути меншим з двох величин: 3 мм або
![]()
Рисунок Р.6 - Шви зварювання Т-подібного рівноміцного з'єднання з частковим проплавленням
За умови, коли не потрібна рівноміцність шва з'єднання, допускається для Т-подібного з'єднання збільшувати розмір с.
З ' єд н а н н я з н а п у с к о м л и с т і в
З'єднання листів із напуском з обох боків слід виконувати, як показано на рисунку Р.7а. З'єднання з одним швом, як на рисунку Р.7б, допускається застосовувати за умови герметизації протилежного відкритого боку з'єднання.
![]()
Рисунок Р.7 - З'єднання листів із напуском
Розміри швів зварювання можуть бути меншими за товщину елементів, що зварюються (рисунок Р.8).
![]()
Рисунок Р.8 - Розміри швів зварювання
Розрахункова висота перерізу зварних стикових швів приймається:
для деталей, що зварюються з повним проплавленням;
для деталей, що зварюються з неповним проплавленням.
Розрахункова висота перерізу зварних кутових швів приймається:
для металу межі сплавлення,
де найменша з товщин деталей, що зварюються;
найменша товщина перерізу стикового шва при зварюванні деталей з неповним проплавленням;
найменший із катетів кутового шва;
коефіцієнти розрахункових перерізів кутових швів (таблиця Р.8).
Таблиця Р.8 Коефіцієнти розрахункових перерізів кутових швів
Розрахунок міцності зварних стикових з'єднань виконується:
при зварюванні деталей зі сталей різного рівня міцності, а також при зварюванні матеріалами, для яких (у цих випадках має бути зазначене в проекті);
за наявності викружок або послаблень у зоні стику, якщо
Формула -
де lw - повна довжина стикового шва;
b i t - ширина та товщина деталей, що з'єднуються;
Аw,n і А - площа нетто послабленого (наприклад, отворами) перерізу стикового шва і площа брутто (або нетто) перерізу деталей, що з'єднуються у зоні стику, відповідно.
Розрахунок міцності зварних стикових з'єднань виконують за формулами
Формула Р.1 -
Формула Р.2 -
де - нормальні і дотичні напруження в будь-якій точці зварного шва відповідно;
розрахункові опори зварного шва текучості та зрізу відповідно.
Значення приймають відповідно до додатка Г, таблиця Г.7.
Шви зварювання стіпок та інших елементів, що зазнають впливу нормальних напружень у двох площинах та зрізу, слід виконувати за формулою (7.20), приймаючи , а коефіцієнт у=1,0.
Формула Р.3 -
Міцність кутових швів зварювання може бути оцінена за формулою
де - номінальне значення тимчасового опору металу шва;
коефіцієнт надійності за матеріалом шва;
коєфіцієнт розрахункових перерізів кутових швів визначається за таблицею Р.8;
нормальні напруження, що діють перпендикулярно до перерізу шва;
дотичні напруження в площині перерізу шва, що діють перпендикулярно до напряму шва;
дотичні напруження в площині перерізу шва, що діють вздовж напряму шва.
Познаки напружень, що діють у розрахунковому перерізі кутового шва, надані на рисунку Р.9.
![]()
Рисунок Р.9 - Напруження у перерізі кутового шва
Міцність кутових швів перевіряється за спрощеною процедурою – на умовний зріз за двома перерізами (рисунок Р.10):
Формула Р.4 -
переріз в мусці сплавленя з основним металом 0-2
Формула Р.5 -
![]()
Рисунок Р.10 - Розрахункові перерізи для розрахунків кутового зварного шва
За відсутності інформації про глибину проплавлення розміри перерізів 0- 1 та 0-2 приймаються від зовнішньої поверхні основного металу до поверхні зварювання.
Зварні шви, що з'єднують окремі листові деталі перерізу складених суцільностінчастих стиснутих елементів, слід розраховувати на умовну поперечну силу, прийняту постійною по всій довжині елемента і яку визначають за формулою
Формула Р.6 -
де W - момент опору перерізу елемента брутто в площині, що перевіряється (послаблення листових деталей перфораціями допускається не враховувати);
l - довжина складеного елемента;
Ф - коефіцієнт поздовжнього згину при розрахунку стійкості елемента в площині, що перевіряється.
Ті ж самі зварні шви в стиснуто-зігнутих складених елементах розраховуються на поперечну силу , що дорівнює сумі поперечних сил – умовної визначуваної за формулою (Р.6), і фактичної.
Якщо в перерізі складеного елемента існують дві і більше паралельно розташовані листові деталі, то прикріплення кожної з них розраховують на поперечну , яка визначається за формулою
Формула Р.7 -
де ti - товщина листової деталі, що прикріплюється;
n - число паралельно розташованих листових деталей.
При прикріпленні до вузлів головних ферм складених суцільностінчастих елементів, окремі частини перерізу яких безпосередньо не прикріплюються до вузлових фасонок, зварні шви приєднання неприкріплюваної частини перерізу до прикріплюваної треба розраховувати на передачу зусилля, що припадає на неї, приймаючи коефіцієнти умов роботи такими, що дорівнюють:
m = 0,8 – при відношенні площі прикріплюваної частини перерізу до всієї площі перерізу елемента менше 0,6;
m=0.9 - при відношені понад 0,6 і до 0,8;
m=1,0 - при відношені понад 0,8;
Розрахункова довжина зварного шва приймається такою, що дорівнює довжині перекриття елемента вузловою фасонкою ферми.
Геометричні параметри зварних швів залежать від різновиду зварки, положення та режимів зварювання. Якщо при проектуванні конструкції існує можливість вимірювання перерізу швів на зразках і технологічні режими зварювання відпрацьовані, тоді для розрахунків приймають фактичні розміри швів з урахуванням проплавлення. У всіх інших випадках розрахунки слід виконувати з використанням вимог Р.1.2.
Механічна обробка зварних з'єднань та відповідних зон у місцях змінного перерізу має забезпечувати отримання плавних переходів від металу шва до основного металу для зменшення концентраторів напруження і підвищення витривалості конструкції. При цьому обробку слід виконувати без надмірного послаблення перерізу на мінімальну глибину, необхідну для отримання чистої поверхні (номінально на глибину до 1 мм). На обробленій поверхні не має бути рисок, видимих неозброєним оком. Напрям зачищення має збігатися з напрямом найбільших розтягу-вальних зусиль.
При механічній обробці зварних з'єднань послаблення перерізу по товщині прокату, впоперек і вздовж зусилля в елементі не повинно перевищувати 1 мм при товщині прокату до 25 мм і 4 % товщини для прокату завтовшки більше 25 мм.
Механічну обробку для стикових швів не виконують за дотримання наступних умов: – геометричні розміри швів відповідають вимогам ГОСТ 8713, ГОСТ 11533 (автоматичне зварювання під флюсом), ГОСТ 14771, ГОСТ 23518 (механізоване зварювання в захисних газах), ГОСТ 5264, ГОСТІ 1534 (ручне дугове зварювання);
шви мають посилення не більше ніж 3 мм;
шви мають плавні переходи від шва до основного металу;
шви мають гладку поверхню або лускоподібну фактуру поверхні.
Отвори в елементах конструкцій із болтовими з'єднаннями мають бути утворені свердлінням або лазерним різанням. Лазерне різання виконується для товщини металу до 20 мм і діаметрів отворів від 12 мм. Допускається утворювати отвори діаметром більше ніж 50 мм за допомогою термічного різання з обов'язковим подальшим механічним розточуванням.
Отвори, що утворені свердлінням, мають бути циліндричної форми.
Шорсткість поверхні має відповідати 40... 80.
Для заповнених болтами отворів фаски на кромках знімати не потрібно.
Для вільних отворів слід знімати фаску 2 мм × 2 мм.
Для елементів мостових споруд застосовуються болти підвищеної і нормальної точності, що відповідають класам А і В. Болти грубої точності (клас С) можуть застосовуватися тільки для допоміжних конструкцій.
Для болтів підвищеної точності (класу А) діаметр отвору має дорівнювати діаметру болтів з відхилами, наведеними в таблиці Р.9.
Для болтів нормальної точності (класу В) номінальний діаметр отвору має бути більшим за діаметр болта на 1 мм з відхилами, наведеними у таблиці Р.10.
Для з'єднань без контрольованого натягу болтів слід застосовувати як звичайні метизи згідно з Г.8, так і високоміцні згідно з Г.9 додатка Г.
