4.13. Расчетное сопротивление срезу для сплава ЦАМ 9—1,5Л следует принимать равным 50 МПа (500 кгс/см²).

4.14. Расчетное сопротивление высокопрочных болтов по ГОСТ 22353—77* и ГОСТ 22356—77* растяжению R_bh следует определять по формуле

R_bh = 0,7 R_bun , (139)

где R_bun — наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву по ГОСТ 22356-77*.

4.15*. Значения коэффициента трения m по соприкасающимся поверхностям деталей во фрикционных соединениях¹ следует принимать по табл. 57*. Способ обработки контактных поверхностей должен быть указан в чертежах КМ.

¹ Фрикционными называются соединения, в которых передача усилия осуществляется только силами трения по контактным плоскостям соединяемых элементов, возникающего вследствие натяжения высокопрочных болтов.

Таблица 57*

4.16. Расчетное сопротивление растяжению R_dh высокопрочной стальной проволоки, применяемой в пучках и канатах из параллельно уложенных проволок, следует определять по формуле

R_dh = 0,63 R_un , (140)

где R_un - наименьшее временное сопротивление проволоки разрыву по государственным стандартам или техническим условиям.

4.17*. При определении расчетного сопротивления стального витого каната с металлическим сердечником учитываются значение разрывного усилия каната в целом, установленное государственным стандартом или техническими условиями на канаты (а при его отсутствии в нормах — значение агрегатной прочности витого каната) и коэффициент надежности g_m = 1,6.

4.18*. Модуль упругости или модуль сдвига прокатной стали, стального литья, пучков и канатов из параллельно уложенных проволок следует принимать по табл. 58*.

Таблица 58*

Модуль упругости стальных оцинкованных витых канатов с металлическим сердечником, подвергнутых предварительной вытяжке усилием, равным половине разрывного усилия каната в целом, следует принимать по табл. 59.

Таблица 59

УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ

4.19*. При расчете стальных конструкций и соединений мостов надлежит учитывать:

коэффициент надежности по назначению g_n, принимаемый равным g_n = 1,0;

коэффициент надежности g_u = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых по прочности с использованием расчетных сопротивлений R_u;

коэффициент условий работы m, принимаемый по табл. 60* и 81 и подразделам настоящих норм, а для канатов в зоне отгибов на отклоняющих устройствах, хомутов, стяжек, сжимов и анкеров — по обязательному приложению 14.

Таблица 60*

П р и м е ч а н и я: 1. Значения коэффициента условий работы по поз. 1, 2 и 3 в соответствующих случаях применяются совместно с коэффициентами по поз. 4—7. Коэффициент условий работы по поз. 7 в соответствующих случаях применяется совместно с коэффициентами по поз. 4—6.

2. В случаях, не оговоренных в настоящем разделе, в формулах следует принимать m =1,0.

РАСЧЕТЫ

Общие положения

4.20. Расчетную схему конструкции следует принимать в соответствии с ее проектной геометрической схемой, при этом строительный подъем и деформации под нагрузкой, как правило, не учитываются.

Усилия в элементах и перемещения стальных мостовых конструкций определяются из условия их работы с сечениями брутто.

Геометрическую нелинейность, вызванную перемещением элементов конструкций, следует учитывать при расчете систем, в которых ее учет вызывает изменение усилий и перемещений более чем на 5 %.

При выполнении расчетов с учетом геометрической нелинейности следует определять изменения в направлении действия сил, связанные с общими деформациями системы (следящий эффект).

При определении усилий в элементах конструкций соединения сварные и фрикционные на высокопрочных болтах следует рассматривать как неподатливые.

При расчете вантовых и висячих мостов с гибкими несущими элементами из витых канатов с металлическим сердечником — одинарной свивки и закрытых несущих, подвергнутых предварительной вытяжке согласно п. 4.4*, — надлежит учитывать их продольную и поперечную ползучесть в соответствии с указаниями пп. 4.34 и 4.35.

4.21. Жесткие соединения элементов в узлах решетчатых ферм допускается принимать при расчете шарнирными, если при таком допущении конструкция сохраняет свою неизменяемость, при этом для главных ферм отношение высоты сечения к длине элементов не должно, как правило, превышать 1:15.

Дополнительные напряжения в поясах ферм от деформации подвесок следует учитывать независимо от отношения высоты сечения к длине элемента пояса.

