Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Ж/д мосты разделяют на категории по грузоподъемности:
1) Мосты обеспечивают пропуск нагрузки отдаленной перспективы запроектированные под нагрузку С-14, Н-8. Осевая нагрузка Р≥380 кН, равномерно распределенная нагрузка (к0≥140 кН/м) не имеющих дефектов влияющих на грузоподъемность.
2) Мосты обеспечивающие пропуск нагрузки ближайшей перспективы
( Р≥265 кН, КО≥105 кН/м)
включая 100т транспортеры со скоростью≥25 км/ч
3)мосты обеспечивающие пропуск наиболие тяжелой обращающейся нагрузки
Р≥265 КН, КО≥90КН/М
вклучая пропуск 500 т.транспортет=ров с V≥15 км/ч
4)к данной категории относятся мосты обеспечивающие пропуск обращающейся нагрузки
Р≥260 КН, КО≥75КН/М
транспортеты m=300кг и V=15
5)мосты не обеспечивающие пропуск нагрузки без ограничений
Р≥260 КН, КО<75КН/М. 300тонн 15 км/ч
2)Оценка грузоподъемности металлических пролетных строений методом классификации
определим интенсивность временной распределенной нагрузки к НА ЭЛЕМЕНТ
РИСУНОК
К<>Ко
к>ко пропуск без ограничений
в методе классификации определяют К на элемент в зависимости от положения вершины лв α и длинны загружения λ
Ко—интенсивность внешней временной нагрузки действующей на элемент моста
допускаемую предельную временную нагрузку К выражает в еденицах эталонной нагрузки Кн с учетом динамического коэф (1+мю)
число,еденицу эталонной нагрузки является классом элемента пс по К
К=К/КН(1+МЮ)
значение К и КН определяется для одной лв по ее длинне и положению вершины
класс пс равен мин классу выбранному из всех элементов и расчетов
К=Ко/КН(1+МЮ)
К>Ко пропуск без ограничений
в качестве эталонной нагрузки Кп принемается временная вертикальная нагрузка по схеме Н-1(1931 г)
РИcУНОК
3)Обобщенные формулы для определения допускаемой временной нагрузки
а)Для сечения внешней консоли,расположенного на расстоянии z от нагруженной грани ребра
K=l0(QПР-QР)/ηQ*nk*b(Δ-z)
б)для сечения внутренней консоли или монолитного участка между ребрами
K=2l0(QПР-QР)/ηQ*nk*b*lp
где
l0-длинна распределения временной нагрузки поперек моста
ηQ-коэф учитывающий неравномерное распределение давления на плиту
nk-коэф перегрузки(надежности)
b-1мм-ширина плиты
Δ-длинна распределения временной нагрузки на внешней консолях
z-расстояния сечения внешней консоли до грани ребра
lp-расстояния между внутренними гранями ребер
Qпр=Q=0,75*Rbt*b*h0
где
Rbt=расч сопротивление бетона сжатию
h0-рабочая высота плиты
4)ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ, СТЫКОВ И ПРИКРЕПЛЕНИЙ при оценке крузоподъемности метал пс методом классификациии
Геометрические характеристики рассчитываемого сечения элемента, его стыка, прикрепления с учетом ослабления коррозией и другими повреждениями G принимаются равными:
G=F0 – расчетная площадь поперечного сечения элемента при работе его на осевое усилие, см2; G=W0 – расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента при работе его на изгиб, см3; - расчетная характеристика при расчете по касательным напряжениям в стенке балки, см2; - толщина стенки балки в рассчитываемом сечении, см; Iбр – момент инерции брутто поперечного сечения элемента (балки) относительно ее нейтральной оси, см4; Sбр – статический момент брутто отсеченной части поперечного сечения элемента (балки) относительно нейтральной оси, см3.
Элементы, ослабленные отверстиями под заклепки, нужно рассчитывать на прочность и выносливость по сечениям нетто, а на устойчивость – по сечениям брутто. Элементы с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах следует рассчитывать на прочность по сечениям нетто, а на устойчивость и выносливость – по сечениям брутто. Комбинированные соединения на заклепках и высокопрочных болтах рассчитываются как заклепочные.
Ослабление площади сечения с шахматным расположением заклепок (высокопрочных болтов) вычисляется по сечению возможного разрыва: по нормальному сечению к оси элемента или зигзагу в зависимости от того, по какому сечению окажется меньше расчетная площадь. Если отделочные части элемента ослаблены в разных сечениях, то нужно проверить совмещенные сечения с учетом приведенной площади заклепок (высокопрочных болтов) на участках между этими сечениями.
Ослабление обеих полок уголков с однорядным расположением заклепок (высокопрочных болтов) по каждой полки в «шахмат» учитывается в количестве полтора отверстия.
При расчете заклепочных соединений принимается, что расчетным является диаметр поставленной заклепки (диаметр отверстия).
Расчетная площадь стыка или прикрепления по сечению возможного разрушения
,
где FСП – расчетная площадь нетто части элемента (накладок), входящей в сечение разрушения FНТ, или приведенная расчетная площадь заклепок (болтов), высокопрочных болтов, сварных швов, прикрепляющих указанную часть элемента . Для каждой части элемента принимается меньшее из значений FНТ или .
Приведенная расчетная площадь заклепок (болтов), высокопрочных болтов или сварных швов, см2, при прикреплении:
клепаном (болтовом);
на высокопрочных болтах ;
сварном ;
где n3 – число заклепок (болтов); nб – число высокопрочных болтов во фрикционном соединении; - приведенная расчетная площадь одной заклепки (болта), см2, определяемая по приложению 2 в зависимости от того, как работает заклепка (болт): на срез (одиночный, двойной), на смятие или на отрыв головок - ; - приведенная расчетная площадь, см2, одного высокопрочного болта по силе трения по одной плоскости контакта во фрикционном соединении (см. приложение 2); s – коэффициент для расчета сварного шва (приложение 3); Fш – площадь сварных швов, см2 (см. приложение 3).
Клепаные прикрепления, усиленные высокопрочными болтами, рассчитывают по срезу или смятию заклепок с учетом суммарного числа прикрепителей (заклепок и высокопрочных болтов). При этом приведенные расчетные площади высокопрочных болтов принимаются равными соответствующим приведенным расчетным площадям заклепок (из расчета один болт – одна клепка). В случае замены всех заклепок на высокопрочные болты с разборкой соединения т очисткой контактных поверхностей прикрепление рассчитывается как фрикционное по приведенной расчетной площади высокопрочных болтов.
Клепаные прикрепления, усиленные сваркой, рассчитываются только по расчетной площади заклепок или сварных швов (в расчет принимается большее значение).
6)НАГРУЗКИ И КОЭФФИЦИЕНТЫ
Постоянная нагрузка от собственного веса конструкций включает в себя вес: металла пролетных строений (за исключением опорных частей); мостового полотна; смотровых приспособлений, коммуникаций (трубопроводов, кабелей и т.д.) и других обустройств, расположенных на пролетном строении.
Нагрузка от центробежной силы.
Нагрузка от торможения или силы тяги.
Нормативная интенсивность горизонтальной поперечной ветровой нагрузки.
Динамический коэффициент к эталонной нагрузке. (п. 1.4, 1.5) принимается равным
,
но не менее 1,15.
Коэффициенты надежности для постоянных нагрузок np
1,05 или 0,95 – при определении веса металла по чертежам;
1,1 или 0,9 – при определении веса металла по графикам;
1,2 или 0,9 – при определении веса мостового полотна.
Коэффициенты надежности для вертикальной нагрузки от подвижного состава, тормозной и центробежной сил nk
nk=1,15
nk=1,10
nk=1,05
Коэффициент надежности к ветровой нагрузке nv=1,5
Коэффициенты сочетания нагрузок
Коэффициенты условий работы т
Поправочный коэффициент c вводится к расчетному моменту сопротивления сечения W0 для учета ограниченного развития пластических деформаций в крайних фибрах изогнутых и сжато-изогнутых элементов конструкций.
Коэффициент продольного изгиба вводится при расчете центрально и внецентренно сжатых элементов, а также сжатых элементов, имеющих искривления.
Коэффициент понижения расчетных сопротивлений при расчетах на выносливость н.
Коэффициентом – учитывается доля вертикальной нагрузки от подвижного состава, приходящаяся на одну ферму (балку) с учетом смещения оси пути относительно оси пролетного строения.
Коэффициенты размерности 1, 2, 3
7) Природа динамического воздействия подвижной нагрузки на мосты.
При движении по мосту поезда, локомотивы и вагоны совершают сложные колебания, обусловленные разнообразными причинами. Это приводит к периодическому изменению вертикальных и горизонтальных сил взаимодействия между поездом и пролетом, что в свою очередь вызывает колебания моста.
Существует несколько факторов динамического воздействия подвижной нагрузки на мосты. К ним относятся следующие:
1) скорость движения нагрузки (эффект скорости). Этот фактор учитывает силы инерции, возникающие по причине движения поезда по криволинейной траектории;
2) неуравновешенность локомотивов. Этот фактор учитывает силы инерции, возникающие по причине периодического движения некоторых элементов локомотива (поршни, противовесы, кривошипно-шатунные механизмы и т. д.);
3) удары колес подвижного состава в стыках рельсов и других неровностях рельсового пути на мосту;
4) колебания надрессорного строения подвижного состава, которые приводят к периодическому изменению давления на ось. Эти колебания вызываются различными причинами – как закономерными, так и незакономерными. К первым следует отнести наличие стыков в рельсовом пути, а также движение колес по периодически повторяющейся криволинейной траектории, возникающей из-за различной жесткости продольных и поперечных балок. Последнее обстоятельство получило название «балочного эффекта». К незакономерным причинам возбуждения колебаний надрессорного строения относятся всякого рода неровности и выбоины на рельсах и колесах подвижного состава;
5) влияние подвижного состава. Этот фактор учитывает горизонтальные силы воздействия подвижной нагрузки на пролетное строение, возникающие по причине извилистого в плане движения вагонов и локомотивов.
Влияние динамического воздействия подвижной нагрузки на железнодорожные мосты учитывается путем умножения значения нормативной нагрузки на некоторый так называемый динамический коэффициент.
Динамический коэффициент обращающегося на сети подвижного состава (1+) устанавливают на основе специальных динамических испытаний эксплуатируемых мостов с металлическими п.с. При определении из ГП по прочности и устойчивости (1+) принимают для поездов с тягой: электровозной и тепловозной :
;
паровозной:
Динамический коэффициент к эталонной нагрузке, имеющей в своей основе схему поезда с паровозной тягой, (п. 1.4, 1.5) принимается равным:
, но не менее 1,15.
8) Расчет по нормальным и касательным напряжениям балок проезжей части и главных балок металлических пролетных строений.
1.РАСЧЕТ БАЛОК НА ПРОЧНОСТЬ ПО НОРМАЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЯМ
Рассчитываются сечения в местах:
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути):
где - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава, приходящаяся на одну балку с учетом смещения оси пути относительно оси пролетного строения (п. 2.15);
nk – коэффициент надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава (п. 2.8);
, - площадь линии влияния изгибающего момента, загружаемая нагрузкой от подвижного состава или постоянной нагрузкой, м2 (п. 3.6);
- коэффициент размерности, равный 0,001 при расчете в системе СИ и 0,01 – при расчете в системе СГС (п. 2.16);
m – коэффициент условий работы (п. 2.11);
R – основное расчетное сопротивление металла, МПа (тс/см2) (п. 2.1);
c – поправочный коэффициент к расчетному моменту сопротивления (п. 2.12);
W0 – расчетный момент сопротивления поперечного сечения балки, см3 (п. 3.3);
- доля постоянной нагрузки, приходящаяся на одну балку (п. 2.2);
p – суммарная расчетная интенсивность постоянных нагрузок, кН/м пути (тс/м пути): ;
- интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок с соответствующим коэффициентом надежности (пп. 2.2 и 2.7).
Расчетный момент сопротивления W0 при расчете по сечению, проходящему вне предела стыка, равен моменту сопротивления нетто поперечного сечения балки Wнт, см3:
W0=Wнт=Iнт/уmax,
где Iнт – момент инерции нетто поперечного сечения балки относительно нейтральной оси, см4;
уmax – расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленного волокна рассматриваемого сечения, см.