Таблиця Р.9 Допустимі відхили діаметрів отворів для болтів підвищеної точності
Таблиця Р.10 Допустимі відхили діаметрів отворів для болтів нормальної точності
Розрахункове зусилля , яке сприймається одним болтом, визначається за формулам
Формула Р.8 -
Формула Р.9 -
Формула Р.10 -
де розрахункові опори болтових з'єднань зрізу, зминанню і розтягу (таблиця Р.13);
d - діаметр стержня болта;
площа перерізу болта нетто; для болтів із метричною нарізкою значення приймається згідно з ГОСТ 1759.4 (площі наведено в таблиці Г.11 додатка Г);
найменша сумарна товщина елементів, що зминаються, в одному напрямку;
число розрахункових зрізів одного болта;
коефіцієнт умов роботи з'єднання (таблиця Р.11).
Таблиця Р.11 Значення коефіцієнта умов роботи з'єднання
Число болтів n у з'єднанні при дії поздовжньої сили N, що проходить через центр ваги з'єднання, визначається за формулою
Формула Р.11 -
де - найменше із значень розрахункового зусилля для одного болта, що обчислені за формулами (Р.8), (Р.9) та (Р.10);
коефіцієнти умов роботи (таблиця Р.12).
Таблиця Р.12 Значення коефіцієнта умов роботи
При дії в площині з'єднання згинального моменту розподіл зусиль на болти слід приймати пропорційно відстані від центра ваги з'єднання до болта, що розглядається.
Болти, що працюють на зріз від одночасної дії поздовжньої сили і моменту, слід перевіряти на зусилля, що визначається як рівнодійна зусиль, знайдених окремо від поздовжньої сили і моменту.
Болти, що працюють одночасно на зріз і розтяг, перевіряються окремо на зріз і окремо на розтяг.
Розрахункові опори болтових з'єднань зрізу, зминанню і розтягу визначаються за формулами, наведеними в таблиці Р.13.
Таблиця Р.13 Формули розрахункових опорів болтових з'єднань
Болти, що з'єднують стінки і пояси складених балок, розраховуються за формулами
за відсутності місцевого тиску
Формула Р.12 -
при впливі на пояс місцевого тиску q
Формула Р.13 -
де а - крок поясних болтів;
найменше із значень розрахункового зусилля для одного болта, що обчислені за формулами (Р.8), (Р.9);
S - статичний момент брутто пояса балки відносно нейтральної осі;
l - момент інерції перерізу брутто балки відносно нейтральної осі.
Розрахунковий опір фундаментних болтів розтягу знаходять за формулою
Формула Р.14 -
Розрахункове зусилля , яке сприймається кожною поверхнею тертя з'єднуваних елементів, стягнутих одним високоміцним болтом (одним болтоконтактом), визначають за формулою
Формула Р.15 -
де Р - зусилля натягу високоміцного болта;
коефіцієнт тертя, прийнятий за таблицею Р.14;
коефіцієнт надійності, що приймається за таблицею Р.15.
Таблиця Р.14 Значення коефіцієнта тертя
Таблиця Р.15 Значення коефіцієнта надійності
Зусилля натягу Р високоміцного болта визначається за формулою
Формула Р.16 -
де - розрахунковий опір високоміцного болта розтягу.
Характеристичне значення тимчасового опору високоміцного болта знаходять відповідно до додатка Г. Для болтів згідно з ГОСТ 22356 =1100 МПа;
=0,95 - коефіцієнтумов роботи високоміцних болтів при їх натягу з контролем крутногомоменту.
Застосування інших способів обробки контактних поверхонь (наприклад, фарбування) допускається за умови отримання коефіцієнта тертя у результаті випробувань зразків з обов'язковим врахуванням ефекту повзучості з'єднань під навантаженням. Коефіцієнт надійності знаходять за статистичною обробкою даних випробувань і він має бути не менше ніж 1,25.
Число n високоміцних болтів у з'єднанні при дії поздовжньої сили N, яка проходить через центр ваги з'єднання, визначається за формулою
Формула Р.17 -
де - розрахункове зусилля на один болтоконтакт, визначуване за формулою (Р.15);
число контактних поверхонь у з'єднанні.
При дії в площині з'єднання згинального моменту або поздовжньої сили зі згинальним моментом зусилля, яке припадає на високоміцний болт, слід визначати відповідно до вказівок із розподілу зусиль у з'єднанні із звичайними болтами.
Високоміцні болти, що з'єднують стінки і пояси складених балок, розраховують за формулами:
за відсутності місцевого тиску
Формула Р.18 -
при дії на пояс місцевого тиску q
Формула Р.19 -
де а - крок поясних болтів;
число контактів у з'єднанні;
розрахункове зусилля на один болтоконтакт.
У випадку, коли спільна робота проїзної частини і поясів головних ферм забезпечується спеціальними горизонтальними діафрагмами, розрахунок прикріплення поздовжніх балок до поперечних слід виконувати на поперечну силу і момент з урахуванням вимог 15.2.4; при цьому зусилля в болтах, що прикріплюють вертикальні кутники до стінки поперечної балки, необхідно визначати, як для фланцевих з'єднань.
Розрахунок болтових і фрикційних з'єднань прикріплень балок проїзної частини прогонових будов із решітчастими головними фермами допускається виконувати тільки на поперечну силу, вводячи додаткові коефіцієнти умов роботи згідно з таблицею Р.16.
Таблиця Р.16 Коефіцієнт умов роботи mb
Розрахунок міцності стикових накладок розтягнутих елементів ферм і поясів суцільних балок виконується з введенням коефіцієнта умов роботи mg= 0,9 для накладок.
Листи вузлових фасонок слід перевіряти на міцність прикріплення розтягнутих і стиснутих елементів по контуру, що з'єднує центри отворів периферійних болтів прикріплення зазначених елементів, за формулою
Формула Р.20 -
де N - поздовжиє зусилля в елементі;
t - товщина вузлової фасонки;
li - довжинай-ї ділянки контуру вузлової фасонки між кромками отворів;
аi - кут між напрямком i-ї ділянки контуру і віссю елемента ( /2), рад.
Для елементів, послаблених отворами під звичайні болти, при розрахунках міцності і витривалості слід приймати площі перерізу нетто. При розрахунках стійкості і жорсткості – площі перерізу брутто.
З'єднання на пальцях є шарнірним. Таке з'єднання допускає повороти під навантаженням навколо осі пальця і працює при цьому в межах пружності. У випадку, коли повороти при експлуатації не передбачені, розрахунки слід вести як для одноболтового з'єднання.
Основні елементи з'єднання: палець; провушини.
К о н с тр у к т и в н і в и мо г и
Провушини мають постійну товщину без підсилення біля отворів. Допускається проектування провушин із накладними листами біля отворів за умови рівноміцності швів зварювання підсилення та герметизації щілин між листами підсилення.
Товщина t провушин має бути не менше ніж 1/8 її ширини w, не менше ніж 12 мм і не більше ніж 50 мм. При більшій товщині провушини її напружений стан слід досліджувати на скінченно елементних моделях.
Переріз нетто Anetto, що проходить через центр отвору, перевищує регулярний переріз Ab на 35 %.
Переріз по осі отвору в передній частині провушини Af має бути не менше ніж 75 % перерізу Ab.
Радіус r переходу між головкою і тілом провушини має бути не менше ніж ширина w.
Провушини, як правило, мають бути симетричними відносно центральної осі. Слід забезпечити фіксацію пальця від переміщень вздовж осі пальця.
![]()
Рисунок Р.11 - Форма провушини
К о н с тр у ю ва н н я п р о в у ш и н
При наперед заданих товщині провушини, діаметра отвору і діючого зусилля знаходять невідомі параметри провушини а та b (рисунок Р.12).
![]()
Рисунок Р.12 - Схема провушини
а (відстань вздовж зусилля) та b (відстань поперек зусилля) визначаються за формулами:
Формула Р.21 -
Формула Р.22 -
Якщо геометричні параметри провушини відповідають показаним на рисунку Р.13, то за наступними формулами визначаються товщина і діаметр отвору:
Формула Р.23 -
Формула Р.24 -
де - розрахункове зусилля;
коефіцієнт надійності для з'єднання на пальцях, що дорівнює:
1,25 - для граничного стану за міцністю;
1,1 - для граничного експлуатаційного стану;
а - відстань вздовж зусилля;
b - відстань поперек зусилля.
