---

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

т„ ■ т

N<An-R — ,(Р.20)

Уг

де N поздовжнє зусилля в елементі;

Ап =0,675-і-H0,212a,j +1)-/,- - площа перерізу нетто;

t - товщина вузлової фасонки;

- довжина і-'і ділянки контуру вузлової фасонки між кромками отворів;

а,-- кут між напрямком і-ї ділянки контуру і віссю елемента (0 < а,- < п 12), рад.

Для елементів, послаблених отворами під звичайні болти, при розрахунках міцності і витривалості слід приймати площі перерізу нетто. При розрахунках стійкості і жорсткості - площі перерізу брутто.

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.5.1 Проектування провуиіин

Конструктивні вимоги

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 Anett0, що проходить через центр отвору, перевищує регулярний переріз Аь на 35 %.

Переріз по осі отвору в передній частині провушини A j має бути не менше ніж 75 % перерізу Аь. Радіус г 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.

IillП>

Рисунок Р.11 - Форма провушини

Конструювання провушин

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:

N

2 tRy З

NSd Ampd0

b> (P.22)

2tRy 3

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

Nsd -ywp

• рекомендована товщина t> 0,7 (Р.23)

V КУ

• рекомендований діаметр d0 <2,5t,(Р-24)

де Nsd - розрахункове зусилля;

утр - коефіцієнт надійності для з’єднання на пальцях, що дорівнює:

1,25 - для граничного стану за міцністю;

1. - для граничного експлуатаційного стану; d0- діаметр отвору;

t- товщина провушини;

а- відстань вздовж зусилля;

b- відстань поперек зусилля.

Розрахунки 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

Граничне зусилля

Умова міцності

Ескіз

Перевірка пальця на зріз

Rpun ■ A • ns m

Утр У r

0,5

N

Rd,

NSd - N Rd,s

С

A = %d2 /4 = число зрізів

<н:

0,5 Nu

Перевірка пальця на згин

0,5 NM

0,8Wj, Rpy„ пі

Утр 'У т У г

Ш

шШі

W = nd 132 = момент опору пальця

0,5 N*

Перевірка одинарної провушини на розрив

Ryn-b-h -2

m

N

^ Sd - NRd,t

Rd,t

Утр 'Ут У г

Перевірка одинарної провушини на зріз

0,6 • Ryn ■a-t1 -2

m

N

NSd - N Rd.sa

Rd,s

Утр -Уп

Перевірка одинарної провушини на зминання

1>5• Ry„i -fj -d

m

N

N Sd - N Rd,b

Rd,b

У тр ' У n

де Rpun - тимчасовий опір пальця (характеристичне значення);

Rpyn ~ фаниця текучості пальця (характеристичне значення);

- тимчасовий опір провушини (характеристичне значення);

Ryn ~ границя текучості провушини (характеристичне значення);

Rynj - найменше із значень опорів текучості Rpyn і Ryn

Nsd ~ розрахункове зусилля;

утр = 1,25- коефіцієнт надійності для з’єднання на пальцях для граничного стану за міцністю, утр = 1,1 для граничного експлуатаційного стану; т- коефіцієнт умов роботи (таблиця 6.2);

уг- коефіцієнт надійності за відповідальністю (ДБН В.2.3-22);

fj- товщина одинарної провушини;

t2- товщина подвійних провушин;

с- зазори між провушинами;

d- діаметр пальця;

d0- діаметр отвору;

Msd~ умовний згинальний момент у пальці, що визначається за формулою

Msd - (tl + 4 • с + 2 ■ t2).

СЛ Л Розтягнуті 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.

СЛ.2 Розтягнуті елементи поділяються на три групи, наведені в таблиці СЛ.

Таблиця С.1 - Групи розтягнутих елементів

Група

Розтягнуті елементи мосту

Складова розтягнутого елемента

Суцільний стержень

Різні розтягнуті елементи

Спіральний канат-пасмо

Замковий спіральний канат

Круглий дріт

Круглий та Z-подібний дріт

Дротовий трос

Круглий дріт та пасмо з дротів

Круглий дріт

Канат із паралельних дротів (КПД)

С

Пучок із паралельних дротів

Пучок із паралельних пасом

Круглий дріт

Семидротове пасмо

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 скла- данні і встановленням анкерів на місці.

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

• анкери з металевим або клейовим заповненням;
• анкери з цементним заповненням;
• анкери з затискними пристроями;
• 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.2.1 Канатні розтягнуті елементи мають бути запроектованими за двома граничними станами

С.2.2 Граничний стан за міцністю

Перевірку міцності виконують за формулою

NUd-NRd’(СЛ)

де NEd - розрахункова найбільша сила в канатному елементі;

NRd - граничне розрахункове значення опору канатного елемента,

N , -т-т,

(С.2)

Л7 _ икК

п.1 —

Rd

Уг -У»

де Nuk - характеристичне значення розривного зусилля канатного елемента з анкерами (приймається за даними заводу-виробника); т - коефіцієнт умов роботи згідно з таблицею 6.2.

т.

коефіцієнт умов роботи канатного елемента знаходять за формулою

тк = тх ■ т2,

де тх = 0,8 - коефіцієнт умов роботи для несних канатних елементів мостів;

1. - коефіцієнт умов роботи для канатів без перегинання;

т2 = 0,9 - коефіцієнт умов роботи для канатів, що перегинаються на сідлі, в сепараторі або в стяжці;

уг - коефіцієнт надійності за відповідальністю згідно з таблицею 4.1 ДБН В.2.3-22; уш = 1,6 - коефіцієнт надійності канату згідно з таблицею 6.2.

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

Таблиця С.2 - Коефіцієнти для розрахунку міцності канатів

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

(С.З)

Nuk =*min ■*>

де Nтт - мінімальне розривне зусилля канату із цілому;

5-коефіцієнтзменшення несної здатності за рахунок анкерів (таблиця С.З).

Таблиця С.З - Значення коефіцієнта зменшення несної здатності за рахунок анкерів

K-d2 Rr

Nmin =—кН>(С.4)

1000

де К коефіцієнт мінімального розривного зусилля і приймається відповідно до таблиць С.9 та С.10; d - діаметр канату, мм;

Rr - мінімальне розривне напруження дротів канату, Н/мм2.

Перегинання канатів допускається виконувати за радіусом R, більшим або таким, що дорівнює ЗО діаметрам канату d, та більшим ніж 400 діаметрів дроту. Граничні бокові напруження на спіральні мостові та замкові спіральні канати (якщо немає інших даних) приймаються відповідно

до таблиці С.4

Таблиця С.4 - Граничні бокові напруження на канати

С.2.3 Експлуатаційний граничний стан

Обмеження деформацій або вібрацій

Надмірні деформації і коливання можуть викликати зміни в жорсткості системи, у попередньому напруженні елементів та в опорі зсуву на стяжних пристроях (сідлах).

Умови пружної роботи

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