где - вертикальная опорная реакция от нормативной временной подвижной нагрузки.
4.19. Тангенс угла сдвига опорной части, являющегося следствием смещения опорного узла пролетного строения относительно опоры при воздействии постоянных нагрузок и температуры, необходимо определять по формуле
где - линейное перемещение опорного узла от нормативного перепада температуры, усадки и ползучести бетона;
- вертикальная опорная реакция от нормативной постоянной нагрузки;
- угол сдвига, принимаемый по табл. 3.
Тангенс угла сдвига опорной части при действии на нее нормативной временной нагрузки определяют по формуле
где - линейное перемещение опорного узла вследствие поворота опорного узла пролетного строения от нормативной временной подвижной нагрузки;
- нормативное усилие от торможения или силы тяги, ветра, центробежной силы;
- вертикальная опорная реакция от нормативной временной подвижной нагрузки;
- тангенс угла сдвига, принимаемый по табл. 3.
Тангенс угла сдвига от действия суммарных нормативных постоянных и временных нагрузок определяют по формуле
4.20. Отсутствие зазоров в зоне контакта опорных частей с элементами пролетных строений и опор следует обеспечивать выполнением следующего условия:
где ; - угол поворота опорной части соответственно от нормативной постоянной и временной подвижной нагрузки;
- расчетный угол поворота одного промежуточного слоя резины (см. п. 4.13);
- коэффициент условий работы, принимаемый равным 1 для автодорожных и городских мостов и равным 1,2 для железнодорожных.
4.21. Если поворот или сдвиг происходит в направлении двух сторон опорной части, то результирующее напряжение и углы сдвига рассчитывают как вектор.
4.22. Для предотвращения возможности скольжения пролетных строений по опорным частям и опорных частей по опорам, должны быть соблюдены условия
при
где - вертикальная опорная реакция от расчетной постоянной нагрузки;
- коэффициент трения резины при расчетной отрицательной температуре, принимаемый по табл. 5;
- вертикальная опорная реакция от расчетной нагрузки;
- линейное перемещение опорного узла пролетного строения соответственно от усадки и ползучести бетона и от расчетного перепада температуры;
- статический модуль сдвига резины при температуре °С;
- усилие от торможения или силы тяги, ветра и центробежной силы.
При МПа и невозможности соблюдения требований п. 4.22 следует предусматривать специальные конструктивные меры, исключающие скольжение резиновой опорной части и пролетного строения.
Определение усилий, вызываемых деформациями опорных частей
4.23. При деформации резиновых опорных частей, вызываемых поворотом опорных узлов в вертикальной плоскости, параллельной оси пролетных строений, в них возникает передающийся опорам реактивный момент, определяемый по формуле
где - условный начальный момент, равный 0,004 МН·м;
- коэффициент, зависящий от отношения размеров и :
|
#G0
|
0,5
|
0,67
|
0,75
|
1,3
|
1,5
|
2,0
|
|
|
55
|
47
|
42
|
23
|
22
|
20
|
4.24. В железнодорожных мостах горизонтальное продольное усилие от торможения или силы тяги, а также горизонтальная составляющая опорной реакции от вертикальной нагрузки в мостах, расположенных на уклоне, передаются только на неподвижные опорные части.
Горизонтальное продольное усилие в опорах мостов с резиновыми опорными частями определяют, как правило, с учетом гибкости опор и жесткости опорных частей при сдвиге.
Горизонтальное продольное усилие, возникающее в неподвижных, линейно-подвижных и подвижных резиновых опорных частях вследствие перемещений опорных узлов пролетного строения от действия усадки и ползучести бетона и перепада температуры, определяется по формуле
где - линейное перемещение опорного узла пролетного строения относительно опоры от расчетного перепада температуры, ползучести и усадки бетона.
Поперечные нагрузки от ударов подвижной нагрузки и центробежной силы воспринимаются неподвижными и линейно-подвижными опорными частями.
5. СТАКАННЫЕ ОПОРНЫЕ ЧАСТИ
5.1. Стаканные опорные части подразделяют на три вида: неподвижные, линейно-подвижные, подвижные (рис. 2).