![]()
Рисунок Р.13 - Схема провушини
![]()
Рисунок Р.14 - Основні познаки для розрахунку провушин
Розрахунки з'єднань на пальцях рекомендується виконувати відповідно до таблиці Р.17.
Таблиця Р.17 Розрахунки з'єднань на пальцях
С.1.1 Розтягнуті сталеві елементи, зазначені у додатку, застосовуються для наступних елементів мостів:
підвіси аркових та висячих мостів;
несні кабелі підвісних мостів;
елементи для вітрових розтяжок мостів;
розтягнуті елементи для створення попереднього напруження в сталевих конструкціях мостів;
розтягнуті елементи для з'єднання елементів мосту між собою;
розтягнуті елементи для нежорсткого з'єднання балок жорсткості з опорами.
С.1.2 Розтягнуті елементи поділяються на три групи, наведені в таблиці С.1.
С.1.3 Типи анкерів для виробів групи В та С:
анкери з металевим або клейовим заповненням;
анкери з цементним заповненням;
анкери з затискними пристроями;
анкери пучків зафіксовані за допомогою клинів, холодної деформації головок дротів та гайок на стержнях.
С.2.1 Канатні розтягнуті елементи мають бути запроектованими за двома граничними станами
Таблиця С.1 Групи розтягнутих елементів
Перевірку міцності виконують за формулою
Формула С.1 -
де - розрахункова найбільша сила в канатному елементі;
граничне розрахункове значення олору канатного елемента.
Формула С.2 -
де - характеристичне значення розривного зусилля канатного елемента з анкерами (приймається за даними заводу-виробника);
m - коефіцієнт умов роботи згідно з таблицею 6.2.
mk - коефіцієнт умов роботи канатного елемента знаходять за формулою
Формула -
де m1=0,8 - коефіцієнт умов роботи для несних канатних елементів мостів;
m2=1,0 - коефіцієнт умов роботи для канатів без перетинання;
m2=0,9- коефіцієнт умов роботи для канатів, що перегинаються на сідлі, в сепараторі або в стяжці;
коефіцієнт надійності за відповідальністю згідно з таблицею 4.1 ДБН В.2.3-22;
=1,6 - коефіцієнт надійності канату згідно 3 таблицею 6.2.
Розрахункові коефіцієнти для розрахунків міцності канатів наведені в таблиці С.2
Таблиця C.2 Коефіцієнти для розрахунку міцності канатів
За відсутності даних заводу-виробника про характеристичне значення розривного зусилля канатного елемента з анкерами, це значення може бути знайдено за формулою
Формула С.3 -
де - мінімальне розривне зусилля канату в цілому;
S - коефіцієнт зменшення несної здатності за рахунок анкерів (таблиця С.3).
Таблиця С.3 Значення коефіцієнта зменшення несної здатності за рахунок анкерів
Формула С.4 -
де К - коефіцієнт мінімального розривного зусилля і приймається відповідно до таблиць С.9 та С.10;
Rr - мінімальне розривне напруження дротів канату, Н/мм2.
Перегинання канатів допускається виконувати за радіусом R, більшим або таким, що дорівнює 30 діаметрам канату , та більшим ніж 400 діаметрів дроту. Граничні бокові напруження на спіральні мостові та замкові спіральні канати (якщо немає інших даних) приймаються відповідно до таблиці С.4
Таблиця С.4 Граничні бокові напруження на канати
О б м е ж е н н я д е ф ор м а ц ій а б о в і бр а ц і й
Надмірні деформації і коливання можуть викликати зміни в жорсткості системи, у попередньому напруженні елементів та в опорі зсуву на стяжних пристроях (сідлах).
У м ов и п ру ж н ої ро б о т и
Пружна робота канатного елемента на всіх експлуатаційних етапах навантаження має зберігатися. Робота канату вважається пружною, якщо нелінійна складова становить менше ніж 5 %. Обмеження напружень у канаті від характеристичних навантажень виконується за умови:
витримування напруження в пружному стані під час спорудження та при експлуатації;
витримування обмеження в подовженнях для запобігання утворенню тріщин у захисних оболонках, наповненнях оболонок тощо;
граничного значення напружень за формулою
Формула С.5 -
де Аm - площа металевого перерізу.
Обмеження робиться для стадії монтажу (таблиця С.5.1) та для стадії експлуатації (таблиця С.5.2).
Таблиця С.5.1 Обмеження напружень для стадії спорудження
Таблиця С.5.2 Обмеження напружень для стадії експлуатації
Модуль пружності канатів слід приймати за сертифікатами виробника. Для канатів групи В, тобто для спіральних канатів, модуль пружності є змінним і залежить від кількості початкових навантажень і від величини навантаження. Виробник має визначати модуль деформації після стабілізації властивостей канату.
Для попередніх розрахунків значення модуля пружності знаходять за даними таблиці С.6.
Таблиця С.6 Значення модуля пружності EQ
За відсутності більш точних розрахунків розміри сідла мають бути такими, як надано на рисунку С.1.
![]()
Рисунок С.1 - Конфігурація сідла
L2 - довжина канату на контакті з сідлом від найбільш несприятливої комбінації навантажень, включаючи ефект провисання канатів;
r1 -радіуссідла, який, як правило, має бути не менше ніж 30 діаметрів канату, або 400 діаметрів. дротів канату;
d' - діаметр відбитка для оцінювання напружень на контакті канату з сідлом.
Радіус сідла може бути зменшений до 20 діаметрів канату в разі застосування покриття канату м'яким металом або цинком завтовшки не менше ніж 1 мм.
Менші діаметри можуть бути прийняті в разі застосування спіральних канатів і якщо така можливість підтверджується результатами тестів.
Просування канатів на сідлі не допускається.
Розрахунок витривалості канатних елементів слід виконувати відповідно до додатка М. Розрахунок витривалості канатних елементів слід виконувати, приймаючи категорію деталі (поріг витривалості при 2 млн. циклів) відповідно до таблиці С.7.
Таблиця С.7 Категорія деталі при розрахунку витривалості канатних елементів
Захист від корозії має забезпечити довговічність канатних елементів на строк не менше ніж 100 років без заміни.
Протягом повного строку експлуатації слід підтримувати відповідний стан канатного елемента за рахунок дрібних ремонтів.
Таблиця С.8 Продукція групи А
Таблиця С.9 Продукція групи В
Таблиця С.10 Продукція групи В
Таблиця С.11 Продукція групи В
Таблиця С.12 Продукція групи С
Таблиця С.13 Продукція групи С
У тексті чинного додатка використовуються наступні терміни та визначення.
Кабель (cable) – розтягнутий елемент, що включає один чи більше канатних елементів. Дроти, пасма або канати, що складають кабель, можуть бути об'єднані або розділені спеціальними пристроями по довжині.
Дріт (wire) – індивідуальне сталеве волокно круглого або Z-подібного перерізу з розміром від 3 мм до 8 мм. Висока міцність дроту досягається холодним волочінням або холодною протяжкою. Дроти заповнення проміжків можуть мати діаметр менший за 3 мм.
Канат (strand) – універсальний термін, що містить у собі ряд інших визначень: пасмо, пучок тощо.
Спіральний канат-пасмо (spiral strand) – канат із малою кількістю дротів, що лежать по спіралі навколо прямого дроту; як правило, з малою кількістю дротів, що лежать по спіралі, семи-або 19-дротової конфігурації.
Спіральний мостовий канат (spiral bridge strand) – канат із великою кількістю дротів, що лежать по спіралі навколо центрального прямого дроту, як правило, не менше 3 шарів, із наступними шарам зустрічних напрямків (але не обов'язково).
Замковий спіральний канат (locked coil strand) – схожий на спіральні мостові канати, але дроти зовнішнього шару (шарів) Z-подібної форми.
Канати з паралельних дротів (parallel wire strand) – пучок прямих дротів, що лежать паралельно один до одного і поєднані разом в єдиний елемент.
Кабелі з паралельних пучків (parallel strand cable) – поєднані разом прямі пучки, як правило, одного діаметра або зібрані разом, або розділені з постійними проміжками за рахунок пристроїв, що їх розділяють.
Дротовий трос (wire rope) – зібрані разом спіральні пасма, що розташовані по спіралі навколо сталевого або волоконного сердечника, як правило, із звиванням у зустрічних напрямках верхнього шару дротів. Дротові троси з волоконним сердечником не слід застосовувати для постійних конструкцій мостів.