Для клепаных балок без горизонтальных поясных листов:
Wнт=0,82Wбр
Для балок с горизонтальными листами:
Wнт=0,80Wбр
Расчетная схема к определению усилий, действующих на продольную балку
Расчетная схема к определению усилий, действующих на поперечную балку
Длина загружения линии влияния принимается для балок:
Коэффициент , определяющий положение вершины линии влияния, равен для балок:
Площади линий влияния изгибающих моментов, м2, для балок:
2. РАСЧЕТ БАЛОК НА ПРОЧНОСТЬ ПО КАСАТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЯМ
Грузоподъемность определяется по нейтральной оси балки у опоры, в местах наибольших ослаблений (для поперечных балок – в сечении по риске отверстий в уголках прикрепления продольных балок).
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),
,
где , - площади л.в. поп. силы, загружаемые соотв. вертикальной нагрузкой от подвижного состава и постоянной нагрузкой, м (п. 3.8);
0,75–коэффициент перехода от основного расчетного сопр-я металла к расчетному сопротивлению на срез (п. 2.1);
- к-т размерности (п. 2.16), при расчете в системе СИ , в системе СГС – 1,0;
Iбр – момент инерции брутто поперечного сечения балки относительно ее нейтральной оси, см4; - толщина стенки балки, см;
Sбр – статический момент брутто отсеченной части рассматриваемого поперечного сечения балки относительно ее нейтральной оси, см3.
Площади линий влияния поперечной силы:
Для главных балок при загружении линии влияния нагрузкой:
а) постоянной:
б) временной: , при этом и ;для опорного сечения , при этом и .
C0 – расстояние от середины пролета до рассматриваемого поперечного сечения балки, м.
Для балок проезжей части:
а) продольной: ; , при этом и ; для опорного сечения , при этом и ;
б) промежуточной поперечной
, при этом и ;
в) крайней поперечной
, при этом и .
9) Расчет прикрепления продольных балок проезжей части к поперечным балкам металлических пролетных строений.
РАСЧЕТ ПРИКРЕПЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ БАЛОК
К ПОПЕРЕЧНЫМ
В данный расчет включается расчет “рыбки” и ее прикрепления, расчет прикрепления продольной балки к поперечной
Рыбки ставятся для восприятия опорного момента!!!
Расчеты:
а) на прочность заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой;
б) на прочность заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой;
в) на выносливость заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой при отсутствии «рыбок»;
г) на прочность и выносливость «рыбок» и на прочность их прикреплений.
При наличии верхней и нижней «рыбок» допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути)
а) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой
(*)
- площади линии влияния поперечной силы в опорном сечении продольной балки, м;
- коэффициент размерности, равный 0,1 при расчетах в системе СИ и 1,0 – в СГС (п. 2.16);
m=1 – коэффициент условий работы (п. 2.11);
- приведенная расчетная площадь заклепок по двойному срезу или смятию, см2; в число заклепок nз входят все заклепки, поставленные по уголку прикрепления в стенке продольной балки (при наличии поддерживающего балку «столика» учитываются заклепки, поставленные по его стенке);
- коэффициент принимается по приложению 2.
б) по прочности заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой по формуле (*) – на одиночный срез или смятие заклепочных отверстий в стенке поперечной балки. Приведенная расчетная площадь заклепок, см2,
, где nз – число заклепок в стенке попер-й балки;
- коэффициент, определяемый по приложению 2 соответственно на одиночный срез или смятие в зависимости от диаметра заклепок и толщины стенки поперечной балки.
в) по прочности сечения или прикрепления «рыбок»
,
где - площадь л.в. изгибающего момента в опорном сечении продольной балки, м2: при ; :,
где - коэффициент, учитывающий неразрезность продольных балок и упругую податливость их опорных сечений, принимаемый по приложению 13;
- коэффициент размерности, равный 0,001 при расчете в системе СИ и 0,01 – в СГС;
m – коэффициент условий работы, принимается в соответствии с п. 2.11 в зависимости от наличия и числа разрывов в продольных балках;
FСП – площадь нетто сечения «рыбки» FНТ – или приведенная расчетная площадь заклепок в «полурыбке» (п. 1.8), принимается меньшая из этих величин, см2;
hрб – расстояние между центрами тяжести «рыбок», см.
г) по выносливости «рыбок»
,
где ; и hрб – см. п. 3.17, в;
- к-т, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчете на выносливость (п. 2.6 и приложение 7);
m=1 – коэффициент условий работы (п. 2.11);
- коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (п. 2.14 и приложение 9);
FНТ – площадь нетто сечения «рыбки», см2;
- постоянная нагрузка при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), здесь pi – инт-ть каждой постоянной нагрузки (п. 2.2).
Далее расчеты по руководству: При наличии только верхней «рыбки». Если нет «рыбок».
10) Расчет прикрепления поперечных балок проезжей части к ферме металлического пролетного строения.
При наличии прикрепления при помощи «топорика» допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути)
(**)
Конструкция прикрепления поперечных балок к главным фермам: a – «топориком»; б – консольным листом; в – «косынкой»; А – «топорик»; Б – консольный лист; «–» и «+» - заклепки, учитываемые при расчете прикрепления поперечной балки к главной ферме
- площади линии влияния поперечной силы в сечении поперечной балки, находящемся на участке между продольной балкой и главной фермой, м;
- коэффициент размерности, равный 0,1 при расчетах в системе СИ и 1,0 – в СГС;
m=1,0 – коэффициент условий работы;
- приведенная расчетная площадь заклепок nз по срезу или смятию, прикрепляющих «топорик» к обеим ветвям подвески (стойки) главной фермы, см2; коэффициент принимается по приложению 2.
При наличии в соединении поперечной балки с главной фермой уголков прикрепления и консольного листа (см. рис. б) расчет выполняется по формуле (**) при коэффициенте m=1,0.
При этом приведенной расчетной площади определяется по руководству.
При наличии «косынок» (см. рис. в), а также при прикреплении поперечной балки уголками только в пределах ее высоты расчет выполняется по формуле (**) при коэффициенте условий работы m=0,85.
11) Расчет балок проезжей части и главных балок металлических пролетных строений на общую устойчивость и выносливость.
РАСЧЕТ БАЛОК НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути):
,
- переходный коэффициент (см. п. 2.6 и приложение 7);
, - площади линий влияния изгибающего момента в рассматриваемом поперечном сечении балки, м2 (п. 3.6);
- коэффициент размерности, равный 0,001 при расчетах в системе СИ или 0,01 – при расчетах в системе СГС (п. 2.16);
- коэффициент понижения расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (приложение 9);
W0 – расчетный момент сопротивления рассматриваемого поперечного сечения балки, см3 (пп. 1.8 и 3.3);
- суммарная нормативная интенсивность постоянных нагрузок, кН/м пути (тс/м пути); здесь pi – интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок (без учета коэффициента надежности); остальные обозначения те же, что в формуле (3.1).
12) Классификация по грузоподъемности элементов главных ферм на прочность.
Расчеты выполняются на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава!!!
При определении грузоподъемности поясов (при пролетах более 55 м) и ног портальных рам (независимо от пролета) учитываются нагрузки от поперечного ветра и торможения с соответствующими коэффициентами сочетания.
ОПРЕДЕЛНИЕ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ГЛАВНЫХ ФЕРМ
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути) для элементов сквозных ферм при расчетах на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава
прочность
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), для элементов поясов сквозных главных ферм при расчетах на сочетание вертикальных (постоянной и временной) и горизонтальных (ветровой и тормозной) нагрузок:
прочность
, - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава или постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму;
nk, nv – коэффициенты надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава и ветровой нагрузки;
, - площади линий влияния осевых усилий в элементах ферм, загружаемые соответственно вертикальной нагрузкой от подвижного состава и постоянной нагрузкой, м;
- коэффициент размерности, равный 0,10 при расчетах в системе СИ или 1,00 – в СГС;
m – коэффициент условий работы;
R – основное расчетное сопротивление металла, МПа (тс/см2);
G – расчетная площадь элемента, см2;
Расчетная площадь элемента G, работающего на растяжение, при расчете на прочность принимается равной площади нетто поперечного сечения G=F0=FНТ.
За расчетную площадь элемента, работающего на сжатие, принимается площадь сечения нетто G=FНТ (при расчете на прочность) и площадь сечения брутто G=Fбр (при расчете на устойчивость).
- постоянная нагрузка при расчете на прочность и устойчивость, кН/м пути (тс/м пути), здесь pi – интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок; - коэффициент надежности к постоянной нагрузке;
- суммарная интенсивность нормативной постоянной нагрузки при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути);
, - коэффициенты сочетания к временной вертикальной и ветровой нагрузкам;
- коэффициент, учитывающий влияние тормозной нагрузки в рассчитываемом элементе грузового пояса;
Sv – осевое усилие в рассчитываемом элементе пояса фермы от нормативной ветровой нагрузки, кН (тс).
Все коэффициенты смотри в руководстве!!!
13. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНЫХ ФЕРМ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
Расчеты выполняются на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава.
В расчетах на выносливость давление ветра и торможение не учитываются.
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),для элементов сквозных ферм при расчетах на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава определяется по формулам при расчете на выносливость:
,
В формуле обозначено:
, - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава или постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму (см. пп. 2.2 и 2.15);
, - площади линий влияния осевых усилий в элементах ферм, загружаемые соответственно вертикальной нагрузкой от подвижного состава и постоянной нагрузкой, м (см. приложение 14);
- коэффициент размерности, равный 0,10 при расчетах в системе СИ или 1,00 – в СГС (см. п. 2.16);
m – коэффициент условий работы (см. п. 2.11);
R – основное расчетное сопротивление металла, МПа (тс/см2) (см. п.2.1);
G – расчетная площадь элемента, см2 (см. п. 1.8 и 4.2);
- коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчетах на выносливость (см. п. 2.6 и приложение 7);
- коэффициент понижения основного расчетного сопротивления при расчетах на выносливость (см. п. 2.14 и приложение 9);
- суммарная интенсивность нормативной постоянной нагрузки при расчетах на выносливость, кН/м пути (тс/м пути), см. п. 2.2;
Класс элемента пролетного строения:
где: k – минимальная допустимая нагрузка на элемент;
kн – эталонная временная вертикальная нагрузка;
(1+) - динамический коэффициент.
Определение условий пропуска поездных нагрузок.
Для определения возможности пропуска нагрузки по пролетному строению следует сопоставить минимальный класс каждого его элемента с соответствующим наибольшим классом K0 нагрузки, обращающейся или намеченной к обращению на данном мосту.
Класс нагрузки K0 равен отношению эквивалентной нагрузки от классифицируемого подвижного состава с динамическим коэффициентом:
,
kн – эталонная временная вертикальная нагрузка
(1+) - динамический коэффициент;
k0 - эквивалентная нагрузка, вычисляющаяся при невыгодном положении подвижного состава:
14. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНЫХ ФЕРМ НА УСТОЙЧИВОСТИ
Элементы, работающие на сжатие, кроме того, должны быть классифицированы и по устойчивости.
Расчеты выполняются на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава.
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),для элементов сквозных ферм при расчетах на воздействие постоянных нагрузок и временной вертикальной нагрузки от подвижного состава определяется по формулам при расчете на:
устойчивость
,
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), для элементов поясов сквозных главных ферм при расчетах на сочетание вертикальных (постоянной и временной) и горизонтальных (ветровой и тормозной) нагрузок при расчете на:
устойчивость
;
В формулах (4.1) – (4.5) обозначено:
, - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава или постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму (см. пп. 2.2 и 2.15);
nk, nv – коэффициенты надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава и ветровой нагрузки (см. пп. 2.8 и 2.9).
