ДБН В.2.3-26:2024 Мости і труби. Проєктування сталевих конструкцій

ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

Споруди транспорту

МОСТИ І ТРУБИ

СТАЛЕВІ КОНСТРУКЦІЇ

Правила проектування

ДБН В.2.3-26:2010 Міністерство регіонального розвитку та будівництва України

Київ 2011

ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

Споруди транспорту

МОСТИ І ТРУБИ

СТАЛЕВІ КОНСТРУКЦІЇ

Правила проектування

ДБН В.2.3-26:2010

Київ

Мінрегіонбуд України

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Національний транспортний університет (м. Київ) РОЗРОБНИКИ: А. Дехтяр д-р техн. наук; А. Лантух-Лященко, д-р техн.

наук (науковий керівник); К. Медведєв, канд. ф-м. наук;

А. Рубльов, канд. техн. наук; В. Снитко, канд. техн. наук;

I. Святишенко За участю: ТОВ "Укрінсталькон" ім. В.М. Шимановського (А. Гром, канд.

канд. техн. наук; М. Микитаренко, канд. техн. наук;

А. Перельмутер, д-р техн. наук)

Інститут з вишукування і проектування автомобільних доріг і мостів

"Київсоюзшляхпроект" (В. Грищенко)

Проектне бюро ВАТ "Мостобуд" (м. Київ) (М. Корнієв, канд. техн. наук;

Н. Саричева)

Державний дорожній науково-дослідний інститут ім. М.Шульгіна

(М. Парубець)

Інститут електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України

(Л.Лобанов, академік НАН України, д-р техн. наук; В. Кир'ян, член- кор. НАН України, д-р техн. наук; В. Книш, канд. техн. наук)

2 ПРИЙНЯТО І НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Міністерства регіонального розвитку та будівництва України від

28.12.2010р. № 556, чинні з 1 жовтня 2011 р.

3 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ На заміну ДБН В.2.3-14:2006:

у частині:

Глава 4. Сталеві конструкції

Додаток X. Коефіцієнт умов роботи канатів

Додаток Ц. Коефіцієнти для розрахунку стійкості стержнів та балок

Додаток Ю. Розрахунок стійкості полиць та стінок елементів, підкріплених ребрами жорсткості

Додаток Я. Коефіцієнти для розрахунку на витривалість

Додаток D. Оцінка витривалості сталевих конструкцій

Додаток F. Розрахунок міцності та стійкості ортотропної плити проїзної частини

Право власності на цей документ належить державі.

Цей документ не може бути повністю чи частково відтворений, тиражований і розповсюджений як офіційне видання без дозволу

Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарстваУкраїни

© Мінрегіонбуд України, 2011

Офіційний видавець нормативних документів у галузі будівництва і промисловості будівельних матеріалів

Мінрегіонбуду України ІІ

ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

Споруди транспорту

МОСТИ І ТРУБИ. СТАЛЕВІ КОНСТРУКЦІЇ.

Правила проектування

Сооружения транспорта

МОСТЫ И ТРУБЫ. СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

Правила проектирования

Transport construction

BRIDGES AND CULVERTS. STEEL CONSTRUCTION DESIGN CODE.

Design regales

Чинні від 2011-10-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1Ці 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.

1.2Норми розповсюджуються на проектування, ремонт і реконструкцію мостів із переліку, наведеного у ДБН В.2.3-22.

1.3Норми 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.

Примітка 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.

Примітка 2. За розрахункову мінімальну температуру прийнято температуру повітря найбільш холодної доби в районі будівництва із забезпеченістю 0,98.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

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 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

4.1Ці 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.

4.2При 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.

4.3Проектна 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.

4.4У 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.

4.5Усі 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

5.1Для несних та допоміжних конструкцій мостів слід використовувати матеріали та напівфабрикати, наведені в додатку Г:

- сталевий прокат (листовий, сортовий, фасонний);

- труби та гнуті профілі;

- 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.

5.2Розрахункові 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.

6 РОЗРАХУНКИ. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

6.1 Граничні стани

6.1.1Розрахунки сталевих конструкцій базуються на двох групах граничних станів.

6.1.2Граничні 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:

- втратою міцності;

- втратою стійкості форми.

Граничні стани за витривалістю для сталевих конструкцій мостів можуть бути викликані появою тріщин утомленості від дії циклічних навантажень.

6.1.3Граничні 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.

6.1.4Експлуатаційна 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;

- появи резонансних явищ;

- появи надмірного шуму.

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.

Примітка. 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.

6.1.5Кожен граничний стан конструкції або її елемента описують нерівністю

6.2Зусилля, 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 Класи перерізів

6.3.1Елементи 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).

6.3.2Вимоги і обмеження щодо застосування класів перерізів наводяться в додатку Б.

6.4Розрахункову 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.

6.5При 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.

6.6За 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.

6.7При 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.

6.8При 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.

6.9При проектуванні гнучких елементів мостів слід враховувати можливість появи тріщин утомленості від вітрових навантажень.

6.10Оцінку роботи елементів та з'єднань конструкцій виконують введенням коефіцієнтів надійності та коефіцієнтів умови роботи.

6.11Коефіцієнт надійності для елементів та з'єднань приймають відповідно до таблиці 6.1.

1)

Приймають таким, що дорівнює 1,0; коефіцієнт може бути збільшено розробником проекту до 1,1 для випадків, коли руйнація розрахункового елемента може призвести до руйнації мосту в цілому. 2)

Для елементів і з'єднань, які розраховуються з використанням розрахункового тимчасового опору

.

6.12Коефіцієнт умов роботи для мостів і для елементів та з'єднань слід приймати відповідно до таблиці 6.2.

6.13

Мости

Елементи та з'єднання

Примітка 1. Значення коефіцієнтів умов роботи за 1 і 2 застосовуються одночасно з коефіцієнтом, визначеним за 3 і 4 цієї таблиці.

Примітка 2. У випадках, не обумовлених цією таблицею, слід приймати = 1,0.

7 РОЗРАХУНКИ МІЦНОСТІ

7.1 Елементи центрально-розтягнуті і центрально-стиснуті

7.1.1Розрахунки міцності елементів, що зазнають центрального розтягнення або стискання силою N, виконуються за формулою

Для перерізів з отворами розрахунковий опір при стисканні приймають таким, що дорівнює

7.2Елементи, що знаходяться під дією згину

7.2.1Пружні розрахунки міцності елементів для перерізів 1-го класу, що згинаються в одній з головних площин, виконують за формулою

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

7.2.2Пружні розрахунки міцності елементів для перерізів 1-го класу, що згинаються в двох головних площинах, виконують для найбільш навантаженого волокна за формулою

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

7.3Елементи, що знаходяться під дією осьової сили і згину

7.3.1Пружні 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

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

Вимоги щодо застосування формули (7.12) залежать від величини осьової сили 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

7.3.2Пружні 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

Розрахунки елементів з урахуванням пластичних деформацій для перерізів 2-го класу виконують за формулою

7.4Елементи, що знаходяться під дією зрізу

Значення дотичних напружень для перерізів 1-го класу при пружних розрахунках мають задовольняти умову

За наявності послаблення стінки отворами болтових з'єднань замість товщини стінки у формулу (7.16) слід підставити значення

При розрахунку елементів з урахуванням пластики для перерізів 2-го класу розрахункова величина зрізу для всіх перерізів має задовольняти умову

Для інших випадків площа знаходиться за аналогією.

