СП 35.13330.2011
Часть 2

Свод правил
Мосты и трубы
Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*
КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
3.116 Для бетонных и железобетонных конструкций при обеспечении условий их изготовления, требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона необходимо выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем разделе.
Минимальные размеры сечения элементов
3.117 Толщины стенок, плит, диафрагм и ребер в железобетонных элементах (кроме реконструируемых сооружений) следует принимать не менее указанных в таблице 3.27.
Таблица 3.27
Элементы и их части Наименьшая толщина, см,
для конструкций мостов и труб
железнодорожных автодорожных
1 Вертикальные или наклонные стенки балок:
а) ребристых:
при отсутствии в стенках арматурных пучков
при наличии в стенках арматурных пучков
б) коробчатых:
при отсутствии в стенках арматурных пучков
при наличии в стенках арматурных пучков


121)
15

15
18


10
18

12
18
2 Плиты:
а) балластного корыта:
между стенками (ребрами)
на концах консолей
б) проезжей части:
между стенками (ребрами)
при отсутствии в плите арматурных пучков
при наличии в плите арматурных пучков
на концах консолей
в) нижние в коробчатых балках:
при отсутствии в стенках арматурных пучков
при наличии в стенках арматурных пучков
г) тротуаров:
монолитные (несъемные)
сборные (съемные)


15
10






15
18

8
6






18
20
12

15
15

12
8
3 Пустотелые блоки плитных пролетных строений:
а) с арматурой из стержней, одиночных арматурных канатов класса К7 и пучков из параллельных высокопрочных проволок:
стенки и верхние плиты
нижние плиты
б) струнобетонные:
стенки и верхние плиты
нижние плиты




10
12






12
12

12
12
4 Диафрагмы и ребра жесткости пролетных строений 10 15
5 Стенки звеньев труб под насыпями 10 102)
6 Стенки блоков коробчатого и круглого сечений пустотелых и сборно-монолитных опор:
в зоне переменного уровня воды
вне зоны переменного уровня воды


30
15


25
15
7 Стенки железобетонных полых свай и свай-оболочек при наружном диаметре, м:
0,4
от 0,6 до 0,8
от 1,0 до 3,0


8
10
12


8
10
12

1) При применении двух арматурных сеток наименьшая толщина стенок принимается равной 15 см.
2) Для труб диаметром 0,5 и 0,75 м допускается принимать толщину стенок равной 8 см.

Примечание – Минимальные размеры сборных железобетонных элементов, изготавливаемых в существующих на предприятиях ЖБК опалубочных формах, можно принимать менее указанных в таблице при соответствующем обосновании.
Наименьшие диаметры ненапрягаемой арматуры
3.118 Наименьшие диаметры ненапрягаемой арматуры следует принимать по таблице 3.28.
Распределительная арматура в плитах и хомуты в сваях при продольной арматуре диаметром 28 мм и более должны иметь диаметр не менее четверти диаметра продольных стержней.
Таблица 3.28
Вид арматуры Наименьший диаметр
арматуры, мм
1 Расчетная продольная в элементах мостов (кроме элементов, указанных ниже) и прямоугольных труб 12
2 Расчетная проезжей части (включая тротуары) автодорожных мостов 10
3 Расчетная и конструктивная звеньев круглых труб; конструктивная продольная и поперечная в элементах мостов (кроме плит); хомуты стенок балок и уширений поясов на всей длине 8
4 Проволочная класса Вр для плит укрепления откосов и хомутов арматуры свай (п. 3.35) 5
5 Конструктивная (распределительная) плит; хомуты свай и свай-оболочек; хомуты в пустотелых плитах 6
Защитный слой бетона
3.119 Толщина защитного слоя бетона от его наружной поверхности до поверхности арматурного элемента или канала (кроме реконструируемых сооружений) должна быть не менее, указанной в таблице 3.29.
3.120 Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи усилий (согласно п. 3.11) должна составлять не менее двух диаметров арматуры.
При применении стержневой напрягаемой арматурной стали классов А800, Ат800 и Ат1000 следует дополнительно на длине зоны передачи усилий (п. 3.11) устанавливать сетки, спирали диаметром, на 4 см превышающим диаметр стержня, или замкнутые хомуты с шагом не более 5 см.
Таблица 3.29
Вид арматуры и ее расположение Наименьшая толщина защитного слоя бетона, см
1 Ненапрягаемая рабочая арматура:
верхняя в плите проезжей части автодорожных и городских мостов
в ребристых и плитных пролетных строениях, а также в плитах высотой 30 см и более
в плитах высотой менее 30 см
в звеньях труб и полых сваях-оболочках
в наружных блоках сборных опор
у наружных поверхностей монолитных опор:
а) в ледорезной части опоры
б) на остальных участках опоры
в) в сваях, колодцах и блоках сборных фундаментов
в опорных плитах фундаментов из монолитного железобетона:
а) при наличии бетонной подготовки
б) при отсутствии бетонной подготовки

3

3

2
21)
4

7
5
3


4
7
2 Ненапрягаемые хомуты:
в стенках (ребрах) балок
в стойках опор:
а) вне зоны переменного уровня воды
б) в зоне переменного уровня воды

3

3
3
3 Ненапрягаемая, устанавливаемая в бетоне омоноличивания напрягаемой арматуры 3
4 Напрягаемая в растянутой зоне сечения:
а) в виде пучков из высокопрочной проволоки и пучков из канатов класса К7
б) из арматурной стали классов:
А600
А800
в) из стальных канатов (спиральных, двойной свивки и закрытых) диаметром d > 40 мм с анкерами на концах

42)


4
5
d
5 Напрягаемая всех видов в плите проезжей части, защищенной гидроизоляцией 5
6 Напрягаемые хомуты в стенках (ребрах) 3
7 Напрягаемая в струнобетонных конструкциях со стороны:
растянутой грани
боковых граней

33)
3

1) Для труб диаметром 3 м и более защитный слой с внутренней стороны 3 см.
2) Для напрягаемой арматуры, размещаемой в закрытых каналах, защитный слой бетона принимается относительно поверхности канала. Для каналов диаметром 11 см защитный слой следует назначать равным 5 см. При диаметрах каналов свыше 11 см принимаемую толщину защитного слоя следует проверять расчетом на силовые воздействия и давление раствора при инъецировании.
3) Для элементов толщиной менее 20 см допускается защитный слой уменьшать до 2 см.