, - площади линий влияния осевых усилий в элементах ферм, загружаемые соответственно вертикальной нагрузкой от подвижного состава и постоянной нагрузкой, м (см. приложение 14);
- коэффициент размерности, равный 0,10 при расчетах в системе СИ или 1,00 – в СГС (см. п. 2.16);
m – коэффициент условий работы (см. п. 2.11);
R – основное расчетное сопротивление металла, МПа (тс/см2) (см. п.2.1);
G – расчетная площадь элемента, см2 (см. п. 1.8 и 4.2);
- постоянная нагрузка при расчете на прочность и устойчивость, кН/м пути (тс/м пути), здесь pi – интенсивность каждой из нормативных постоянных нагрузок, определяемых по п. 2.2, кН/м пути (тс/м пути); - коэффициент надежности к постоянной нагрузке (см. п.2.7);
- коэффициент продольного изгиба (см. п. 2.13 и приложение 8);
- коэффициент, учитывающий понижение динамического воздействия подвижной нагрузки при расчетах на выносливость (см. п. 2.6 и приложение 7);
, - коэффициенты сочетания к временной вертикальной и ветровой нагрузкам (см. п. 2.10);
- коэффициент, учитывающий влияние тормозной нагрузки в рассчитываемом элементе грузового пояса 1;
Sv – осевое усилие в рассчитываемом элементе пояса фермы от нормативной ветровой нагрузки, кН (тс).
Класс элемента пролетного строения:
где: k – минимальная допустимая нагрузка на элемент;
kн – эталонная временная вертикальная нагрузка;
(1+) - динамический коэффициент.
Определение условий пропуска поездных нагрузок.
Для определения возможности пропуска нагрузки по пролетному строению следует сопоставить минимальный класс каждого его элемента с соответствующим наибольшим классом K0 нагрузки, обращающейся или намеченной к обращению на данном мосту.
Класс нагрузки K0 равен отношению эквивалентной нагрузки от классифицируемого подвижного состава с динамическим коэффициентом:
,
kн – эталонная временная вертикальная нагрузка
(1+) - динамический коэффициент;
k0 - эквивалентная нагрузка, вычисляющаяся при невыгодном положении подвижного состава:
16. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ
При определении грузоподъемности элементов опорных частей (балансиров, плит, катков и шарниров) учитываются нагрузки: постоянная, вертикальная от подвижного состава, от поперечного ветра с соответствующими коэффициентами сочетания.
Балансиры рассчитываются в предположении работы их на изгиб от нагрузки, равной опорной реакции фермы (балки). Для балансиров неподвижных опорных частей и верхнего балансира подвижных опорных частей давление пролетного строения принимается равномерно распределенным по основанию балансира. Для нижнего балансира и плиты подвижных опорных частей давление пролетного строения принимается в виде одинаковых сосредоточенных сил, приложенных к балансиру или плите в местах расположения катков.
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), по условию прочности элементов опорных частей:
а) при учете нагрузок постоянных и вертикальной от подвижного состава для:
балансиров и опорных плит
; (6.1)
катков
; (6.2)
шарниров
; (6.3)
б) при учете нагрузок постоянных, вертикальной от подвижного состава и от поперечного ветра для:
балансиров и опорных плит
; (6.4)
катков
; (6.5)
шарниров
; (6.6)
В формулах (6.1) – (6.6) приняты обозначения и переходные числовые коэффициенты:
- доля вертикальной нагрузки от подвижного состава, приходящаяся на одну ферму или балку (см. п. 2.15);
- коэффициент надежности к вертикальной нагрузке от подвижного состава, принимается согласно п. 2.8;
, - коэффициенты размерности (см. п. 2.16), принимаемые соответственно при расчетах в системе СИ-0,1 и 0,001, в СГС – 1,0 и 0,01;
m – коэффициент условий работы (см. п. 2.11);
R – основное расчетное сопротивление металла элементов опорных частей, МПа (тс/см2), принимаемое по табл. 2.1;
W – момент сопротивления поперечного сечения балансира или опорной плиты, см3;
- площадь линии влияния изгибающего момента в рассматриваемом сечении балансира или плиты, м2;
- доля постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму (см. п. 2.2);
- расчетная постоянная нагрузка ( - коэффициенты надежности к постоянным нагрузкам; pi – интенсивность каждой нормативной постоянной нагрузки, принимаемые согласно пп. 2.2 и 2.7, кН/м пути (тс/м пути));
0,04 – коэффициент перехода от основных расчетных сопротивлений металла к расчетным сопротивлениям по диаметральному сжатию катков при свободном касании (см. п. 2.1);
n0 – число катков подвижной опорной части;
d0 – диаметр катков, см;
lКТ – длина катка, см;
- площадь линии влияния опорной реакции главной фермы (балки) пролетного строения, м;
0,75 – коэффициент перехода от основных расчетных сопротивлений к расчетному сопротивлению по местному смятию в шарнирах при плотном касании (см. п. 2.1);
rШ – радиус шарнира, см;
lШ – длина шарнира, см;
- коэффициент сочетания к вертикальной нагрузке от подвижного состава, равный 0,95 (см. п. 2.10);
- коэффициент надежности к ветровой нагрузке, равный 1,5 (см. п. 2.9);
- коэффициент сочетания к ветровой нагрузке, равный 0,5 (см. п. 2.10);
- изгибающий момент в балансирах или в опорной плите от опорной реакции фермы, вызванной ветровой нагрузкой, кНм (тсм);
- продольная сила в ноге портальной рамы от ветровой нагрузки, кН (тс), определяется по формуле (5.3);
- угол наклона ноги портальной рамы к горизонту, град.
Площадь линии влияния изгибающего момента в рассматриваемом сечении балансира или опорной плиты, м2, определяется по формулам:
для балансиров неподвижных опорных частей и верхнего балансира подвижных опорных частей
;
для нижнего балансира подвижных опорных частей
;
для плиты подвижных опорных частей:
;
;
где x0 – расстояние от края балансира до рассматриваемого сечения, м; aб – длина балансира по фасаду моста, м; - сумма расстояний от рассматриваемого сечения балансира до оси каждого из катков, расположенных между рассматриваемым сечением и ближайшим концом балансира, м (i=1, 2 или 3); , - расстояние от осей первого и второго катка до края плиты, м; остальные обозначения те же, что в формулах (6.1) – (6.6).
Изгибающий момент в балансирах и опорной плите от опорной реакции фермы, вызванной ветровой нагрузкой, кНм (тсм), для:
балансиров неподвижных опорных частей и верхних балансиров подвижных опорных частей
;
нижнего балансира подвижных опорных частей
;
плиты подвижных опорных частей:
;
;
Обозначения в формулах те же, что и в предыдущих для расчета опорных частей.
УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ДЕФЕКТОВ
И ПОВРЕЖДЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ.
РАСЧЕТ УСИЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
8.1. При наличии в пролетном строении значительной коррозии элементов наряду с расчетом сечений, в которых действуют наибольшие усилия, нужно классифицировать также и другие сечения, ослабленные коррозией.
Влияние коррозии металла учитывается введение в расчетные формулы фактических расчетных геометрических характеристик рассчитываемых сечений с учетом ослабления их коррозией. В каждом таком сечении должны определяться соответствующие геометрические характеристики для оставшегося неповрежденного коррозией сечения (в расчетах изгибаемых элементов эти геометрические характеристики определяются в соответствии с указаниями п. 8.6).
При расчете на выносливость элементов, ослабленных коррозией металла, должен учитываться эффективный коэффициент концентрации напряжений, указанный в приложении 10.
8.2. При наличии искривления сжатого элемента со стрелой погнутости f, превышающей 0,0025 l0 для элементов составного или Н-образного поперечного сечения со сплошным горизонтальным листом и 0,143 для элементов П-образного поперечного сечения (l0 – свободная длина; - ядровое расстояние сечения), влияние искривления должно учитываться при определении коэффициента продольного изгиба . Коэффициент в этом случае принимается по таблицам приложения 8 в зависимости от гибкости и приведенного относительного эксцентриситета i, который определяется по формуле (2.7).
Если в составном элементе искривление ветви f превышает 0,004 l0, то в расчетную площадь элемента при расчете вводится только площадь неискривленных ветвей.
Сжатые элементы с местными искривлениями листов или уголков при стреле изгиба, превышающей , рассчитываются без учета этих листов или уголков ( - ядровое расстояние поврежденной части сечения, включая все поврежденные элементы – листы, уголки и т.п., по направлению, противоположному эксцентриситету, см. п. 2.13).
8.3. Составные сжатые элементы с начальными искривлениями, превышающими указанные в п. 8.2, по прочности соединительной решетки рассчитываются в соответствии с указаниями п. 4.9, т.е. как для неискривленного элемента с определением условной расчетной площади соединительной решетки G по формулам:
по сечению решетки
; (8.1)
по прикреплению решетки
; (8.2)
где f – стрела (наибольшая ордината) начального искривления элемента в плоскости соединительной решетки, см; l0 – свободная длина рассчитываемого элемента главной фермы (см. пп. 4.4 – 4.7); R – расчетное сопротивление металла элемента, МПа (тс/см2), согласно п. 2.1; - Эйлерова сила, кН (тс); E – модуль упругости металла, МПа (тс/см2), согласно п. 2.1; Iбр – момент инерции сечения брутто элемента главной фермы относительно оси, перпендикулярной плоскости соединительной решетки см4; остальные обозначения в формулах (8.1) и (8.2) те же, что в формулах (4.14) и (4.15), п. 4.10.
При искривлении сжатой диагонали или распорки соединительной решетки составного элемента влияние искривления должно учитываться при определении коэффициента продольного изгиба этого элемента решетки (п. 4.10, табл. 4.2). Расчетная площадь поперечного сечения элемента решетки находится по формулам п. 4.10 с учетом указаний п. 8.2.
8.4. Составные сжатые элементы с начальными искривлениями, превышающими указанные в п. 8.2, по прочности соединительных планок рассчитываются в соответствии с указаниями п. 4.11, как для неискривленного элемента без предварительного вычисления допускаемой временной нагрузки.
Условные моменты сопротивления планок, см3, по их прочности , по условной прочности заклепок WУС и сварных швов WШ, подставляемые в формулы (4.21), (4.22) и (4.23) для определения классов основного элемента по прочности соединительной планки, вычисляются по формулам:
по сечению
; (8.3)
по прикреплению соединительных планок заклепками или болтами
; (8.4)
по прикреплению соединительных планок сварными швами
. (8.5)
В формулах (8.3), (8.4) и (8.5) значения ; ; ; ; nз; , amax; aз; s; - те же, что в формулах п. 4.11; f; l0, R и NЭ – те же, что в формулах п. 8.3; - расстояние между планками в плоскости изгиба, см.
8.5. Балки со сплошной стенкой, искривленные в плане между узлами связей, проверяются на общую устойчивость с учетом искривления сжатого пояса.
Допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути),
, (8.6)
где - коэффициент продольного изгиба для верхнего сжатого пояса из плоскости балки, определяемый по табл. приложения 8 в зависимости от гибкости , при ; f – стрела искривления по длине l0, см; - ядровое расстояние, определяемое в соответствии с п. 2.13; значение других величин приведены в п. 3.10.
8.6. Все пробоины, вмятины и трещины, ослабляющие сечение элемента, должны быть учтены при определении расчетных геометрических характеристик рассматриваемого сечения. В каждом ослабленном сечении нужно определять соответствующее положение центра тяжести с учетом дефектов. В расчетную характеристику сечения, ослабленного пробоиной или вмятиной, вводится неповрежденная часть металла, начало которой принимается на расстоянии 3-5 мм от границы погнутых краев пробоины (вмятины).
При наличии трещин с засверленными концами расчетное сечение считают от края отверстия.
При одностороннем ослаблении трещиной или пробоиной сжатого или растянутого стержня с повреждением его края в расчете нужно, кроме ослабления сечения, учитывать эксцентричность передачи усилия на уцелевшую часть сечения. Для этого в формулу (4.1) вводится расчетная площадь, вычисленная для элемента:
сжатого
; (8.7)
растянутого
, (8.8)
где , - площадь, см2 и момент сопротивления, см3, уцелевшей части сечения в наиболее ослабленном месте; - расчетная площадь уцелевшей части сечения в наиболее ослабленном месте, см2; - эксцентриситет, равный расстоянию между центрами тяжести полного сечения и уцелевшей части сечения в наиболее ослабленном месте, см; - коэффициент продольного изгиба, определяемый по приложению 8 в зависимости от гибкости элемента (без учета повреждений) и относительного эксцентриситета ( - ядровое расстояние, определяемое без учета повреждения по п. 2.13).