Для спрощення для прокатних І-та Н-подібних і коробчастих перерізів може бути прийнята як

7.5Елементи, що знаходяться під дією дотичних та нормальних напружень

7.5.1Розрахунки для стінок балок, діафрагм та інших елементів, що зазнають впливу нормальних напружень у двох площинах та зрізу, виконуються за формулою

Обмеження при розрахунках з урахуванням пластичної роботи при одночасній дії поперечної сили і згинального моменту наводяться у додатку В.

7.5.2При розрахунках з урахуванням появи пластичних деформацій елементи, що сприймають зусилля різних знаків, при пружних розрахунках перевіряють за формулою

У разі невиконання умови (7.21) елементи, що сприймають зусилля різних знаків, розраховуються тільки за умови пружної роботи.

8 РОЗРАХУНКИ СТАЛЕВИХ КАНАТІВ

8.1Розрахунки міцності сталевих канатів елементів мостів слід виконувати згідно з додатком С.

8.2Поздовжню 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).

8.3Поперечну повзучість сталевих спіральних і закритих канатів слід приймати за даними виробника канатів.

8.4Для канатів із паралельними дротами повзучість допускається не враховувати.

9 РОЗРАХУНКИ СТІЙКОСТІ СТЕРЖНІВ І БАЛОК

9.1Розрахунок 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

Розрахункові значення поздовжньої сили і згинального моменту 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 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.

9.2При 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 0,8довжини 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

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

Розрахунок втрати стійкості суцільностінчатих елементів замкнутого і відкритого перерізів, що зазнають стиску зі згином і позацентровому стиску в двох площинах, виконується за формулою

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).

9.4Розрахунок при згинально-крутній формі втрати стійкості з площини дії моменту суцільностінчастих балок, зігнутих у площині найбільшої жорсткості, слід виконувати за формулою

9.5Розрахунок 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,

9.6Перевірка 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

10.1Методика 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

10.2Стійкість 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

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).

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

11.1Розрахунок стійкості стінок балок слід виконувати відповідно до додатка К.

11.2Стійкість пластинок ортотропних плит допускається забезпечувати призначенням відношення їх ширини до товщини відповідно до додатка Л.

12 РОЗРАХУНКОВІ ДОВЖИНИ

12.1Розрахункові довжини елементів головних ферм, за винятком елементів перехресної решітки, слід приймати за таблицею 12.1.

– геометрична довжина елемента (відстань між центрами вузлів) у площині ферми;

– відстань між вузлами, закріпленими від зміщення з площини ферми * Розрахункову довжину опорних розкосів і опорних стояків біля проміжних опор нерозрізних прогонових будов треба приймати, як і для інших елементів решітки.

12.2Розрахункову 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

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.

12.3Розрахункові 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 – знаходять за таблицею 12.1.

- Таблиця 12.2 – Розрахункова довжина

12.4При 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.

12.5Розрахункову 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

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.

Примітка 1. Якщо отримана розрахункова довжина, то її слід визначати з розрахунку стійкості стержня на пружних опорах.

Примітка 2. Для проміжних значень коефіцієнт визначають за лінійною інтерполяцією.

У таблиці 12.3 позначено:

12.6Розрахунок 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..

та – коефіцієнти, що приймають за таблицею 12.5;

(формула 12.5);

– моменти інерції балки та арки відповідно. * При відношенні жорсткості затяжки і арки більше ніж 0,8 розрахункову довжину арки знаходять як для двошарнірної арки з нерозрізною балкою жорсткості, що з'єднана з аркою стояками.

Для проміжних значень а коефіцієнти і треба визначити за лінійною інтерполяцією.

12.7Розрахункову 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 дорівнює; 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

12.8У 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

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

13.1Гнучкість стержневих елементів має не перевищувати значень, наведених у таблиці 13.1.

Гнучкість у таблиці знаходять за формулою та і – розрахункові довжина та радіус інерції елемента.

14 РОЗРАХУНКИ ВИТРИВАЛОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

14.1Розрахунки витривалості елементів сталевих конструкцій і з'єднань залізничних мостів (крім сталевих канатних елементів) слід виконувати за формулами:

14.2Розрахунки 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

15.1.1У 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.

15.1.2У 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.

15.1.3Стояки, 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.

15.1.4В 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.

15.1.5Елементи 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.

15.1.6Пояси 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.

15.1.7Поперечні 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.

15.1.8У 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.

15.1.9При багатостадійному зведенні конструкції міцність перерізів на проміжних стадіях монтажу перевіряється лише за умови пружної роботи елементів.

15.1.10Розрахунок 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).

15.1.11Пілони вантових і висячих мостів перевіряються за міцністю і стійкістю на основі нелінійних розрахунків за деформованою схемою. Розрахункові схеми пілонів мають враховувати особливості роботи фундаментів.

15.1.12Конструкції, 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

15.2.1Поздовжні 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.

15.2.2У 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.

15.2.3При 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.

15.2.4В 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.

15.2.5Зусилля 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.

15.2.6Поздовжні 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.

15.2.7Поперечні 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

- згинальний момент у підвісці або стояку: біля краю прикріплення поперечної балки у рівні центра найближчого до поперечної балки вузла поперечних в'язей, а за їх відсутності – центра протилежного пояса головної ферми

15.2.8У 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.

15.2.9Зусилля 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).

15.3Елементи проїзної частини автодорожніх, міських та пішохідних мостів

15.3.1Ортотропні плити проїзної частини автодорожніх, міських і пішохідних мостів, як правило, включаються до сумісної роботи з головними балками (фермами) прогонових будов.

15.3.2Розрахунки елементів ортотропних плит виконуються відповідно до додатка П, а розрахунки на витривалість – до додатка М.

15.4 Елементи поздовжніх в'язей

15.4.1Зусилля 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

- в інших розкосах хрестової решітки

- у розкосі ромбічної решітки

- у розкосі трикутної решітки

- у розпірці в'язей із будь-якою решіткою

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.

15.4.2Зменшення 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.

15.4.3Розрахунок 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

15.5 Розрахунок з'єднань

15.5.1Зварні, 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)".

15.5.2Проектування та розрахунки з'єднань виконуються відповідно до додатка Р.

15.5.3У 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

В усіх прогонових будовах Вертикальні кутники прикріплення поперечної балки до вузла головної ферми

Спільна робота проїзної частини і поясів ферм не забезпечується

Вертикальні кутники прикріплення поздовжньої балки до поперечної

15.5.4З'єднувальні планки або перфоровані листи наскрізних стиснутих елементів розраховуються на умовну поперечну силу, яка приймається постійною по всій довжині стержня і визначається за формулою

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

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

15.6.1Елементи 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.

15.6.2При 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.

15.6.3У розрахунках кріплень анкерного болта у бетоні застосовується коефіцієнт умов роботи = 0,7.

15.6.4Розрахунок на зминання в циліндричних шарнірах (цапфах) балансирних опорних частин (при центральному куті дотикання поверхонь, який дорівнює або є більшим ніж 90°) виконують за формулою

Розрахунок на діаметральний стиск котків виконують за формулою

16 КОНСТРУЮВАННЯ

16.1 Загальні принципи конструювання

16.1.1При 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.

