tw - толщина стенки балки;
;
а - расстояние между осями поперечных ребер жесткости.
Таблица 87*
|
|
Необходимый момент инерции сечения продольного ребра Ist |
Предельные значения Ist |
|
|
|
|
минимальные |
максимальные, учитываемые в расчете |
|
0,20 |
(2,5 - 0,5 а / h) ´ a2 tw3 / h |
1,5h tw3 |
7h tw3 |
|
0,25 |
(1,5 - 0,4 a / h) a2 tw3 / h |
1,5h tw3 |
3,5h tw3 |
|
0,30 |
1,5h tw3 |
- |
- |
В табл. 87* обозначено:
h1 - расстояние от оси продольного ребра жесткости до оси ближайшего пояса в сварных балках или до крайней риски поясных уголков в балках с болтовыми соединениями;
a, hw - см. обозначения в табл. 86*;
Ist - момент инерции сечения продольного ребра;
tw - толщина стенки балки.
Примечание. При вычислении Ist для промежуточных значений h1/h допускается линейная интерполяция.
В пролетных строениях мостов всех назначений допускается расположение ребер на одной стороне стенки, а также расположение односторонних поперечных и продольных ребер с разных сторон стенки.
Момент инерции односторонних ребер жесткости вычисляется относительно нейтральной оси составного сечения, в состав которого входят само ребро (плоское, уголковое или тавровое) и участки стенки шириной b1 = 1 t, определяемой по п. 4.55*.
Минимальные размеры выступающей части продольных ребер жесткости следует принимать согласно приведенным выше требованиям для поперечных ребер жесткости.
При необходимости постановки ребер с большим моментом инерции следует применять вместо полосовых поперечные ребра жесткости в виде уголков или тавров. Продольные ребра таврового сечения допускается применять для подкрепления стенки при расположении их внутри коробчатой части пролетного строения. В продольных ребрах из уголка вертикальная полка должна быть повернута вниз.
4.132*. В ребрах жесткости, приваренных к стенке балки, в местах их примыкания к поясам балки, к ребрам жесткости другого направления, а в автодорожных мостах - и к фасонкам связей, приваренным к стенке балки, необходимо предусматривать скругленные вырезы высотой 120 и шириной 50 мм; у опорных ребер жесткости допускается уменьшать ширину выреза до 30 мм, а высоту - до 50 мм.
4.133. В местах передачи сосредоточенных сил следует предусматривать пригонку торцов ребер жесткости к листу пояса балки.
Концы промежуточных поперечных ребер жесткости сварных балок должны, как правило, плотно примыкать к поясным листам балок. Для обеспечения этого допускается во всех мостах постановка на концах ребер специальных переходных деталей, в железнодорожных мостах - применение уголковых ребер жесткости, прикрепленных к стенке с помощью фрикционных соединений, а в автодорожных, городских и пешеходных - приварка ребер к поясам. При этом торцы поперечных ребер жесткости, к которым прикрепляются поперечные ребра ортотропной плиты автодорожной проезжей части, должны быть приварены к поясам балки независимо от типа исполнения конструкций и знака напряжений в поясе и с учетом требований п. 4.168. Допускается устройство обрывов промежуточных поперечных ребер жесткости на стенке вблизи поясов с оформлением зоны обрыва ребра в соответствии с требованиями п. 4.165.
4.134. Продольные ребра жесткости в сварных балках следует применять лишь в тех случаях, когда обеспечение местной устойчивости за счет постановки одних поперечных ребер жесткости и изменения толщины стенки оказывается нецелесообразным.
4.135*. Привариваемые к стенке или полке балки ребра жесткости, параллельные заводским или монтажным сварным стыковым швам стенки или полки, должны быть удалены от них на расстояние не менее 10 tw в конструкциях обычного исполнения и 20 tw - северного исполнения.
Перо или обушок уголка, используемый в виде ребра жесткости и прикрепляемый к стенке болтами, от стыкового сварного шва стенки должны быть удалены на расстояние не менее 5 tw.
4.136*. Ребра жесткости должны быть прикреплены сплошными двусторонними швами.
Ребра жесткости и швы, прикрепляющие их к стенке, в местах пересечения стыковых швов стенки прерывать не допускается.