Рис. 8.1. Зоны повреждений в балке со сплошной стенкой
На рис. 8.1 показано деление балки со сплошной стенкой на зоны. Повреждение, расположенное в зоне 1, не оказывает существенного влияния на грузоподъемность пролетного строения, и если в этом случае уголки жесткости не повреждены, можно при расчете это повреждение не учитывать, если повреждение расположено в зоне 2, то балку проверяют по нормальным напряжениям в ослабленном сечении, если в зоне 3 – ослабленное сечение проверяют по касательным напряжениям.
Прочность и выносливость поврежденной балки по нормальным напряжениям в ослабленном сечении проверяется по тем же формулам, что и неповрежденной. В расчет вводится меньшее из значений расчетного момента сопротивления неповрежденной части сечения, подсчитанных дважды, относительно оси, проходящей через центр тяжести:
неповрежденного сечения;
оставшегося после повреждения сечения.
Расчетный момент сопротивления в обоих случаях вычисляется для верхнего и нижнего волокон сечения. Границы неповрежденной части сечения изгибаемой балки устанавливаются так же, как и для элементов сквозных ферм.
Приблизительно допускаемая временная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), при расчете по касательным напряжениям с учетом повреждения, находящегося в зоне 3,
, (8.9)
где R – основное расчетное сопротивление, МПа (тс/см2); - толщина стенки, см; h – полная высота стенки на опоре, см; - высота повреждения стенки, см; l – расчетный пролет балки, м.
8.7. Грузоподъемность элементов пролетных строений, усиленных добавлением металла, определяется в соответствии с указаниями приложения 20.
8.8. Грузоподъемность сжатых элементов, усиленных деревом, определяется по формуле (4.1) на прочность по площади нетто неповрежденной части элемента , а на устойчивость по расчетной площади , см2, где - коэффициент продольного изгиба (см. п. 2.13), определенный по условной гибкости ; - площадь брутто поперечного сечения неповрежденной части элемента, см2 (см. п. 8.6).
Условная гибкость
,
где l0 – свободная длина элемента (см. пп. 4.4 – 4.6); r – радиус инерции, см:
;
- приведенный момент инерции брутто поперечного сечения элемента, см4:
;
- момент инерции неповрежденной части поперечного сечения металла элемента относительно собственной оси (для элементов с искривлениями больше допускаемых по п. 8.2 – Iбр=0), см4; - сумма моментов инерции деревянных элементов относительно собственных осей, см4.
19. Оценка грузоподъемности жб ПС методом классификации
Оценка производится по предельным состояниям первой группы на прочность и выносливость. Для каждого элемента ПС определяют максимальную интенсивность “к” временной вертикальной равномерно распределенной нагрузки, которая не вызывает наступление предельного состояния при нормальной эксплуатации моста. Допускаемую временную нагрузку R выражают в единицах эталонной нагрузки Rн с учетом соответствующего динамического коэффициента (1+) Число единиц эталонной нагрузки является классом элемента пролетного строения K.
k>пропуск без ограничения. В этом методе определяют ‘k’ на элемент в зависимости от положения вершины линии влиянии (альфа) и длины загружения (лямбда)
(к нулевое) – интенсивность внешней временной нагрузки действующей на элемент моста, допускаемую предельную временную нагрузку “к” выражает в единицах эталонной нагрузки с учетом динамического коэф. (1+мю)
Число единиц эталонной нагрузки является классом элемента ПС по “к”
Значение к и опр-ся для одной л.в. по ее длине и положению вершины.
Класс ПС равен минимальному классу выбранному из всех элементов и расчетов
Из опыта расчетов если к>7, то класс ПС достаточно высокий, пропуск обращающейся нагрузки без ограничений
3<k<7 пропуск ограничивается
К<3 пропуск не возможен
“+” метода классификации по груз-ти:
“-” 1. Методв работает в том случае, если линия влияния треугольная или близка к треугольной. (т.е для разрезных систем)
20. Прочностные и деформативные характеристики материалов; расчетные схемы и расчетные сечения при оценке грузоподьемности жб ПС методом классификации
Расчет плиты балластного корыта выполняют по балочной расчетной схеме в направлении поперек осп моста. Ширину рассчитываемого участка плиты принимают равной 1 м вдоль осп моста.
Расчетной схемой главной балки считается свободно опертая балка с расчетным пролетом l, равным расстоянию между центрами опорных частой. При отсутствии опорных частей, а также в случае применения плоских опорных частей
где - расстояние в свету между передними гранями площадок опирания пролетного строения на опоры; Ь — длина площадки опирания пролетного строения на подферменнике опоры.
Расчетными сечениями являются:
для консольной части плиты балластного корыта - сечения в местах заделки плиты;
для монолитного участка плиты балластного корыта между соседними ребрами — сечения в местах заделки и середине пролета плиты;
для главных балок — сечение в середине пролета.
Кроме перечисленных, расчетными сечениями для плиты балластного корыта и главных балок следует считать:
сечения, где имеются отгибы или обрывы стержней рабочей арматуры;
сечения, где резко меняются геометрические размеры конструкции;
сечения, имеющие дефекты, которые влияют на грузоподъемность конструкции.
21. Нагрузки и коэффициенты при оценке грузоподъемности жб и ПС методом классификации.
Нормативные вертикальные нагрузки от веса пролетного строения и балласта с частями пути определяют по фактическим размерам элементов пролетного строения и балластной призмы с учетом удельных весов материалов , кН/м3 (тс/м3):
При определении нагрузок, действующих на главную балку, вес балласта с частями пути учитывают в пределах плиты, относящейся к данной балке.
Нагрузку на плиту пролетного строения от веса балласта с частями пути принимают равномерно распределенной на участке длиной 1 м в направлении вдоль оси моста. Для внешних консолей плиты интенсивность указанной нагрузки по направлению расчетного пролета (поперек оси моста) определяют с учетом конфигурации балластной призмы.
Распределение нагрузки от собственного веса элементов пролетного строения разрешается принимать равномерным по длине пролета, если действительная нагрузка на отдельных его участках отклоняется от средней не более чем на 10%.
. Коэффициент надежности по нагрузке np для всех постоянных нагрузок, кроме веса балласта с частями пути, принимают равным 1,1.
Коэффициент надежности по нагрузке для веса балласта с частями пути принимают равным 1,2.
Динамические коэффициенты к эталонной нагрузке и к нагрузке от обращающегося подвижного состава принимают равными:
а) при расчете главной балки
для эталонной нагрузки и для всех поездных нагрузок в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой h0 по оси моста:
при м
;
при м
где l – расчетный пролет, м;
для промежуточных значений hb значения и определяют по интерполяции;
для консольных кранов в рабочем положении
;
б) при расчете плиты балластного корыта
hb, м. 0,25 0,50 0,75 1,00
1,50 1,43 1,33 1,27
для промежуточных значений hb значения определяют по интерполяции; величину принимают в зависимости от минимального расстояния между осями в схеме временной нагрузки ak и толщины балластного слоя под шпалой hb по оси моста. Значения динамического коэффициента , следует умножать на 1,1 для пути на песчаном балласте и на 0,9 для пути на железобетонных шпалах.
Уменьшение динамической добавки в расчетах на выносливость учитывают с помощью коэффициента , который принимают согласно приложению 4, и вводят в формулы для определения допускаемой временной нагрузки k.
. Коэффициент надежности по нагрузке nk для временной нагрузки принимают
Зависимость динамического коэффициента от минимального расстояния между осями ak в схеме временной нагрузки
Коэффициент , предназначенный для унификации результатов классификации главных балок металлических и железобетонных мостов, принимают:
при расчете главных балок (рис. 3.2)
, где l – расчетный пролет, м.
При расчете плиты балластного корыта .
Долю временной нагрузки, приходящуюся на главную балку монолитного пролетного строения, расположенного на прямом участке пути, следует определять по формулам:
а) для пролетных строений, имеющих две главные балки под один путь:
;
- смещение оси пути, м, относительно оси пролетного строения соответственно над левым (x=0) и правым (x=l) опорными сечениями; величины , положительны при смещении соответствующих точек пути в сторону балки 1; c – расстояние между осями главных балок, м;
б) для пролетных строений, имеющих более двух главных балок под один путь,
где m – число балок; - смещение оси пути относительно оси пролетного строения, определяемое для по формуле ; - над соответствующим опорным сечением; - расстояния от оси соответственно i-й и j-й балок до оси пролетного строения с учетом знака.
Долю временной нагрузки, приходящуюся на главную балку сборного пролетного строения, расположенного на прямом участке пути, следует определять:
а) для пролетных строений, имеющих две не связанные между собой главные балки под один путь, по формулам (см. рис. 3.3):
;
при x<0,5l
;
при x>0,5l
.
Знак «+» для балки 1, знак «-» для балки 2;
и
б) для пролетных строений, имеющих более двух не связанных между собой главных балок под один путь,
22. Расчет на прочность по моменту и поперечной силе плиты балластного корыта жб ПС.
корыта по изгибающему моменту
4 Допускаемую временную нагрузку по прочности следует определять по формулам:
для сечения внешней консоли плиты, расположенного на расстоянии от наружной грани ребра (рис. 4.1, a),
;
для сечения внутренней консоли плиты, расположенного на расстоянии от внутренней грани ребра (рис. 4.1, б),
;
для монолитного участка плиты между соседними ребрами
,
где l0 – длина распределения давления от временной нагрузки поперек оси моста:
При выполнении условий и формула для l0 приобретает вид
.
M, MI, MII, - предельные изгибающие моменты в расчетных сечениях
Mp – изгибающий момент от постоянной нагрузки, - коэффициент, учитывающий неравномерное распределение давления на плиту, принимаемый по табл. 4.1;
nk – 1,15;
b – расчетная ширина плиты, равная 1 м;
- длина распределения временной нагрузки на внешних консолях, определяемая по формулам
для балки 1
;
для балки 2
,
причем, если или , то следует соответственно принимать и ;
- длина внутренней консоли плиты;
lp – расстояние между внутренними гранями соседних ребер;
B – расстояние между наружными гранями ребер;
ls – длина шпалы;
- смещение оси пути относительно оси пролетного строения (положительное при смещении оси пути в сторону балки 1);
, - толщина слоя балласта соответственно под левым и правым концами шпалы;
, - расстояния между наружной гранью ребра и внутренней гранью соответственно левого и правого бортов.
Изгибающий момент от постоянных нагрузок допускается определять без учета их фактической неравномерности
для внешней консоли плиты
; (4.8)
для внутренней консоли плиты
;
для монолитного участка плиты между соседними ребрами
,
где np, - коэффициенты надежности по нагрузке для постоянных нагрузок,; P0, Pbt – нагрузки соответственно от веса перил и борта балластного корыта, кН (тс); pt – нагрузка от веса тротуара, частями пути, осредненные в пределах расчетного пролета, кН/м (тс/м); lt – длина внешней консоли плиты с учетом тротуара, м; lk – длина внешней консоли плиты, м.
Предельный изгибающий момент следует определить по формуле
, где Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое по табл. 2.1; b – расчетная ширины плиты, равная 1 м; x – высота сжатой зоны бетона, определяемая по формуле
; h0=h-as – рабочая высота сечения; здесь h – высота сечения; as – расстояние от центра тяжести растянутой продольной арматуры до ближайшей грани сечения; Rs, Rsc – расчетные сопротивления соответственно растянутой и сжатой арматуры; As, - площади сечений соответственно растянутой и сжатой арматуры; - расстояние от центра тяжести сжатой арматуры до ближайшей грани сечения.
При следует принимать . Значения определяют по формуле
;
здесь Rb и Rs принимают в мегапаскалях (МПа).
.Расчеты плиты балластного корыта по поперечной силе
для сечения внешней консоли плиты, расположенного на расстоянии от наружной грани ребра,
; для сечения II-II внутренней консоли и монолитного участка плиты между соседними ребрами
, где Q – предельная поперечная сила, определяемая по формуле
; (- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение давления на плиту, принимаемый по табл. 4.2; Rbt – расчетное сопротивление бетона растяжению
Поперечную силу от постоянной нагрузки Qp вычисляют по формулам:
для внешней консоли плиты
; для внутренней консоли и монолитного участка плиты между соседними ребрами
23. Расчет на выносливость бетона и арматуры плиты балластного корыта жб ПС
Допускаемую временную нагрузку следует определять по формулам:
а) для сечения внешней консоли плиты, расположенного на расстоянии от наружной грани ребра:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
б) для сечения внутренней консоли плиты, расположенного на расстоянии от внутренней грани ребра:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
в) для монолитного участка плиты между соседними ребрами:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
- коэффициент уменьшения динамического воздействия временной нагрузки для расчета плиты балластного корыта
Rbf – расчетные сопротивления бетона и растянутой арматуры при расчете элементов на выносливость,)
Ired – момент инерции приведенного сечения;
- высота сжатой зоны;
Mp – изгибающий момент от постоянных нагрузок,
24. Расчет на прочность по моменту главных балок жб ПС.