16.1.2При 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).

16.1.3У 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.

16.1.4Поздовжні в'язі центруються в плані з поясами головних ферм, при цьому ексцентриситети в прикріпленні з площини в'язей мають бути мінімальними.

16.1.5У 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.

16.1.6У 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.

16.1.7Для 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.

16.1.8Прикріплення 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 Перерізи елементів

16.2.1Найменша 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.

* Для пішохідних мостів.

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.

16.2.2Для зменшення числа з'єднувальних зварних швів перерізи складених елементів решітчастих ферм проектуються з мінімального числа деталей.

16.2.3У 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.

16.2.4У складених елементах решітчастих ферм відношення розрахункової ширини до товщини листів має не перевищувати такихвеличин:

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.

16.2.5У 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.

16.2.6При конструюванні вузлів ферм слід забезпечити місцеву стійкість стиснутих зон вузлових фасонок, підкріплюючи за необхідності вільні краї облямувальними кутниками або ребрами.

16.2.7Двотаврові 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.

16.2.8Зовнішній 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.

16.2.9У 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

16.3.1В 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 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 приймати 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.

16.3.2У 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.

16.3.3У 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.

16.3.4Поздовжні 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.

16.3.5Ребра 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.

16.3.6Ребра 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

16.4.1Для попереднього напруження сталевих прогонових будов слід використовувати канати з переліку, що надається в додатку С.

16.4.2Розрахунки попередньо напружених прогонових будов слід виконувати за міцністю, стійкістю і витривалістю з урахуванням вимог додатка С.

16.5Зварні, фрикційні і болтові з'єднання

16.5.1У випадках, коли прикріплення з ексцентриситетом неминуче, у суцільнозварній конструкції при одностінчастих перерізах елементів їх прикріплення слід здійснювати по всьому контуру з'єднання.

16.5.2Для 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.

16.5.3При 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

16.6.6і 16.6.7, а також приварювання ребер жорсткості тільки до стінки двотаврів і таврів.

16.5.4Застосування електрозаклепок у залізничних мостах не допускається, а в автодорожніх, міських і пішохідних мостах допускається тільки для неробочих з'єднань.

16.5.5Кутові 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.

16.5.6Розміри 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.

16.5.7Конструкція стикових швів має забезпечувати можливість одержання повного проплавлення розрахункової товщини з'єднуваних деталей і плавних переходів до основного металу.

16.5.8При розташуванні стику поперек зусилля в елементі товщина стикового шва має бути не менше від товщини листів, що зварюються.

16.5.9У 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.

16.5.10У 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.

16.5.11У з'єднаннях прокатних профілів із непаралельними поверхнями полиць належить застосовувати клиноподібні шайби.

16.5.12Номінальні діаметри отворів під високоміцні болти у фрикційних з'єднаннях наведено в таблиці 16.2.

16.5.13З'єднання треба проектувати з якомога компактнішим розташуванням високоміцних і звичайних болтів за таблицею 16.3.

16.5.14Число 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:

3 – при одному ряді;

2 – при двох рядах і більше;

5 – у виступній полиці кутникового оцупка.

* Для звичайних болтів слід призначати; ** При двохрядному розташуванні норма відноситься до ряду біля пера.

– номінальний діаметр болта;

– товщина найбільш тонкої деталі, що розташована зовні пакета.

16.5.15Діаметр болтів, поставлених у кутниках основних елементів, має бути, як правило, більшим від 1/4 полиці кутника.

16.5.16Повну довжину високоміцних болтів треба призначати з умови, щоб верх гайки після затягування знаходився нижче краю фаски болта.

16.5.17Стики вертикальної стінки балки при болтових з'єднаннях перекриваються накладками по всій висоті.

Стикові накладки поясних кутників допускається застосовувати у вигляді плоских листів.

16.5.18Безпосередньо 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 Деталі конструкції

16.6.1У 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.

16.6.2У 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.

16.6.3Гілки стиснутих складених стержнів із болтовими з'єднаннями, а також стиснутозігнуті 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.

16.6.4Безпосереднє 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.

16.6.5Для 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.

16.6.6Для 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.

16.6.7Для 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.

16.6.8У 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.

16.6.9У 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.

16.6.10Протиугінні 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.

16.6.11У 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

16.7.1У 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.

16.7.2Довжина 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.

16.7.3Число 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

16.8.1У 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.

16.8.2Для 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 стиснуторозтягнутого 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.

16.8.3Поясні 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

16.9.1Рекомендації щодо конструювання та розрахунків надані в додатку П.

16.10 Конструкція опорних частин і деформаційних швів

16.10.1Прогонові 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.

16.10.2У 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.

16.10.3Конструкція опорних частин та підкладних клинових листів має забезпечувати проектний розподіл навантаження на опорний вузол прогонової будови і на опору.

16.10.4Опорні 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.

16.10.5Вимоги до конструювання і розрахунків опорних частин надані в додатку Т.

16.10.6Вимоги до застосування деформаційних швів надані в додатку У.

ДОДАТОК А

(довідковий)

НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

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

ДОДАТОК Б

(довідковий)

ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

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 організацією

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

ДОДАТОК В

(обов'язковий)

ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАСІВ ПЕРЕРІЗІВ

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).

В.1 Клас 1. Пружна робота перерізу

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.

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.

В.2 Клас 2. Пластичний шарнір

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.

Граничний момент балки при утворенні пластичного шарніра оцінюється за формулою таблиці В.2.

В.3Обмеження 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.

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

ДОДАТОК Г

(обов'язковий)

МАТЕРІАЛИ ТА НАПІВФАБРИКАТИ

У цьому додатку в таблицях надаються марки та механічні властивості матеріалів та виробів, які застосовуються для основних та допоміжних елементів мостових конструкцій:

Г.1Листовий та фасонний прокат для несних елементів мостів;

Г.2Листовий та фасонний прокат для допоміжних елементів мостів;

Г.3Сталевий прокат труб;

Г.4Сталевий прокат для котків шарнірів;

Г.5Відливки з вуглецевої і легованої сталі;

Г.6Поковки з вуглецевої та легованої сталі;

Г.7Матеріали для зварювання;

Г.8Високоміцні метизи;

Г.9Звичайні метизи;

Г.10Загальні вимоги до сталевого прокату.

Перелік виробів (прокату, відливок, поковок, зварювальних матеріалів та метизів) може бути доповнений за умови відповідних обґрунтувань та погоджень.

Г.1 Листовий та фасонний прокат для несних елементів мостів

Сталевий прокат (листовий, сортовий, фасонний) для несних елементів мостів слід приймати з переліку марок сталей, що наведені у таблиці Г.1

Примітка 1. За характеристичні опори прийняті гарантовані значення опору текучості та тимчасового опору, що надані в державних стандартах та в технічних умовах.

Примітка 2. Розрахункові значення опору текучості та тимчасового опору мають бути отримані діленням їх характеристичних значень на коефіцієнти надійності за матеріалом, що надані в таблиці 6.1.