5.2. Диаметр крышки стаканных опорных частей должен быть меньше диаметра стакана на 0,5 мм, а при расчетном угле поворота крышка должна входить в стакан не менее чем на 10 мм. Толщина дна стакана - не менее 12 мм.
Рис. 2. Стаканные опорные части:
в - подвижная; б - линейно-подвижная; в - неподвижная с анкерным креплением; г - неподвижная без анкерного крепления; 1 - верхняя плита; 2 - лист из полированной нержавеющей стали; 3 - фторопластовая прокладка; 4 - крышка; 5 - резиновая прокладка; 6 - стальное кольцо; 7 - уплотнительные шайбы; 8 - дно опорной части; 9 - регулировочные болты; 10 - фартук;
11 - монтажные болты; 12 - направляющий элемент стакана; 13 - направляющий элемент верхней плиты;
14 - анкерная шпонка; 15 - анкерные болты
5.3. Резиновую прокладку изготавливают из резины марки ИРП-1347; необходимая толщина прокладки - 1/15 диаметра стакана, но не менее 20 мм, а диаметр на 3±1 мм меньше диаметра стакана. По периметру прокладки необходимо выполнить паз, в котором располагают медные или латунные уплотнительные шайбы; ширина паза - на 1-2 мм меньше ширины уплотнительных шайб, а высота на 1-2 мм больше суммарной высоты шайб (рис. 3).
Рис. 3. Узел сопряжения крышки со стаканом:
1 - стальное кольцо; 2 - крышка опорной части; 3 - уплотнительные шайбы; 4 - резиновая прокладка; 5 -дно опорной части
Резиновые прокладки должны иметь углубления (аккумуляторы смазки) на верхней и нижней сторонах площадью, равной 20-30% их площади, и глубиной 1-2 мм. При диаметре резиновой прокладки более 500 мм и толщине 60 мм она может быть составной в плане и по высоте.
Для смазки резиновых прокладок используют смазку мостол.
5.4. Медные уплотнительные шайбы представляют собой кольцо с одним разрезом, расположенным под углом 45° к оси шайбы. Шайбы толщиной не менее 2 мм и шириной не менее 10 мм с внутренней стороны могут иметь надрезы высотой не более 3 мм, которые выполняют с шагом до 30 мм.
Шайбы плотно сопрягают с внутренними стенками обоймы. Зазор между уплотнительной шайбой и стенками стакана должен быть не более 0,1 мм. Места разреза уплотнительных шайб следует взаимно смещать. Зазор между смежными концами установленных в опорную часть уплотнительных шайб не должен быть более 0,5 мм.
5.5. Внутреннюю поверхность стаканных опорных частей и уплотнительные шайбы необходимо покрывать эмалью, дающей глянцевую поверхность.
5.6. Стаканные опорные части железнодорожных мостов обеспечивают приспособлениями для анкеровки их в пролетном строении и опорах. Стаканные опорные части анкеруют без сварки.
5.7. Ось линейно-подвижных опорных частей должна быть отмечена на их верхней поверхности двумя отверстиями диаметром 3 мм, глубиной 6 мм.
На подвижных и линейно-подвижных опорных частях указывают величину допускаемых ими линейных перемещений и величину предварительного смещения элемента опорной части, прикрепленного к пролетному строению (верхней плите), относительно элемента (стакана), прикрепленного к опоре и выполненного до установки пролетного строения или балок на опорные части.
5.8. Антифрикционные фторопластовые прокладки укладывают в выточки, имеющиеся в крышке. Края выточек должны быть перпендикулярными к плоскости крышек. Не допускается округление углов выточек.
5.9. Толщина фторопластовых прокладок должна быть не менее 4 мм. Прокладки заглубляют в выточки на половину их толщины. Высоту выступающей части фторопластовых прокладок принимают по табл. 6.