Допускаемая временная нагрузка по прочности для наклонного сечения главной балки
где Q – предельная поперечная сила в рассматриваемом сечении,; Qp – поперечная сила в рассматриваемом сечении от постоянных нагрузок; - доля временной нагрузки, приходящаяся на балку; - площадь линии влияния поперечной силы, загружаемой временной нагрузкой;
a – расстояние от верхнего конца рассматриваемого наклонного сечения до ближайшей опоры по горизонтали
В случае, когда постоянную нагрузку принимают равномерно распределенной по длине пролетного строения,
здесь - площадь линии влияния поперечной силы;
Предельную поперечную силу Q принимают как минимальную из значений:
по сжатому бетону между наклонными трещинами
)
по наклонной трещине в наиболее опасном наклонном сечении
но не более 1,3;
, - модули упругости арматуры и бетона;
Asw – площадь сечения всех ветвей хомутов в поперечном сечении главной балки;
S – шаг хомутов;
- 1-0,01Rb;
Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию, Мпа
Rs – расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры,
- сумма площадей сечений отогнутых стержней, пересекаемых расчетным сечением;
- угол наклона отогнутых стержней к продольной оси;
c – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента.
Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном,
Rbt – расчетное сопротивление бетона растяжению,;
b, h0 – толщина ребра и рабочая высота поперечного сечения, пересекающего центр сжатой зоны наклонного сечения.
Длину проекции c наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента определяют по следующим правилам.
но не более 2h0.
25. Расчет на прочность по поперечной силе главных балок железобетонных пролетных строений.
Допускаемая временная нагрузка по прочности для наклонного сечения главной балки
где Q – предельная поперечная сила в рассматриваемом сечении,
Qp – поперечная сила в рассматриваемом сечении от постоянных нагрузок;
- доля временной нагрузки, приходящаяся на балку.
1. Долю временной нагрузки, приходящуюся на главную балку монолитного пролетного строения, расположенного на прямом участке пути, следует определять:
а) для пролетных строений, имеющих две главные балки под один путь в зависимости от: - смещения оси пути, м, относительно оси пролетного строения , c – расстояния между осями главных балок, м, и положения расчетного сечения с координатой x.
б) для пролетных строений, имеющих более двух главных балок под один путь в зависимости от: m – числа балок; - смещения оси пути относительно оси пролетного строения, - расстояний от оси соответственно i-й и j-й балок до оси пролетного строения с учетом знака, - над соответствующим опорным сечением.
2. Долю временной нагрузки, приходящуюся на главную балку сборного пролетного строения, расположенного на прямом участке пути, следует определять в зависимости от - смещения оси пути, м, относительно оси пролетного строения , c – расстояния между осями главных балок, м.
- площадь линии влияния поперечной силы, загружаемой временной нагрузкой;
a – расстояние от верхнего конца рассматриваемого наклонного сечения до ближайшей опоры по горизонтали
Схема для расчета на поперечную силу.
Расчетной схемой главной балки считается свободно опертая балка с расчетным пролетом l, равным расстоянию между центрами опорных частой. При отсутствии опорных частей, а также в случае применения плоских опорных частей
(1.2)
Где - расстояние в свету между передними гранями площадок опирания пролетного строения на опоры; Ь — длина площадки опирания пролетного строения на подферменнике опоры.
Расчетными сечениями являются:
для главных балок — сечение в середине пролета.
Кроме перечисленных, расчетными сечениями для плиты балластного корыта и главных балок следует считать:
сечения, где имеются отгибы или обрывы стержней рабочей арматуры;
сечения, где резко меняются геометрические размеры конструкции;
сечения, имеющие дефекты, которые влияют на грузоподъемность конструкции.
В случае, когда постоянную нагрузку принимают равномерно распределенной по длине пролетного строения,
здесь - площадь линии влияния поперечной силы;
Предельную поперечную силу Q принимают как минимальную из значений:
по сжатому бетону между наклонными трещинами
по наклонной трещине в наиболее опасном наклонном сечении
В формулах:
но не более 1,3;
, - модули упругости арматуры и бетона, принимаемые согласно пп. 2.1; 2.2;
Asw – площадь сечения всех ветвей хомутов в поперечном сечении главной балки;
S – шаг хомутов;
- 1-0,01Rb;
Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию, МПа, принимаемое по табл. 2.1;
Rs – расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры, принимаемое согласно п. 2.2;
- сумма площадей сечений отогнутых стержней, пересекаемых расчетным сечением;
- угол наклона отогнутых стержней к продольной оси;
c – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента.
Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном,
В формуле:
Rbt – расчетное сопротивление бетона растяжению, принимаемое по табл. 2.1;
b, h0 – толщина ребра и рабочая высота поперечного сечения, пересекающего центр сжатой зоны наклонного сечения.
Длину проекции c наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента определяют по следующим правилам.
На участках длиной 2h0 от опорного сечения выполняют проверку наклонных сечений с углом наклона к опорному (вертикальному) сечению 450. Если толщина стенки, шаг и состав сечения хомутов постоянны по длине балки или изменяются плавно, то проверяют одно наклонное сечение, длина проекции которого:
но не более 2h0.
При резком изменении толщины стенки, кроме указанного (сечение 1), должны быть проверены еще два наклонных сечения: заканчивающееся у места изменения толщины стенки (сечение 2) и начинающееся от него (сечение 3).
26.Расчет на выносливость бетона и арматуры главных балок железобетонных пролетных строений.
Расчет на выносливость.
Расчет плиты балластного корыта.
Допускаемую временную нагрузку следует определять по формулам:
а) для сечения внешней консоли плиты, расположенного на расстоянии от наружной грани ребра:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
б) для сечения внутренней консоли плиты, расположенного на расстоянии от внутренней грани ребра:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
в) для монолитного участка плиты между соседними ребрами:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
В формулах (4.34) – (4.39):
- коэффициент уменьшения динамического воздействия временной нагрузки для расчета плиты балластного корыта, принимаемый по приложению 4;
Rbf – расчетные сопротивления бетона и растянутой арматуры при расчете элементов на выносливость, определяемые по формулам (2.1) и (2.2);
Ired – момент инерции приведенного сечения;
- высота сжатой зоны;
Mp – изгибающий момент от постоянных нагрузок, вычисляемый по формулам (4.8), (4.9) и (4.10) при ;
A – коэффициент, принимаемый равным 2 для сечения I-I и равным 1,25 для сечения II-II (см. рис. 4.1);
- коэффициент, принимаемый по п. 2.2;
остальные обозначения см. пп. 4.1-4.4 и разд. 2.
Расчет главной балки
Допускаемые временные нагрузки для расчетного сечения главной балки, расположенного на расстоянии a от ближайшей опоры, следует определять по формулам:
по выносливости бетона
по выносливости арматуры
В формулах:
- коэффициент уменьшения динамического воздействия временной нагрузки для расчета главной балки, принимаемый по приложению 4;
- площадь линии влияния изгибающего момента в рассматриваемом сечении, определяемая по формуле (4.21);
Ired – момент инерции приведенного сечения;
- высота сжатой зоны;
если , то и Ired следует определять по формулам (4.40) и (4.41) с заменой b и bf; Mp – изгибающий момент от постоянных нагрузок, вычисляемый согласно указаниям п. 4.6 при ; aи – расстояние от растянутой грани сечения до оси ближайшего ряда арматуры (см. рис. 4.2); остальные обозначения см. пп. 4.6-4.7 и разд. 2.
27. Классификация по грузоподъемности железобетонных пролетных строений по сопоставлению расчетных норм.
5.1. Определение грузоподъемности пролетных строений по данному способу основано на расчете плиты балластного корыта и главных балок в расчетных сечениях (см. п. 1.10) путем сопоставления расчетных норм, по которым проектировалось сооружение, и действующих нормативных документов.
Данный способ допускается применять при наличии:
При отсутствии сведений о нормах на проектирование допускается принять, что пролетное строение запроектировано по действовавшим в год изготовления (постройки) сооружения техническим условиям.
Пример определения грузоподъемности пролетного строения с ненапрягаемой арматурой на основе сопоставления расчетных норм приведен в приложении 9.
Расчет плиты балластного корыта.
5.2. Допускаемую временную нагрузку по прочности следует определять по формулам (см. рис. 4.1):
для сечения внешней консоли плиты, расположенного на расстоянии от наружной грани ребра,
(5.1)
для монолитного участка плиты между соседними ребрами
(5.2)
В формулах (5.1), (5.2):
A – коэффициент, принимаемый равным 8.75 при расчетах в системе СИ и 0,875 – при расчетах в технической системе;
Kн – класс временной нагрузки, на которую рассчитывали пролетное строение, в единицах эталонной нагрузки (см. приложение 7);
- динамический коэффициент по нормам, по которым рассчитывали пролетное строение (см. приложение 8);
- длина шпалы, принятая при проектировании;
- толщина слоя балласта под шпалами, принятая при проектировании пролетного строения (при отсутствии данных следует принимать =0,35);
p1 – нагрузка от веса плиты и балласта с частями пути, принятая при проектировании пролетного строения, кН/м (тс/м);
- нагрузка от веса перил, принятая при проектировании пролетного строения, кН (тс).
Коэффициент вычисляют по формуле
(5.3)
где Rs – расчетное сопротивление растянутой арматуры, принимаемое согласно п. 2.2; Ra – допускаемое напряжение для растянутой арматуры по нормам, по которым проектировали пролетное строение (см. приложение 8); i – относительное изменение площади сечения арматуры, вычисляемое по формуле (6.1).
30. Учет особенностей динамического воздействия подвижной нагрузки при расчетах железобетонного пролетного строения.
3. НАГРУЗКИ И КОЭФФИЦИЕНТЫ
3.1. Нормативные вертикальные нагрузки от веса пролетного строения и балласта с частями пути определяют по фактическим размерам элементов пролетного строения и балластной призмы с учетом удельных весов материалов , кН/м3 (тс/м3):
Балласт щебеночный 17,0 (1,70)
То же с частями верхнего строения пути 20,0 (2,00)
Железобетон 25,0 (2,50)
Бетон на гравии или щебне из природного камня 23,5 (2,35)
Сталь 78,5 (7,85)
Сосна, ель, кедр 7,0 (0,70)
Дуб и лиственница 9,0 (0,90)
При определении нагрузок, действующих на главную балку, вес балласта с частями пути учитывают в пределах плиты, относящейся к данной балке.
Нагрузку на плиту пролетного строения от веса балласта с частями пути принимают равномерно распределенной на участке длиной 1 м в направлении вдоль оси моста. Для внешних консолей плиты интенсивность указанной нагрузки по направлению расчетного пролета (поперек оси моста) определяют с учетом конфигурации балластной призмы.
3.2. Распределение нагрузки от собственного веса элементов пролетного строения разрешается принимать равномерным по длине пролета, если действительная нагрузка на отдельных его участках отклоняется от средней не более чем на 10%.
3.3. Коэффициент надежности по нагрузке np для всех постоянных нагрузок, кроме веса балласта с частями пути, принимают равным 1,1.
Коэффициент надежности по нагрузке для веса балласта с частями пути принимают равным 1,2.
3.4. Динамические коэффициенты к эталонной нагрузке и к нагрузке от обращающегося подвижного состава принимают равными:
а) при расчете главной балки
для эталонной нагрузки и для всех поездных нагрузок в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой h0 по оси моста:
при м
; (3.1)
при м
где l – расчетный пролет, м;
для промежуточных значений hb значения и определяют по интерполяции;
для консольных кранов в рабочем положении
;
б) при расчете плиты балластного корыта
hb, м. 0,25 0,50 0,75 1,00
1,50 1,43 1,33 1,27
для промежуточных значений hb значения определяют по интерполяции; величину принимают по рис. 3.1 в зависимости от минимального расстояния между осями в схеме временной нагрузки ak и толщины балластного слоя под шпалой hb по оси моста. Значения динамического коэффициента , полученного по рис. 3.1, следует умножать на 1,1 для пути на песчаном балласте и на 0,9 для пути на железобетонных шпалах.