Примітка 3. Для всіх сталей, що надаються в таблиці Г.1, клас суцільності має бути не нижче 2-го, згідно з табл. 3 додатка 4 ГОСТ 22727. В разі потреби допускається вказувати в замовленні інший клас або надавати конкретні вимоги щодо контрольованих характеристик суцільності ділянок прокату.

Примітка 4. Додаткові вимоги для сталей згідно з:

- ГОСТ 6713 та приміткою 3 до таблиці 1, та 2.2.7, 2.2.9;

- ГОСТ 19281 та 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.2.6, 2.2.9, 2.2.11 та 2.3;

- ГОСТ 19280 та 2.2.4 і 2.2.8.

Примітка 5. За товщину фасонного прокату приймають товщину полички.

Г.2 Листовий та фасонний прокат для допоміжних елементів мостів

Сталевий прокат (листовий, сортовий, фасонний) для допоміжних елементів мостів слід приймати з переліку марок сталей, що наведені у таблиці Г.2.

Примітка 1. Допускається застосовувати прокат марки СтЗпс2 з гарантією зварюваності для кутників з полицею до 70 мм включно.

Примітка 2. Сталевий прокат марок 09Г2-12 та 09Г2С-12 може бути застосований для опорних елементів основних несних конструкцій.

Примітка 3. Для прокладок балансирів опорних частин без зварювання можуть бути застосовані сталі 09Г2 та 09Г2С категорії 3, а для зварних елементів, що не сприймають динамічних навантажень,категорії 6.

Г.3 Сталевий прокат труб

Сталевий прокат труб для основних та допоміжних елементів мостів слід приймати з переліку марок сталей, що наведені у таблиці Г.3

Г.4 Сталевий прокат для котків шарнірів

Сталевий прокат для котків шарнірів та наплавлена поверхня балансирів з високоміцної нержавіючої сталі 40X13 наведені в таблиці Г.4.

Примітка 1. За характеристичні опори прийняті гарантовані значення опору текучості та тимчасового опору, що надані в державних стандартах та в технічних умовах.

Примітка 2. Допускається застосовувати марки сталі, надані в таблиці Г1.

Примітка 3. Для допоміжних конструкцій прокат марки 09Г2С може бути прийнятий категорії 6.

Примітка. Коефіцієнт надійності за матеріалом для розрахунків котків шарнірів та наплавлених поверхонь балансирів за границею текучості та за тимчасовим опором слід приймати таким, що дорівнює 1.1.

Г.5 Відливки з вуглецевої і легованої сталі

Марки сталі для відливок із вуглецевої та легованої сталі та їх розрахункові опори наведені в таблиці Г.5.

Розрахункові опори, МПа (кг/см2)

Примітка 1. Відливки для елементів мосту, які розраховуються на міцність і зазнають впливу динамічних навантажень, мають бути групи 3 згідно з ГОСТ 977. Контролю підлягають: зовнішній вигляд, розміри, хімічний склад, механічні властивості (границя текучості, тимчасовий опір, відносне подовження після розриву та ударна в'язкість).

Примітка 2. Обробка поверхні має забезпечувати подальше нанесення захисного покриття.

Г.6 Поковки з вуглецевої та легованої сталі

Примітка. Поковки для елементів мосту, які розраховуються на міцність і зазнають впливу динамічних навантажень, мають бути групи 4 або 5 згідно з ГОСТ 8479. Контролю підлягають: розміри, хімічний склад, механічні властивості (границя текучості, тимчасовий опір, відносне звуження та ударна в'язкість). Типові види випробувань: на розтяг, на ударну в'язкість, на твердість. За потреби в проекті слід вказувати додаткові вимоги.

Г.7 Матеріали для зварювання

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.

Примітка 1. – тимчасовий опір розриву металу шва, приймається за сертифікатами виробника зварювальних матеріалів (для поширених матеріалів надається в таблицях Г.8-Г.10).

Примітка 2. Коефіцієнт надійності за матеріалом приймається згідно з таблицею 6.1 таким, що дорівнює 1,25.

Примітка. Для зварювання сталевого прокату класу міцності більше С440 вибір зварювальних матеріалів слід виконувати з залученням фахівців із зварювання.

Примітка 1. В індексах до познак марок дроту наданий рекомендований склад флюсу при зварюванні:

1)

АН-348А ГОСТ 9087;

2)

АН-47 ГОСТ 9087;

3)

OK Flux 10.71 EN 760: SA АВ 1 67 AC H5.

Примітка 2. Тип дроту та флюсу має бути вказаний в супроводжувальній документації до конструкції, що приймається.

Примітка 1. У позначеннях марок дроту наданий рекомендований склад суміші захисних газів при зварюванні:

1)

СО2 для Ø1,2 мм;

2)

Аr (78-82) % + СО2 (18-22) % для Ø1,2-1,6 мм.

Примітка 2. Тип дроту та склад суміші захисних газів при зварюванні має бути вказаний в супроводжувальній документації до конструкції, що приймається.

Г.8 Метизи

Г.8.1Для 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.8.2Допускається 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.8.3Для 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.8.4Для 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.8.5Для 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.

Г.9 Площі перерізів болтів

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.

Примітка 1. У таблиці – площа брутто болта; - площа по нарізці.

Примітка 2. Площі перерізів болтів більше ніж 48 мм слід приймати згідно з ГОСТ 24379.0.

Г.10 Загальні вимоги до сталевого прокату

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.10.1Сталевий прокат умовно поділений на 5 груп відповідно до таблиці Г.12.

Г.10.2Значення відношень найменшого тимчасового опору до границі текучості сталевого прокату має бути не менше значень, наведених в таблиці Г.13.

Г.10.3Мінімальні 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.

Г.10.4Для 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.

KCU – ударна в'язкість на зразках із U-подібним надрізом (тип І відповідно до ГОСТ 9454); KCV – ударна в'язкість на зразках із V-подібним надрізом (тип II відповідно до ГОСТ 9454);

t t індекс t (KCU и KCV) – регламентує температуру випробувань на ударний згин; відсутність індексу вказує на температуру +20 °С; КСА – ударна в'язкість за температури +20 °С при випробуванні зразків з U- подібним надрізом після деформаційного старіння.

Примітка. Для низьколегованих сталей основних несних конструкцій мостів має бути виконана умова із забезпечення ударної в'язкості 29 Дж/см2 на зразках з U-подібним надрізом за температури: при –40 °С – для всіх, крім наведених нижче;

при –60 °С – для залізничних і суміщених із залізницею.

Г.10.5Зварюваність прокату має бути оцінена за допомогою вуглецевого еквівалента CEV, що має не перевищувати значення, які наведені в таблиці Г.16.

Примітка 1. Значення вуглецевого еквівалента в таблиці знаходять за формулою

Примітка 2. Обмеження вмісту сірки та фосфору:

сірка – вміст не більше ніж 0,03% (сірка знижує витривалість та зварюваність);

фосфор – вміст не більше ніж 0,025% (фосфор знижує пластичність та в'язкість).

ДОДАТОК Д

(довідковий)

РОЗРАХУНКИ ЕФЕКТИВНОЇ ШИРИНИ ПЛИТ

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

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).

Коефіцієнт редукції оцінюється за формулами таблиці Д.1 тапараметром

Решта позначень наведені на рисунку Д.2.