Таблица 6
|
#G0Диаметр крышки опорной части, мм
|
Толщина фторопластовой прокладки, мм
|
Высота выступающей части фторопластовой прокладки, мм
|
|
|
4,0
|
|
|
600
|
4,5
|
|
|
600-1200
|
5,0
|
|
|
>1200
|
6,0
|
|
5.10. Фторопластовые прокладки должны иметь замкнутые канавки глубиной до 1 мм, заполняемые смазкой ЦИАТИМ-221 (#M12291 1200006122ГОСТ 9433-80#S). Канавки выполняют штамповкой в холодном или горячем состоянии. При штамповке в горячем состоянии температура фторопластовых прокладок должна быть менее 200°С. Площадь канавок для смазки должна составлять 10-20% площади фторопластовых прокладок.
5.11. Фторопластовые прокладки в опорных частях применяют составными в плане с размером составной части не меньше 100 см. Диаметр круглых фторопластовых прокладок (или ширина колец прокладок) должна быть меньше соответствующих выточек на 0,5-1 мм.
5.12. В качестве элемента, с которым контактируют фторопластовые прокладки, необходимо применять хромоникелевую с добавкой титана листовую полированную нержавеющую сталь толщиной не менее 1 мм с шероховатостью по #M12291 1200003160ГОСТ 2789-73#S (СТ СЭВ 638-77).
При расчетном смещении опорного узла пролетного строения лист нержавеющей стали должен перекрывать антифрикционные прокладки с запасом 25 мм.
5.13. Между листом нержавеющей стали и верхней стальной плитой должна быть предусмотрена диэлектрическая прокладка, в качестве которой может быть использована эпоксидная шпаклевка ЭП-00-10, армированная стеклосеткой.
Отсутствие электрического контакта между листом нержавеющей стали и элементами из обычной стали следует проверять на пробой электротоком при напряжении 12 В.
Между листом нержавеющей стали и верхней плитой не должно быть воздушных полостей. Их отсутствие проверяют простукиванием. Лист нержавеющей стали через диэлектрическую прокладку прикрепляют к опорному листу капролоновыми или фторопластовыми болтами.
5.14. Стаканные опорные части должны иметь ручки и другие приспособления, необходимые для транспортирования. Подвижные и линейно-подвижные опорные части должны иметь также регулировочные болты, необходимые для их установки в проектное положение.
Зазоры между крышкой и кольцом стакана неподвижных опорных частей, а также между верхним опорным листом и кольцом стакана подвижных и линейно-подвижных опорных частей защищают от пыли и грязи фартуком, изготовленным из эластоискожи-Т по ТУ 17-21-39-24-81 или из резины НО-68-1.
5.15. Конструкция стаканных опорных частей должна предусматривать взаимное монтажное крепление отдельных элементов, составляющих опорную часть.
Расчетные характеристики
5.16. Расчетное сопротивление при осевом сжатии резиновой прокладки в стальном стакане принимают равным 25 МПа, при осевом и внецентренном сжатии фторопластовых прокладок, расположенных в выточках согласно требованиям п. 5.9 настоящей Инструкции,- соответственно 30 и 40 МПа.
5.17. Расчетный коэффициент трения фторопластовых прокладок, контактирующих со стальным полированным листом, принимают по табл. 7.
Таблица 7
|
#G0
|
Коэффициенты трения при температуре, °С
|
|||
|
Осевое напряжение во фторопластовых |
-10 и выше
|
-50
|
||
|
прокладках, МПа
|
|
|
|
|
|
10
|
0,085
|
0,03
|
0,12
|
0,045
|
|
20
|
0,05
|
0,015
|
0,075
|
0,030
|
|
30 и более
|
0,035
|
0,01
|
0,06
|
0,020
|
Примечания. 1. Для промежуточных значений температур и напряжений значения коэффициентов трения принимают по интерполяции.
2. Устойчивость положения конструкции против опрокидывания и скольжения определяют при =0.
Коэффициент трения фторопластовых прокладок, устанавливаемых в упорах, предотвращающих смещение пролетного строения в горизонтальном направлении, принимают независимо от температуры равным =0,07 и =0.
Определение усилий и напряжений
5.18. Нормальные напряжения в резиновых прокладках от расчетной опорной реакции определяют по формуле
где - площадь резиновой прокладки;
- расчетное сопротивление резиновой прокладки при осевом сжатии (см. п. 5.16).