Уменьшение динамической добавки в расчетах на выносливость учитывают с помощью коэффициента , который принимают согласно приложению 4, и вводят в формулы для определения допускаемой временной нагрузки k.
3.5. Коэффициент надежности по нагрузке nk для временной нагрузки принимают равным 1,15 независимо от длины загружения.
Рис. 3.1. Зависимость динамического коэффициента от минимального расстояния между осями ak в схеме временной нагрузки
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
КОЭФФИЦИЕНТ УМЕНЬШЕНИЯ
ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВРЕМЕННОЙ НАГРУЗКИ
Коэффициент уменьшения динамического воздействия временной нагрузки для расчета элементов на выносливость определяют по формуле:
,
где ; - динамические коэффициенты, которые принимают:
а) для расчета главной балки
при ; ;
при ; ;
б) для расчета плиты балластного корыта – согласно таблице.
Значения динамических коэффициентов
|
Толщина балластного слоя под шпалой по оси моста hb, м |
||
|
0,25 0,50 0,75 1,00 |
1,50 1,50 1,41 1,33 |
1,33 1,33 1,27 1,22 |
Примечание. При промежуточных значениях hb – по интерполяции.
Значения коэффициента для классификации главных балок и плиты балластного корыта приведены на рис. 1 и 2.
Прил. 4. Рис. 2. Значения коэффициента для расчета
плиты балластного корыта.
Прил. 4. Рис. 1. Значения коэффициента для расчета главных балок.
31. Учет при классификации по грузоподъемности дефектов и повреждений железобетонных пролетных строений.
При оценке грузоподъемности плиты балластного корыта и главных балок должно быть учтено влияние дефектов и повреждений, выявленных при обследовании ПС.
Учет ослабления арматуры коррозией и вычтенных из работы стержней.
Относительное изменение площади арматуры – отношение площади поперечного сечения с учетом коррозии и выключенных из работы стержней к площади поперечного сечения той же арматуры без учета ослаблений:
где: n-число стержней рабочей арматуры в элементе;
fa-площадь одного стержня, не поврежденного коррозией;
n1,n2-число стержней, поврежденных коррозией и выключенных из работы;
fi-площадь поперечного сечения i-стержня, ослабленного коррозией.
Учет трещин в сжатой зоне.
,
,
Может быть xф>x, тогда учитываем только х.
Учет раковин и сколов бетона.
1.Учет раковин для прямоугольных сечений
где: А0-площад раковины;
b- ширина плиты.
Предельный момент:
где: М- предельный момент без учета раковин;
а0- расстояние от центра раковины.
2.Для таврового сечения
32.Общие положения расчета (расчетные сечения, нагрузки и коэффициенты, прочностные характеристики материалов) при оценке грузоподъемности массивных опор мостов методом классификации.
Грузоподъемность мостовых опор определяется по предельным состояниям:
на прочность кладки тела опоры и фундамента;
на прочность грунтового основания с проверкой положения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундамента;
на устойчивость положения против опрокидывания и сдвига.
За предельное состояние опоры принято достижение в рассматриваемом сечении напряжения, равного расчетному сопротивлению кладки или грунта, а также равенство удерживающих и сдвигающих сил или опрокидывающих и удерживающих моментов. В каждом расчетном сечении опоры грузоподъемность определяется по фактическим размерам поперечных сечений и механическим характеристикам кладки, а в сечении по подошве фундамента - по физико-механическим характеристикам грунтов.
эффективность и качество проведенных ремонтов.
Для каждого расчетного сечения определяется максимальная интенсивность временной вертикальной равномерно распределенной нагрузки (допускаемая временная нагрузка), которая не превышает предельной нагрузки, вызывающей наступление предельного состояния опоры. Интенсивность допускаемой временной нагрузки k, выраженная в единицах эталонной нагрузки kн с соответствующим ей динамическим коэффициентом (1 + m), представляет собой класс опоры К в определенном сечении:
Значения интенсивностей равномерно распределенных нагрузок k и kн определяются для одной и той же линии влияния (по ее длине и положению вершины). В качестве эталонной нагрузки принимается временная вертикальная нагрузка H1; динамический коэффициент к этой нагрузке принимается для паровозной тяги по табл. соответственно для металла или железобетона.
При одновременном загружении единичной нагрузкой пролетных строений, опирающихся на промежуточную опору с обеих ее сторон (в том числе с разными расчетными пролетами и изготовленными из разных материалов - металла и железобетона), необходимо определить приведенную единичную нагрузку с соответствующим динамическим воздействием:
где - приведенная единичная нагрузка с учетом приведенного динамического воздействия; kн1, kн2 - эквивалентная нагрузка от загружения единичной (эталонной) нагрузкой треугольных линий влияния с вершиной на опоре ( a = 0,0), соответственно для пролета, опирающегося слева (1) и справа (2); l1; l2 - длина загружения линий влияния слева и справа от оси опоры; при классификации промежуточных опор она принимается равной расчетному пролету lр в сумме с длиной консоли продольной балки е K или l = lр + е K; (1 + m)1; (1 + m)2 - динамические коэффициенты для соответствующих длин загружения l1 и l2 учетом материала пролетных строений.
Грузоподъемность опор в расчетных сечениях определяется с учетом постоянных и временных нагрузок, перечисленных в табл. руководства, включая прочие воздействия в виде ветровой и ледовой нагрузки и нагрузки от навала судов. Горизонтальные удары подвижного состава, так же как и при классификации пролетных строений мостов, не учитываются.
Расчетные сечения назначаются по обрезу и по подошве фундамента, а также в сечениях с резким изменением конфигурации или площади поперечного сечения. Промежуточные опоры рассчитываются в двух расчетных плоскостях: в плоскости продольной оси моста и в плоскости перпендикулярной к ней (поперечной фасаду моста); грузоподъемность устоев проверяют только в плоскости продольной оси моста.
33Расчет на прочность по среднему давлению при оценке грузоподъемности массивных опор мостов методом классификации.
Расчетная схема промежуточной опоры (быка) по среднему давлению (рис.1) предусматривает загружение временной вертикальной нагрузкой обоих опирающихся на нее пролетных строений. В расчет по среднему давлению вводят только вертикальные постоянные нагрузки и искомую временную нагрузку 6, величину которой находят по формуле , в которой применительно к расчету промежуточной опоры,
где - собственный вес частей тела опоры выше расчетного сечения с соответствующим коэффициентом надежности по назначению; р1, р2 - суммарная интенсивность постоянных нагрузок от веса пролетных строений (соответственно 1 и 2), смотровых приспособлений, коммуникаций и др.; - интенсивность нагрузки от веса мостового полотна, распределенной по длине пролетного строения; - коэффициенты надежности по нагрузкам, принимаемые.
Рис.1. Схема загружения промежуточной опоры для расчета по среднему давлению:
1 - допускаемая временная вертикальная нагрузка интенсивностью k; 2 - линия влияния вертикальной (нормальной) нагрузки Nk
В свою очередь
l l = lp1 + eк1; l2 = lp2 + eк2,
где eк1; eк2 - длина консолей продольных балок; lp1; lp2 - расчетный пролет пролетных строений, опирающихся на опору.
Определение допускаемой нагрузки по прочности кладки
Вычисляя допускаемую эквивалентную нагрузку по прочности кладки принимают:
m - по табл.;
R - по табл. с учетом климатического коэффициента;
А - вычисляют по формулам приложения;
e k – по п. 3.11 руководства.
Определение допускаемой временной нагрузки по несущей способности основания (по подошве фундамента)
При оценке несущей способности грунтового основания принимают: п = 0,72; m = 1,0 R - по табл. и приложению.
Остальные величины принимаются такими же, как и в расчетах на прочность кладки.
34.Расчет на прочность по максимальному давлению при оценке грузоподъемности массивных опор мостов методом классификации.
Грузоподъемность промежуточных опор по максимальному давлению определяют как в продольном, так и в поперечном направлении.
Расчет в продольном направлении
На максимальное давление промежуточную опору следует проверять по двум расчетным схемам, загружая временной нагрузкой оба пролета (см. рис.1) или один (больший) пролет (рис.2). Допускаемую временную нагрузку определяют по формуле в которой, применительно к расчету промежуточной опоры: W - момент сопротивления сечения для наиболее сжатой грани; А - площадь поперечного сечения по формулам приложения 2; - радиус ядра сечения; SNП - определяется по формуле .
Рис.1. Схема загружения промежуточной опоры для расчета по среднему давлению:
1 - допускаемая временная вертикальная нагрузка интенсивностью k; 2 - линия влияния вертикальной (нормальной) нагрузки Nk
В свою очередь
Рис.2. Схема загружения промежуточной опоры на максимальную нагрузку в продольном направлении:
1 - допускаемая временная вертикальная нагрузка интенсивностью k; 2 - линия влияния вертикальных (нормальных) сил Nk; Ц.Т. - центр тяжести сечения по подошве фундамента
Площади линий влияния нормальных сил и изгибающих моментов определяют по формулам:
при загружении одного пролета
при загружении двух пролетов
При расположении на промежуточной опоре неподвижных опорных частей обоих опирающихся на нее пролетов или при неподвижном опирании на опору неразрезного пролетного строения тормозное усилие необходимо учитывать с обоих примыкающих пролетов и определять по формуле:
Сумма моментов от постоянных нагрузок вычисляется с учетом действия прочих временных нагрузок по формуле
В формулах:
e1, e2, - горизонтальные расстояния (плечи) от центра тяжести сечения до соответствующих нагрузок;
- вертикальные плечи нагрузок до уровня рассматриваемого сечения;
- продольные ветровые нагрузки на пролетное строение и на опору;
s l - ледовая нагрузка;
s s - нагрузка от навала судов;
- коэффициенты надежности по соответствующим нагрузкам принимаются по табл. 3.3;
b - коэффициент передачи продольного усилия через опорные части;
- коэффициенты сочетаний временных нагрузок;
L1, L2 - полные длины пролетных строений.
Грузоподъемность опор по максимальному давлению следует определять при трех комбинациях временных нагрузок, приведенных в руководстве, принимая их с соответствующими коэффициентами сочетаний h k.
В расчетах на прочность кладки и по несущей способности грунтов основания коэффициент надежности по назначению п принимают таким же, как и в расчетах по среднему давлению. Коэффициент условий работы кладки т берут по табл.
Расчет в поперечном направлении
Временной вертикальной нагрузкой по схеме загружения промежуточной опоры в поперечном направлении загружают оба пролета (рис.3). Величину допускаемой временной вертикальной нагрузки вычисляют по . Применительно к расчету опоры в поперечном направлении значения моментов и площадей линии влияния подсчитывают по следующим формулам:
где zc - плечо центробежной силы с0.
Рис.3. Схема загружения промежуточной опоры на максимальную нагрузку в поперечном направлении:
1 - допускаемая временная вертикальная нагрузка интенсивностью k; 2 - линия влияния вертикальных (нормальных) сил Nk; Ц.Т. - центр тяжести сечения по подошве фундамента
Сумму вертикальных усилий SNП определяют по формуле ; а сумму моментов от постоянных сил по формуле:
где - соответственно поперечная ветровая нагрузка на подвижной состав, находящийся на пролетном строении, и плечо этой нагрузки.
35.Классификация подвижного состава
Класс нагрузки сравнивается с классом ПС
где k0 – эквивалентная нагрузка от классифицируемого подвижного состава;
здесь P – наибольшее давление на ось классифицируемого подвижного состава; ck – длина распределения временной нагрузки в направлении вдоль оси моста, принимаемая по графику на рис.1 в зависимости от минимального расстояния между осями в схеме временной нагрузки ak и толщины балластного слоя под шпалой hb (при ak>2,2 м величину ck принимают, как при ck=2,2 м; для промежуточных значений hb величину ck вычисляют по интерполяции); - динамический коэффициент для классификации подвижного состава; kн – эталонная нагрузка по схеме H1, определяемая согласно указаниям приложения 1; - динамический коэффициент для эталонной нагрузки по схеме H1.