В пролетных строениях всех назначений и исполнений в местах пересечения ребер жесткости необходимо пропускать непрерывными продольные ребра и их швы, а поперечные ребра (кроме опорных) прерывать и прикреплять к ним угловыми швами; эти швы в растянутой зоне стенки должны иметь отношение катетов 1:2 (больший катет - на продольном ребре) и плавный переход к основному металлу.
При обрыве продольных ребер жесткости у болтового поперечного стыка стенки оформление зоны обрыва ребра должно отвечать требованиям п. 4.165.
Предварительно напряженные пролетные строения
4.137. В неразрезных балках постоянной высоты затяжки следует размещать в зонах максимальных положительных и отрицательных моментов.
Сечение предварительно напряженных балок со сплошной стенкой следует проектировать несимметричным с более развитым сжатым поясом.
4.138. При проектировании предварительно напряженных балок необходимо предусматривать присоединение затяжки к поясу по длине балки не менее чем в четырех точках таким образом, чтобы при работе под нагрузкой обеспечивалось совместное их перемещение в боковом направлении и независимое в продольном направлении.
4.139. Прикрепление ребер жесткости или кронштейнов, поддерживающих затяжки, должно быть запроектировано с учетом сил трения, возникающих при натяжении затяжек.
4.140. Концы затяжек должны закрепляться на специальных выносных жестких элементах - упорах. Элементы балок в местах прикрепления упоров следует усилить на воздействие сосредоточенных нагрузок.
4.141. Для обеспечения устойчивости обжимаемых элементов ферм затяжки соединяются со стержнями с помощью диафрагм. Расстояния между точками закрепления следует принимать из условия устойчивости стержня свободной длины, соответствующей длине этих участков.
Сварные, фрикционные и болтовые соединения
4.142. В тех случаях, когда прикрепление с эксцентриситетом неизбежно, в цельносварной конструкции при одностенчатых сечениях элементов прикрепление их следует осуществлять по всему контуру соединения.
4.143. На чертежах КМ сварных конструкций следует указывать:
типы, размеры всех швов и обозначения монтажных и заводских швов;
способ выполнения всех сварных швов (автоматическая, полуавтоматическая сварка под флюсом, ручная сварка и др.) и тип подкладки для стыковых швов, а при необходимости - также последовательность наложения швов;
участки сварных швов с полным проплавлением толщины детали;
все места конструкции, подлежащие обработке в соответствии с «Инструкцией по механической обработке сварных соединений в стальных конструкциях мостов» (Минтрансстрой, МПС, 1978), с указанием соответствующего пункта.
Для узлов и конструкций, применяемых впервые, на чертежах КМ следует указывать формы деталей с размерами, относящимися к механической обработке сварных швов и зон концентрации напряжений, и рекомендации по способам ее выполнения.
4.144. При применении сложных прокатных профилей (швеллеров, тавров и двутавров, в том числе с параллельными гранями полок) устройство с помощью сварки поперечных стыков и прикреплений к узлам не допускается.
В конструкциях автодорожных, городских и пешеходных мостов обычного и северного исполнений допускается применение сварки продольными непрерывными швами цельных (без стыков по длине) тавров и двутавров (в том числе разных номеров) между собой и с листом, прикрепляемым по всей длине встык или втавр к стенке профиля или двумя угловыми швами к кромкам полки профиля.
В конструкциях указанных мостов допускается применение приварки узловых фасонок и фасонок связей к стенке профилей с осуществлением мероприятий по снижению концентрации напряжений у концов фасонок в соответствии с пп. 4.165 и 4.166, а также приварки ребер жесткости - только к стенке двутавров и тавров.
4.145. Применение электрозаклепок в железнодорожных мостах не допускается, а в автодорожных, городских и пешеходных мостах допускается только для нерабочих соединений.
4.146. Угловые швы необходимо применять, как правило, с вогнутым очертанием их поверхности и плавным переходом к основному металлу.
Лобовые швы, как правило, следует проектировать неравнобокими с большим катетом, направленным вдоль усилия, при этом рекомендуется отношение большего катета к меньшему принимать равным 2.
4.147. Размеры угловых сварных швов следует назначать возможно меньшими из расчета по прочности и выносливости с учетом при этом указанных ниже технологических требований.
