Мости і труби сталеві конструкції

а • N

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

(15.10)

Ф

де N поздовжнє зусилля стиску в елементі;

ф - коефіцієнт поздовжнього згину при перевірці стійкості елемента в площині з’єднувальних планок або перфорованих листів приймається відповідно до обов’язкового додатка Е в залежності від приведеного відносного ексцентриситету eej

а, - коефіцієнт приймається таким, що дорівнює 0,024 - 0,00007X, але не більше ніж 0,015, 0,017 і 0,018 для сталей класів міцності С290, С345 і С390 відповідно. Тут X - гнучкість елемента в площині з’єднувальних планок або перфорованих листів.

З’єднувальні планки і перфоровані листи наскрізних стиснуто-зігнутих елементів розраховуються на поперечну силу, що дорівнює сумі фактичної поперечної сили при згині та умовної , яка і визначається за (15.10).

При розташуванні з’єднувальних елементів у кількох паралельних площинах, перпендикулярних до осі, відносно якої виконується перевірка стійкості, поперечна сила Q 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 Qbl і визначається за формулою

bl.ef

{ef

А

(15.11)

Qb,=Q-

є/’

ef

де Aej - площа перерізу брутто наскрізного елемента, що дорівнює Yb ■ tef, тут b і tef визна

чаються згідно з рисунком 10.1;

АЬІ ег-частина перерізу елемента, що працює разом із суцільним листом і дорівнює Аы +2 ■ b]

(.Аы - площа перерізу суцільного листа; Ь{ = 0,51, Е / Ry - ділянка з кожного боку від ребра; tw - товщина вертикального листа або пакета).

З’єднувальні планки і перфоровані листи в проміжках між отворами перфорації розраховуються на частину поперечної сили Q, що припадав на них як на елементи безрозкісних ферм.

1. Розрахунок опорних частин
2. Елементи опорних частин (котки, балансири, плити) розраховуються як конструкції на пружній основі.

Допускається визначати зусилля у верхніх балансирах всіх опорних частин, у нижніх балансирах нерухомих опорних частин за умови рівномірного розподілу навантаження по площі обпирання.

1. При розрахунку опорних частин мають бути враховані вказівки додатка Т та ДБН В.1.2-15.

Для рухомих опорних частин враховуються ексцентриситети передачі тиску, що дорівнюють поздовжнім переміщенням котків, секторів і балансирів від нормативних навантажень та впливів.

Поздовжні переміщення рухомих опорних частин визначаються від постійного навантаження, тимчасового вертикального навантаження з динамічним коефіцієнтом, з урахуванням деформації опор і 'їх основ, а також від температури відповідно до ДБН В.1.2-15. При цьому, для прогонових будов із відношенням відстані між фермами до прогону понад 1:15 необхідно враховувати вплив на нерухомі опорні частини навантажень, що виникають від перепаду температур поясів головних ферм, який дорівнює 15 °С.

1. У розрахунках кріплень анкерного болта у бетоні застосовується коефіцієнт умов роботи т = 0,7.
2. Розрахунок на зминання в циліндричних шарнірах (цапфах) балансирних опорних частин (при центральному куті дотикання поверхонь, який дорівнює або є більшим ніж 90°) виконують за формулою

р т

< ——.(15.12)

1,25 - г-Z уг

Розрахунок на діаметральний стиск котків виконують за формулою

(15.13)

Fl , Rcd т

2-r-l yr

де F- тиск на опорну частину;

F- тиск на один найбільш навантажений коток;

г- радіус кривизни поверхні котка або шарніра;

І-довжина котка або шарніра;

Я-lp > Red ~ розрахункові опори місцевого зминання при щільному дотиканні котків і діаметрального стиску при вільному дотиканні котків, приймаються за таблицею 5.1.

16 КОНСТРУЮВАННЯ 16.1 Загальні принципи конструювання

1. При проектуванні сталевих конструкцій необхідно:

• враховувати можливості технологічного і кранового устаткування заводів-виробників сталевих конструкцій, а також підйомно-транспортного і монтажного устаткування будівельних організацій;
• розділяти конструкції на відправні елементи виходячи з умов виконання максимального обсягу робіт на заводах-виробниках з урахуванням вантажопідйомності і габаритів транспортних засобів;
• передбачати в’язі, що забезпечують у процесі транспортування, монтажу й експлуатації стійкість і просторову незмінюваність конструкції в цілому, її частин та елементів;
• здійснювати уніфікацію монтажних блоків і елементів, а також вузлів і розташування болтових отворів;
• забезпечувати зручність складання і виконання монтажних з’єднань, передбачаючи монтажні кріплення елементів, влаштування монтажних столиків тощо;
• здійснювати уніфікацію застосовуваного прокату за профілями і довжинами з урахуванням вимог до використання металу з мінімальними відходами і втратами;
• враховувати допуски прокату і допуски заводського виготовлення;
• передбачати застосування автоматичного зварювання під флюсом і фрикційних з’єднань на високоміцних болтах.

1. При проектуванні зварних конструкцій слід виключати незручне розташування зварюваних деталей, різкі зміни перерізу елементів, утворення конструктивних "надрізів" у вигляді обривів фасонок і ребер жорсткості або вирізів у них, що примикають під кутом до поверхні напружених частин перерізу (поясів і стінки балок, листів складених елементів тощо).

