В формулах (234) и (235*):
F - давление на опорную часть;
F1 - давление на один наиболее нагруженный каток;
r - радиус кривизны поверхности катка или шарнира;
l - длина катка или шарнира;
m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*;
Rlp, Rcd - расчетные сопротивления соответственно местному смятию при плотном касании и диаметральному сжатию катков при свободном касании, принимаемые согласно требованиям п. 4.7*.
КОНСТРУИРОВАНИЕ
Общие положения
4.113*. При проектировании стальных конструкций необходимо:
учитывать возможности технологического и кранового оборудования заводов-изготовителей стальных конструкций, а также подъемно-транспортного и монтажного оборудования строительных организаций;
разделять конструкции на отправочные элементы из условий выполнения максимального объема работ на заводах-изготовителях с учетом грузоподъемности и габаритов транспортных средств;
предусматривать связи, обеспечивающие в процессе транспортирования, монтажа и эксплуатации устойчивость и пространственную неизменяемость конструкции в целом, ее частей и элементов;
осуществлять унификацию монтажных блоков и элементов, а также узлов и расположения болтовых отверстий;
обеспечивать удобство сборки и выполнения монтажных соединений, предусматривая монтажные крепления элементов, устройство монтажных столиков и т.п.;
осуществлять унификацию осуществляемого проката по профилям и длинам с учетом требования об использовании металла с минимальными отходами и потерями;
учитывать допуски проката и допуски заводского изготовления;
предусматривать применение автоматической сварки под флюсом и фрикционных соединений на высокопрочных болтах.
4.114. При проектировании стальных конструкций следует исключать стесненное расположение привариваемых деталей, резкие изменения сечения элементов, образование конструктивных «надрезов» в виде обрывов фасонок и ребер жесткости или вырезов в них, примыкающих под углом к поверхности напряженных частей сечения (поясов и стенки балок, листов составных элементов и т.д.).
Для повышения выносливости и хладостойкости конструкций и снижения отрицательного влияния остаточных деформаций и напряжений от сварки следует предусматривать мероприятия конструктивного и технологического характера (оптимальный порядок сборки и сварки элементов: роспуск швов; предварительный выгиб и местный подогрев; нагрев отдельных зон после сварки; полное проплавление и выкружки на концах обрываемых деталей, подходящие по касательной к поверхности оставшейся части сечения; механическую обработку зон концентрации напряжений и др.).
В конструкциях северного исполнения следует исключать обрыв отдельных частей сечения по длине элемента в целом (или монтажного блока, если в стыках блоков применены фрикционные соединения).
Защита от коррозии конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях тропического климата, должна предусматриваться в соответствии с ГОСТ 9.401-91.
4.115. В железнодорожных мостах пролетные строения с раздельными балками и продольные балки проезжей части должны иметь продольные связи по верхним и нижним поясам. Прикрепление продольных связей к стенкам балок в железнодорожных мостах не допускается.
«Открытые» пролетные строения (см. п. 4.52) и «открытая» проезжая часть в железнодорожных мостах допускаются только при наличии технико-экономического обоснования и при условии закрепления свободных поясов жесткими рамами в плоскостях поперечных балок, а в проезжей части - поперечными связями.
При наличии элементов, жестко связывающих пояса балок или ферм (например, железобетонной или стальной плиты), допускается не устраивать продольных связей в соответствующей плоскости, если они не требуются по условиям монтажа.
В арочных пролетных строениях продольные связи следует устраивать в плоскости одного из поясов арок и в плоскости проезжей части, если она не имеет плиты; при решетчатых арках следует предусматривать поперечные связи между ними и продольные связи по обоим поясам.
4.116. Продольные связи следует центрировать в плане с поясами главных ферм, при этом эксцентриситеты в прикреплении из плоскости связей должны быть минимальными.
4.117. В железнодорожных мостах при мостовом полотне с поперечинами расстояние между осями продольных балок следует назначать 1,90 м, а между осями главных балок (ферм) при отсутствии балочной клетки - 2,00 м. При большем расстоянии между осями главных балок (ферм) следует предусматривать устройство железобетонной или стальной плиты.