Анкерний пристрій (anchorage) – пристрій включає всі компоненти і матеріали типу анкерів, опорних плит, штифтів, різьбових шпильок тощо, які потрібні для передачі зусиль із канатного елемента на балку, пілон або інші елементи мосту.
Анкер (socket) – постійний замковий елемент на кінцях канату для передачі зусиль з канату на іншу частину анкерного пристрою. Анкер може бути встановлений заздалегідь у постійне положення (для спіральних канатів і канатів із паралельних дротів) або встановлюватися на монтажі (для пучків із паралельних дротів або пасом).
Матеріал заповнення анкера (socket filler material) – матеріал, що вводиться в рідкому стані в порожнину анкерного стакана для фіксації дротів та герметизації в анкері.
Стяжка (clamp) – пристрій, що охоплює канат через визначені інтервали для утримання форми поперечного перерізу, або для передачі поперечних зусиль на канат (пучок).
Сідло (saddle) – компонент, що являє собою місце (ложе) для канатів, як правило, наскрізне, що з'єднане з елементом мосту (пілоном, стояном) і дозволяє перегинати канати, змінюючи їх напрям, і передаючи невеликі контактні поперечні напруження на канати.
Сідло-сепаратор (splay saddle) – сідло, що дозволяє розділяти окремі канати (пасма).
Стяжка-сепаратор (splay clamp) – те саме, що сідло-сепаратор, але не приєднане до конструкції мосту і вільно висить на канатах.
Демпфер (damper) – пристрій на канатному елементі для відбору енергії коливань.
Оболонка (sheath) – металева чи пластмасова, що вкриває поверхню канатного елемента для його захисту від корозії та пошкоджень.
Коефіцієнт суцільності (fill factor f) – відношення суми номінальної площі металевого перерізу всіх дротів до площі канату брутто, включаючи порожнини та оболонку, якщо вона існує.
Коефіцієнт спіральності (spinning loss factor k) – редукційний коефіцієнт для визначення коефіцієнта К.
Коефіцієнт розривного зусилля (breaking force factor К) – емпіричний коефіцієнт, що використовується для визначення мінімального розривного зусилля канату, яке оцінюється за формулою
Формула -
де f - коефіцієнт суцільності;
k - коефіцієнт спіральності (надається виробником).
Т.1 Перелік опорних частин:
тангенціально-точкові опорні частини;
тангенціально-лінійні опорні частини;
циліндричні опорні частини;
вертикально-рухома опорна частина.
Додаток не охоплює наступні типи опорних частин:
опорні частини, які передають дію моменту як основну функцію;
опорні частини, що сприймають відрив;
опорні частини розвідних мостів;
Основні типи конструкції опорних частин надані в таблицях Т.1.1 – Т.1.8.
Таблиця Т.1.1 Пружні опорні частини (ПОЧ)
Таблиця Т.1.2 Стаканні опорні частини (СОЧ)
Таблиця Т.1.3 Сферичні опорні частини (СФЧ)
Таблиця Т.1.4 Тангенціально-точкові опорні частини (ТТОЧ)
Таблиця Т.1.5 Тангенціально-лінійні опорні частини (ТЛОЧ)
Таблиця Т.1.6 Коткові опорні частини (КОЧ)
Таблиця Т.1.7 Циліндричні опорні частини (ЦОЧ)
Таблиця Т.1.8 Вертикально рухомі опорні частини (ВРОЧ)
Напрям X в таблицях Т.1.1 - Т.1.8 – це напрям основного переміщення прогонової будови.
1. Схема розташування опорних частин по фасаду та в плані з позначенням напрямів та величин переміщень. Таблиця установочних температур.
2. Таблиця монтажних марок опорних частин із наданням інформації про найбільші та найменші розрахункові реакції та реакції від характеристичних навантажень.
3. Схеми приєднання опорних частин до опори та прогонової будови (три проекції). Специфікація елементів та матеріалів приєднання.
1. Анкерування (закріплення) опорних частин до опор та прогонових будов слід виконувати за розрахунками 1 групи граничних станів. Тертя, що виникає на контакті опорної частини з опорами та прогоновими будовами, має бути враховане, крім вказаного в 3.
Формула Т.1 -
де - розрахункове значення сили зсуву, що діє на опорну частину
Формула Т.2 -
коефіцієнт надійності за відповідальністю;
мінімальне розрахункове значення опорної реакції;
розрахункове значення опору деталей анкерування опорної частини;
коефіцієнт тертя на контакті з опорною частиною;
значення коефіцієнтів надійності тертя може бути прийнято:
1,2 - на контакті сталі по бетону;
2 - на контакті сталі по сталі.
Таблиця Т.3.1 Характеристичні значення коефіцієнтів тертя
2. При динамічних навантаженнях мінімальне значення слід знаходити з врахуванням всіх можливих динамічних варіацій руху.
3. Для залізничних мостів та для мостів, розташованих у сейсмічних зонах, слід приймати = 0.
4. У випадку, коли анкерні болти або інші пристрої фіксують опорну частину проти будь-якого горизонтального переміщення, вони можуть бути розраховані лише на частину горизонтальної сили, тобто тертя може бути враховане. У разі, коли анкерні болти поміщені в отвори, що мають люфт, вони мають бути розраховані на повне горизонтальне зусилля .
Слід брати до уваги, що нерухомі опорні частини мають можливість переміщень до 2 мм. Такі переміщення не мають враховуватися, якщо вони покращують проектну ситуацію.
Якщо горизонтальну силу стримує більше ніж одна опорна частина, то можливе переміщення 2 мм повинно братися до уваги при розподілі зусиль між опорними частинами.
При виборі опорних частин слід враховувати похибки, які можуть виникнути при установці опорної частини за температурою.
Похибки в оцінці температури враховують за формулами
Формула Т.3 -
Формула Т.4 -
де - температура установки опорної частини;
похибка в оцінці температури під час установки опорної частини.
Якщо немає іншої інформації, то похибки , можуть бути прийняті за таблицею Т.5.1.
Таблиця Т.5.1 Значення температурної похибки
Розрахунковий розмах температур , який приймається для оцінки переміщень опорної частини, слід знаходити за формулою
Формула Т.5 -
де - характеристичне значення розмаху температур слід знаходити за формулою
Формула Т.6 -
найбільші та найменші характеристичні значення температур відповідно до 22 ДБН В.1.2-15;
додаток на безпеку = 5 С;
похибка відповідно до таблиці Т.5.1.
При визначенні горизонтальних реакцій на опори, де встановлені коткові або опорні ковзні частини, слід знаходити несприятливий та сприятливий коефіцієнти тертя відповідно до 24 ДБН В.1.2-15.
Значення коефіцієнтів тертя або модуль пружності (для пружного матеріалу) слід приймати за даними виробника опорних частин.
При розрахунках опорних частин із контактними поверхнями, що зминаються, слід користуватися формулою
Формула Т.7 -
де - розрахункове значення вертикальної реакції при найбільш несприятливій ситуації навантаження;
граничне значення вертикальної сили на опорну частину.
При розрахунках напружень на контакті циліндра з площиною слід застосовувати формулу
Формула Т.8 -
де - розрахункове значення опору при діаметральному стиску (таблиця 5.1);
m - коефіцієнт умов роботи (таблиця 6.2);
коефіцієнт надійності (таблиця 4.1 ДБН В.2.3-22).
При розрахунках напружень на контакті сфери з площиною допускається користуватися формулою
Формула Т.9 -
Ru - розрахунковий тимчасовий опір;
Е - модуль пружності матеріалу контактних поверхонь;
m - коефіцієнт умов роботи;
коефіцієнт надійності за відповідальністю.
Розрахунки опорних провушин (з'єднань з одним фіксуючим пальцем) мають бути прийняті відповідно до розрахунків, наведених в додатку Р.
Вибір опорних частин рекомендується виконувати, користуючись формою таблиць Т.8.1 та Т.8.2.
реакція та переміщення по вертикалі;
реакція та переміщення вздовж осі х;
реакція та переміщення вздовж осі у;
момент та кут повороту навколо осі z;
момент та кут повороту навколо осі х;
момент та куг повороту навколо осі у.