Примечание – Минимальные толщины защитного слоя сборных железобетонных элементов, изготавливаемых в существующих на предприятиях ЖБК опалубочных формах, можно принимать менее указанных в таблице при соответствующем обосновании.
Минимальные расстояния между арматурными элементами
3.121 Расстояние в свету между отдельными арматурными элементами, а также стенками каналов должны обеспечивать требуемое заполнение бетонной смесью всего объема конструкции. Дополнительно в предварительно напряженных конструкциях эти расстояния должны назначаться с учетом особенности передачи усилий с напрягаемой арматуры на бетон, размещения анкеров, габаритов применяемого натяжного оборудования.
3.122 Расстояние в свету между отдельными продольными рабочими стержнями ненапрягаемой арматуры и пучками арматуры, напрягаемой на упоры, должно приниматься:
а) если стержни занимают при бетонировании горизонтальное или наклонное положение, см, не менее, при расположении арматуры:
4 – в один ряд;
5 – в два ряда;
6 – в три ряда или более;
б) если стержни занимают при бетонировании вертикальное положение – 5 см.
При стесненных условиях для размещения арматуры допускается располагать стержни ненапрягаемой арматуры группами (без зазора между стержнями) по два или по три стержня. Расстояние по ширине в свету между группами следует принимать, см, не менее:
5 – при двух стержнях в группе;
6 – при трех стержнях в группе.
3.123 При назначении расстояний в свету между арматурными элементами в предварительно напряженных конструкциях следует соблюдать требования, указанные в таблице 3.30.
При смешанном армировании минимальное расстояние между ненапрягаемым арматурным стержнем и арматурным пучком или стенкой закрытого канала следует принимать не менее 3 см.
Таблица 3.30
 Анкеровка ненапрягаемой арматуры
3.124 Арматурные стержни периодического профиля, а также стержни гладкого профиля в сварных сетках и каркасах допускается применять без крюков на концах.
Растянутые рабочие стержни арматуры гладкого профиля, а также гладкие рабочие стержни в вязаных сетках и каркасах должны иметь на концах полукруглые крюки с внутренним диаметром не менее 2,5 диаметра стержня и длиной прямолинейного участка после отгиба не менее трех диаметров стержня.
3.125 В изгибаемых разрезных балках и в плитных конструкциях толщиной более 30 см концы растянутых стержней при обрыве их по эпюре моментов следует, как правило, анкеровать в сжатой зоне бетона, определяемой из расчета по прочности.
Гладкие стержни, заводимые посредством отгибов в сжатую зону, следует заканчивать прямыми крюками, имеющими после загиба прямые участки длиной не менее трех диаметров арматуры.
3.126 Начало отгибов продольных растянутых стержней арматуры периодического профиля в изгибаемых элементах или обрыв таких стержней во внецентренно сжатых элементах следует располагать за сечением, в котором стержни учитываются с полным расчетным сопротивлением.
Длина заводки стержня за сечения (длина заделки ls) для арматурных сталей класса А300 должна составлять не менее:
22d – при классе бетона В30 и выше;
25d – при классах бетона В20 – В27,5 (d – диаметр стержня).
Для арматурных сталей класса А400 и выше длину заделки ls следует соответственно увеличивать на 5d. При пучке стержней dопределяется как диаметр условного стержня с площадью, равной суммарной площади стержней, образующих пучок.
В целях уменьшения длины заделки разрешается примение анкеров, обеспечивающих передачу усилия с арматурного стержня на бетон. При этом должна быть обеспечена прочность бетона в зоне конструкции, примыкающей к анкеру.
3.127 В разрезных балках и на концевых участках неразрезных балок заводимые за ось опорной части растянутые стержни продольной арматуры должны иметь прямые участки длиной не менее 8 диаметров стержня. Кроме того, крайние стержни, примыкающие к боковым поверхностям балки, должны быть отогнуты у торца под углом 90° и продолжены вверх до половины высоты балки.
Необходимо обеспечить расстояние от торца балки до оси опирания, равное не менее 30 см, и до края опорной плиты – не менее 15 см.
3.128 Перегибы растянутых стержней продольной арматуры по очертанию входящих углов, образующихся при переломе поверхности элемента, допускаются при условии устройства анкеров, воспринимающих отрывающие бетон усилия. Стержни продольной арматуры, расположенные вдоль плоскостей, образующих угол перелома, должны быть продолжены за точку их пересечения на длину не менее 20 диаметров арматуры.
Анкеровка напрягаемой арматуры
3.129 При применении в конструкциях арматуры из стержней периодического профиля диаметром до 36 мм, напрягаемой на упоры, устройство анкеров на стержнях не требуется.
В элементах с арматурой, рассчитываемой на выносливость, вся арматура (за исключением указанной выше) должна иметь внутренние или наружные (концевые) анкеры.
В элементах, напрягаемых на упоры, с арматурой, не рассчитываемой на выносливость, допускается применять без устройства анкеров (внутренних и наружных) отдельные арматурные канаты класса К7 и отдельные высокопрочные проволоки периодического профиля.
Прочность анкеровки, применяемой в конструкциях с натяжением на бетон, не должна быть менее прочности арматурных элементов, закрепляемых анкерами.
3.130 В изгибаемых элементах следует избегать расположения анкеров арматуры в зонах бетона, где главные растягивающие и сжимающие напряжения составляют свыше 90% предельных значений, установленных для этих напряжений.
3.131 Наружные (концевые) анкеры на торцевой поверхности балок следует располагать, как правило, равномерно.
3.132 В элементах с натяжением арматуры на бетон зону обетонирования наружных анкеров следует армировать поперечными сетками из стержней периодического профиля диаметром не менее 10 мм. Необходимо принимать меры по обеспечению связи бетона омоноличивания и бетона основной конструкции.
Продольное армирование элементов
3.133 В сварных арматурных каркасах арматура располагается группами, не более трех стержней в каждой. Стержни в группе объединяются между собой сварными односторонними связующими швами. Длина связующих швов между стержнями должна быть не менее 4 диаметров, а их толщина – не более 4 мм. Зазоры между группами стержней образуются постановкой продольных коротышей диаметром не менее 25 мм. Коротыши устанавливаются перед отгибами, не более чем через 2,5 м по длине, вразбежку по отношению друг к другу. Они привариваются к рабочей арматуре односторонними связующими швами толщиной не более 4 мм и длиной не менее 2 диаметров рабочей арматуры.
Связующие сварные швы между стержнями в группе располагаются вразбежку по отношению к коротышам и смежным связующим швам так, чтобы расстояние в свету между швами было не менее 40 см в случае, если смежные швы наложены на общий продольный стержень, и 10 см, если связующие швы относятся к разным продольным стержням каркаса. Кроме того, необходимо, чтобы любое поперечное сечение группы стержней пересекало не более одного сварного шва.
Допускается, при соответствующем обосновании, вертикальные стержни сварных сеток в стенках балок приваривать контактной точечной сваркой к арматуре и к продольным коротышам, расположенным между группами стержней. Приварка дуговой электросваркой хомутов к основной арматуре не допускается.
Указания по швам, прикрепляющим к рабочей арматуре, приведены в п. 3.160.
3.134 В разрезных балках и плитах следует доводить до опоры не менее трети рабочей арматуры, устанавливаемой в середине пролета. При этом в балках необходимо доводить до опоры не менее двух стержней, в плитах – не менее трех стержней на 1 м ширины плиты.
Распределительную арматуру плит следует устанавливать с шагом, не превышающим 25 см.
При смешанном армировании стержни ненапрягаемой арматуры допускается устанавливать попарно, при этом толщина защитного слоя этой арматуры должна соответствовать п. 3.119, а расстояния между стержнями и пучками – п. 3.122 и п. 3.123.
3.135 В неразрезных балках и ригелях многопролетных рамных конструкций часть верхней и нижней рабочей арматуры должна быть непрерывной по длине или иметь стыки, перекрывающие разрывы армирования.
Количество непрерывных арматурных элементов должно составлять:
а) в конструкциях с ненапрягаемой арматурой – не менее 20% нижней и 15% верхней рабочей арматуры;
б) в конструкциях с напрягаемой арматурой – не менее 10% нижней и 5% верхней рабочей арматуры. При этом непрерывность верхних и нижних арматурных элементов допускается обеспечивать напрягаемой, ненапрягаемой или комбинацией напрягаемой и ненапрягаемой арматурой. Причем в последних двух случаях суммарная площадь рабочей арматуры определяется как приведенная по расчетным сопротивлениям.
3.136 Шаг (расстояние между осями) рабочей арматуры плиты в середине пролета и над ее опорами не должен превышать, см:
15 – в плитах балластного корыта железнодорожных мостов;
20 – в плитах проезжей части автодорожных мостов.
Поперечное армирование элементов
3.137 Армирование стенок ненапрягаемых балок на восприятие поперечных сил следует осуществлять наклонными и нормальными к оси балки стержнями (хомутами) и объединять последние с продольной арматурой стенок в каркасы.
3.138 В ненапрягаемых балках устанавливаемые по расчету наклонные стержни следует располагать симметрично относительно продольной оси изгибаемого элемента. Стержни, как правило, должны иметь по отношению к продольной оси элемента угол наклона, близкий к 45° (не более 60° и не менее 30°). При этом на участке балки, где по расчету требуется установка наклонных стержней, любое сечение, перпендикулярное продольной оси балки, должно пересекать не менее одного стержня наклонной арматуры.
3.139 Требуемые по расчету балок дополнительные наклонные стержни должны быть прикреплены к основной продольной рабочей арматуре. Если стержни арматуры изготовлены из стали классов А240, А300 и А400, то прикрепление дополнительных наклонных стержней можно выполнять посредством сварных швов.
3.140 Наклонные стержни арматуры в балках следует отгибать по дуге круга радиусом не менее 10 диаметров арматуры.
Отгибы продольной арматуры у торцов балки (за осью опорной части) допускается выполнять по дуге круга радиусом не менее трех диаметров арматуры.
3.141 Продольную арматуру в стенках ненапрягаемых балок следует устанавливать:
в пределах трети высоты стенки, считая от растянутой грани балки, – с шагом не более 12 диаметров применяемой арматуры (d = 8 – 12 мм);
в пределах остальной части высоты стенки – с шагом не более 20 диаметров арматуры (d = 8–10 мм).
3.142 Напрягаемые арматурные элементы, имеющие участки, направление которых не совпадает с направлением продольной оси балки, как правило, следует располагать симметрично относительно продольной оси балки.
3.143 Хомуты в элементах, воспринимающих поперечную силу, устанавливаются по расчету, включая расчет по сечению между хомутами. В стенках толщиной до 50 см, в пределах приопорных участков длиной, равной 1/4 пролета, считая от оси опоры, шаг хомутов принимают не более 15 см.
На среднем участке балки длиной, равном 1/2 пролета, шаг хомутов принимается не более 20 см.
При толщине стенок более 50 см максимальный шаг хомутов в середине пролета допускается увеличивать на 5 см.
Допускается применение сдвоенных хомутов из арматуры одного класса и диаметра.
3.144 Хомуты в разрезных плитных пролетных строениях следует устанавливать с шагом, не превышающим, см:
15 – на участках, примыкающих к опорным частям и имеющих длину, равную 1/4 пролета;
25 – на среднем участке, имеющем длину, равную 1/2 пролета.
В сплошных плитах балластного корыта железнодорожных мостов и проезжей части автодорожных мостов, имеющих высоту 30 см и менее, хомуты при отсутствии сжатой расчетной арматуры допускается не устанавливать.
Таблица 3.31
Число канатов
К1400
в пучке по
ГОСТ 13840
Максимальное контролируемое усилие в пучке, кН Минимальный радиус
перегиба1,3,4), м
Минимальное расстояние от анкера до начала перегиба1), м Внутренний диаметр каналообразователя2), мм  
1 151 2,5 0,80 25-30  
4 603 2.5 0,80 50-60  
7 1 055 3,0 0,80 60-70  
12 1 808 4,0 1,00 80-90  
19 2 863 5,5 1,20 95-110  