Учет жесткости узлов в решетчатых фермах допускается осуществлять приближенными методами, при этом допускается определение осевых усилий выполнять по шарнирной расчетной схеме.

4.22*. За ось элемента пролетных строений принимается линия, соединяющая центры тяжести его сечений. При определении положения центра тяжести сечения его ослабление отверстиями болтовых соединений не учитывается, а ослабление перфораций учитывается и принимается постоянным по всей длине элемента. При смещении оси элемента сквозных ферм относительно линии, соединяющей центры узлов, эксцентриситет следует учитывать в расчете, если он превосходит:

для П-образных, коробчатых, двухшвеллерных и двутавровых элементов — 1,5 % высоты сечения;

для тавровых и Н-образных элементов — 0,7 % высоты сечения.

Изгибающие моменты от смещения осей элементов распределяются между всеми сходящимися в узле элементами пропорционально их жесткости и обратно пропорционально длине. При этом каждый изгибающий момент следует принимать равным про изведению эксцентриситета на максимальное значение усилия в данном элементе в основной расчетной схеме.

В элементах связей из уголков с болтовыми соединениями, центрированных по рискам, ближайшим к обушку, допускается возникающий при этом эксцентриситет не учитывать.

4.23. Распределение временной нагрузки в элементах многобалочных пролетных строений со сплошными главными балками, объединенными жесткими поперечными связями, при отношении длины пролета к ширине свыше 4 допускается определять по теории тонкостенных стержней, принимая при этом гипотезу о недеформируемости контура поперечного сечения. В остальных случаях необходимо учитывать деформации контура поперечного сечения,

4.24. При проектировании необходимо обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, общую и местную устойчивость пролетных строений и опор в целом, блоков, отдельных элементов, их частей, деталей и соединений под воздействием нагрузок, возникающих при изготовлении, транспортировании и монтаже, под воздействием эксплуатационных нагрузок — и выносливость.

Для элементов, ослабленных отверстиями под обычные болты, при расчетах на прочность и выносливость следует принимать сечения нетто, на устойчивость и жесткость — сечения брутто.

При расчетах элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах на выносливость, устойчивость и жесткость следует принимать сечения брутто, при расчетах по прочности — сечения нетто с учетом того, что половина усилия, приходящегося на данный болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения.

Геометрические характеристики сечения нетто элементов конструкций следует находить, определяя невыгоднейшее ослабление.

Расчеты по прочности

ЦЕНТРАЛЬНО-РАСТЯНУТЫЕ И
ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

4.25*. Расчет по прочности элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N следует выполнять по формуле

. (141)

Здесь и в пп. 4.26*—4.32 m — коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.

ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

4.26*. Расчет по прочности элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле

М

¾¾ £ R_y m , (142)

‘W_h

где ‘ — коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении и определяемый по формулам (143) и (144)* при условии выполнения требований п. 4.32;

W_n — здесь и далее в расчетах по прочности минимальный момент сопротивления сечения нетто, определяемый с учетом эффективной ширины пояса b_ef.

При одновременном действии в сечении момента М и поперечной силы Q коэффициент ‘ следует определять по формулам:

при t_m £ 0,25 R_s

‘ = ‘₁ ; (143)

при 0,25 R_s < t_m £ R_s

‘ = ‘₁; (144)*

при этом 0 £ ‘ £ ‘₁ ,

где ‘₁ — коэффициент, принимаемый у двутавровых, коробчатых и тавровых сечений — по табл. 61, для кольцевых сечений — равным 1,15, для прямоугольных сплошных и Н-образных — 1,25;

- среднее касательное напряжение в стенке балки,

; - для коробчатых сечений;

- для двутавровых сечений;

здесь Q_u - предельная поперечная сила, определяемая по формуле

R_s m ‘₂ I t

Q_u = ¾¾¾¾¾ ,

S

причем ‘₂ принимается по формуле (160).

Таблица 61

П р и м е ч а н и я: 1. Для коробчатых сечений площадь А_w следует принимать равной сумме площадей стенок.

2. Для таврового сечения площадь А_f,min = 0.