Таблиця Т.8.2 Переміщення
Опорні частини мають бути з одного боку приєднані до прогонових будов, а з іншого боку до опор. Переміщення опорних частин відносно прогонових будов та опор не допускаються.
Як правило, опорні частини встановлюються на підферменики, підняті над рівнем опор площадки. Допускається при забезпеченні нормальної експлуатації опорних частин підферменики не влаштовувати.
Приєднання опорної частини до прогонової будови слід виконувати на болтах, що дозволяє демонтувати або виконати її заміну в майбутньому. Між верхнім балансиром і прогоновою будовою слід встановлювати клинові прокладки, що виставляють верхній балансир у горизонтальне положення. Проміжки між ОЧ і клиновими прокладками та клиновими прокладками і прогоновою будовою мають бути загерметизовані. Рекомендується заповнювати проміжки полімерним компаундом із складом за таблицею Т.9.1, що має консистенцію густої сметани.
Таблиця Т.9.1 Склад полімерного компаунду
Установку ОЧ на опору слід виконувати (як правило, після приєднання до прогонової будови) на шар розчину 20 мм – 30 мм.
Нижній балансир опорної частини слід виставити паралельно з верхнім балансиром. Непаралельність між балансирами – не більше 1,5 мм/м. Відхилення нижнього балансиру від горизонтального положення – не більше 2 мм/м. У цьому положенні нижній балансир ОЧ має бути зафіксований і утримуватися, поки розчин підливки не набере потрібної міцності.
До укладання розчину поверхня підферменика має бути очищена і вільна від льоду та олії. Перед підливанням розчину навколо нижнього балансиру слід встановити збірно-розбірну рамку, вищу за шар підливки.
У якості розчину підливки слід застосовувати водно-цементні саморозширюючі суміші з міцністю на 25 % більші ніж розрахунковий середній тиск опорної частини. Термін набору розчином 50 % міцності не повинен перевищити 8 год.
Допускається також застосовувати полімерний компаунд, склад якого допускається приймати за таблицею Т.9.2. Консистенція суміші – густа сметана, яка вільно заповнює горизонтальну поверхню під нижнім балансиром.
Таблиця Т.9.2 Склад полімерного компаунду
Пружні опорні частини (ПОЧ) допускається встановлювати безпосередньо на підфермені площадки.
Експлуатація опорних частин полягає:
в утриманні всіх елементів опорних частин у чистоті (особливо елементів ковзання), у ліквідації місць замочування та застою води, а також у ліквідації місць появи корозії;
у контролі геометричного проектного положення опорної частини (один раз на рік слід виконувати реєстрацію переміщень опорних частин за певних температур);
у нагляді за елементами анкерування до прогонової будови і до опори, у перевірці стану підфермеників.
При фарбуванні прогонових будов слід врахувати всі засоби перестороги для запобігання попаданню фарби на елементи ковзання опорних частин.
Можливість заміни опорних частин має бути передбачена в проекті експлуатації мосту шляхом визначення місць установки домкратів, їх вантажопідйомності і висоти підйому при заміні опорної частини. Проект експлуатації замовник замовляє проектній організації за спеціальним завданням.
Для сталевих прогонових будов можливе використання швів під номерами 3-7. Шви за номерами 1 та 2 можуть використовуватися лише за умови спеціальних обґрунтувань.
№ 1. Перекритий деформаційний шов – призначений для компенсації переміщень до 15 мм. Шов влаштовується на місці з використанням водонепроникної мембрани з еластичного матеріалу, яка деформується при переміщеннях у шві. Зверху шов перекривається покриттям.
№ 2. Бітумно-гумовий деформаційний шов – призначений для компенсації переміщень до 25 мм. Шов влаштовується на місці з бітумного матеріалу з заповненням, що має велику розтяжність і підтримується тонкими металевими елементами для перекриття зазору.
№ 3. Заповнений деформаційний шов – призначений для компенсації переміщень до 50 мм. Шов має підготовані кромки з обох боків, зазор між якими заповнюється пружною гумовою стрічкою, яка заповнює проміжок врівень із поверхнею.
№ 4. Стрічковий деформаційний шов – призначений для компенсації переміщень до 80 мм. Шов має підготовані кромки з обох боків і використовує деформаційні якості армованого пружного матеріалу, що закріплюється до країв мосту болтами.
№ 5. Консольний деформаційний шов – гребінчастий та інші шви, які жорстко закріплюються з обох боків від шва і несуть навантаження за схемою консолі.
№ 6. Деформаційний шов із листом перекриття – шов, що перекривається елементом, який шарнірно обпертий на одній стороні і ковзає по іншій стороні.
№ 7. Модульний деформаційний шов – деформаційний шов, який складається з окремих балок (модулів), розміщених вздовж шва, і обпертих на балки, що орієнтовані в основному поперек шва. Модулі об'єднані між собою елементами з пружного матеріалу для герметизації шва.
Перевагу слід віддавати деформаційним швам під номерами 5 і 7.
Вимоги до деформаційних швів, які мають враховуватися у проекті:
відсутність динамічного впливу на автомобіль при проїзді;
доступність для огляду та ремонту.
Для міських мостів слід застосовувати шви зі зменшеним рівнем шуму при проїзді транспорту.
Довговічність деформаційного шва до повної заміни слід приймати 20 років відповідно до таблиці 4.4 ДБН В.2.3-22. При виборі типу деформаційного шва слід віддавати перевагу шву з більшою довговічністю. Виробник при складанні контракту має вказувати строк роботи шва до його заміни.
До переліку проектної документації, яка має бути надана проектувальником, слід віднести наступну:
креслення-замовлення на виготовлення деформаційного шва;
креслення деформаційного шва при експлуатації мосту;
креслення установки деформаційного шва.
У даному випадку передбачається, що проектування шва виконує спеціалізована організація. У разі, якщо проектування шва виконує безпосередньо проектувальник мосту, то детальність розроблення креслень має забезпечити виготовлення шва.
Креслення-замовлення має нести нижче надану інформацію, необхідну для проектування і виготовлення шва, включаючи наступне:
геометричні дані про поперечний і поздовжній ухили проїзду. Інформація про розміри шва в плані і в поперечному перерізі. Інформація про конструкцію закріплення деформаційних швів до прогонової будови (опори); ця інформація має бути уточнена і погоджена з проектувальниками мосту під час розроблення робочих креслень деформаційних швів;
дані про навантаження на шов: автомобілів, велосипедів, пішоходів.
Для тротуарів слід надати додаткову інформацію про навантаження від експлуатаційного обладнання:
дані про горизонтальні та кутові переміщення деформаційного шва від монтажних, температурних, сейсмічних і інших навантажень;
дані про навантаження: розрахункові вертикальні та горизонтальні, характеристичні та навантаження для розрахунків витривалості;
дані про конструкцію приєднання покриття та гідроізоляції до шва.
У кресленнях деформаційного шва при експлуатації мосту слід надати наступну інформацію:
у кресленнях KM – специфікацію монтажних елементів, розміри швів зварювання і матеріали для зварювання;
у разі приєднання шва до залізобетонної частини мосту слід розробити креслення КЗ;
у кресленнях ПЧ (проїзна частина) – конструкцію приєднання гідроізоляції до шва зварювання, конструкцію приєднання покриття, конструкцію захисту від корозії.
У кресленнях установки деформаційного шва слід надати наступну інформацію:
діаграму зміни зазору в шві в залежності від температури;
конструкцію фіксуючих пристроїв під час бетонування (зварювання) до країв мосту;
порядок демонтажу тимчасових фіксуючих пристроїв.
Познаки величин літерами наводяться у порядку їх знаходження в тексті. Якщо у розділі не наведено познаку, то вона має значення, наведене вище (якщо не вказано, що дана познака стосується лише певного розділу).