4.118. В железнодорожных мостах пролетные строения с раздельными двутавровыми балками и продольные балки проезжей части должны иметь поперечные связи, располагаемые на расстояниях, не превышающих двух высот балок.
4.119. Для снижения напряжений в поперечных балках проезжей части от деформации поясов главных ферм следует, как правило, включать проезжую часть в совместную работу с главными фермами.
В пролетных строениях с проезжей частью, не включенной в совместную работу с главными фермами, следует предусматривать тормозные связи.
4.120. Прикрепление балок проезжей части с помощью торцевых листов, приваренных к стенке и поясам балки, не допускается.
В пролетных строениях железнодорожных мостов прикрепление стенок продольных и поперечных балок следует осуществлять, как правило, с помощью вертикальных уголков и фрикционных соединений.
В пролетных строениях всех мостов следует, как правило, обеспечивать неразрезность продольных балок на всем протяжении, а при наличии разрывов в проезжей части - на участках между ними.
4.121. Для повышения аэродинамической устойчивости пролетных строений висячих и вантовых мостов следует увеличивать их крутильную жесткость за счет постановки продольных связей по раздельным главным балкам или применения балки жесткости замкнутого коробчатого сечения и придания ей обтекаемой формы.
Сечения элементов
4.122. Наименьшая толщина деталей элементов пролетных строений и опор принимается по расчету на прочность, устойчивость, выносливость, жесткость и колебания, но не менее указанной в табл. 85.
Таблица 85
Детали конструкции |
Наименьшая толщина или сечение деталей конструкции, мм |
|
|
в железнодорожных мостах и трубах под железную дорогу |
в автодорожных, городских и пешеходных мостах и трубах под автомобильную дорогу |
1. Листовые волнистые профили для металлических гофрированных труб обычного исполнения |
2 |
1,5 |
2. То же, для труб северного исполнения |
2,5 |
2 |
3. Листовые детали (за исключением деталей, указанных в поз. 4-9) |
10 |
10 |
4. Узловые фасонки главных ферм и вертикальные стенки сварных изгибаемых главных балок |
10 |
8 |
5. Узловые фасонки связей |
10 |
8 |
6. Накладки в стыках ребер ортотропной плиты и планки |
8 |
8 |
7. Прокладки |
20 |
20 |
8. Горизонтальные опорные листы |
20 |
20 |
9. Листы настила и ребер ортотропных плит |
12 |
12 |
10. Уголки в основных элементах главных ферм и проезжей части |
10010010 |
10010010 |
11. Уголки фланцевых прикреплений продольных и поперечных балок |
10010012 |
10010012 |
12. Уголки в элементах связей |
80808 |
80807 |
Допускается следующая наибольшая толщина проката, мм:
в пакетах деталей, стягиваемых обычными болтами, - 20;
в сварных элементах из углеродистой и низколегированной сталей - 60;
в стыковых накладках и узловых фасонных листах при применении фрикционных соединений - 16.
4.123. Для уменьшения числа соединительных сварных швов сечения составных элементов решетчатых ферм следует проектировать из минимального числа деталей.
4.124. В решетчатых главных фермах материал элементов коробчатого и Н-образного сечений должен быть сконцентрирован в листах, расположенных в плоскости фермы.
Пояса, сжатые элементы ферм и опор следует, как правило, проектировать коробчатого сечения.
4.125. В составных элементах решетчатых ферм отношение расчетной ширины b к толщине t листов не должно превышать следующих величин:
у вертикальных и горизонтальных листов коробчатых элементов - 60;
у горизонтальных листов Н-образных элементов - 45;
у листов со свободными (неокаймленными) свесами - 20;
у листов со свесами, окаймленными уголками или ребрами, - 30.
За расчетную ширину b листа следует принимать:
а) при обеих закрепленных продольных кромках:
для элементов с болтовыми соединениями - расстояние между ближайшими рисками болтов, присоединяющих данный лист к перпендикулярным ему листам или соединительным связям;
для сварных и прокатных элементов - расстояние между осями указанных листов;
б) при закреплении одной продольной кромки:
для элементов с болтовыми соединениями - расстояние от свободного края листа до ближайшей риски болтов;
для сварных и прокатных элементов - расстояние от свободного края листа до оси ближайшего листа, расположенного перпендикулярно данному.