1) – при другом контролиремом усилии принимать по интерполяции
2) – при другой площади пучка принимать по интерполяции
3) – при углах перегиба в пределах одной кривой свыше 90° следует увеличивать в 3 раза, свыше 180° в 6 раз, промежуточные значения по интерполяции
4) – для каналообразователей из металлических труб или иных стальных огибающих приспособлений допускается уменьшать в 2 раза (с учетом примечания 3)
Неизвлекаемые каналообразователи из гладких стальных труб допускается применять только на коротких участках в стыках между сборными блоками составных по длине конструкций и в местах перегибов малого радиуса или больших углов перегиба и анкеровки напрягаемой арматуры. Муфты и сопряжения неизвлекаемых каналообразователей допускается изготавливать из полимерных материалов.
Для обеспечения сцепления бетона омоноличивания в открытых каналах с бетоном предварительно напряженного элемента рекомендуется предусматривать:
выпуски из тела бетона предварительно напряженных элементов арматурных стержней или концов хомутов с шагом не более 10 см;
покрытие очищенной поверхности бетона, примыкающей к бетону омоноличивания, и напрягаемой арматуры цементным коллоидным или полимерцементным клеем;
применение для омоноличивания бетона, имеющего водоцементное отношение не более 0,4;
покрытие наружной поверхности бетона омоноличивания противоусадочным пароизолирующим составом.
Закладные изделия
3.171 Закладные изделия из отдельных листов или фасонных профилей с приваренными к ним втавр или внахлестку анкерными стержнями из арматурных сталей класса А300 или А400 диаметром не более 25 мм должны проектироваться в соответствии с требованиями ГОСТ 19292. Сварные соединения должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 14098 и ГОСТ 10922.
3.172 Закладные изделия не должны разрезать бетон. Длину растянутых анкеруемых стержней, заделываемых в бетон, следует принимать в зависимости от напряженного состояния бетона в направлении, перпендикулярном анкеруемым стержням.
Если от постоянно действующих нагрузок (при коэффициенте по нагрузке, равном 1) в зоне анкерных стержней возникают сжимающие напряжения sbc, наибольшие значения которых отвечают условию
, (3.108)
то длина заделки стержней должна составлять не менее:
при стержнях из арматуры периодического профиля – 12d (d – диаметр стержня);
при стержнях из гладкой арматуры – 20d, но не менее 25 см.
Если напряжения в бетоне sbc в зоне заделки не отвечают приведенному выше условию или характер напряжений не установлен, то длина заделки растянутых арматурных стержней должна приниматься не менее:
при классе арматурной стали А300 – 25d;
то же, А400 – 30d.
Длина заделки растянутых анкерных стержней может быть уменьшена посредством приварки на концах стержней плоских металлических элементов или устройством на концах стержней головок, высаженных горячим способом. При этом диаметр головок должен быть не менее:
при арматуре из стали класса А300 – 2d;
то же, А400 – 3d.
В этих случаях длина заделки анкеруемого стержня определяется расчетом на выкалывание и смятие бетона и принимается не менее 10d.
3.173 Отношение толщины d плоского стального элемента закладной детали к диаметру d анкерного стержня этой детали (d/d) следует принимать равным при сварке:
а) автоматической, втавр под флюсом – не менее:
0,55 – 0,65 – для арматуры класса А300;
0,65 – 0,75 – то же, А400;
б) ручной, втавр под флюсом – не менее 0,75 для всех классов арматуры;
в) ручной, в раззенкованное отверстие – не менее:
0,65 – для арматуры класса А300;
0,75 – для арматуры класса А400;
г) дуговой, внахлестку фланговыми швами – не менее 0,3 для арматуры всех классов.
Конструирование опор
3.174 Элементы опор железнодорожных мостов, находящиеся в зонах возможного замерзания воды (свободной или имеющейся в грунте), должны иметь сплошное сечение.
В опорах автодорожных и городских мостов допускается в указанных зонах применение железобетонных элементов в виде полых свай-оболочек при обеспечении мер (например, дренажных отверстий) против образования в стенках оболочек трещин от силового воздействия замерзающей воды и льда во внутренних полостях оболочек.
3.175 В пределах уровня ледохода телу опоры следует придавать форму с учетом направления воздействия ледохода.
Сопряжение граней опоры следует делать по цилиндрической поверхности радиусом 0,75 м. При надлежащем обосновании этот радиус может быть уменьшен до 0,3 м.
3.176 На реках, расположенных в районах, где среднемесячная температура наружного воздуха наиболее холодного месяца минус 20 °С и выше, промежуточные опоры (включая и железобетонные) мостов допускается выполнять из бетона без специальной защиты поверхности.
Для русловых опор мостов на реках с интенсивным перемещением речных наносов (количество взвешенных наносов более 1 кгс в 1 м3потока и скорость течения более 2,5 м/с) опоры со стойками из свай-столбов или свай-оболочек следует применять со специальной защитой (металлические оболочки-бандажи, изготовление из износостойкого бетона и др.) в зонах движения наносов. Массивные опоры могут применяться без дополнительной защиты их поверхностей.
Поверхности промежуточных бетонных, железобетонных опор мостов, расположенных в районах, где среднемесячная температура наружного воздуха наиболее холодного месяца ниже минус 20 °С, а также, как правило, опоры на реках, вскрывающихся при отрицательных среднесуточных температурах наружного воздуха, должны быть облицованы в пределах зоны переменного уровня ледохода. При этом толщина, а также высота облицовочных блоков должны быть не менее 40 см. Армирование облицовочных блоков следует применять в том случае, если это требуется по условиям их транспортирования и заанкеривания на отрывающее воздействие льда.
Ширина заполняемых раствором вертикальных швов должна быть 2,5 ± 0,5 см, а горизонтальных – 1 ± 0,5 см.
3.177 При отсутствии бетонных облицовочных блоков должного качества допускается при технико-экономическом обосновании применение для опор облицовки из естественного морозостойкого камня с прочностью на сжатие не ниже 59 МПа, при мощном ледоходе – не ниже 98 МПа. Конструкция облицовки из естественного камня должна обеспечивать возможность ее изготовления индустриальными методами.
3.178 Соединение железобетонных стоек и элементов опор с ригелем (насадкой) допускается осуществлять омоноличиванием арматурных выпусков в нишах или отверстиях. При этом стенки башмаков стаканного типа должны быть армированы из расчета на воздействие продольных и поперечных сил.
Длина арматурных выпусков, заводимых в нишу или отверстие, должна быть не менее 20 диаметров стержней, а бетон стойки или сваи не должен заходить в ростверки или ригели более чем на 5 см.
3.179 Для массивных опор и устоев следует предусматривать устройство железобетонных оголовков толщиной не менее 0,4 м.
Участки элементов (ригелей, насадок и т.п.) в местах передачи на них давления от пролетных строений должны быть армированы дополнительной косвенной арматурой, требуемой по расчету на местное сжатие (смятие). На этих участках, а также под монолитными стыками пролетных строений и на оголовках опор не должно быть мест, где возможен застой попадающей воды.
В местах расположения деформационных швов верхнему слою бетона на опорах следует придавать уклоны (не менее 1:10), обеспечивающие сток воды.
Уклон верха оголовков и ригелей опор должен выполняться одновременно с их бетонированием.
3.180 Нагрузку от опорных частей пролетных строений при наличии уклонов на верхней поверхности массивных опор, а для железнодорожных мостов – во всех случаях следует передавать на железобетонные подферменные площадки. Высота этих площадок должна обеспечивать возвышение их верхней грани над опорой не менее чем на 15 см.
Расстояние от нижних плит опорных частей до боковых граней подферменных площадок или до боковых граней железобетонных элементов (ригелей, насадок и т.п.) должно быть не менее 15 см.
Расстояние от граней подферменных площадок до граней оголовка следует назначать с учетом возможности установки домкратов для подъема концов пролетных строений и принимать, см, не менее:
а) вдоль моста:
при пролетах от 15 до 30 м – 15;
при пролетах от 30 до 100 м – 25;
при пролетах свыше 100 м – 35;
б) поперек моста:
при закругленной форме оголовка от угла подферменной площадки до ближайшей грани оголовка – не менее указанных в "а";
при прямоугольной форме оголовка, см, не менее:
для плитных пролетных строений – 20;
для всех пролетных строений, кроме плитных, при опорных частях:
резиностальных – 20;
плоских и тангенциальных – 30;
катковых и секторных – 50.
3.181 Применение железобетонных конструкций в опорах допускается для мостов, расположенных на суходолах, для путепроводов, виадуков и эстакад, на водотоках – при условии армирования стержневой арматурой и защиты поверхности от возможных механических повреждений. В опорах на водотоках применение напрягаемой проволочной арматуры не допускается.
Железобетонные элементы опор в пределах водотоков надлежит защищать от истирания льдом и перемещающимися донными отложениями от повреждений при навале судов или плотов, а также от механических повреждений, возможных в случае заторов бревен при молевом способе сплава. В качестве защитных мероприятий рекомендуется применять бетон с повышенной износостойкостью, увеличивать толщину защитного слоя бетона железобетонных элементов, а при особо тяжелых условиях (мощном ледоходе и карчеходе) допускается применять покрытие железобетонных элементов стальными листами. Необходимость защиты или ее способ в каждом отдельном случае в зависимости от конкретных условий водотока решается проектной организацией.
Гидроизоляция конструкций
3.182 Все внутренние поверхности балластных корыт пролетных строений железнодорожных мостов и устоев, в автодорожных мостах – вся ширина пролетного строения (включая тротуары), переходные плиты, а также засыпаемые грунтом поверхности устоев, водопропускных труб (лотков) должны быть защищены изоляцией, препятствующей прониканию воды к защищаемым поверхностям бетона.
3.183 Гидроизоляция должна быть: водонепроницаемой по всей изолируемой поверхности; водо-, био-, тепло-, морозо- и химически стойкой; сплошной и не повреждаемой при возможном образовании на изолируемой поверхности бетона трещин с раскрытием, принятым в нормах проектирования; прочной при длительных воздействиях постоянной и временной нагрузок и возможных деформациях бетона, а для труб – при наличии давления грунта насыпи и гидростатического давления воды; герметичной в местах перекрытия строповочных отверстий и в сопряжениях с бортиками балластных корыт, а также с водоотводными и ограждающими устройствами, конструкциями деформационных швов, тротуарными блоками, карнизами, перилами, столбами и т.п.
3.184 Конструкцию гидроизоляции и применяемые для ее устройства материалы следует принимать, исходя из требований обеспечения эксплуатационной надежности гидрозащиты в интервале температур наружного воздуха в районе строительства (по СНиП 23-01) от абсолютной максимальной до средней наиболее холодных суток.
При назначении гидроизоляции балластных корыт и проезжей части пролетных строений мостов, устоев, водопропускных труб должны учитываться также другие особенности климатических условий в районе строительства.
3.185 Выравнивающий слой следует выполнять из бетона на мелком заполнителе. Класс бетона по прочности на сжатие следует принимать для мостов не ниже В25 и для труб – не ниже В20.
Если в составе дорожной одежды ездового полотна предусматривается выполнение бетонного защитного слоя, то его следует армировать. Применение плетеных сеток для армирования защитного слоя не допускается.
3.186 Допускается в установленном порядке применение других типов гидроизоляции пролетных строений, устоев мостов и водопропускных труб, отвечающих требованиям п. 3.183 и п. 3.184.
4 СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1 Тип исполнения стальных пролетных строений, опор и труб в зависимости от значения расчетной минимальной температуры следует назначать в соответствии с таблицей 4.1.
Таблица 4.1
Расчетная минимальная температура, о С Тип исполнения
До минус 40 включительно