характеристичне значення опору текучості
характеристичне значення тимчасового опору
коефіцієнт надійності за матеріалом сталевого прокату
розрахункові опори прокату; розтяг, стиск та гнуття за границею текучості
розрахункові опори прокату; розтяг, стиск та гнуття за тимчасовим опором
розрахункові опори прокату; зсув
розрахункові опори прокату; зминання торцевої поверхні (за наявності підгонки)
розрахункові опори прокату; зминання місцеве у циліндричних шарнірах (цапфах) при щільному дотику;
розрахункові опори прокату; діаметральний стиск котків (при вільному дотику в конструкціях з обмеженою рухомістю);
розрахункові опори прокату; розтяг у напрямку товщини прокату
функція навантаження (значення розрахункового узагальненого впливу – зусилля, деформації тощо)
функція опору (значення розрахункового узагальненого опору перерізу – зусилля, деформації тощо)
коефіцієнт надійності для елементів та з'єднань
коефіцієнт надійності для контактних поверхонь з'єднань на високоміцних болтах
коефіцієнт надійності за навантаженням
коефіцієнт надійності за матеріалом елемента, виробу, з'єднання, з оцінки порога витривалості тощо
коефіцієнт надійності за призначенням
коефіцієнт надійності за відповідальністю споруди згідно з ДБН В.2.3-22
коефіцієнт надійності за розрахунком
коефіцієнт надійності для перерізів швів зварювання
коефіцієнт умов роботи споруди, з'єднання, елемента
коефіцієнт умов роботи болтового з'єднання на звичайних болтах
коефіцієнт умов роботи болтового з'єднання на звичайних болтах
коефіцієнт умов роботи болтового з'єднання на високоміцних болтах
осьова сила, що діє в перерізі
розрахунковий опір перерізу
розрахунковий опір перерізу для розрахунків за опором текучості
розрахунковий опір перерізу для розрахунків за тимчасовим опором
відстань від головної осі до найбільш навантаженого волокна
момент інерції перерізу нетто відносно осі X
згинальний момент в перерізі відносно осі X
згинальний момент в перерізі відносно осі Y
момент інерції перерізу нетто відносно осі Y
х відстань від головної осі до найбільш навантаженого волокна
згинальний момент опору перерізу відносно осі X
згинальний момент опору перерізу відносно осі Y
пластичний момент опору відносно осі х
пластичний момент опору відносно осі у
момент опору перерізу нетто
момент, що діє в перерізі, що розглядається
розрахункова довжина елемента
розрахунковий пластичний момент опору
значення дотичних напружень
статичний момент частини перерізу, що зсувається
товщина стінки за наявності послаблення стінки отворами болтових з'єднань
розрахунковий пластичний опір зрізу
площа поперечного перерізу
радіус примикання пояса до стінки
коефіцієнт форми перерізу
нормальне напруження вздовж осі X
нормальне напруження вздовж осі Y
дотичне напруження в точці стінки балки, що перевіряється
розрахункове максимальне напруження
розрахункове мінімальне напруження
поздовжня повзучість сталевих спіральних і закритих канатів, мм/м
поперечна повзучість сталевих спіральних і закритих канатів, мм/м
коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за додатком Е у залежності від гнучкості елемента
приведений відносний ексцентриситет
коефіцієнт впливу форми перерізу
відносний ексцентриситет у площині згину
дійсний ексцентриситет від дії сили та моменту
поздовжня сила, що діє в елементі
згинальний момент, що діє в елементі
момент опору перерізу брутто для найбільш стиснутого волокна
сумарна площа всіх перфорацій на поверхні листа
сума довжин всіх планок елемента (вздовж елемента)
коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за додатком Е
дійсний ексцентриситет в напрямку осі х
дійсний ексцентриситет в напрямку осі у
координата найбільш стиснутої точки перерізу від спільної дії Мх , М і N
координата найбільш стиснутої точки перерізу від спільної дії Мх , М і N
коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за додатком Е
критичний момент при згинально-крутній формі втрати стійкості
найбільше напруження в стиснутому поясі від дії згинального моменту в горизонтальній площині в перерізі, що знаходиться в межах середньої третини незакріпленої довжини стиснутого пояса балки
напруження в стиснутому поясі балки від вертикального навантаження в перерізі, що знаходиться в межах середньої третини незакріпленої довжини стиснутого пояса балки
приведені критичні напруження
нормальні напруження в елементі
коефіцієнт затиснення пластинки
коефіцієнт, що враховує нелінійність епюри напружень по краях пластинки
максимальне поздовжнє нормальне напруження по краях пластинки
мінімальне поздовжнє нормальне напруження по краях пластинки
коефіцієнти співвідношень розмірів елементів
розрахункові довжини елементів головних ферм
стискальні зусилля (Nl > N2 )
стискальні зусилля (Nl > N2 )
відстань між вузлами, закріпленими від зміщення з площини ферми
відстань від центра вузла ферми до точки їх перерізу
коефіцієнт розрахункової довжини
відстань по довжині мосту між рамами
найбільше горизонтальне переміщення вузла рами від одиничної сили F = 1
середнє (по довжині прогону) значення моменту інерції пояса
коефіцієнт стріловидності арки
розрахункова довжина елементів поздовжніх і поперечних в'язей
відстань між центрами прикріплень елементів в'язей до головних ферм
відстань між точками перерізу осей елементів в'язей з осями крайніх рядів болтів прикріплення фасонок в'язей до головної ферми або балки, а також балок проїзної частини – із площини в'язей
відстань між крайніми болтами прикріплень кінців елементів в'язей
довжина опорного стояка балки
момент інерції перерізу опорного стояка з площини стінки
момент інерції перерізу поперечних в'язей
довжина розпірки поперечних в'язей
ділянка стінки, що примикає до опорного ребра з кожного боку і включається до складу його перерізу
ділянка стінки, що примикає до опорного ребра
розрахункова довжина елемента
абсолютне найбільше значення нормальних напружень
абсолютне найбільше значення дотичних напружень
коефіцієнт, що враховує зменшення розрахункового опору текучості за рахунок утомленості
коефіцієнт, що залежить від довжини завантаження лінії впливу при розрахунках
довжина завантаження лінії впливу
коефіцієнт, що враховує марку сталі
коефіцієнт, що враховує нестаціонарність режиму навантаження
ефективний коефіцієнт концентрації напружень
коефіцієнт асиметрії циклів змінних напружень
найменші та найбільші за абсолютним значенням нормальні напруження із своїми знаками, що знайдені в тому самому перерізі
найменші та найбільші за абсолютним значенням дотичні напруження із своїми знаками, що знайдені в тому самому перерізі
опорний згинальний момент у поперечній балці
згинальний момент у підвісці або стояку біля краю прикріплення поперечної балки
згинальний момент у підвісці або стояку у рівні центра найближчого до поперечної балки вузла поперечних зв'язків , а за їх відсутності – центра протилежного пояса головної ферми
опорна реакція поперечної балки
відстань між віссю перерізу пояса головної ферми і віссю перерізу поздовжньої балки
відстань між осями поясів головних ферм
довжина панелі головної ферми (відстань між поперечними балками)
розрахункова довжина підвіски або стояка з площини ферми
момент інерції перерізу брутто поперечної балки в середині її довжини
момент інерції перерізу брутто підвіски або стояка відносно осі, паралельної площині головної ферми
полярний момент інерції пояса ферми, що примикає до поперечної балки
зусилля в розпірці в'язей
зусилля в розкосі з лівої сторони від розпірки
зусилля в розкосі з правої сторони від розпірки
нормальне напруження в поясі головної ферми
середні (обчислені з урахуванням нерівномірності розподілу згинальних моментів за довжиною балки) напруження в нижньому поясі поперечної балки
момент інерції пояса головної ферми відносно вертикальної осі
кут між розкосом в'язей і поясом головної ферми
напруження у стінці головної балки, обчислене за площею брутто на рівні розташування площин в'язей
середнє напруження у стінці поперечної балки на рівні розташування площини в'язей (обчислені з урахуванням нерівномірності розподілу згинальних моментів за довжиною балки)
відстань між центрами вузлів прикріплення елементів до пояса
поздовжнє зусилля стиску в елементі
коефіцієнт поздовжнього згину при перевірці стійкості елемента в площині з'єднувальних планок або перфорованих листів
площа перерізу брутто наскрізного елемента
ділянка стінки з кожного боку від ребра
частина перерізу елемента, що працює разом із суцільним листом
площа перерізу суцільного листа
