Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять по прил. 2 СНиП II-23-81*.
4.12*. Расчетное сопротивление растяжению фундаментных (анкерных) болтов Rba следует определять по формуле
Rba = 0,4 Run. (138)
Расчетные сопротивления растяжению фундаментных (анкерных) болтов следует принимать по табл. 56*.
Таблица 56*
Диаметр болтов d, мм |
Расчетные сопротивления, МПа (кгс/см2), фундаментных (анкерных) болтов из стали марок |
|||
|
20 |
09Г2; 295-09Г2-6 |
325-09Г2С-6 |
40Х |
12-20 |
160 (1650) |
175 (1800) |
185 (1900) |
- |
16-27 |
- |
- |
- |
430 (4400) |
21-32 |
160 (1650) |
175 (1800) |
180 (1850) |
- |
30 |
- |
- |
- |
370 (3800) |
36 |
- |
- |
- |
295 (3000) |
33-60 |
160 (1650) |
- |
180 (1850) |
- |
42 |
- |
- |
- |
255 (2600) |
48 |
- |
- |
- |
235 (2400) |
61-80 |
160 (1650) |
- |
175 (1800) |
- |
81-100 |
160 (1650) |
- |
170 (1750) |
- |
101-160 |
160 (1650) |
- |
170 (1750) |
- |
161-250 |
160 (1650) |
- |
- |
- |
4.13. Расчетное сопротивление срезу для сплава ЦАМ 9-1,5Л следует принимать равным 50 МПа (500 кгс/см2).
4.14. Расчетное сопротивление высокопрочных болтов по ГОСТ 22353-77* и ГОСТ 22356-77* растяжению Rbh следует определять по формуле
Rbh = 0,7 Rbun, (139)
где Rbun - наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву по ГОСТ 22356-77*.
4.15*. Значения коэффициента трения по соприкасающимся поверхностям деталей во фрикционных соединениях1 следует принимать по табл. 57*. Способ обработки контактных поверхностей должен быть указан в чертежах КМ.
____________
1 Фрикционными называются соединения, в которых передача усилия осуществляется только силами трения по контактным плоскостям соединяемых элементов, возникающего вследствие натяжения высокопрочных болтов.
Таблица 57*
Способ обработки контактных поверхностей во фрикционных соединениях |
Коэффициент трения ?? |
1. Пескоструйный или дробеструйный двух поверхностей кварцевым песком или дробью - без последующей консервации |
0,58 |
2. Кварцевым песком или дробью одной поверхности с консервацией полимерным клеем и посыпкой карборундовым порошком, стальными щетками без консервации - другой поверхности |
0,50 |
3. Газопламенный двух поверхностей без консервации |
0,42 |
4. Стальными щетками двух поверхностей без консервации |
0,35 |
5. Дробеметный двух поверхностей дробью без последующей консервации |
0,38 |
6. Дробеметный двух поверхностей дробью с последующим их газопламенным нагревом (до температуры 250-300 С) на кольцевых зонах вблизи отверстий площадью не менее площади шайбы |
0,61 |
4.16. Расчетное сопротивление растяжению Rdh высокопрочной стальной проволоки, применяемой в пучках и канатах из параллельно уложенных проволок, следует определять по формуле
Rdh = 0,63 Run, (140)
где Run - наименьшее временное сопротивление проволоки разрыву по государственным стандартам или техническим условиям.
4.17*. При определении расчетного сопротивления стального витого каната с металлическим сердечником учитываются значение разрывного усилия каната в целом, установленное государственным стандартом или техническими условиями на канаты (а при его отсутствии в нормах - значение агрегатной прочности витого каната) и коэффициент надежности ??m = 1,6.
4.18*. Модуль упругости или модуль сдвига прокатной стали, стального литья, пучков и канатов из параллельно уложенных проволок следует принимать по табл. 58*.
Таблица 58*
Полуфабрикаты |
Модуль упругости Е или модуль сдвига G, МПа (кгс/см2) |
1. Прокатная сталь и стальное литье |
Е = 2,06 105 (2,1 106) |
2. То же |
G = 0,78 105 (0,81 106) |
3. Пучки и канаты из параллельно уложенных оцинкованных проволок по ГОСТ 3617-71 |
Е = 2,01 106 (2,5 106) |
Модуль упругости стальных оцинкованных витых канатов с металлическим сердечником, подвергнутых предварительной вытяжке усилием, равным половине разрывного усилия каната в целом, следует принимать по табл. 59.
Таблица 59
Канаты |
Кратность свивки |
Модуль упругости Е, МПа (кгс/см2) |
Одинарной свивки по ГОСТ 3064-80 и закрытые несущие по ТУ 14-4-1216-82 |
6 |
1,18 105 (1,20 106) |
|
8 |
1,45 105 (1,47 106) |
|
10 |
1,61 105 (1,63 106) |
|
11 |
1,65 105 (1,67 106) |
|
12 |
1,70 105 (1,73 106) |
|
14 |
1,75 105 (1,78 106) |
|
16 |
1,77 105 (1,80 106) |
УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
4.19*. При расчете стальных конструкций и соединений мостов надлежит учитывать:
коэффициент надежности по назначению n, принимаемый равным n = 1,0;
коэффициент надежности ??u = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых по прочности с использованием расчетных сопротивлений Ru;
коэффициент условий работы m, принимаемый по табл. 60* и 81 и подразделам настоящих норм, а для канатов в зоне отгибов на отклоняющих устройствах, хомутов, стяжек, сжимов и анкеров - по обязательному приложению 14.