Ниже минус 40 до минус 50 включительно

Ниже минус 50
Обычное

Северное А

Северное Б
4.2 При проектировании стальных конструкций мостов необходимо:
выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении схемы, системы и конструкции пролетных строений и опор, рациональные и эффективные сечения элементов, профили проката и марки сталей;
обеспечивать технологичность конструкций при заводском изготовлении и монтаже;
предусматривать унификацию деталей, узлов, соединений, отправочных марок, профилей проката с минимальной номенклатурой и минимальными отходами при раскрое;
применять отправочные марки и укрупненные монтажные блоки максимальной заводской готовности с минимальными объемами работ по образованию соединений на монтаже;
назначать допуски на линейные размеры и геометрическую форму отправочных марок, исходя в первую очередь из обеспечения беспрепятственной и нетрудоемкой собираемости конструкций на монтаже;
предусматривать применение наиболее надежных экономичных и нетрудоемких заводских и монтажных соединений – сварных, фрикционных, болтовых, шарнирных и комбинированных (фрикционно-сварных и болто-сварных). В соединениях на цилиндрических высокопрочных болтах контактные поверхности стыкуемых элементов и стыковых накладок следует, как правило, покрывать фрикционными грунтовками при заводском изготовлении конструкций;
обеспечивать возможность осмотра, очистки, окраски и ремонта конструкций; исключать в элементах, узлах и соединениях зоны, в которых возможно скопление воды и других загрязнений;
предусматривать дренажные отверстия в местах скопления воды, проветривание внутренних зон и герметизацию полностью замкнутых профилей, элементов и блоков;
указывать в документации КМ: марки сталей и требования к ним в соответствии с действующими нормативными документами; типы и размеры заводских и монтажных сварных соединений, участки сварных швов с полным проплавлением толщины детали; угловые швы с роспусками; способы защиты от коррозии. Документация КМ должна содержать все данные для заказа металлопроката, метизов, деформационных швов, опорных частей, защитных и гидроизоляционных материалов.
4.3 Сечения элементов стальных мостовых конструкций должны быть оптимальными из условий расчета их на прочность, устойчивость, выносливость и деформативность. Перенапряжение при расчете конструкций не допускается.
МАТЕРИАЛЫ, ПОЛУФАБРИКАТЫ И КОМПЛЕКТУЮЩИЕ ИЗДЕЛИЯ
4.4 В стальных конструкциях мостов со сварными, фрикционными, болтовыми, комбинированными болто-фрикционно-сварными, фланцевыми и шарнирными соединениями в обычном и северном исполнении следует применять:
а) толстолистовой, широкополосный, фасонный и сортовой прокат, трубы и гнутые профили из свариваемых сталей – для пролетных строений, опор, сварных опорных частей, элементов мостового полотна и смотровых приспособлений в соответствии с указаниями таблицы 4.2;
б) сварочные материалы для заводских и монтажных цельносварных и комбинированных соединений – по указаниям СТО-ГК «Трансстрой»-012-2007 и СТО-ГК «Трансстрой»-005-2007;
в) высокопрочные болты, гайки и шайбы – по ГОСТ Р 52643 – ГОСТ Р 52645;
г) стальное литье группы 3, марок 25Л, 30Л, 35Л, 20ГЛ, 20ФЛ, 35ГЛ по ГОСТ 977 – для литых элементов мостовых конструкций, в том числе опорных частей;
д) поковки группы IV по ГОСТ 8479 – для шарниров-болтов, шарниров-осей, катков, валков – следующих категорий прочности и марок сталей:
КП275 из стали марок 40*, 45* по ГОСТ 1050 в нормализованном состоянии;
КП315 из стали марки 40Х* по ГОСТ 4543 в нормализованном состоянии;
КП345 из стали марки 40Х по ГОСТ 4543, закалка плюс отпуск;
КП590, КП640, КП785 из стали марки 40ХН2МА по ГОСТ 4543, закалка плюс отпуск.
4.5 Для подвижных катковых и валковых опорных частей прокладные листы под катки следует изготавливать из высокопрочных легированных сталей марок 40ХН2МА по ГОСТ 4543, 12ХГН2МА по ТУ 14-1-5446-2002, 17ХГН2МФБТ по ТУ 14-1-5447-2002. Допускается прокатной лист из стали 09Г2С по ГОСТ 19281 с наплавкой рабочих поверхностей проволокой марки Св-20Х13 по ГОСТ 2246.
4.6 Для висячих, вантовых и предварительно напряженных пролетных строений в обычном и северном исполнении следует применять:
стальные витые канаты с металлическим сердечником, подвергнутые предварительной вытяжке усилием, равным половине установленного государственными стандартами или техническими условиями разрывного усилия каната в целом (или половине агрегатной прочности);
пучки и канаты из параллельных оцинкованных проволок по ТУ 14-4-13-83-86;
листовой, широкополосный универсальный и полосовой прокат из свариваемых сталей классов прочности от 390 до 590 – для цепных висячих и вантовых мостов;
сплав марки ЦАМ9-1,5Л по ГОСТ 21437 – для заливки концов стальных канатов в анкерах;
стали 09Г2С-14 по ГОСТ 19281; 20-б-Т и 45-б-Т по ГОСТ 1050 в нормализованном состоянии – для деталей анкеров стальных канатов;
листы по ГОСТ 21631 или ленты по ГОСТ 13726 толщиной не менее 1 мм из алюминия марок АД и АД1 по ГОСТ 4784 – для прокладок между стальными канатами, а также между канатами и деталями анкеров, отклоняющих устройств, сжимов, хомутов подвесок. Для исключения электрохимической коррозии контактирующие с алюминием стальные канаты и стальные детали указанных выше устройств должны быть защищены покрытиями из цинка или кадмия толщиной не менее 20 мкм.
4.7 Профили холодногнутые сварные квадратные, прямоугольные и корытные (трапецеидальные) должны соответствовать требованиям ГОСТ 8639 и СП 53-101-98. Внутренний радиус гибки должен быть не менее 2,5 толщины листа для основных несущих элементов и не менее 1,2 толщины для вспомогательных конструкций обычного и северного исполнения. Марки сталей для холодногнутых профилей следует принимать по таблице 4.2.
РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ
4.8 Расчетные сопротивления проката для различных видов напряженных состояний необходимо определять по формулам, приведенным в таблице 4.3. Значения коэффициентов надежности по материалу gm при вычислении расчетных сопротивлений следует принимать по таблице 4.4.
4.9 Нормативные и расчетные сопротивления проката из сталей, приведенных в таблице 4.2, следует принимать по таблице 4.5.
Расчетные сопротивления отливок из углеродистой и легированной сталей следует принимать по таблице 4.6.
Расчетные сопротивления поковок из сталей, приведенных в п. 4.4, следует принимать по таблице 4.7.
4.10 Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в таблице 4.8.
Расчетные сопротивления стыковых сварных соединений элементов из сталей с разными расчетными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим значением расчетного сопротивления.
Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами следует принимать по приложению 2 СНиП II-23, таблица 56.
4.11 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений следует определять по формулам, приведенным в таблице 4.9.
Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов следует принимать по таблице 4.10.
Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять по приложению 2 СНиП II-23, таблица 59*.
4.12 Расчетное сопротивление растяжению фундаментных (анкерных) болтов Rba следует определять по формуле (и принимать по таблице 4.11):
Rba = 0,4Run, (4.1)
4.13 Расчетное сопротивление срезу для сплава ЦАМ 9–1,5Л следует принимать равным 50 МПа.
4.14 Расчетное сопротивление высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52643 и ГОСТ Р 52644 растяжению Rbh следует определять по формуле
Rbh = 0,7Rbun, (4.2)
где Rbun – наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву.
4.15 Значения коэффициента трения m по контактным поверхностям элементов во фрикционных соединениях и соответствующих коэффициентов надежности gbh следует принимать по таблице 4.12. Способ обработки контактных поверхностей должен быть указан в чертежах КМ.
4.16 Расчетное сопротивление растяжению Rdh высокопрочной стальной проволоки, применяемой в пучках и канатах из параллельно уложенных проволок, следует определять по формуле
Rdh = 0,63Run , (4.3)
где Run – наименьшее временное сопротивление проволоки разрыву по государственным стандартам или техническим условиям.