ділянка з кожного боку від ребра, що працює разом із суцільним листом
товщина вертикального листа або пакета
тиск на один найбільш навантажений коток
радіус кривизни поверхні котка або шарніра
довжина котка або шарніра
коефіцієнт площинності листа
розрахункова ширина листів
товщина листів, що з'єднуються
розрахункова висота стінки
ширина виступної частини поперечних ребер
ширина ділянки стінки в кожний бік від осі ребра, що входить до складеного перерізу ребра
d номінальний діаметр болта
t товщина найбільш тонкої деталі, що розташована зовні пакета
відстань між рядами болтів ( або зварними швами)
граничний пластичний момент
відстань між центрами ваги половинних площ
пластичний момент опору перерізу
тимчасовий опір розриву металу шва
розрахунковий опір стикових зварних швів за границею текучості
розрахунковий опір стикових зварних швів за тимчасовим опором
розрахунковий опір стикових зварних швів при роботі на зріз
розрахунковий опір кутових зварних швів при зрізі по металу шва
розрахунковий опір кутових зварних швів при зрізі по металу границі сплавлення
розрахункове значення опору високоміцного болта розтягу
початкова розрахункова довжина зразка
площа поперечного перерізу зразка прокату
коефіцієнт редукції ширини
ефективна довжина прогону
площа перерізу поздовжніх ребер плити
коефіцієнт редукції ширини (на кінці епюри)
коефіцієнт редукції ширини (опукла епюра)
коефіцієнт редукції ширини (увігнута епюра)
напруження на відстані від осі балки
напруження на відстані у від осі балки
коефіцієнти для розрахунку стійкості стержнів та балок
коефіцієнт впливу форми перерізу
коефіцієнт впливу форми перерізу для типу перерізу
абсолютне значення сили стиску
розрахункове значення моменту
найбільший згинальний момент у межах довжини стержня
найбільший згинальний момент у межах середньої третини довжини стержня, але не менше ніж
коефіцієнт форми епюри моментів
Найбільший за абсолютним значенням момент, прикладений на шарнірно-обпертих кінцях стиснутого стержня
критична зосереджена сила
коефіцієнт у випадку прикладання навантаження на рівні осі балки
коефіцієнт у випадку прикладання навантаження до верхнього пояса
коефіцієнт у випадку прикладання навантаження до нижнього пояса
момент інерції балки відносно вертикальної осі
момент інерції при чистому крученні
вільна довжина стиснутого пояса суцільної зігнутої балки
граничне поздовжнє зусилля в стиснутому поясі з ділянкою 1/4 висоти стінки
площа стиснутої ділянки стінки
N нормальна сила (позитивна при стиску), що діє на переріз мосту
M згинальний момент (найбільший) у розрахунковому перерізі мосту
Q поперечна сила (найбільша) у розрахунковому перерізі мосту
P розподілена сила (по Y), прикладена до пояса
F зосереджена сила (по Y), прикладена до пояса
потік нормальних зусиль по X від локальних дій, н/м
потік нормальних зусиль по Y від локальних дій, н/м
потік дотичних напружень від локальних дій, н/м
момент інерції перерізу мосту в межах відсіку
статичний момент по крайках і-го відсіку
ширина і-го відсіку (відстань між осями поперечних ребер жорсткості)
довжина розподілення прикладеної до пояса сили на рівні кромки стінки
ордината рівня розрахунку напружень в і-му відсіку від навантаженого пояса
максимальне нормальне напруження в і-му відсіку (позитивне при стиску)
максимальне дотичне напруження в і-му відсіку
мінімальне нормальне напруження в і-му відсіку (позитивне при стиску)
мінімальне дотичне напруження в і-му відсіку
максимальне поперечне напруження в і-му відсіку (позитивне при стиску)
менша із сторін і-го відсіку або
коефіцієнт нелінійності епюри напружень у межах і-го відсіку
коефіцієнт форми і-го відсіку
коефіцієнт пружного утримання стінки поясом балки
коефіцієнт, що враховує локальний характер дії сили F
коефіцієнт, що враховує локальний характер сили F на і-й відсік
ширина розподілу сили на поясі вздовж балки
коефіцієнт, що враховує форму відсіку
коефіцієнт, що враховує форму відсіку
коефіцієнт, що враховує форму відсіку
товщина відсіку стінки, що примикає до пояса
момент інерції пояса або сума моментів інерції пояса і рейки
відбиток колеса на покритті
напруження на і-му рівні стінки
нормальні напруження, що діють вздовж осі х
нормальні напруження, що діють вздовж осі y
нормальні напруження, що діють вздовж осі х в і-му відсіку
нормальні напруження, що діють вздовж осі у в і-му відсіку
дотичні напруження в і-му відсіку
коефіцієнт ступеня утримання пояса елементами плити проїзду
коефіцієнт утримання стінки поясом балки
коефіцієнт, що враховує форму епюри нормальних напружень
коефіцієнт пружного утримання поясом відсіку, що примикає
коефіцієнт, що враховує відношення сторін відсіку і форму епюри нормальних напружень по висоті
коефіцієнт нелінійності епюри напружень у межах і-го відсіку
критичне напруження, що обмежується пластичною роботою сталі
критичне поперечне напруження, що обмежується пластичною роботою сталі
критичне дотичне напруження, що обмежується пластичною роботою сталі
приведене критичне напруження, яке знайдено за умови необмеженої пружності сталі
приведене критичне напруження, яке знайдено за умови необмеженої пружності сталі
приведене критичне напруження, яке знайдено за умови необмеженої пружності сталі
критичне нормальне напруження
критичне дотичне напруження
приведене критичне напруження, яке знайдено за умови необмеженої пружності сталі
розрахункова ширина пояса балки
момент інерції поперечного ребра
відстань від осі поздовжнього ребра жорсткості до осі найближчого пояса у зварних балках або до крайньої риски поясних кутників у балках із болтовими з'єднаннями
момент інерції перерізу поздовжнього ребра
критичні напруження в ребрі
коефіцієнт стійкості плити
Ейлерові критичні напруження
момент інерції плити з площини (лист настилу сумісно з поздовжніми ребрами)
площа плити (лист настилу сумісно з поздовжніми ребрами)
коефіцієнт, що враховує збільшення жорсткості за рахунок ребер
коефіцієнт, що враховує збільшення площі за рахунок ребер
момент інерції стінки з ребрами
момент інерції листа стінки (з урахуванням циліндричної жорсткості)
найбільше напруження по кромках стінки
найменше напруження по кромках стінки
приведені критичні напруження
коефіцієнт, що враховує умови обпирання
коефіцієнт, що враховує нелінійність епюри напружень по краях пластинки
максимальне поздовжнє нормальне напруження вздовж країв пластинки
мінімальне поздовжнє нормальне напруження вздовж країв пластинки
ширина пластинки з обпиранням з одного боку
товщина пластинки з обпиранням з одного боку
ширина пластинки з обпиранням з двох боків
товщина пластинки з обпиранням з двох боків
розрахунковий тиск на вісь
характеристичний тиск на вісь
загальна кількість циклів розмаху напружень від проходу одного тандему в одному напрямку по мосту протягом проектного строку служби
проектний строк служби мосту в роках
кількість циклів від одного проходу тандему
середня денна кількість тандемів, які проходять по мосту в одному напрямку по одній смузі
середня денна кількість тандемів, що проходять в одному напрямку по одній смузі мосту
коефіцієнт, яким враховується частка важких автомобілів у загальній кількості транспорту
коефіцієнт кількості смуг в одному напрямку
розрахункове навантаження на вісь
характеристичне навантаження на вісь
загальна кількість циклів від проїзду потягів по мосту протягом проектного строку служби
кількість циклів від проходу одного потягу
середня денна кількість потягів, що проходять в одному напрямку по мосту за день
розрахунковий розмах діючих напружень від розрахункових навантажень
поріг витривалості елемента в залежності від кількості циклів навантажень
коефіцієнт надійності порогу витривалості
поріг витривалості для 2 млн. циклів
поріг витривалості при 5 млн. циклів ( )
кількість фактичних циклів навантажень
нормальні напруження в основному металі біля стикового шва листа настилу
нормальні напруження в основному металі біля стикового шва ребра
нормальні напруження в ребрі на рівні кінця зварного шва біля вирізу
нормальні напруження в стінці біля вирізу для ребра
нормальні напруження в поясі поперечної балки
зрізувальні напруження в зварному шві приварки ребра до стінки поперечної балки
зрізувальні напруження в зварному шві стінки поперечної балки і листа настилу
поріг втомленності при 2 млн. циклів для дотичних напружень
кількість мільйонів циклів
розмах дотичних напружень
розмах нормальних напружень у шві
розмах дотичних напружень у шві
вертикальний стиск у стінці від колеса
площа безпосередньо перекритої частини перерізу