Эффективную ширину пояса b_ef при вычислении W_n следует определять по формуле

b_ef = Snb_i , (145)

где n — коэффициент приведения неравномерно распределенных напряжений на ширине участков пояса b_i к условным равномерно распределенным напряжениям по всей эффективной ширине пояса b_ef, принимаемый по табл. 62;

b_i — ширина участка пояса, заключенная в рассматриваемом сечении между двумя точками с максимальными напряжениями s_max (тогда b_i = b) или между такой точкой и краем пояса (b_i = b_k), при этом должны выполняться условия b > 0,04l и b_k ³ 0,02l (в противном случае n = 1);

l — длина пролета разрезной балки или расстояние между точками нулевых моментов в неразрезной балке.

Таблица 62

В табл. 62 обозначено:

s_max, s_min — максимальное и минимальное напряжения на данном участке пояса шириной b_i, определяемые расчетом пространственной конструкции в упругой стадии.

П р и м е ч а н и е. При наличии вырезов в ортотропных плитах для пропуска тела пилона, обрывов плиты в отсеках многосекционного коробчатого сечения, при других нарушениях регулярности конструкции, а также в сечениях, где приложены сосредоточенные силы, значения коэффициента n следует определять по специальной методике.

4.27. Расчет по прочности элементов, изгибаемых в двух главных плоскостях, следует выполнять:

с двутавровыми и коробчатыми сечениями с двумя осями симметрии — по формуле

|M_x| |M_y|

¾¾¾ y_x + ¾¾¾ y_y £ R_y m ; (146)

‘_xW_xn ‘_yW_yn

с сечениями других типов — по формуле

M_xy M_yx

¾¾¾ y_x ± ¾¾¾ y_y £ R_y m ; (147)

‘_x I_xn ‘_y I_yn

где ‘_x, ‘_y - коэффициенты, определяемые по формулам (143) и (144)* как независимые величины для случаев изгиба относительно осей х и у;

y_x, y_y - коэффициенты, определяемые:

для двутавровых сечений с двумя осями симметрии — по формулам:

|M_x|

y_x = ¾¾¾¾¾ ; y_y = 1 ; (148)

‘_x W_xn R_y m

для коробчатых сечений с двумя осями симметрии — по формулам:

; , (149)

где

|M_x| |M_y|

w_x = ¾¾¾¾¾¾ ; w_y = ¾¾¾¾¾¾ . (150)

‘_x W_xn R_y m ‘_y W_yn R_y m

ЭЛЕМЕНТЫ, ПОДВЕРЖЕННЫЕ
ДЕЙСТВИЮ ОСЕВОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ

4.28*. Расчет по прочности внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно растянутых и растянуто-изгибаемых элементов при изгибе в одной из главных плоскостей следует выполнять по формуле

N |M|

¾ y + ¾¾¾ £ R_y m , (151)

A_n ‘ W_n

где М - приведенный изгибающий момент;

y - коэффициент;

‘ - коэффициент, определяемый по формулам (143) и (144)*.

Приведенный изгибающий момент М при гибкости элементов l > 60 для сечений, находящихся в пределах двух средних четвертей длины шарнирно-опертого стержня и всей длины стержня, защемленного по концам, следует определять по формуле

, (152)

где М₁ — момент, действующий в проверяемом сечении;

N — продольная сила, действующая в проверяемом сечении со своим знаком («плюс» — растяжение);

N_е — эйлерова критическая сила в плоскости действия момента, вычисленная для соответствующих закреплений стержня; при l £ 60 допускается принимать М = М₁.

Коэффициент y следует определять:

для элементов двутаврового, коробчатого и таврового сечений с одной осью симметрии по табл. 63 — в случае, если напряжения в меньшем поясе (с площадью A_f,min) от момента и продольной силы одинаковых знаков, и по табл. 64* — в случае, если напряжения в меньшем поясе от момента и продольной силы разных знаков;

для элементов сплошного прямоугольного и Н-образного сечений — по формуле

; (153)

для элементов кольцевого сечения — по формуле

, (154)

где .

Для других сечений, а также при других закреплениях концов элементов расчет по прочности следует производить по формуле

N My

¾ + ¾¾¾ £ R_y m . (155)

A_n ‘ I_xn

В формулах (153) — (155) обозначения те же. что и в формуле (151).

Таблица 63

Окончание табл. 63

В табл. 63 обозначено: .

П р и м е ч а н и я: 1. Промежуточные значения коэффициента n определяются линейной интерполяцией.

2. Силу N следует принимать со знаком «плюс».