4.126. В сжатых элементах Н-образного сечения толщина горизонтального листа должна составлять от толщины соединяемых листов tf не менее:
0,4 tf - в элементах с болтовыми соединениями;
0,6 tf - в сварных и прокатных элементах при tf 24 мм и 0,5 tf при tf > 24 мм.
4.127. При конструировании узлов ферм следует обеспечивать местную устойчивость сжатых зон узловых фасонок в соответствии с п. 4.55*, при необходимости подкрепляя свободные кромки окаймляющими уголками или ребрами.
4.128. Двутавровые сварные балки следует проектировать из одного вертикального и двух горизонтальных листов, а коробчатые - из двух вертикальных и двух непосредственно соединенных с ними поясными швами горизонтальных листов.
Если требуемая толщина пояса сварной балки превосходит 60, 50 и 40 мм (соответственно в конструкциях обычного, северного А и Б исполнения), допускается применение в поясах пакетов из двух листов.
Изменение сечения пояса следует осуществлять в зоне расположения его стыков, предусматривая скосы по ширине или по толщине, а при необходимости - то и другое одновременно с уклоном 1:8 для растянутого пояса и 1:4 - для сжатого.
В поясах из двух листов следует применять листы, отличающиеся по ширине не менее чем на 100 мм. В автодорожных и городских мостах допускается применение в поясах балок пакетов из листов одинаковой ширины, соединенных сварными швами, наложенными по соприкасающимся кромкам, с разделкой последних на требуемую по расчету глубину.
4.129. Наружный лист пакета пояса, обрываемый в пролете балки с учетом указаний п. 4.114, следует продолжить за место его теоретического обрыва на длину, обеспечивающую прикрепление 50 % площади сечения листа. При этом следует предусматривать: толщину этого листа на конце - 10 мм; симметричные скосы по ширине (со сведением на нет) - с уклоном 1:4; скос по толщине - с уклоном 1:8 для растянутого пояса и 1:4 - для сжатого. Для косых швов на конце листа следует предусматривать отношение катетов 1:2 (меньший катет - по вертикали) и механическую обработку для получения плавных (радиусом не менее 5 мм) переходов к основному металлу непрерываемого листа пояса.
4.130. В железнодорожных мостах при мостовом полотне с деревянными поперечинами следует обеспечивать центрированную передачу давления поперечин на стенки главных или продольных балок, при этом под нагрузкой должно быть исключено касание поперечинами элементов продольных и поперечных связей.
Ребра жесткости сплошных изгибаемых балок
4.131*. В опорных сечениях, в местах передачи сосредоточенных сил (кроме мест опирания мостовых поперечин), расположения поперечных связей в сплошных изгибаемых балках должны быть предусмотрены поперечные ребра жесткости из полос, уголков или тавров.
Промежуточные поперечные, а также продольные ребра жесткости следует предусматривать в соответствии с расчетом местной устойчивости стенок для стадий изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.
При отсутствии местного давления продольные ребра жесткости следует располагать на расстояниях от сжатого пояса:
при одном ребре - (0,20-0,25)hw;
при двух или трех ребрах: первое ребро - (0,15- 0,20) hw; второе ребро - (0,40-0,50)hw; третье ребро следует располагать, как правило, в растянутой зоне стенки.
Расчетную высоту стенки hw следует принимать в соответствии со справочным приложением 28*.
В балках со стенкой, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части bh должна быть для парного симметричного ребра не менее + 40 мм, для одностороннего ребра - не менее + 50 мм; толщина ребра ts должна быть не менее .
При укреплении стенки поперечными и продольными ребрами жесткости моменты инерции их сечений должны удовлетворять нормам табл. 86* для поперечных ребер и табл. 87* - для продольного (при одном продольном ребре).
Таблица 86*
?? |
Is (hw tw3) для поперечных ребер |
0,75 |
0,80 |
0,62 |
1,44 |
0,50 |
2,8 |
0,40 |
4,6 |
0,44 |
6,6 |
В табл. 86* обозначено:
Is - момент инерции поперечного ребра;
hw - расчетная высота стенки, принимаемая по обязательному приложению 16*;