Рис.1. Зависимость длины распределения временной нагрузки от минимального расстояния между осями ak в схеме временной нагрузки.
36.Определение условий пропуска подвижных нагрузок
Для определения возможности пропуска нагрузки по пролетному строению следует сопоставить минимальный класс каждого его элемента с соответствующим наибольшим классом K0 нагрузки, обращающейся или намеченной к обращению на данном мосту.
Если классы элементов пролетного строения по прочности и выносливости равны или больше соответствующих классов нагрузки, то эта нагрузка допускается к обращению без всяких ограничений.
Если классы элементов пролетного строения по прочности меньше соответствующего класса нагрузки K0, то следует проверить возможность пропуска этой нагрузки с ограничением скорости.
Рис.2 График для расчета допустимой скорости движения поездной нагрузки.
Допустимую скорость движения нагрузки устанавливают по графику на рис. 7.3. Для этого на график наносят точку, отвечающую вычисленному значению K/K0 и динамической добавке . Динамическую добавку определяют:
Для главной балки по формуле
Для плиты балластного корыта
Рис.3 Зависимость динамического коэффициента от минимального расстояния между осями ak в схеме временной нагрузки
За допустимую скорость при пропуске поездной нагрузки по мосту принимают скорость, указанную на ближайшей нижней кривой графика. В случае расположения точки ниже самой нижней кривой графика данная нагрузка должна быть запрещена к пропуску по мосту.
Если классы элементов пролетного строения по прочности выше класса нагрузки, а классы элементов пролетного строения по выносливости меньше соответствующего класса нагрузки, то ограничение движения скорости поездов не вводят. При этом следует установить наблюдение за развитием трещин и изменением прочностных характеристик бетона, предусмотреть в плановом порядке мероприятия по ремонту или замене пролетного строения.
Решение о замене пролетного строения принимают на основании анализа данных о грузоподъемности по прочности и выносливости, физическом состоянии и результатах испытания сооружения с учетом возможности и технико-экономической целесообразности его ремонта и усиления. Первоочередными мероприятиями по повышению грузоподъемности (классов) железобетонных пролетных строений могут быть:
устранение смещения оси пути относительно оси пролетного строения;
уменьшение толщины балластного слоя до нормативной за счет срезки балласта (на мосту и подходах) или подъемки пролетного строения.
37.Усиление мостов (общие положения).
При усилении мостов увеличивается их полезная несущая способность.
Причины усиления:
-Увеличение нагрузки. Нагрузка на ось Р и интенсивность равномерно распределенной нагрузки к0.
1875г.-120кН-26кН/м
1925г.-220кН-70кН/м
1962г.-350кН-140кН/м
-Возникновение дефектов арматуры и разрушение защитного слоя бетона.
Основные способы усиления элементов мостов.
-увеличение поперечного сечения
-замена элементов
-изменение статической схемы: установка шпренгельных конструкций; устройство предварительно напрягаемых внешних затяжек
-превращение разрезных балок в неразрезные
-устройство дополнительных опор
-превращение металлического ПС с железобетонной плитой в сталежелезобетонное ПС.
38.Усиление элементов проезжей части и пролетных строений со сплошной стенкой
Усиление элементов проезжей части.
Значительное повышение грузоподъемности пролетных строений с ездой поверху достигается устройством на верхних поясах главных балок железобетонной плиты, включенной в совместную работу с балками. Железобетонная плита может быть монолитной или сборной. Для обеспечения совместной работы железобетонную плиту с верхним поясом балок соединяют с помощью жестких упоров, прикрепляемых к балкам и омоноличиваемых в плите или высокопрочных болтов.
Соединение плиты с поясами балок возможно также с помощью специальных закладных деталей – упоров, заделываемых в бетон плиты.
При необходимости значительного повышения грузоподъемности пролетного строения целесообразно устройство шпренгелей как простых, так и предварительно напряженных. Этот способ усиления выгодно отличается от других тем, что работы по усилению можно выполнять без перерыва движения транспорта.
Прикрепление элементов шпренгеля выполнено на высокопрочных болтах. Предварительное напряжение осуществляется следующим образом. После прикрепления всех элементов шпренгеля, за исключением горизонтальных уголков, с помощью полиспаста и лебедки стягивают узлы 2 и 3 расчетным усилием. В стянутом состоянии ставят и затягивают высокопрочные болты прикрепления горизонтальных уголков. Предварительное напряжение можно создать также домкратами, установленными в узлах 2 и 3.
Технология усиления балок со сплошной стенкой без разгрузки от собственного веса.
Наиболее предпочтителен.
1.На перегоне закрывается движение – около 4 часов
2.Разбирается верхнее строение пути (мостовой брус, ж/б плита)
3.По длине ПС газосваркой срезаются заклепки
4.Демонтируется верхний горизонтальный лист
5.Уголки прикрепления заменяются на новые с помощью высокопрочных болтов, прикрепляемых к вертикальному листу.
6.Горизонтальный лист скрепляется с новыми уголками с помощью высокопрочных болтов.
7.Укладывается мостовое полотно и открывается движение.
При таком способе усиление работает только на воздействие временной нагрузки.
Технология усиления балок со сплошной стенкой с разгрузкой от собственного веса.
Устраиваются траверса и домкраты и происходит подъем пролетного строения.
39.Усиление прикреплений в элементах проезжей части металлических пролетных строений.
В старых пролетных строениях часто возникает необходимость усиления прикрепления продольных балок к поперечным и поперечных балок – к главным фермам или балкам. Для значительного повышения грузоподъемности таких прикреплений увеличивают число прикрепляющих заклепок или высокопрочных болтов и их несущую способность. Это достигается установкой на соединительные уголки накладок, позволяющих разместить дополнительные заклепки или высокопрочные болты и увеличить число контактов(рис.1а). Между накладкой и стенкой балки ставят прокладки. В этом типе усиления требуется замена старых заклепок на участках прикрепления накладок новыми или высокопрочными болтами.
Возможно усиления прикрепления продольных балок с применением сварки (рис.1б). При этом способе усиления соблюдают следующий порядок: сначала к полкам уголков приваривают накладки, а затем ставят накладки или высокопрочные болты.
40.Усиление элементов главных ферм.
Усиление главных ферм наиболее часто выполняют увеличением поперечных сечений элементов и изменением статической схемы фермы.
Усиление поясов добавлением вертикальных листов обычно связано с трудностями выполнения этой работы, так как вызывает необходимость переклепки элементов.
Для уменьшения работ по расклепке вертикальные листы усиления следует располагать вплотную к поясным уголкам на той стороне старых вертикальных листов, к которой не прикреплены раскосы, стойки, фасонки (рис.1а). Способы увеличения поперечного сечения площади раскосов, стоек и подвесок весьма разнообразны и определяются типом усиленных элементов (рис.1б).
При усилении сквозных ферм представляются широкие возможности искусственного регулирования усилий в элементах ферм путем изменения статической схемы, предварительного напряжения элементов, изменения положения опорных узлов в вертикальной плоскости неразрезных ферм, разгрузки (догрузки) пролетного строения при усилении и др. Это позволяет создавать наиболее благоприятные условия при использовании несущей способности усиливаемых и вновь добавляемых элементов, а также конструкции в целом. Выбор схемы и способа усиления делают на основании анализа состояния конструкции, расчетной грузоподъемности и деформативности.
В случае необходимости значительного усиления главных ферм, повышения вертикальной жесткости пролетного строения устраивают шпренгели или превращают разрезные фермы в неразрезные.
Прогрессирующими повреждениями клепаных пролетных строений эксплуатируемых мостов являются расстройства заклепочных соединений и усталостные разрушения. Расстройства заклепок в прикреплениях элементов главных ферм наиболее интенсивно идет в крайних поперечных рядах соединений. По мере расстройства заклепок повышается концентрация напряжений у кромок заклепочных отверстий, в связи с чем значительно ускоряется процесс накопления усталостных трещин в прикрепляемых элементах, работающих на растяжение или с преимущественным растяжением. В связи с этим возникает необходимость повышения усталостной долговечности прикрепляемых заклепками элементов и предупреждения расстройства заклепок.
Наиболее эффективным способом решения этой задачи является частичная замена наиболее нагруженных заклепок, расположенных в двух – трех крайних поперечных рядах, высокопрочными болтами (рис.2).
После замены заклепок высокопрочными болтами резко снижается концентрация напряжений у кромок отверстий, в которые поставлены высокопрочные болты, и сдвиги соединяемых элементов по контактам. В результате значительно замедляется процесс накопления усталостных повреждений и соответственно повышается усталостный ресурс по выносливости этих элементов. Высокопрочные болты, расположенные в конце раскоса, повышают усталостную долговечность фасонки, а у ее кромки – раскоса.
41.Особенности усиления элементов главных ферм при обеспечении устойчивости.
При усилении конструкций необходимо учитывать реальные условия, в которых выполняется усиление, и на всех стадиях производства работ предусматривать меры, обеспечивающие прочность, жесткость и устойчивость конструкций.
Случаи аварий при выполнении усиления конструкций крайне редки, если приняты все меры предосторожности при выполнении работ. Особенно важно обеспечить устойчивость сжатых поясов при частичном демонтаже усиливаемых конструкций. Как известно, особенно сложной задачей является обеспечение устойчивости первой установленной фермы, если не предусмотрена блочная установка первых двух ферм. Обычно для этой цели применяется ее расчаливание; расчалки же мешают установке следующих ферм. Усиление верхнего пояса на период монтажа утяжеляет поднимаемые фермы, а оставление верхнего пояса нерасклепанным даже на самый короткий срок может привести к потере его устойчивости и аварии фермы. Применяется разгрузка верхнего пояса при помощи специальной мачты, установленной у конька первой фермы. Полиспаст этой фермы поддерживает верхний коньковый узел фермы.
Производится регулирование усилий в стержнях фермы. Расчетом определяется то усилие, которое необходимо передать на вспомогательную мачту, чтобы обеспечить устойчивость фермы (это усилие равно примерно половине веса фермы). Высота мачты выбирается такой, чтобы вторая установленная ферма не касалась расчалок мачты. Кроме величины угла наклона расчалки к горизонту, необходимо учитывать также величину провеса расчалок. Натяжение полиспаста производится после закрепления фермы на колоннах, до ослабления натяжения стропов монтажных кранов. При натяжении полиспаста мачты, закрепленного за коньковый узел фермы, стропы, идущие от фермы к грузовому полиспасту одного из двух кранов, ослабляются. Вторую установленную ферму жесткими распорками раскрепляют за первую. Отстроповку ее от кранов делают после установки жестких распорок. Связи между первой и второй фермами устанавливают начиная с середины ферм к их краям, после чего полиспаст мачты освобождается и мачту демонтируют.
42.Усиление стыков и прикреплений в элементах главных ферм.
В старых пролетных строениях часто возникает необходимость усиления прикрепления продольных балок к поперечным и поперечных балок – к главным фермам или балкам, а также стыков элементов между собой. Для значительного повышения грузоподъемности таких прикреплений увеличивают число прикрепляющих заклепок или высокопрочных болтов и их несущую способность. Это достигается установкой на соединительные уголки накладок, позволяющих разместить дополнительные заклепки или высокопрочные болты и увеличить число контактов(рис.1а). Между накладкой и стенкой балки ставят прокладки. В этом типе усиления требуется замена старых заклепок на участках прикрепления накладок новыми или высокопрочными болтами.
Возможно усиления прикрепления продольных балок с применением сварки (рис.1б). При этом способе усиления соблюдают следующий порядок: сначала к полкам уголков приваривают накладки, а затем ставят накладки или высокопрочные болты.
43. Усиление железобетонных пролетных строений
1.1 Усиление до 15% по нормальным напряжениям достигается добавлением растянутой арматуры главных балок (ж/б рубашка)
– демонтируется слабый защитный слой бетона с помощью отбойников до нижнего ряда растянутой арматуры
– поверхность арматуры очищается от продуктов коррозии. При необходимости раб. арматуру защищают гидроизоляцией
– приваривается новой арматурный каркас через коротыши к существующей арматуре, нижний ряд арматуры скручивается с каркасом хомутами по длине
– устанавливается опалубка по периметру каркаса, восстанавливается защитный слой бетона методом торкретирования.