коефіцієнт, що враховує вплив зсувів по контактах елементів, що з'єднуються
параметр від числа поперечних рядів болтів
ефективний коефіцієнт концентрації напружень
згинальна жорсткість поздовжніх ребер
b зазор у вільному вирізі
c зона розділки кромки стінки
d зазор між діафрагмою і настилом
e відстань між стінками поздовжніх ребер
висота вільної від шва зони
t товщина листа настилу плити проїзду
товщина стінки поперечної балки
згинальний момент кореня виступу
згинальний момент у поперечній балці
згинальний момент у поздовжньому ребрі
поздовжня сила у поздовжньому ребрі
поздовжня сила у поперечній балці
момент інерції поперечної балки
статичний момент листа настилу
значення зусилля зсуву, прикладене до виступу стінки між вирізами ребер
момент опору перерізу а-а
довжина, з якої збираються сили зсуву
поперечна сила в перерізі
нормальні напруження в перерізі а-а від моменту
нормальні напруження від сумарної дії глобальних та локальних навантажень вздовж осі х
нормальні напруження від сумарної дії глобальних та локальних навантажень вздовж осі у
зрізувальні напруження в перерізі а-а
зрізувальні напруження від сумарної дії глобальних та локальних навантажень
площа повного перерізу поздовжнього ребра
момент інерції поперечної балки з ділянками листа настилу по 0,2L в кожний бік від осі балки, але не більше ніж
необхідний момент інерції поперечних балок ортотропної плити
момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра
момент інерції повного перерізу поздовжнього ребра при чистому крученні
момент інерції перерізу таврового поздовжнього ребра відносно горизонтальної осі у
момент інерції перерізу таврового поздовжнього ребра відносно вертикальної осі z
відстань між стінками головних балок або між центрами вузлів геометрично незмінюваних поперечних в'язей
найбільші значення згинальних моментів у листі настилу над поздовжніми ребрами
відстань між поздовжніми ребрами
ширина полиці таврового поздовжнього ребра
відстань від центра ваги полиці таврового поздовжнього ребра до його центра ваги
прогин поздовжнього ребра між поперечними ребрами
висота стінки (ширина листа)
радіус інерції повного перерізу поздовжнього ребра
кількість поздовжніх ребер, що утримуються даною поперечною балкою
відстань між поперечними балками (ребрами)
розрахункова довжина поздовжніх ребер
товщина полиці таврового поздовжнього ребра
коефіцієнт, що враховує крутну жорсткість ребер плити
напруження в листі настилу плити від спільної роботи ортотропної плити з головними балками прогонової будови, визначувані за умови пружних деформацій сталі
приведені критичні напруження
навантаження на одиницю довжини
коефіцієнт поздовжнього згину
відстань між поперечними балками (ребрами)
граничне значення напружень у плиті, знайдені за розрахунками за деформованимисхемами
площа брутто (або нетто) перерізу деталей, що з'єднуються у зоні стику
площа частини перерізу, що прикріплюється
площа нетто послабленого (наприклад, отворами) перерізу стикового шва
момент опору перерізу елемента брутто в площині, що перевіряється
ширина деталей, Ідо з'єднуються
найменший із катетів кутового шва по металу шва
найменший із катетів кутового шва по металу границі сплавлення
довжина складеного елемента
повна довжина стикового шва
кількість листових деталей, розташованих паралельно
товщина деталей, що з'єднуються
товщина листової деталі, що прикріплюється
товщина по металу межі сплавлення
найменша з товщин деталей, що зварюються
найменша товщина перерізу стикового шва при зварюванні деталей з неповним проплавленням
коефіцієнт розрахункового перерізу кутового шва по металу шва
коефіцієнт розрахункового перерізу кутового шва по металу границі сплавлення
нормальні напруження в будь-якій точці зварного шва
нормальні напруження перпендикулярні до перерізу шва
дотичні напруження в будь-якій точці зварного шва
дотичні напруження в площині перерізу шва перпендикулярні до напрямку шва (по металу шва)
дотичні напруження в площині перерізу шва вздовж напрямку шва (по металу шва)
дотичні напруження в площині перерізу шва перпендикулярні до напрямку шва по границі сплавлення
дотичні напруження в площині перерізу шва вздовж напрямку шва по границі сплавлення
коефіцієнт поздовжнього згину при розрахунку стійкості елемента в площині, що перевіряється
площа перерізу болта нетто
поздовжня сила, що проходить через центр ваги з'єднання
розрахункове зусилля, що сприймається одним болтом
найменше значення розрахункового зусилля для одного болта
момент інерції перерізу брутто балки відносно нейтральної осі
розрахунковий опір болтового з'єднання зрізу
розрахунковий опір болтового з'єднання зминанню
розрахунковий опір болтового з'єднання розтягу
характеристичне значення тимчасового опору болта
статичний момент брутто пояса балки відносно нейтральної осі
число розрахункових зрізів одного болта
найменша сумарна товщина елементів, що зминаються, в одному напрямку
площа перерізу високоміцного болта
поздовжня сила, що проходить через центр ваги з’єднання
зусилля натягу високоміцного болта
розрахункове зусилля, яке може бути сприйняте кожною поверхнею тертя з’єднуваних елементів, стягнутих одним високоміцним болтом
число контактних поверхонь у з’єднанні
поздовжнє зусилля в елементі
довжина і-ї ділянки контуру вузлової фасонки між кромками отворів, що перевіряється
коефіцієнт умов роботи накладок
кут між напрямком і-ї ділянки контуру, що перевіряється, і віссю елемента
регулярний переріз провушини
переріз по осі отвору в передній частині провушини
переріз нетто, що проходить через центр отвору провушини
умовний згинальний момент у пальці
розрив одинарної провушини
зрізання одинарної провушини
зминання на контакті одинарної провушини
тимчасовий опір провушини (характеристичне значення)
границя текучості провушини (характеристичне значення)
тимчасовий опір пальця (характеристичне значення)
границя текучості пальця (характеристичне значення)
найменше значення з опорів текучості і
a відстань вздовж зусилля
b відстань поперек зусилля
товщина одинарної провушини
товщина подвійної провушини
r радіус переходу між головкою і тілом провушини
коефіцієнт надійності для з'єднання на пальцях
площа металевого перерізу канату
модуль пружності, що відповідає навантаженню Q
мінімальне розривне зусилля
коефіцієнт мінімального розривного зусилля
довжина канату па контакті з сідлом від характеристичних навантажень найнесприятливішої комбінації, включаючи ефект провисання канатів
найбільша розрахункова сила в канатному елементі
граничне розрахункове значення опору канатного елемента
характеристичне значення розривного зусилля канатного елемента з анкерами
мінімальне розривне зусилля каната в цілому
мінімальне розривне напруження дротів канату
діаметр відбитка для оцінювання напружень на контакті каната з сідлом
коефіцієнт умов роботи канатного елемента
коефіцієнт умов роботи для несних канатних елементів мостів
коефіцієнт умов роботи для канатів, який враховує перегинання на сідлі, в сепараторі або в стяжці
коефіцієнт, що враховує зменшення несної здатності за рахунок анкерів
граничне значення напружень
обмеження напружень на стадії спорудження
обмеження напружень на стадії експлуатації
модуль пружності матеріалу контактних поверхонь
розрахункове значення опору деталей анкерування опорної частини
розрахункове значення сили зсуву, що діє на опорну частину
розрахункове значення сили тертя, що виникає на контакті опорної частини з опорами та прогоновими будовами
температура, за якої виконується монтаж опорної частини
максимальна температура, за якої виконується монтаж опорної частини
мінімальна температура, за якої виконується монтаж опорної частини
похибка в оцінці температури під час монтажу опорної частини
розрахунковий діапазон температур
характеристичне значення діапазону температур
збільшення розрахункової температури, що дорівнює 5 °С
мінімальне розрахункове значення опорної реакції (за найбільш несприятливої ситуації навантаження)
граничне значення вертикальної сили на опорну частину
найменше характеристичне значення температур
найбільше характеристичне значення температур
кут повороту навколо осі х
кут повороту навколо осі у
кут повороту навколо осі z
значення коефіцієнтів надійності тертя
коефіцієнт тертя на контакті з опорною частиною
Ключові слова: сталеві конструкції мостів, матеріали і напівфабрикати сталевих мостів, розрахунок міцності сталевих мостів, розрахунок стійкості сталевих мостів, розрахунок витривалості елементів сталевих мостів, розрахунок з'єднань сталевих мостів, конструювання сталевих мостів.