Таблица 60*
Область применения |
Коэффициент условий работы m |
1. Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах железнодорожных и пешеходных мостов при расчете на эксплуатационные нагрузки |
0,9 |
2. То же, при расчете на нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже |
1,0 |
3. Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах автодорожных и городских мостов при расчете на эксплуатационные нагрузки, а также на нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже |
1,0 |
4. Канаты гибких несущих элементов в вантовых и висячих мостах |
0,8 |
5. Канаты напрягаемых элементов предварительно напряженных конструкций |
0,9 |
6. Растянутые и сжатые элементы из одиночных профилей, прикрепленных одной полкой (или стенкой): |
|
неравнополочный уголок, прикрепленный меньшей полкой |
0,7 |
то же, прикрепленный большей полкой |
0,8 |
равнополочный уголок |
0,75 |
прокатный или составной швеллер, прикрепленный стенкой, или тавр, прикрепленный полкой |
0,9 |
7. Элементы и их сварные соединения а пролетных строениях и опорах северного исполнения Б |
0,85 |
Примечания: 1. Значения коэффициента условий работы по поз. 1, 2 и 3 в соответствующих случаях применяются совместно с коэффициентами по поз. 4-7. Коэффициент условий работы по поз. 7 в соответствующих случаях применяется совместно с коэффициентами по поз. 4-6.
2. В случаях, не оговоренных в настоящем разделе, в формулах следует принимать m =1,0.
РАСЧЕТЫ
Общие положения
4.20. Расчетную схему конструкции следует принимать в соответствии с ее проектной геометрической схемой, при этом строительный подъем и деформации под нагрузкой, как правило, не учитываются.
Усилия в элементах и перемещения стальных мостовых конструкций определяются из условия их работы с сечениями брутто.
Геометрическую нелинейность, вызванную перемещением элементов конструкций, следует учитывать при расчете систем, в которых ее учет вызывает изменение усилий и перемещений более чем на 5 %.
При выполнении расчетов с учетом геометрической нелинейности следует определять изменения в направлении действия сил, связанные с общими деформациями системы (следящий эффект).
При определении усилий в элементах конструкций соединения сварные и фрикционные на высокопрочных болтах следует рассматривать как неподатливые.
При расчете вантовых и висячих мостов с гибкими несущими элементами из витых канатов с металлическим сердечником - одинарной свивки и закрытых несущих, подвергнутых предварительной вытяжке согласно п. 4.4*, - надлежит учитывать их продольную и поперечную ползучесть в соответствии с указаниями пп. 4.34 и 4.35.
4.21. Жесткие соединения элементов в узлах решетчатых ферм допускается принимать при расчете шарнирными, если при таком допущении конструкция сохраняет свою неизменяемость, при этом для главных ферм отношение высоты сечения к длине элементов не должно, как правило, превышать 1:15.
Дополнительные напряжения в поясах ферм от деформации подвесок следует учитывать независимо от отношения высоты сечения к длине элемента пояса.
Учет жесткости узлов в решетчатых фермах допускается осуществлять приближенными методами, при этом допускается определение осевых усилий выполнять по шарнирной расчетной схеме.
4.22*. За ось элемента пролетных строений принимается линия, соединяющая центры тяжести его сечений. При определении положения центра тяжести сечения его ослабление отверстиями болтовых соединений не учитывается, а ослабление перфораций учитывается и принимается постоянным по всей длине элемента. При смещении оси элемента сквозных ферм относительно линии, соединяющей центры узлов, эксцентриситет следует учитывать в расчете, если он превосходит:
для П-образных, коробчатых, двухшвеллерных и двутавровых элементов - 1,5 % высоты сечения;
для тавровых и Н-образных элементов - 0,7 % высоты сечения.
Изгибающие моменты от смещения осей элементов распределяются между всеми сходящимися в узле элементами пропорционально их жесткости и обратно пропорционально длине. При этом каждый изгибающий момент следует принимать равным произведению эксцентриситета на максимальное значение усилия в данном элементе в основной расчетной схеме.
В элементах связей из уголков с болтовыми соединениями, центрированных по рискам, ближайшим к обушку, допускается возникающий при этом эксцентриситет не учитывать.
4.23. Распределение временной нагрузки в элементах многобалочных пролетных строений со сплошными главными балками, объединенными жесткими поперечными связями, при отношении длины пролета к ширине свыше 4 допускается определять по теории тонкостенных стержней, принимая при этом гипотезу о недеформируемости контура поперечного сечения. В остальных случаях необходимо учитывать деформации контура поперечного сечения.
4.24. При проектировании необходимо обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, общую и местную устойчивость пролетных строений и опор в целом, блоков, отдельных элементов, их частей, деталей и соединений под воздействием нагрузок, возникающих при изготовлении, транспортировании и монтаже, под воздействием эксплуатационных нагрузок - и выносливость.
Для элементов, ослабленных отверстиями под обычные болты, при расчетах на прочность и выносливость следует принимать сечения нетто, на устойчивость и жесткость - сечения брутто.
При расчетах элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах на выносливость, устойчивость и жесткость следует принимать сечения брутто, при расчетах по прочности - сечения нетто с учетом того, что половина усилия, приходящегося на данный болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения.
Геометрические характеристики сечения нетто элементов конструкций следует находить, определяя невыгоднейшее ослабление.
Расчеты по прочности
ЦЕНТРАЛЬНО-РАСТЯНУТЫЕ И ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
4.25*. Расчет по прочности элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N следует выполнять по формуле
. (141)
Здесь и в пп. 4.26*-4.32 m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.
ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
4.26*. Расчет по прочности элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле
М
¾¾ £ Ry m, (142)
??Wh
где æ - коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении и определяемый по формулам (143) и (144)* при условии выполнения требований п. 4.32;
Wn - здесь и далее в расчетах по прочности минимальный момент сопротивления сечения нетто, определяемый с учетом эффективной ширины пояса bef.