Добавленная арматура работает только на восприятие временной нагрузки
1.2 Усиление до 35% достигается приваркой дополнительной арматуры (продольной и наклонной, хомутов)
Для увеличения сцепления нового бетона со старым, старый покрывают клеем толщиной не менее 1мм.
Шпренгели делают двухветвевыми (с двух сторон ребер) из пучков проволоки, из стальных тросов, из стержней высокопрочной арматуры.
С целью эффективной работы шпренгели напрягают.
3. Приклейка швеллера по низу ребер главных балок с помощью наклонных и вертикальных тяг
4. Приварка швеллера к существующей арматуре ребер ПС
5. Постановка дополнительных внешних металлических стержней
«-»: -большой собственный вес материала
-трудность обеспечения связи металоусиления с растянутой арматурой главных балок ПС
-коррозия металла (трудная эксплуатация)
-большие трудозатраты на усиление
6. Усиление главных балок ПС композитными материалами
Характеристики композитных материалов и стали
|
Материал |
Мод.упр. Е,ГПа |
Норм.сопр. нат-ю R,МПа |
Деф-ии при разрыве ɛ,% |
Коэф. темпер. расширения |
Плотность ,г/см³ |
|
Стекло-волокно |
85-90 |
3500-4800 |
4,5-5,5 |
1,6-2,9 |
2,46-2,49 |
|
Углеволокно (высокоупругое) |
390-760 |
2400-3400 |
0,5-0,8 |
-1,45 |
1,85-1,9 |
|
Углеволокно (высокопрочное) |
240-280 |
4100-5100 |
1,6-1,73 |
-0,6- -0,9 |
1,75 |
|
Арамидволокно |
62-380 |
3600-3800 |
1,9-5,5 |
-2 |
1,44-1,47 |
|
Полимерная матрица и клей |
2,7-3,6 |
40-82 |
1,4-5,2 |
30-54 |
1,1-1,25 |
|
Арматура АIII |
205 |
390 |
20-30 |
10,4 |
7,8 |
«+»: -более высокие прочностные свойства КМ по сравнению с металлом
-малый собственный вес
-неподверженность коррозии, старению, стойкость к хим. реагентам
-технология усиления менее трудозатратна по сравнению с традиционными способами
44. Усиление каменных и бетонных пролетных строений
Способы усиления пролетных строений бетонных мостов: устройство ж/б рубашки, дополнительных опор.
Способы усиления пролетных строений каменных мостов весьма ограничены. В большинстве случаев усиления достигают разгрузкой сводов, а иногда устройством дополнительных сводов.
Для разгрузки сводов удаляют надсводные заполнения и укладывают железобетонную плиту, снимающую нагрузку со всего свода или части его. При удалении надсводного строения со всего пролета и укладке плиты с опиранием на опоры достигается полная разгрузка свода (исключая работу от собственного веса). В тех же случаях когда надсводное строение убирают лишь на части длины пролета и плиту опирают на концевые его участки, имеет место частичная разгрузка свода.
Во избежание существенного изменения отметки проезда на мосту конструкцию перекрытия свода делают с минимальной строительной высотой, применяя предварительно напряженный железобетон или армирование жесткой арматурой. В некоторых случаях, например, когда каменный мост расположен в пределах или вблизи населенного пункта, по архитектурным соображениям щековые стенки надсводного строения сохраняют.
Дополнительные своды делают из бетона или железобетона и размещают над существующими сводами или под ними, а также в виде арок, примыкающих к старому своду с обеих сторон.
Сооружение свода над существующим проще в производстве работ и позволяет полностью включить новый свод в работу и разгрузить старый свод. Однако при этом способе усиления на время работ требуется закрывать движение поездов или применять разгрузочные пакеты, что осложняет условия производства работ. Возможность устройства нового свода над старым определяется наличием достаточной высоты над замком старого свода.
45. Усиление тела опор
Усиление кладки опор производится цементацией, нагнетанием р-ра под давлением. В теле опоры при помощи перфоратора бурятся скважины, в шахматном порядке под углом к горизонту 10 градусов, не ближе 0,5 м от краев во избежание вывалов камней, расстояние м/у скважинами от 1 до 2 м в зависимости от массивности опоры. Диаметр скважины выбирают от 36-65 мм. Рис
После пробуривания скважин они продуваются и промываются водой сверху вниз. Промывка произ-ся под давлением 2 атмосферы. Произ-ся до момента появления чистой воды. После промывки скважины заделываются деревянными пробками. Нагнетание произ-ся при темп-ре 25 С р-ром консистенции от 1:10 до 1:1, снизу вверх до появления р-ра из расположенных выше скважин. Рабочее давление 1 атм по окончании цементации давление доводится до 10 атм. Затем скважины закрывают пробками и через 5 суток проводят контрольное нагнетание, р-р не должен выходить.
Устройство ж/б поясов. Пояса применяют при расстройстве кладки и образовании трещин. Изготавливают пояса высотой 1-1,5 м, толщиной 25-40 см из бетона класса >= В22,5. Рис
Для повышения сцепления бетона опоры с поясом производится насечка поверхности опоры, закладка остальных анкеров, диаметром 18-25 мм на глубину 50-80см. Анкера располагают в 2 ряда по высоте и на расст-ии 1 м вдоль гориз-ой плоскости.
Устройство ж/б рубашек. Ж/б рубашки устр-т на всю высоту опоры для усиления расстроившейся кладки. Толщина рубашки 12-15 см при полной замене облицовки толщина 50-60см. Руб-ки армируются сеткой, прикрепляемой к штырям 12-20 мм, диаметром 8-10мм.
Торкретирование поверхности (набрызг бетон). Изначально устраивается сетка из проволоки, закрепляется анкерами, после производят набрызг в 2-3 слоя. Последующие слои наносят после затвердения предыдущего. Толщина слоя менее 20 мм.
46. Усиление фундаментов опор
Необходимость усиления возникает в следующих случаях:
Во всех случаях необходимо усиление фундамента.
Фунд-ты мелкого заложения усиляют путем уширения, устраивая мощные ж/б консоли, надежно связывая их с телом опоры штрабами и анкерами. Рис
При любой конструкции фунд-та опоры вокруг сущ-его фунд-та в грунт погружают сваи d=60-80см, по головам которых сооружают ростверки. В случае необходимости на ростверк может опираться ж/б рубашка.
При смещении устоя в пролет можно предпринять следующие меры:
47. Расчет усиления без разгрузки от собственного веса
1. на перегоне закрывается движение – окно 4ч
2. разбирается ВСП (мостовой брус или ж/б плита)
3. по длине ПС газосваркой срезаются заклепки
4. демонтируется верхний горизонтальный лист
5. уголки прикрепления заменяются на новые, с помощью высокопрочных болтов прикрепляют к вертикальному листу
6. к новым уголкам высокопрочными болтами прикрепляют новый горизонтальный лист
7. укладывается мостовое полотно и открывается движение на перегоне
При таком способе усиления мет. усиления работает на воздействие только временной нагрузки.
- начальный момент инерции балки
- напряжение в балке от постоянных нагрузок без учета материала усиления, зависящее от начального момента инерции
- момент инерции балки после усиления
- напряжение в балке от временных нагрузок с учетом материала усиления, зависящее от момента инерции
48. Расчет усиления с разгрузкой от собственного веса
- начальный момент инерции балки
- момент инерции балки после усиления
- напряжение в балке от постоянных нагрузок с учетом материала усиления, зависящее от момента инерции
- напряжение в балке от временных нагрузок с учетом материала усиления, зависящее от момента инерции
49. Повышение эффективности усиления
а) разгрузка от собственного веса
- начальный момент инерции балки
- момент инерции балки после усиления
без разгрузки от собственного веса:
с разгрузкой от собственного веса:
б) преднапряжение (арматуры, элементов усиления)
50. Применение при усилении заклепок, высокопрочных болтов и сварки
Усиление пролетных строений производят, как правило, без перерыва движения поездов. Поэтому при проектировании усилений необходимо обращать особое внимание на уменьшение стеснений движения поездов по мосту в процессе его усиления (сокращение «окон», ограничений скоростей движения).
Слабые по сечению продольные балки проезжей части усиливают постановкой горизонтальных листов, прикрепляемых к нижним поясным уголкам высокопрочными болтами и заклепками, а к верхним — заклепками.
При прикреплении листов усиления заклепками соблюдают следующий порядок работ. На верхний пояс продольной балки, освобождая его от мостовых брусьев, в интервале между поездами укладывают лист с заранее просверленными отверстиями, по которым сверлят соответствующие отверстия в горизонтальных полках уголков. Склепывание ведут, сдвигая поочередно мостовые брусья. Поверхность полок поясных уголков необходимо предварительно тщательно очистить от грязи и ржавчины.
При усилении конструкций соединение элементов на болтах следует предусматривать в следующих случаях:
-при усилении болтовых соединений, невозможности выполнения сварных соединений из-за пожаро- и взрывоопасности среды или если усиливаемые конструкции выполнены из несвариваемой стали;
-при усилении заклепочных соединений;
-для фиксации элементов усиления в процессе монтажа.
При усилении конструкций с увеличением площади сечения элементов и применении высокопрочных болтов необходимо предварительно тщательно очистить соприкасающиеся поверхности нового и старого металла от старой краски, ржавчины, масляных пятен и т.д., а также удалить заусеницы в отверстиях и по кромкам деталей. При этом соединяемые поверхности рекомендуется обрабатывать одним из следующих способов: химическим (растворами кислот); ручным или механическим (с использованием стальных щеток, пескоструйных или дробеструйных установок); огневым (обжигом широкозахватными газовыми горелками).
Установку высокопрочных болтов следует осуществлять не позднее чем через трое суток после очистки и сборки пакета. Перед натяжением болта резьбу гайки нужно смазать минеральным маслом. Затяжку высокопрочных болтов выполняют в два приема: сначала обычным монтажным ключом закручивают гайку до отказа, а затем дотягивают до расчетного усилия при помощи специальных ключей, имеющих измерительное устройство для определения момента закручивания. Затяжку болтов следует вести, начиная от середины балки, постепенно перемещаясь к ее концам. Эту операцию выполняют без перерыва движения поездов.
При замене дефектных заклепок высокопрочными болтами соблюдаются следующие правила:
-нельзя создавать смешанные клепано-болтовые соединения, в которых болты расположены только по одну сторону от продольной оси симметрии элемента. Замене подлежат все заклепки поперечного ряда, расположенные симметрично относительно продольной оси симметрии элемента;
-при частичной замене заклепок с целью повышения выносливости необходимо заменять их высокопрочными болтами в двух-трех поперечных рядах от края фасонки.
Усиление болтовых узлов и соединений может быть выполнено постановкой дополнительных болтов, заменой имеющихся болтов болтами большего диаметра, заменой обычных болтов высокопрочными.
Если в соединении наряду с высокопрочными болтами предусмотрена сварка деталей, последнюю следует выполнять после постановки всех высокопрочных болтов и затяжки их на проектное усилие. После сварки необходимо провести контрольную проверку натяжения всех высокопрочных болтов.
При усилении конструкций с применением сварки вначале следует разгрузить несущие элементы.
Производство работ по усилению конструкций под нагрузкой с применением сварки допускается при температуре: для конструкций из кипящих сталей - не ниже минус 5°С; для конструкций из спокойных и полуспокойных сталей при толщине свариваемых деталей до 30 мм - не ниже минус 15°С; для конструкций из спокойных и полуспокойных сталей при толщине свариваемых деталей более 30 мм - не ниже 0 °С.
При усилении слабонагруженных конструкций (напряжение в момент усиления не более 0,25 расчетного сопротивления) минимальная температура, при которой допускается производить работы, может быть снижена до минус 15 °С для кипящих сталей и до минус 25 °С - для спокойных и полуспокойных. При более низких температурах для аварийных ситуаций следует предусматривать производство работ с применением болтовых соединений. В момент усиления должны быть исключены все подвижные нагрузки, передающие на усиливаемые конструкции удары и вибрации.
Опыт применения сварки при усилении пока дает неудовлетворительные результаты, в усиленных элементах в процессе эксплуатации нередко возникают опасные трещины. Вместе с тем новейшие разработки технологии сварки позволяют надеяться на возможность более широкого ее использования при усилении мостов.