Таблица 4.3
Напряженное состояние Расчетные сопротивления проката
Растяжение, сжатие и изгиб:
по пределу текучести
по временному сопротивлению

Rу = Ryn/gm
Ru = Run/gm
Сдвиг (срез) Rs = 0,58 Ryn/gm
Смятие торцевой поверхности при наличии пригонки Rp = Run/gm
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании Rlp = 0,5 Run/gm
Диаметральное сжатие катков при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью:
при Run £ 600 МПа
при Run > 600 МПа



Rcd = 0,025 Run/gm
Rcd = [0,042×10-6(Run - 600)2+0,025]Run/gm
Растяжение в направлении толщины проката t при t до 60 мм Rth = 0,5 Run/gm
Таблица 4.4
Государственный стандарт, стандарт организации, технические условия (марка стали, или/и значение предела текучести, или/и вид проката) Коэффициент надежности по
материалу γm
ГОСТ 535 и ГОСТ 14637 (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп)
ГОСТ 19281 (до 380 МПа)
1,05
   
ГОСТ 19281 (св. 380 МПа) 1,10
   
ГОСТ 6713 (16Д) 1,09
   
ГОСТ 6713 (15ХСНД);
СТО 13657842-1-2009 (15ХСНДА; 12Г2СБД)
ТУ 14-1-5355-98* (14ХГНДЦ)
ГОСТ 19281 (09Г2С; 09Г2СД)
1,165
ГОСТ 6713 (10ХСНД)
СТО 13657842-1-2009 (10ХСНДА)
1,125
Таблица 4.5
Марка
стали
Государственный
стандарт
Прокат Толщина
проката1), мм
Нормативное сопротивление2), МПа Расчетное сопротивление3), МПа
по пределу текучести
Ryn
по временному сопротивлению
Run
по пределу
текучести
Ry
по временному сопротивлению
Ru
16Д ГОСТ 6713 Любой До 20 235 370 215 340
16Д ГОСТ 6713 " 21—40 225 370 205 340
16Д ГОСТ 6713 " 41—60 215 370 195 340
15ХСНД ГОСТ 6713 " 8-32 345 490 295 415
15ХСНД ГОСТ 6713 Листовой 33-50 330 470 285 400
10ХСНД ГОСТ 6713 Любой 8-15 390 530 350 470
10ХСНД ГОСТ 6713 Листовой 16-32 390 530 350 470
10ХСНД ГОСТ 6713 " 33—40 390 510 350 450
15ХСНДА СТО 13657842-1-2009 " 8-50 345 490 295 415
10ХСНДА СТО 13657842-1-2009 " 8-50 390 530 350 470
12Г2СБД СТО 13657842-1-2009 " 8-50 345 490 295 415
14ХГНДЦ ТУ 14-1-5355-98* " 8-50 345 490 295 415
09Г2С ГОСТ 19281 Фасонный 8-20 345 490 295 415
09Г2СД ГОСТ 19281 Фасонный 8-20 345 490 295 415
40X13 ГОСТ 5632 Круглый До 250 1200 1540 1050 1365
1) За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки.
2) За нормативные сопротивления приняты минимальные значения предела текучести и временного сопротивления, приведен­ные в ГОСТ 6713, ГОСТ 19281, СТО 13657842-1-2009 и ТУ 14- 1-5355-98*.
3) Здесь указаны расчетные сопротивления растяжению, сжатию и изгибу Ry и Ru. Остальные расчетные сопротивления определяются по формулам таблицы 4.3.

Примечания
1 Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициент надежности по мате­риалу, определяемым по таблице 4.4, и округлением до 5 МПа.
2 Расчетные сопротивления двухслойной коррозионно-стойкой стали по ГОСТ 10885 следует принимать по основному слою.
Таблица 4.6
Напряженное состояние Расчетные сопротивления отливок, МПа
обозначение из стали марки
25Л 30Л 35Л 20ГЛ 20ФЛ 35ГЛ
Растяжение, сжатие и изгиб Ry 175 190 205 205 220 220
Сдвиг Rs 105 115 125 123 130 130
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) Rp 265 300 315 345 315 345
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании Rlp 125 145 155 170 155 170
Диаметральное сжатие катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью) Rcd 7 7,5 8 9 8 9
Таблица 4.7
Напряженное состояние Расчетные сопротивления поковок, МПа, для категорий прочности
(марок стали)
КП275
(40*, 45*)
КП315
(40Х*)
КП345
(40Х)
КП590
(40Х2НМА)
КП640
(40ХН2МА)
КП785
(40ХН2МА)
Растяжение, сжатие и изгиб, Ry 215 260 280 460 490 605
Сдвиг (срез), Rs 120 145 160 260 285 350
Смятие торцевой поверхности при наличии пригонки, Rp 325 395 420 680 730 905
Смятие местное в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании, Rlp 160 195 205 340 360 450
Диаметральное сжатие катков при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью, Rcd
8

10

10

17

19

23
Таблица 4.8
Тип сварного
соединения
Напряженное состояние Расчетные
сопротивления
Стыковые Растяжение, сжатие и изгиб:
по пределу текучести
по временному сопротивлению

Сдвиг

Rwy = Ry
Rwu = Ru

Rws = Rs
С угловыми швами Срез (условный):
по металлу шва
по металлу границы сплавления

Rwf = 0,55 (Rwun / gwm)
Rwz = 0,45 Run
П р и м е ч а н и я
1 Для швов, выполняемых ручной сваркой, значения Rwun следует принимать равными значениям временного сопротивления разрыву металла шва, указанным в ГОСТ 9467.
2 Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, значения Rwun следует принимать по разделу 3 СНиП II-23.
3 Значение коэффициента надежности по материалу шва gwm следует принимать равным 1,25.
Таблица 4.9
Напряженное
состояние
Расчетные сопротивления одноболтовых соединений, МПа
срезу и растяжению болтов классов смятию соединяемых элементов из стали с классом прочности до 440 МПа
4.6; 5.6; 6.6 4.8; 5.8 8.8; 10.9
Срез Rbs = 0,38Rbun Rbs = 0,4Rbun Rbs = 0,4Rbun
Растяжение Rbt = 0,42Rbun Rbt = 0,4Rbun Rbt = 0,5Rbun
Смятие
а) болты класса точности А
б) болты класса точности В и С










Rbp= (0,6 + 410 Run/ЕRun

Rbp= (0,6 + 340 Run/ЕRun
Таблица 4.10
Напряженное состояние Расчетное сопротивление болтов, МПа,
при классе прочности или марке стали
обозна-
чение
4.6 Ст3сп4 09Г2
295-09Г2-4
295-09Г2-6
325-09Г2С-4
325-09Г2С-6
40Х
Срез Rbs 145 140 165 175 395
Растяжение Rbt 160 155 185 195 495
Таблица 4.11
Диаметр болтов d, мм Расчетные сопротивления, МПа, фундаментных (анкерных) болтов из стали марок
20 09Г2; 295-08Г2-6 325-09Г2С-6 40Х
12—20 160 175 185
16—27 430
21—32 160 175 180
30 370
36 295
33-60 160 180
42 255
48 235
61—80 160 175
81—100 160 170
101—160 160 170
161—250 160      
Таблица 4.12
Способ подготовки контактных поверхностей во фрикционных соединениях Коэффи-циент трения m Коэффициент
надежности gbh при количестве болтов в полустыке
2–4 5–19 20
и более
1 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей без нанесения фрикционной грунтовки или с последующим нанесением фрикционной грунтовки на этилсиликатной основе на обе поверхности толщиной по 60–80 мкм

0,58


1,4


1,3


1,2
2 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей с последующим нанесением фрикционной грунтовки на одну поверхность - на этилсиликатной основе толщиной 60–80 мкм, на другую на полиуретановой основе толщиной 50–70 мкм

0,46


1,4


1,3


1,2
3 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей с последующим нанесением фрикционной грунтовки на этилсиликатной основе толщиной 50–70 мкм на обе поверхности

0,38


1,4


1,3


1,2
4 Очистка стальными механизированными щетками двух поверхностей (без эффекта шлифовки)
0,35

2,5

1,8

1,4
5 Газоплазменный двух поверхностей без консервации 0,42 2,0 1,6 1,3
4.17 При определении расчетного сопротивления стального витого каната с металлическим сердечником учитывается 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 gm = 1,6.
4.18 Модуль упругости или модуль сдвига прокатной стали, стального литья, пучков и канатов из параллельно уложенных проволок следует принимать по таблице 4.13.
Модуль упругости стальных оцинкованных витых канатов с металлическим сердечником, подвергнутых предварительной вытяжке усилием, равным половине разрывного усилия каната в целом, следует принимать по таблице 4.14.
Таблица 4.13
Полуфабрикаты Модуль упругости Е или модуль сдвига G, МПа

1 Прокатная сталь и стальное литье

E = 2,06 × 105

2 То же

G = 0,78 × 105

3 Пучки и канаты из параллельно уложенных оцинкованных проволок

E = 2,01 × 105
Таблица 4.14
Канаты Кратность свивки Модуль упругости Е, МПа
Одинарной свивки по
ГОСТ 3064 и закрытые несущие по ГОСТ 18899 и
ТУ 14-4-1216-82
6 1,18 · 105
8 1,45 · 105
10 1,61 · 105
11 1,65 · 105
12 1,70 · 105
14 1,75 · 105
16 1,77 · 105
УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
4.19 При расчете стальных конструкций и соединений мостов надлежит учитывать:
коэффициент надежности по ответственности gn, принимаемый равным gn = 1,0;
коэффициент надежности gu = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых по прочности с использованием расчетных сопротивленийRu;
коэффициент условий работы m, принимаемый по таблицам 4.15 и 4.36 и подразделам настоящих норм, а для канатов в зоне отгибов на отклоняющих устройствах, хомутов, стяжек, сжимов и анкеров – по приложению Ц.
Таблица 4.15
Область применения Коэффициент
условий работы
m
1 Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах железнодорожных и пешеходных мостов при расчете на эксплуатационные нагрузки

0,9
2 То же, при расчете на нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже
1,0
3 Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах автодорожных и городских мостов при расчете на эксплуатационные нагрузки, а также на нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже


1,0
4 Канаты гибких несущих элементов в вантовых и висячих мостах 0,8
5 Канаты напрягаемых элементов предварительно напряженных конструкций
0,9
6 Растянутые и сжатые элементы из одиночных профилей, прикрепленных одной полкой (или стенкой):
- неравнополочный уголок, прикрепленный меньшей полкой
- неравнополочный уголок, прикрепленный большей полкой
- равнополочный уголок
- прокатный или составной швеллер, прикрепленный стенкой,
или тавр, прикрепленный полкой


0,7
0,8
0,75

0,9
7 Элементы и их сварные соединения в пролетных строениях и опорах северного «Б» исполнения
0,85
8 В случаях, не оговоренных в поз. 1 – 7 1,0