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.

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.

ДОДАТОК Е

(обов'язковий)

КОЕФІЦІЄНТИ ПОЗДОВЖНЬОГО ЗГИНУ У РОЗРАХУНКАХ СТІЙКОСТІ

СТЕРЖНІВ ТА БАЛОК

Коефіцієнти для розрахунку стійкості стержнів та балок із сталі класу міцності до С250 при приведеному відносному ексцентриситеті

Примітка. Для прокатних двотаврів із паралельними гранями полиць та зварних елементів двотаврового та Н-подібного перерізів коефіцієнти за цим додатком застосовуються при власних залишкових напруженнях на краях полиць не більше ніж

49 МПа (500 кгс/см). Для елементів вказаного типу з власними залишковими напруженнями на краях полиць більше ніж 49 МПа (500 кгс/см) при розрахунку стійкості в площині полиць приймаються величини коефіцієнтів, зазначені в дужках.

Коефіцієнти для розрахунку стійкості стержнів та балок із сталі класу міцності від С250 до С345 при приведеному відносному ексцентриситеті

Примітка. Для прокатних двотаврів із паралельними гранями полиць та зварних елементів двотаврового та Н-подібного перерізів коефіцієнти за цим додатком застосовуються при власних залишкових напруженнях на краях полиць не більше ніж 49 МПа (500 кгс/см2).

Для елементів вказаного типу з власними залишковими напруженнями на краях полиць більше ніж 49 МПа (500 кгс/см2) при розрахунку стійкості в площині полиць приймаються величини коефіцієнтів, зазначені в дужках.

Коефіцієнти для розрахунку стійкості стержнів та балок із сталі класу міцності більше С345 при приведеному відносному ексцентриситеті

Примітка. Для прокатних двотаврів із паралельними гранями полиць та зварних елементів двотаврового та Н-подібного перерізів коефіцієнти за цим додатком застосовуються при власних залишкових напруженнях на краях полиць не більше ніж 49 МПа (500 кгс/см2).

Для елементів вказаного типу з власними залишковими напруженнями на краях полиць більше ніж 49 МПа (500 кгс/см2) при розрахунку стійкості в площині полиць приймаються величини коефіцієнтів, зазначені в дужках.

ДОДАТОК Ж

(довідковий) ДОПОМІЖНА ІНФОРМАЦІЯ ДЛЯ РОЗРАХУНКІВ ПЛОСКОЇ ФОРМИ ВТРАТИ СТІЙКОСТІ

СТЕРЖНІВ

Ж.1 Коефіцієнти впливу форми перерізу

Таблиця Ж1 – Коефіцієнти впливу форми перерізу

Ж.2Розрахункові 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.3Розрахункові значення приведених відносних ексцентриситетів для стиснутих стержнів, що мають дві осі симетрії, наведено в таблиці Ж.3.

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

ДОДАТОК И

(довідковий)

ЗГИНАЛЬНО-КРУТНА ФОРМА ВТРАТИ СТІЙКОСТІ БАЛОК

И.1 Характеристика явища

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.

И.2 Розрахунок критичних моментів

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.

Тут – у випадку прикладання навантаження на рівні осі балки;

– у випадку прикладання навантаження до верхнього пояса;

– у випадку прикладання навантаження до нижнього пояса;

– висота балки;

– модуль пружності;

– модуль зсуву;

– коефіцієнт Пуассона;

– момент інерції балки відносно вертикальної осі;

– момент інерції при чистому крученні.

Значення коефіцієнта

И.3 Критерії стійкості зігнутих балок

Вільна довжина стиснутого пояса суцільної зігнутої балкиприймається як відстань між поперечними в'язями, які утримують пояс від бокових зміщень. В'язі мають бути розраховані на умовну поперечну силу за формулою

Таблиця И.3 – Граничні значення відношення

ДОДАТОК К

(обов'язковий) РОЗРАХУНКИ МІСЦЕВОЇ СТІЙКОСТІ СТІНОК БАЛОК, ПІДКРІПЛЕНИХ РЕБРАМИ ЖОРСТКОСТІ

К.1 Знаходження діючих зусиль у відсіках стінки

К.1.1Конструкція, 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

К.1.2Познаки

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:

– площа перерізу балки;

– момент інерції перерізу балки в межах відсіку;

– статичний момент по крайках і-го відсіку;

– кількість відсіків;

– відсік, що розглядається;

– висота стінки відповідно до рисунка К.1;

К.1.3Потоки 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.1.4Розподіл зусиль від поперечного навантаження (вздовж) на кромку стінки визначається за формулами:

- від розподіленого вздовж пояса навантаження

К.1.5Довжина розподілу навантаження вздовж верхньої кромки стінки визначається за формулою:

- при передачі навантаження безпосередньо через пояс балки або через рейку і пояс

- 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

- при передачі тиску від колеса автомобіля за формулою (К.4) – відповідно до рисунка К.2.

Рисунок К.2 – Передача тиску від колеса автомобіля

К.1.6Розподіл 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 Напруження на і-му рівні стінки від дії розподіленої сили, прикладеної до кромки стінки через пояс,

К.1.7Напруження 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

K.2 Вибір розрахункового випадку

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.

Критерії віднесення до розрахункового випадку

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 Формули для розрахунків стійкості

К.3.1Розрахунки 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. Випадок РВ.1

Випадок РВ.2 Випадок РВ.3

Випадок РВ.4 Випадок РВ.5

Випадок РВ.6 Випадок РВ.7

Випадок РВ.8 Випадок РВ.9

К.4 Обчислення коефіцієнтів

К.4.1Коефіцієнт враховує ступінь утримання пояса елементами плити проїзду

К.4.2Коефіцієнт у враховує утримання стінки поясом балки

К.4.4Коефіцієнт враховує форму епюри нормальних напружень

К.4.5Коефіцієнт.

– 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

Для болтового прикріплення пояса = 1,4.

Для розрахункових випадків 1 і 8 при обчисленні

Для розрахункових випадків 1, 3, 8 і 9 при обчисленні

Для болтового прикріплення пояса = 1,0.

Для розрахункових випадків 3 і 8 при

Для болтового прикріплення пояса = 1,3.

Для пояса, об'єднаного з залізобетонною плитою, = 1,35.

Для розрахункових випадків 3 і 8 при обчисленні

К.4.6Коефіцієнт є, що враховує відношення сторін відсіку і форму епюри нормальних напружень по висоті, знаходять за таблицею К.4.9 в залежності від коефіцієнтів і.

Значення коефіцієнта ε при μi

К.4.7Коефіцієнт, що враховує локальний характер дії зосередженої сили для визначення

– коефіцієнт, що враховує локальний характер дії сили F. При розподіленому навантаженні = 1,0;

c ef

– коефіцієнт, що враховує локальний характер сили F, що діє на ρ =1,04 пояс. h і

Для інших відсіків приймається ρ = 0,35.

Для розрахункових випадків 1, 2, 6 і 9 при обчисленні

К.4.8Коефіцієнт, що враховує форму відсіків

Для розрахункових випадків 1, 2, 6 і 9 при обчисленні

К.4.9Коефіцієнт, що враховує форму відсіків

Для розрахункових випадків 4 і 5 при обчисленні

К.5 Розрахунки критичних напружень

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 Вимоги до ребер жорсткості

К.6.1Всі 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.6.2Жорсткість поперечних ребер із площини стінки (моменти інерції їх перерізів) мають задовольняти вимогам таблиці К.6.

