Предварительно напряженные пролетные строения
4.137. В неразрезных балках постоянной высоты затяжки следует размещать в зонах максимальных положительных и отрицательных моментов.
Сечение предварительно напряженных балок со сплошной стенкой следует проектировать несимметричным с более развитым сжатым поясом.
4.138. При проектировании предварительно напряженных балок необходимо предусматривать присоединение затяжки к поясу по длине балки не менее чем в четырех точках таким образом, чтобы при работе под нагрузкой обеспечивалось совместное их перемещение в боковом направлении и независимое в продольном направлении.
4.139. Прикрепление ребер жесткости или кронштейнов, поддерживающих затяжки, должно быть запроектировано с учетом сил трения, возникающих при натяжении затяжек.
4.140. Концы затяжек должны закрепляться на специальных выносных жестких элементах — упорах. Элементы балок в местах прикрепления упоров следует усилить на воздействие сосредоточенных нагрузок.
4.141. Для обеспечения устойчивости обжимаемых элементов ферм затяжки соединяются со стержнями с помощью диафрагм. Расстояния между точками закрепления следует принимать из условия устойчивости стержня свободной длины, соответствующей длине этих участков.
Сварные, фрикционные и болтовые соединения
4.142. В тех случаях, когда прикрепление с эксцентриситетом неизбежно, в цельносварной конструкции при одностенчатых сечениях элементов прикрепление их следует осуществлять по всему контуру соединения.
4.143. На чертежах КМ сварных конструкций следует указывать:
типы, размеры всех швов и обозначения монтажных и заводских швов;
способ выполнения всех сварных швов (автоматическая, полуавтоматическая сварка под флюсом, ручная сварка и др.) и тип подкладки для стыковых швов, а при необходимости — также последовательность наложения швов;
участки сварных швов с полным проплавлением толщины детали;
все места конструкции, подлежащие обработке в соответствии с «Инструкцией по механической обработке сварных соединений в стальных конструкциях мостов» (Минтрансстрой, МПС, 1978), с указанием соответствующего пункта.
Для узлов и конструкций, применяемых впервые, на чертежах КМ следует указывать формы деталей с размерами, относящимися к механической обработке сварных швов и зон концентрации напряжений, и рекомендации по способам ее выполнения.
4.144. При применении сложных прокатных профилей (швеллеров, тавров и двутавров, в том числе с параллельными гранями полок) устройство с помощью сварки поперечных стыков и прикреплений к узлам не допускается.
В конструкциях автодорожных, городских и пешеходных мостов обычного и северного исполнений допускается применение сварки продольными непрерывными швами цельных (без стыков по длине) тавров и двутавров (в том числе разных номеров) между собой и с листом, прикрепляемым по всей длине встык или втавр к стенке профиля или двумя угловыми швами к кромкам полки профиля.
В конструкциях указанных мостов допускается применение приварки узловых фасонок и фасонок связей к стенке профилей с осуществлением мероприятий по снижению концентрации напряжений у концов фасонок в соответствии с пп. 4.165 и 4.166, а также приварки ребер жесткости — только к стенке двутавров и тавров.
4.145. Применение электрозаклепок в железнодорожных мостах не допускается, а в автодорожных, городских и пешеходных мостах допускается только для нерабочих соединений.
4.146. Угловые швы необходимо применять, как правило, с вогнутым очертанием их поверхности и плавным переходом к основному металлу.
Лобовые швы, как правило, следует проектировать неравнобокими с большим катетом, направленным вдоль усилия, при этом рекомендуется отношение большего катета к меньшему принимать равным 2.
4.147. Размеры угловых сварных швов следует назначать возможно меньшими из расчета по прочности и выносливости с учетом при этом указанных ниже технологических требований.
Продольные соединительные угловые швы коробчатых, тавровых и Н-образных элементов для сталей и толщин проката, указанных в табл. 47, должны иметь расчетную высоту сечения не менее 4 мм, а швы, прикрепляющие ребра жесткости к стенке балки, а также продольные ребра ортотропной плиты к покрывающему листу, — не менее 3 мм.
Длина углового лобового или флангового шва должна быть не менее 60 мм и не менее шестикратного размера катета шва.
4.148. Конструкция стыковых швов должна обеспечивать возможность получения полного проплавления расчетной толщины стыкуемых деталей и плавных переходов к основному металлу.
4.149. При расположении стыка поперек усилия в элементе толщина стыкового шва не должна быть меньше толщины свариваемых листов.
4.150*. В сварных балках и составных элементах, сечения которых образуются с помощью соединительных швов, полное проплавление тавровых и угловых соединений не требуется, если свариваемые детали обрываются в одном сечении. При наличии обрыва не в одном сечении на длине 100 мм от обрыва необходимо предусматривать полное проплавление таврового или углового соединения свариваемых деталей.
В соединениях, работающих на отрыв, обеспечение полного проплавления обязательно.