Для підвищення витривалості і холодостійкості конструкцій та зниження негативного впливу залишкових деформацій і напружень від зварювання слід передбачати заходи конструктивного і технологічного характеру (оптимальний порядок складання і зварювання елементів; розпуск швів; попередній вигин і місцевий підігрів; нагрівання окремих зон після зварювання; повне проплавлення і викружка на кінцях деталей, що обриваються або підходять за дотичною до поверхні частини перерізу, що залишився; механічну обробку зон концентрації напружень тощо).

1. У залізничних мостах у прогонових будовах з роздільними балками і поздовжніми балками проїзної частини слід передбачати поздовжні в’язі в площині верхніх і нижніх поясів. Прикріїїлення 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.

1. Поздовжні в’язі центруються в плані з поясами головних ферм, при цьому ексцентриситети в прикріпленні з площини в’язей мають бути мінімальними.
2. У залізничних мостах при мостовому полотні з поперечинами відстань між осями поздовжніх балок призначається 1,90 м, а між осями головних балок (ферм) за відсутності

балкової клітини - 2,00 м. ГІри більшій відстані між осями головних балок (ферм) передбачається влаштування залізобетонної або сталевої плити.

1. У залізничних мостах прогонові будови з роздільними двотавровими балками і поздовжні балки проїзної частини слід передбачати з поперечними в’язями, які розташовані на відстанях, що не перевищують двох висот балок.
2. Для зниження напружень у поперечних балках проїзної частини від деформації поясів головних ферм до спільної роботи з головними фермами слід включати проїзну частину.

У прогонових будовах із проїзною частиною, яку не включеною до спільної роботи з головними фермами, слід передбачати гальмові в’язі.

1. Прикріплення балок проїзної частини за допомогою торцевих листів, приварених до стінки і поясів балки, не допускається.

У прогонових будовах залізничних мостів прикріплення стінок поздовжніх і поперечних балок здійснюється, як правило, за допомогою вертикальних кутників і фрикційних з’єднань.

У прогонових будовах усіх мостів, як правило, забезпечується нерозрізність поздовжніх балок вздовж всього прогону, а за наявності розривів у проїзній частині - на ділянках між ними.

1. Перерізи елементів
2. Найменша товщина деталей елементів прогонових будов і опор приймається з розрахунку міцності, стійкості, витривалості, жорсткості і коливань, але не менше ніж зазначено в таблиці 16.1.

Таблиця 16.1 - Найменша товщина деталей елементів прогонових будов і опор

Дозволяються такі найбільші товщини прокату:

20 мм - у пакетах деталей, що стягуються звичайними болтами;

60 мм - у зварних елементах з вуглецевої і низьколегованої сталей;

15 мм - у стикових накладках і вузлових фасонних листах при застосуванні фрикційних з’єднань.

1. Для зменшення числа з’єднувальних зварних швів перерізи складених елементів решітчастих ферм проектуються з мінімального числа деталей.
2. У решітчастих головних фермах матеріал елементів коробчастого і Н-подібного перерізів має бути сконцентровано в листах, розташованих у площині ферми.

Пояси, стиснуті елементи ферм і опор, як правило, проектуються коробчастого перерізу.

1. У складених елементах решітчастих ферм відношення С, розрахункової ширини b до товщини t листів має не перевищувати таких величин:

60-у вертикальних і горизонтальних листах коробчастих елементів;

45-у горизонтальних листах Н-подібних елементів;

20-у листах з вільними (необлямованими) звисами;

30-у листах зі звисами, облямованими кутниками або ребрами.

За розрахункову ширину b 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;
• відстань від вільного краю листа до осі найближчого листа, розташованого перпендикулярно до даного, - для зварних і прокатних елементів.

1. У стиснутих елементах Н-подібного перерізу товщина горизонтального листа становить не менше:

0,4tj - в елементах із болтовими з’єднаннями;

0,6tj -у зварних і прокатних елементах при tj <24ммі 0,5tj при tj >24мм,д etj- -товщина листів, що з’єднуються.

1. При конструюванні вузлів ферм слід забезпечити місцеву стійкість стиснутих зон ' вузлових фасонок, підкріплюючи за необхідності вільні краї облямувальними кутниками або ребрами.
2. Двотаврові зварні балки слід проектувати з одного вертикального і двох горизонтальних листів, а коробчасті - із двох вертикальних і двох горизонтальних листів, безпосередньо з’єднаних з ними поясними швами.

Якщо необхідна товщина пояса зварної балки перевищує 60 мм, допускається застосування в поясах пакетів із двох листів.

Зміна перерізу пояса здійснюється в зоні розташування його стиків з улаштуванням скосів по ширині або по товщині пояса, а за необхідності - те й інше одночасно з ухилом для розтягнутого пояса - 1:8 і для стиснутого - 1:4.

У поясах із двох листів застосовуються листи, які відрізняються за шириною не менше ніж на 100 мм. В автодорожніх і міських мостах допускається застосування в поясах балок пакетів із листів однакової ширини, що з’єднані між собою зварними швами, накладеними на дотичних кромках, з обробкою останніх на глибину, необхідну за розрахунком.