– відношення ширини відсіку до висоти;

та – товщина та висота стінки балки;

– відстань між осями поперечних ребер жорсткості;

– момент інерції поперечного ребра.

К.6.3Жорсткість поздовжнього ребра з площини стінки (момент інерції його перерізу) при одному поздовжньому ребрі на стінці має задовольняти вимоги таблиці К.7.

Тут – відстань від осі поздовжнього ребра жорсткості до осі найближчого пояса в зварних балках або до крайньої риски поясних кутників у балках з болтовими з'єднаннями;

– момент інерції перерізу поздовжнього ребра.

Примітка 1. При обчисленні для проміжних допускається лінійна інтерполяція.

Примітка 2. У таблиці, окрім необхідних моментів інерції поздовжнього ребра, надані його граничні мінімальні та максимальні значення. Ці значення слід приймати за необхідні, якщо необхідний момент інерції виходить за вказані межі.

К.6.4Для 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 К3 – Схема до розрахунку достатності ребер плити

Критичні напруження знаходять за формулою

ДОДАТОК Л

(довідковий)

СТІЙКІСТЬ ПЛАСТИНОК ОРТОТРОПНИХ ПЛИТ

Л.1Стійкість пластинок ортотропних плит знаходять за формулою та – розміри пластинок з обпиранням з одного боку; та – розміри пластинок з обпиранням із двох боків

Рисунок Л.1 – Схеми поздовжніх ребер ортотропних плит з різною конфігурацією

Л.2Допускається 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 текучості

Пластинки, що обперті з одного боку

Пластинки, що обперті з двох боків

Для характерних значень величини h ef наведені в таблиці Л.2.

t

ДОДАТОК М

(обов'язковий)

РОЗРАХУНКИ ВИТРИВАЛОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ АВТОМОБІЛЬНИХ І МІСЬКИХ МОСТІВ

Оцінку витривалості, наведену нижче, слід застосовувати для автомобільних та міських мостів, а також для мостів із сумісною дією автомобільного та рейкового транспорту.

М.1 Оцінка витривалості елементів мосту від дії автомобільних навантажень

М.1.1Автомобільне навантаження

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

М.1.2Розрахунок кількості циклів

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

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.

Середню денну кількість тандемів, які проходять в одному напрямі по одній смузі мосту , знаходять за формулою

М.2 Оцінка витривалості елементів мосту від навантаження рейкового транспорту

М.2.1Навантаження рейкового транспорту

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

М.2.2Розрахунок кількості циклів

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

М.2.3Оцінка витривалості

Оцінка витривалості з'єднання (деталі) виконується за формулою 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.

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

М.3Оцінка витривалості елементів мосту від сумісної дії автомобільного і рейкового транспорту

М.3.1Автомобільний і рейковий транспорт

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.

М.3.2Оцінка витривалості

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.

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.

М.4Приклад оцінки витривалості ортотропних плит від дії автомобільного навантаження

М.4.1Основні принципи розрахунків

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 дляцього напруження

Опис 10 місць і відповідні характерні напруження наведено в таблиці М.6.

Рисунок М.2 – Місця підвищеної небезпеки появи тріщин втомленості

М.5.1Значення 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.

Продовження таблиця М.5.2

наявністю зони початок/кінець

Примітка. Для деталей 1-11, що виконані з повністю механізованим (напівавтоматичним) зварюванням, приймаються ті ж самі значення, що і для автоматичного.

Для товщин > 25 мм до категорії варто застосовувати розмірний коефіцієнт для деталей 1-11

-

Таблиця М.5.7 – Стики трубчастих ферм

M.6 Спрощена процедура оцінки витривалості

М.6.1Для 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.6.2Приклад. 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

ДОДАТОК Н

(довідковий)

КОЕФІЦІЄНТИ ДЛЯ РОЗРАХУНКІВ ВИТРИВАЛОСТІ

Примітка 1. – коефіцієнт, що враховує вплив зсувів по контактах з'єднуваних елементів та приймається за таблицею Н.2. в залежності від числа поперечних рядів болтів п у з'єднанні.

Примітка 2. Параметр п визначають: – числом поперечних рядів болтів у прикріпленні даного елемента до фасонки або стикової накладки, якщо цей елемент обривається в даному вузлі; – загальним числом поперечних рядів болтів у прикріпленні фасонки до неперервного елемента.

ДОДАТОК П

(обов'язковий)

ОРТОТРОПНІ ПЛИТИ

П.1 Ортотропні плити автопроїзду П.1.1

Загальні положення

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).

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.

Рисунок П.1 – Приклади конструкції сталевих плит автодорожніх мостів

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.

П.1.2Лист настилу

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. а – поява тріщини з внутрішнього боку в корені шва; б – поява тріщини з зовнішнього боку в п'яті шва

Рисунок П.2 – Місця появи тріщин утомленості в односторонніх швах зварювання ребер

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.

Примітка. 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. 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

Рисунок П.4 – Мінімальна жорсткість поздовжніх ребер

П.1.3Поздовжні ребра

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.

П.1.4Поперечні балки

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

Рисунок П.8 – Кінці швів біля вільного вирізу з обробкою кромок

Рисунок П.9 – Форми і розміри вирізів для штабових ребер

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

П.2 Розрахунки міцності ортотропної плити автопроїзду

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

– точка з найбільшим від'ємним моментом у ребрі. Рекомендується приймати 1/3 прогону поперечної балки;

– точка в місці стику поздовжнього ребра;

– точка з найбільшим позитивним моментом у ребрі. Рекомендується приймати в середині прогону поздовжнього ребра між головними балками;

– точка з найбільшим від'ємним моментом та найбільшою поперечною силою в поперечній балці. Як правило, біля головної балки;

– точка в місці стику поперечної балки;

– точка з найбільшим позитивним моментом у поперечній балці. Як правило, в середині прогону балки.

Поздовжнє ребро

Поперечна балка

П.2.1Поздовжні ребра

Перевірку міцності листа настилу ортотропної плити в будь-якій точці виконують за формулою

П.2.2Поперечні балки

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

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

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

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

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

П.3 Розрахунок стійкості ортотропної плити

Місцеву стійкість листа настилу між поздовжніми ребрами, поздовжніх смугових ребер, звисів поясів таврових поздовжніх і поперечних ребер слід забезпечити відповідно до вимог додатка Л.

П.3.1Стійкість ортотропної плити між поперечними балками

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).

Примітка.

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

Стиснуто-зігнуту ортотропну плиту залізничних мостів на загальну стійкість треба перевіряти за формулою (10.1), розраховуючи гнучкість за формулою (П.13) при = 1,0.

– прогин поздовжнього ребра між поперечними ребрами;

– радіус інерції повного перерізу поздовжнього ребра.

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

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 у зоні під рейкою у зоні по осі прогонової будови

П.4 Розрахунки із застосуванням МСЕ

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

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.