Применение узлов с работой на отрыв деталей пакета, образованного с помощью нахлесточных угловых сварных швов, не допускается.
В угловых соединениях составных замкнутых герметичных элементов, образованных односторонними угловыми швами, глубина провара должна быть не менее 4 мм при толщине более тонкого листа до 16 мм и не менее 5 мм при толщине более тонкого листа свыше 16 мм.
Для соединения отдельных деталей и прикрепления элементов конструкций прерывистые швы не применяются.
4.151. В конструкциях с фрикционными соединениями должна быть обеспечена возможность свободной постановки высокопрочных болтов, плотного стягивания пакета болтами и закручивания гаек с применением динамометрических ключей и гайковертов.
4.152. В соединениях прокатных профилей с непараллельными поверхностями полок должны применяться клиновидные шайбы.
4.153. Номинальные диаметры отверстий под высокопрочные болты во фрикционных соединениях приведены в табл. 88.
Таблица 88
|
Группа соединений |
Номинальный диаметр отверстий, мм, во фрикционных соединениях при номинальном диаметре болтов, мм |
|||
|
18 |
22 |
24 |
27 |
|
|
Стыки и прикрепления основных несущих элементов и связей, определяющие проектное положение конструкций |
21 |
25 |
28 |
30 |
|
Прикрепления: связей, не определяющих проектного положения конструкций; стыковых накладок (рыбок) поясов продольных балок; тормозных связей и горизонтальных диафрагм проезжей части |
23 |
28 |
30 |
33 |
4.154. Соединения следует проектировать с возможно более компактным расположением высокопрочных и обычных болтов по нормам табл. 89.
Таблица 89
|
Характеристика расстояний |
Норма |
|
1. Расстояния между центрами болтов: |
|
|
а) минимальное в любом направлении |
2,5d* |
|
б) максимальное в любом направлении в крайних рядах при растяжении и сжатии: |
|
|
в листах |
7d или 16t |
|
в уголках** |
160 мм |
|
в) максимальное в средних рядах: |
|
|
поперек усилия при растяжении и сжатии |
24t |
|
вдоль усилия при растяжении |
24t |
|
то же, при сжатии |
16t |
|
2. Расстояние от центра болта до края элемента: |
|
|
а) минимальное вдоль усилия и по диагонали |
1,5d |
|
б) то же, поперек усилия: |
|
|
при кромках после механической обработки |
1,5d |
|
при кромках прокатных или после газовой резки методом «смыв-процесс» и с кислородной завесой |
1,3d |
|
в) максимальное |
8t или 120 мм |
В таблице 89 обозначено:
d — номинальный диаметр болта;
t — толщина наиболее тонкой детали, расположенной снаружи пакета.
______________
* Для обычных болтов следует назначать 3,0d.
** При двухрядном расположении норма относится к ряду у пера.
4.155. Число высокопрочных болтов должно быть не менее двух:
в прикреплениях связей главных ферм и проезжей части;
в каждом продольном ряду прикрепления или стыковой накладки (считая от оси стыка).
В прикреплении стержня на обычных болтах число болтов в продольном ряду должно быть не менее: при одном ряде — 3; при двух рядах и более — 2; в выступающей полке уголкового коротыша — 5.
В стыках и прикреплениях растянутых и сжато-растянутых элементов число болтов в двух первых поперечных рядах (считая от сечения элемента или накладки с полным усилием) следует принимать одинаковым. Число болтов в последующих рядах должно увеличиваться постепенно. В стыках и прикреплениях уголков с двухрядным расположением болтов первый болт должен быть расположен у обушка.
Число рядов болтов вдоль усилия (при выполнении требований п. 4.106) должно быть минимальным.
В продольных и поперечных стыках стенок балок допускается располагать болты с каждой стороны стыка в один ряд.
4.156. Диаметр болтов, поставленных в уголках основных элементов, не должен, как правило, быть более 1/4 ширины полки уголка.
Допускается в элементах связей, ребрах жесткости, диафрагмах и т.п. ставить болты диаметром 22 мм в полке уголка шириной 80 мм и диаметром 24 мм в полке шириной 90 мм.
Во фрикционных соединениях с большим числом высокопрочных болтов их диаметр следует назначать возможно большим.
4.157. Полную длину высокопрочных болтов следует назначать из условия, чтобы верх гайки после затяжки находился ниже границы фаски болта.
4.158. Стыки вертикальной стенки балки при болтовых соединениях должны быть перекрыты накладками по всей высоте.
Стыковые накладки поясных уголков допускается применять в виде плоских листов.
4.159. Непосредственно прикрепленная площадь элементов сквозных главных ферм в узлах и стыках должна составлять не менее 50 % всей рабочей площади элемента. При непрямом перекрытии площади сечения следует уменьшать эксцентриситет в прикреплении накладок и увеличивать их длину.