П р и м е ч а н и е – Значение коэффициента условий работы по поз. 1, 2 и 3 в соответствующих случаях применяют совместно с коэффициентами по поз. 4 – 7. Коэффициент условий работы по поз. 7 в соответствующих случаях применяют совместно с коэффициентами по поз. 4 – 6.
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. 4.6, – надлежит учитывать их продольную и поперечную ползучесть в соответствии с указаниями п. 4.34 и п. 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 произведению 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 наиболее невыгодное 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
. (4.4)
Здесь и в пп. 4.26 – 4.32 m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15.
ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
4.26 Расчет по прочности элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле
 (4.5)
где æ – коэффициент, учитывающий ограниченное развитие пластических деформаций в сечении и определяемый по формулам (4.6) и (4.7) при условии выполнения требований п. 4.32;
Wn – здесь и далее в расчетах по прочности минимальный момент сопротивления сечения нетто, определяемый с учетом эффективной ширины пояса bef.
При одновременном действии в сечении момента М и поперечной силы Q коэффициент æ следует определять по формулам:
при tm £ 0,25Rs
æ = æ1; (4.6)
при 0,25 Rs < tm £ Rs
æ = æ1 при 0 ≤ æ ≤ æ1, (4.7)


где æ1 – коэффициент, принимаемый у двутавровых, коробчатых и тавровых сечений – по таблице 4.16, для кольцевых сечений – 1,15, для прямоугольных сплошных и Н-образных – 1,25;
 – среднее касательное напряжение в стенке балки,
 – для коробчатых сечений;
– для двутавровых сечений;
здесь Qu – предельная поперечная сила, определяемая по формуле
Qu = æ2 (4.8)
причем æ2 принимается по формуле (4.27).
Эффективную ширину пояса bef при вычислении Wn следует определять по формуле
bef = Snbi , (4.9)
где n – коэффициент приведения неравномерно распределенных напряжений на ширине участков пояса bi к условным равномерно распределенным напряжениям по всей эффективной ширине пояса bef, принимаемый по таблице 4.17;
bi – ширина участка пояса, заключенная в рассматриваемом сечении между двумя точками с максимальными напряжениями bmax (тогда bi =b) или между такой точкой и краем пояса bi = bk), при этом должны выполняться условия b  0,04l и bk ³ 0,02l (в противном случае n = 1);
l – длина пролета разрезной балки или расстояние между точками нулевых моментов в неразрезной балке.
Таблица 4.17
σmin /σmax Коэффициент n σmin /σmax Коэффициент n
1,0 1 0,25 0,65
0,7 1 0,20 0,60
0,5 0,85 0,10 0,52
0,33 0,72 0 0,43

В таблице обозначено:
smax, smin – максимальное и минимальное напряжения на данном участке пояса шириной bi, 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
 (4.10)
с сечениями других типов – по формуле
 (4.11)
где æх, æу – коэффициенты, определяемые по формулам (4.6) и (4.7) как независимые величины для случаев изгиба относительно осей хи у;
yх, yу – коэффициенты, определяемые:
для двутавровых сечений с двумя осями симметрии – по формулам:
 (4.12, 4.13)
для коробчатых сечений с двумя осями симметрии – по формулам:
 (4.14, 4.15)
где
 (4.16, 4.17)
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
 (4.18)
где М – приведенный изгибающий момент;
y – коэффициент;
æ – коэффициент, определяемый по формулам (4.6) и (4.7).
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
 , (4.19)
где М1 – момент, действующий в проверяемом сечении;
N – продольная сила, действующая в проверяемом сечении со своим знаком ("плюс" – растяжение);
Nе – 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 таблице 4.18 – в случае, если напряжения в меньшем поясе (с площадью Аf,min) от момента и продольной силы одинаковых знаков, и по таблице 4.19 – в случае, если напряжения в меньшем поясе от момента и продольной силы разных знаков;
для элементов сплошного прямоугольного и Н-образного сечений – по формуле
 ; (4.20)
для элементов кольцевого сечения – по формуле
, (4.21)
где .
Для других сечений, а также при других закреплениях концов элементов расчет по прочности следует производить по формуле
 (4.22)
В формулах (4.20) – (4.22) обозначения те же, что и в формуле (4.18).
4.29 Расчет по прочности внецентренно сжатых, сжато-изгибаемых, внецентренно растянутых и растянуто-изгибаемых элементов при изгибе в двух главных плоскостях следует выполнять:
для элементов двутаврового, коробчатого и таврового сечений с одной осью симметрии, а также для элементов сплошного прямоугольного и кольцевого сечений – по формуле
 (4.23)
где  (4.24)
МхМу – приведенные изгибающие моменты по п. 4.28;
y, æх, æу – коэффициенты, принимаемые по п. 4.28 и п. 4.26, причем

для других сечений, а также при других закреплениях концов элементов расчет по прочности следует производить по формуле
 (4.25)
В основных случаях, когда приведенных данных для определения æх и æу недостаточно, расчет на прочность производят по формуле (4.25), принимая æх = æу = 1.
4.30 Значения касательных напряжений t в сечениях стенки изгибаемых элементов при М = Мх = Му = 0 должны удовлетворять условию
 (4.26)
где æ2 = 1,25 – 0,25 tmin,ef / tmax,ef ; (4.27)
tmin,ef, tmax,ef – значения минимального и максимального касательных напряжений в сечении стенки, вычисленные в предположении упругой работы.
При наличии ослабления стенки отверстиями болтовых соединений вместо t в формулу (4.26) следует подставлять значение
, (4.28)
здесь а – шаг болтов; d – диаметр отверстий.
4.31 Для стенок балок, рассчитываемых в пп. 4.26 – 4.29, должно выполняться условие:
, (4.29)
где sх – нормальные (положительные при сжатии) напряжения в проверяемой точке (х, у) срединной плоскости стенки, параллельные оси балки;
sу – такие же напряжения, перпендикулярные оси балки, определяемые согласно приложению Щ;
g¢ – коэффициент, равный 1,15 при sх = 0 и 1,10 при sу ¹ 0;
tху – касательное напряжение в проверяемой точке стенки балки.
4.32 Элементы, воспринимающие усилия разных знаков, после проверки прочности с учетом допущения развития ограниченных пластических формаций (æ > 1) должны быть проверены также по формуле
, (4.30)
где smin, smax – соответственно расчетные максимальные и минимальные (со своими знаками) нормальные напряжения в проверяемой точке, вычисленные в предположении упругой работы материала;
t1, t2 – касательные напряжения в проверяемой точке (с учетом их знаков), вычисленные соответственно от тех же нагрузок, что smin и smax.
При невыполнении указанного условия расчет по прочности следует выполнить на наибольшие усилия для упругой стадии работы.

Таблица 4.18

Af,min
Af,max
Значения коэффициента ψ при ω
0,05 0,2 0,4 0,6 0,8 0,95
при Af,max/Aw
0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0,5 0,53 0,55 0,57 0,63 0,68 0,78 0,77 0,85 0,92 0,89 0,93 0,96 0,96 0,98 0,99 0,99 0,99 0,997
1 0,067 0,09 0,14 0,26 0,36 0,56 0,53 0,70 0,83 0,78 0,87 0,93 0,92 0,95 0,97 0,98 0,99 0,994
В таблице 4.18 обозначено: .

П р и м е ч а н и я
1 Промежуточные значения коэффициента ψ определяются линейной интерполяцией.
2 Силу N следует принимать со знаком «плюс».
Таблица 4.19
Af,min
Af,max
Значения коэффициента ψ при ω
-0,05 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -0,95
При Af,max /Aw
0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2
0 0,9 0,9 0,9 0,6 0,6 0,6 0,2 0,2 0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,6 -0,6 -0,6 -0,9 -0,9 -0,9
0,5 0,42 0,40 0,38 0,17 0,12 0,02 -0,17 -0,25 -0,32 -0,49 -0,53 -0,56 -0,76 -0,78 -0,79 -0,94 -0,94 -0,95
1 -0,07 -0,09 -0,14 -0,27 -0,36 -0,56 -0,53 -0,70 -0,83 -0,78 -0,87 -0,93 -0,92 -0,95 -0,97 -0,98 -0,99 -0,99

П р и м е ч а н и я
1 Обозначения см. в таблице 4.18.
2 Силу N следует принимать со знаком «минус».
3 Промежуточные значения коэффициента ψ определяются линейной интерполяцией.

Расчет на прочность и ползучесть стальных канатов
4.33 Расчет по прочности стальных канатов гибких несущих элементов в вантовых и висячих мостах, а также напрягаемых элементов предварительно напряженных конструкций следует выполнять по формуле
, (4.31)
где Rdh – расчетное сопротивление канатов;
m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15;
m1 – коэффициент условий работы, определяемый по приложению Ц.
Расчетное сопротивление Rdh для канатов и пучков из параллельно уложенных высокопрочных проволок определяется по формуле (4.3), для канатов одинарной свивки и закрытых несущих – по формулам
 или , (4.32)
где [SPun] – значение разрывного усилия каната в целом, указанное в государственном стандарте или технических условиях;
gm = 1,6 согласно п. 4.17;
SPun – сумма разрывных усилий всех проволок в канате;
k – коэффициент агрегатной прочности витого каната, определяемый по таблице 4.20.
Таблица 4.20
Канат Коэффициент k при кратности свивки
6 8 10 12 14 16
Одинарной свивки