П.5 Вимоги до виготовлення та зварювання

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)

ДОДАТОК Р

(обов'язковий)

З'ЄДНАННЯ

У додатку розглянуті основні правила проектування та основи розрахунків зварних з'єднань, з'єднань на звичайних болтах, на високоміцних болтах та на пальцях.

Р.1 Зварні з'єднання

Р.1.1Загальні положення

Зварні з'єднання поділяють на три категорії в залежності від їх відповідальності відповідно до таблиці Р.1.

Типи швів заводських з'єднань, що входять до даної категорії, характеристика умов їх експлуатації і монтажу

1. Поперечні й поздовжні стикові шви розтягнутих (стиснуто-розтягнутих) поясів головних балок, елементів ортотропних і ребристих плит, у т.ч. і стикові шви трапецієподібних поздовжніх ребер, елементів ферм, а також стиснуті й розтягнуті стикові шви поперечних і поздовжніх балок проїзної частини залізничних мостів.

2. Кутові й поясні шви нижніх і верхніх поясів головних балок, а також кутові шви таврових з'єднань, що працюють на відрив і зріз при розтягу або згині із суцільним проплавленням за кресленнями KM.

3. Кінцеві ділянки стикових швів (завдовжки 100 мм), що прикріплюють до розтягнутих елементів ферм і розтягнутих поясів балок, вузлові фасонки або розташовані уздовж зусилля фасонки в'язей.

4. Кінцеві ділянки поперечних стикових швів стінки балок вздовж 30 % її висоти, відраховуючи від кожного (верхнього або нижнього) пояса балки.

5. Кутові поясні шви нижніх і верхніх поясів головних балок, а також кутові шви таврових, кутових і з'єднань внапуск, що працюють на відрив і зріз при розтягу та вигині з неповним проплавленням за кресленнями KM.

6. Стикові шви (за винятком кінцевих ділянок), що прикріплюють до розтягнутих поясів балок вузлові фасонки або розташовані уздовж зусилля фасонки в'язей, а в сталезалізобетонних прогонових будовах – упори.

7. Поперечні стикові шви стінок балок на ділянках завдовжки 10 % її висоти, що примикають до кінцевих ділянок.

8. Поздовжні стикові шви стінок балок, розташовані в межах 40 % її висоти, відраховуючи від верхнього або нижнього пояса, відповідно.

9. Поперечні і поздовжні стикові шви стиснених поясів головних балок, елементів ортотропних і ребристих плит, елементів ферм.

10. Поперечні стикові шви стінок балок на ділянках, крім зазначених на рисунку Р.1.

Типи швів заводських з'єднань, що входять до даної категорії, характеристика умов їх експлуатації і монтажу

11. Поздовжні стикові шви стінок балок, розташовані в межах частини висоти стінки.

12. Кутові поясні шви, а також кутові шви таврових, кутових і з'єднань внапуск, що працюють на стиск із неповним проплавленням за кресленнями KM.

13. Стикові шви, що прикріплюють до стиснених поясів балок вузлові фасонки в'язей, а в сталезалізобетонних прогонових будовах – упори.

14. Кутові шви, що прикріплюють вертикальні і горизонтальні ребра жорсткості, діафрагми й фасонки в'язей до основних металоконструкцій.

15. Кутові шви, що прикріплюють елементи в'язей до фасонок і ребер жорсткості.

Методи й обсяги контролю зварних з'єднань, в залежності від категорій наводяться у таблиці Р.2.

Примітка. Методи та обсяги контролю зварних з'єднань у вузлах підвищеної жорсткості, де збіль-шується небезпека утворення тріщин, слід додатково зазначити в проектно-технологічній документації. У зварних полотнищах із перерізаннями та примиканнями стикових швів (у зонах "хрестів" і

"напівхрестів") слід робити повторний контроль якості цих зон по 150 мм в кожен бік методом

УЗД не раніше ніж через три доби (72 год) після первинного контролю цих зон. Категорія і тип зварного шва мають бути зазначені в кресленнях KM. При контролі ділянки стикового шва методом УЗД і R і виявленні при цьому дефектів одним із методів рішення про якість шва приймається за результатами найбільш надійного методу при виявленні дефектів даного типу. * При виявленні дефектів, що виходять за межі допусків, контролю підлягають 100 % довжини швів типу 6,

7 і 8 категорії II (таблиця Р.1). ** Якщо при контролі методом УЗД якість швів, що перевіряються, більше ніж 10 % загальної довжини буде визнано незадовільною, то виконується додатковий контроль стиків в обсязі 50 % довжини кожного стикового шва. Якщо при додатковому контролі виявляються шви незадовільної якості, то контролю підлягають 100 % довжини швів типу 9, 10, 11 і 13 категорії III (таблиця Р.1).

Дефекти, зазначені в таблиці Р.З, поділені відповідно до таблиць Р.3, Р.4 і Р.5 на поверхневі, внутрішні і дефекти геометрії.

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

Примітка. На макрошліфах кутових швів, зроблених для виміру твердості, оцінюється величина проплавлення і наявність мікротріщин. Глибина проплавлення при кутових з'єднаннях має становити не менше ніж 1,5 мм

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. 1, 2, 3, 4, 5 – лінії заміру твердості Рисунок Р.1 – Рекомендована схема вирізування зразків зі стикового з'єднання

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

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).

Р.1.2Механічні показники металу шва, геометрія та розміри

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.

К у т о ві ш в и

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 ' є д н а н н я з п о в н и м п р о п л а в л 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 ' є д н а н н я з ч а с т к о в и м п р о п л а в л 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

Р.1.3Розрахунки швів

Розрахункова висота перерізу зварних стикових швів приймається:

Автоматичне зварювання при діаметрі дроту 3-5 мм

Автоматичне та механізоване зварювання при діаметрі дроту 1,4-2 мм

Ручне та механізоване зварювання дротом суцільного перерізу при діаметрі дроту < 1,4 мм або порошковим дротом

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

Розрахунок міцності зварних стикових з'єднань виконують за формулами

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):

- переріз металу шва 0-1 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

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

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;

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.

Р.1.4Механічна обробка зварних швів

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 розтягувальних 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.

Р.2 З'єднання на звичайних болтах Р.2.1

Утворення отворів

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.

Р.2.2Класи точності болтів

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.

Р.2.3Розрахунки з'єднань на звичайних болтах

Розрахункове зусилля, яке сприймається одним болтом, визначається за формулами

Число болтів n у з'єднанні при дії поздовжньої сили N, що проходить через центр ваги з'єднання, визначається за формулою

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

Р.3 З'єднання на високоміцних болтах

Розрахункове зусилля, яке сприймається кожною поверхнею тертя з'єднуваних елементів, стягнутих одним високоміцним болтом (одним болтоконтактом), визначають за формулою

Значення коефіцієнта надійності при обробці контактних поверхонь у відповідності зі способами обробки за таблицею Р.14

Зусилля натягу Р високоміцного болта визначається за формулою

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

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

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.

У всіх прогонових будовах

Спільна робота проїзної частини і поясів ферм не забезпечується

Р.4 Накладки та фасонки

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

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.

Р.5 З'єднання на пальцях

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.