Продольные соединительные угловые швы коробчатых, тавровых и Н-образных элементов для сталей и толщин проката, указанных в табл. 47, должны иметь расчетную высоту сечения не менее 4 мм, а швы, прикрепляющие ребра жесткости к стенке балки, а также продольные ребра ортотропной плиты к покрывающему листу, - не менее 3 мм.
Длина углового лобового или флангового шва должна быть не менее 60 мм и не менее шестикратного размера катета шва.
4.148. Конструкция стыковых швов должна обеспечивать возможность получения полного проплавления расчетной толщины стыкуемых деталей и плавных переходов к основному металлу.
4.149. При расположении стыка поперек усилия в элементе толщина стыкового шва не должна быть меньше толщины свариваемых листов.
4.150*. В сварных балках и составных элементах, сечения которых образуются с помощью соединительных швов, полное проплавление тавровых и угловых соединений не требуется, если свариваемые детали обрываются в одном сечении. При наличии обрыва не в одном сечении на длине 100 мм от обрыва необходимо предусматривать полное проплавление таврового или углового соединения свариваемых деталей.
В соединениях, работающих на отрыв, обеспечение полного проплавления обязательно.
Применение узлов с работой на отрыв деталей пакета, образованного с помощью нахлесточных угловых сварных швов, не допускается.
В угловых соединениях составных замкнутых герметичных элементов, образованных односторонними угловыми швами, глубина провара должна быть не менее 4 мм при толщине более тонкого листа до 16 мм и не менее 5 мм при толщине более тонкого листа свыше 16 мм.
Для соединения отдельных деталей и прикрепления элементов конструкций прерывистые швы не применяются.
4.151. В конструкциях с фрикционными соединениями должна быть обеспечена возможность свободной постановки высокопрочных болтов, плотного стягивания пакета болтами и закручивания гаек с применением динамометрических ключей и гайковертов.
4.152. В соединениях прокатных профилей с непараллельными поверхностями полок должны применяться клиновидные шайбы.
4.153. Номинальные диаметры отверстий под высокопрочные болты во фрикционных соединениях приведены в табл. 88.
Таблица 88
|
Группа соединений |
Номинальный диаметр отверстий, мм, во фрикционных соединениях при номинальном диаметре болтов, мм |
|||
|
|
18 |
22 |
24 |
27 |
|
Стыки и прикрепления основных несущих элементов и связей, определяющие проектное положение конструкций |
21 |
25 |
28 |
30 |
|
Прикрепления: связей, не определяющих проектного положения конструкций; стыковых накладок (рыбок) поясов продольных балок; тормозных связей и горизонтальных диафрагм проезжей части |
23 |
28 |
30 |
33 |
4.154. Соединения следует проектировать с возможно более компактным расположением высокопрочных и обычных болтов по нормам табл. 89.
Таблица 89
|
Характеристика расстояний |
Норма |
|
1. Расстояния между центрами болтов: |
|
|
а) минимальное в любом направлении |
2,5 d* |
|
б) максимальное в любом направлении в крайних рядах при растяжении и сжатии: |
|
|
в листах |
7d или 16t |
|
в уголках** |
160 мм |
|
в) максимальное в средних рядах: |
|
|
поперек усилия при растяжении и сжатии |
24t |
|
вдоль усилия при растяжении |
24t |
|
то же, при сжатии |
16t |
|
2. Расстояние от центра болта до края элемента: |
|
|
а) минимальное вдоль усилия и по диагонали |
1,5d |
|
б) то же, поперек усилия: |
|
|
при кромках после механической обработки |
1,5d |
|
при кромках прокатных или после газовой резки методом «смыв-процесс» и с кислородной завесой |
1,3d |
|
в) максимальное |
8t или 120 мм |
В таблице 89 обозначено:
d - номинальный диаметр болта;
t - толщина наиболее тонкой детали, расположенной снаружи пакета.
___________
* Для обычных болтов следует назначать 3,0d.
** При двухрядном расположении норма относится к ряду у пера.
4.155. Число высокопрочных болтов должно быть не менее двух:
в прикреплениях связей главных ферм и проезжей части;
в каждом продольном ряду прикрепления или стыковой накладки (считая от оси стыка).
В прикреплении стержня на обычных болтах число болтов в продольном ряду должно быть не менее: при одном ряде - 3; при двух рядах и более - 2; в выступающей полке уголкового коротыша - 5.