Закрытый несущий
0,89

0,87
0,93

0,91
0,96

0,94
0,97

0,95
0,98

0,96
0,99

0,97
4.34 Продольную ползучесть ehl,x стальных оцинкованных витых канатов с металлическим сердечником – одинарной свивки и закрытых несущих, подвергнутых предварительной вытяжке, – следует определять по формуле
, (4.33)
где s – напряжение в канате от усилия, подсчитанного от воздействия нормативных постоянных нагрузок и 1/3 нормативной временной нагрузки;
 – нормативное сопротивление каната;
е – основание натуральных логарифмов.
4.35 Поперечную ползучесть epl,y канатов, указанных в п. 4.34, следует определять по формуле
, (4.34)
Расчеты по устойчивости
4.36 Расчет при плоской форме потери устойчивости сплошностенчатых элементов замкнутого и открытого сечений, подверженных центральному сжатию, сжатию с изгибом и внецентренному сжатию при изгибе в плоскости наибольшей гибкости, следует выполнять по формуле
, (4.35)
где j – коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш в зависимости от гибкости элемента l и приведенного относительного эксцентриситета eef;
m – здесь и в пп. 4.38 – 4.41 – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15.
Гибкость элемента l следует определять по формуле
, (4.36)
где lef – расчетная длина;
i – радиус инерции сечения относительно оси, перпендикулярной плоскости наибольшей гибкости (плоскости изгиба).
Приведенный относительный эксцентриситет eef следует определять по формуле
, (4.37)
где h – коэффициент влияния формы сечения, определяемый по приложению Ш;
erel = e / r – относительный эксцентриситет плоскости изгиба, принимаемый при центральном сжатии равным нулю;
е – действительный эксцентриситет силы N при внецентренном сжатии и расчетный эксцентриситет при сжатии с изгибом,
r – ядровое расстояние.
Расчетный эксцентриситет е в плоскости изгиба при сжатии с изгибом следует определять по формуле
, (4.38)
где N, М – расчетные значения продольной силы и изгибающего момента.
Ядровое расстояние r по направлению эксцентриситета следует определять по формуле
, (4.39)
где Wc – момент сопротивления сечения брутто, вычисляемый для наиболее сжатого волокна.
Расчетные значения продольной силы N и изгибающего момента М в элементе следует принимать для одного и того же сочетания нагрузок из расчета системы по недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.
При этом значения М следует принимать равными:
для элементов постоянного сечения рамных систем – наибольшему моменту в пределах длины элемента;
для элементов с одним защемленным, а другим свободным концом – моменту в заделке, но не менее момента в сечении, отстоящем на треть длины элемента от заделки;
для сжатых поясов ферм, воспринимающих внеузловую нагрузку, – наибольшему моменту в пределах средней трети длины панели пояса, определяемому из расчета пояса как упругой неразрезной балки;
для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими одну ось симметрии, совпадающую с плоскостью изгиба, – моменту, определяемому по формулам таблицы 4.21.
Для сжатых стержней с шарнирно-опертыми концами и сечениями, имеющими две оси симметрии, расчетные значения приведенных относительных эксцентриситетов eef следует определять по приложению 6 СНиП II-23, принимая при этом mef равным eef и mef1 равным eef1, определяемому по формуле
, (4.40)
где М1 – больший из изгибающих моментов, приложенных на шарнирно-опертых концах сжатого стержня указанного типа.
Таблица 4.21
Относительный эксцентриситет, соответствующий Мmax Расчетные значения М при условной гибкости стержня
 < 4  ≥4

erel ≤ 3

3 < erel ≤ 20

В таблице обозначено:
Мmax – наибольший изгибающий момент в пределах длины стержня;
M1 – наибольший изгибающий момент в пределах средней трети длины стержня, но не менее 0,5 Мmax;
erel – относительный эксцентриситет, определяемый по формуле

  условная гибкость, определяемая по формуле  = λaR ,
где aR — коэффициент, принимаемый по таблице Ш.4 приложения Ш.

Примечание – Во всех случаях следует принимать М ³ 0,5 Мmax.

П р и м е ч а н и е – Во всех случаях следует принимать М ≥ 0,5Mmax.
4.37 Расчет при плоской форме потери устойчивости сквозных элементов замкнутого сечения, ветви которых соединены планками или перфорированными листами, при центральном сжатии, сжатии с изгибом и внецентренном сжатии следует выполнять:
элемента в целом в плоскости действия изгибающего момента или предполагаемого (при центральном сжатии) изгиба, перпендикулярной плоскости планок или перфорированных листов, – по формуле (4.35);
элемента в целом в плоскости действия изгибающего момента или предполагаемого (при центральном сжатии) изгиба, параллельной плоскости планок или перфорированных листов, – по формуле (4.35) с определением коэффициента продольного изгиба j по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш в зависимости от приведенной гибкости lef ;
отдельных ветвей – по формуле (4.35) в зависимости от гибкости ветви la.
Гибкость ветви la следует определять по формуле (4.36), принимая за расчетную длину lef расстояние между приваренными планками (в свету) или расстояние между центрами крайних болтов соседних планок, или равное 0,8 длины отверстия в перфорированном листе и за i – радиус инерции сечения ветви относительно собственной оси, перпендикулярной плоскости планок или перфорированных листов.
Приведенную гибкость сквозного элемента lef в плоскости соединительных планок и перфорированных листов следует определять по формуле
, (4.41)
где l – гибкость элемента в плоскости соединительных планок или перфорированных листов, определяемая по формуле (4.36);
la – гибкость ветви.
При подсчете площади сечения, момента инерции и радиуса инерции элемента следует принимать эквивалентную толщину tef, определяя ее:
для перфорированных листов шириной b, длиной l и толщиной t – по формуле
, (4.42)
где А = bl – площадь листа до образования перфораций;
SA1 – суммарная площадь всех перфораций на поверхности листа;
для соединительных планок толщиной t – по формуле
, (4.43)
где Sl1 – сумма длин всех планок элемента (вдоль элемента);
l – длина элемента.
Сквозные элементы из деталей, соединенных вплотную или через прокладки, следует рассчитывать как сплошные, если наибольшие расстояния между болтами, приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов соседних планок не превышают:
для сжатых элементов – 40i;
для растянутых элементов – 80i.
Здесь радиус инерции i уголка или швеллера следует принимать для составных тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, для крестовых сечений – минимальный. При этом в пределах длины сжатого элемента должно быть не менее двух прокладок.
4.38 Расчет при изгибно-крутильной форме потери устойчивости сплошностенчатых элементов открытого сечения с моментами инерции IxIy, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле
, (4.44)
где jc – коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш при eef = 0 и
 (4.45)
4.39 Расчет на изгибно-крутильную устойчивость сплошностенчатых элементов замкнутого и открытого сечений с моментами инерции Ix >Iy, подверженных сжатию с изгибом и внецентренному сжатию в плоскости наименьшей гибкости, совпадающей с плоскостью симметрии и осью у, следует выполнять по формуле
, (4.46)
где е – действительный эксцентриситет силы N при внецентренном сжатии и расчетный эксцентриситет е = М/N при сжатии с изгибом;
Wc – момент сопротивления сечения брутто, вычисляемый для наиболее сжатого волокна;
jc – коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш при eef = 0 и
 (4.47)
4.40 Расчет при изгибно-крутильной форме потери устойчивости сплошностенчатых элементов замкнутого и открытого сечений, подверженных сжатию с изгибом и внецентренному сжатию в двух плоскостях, следует выполнять по формуле
, (4.48)
где еyеx – действительные эксцентриситеты по направлению осей у и х при внецентренном сжатии и расчетные эксцентриситеты при сжатии с изгибом;
уcхc – координаты наиболее сжатой точки сечения от совместного действия МxМy и N;
jc – коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш при eef = 0 и
 (4.49)
Кроме того, должен быть выполнен расчет по формуле (4.35) в предположении плоской формы потери устойчивости в плоскости оси у с эксцентриситетом ey (при еx = 0) и в плоскости оси х с эксцентриситетом еx (при еy = 0).
4.41 Расчет при изгибно-крутильной форме потери устойчивости сплошностенчатых балок, изгибаемых в одной плоскости, следует выполнять по формуле
, (4.50)
где М – наибольший расчетный изгибающий момент в пределах расчетной длины lef сжатого пояса балки;
Wc – момент сопротивления сечения балки для крайнего волокна сжатого пояса;
e – коэффициент, определяемый по формулам:
e = 1 + (æ – 1)(1 – ly / 85) при ly < 85; (4.51)
e = 1,0 при ly ³ 85; (4.52)
здесь æ – коэффициент, определяемый по формулам (4.6) и (4.7);
jb – коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш при eef = 0 и гибкости из плоскости стенки
. (4.53)
4.42 Расчет при изгибно-крутильной форме потери устойчивости сплошностенчатых балок, изгибаемых в двух плоскостях, следует выполнять по формуле (4.50), при этом коэффициент jb следует принимать по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш при eef = herel.
Здесь h – коэффициент, принимаемый по приложению Ш;
erel – относительный эксцентриситет, определяемый по формуле
, (4.54)
где sfh – наибольшее напряжение в точке на боковой кромке сжатого пояса от изгибающего момента в горизонтальной плоскости в сечении, находящемся в пределах средней трети незакрепленной длины сжатого пояса балки;
sfn – напряжение в сжатом поясе балки от вертикальной нагрузки в том же сечении.
4.43 Проверка общей устойчивости разрезной балки и сжатой зоны пояса неразрезной балки не выполняется в случае, если сжатый пояс объединен с железобетонной или стальной плитой.
Расчет по устойчивости полок и стенок элементов,
не подкрепленных ребрами жесткости
4.44 Расчет по устойчивости полок и стенок прокатных и составных сварных центрально- и внецентренно сжатых, а также сжато-изгибаемых и изгибаемых элементов постоянного поперечного сечения, не подкрепленных ребрами жесткости (рисунок 4.1), следует выполнять по теории призматических складчатых оболочек.