Р.5.1Проектування провушин

К о н с т р у к т и в н і в и м о 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 т р у ю в а 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:

Якщо геометричні параметри провушини відповідають показаним на рисунку Р.13, то за наступними формулами визначаються товщина і діаметр отвору:

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

ДОДАТОК С

(обов'язковий)

СТАЛЕВІ КАНАТНІ ЕЛЕМЕНТИ

С.1 Загальні положення

С.1.1Розтягнуті сталеві елементи, зазначені у додатку, застосовуються для наступних елементів мостів:

- підвіси аркових та висячих мостів;

- ванти вантових 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.1.2Розтягнуті елементи поділяютьсяна три групи, наведені в таблиці С.1.

Група А – елементи цієї групи можуть бути суцільними розтягнутими елементами, які з'єднані за допомогою нарізних елементів. Допускається застосування в мостових спорудах за умови перевірки витривалості від циклічних рухомих навантажень при врахуванні вітрових навантажень. Вони використовуються в основному для цивільних споруд. Група В – охоплює спіральні пасма та канати, що мають на кінцях анкери (з холодною або гарячою фіксацією дротів), мають діаметри до 180 мм і виготовляються заздалегідь. До групи віднесені наступні вироби:

- спіральні канати-пасма (або спіральні мостові канати) застосовуються для основних несних елементів мостів, таких як ванти, підвіси, кабелі малих висячих мостів тощо, а також для відтяжок різного призначення;

- заповнені замкові канати переважно застосовуються для вант і підвісів та основних кабелів висячих мостів. Перевагу, як правило, віддають цим канатам перед спіральними мостовими канатами;

- дротові канати застосовуються тільки для допоміжних конструкцій мостів; для основних конструкцій мають обмежене застосування (для підйомних механізмів розвідних мостів або для гасників коливань). Недоліки цих канатів

- мала щільність та жорсткість і ненадійний захист від корозії. Група С – продукція цієї групи потребує спеціальних анкерів та спеціального захисту від корозії.

До групи віднесені наступні вироби:

- канати з паралельних дротів, що застосовуються для вант підвісів та кабелів. Канати оснащені анкерами (як правило, з холодною заливкою), мають заповнення порожнин між дротами і поверхневий захист від корозії;

- пучки з паралельних дротів застосовуються для вант (та іншого) з натягуванням при складанні і встановленням анкерів на місці;

- пучки з паралельних пасом застосовуються для вант (та іншого) з натягуванням при складанні і встановленням анкерів на місці.

С.1.3Типи анкерів для виробів групи В та С:

- анкери з металевим або клейовим заповненням;

- анкери з цементним заповненням;

- анкери з затискними пристроями;

- обтискні анкери;

- U-подібна стяжка;

- анкери пучків зафіксовані за допомогою клинів, холодної деформації головок дротів та гайок на стержнях.

С.2 Основа для проектування

С.2.1Канатні розтягнуті елементи мають бути запроектованими за двома граничними станами

С.2.2Граничний стан за міцністю

Перевірку міцності виконують за формулою

Розрахункові коефіцієнти для розрахунків міцності канатів наведені в таблиці С.2

За відсутності даних заводу-виробника про характеристичне значення розривного зусилля канатного елемента з анкерами, це значення може бути знайдено за формулою

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

Примітка. М'який контакт утворюється за рахунок прокладок алюмінію тощо.

С.2.3Експлуатаційний граничний стан

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 о в и п р у ж н о ї р о 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

Обмеження робиться для стадії монтажу (таблиця С.5.1) та для стадії експлуатації (таблиця С.5.2).

С.3 Жорсткості канатних елементів

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.

Примітка. Модуль пружності EQ відповідає навантаженню Q.

C.4 Основа проектування сідла

За відсутності більш точних розрахунків розміри сідла мають бути такими, як надано на рисунку С.1.

Рисунок С.1 – Конфігурація сідла

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.

С.5 Витривалість

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.

C.6 Захист від корозії

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.

С.7 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

Таблиця С.8 – Продукція групи А

Таблиця С.9 – Продукція групи В

Таблиця С.10 – Продукція групи В

Таблиця С.12 – 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, семиабо 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

ДОДАТОК Т

(обов'язковий)

ОПОРНІ ЧАСТИНИ

Т.1Перелік опорних частин:

- пружні опорні частини;

- стаканні опорні частини;

- сферичні опорні частини;

- тангенціально-точкові опорні частини;

- тангенціально-лінійні опорні частини;

- коткові 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;

- залізобетонні шарніри;

- сейсмічні пристрої.

Основні типи конструкції опорних частин надані в таблицях Т.1.1 – Т.1.8.

Примітка. Напрям X в таблицях Т.1.1 - Т.1.8 – це напрям основного переміщення прогонової будови.

T.2 Інформація, що надається в комплекті креслень опорних частин

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.Схеми приєднання опорних частин до опори та прогонової будови (три проекції). Специфікація елементів та матеріалів приєднання.

Т.3 Анкерування опорних частин

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.

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 опорнучастину проти будь-якого горизонтального переміщення, вони можуть бутирозраховані 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.

Т.4 Люфти в опорних частинах

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.

T.5 Переміщення в опорних частинах із врахуванням похибок

При виборі опорних частин слід враховувати похибки, які можуть виникнути при установці опорної частини за температурою.

Похибки в оцінці температури враховують за формулами

Розрахунковий розмах температур, який приймається для оцінки переміщень опорної частини, слід знаходити за формулою

Т.6 Горизонтальні реакції на опори

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.

Т.7 Контактні напруження в опорних частинах

При розрахунках опорних частин із контактними поверхнями, що зминаються, слід користуватися формулою

При розрахунках напружень на контакті сфери з площиною допускається користуватися формулою

Розрахунки опорних провушин (з'єднань з одним фіксуючим пальцем) мають бути прийняті відповідно до розрахунків, наведених в додатку Р.

Т.8 Таблиця вихідних даних

Вибір опорних частин рекомендується виконувати, користуючись формою таблиць Т.8.1 та Т.8.2.

У таблицях позначено:

1. Постійні навантаження

2. Змінні та рухомі навантаження

3. Сейсмічні навантаження

1. Постійні навантаження

2. Змінні та рухомі навантаження

3. Сейсмічні навантаження

Т.9 Установка опорних частин (ОЧ)

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.

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.

Пружні опорні частини (ПОЧ) допускається встановлювати безпосередньо на підфермені площадки.

Т.10 Експлуатація опорних частин

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.

ДОДАТОК У

(обов'язковий)

ДЕФОРМАЦІЙНІ ШВИ

У.1 Типи і використання деформаційних швів

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:

- герметичність;

- відсутність динамічного впливу на автомобіль при проїзді;

- довговічність;

- 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.

У.2 Проектна документація по деформаційних швах

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.

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.

**********

Редактор – А.О. Луковська

Комп’ютерна верстка – В.Б.Чукашкіна

Формат 60x841/8. Папір офсетний. Гарнітура "Arial".

Друк офсетний.

Державне підприємство "Укрархбудінформ".

вул. М. Кривоноса, 2А, м. Київ-37, 03037, Україна.

Тел. 249-36-62

Відділ реалізації: тел.факс (044) 249-36-62 (63, 64)

E-mail:uabi90@ukr.net

Свідоцтво про внесення суб’єкта видавничої справи до державного реєстру видавців

ДК №690 від 27.11.2001 р.