Рисунок 4.1 Схемы расчетных сечений элементов, не подкрепленных ребрами
жесткости
4.45 Устойчивость полок и стенок элементов, не подкрепленных ребрами жесткости, при среднем касательном напряжении, не превышающем 0,2sх, допускается обеспечивать назначением отношения высоты стенки (hhw) или ширины полки (bpbh) к толщине (t, tw, tp, th) не более 0,951 (здесь a – коэффициент, sх,cr,ef – приведенное критическое напряжение).
Коэффициент a следует определять:
для пластинок шириной bhh, опертых по одной стороне (рисунок 4.1, б – е), – по формуле
; (4.55)
для пластинок шириной hwbf, опертых по двум сторонам (рисунок 4.1, а, б, г), – по формуле
; (4.56)
В формулах (4.55) и (4.56):
 – коэффициент защемления пластинки, определяемый по формулам таблицы 4.22;
x – коэффициент, определяемый (для сечений брутто) по формуле
, (4.57)
где  – максимальное и минимальное продольные нормальные напряжения по продольным границам пластинки, положительные при сжатии, определяемые по формулам (4.4) – (4.25) при невыгодном для устойчивости пластинки загружении, при этом коэффициенты æ, æх, æу, y, yх, yу следует принимать равными 1,0.
Таблица 4.22
Тип сечения элемента Коэффициент защемления пластинки J
стенка полка – для углового сечения при bh /h
1 0,667 0,5
Коробчатое (рисунок 4.1,а)
Двутавровое (рисунок 4.1,б)
Тавровое (рисунок 4.1,в)
Швеллерное (рисунок 4.1,г) J7 = 2J3 J8 = 0,5J4
Угловое для полки высотой h (рисунок 4.1,д) J9 = ¥ J9 = 10 J9 = 5,2
Крестовое (рисунок 4.1,е) J10 = ¥ J10 = ¥

В таблице обозначено:


П р и м е ч а н и я
1 При отрицательном значении знаменателя в формулах таблицы 4.22, а также при равенстве его нулю следует принимать J = ¥.
2 Для углового сечения с отношением bh /h, не указанным в таблице 4.22, значение J9 следует определять по интерполяции, при этом для bh/h = 1 значение J9 следует принимать равным 100.
Приведенное критическое напряжение sх,cr,ef для пластинки следует определять по формулам таблицы 4.23 в зависимости от критических напряжений sх,cr,ef за которые следует принимать действующие напряжения sх / m (здесь m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15).
Таблица 4.23
Класс
прочности
стали
Значения sx,cr ,
МПа
Формулы для определения sx,cr,ef или его значения, МПа
С235 До 176 1,111 sx,cr
Свыше 176 до 205
Свыше 205 385
С325–С345 До 186 1,111 sx,cr
Свыше 186 до 284
Свыше 284 524
С390 До 206 1,111 sx,cr
Свыше 206 до 343
Свыше 343 591
Расчет по устойчивости полок и стенок элементов, подкрепленных ребрами жесткости
4.46 Расчет по устойчивости полок и стенок элементов, подкрепленных ребрами жесткости, следует выполнять по теории призматических складчатых оболочек, укрепленных поперечными диафрагмами.
Допускается выполнять расчет по устойчивости пластинок, полок и стенок указанных элементов согласно приложению Щ.
4.47 Устойчивость пластинок ортотропных плит допускается обеспечивать назначением отношения их толщины к ширине в соответствии с п. 4.45, при этом:
для полосовых продольных ребер коэффициент a следует определять по формуле (4.55) при коэффициенте защемления s и свесе полки тавра bh (рисунок 4.2, а), равном 0,5hw при x2th ³ hw или x1th при x2th < hw ;
для участка листа ортотропной плиты между соседними продольными полосовыми ребрами коэффициент a следует определять по формуле (4.56) при коэффициенте защемления q7, высоте стенки hw, равной расстоянию между продольными ребрами, и свесе полки bh, равном высоте продольного ребра (рисунок 4.2, б), но не более z1th; здесь z1 и z2 – коэффициенты, определяемые по п. 4.55.

Рисунок 4.2 Схемы расчетных сечений пластинок ортотропных плит
Расчетные длины
4.48 Расчетные длины lef элементов главных ферм, за исключением элементов перекрестной решетки, следует принимать по таблице 4.24.
Таблица 4.24
Направление продольного изгиба Расчетная длина lef
поясов опорных раскосов и опорных стоек1) прочих элементов решетки
1 В плоскости фермы l l 0,8l
2 В направлении, перпендикулярном плоскости фермы (из плоскости фермы) l1 l1 l1

В таблице обозначено:
l – геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов) в плоскости фермы;
l1 – расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы.

1) Расчетную длину опорных раскосов и опорных стоек у промежуточных опор неразрезных пролетных строений принимают как для прочих элементов решетки.
4.49 Расчетную длину lef элемента, по длине которого действуют разные сжимающие усилия N1 и N2 (причем N1 > N2), из плоскости фермы (с треугольной решеткой со шпренгелем или полураскосной и т.п.) следует вычислять по формуле
, (4.58)
где l1 – расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы.
Расчет по устойчивости в этом случае следует выполнять на усилие N1.
Применение формулы (4.58) допускается при растягивающей силе N2, в этом случае значение N2 следует принимать со знаком "минус", а lef³ 0,5 l1.
4.50 Расчетные длины lef элементов перекрестной решетки главной фермы следует принимать:
в плоскости фермы – равными 0,8 l, где l – расстояние от центра узла фермы до точки их пересечения;
из плоскости фермы:
для сжатых элементов – по таблице 4.25;
для растянутых элементов – равными полной геометрической длине элемента (lef = l1, где l1 см. таблицу 4.24).
Таблица 4.25
Конструкция узла пересечения элементов решетки Расчетная длина lef из плоскости фермы при поддерживающем элементе  
растянутом неработающем сжатом  
Оба элемента не прерываются l 0,7 l1 l1  
Поддерживающий элемент прерывается и перекрывается фасонкой:
рассматриваемый элемент не прерывается
рассматриваемый элемент прерывается и перекрывается фасонкой


0,7 l1

0,7 l1


l1



1,4 l1

 
 
 
 
 
4.51 При проверке общей устойчивости балки расчетную длину сжатого пояса следует принимать равной:
расстоянию между узлами фермы продольных связей – при наличии продольных связей в зоне верхних и нижних поясов и поперечных связей в опорных сечениях;
расстоянию между фермами поперечных связей – при наличии продольных связей только в зоне растянутых поясов, при этом фермы поперечных связей должны быть центрированы с узлами продольных связей, а гибкость поясов указанных ферм не должна превышать 100;
пролету балки – при отсутствии в пролете продольных и поперечных связей;
расстоянию от конца консоли до ближайшей плоскости поперечных связей за опорным сечением консоли – при монтаже пролетного строения внавес или продольной надвижкой.
4.52 Расчетную длину lef сжатого пояса главной балки или фермы "открытого" пролетного строения, не имеющего продольных связей по этому поясу, следует определять, как правило, из расчета по устойчивости стержня на упругих опорах, сжатого переменной по длине продольной силой.
Допускается определять указанную расчетную длину по формуле
, (4.59)
где l – длина пояса, равная расчетному пролету для балок и ферм с параллельными поясами, полной длине пояса для балок с криволинейным верхним поясом и ферм с полигональным верхним поясом;
m – коэффициент расчетной длины.
Коэффициент расчетной длины m для поясов балок и ферм с параллельными поясами, а также для фермы с полигональным или балки с криволинейным верхним поясом следует определять по таблице 4.26, при этом наибольшее перемещение d следует принимать для рамы, расположенной посредине пролета.
Таблица 4.26
x Коэффициент μ x Коэффициент μ
0 0,696 150 0,268
5 0,524 200 0,246
10 0,443 300 0,225
15 0,396 500 0,204
30 0,353 1000 0,174
60 0,321 Св. 1000
100 0,290
В таблице обозначено:
,
где d – расстояние между рамами, закрепляющими пояс от поперечных горизонтальных перемещений;
δ – наибольшее горизонтальное перемещение узла-рамы (исключая опорные рамы) от силы F = 1;
Im – среднее (по длине пролета) значение момента инерции сжатого пояса балки (фермы) относительно вертикальной оси.

П р и м е ч а н и я
1 Если полученная по данным таблицы 4.26 расчетная длина lef < 1,3d, то ее определяют из расчета по устойчивости стержня на упругих опорах.
2 Для промежуточных значений ξ коэффициент μ определяют по линейной интерполяции.
4.53 Расчет арок по устойчивости выполняется на компьютере с учетом совместной работы арок и элементов проезжей части и поддерживающих ее элементов.
При проверке общей устойчивости арки сплошного постоянного сечения допускается определять расчетную длину lef в ее плоскости по формуле
 (4.60)
где l – длина пролета арки;
a = f / l – коэффициент (здесь f – стрела подъема арки);
z – коэффициент, принимаемый по таблице 4.27.
Значение z для двухшарнирной арки переменного сечения при изменении ее момента инерции в пределах ± 10 % среднего его значения по длине пролета допускается определять по поз. 4 таблицы 4.27, принимая при этом EIbog в четверти пролета.
Во всех случаях расчетная длина lef арки в ее плоскости должна быть не менее расстояния между узлами прикрепления стоек или подвесок.
Таблица 4.27
Тип арки Коэффициент ζ
1. Двухшарнирная, с ездой понизу с гибкой затяжкой*, соединенной с аркой подвесками ζ = 2ζ1
2. Бесшарнирная ζ = 2ζ1 + α ζ2
3. Трехшарнирная Меньшее из ζ = ζ1 и ζ = ζ2
4. Двухшарнирная с неразрезной балкой жесткости, соединенной с аркой стойками ζ = ζ1 + (0,95+0,7 α2)βζ2
В таблице обозначено:
ζ1, ζ2 – коэффициенты, принимаемые по таблице 4.28;
α – см. формулу (4.60);
;
здесь Ibal и Ibog – моменты инерции сечений соответственно балки жесткости и арки.

* При отношении жесткостей затяжки и арки, большем 0,8, расчетная длина арки определяется как для двухшарнирной арки с неразрезной балкой жесткости, соединенной с аркой стойками.
Таблица 4.28
α Коэффициенты α Коэффициенты
ζ1 ζ2 ζ1 ζ2
0,1 28,5 22,5 0,5 36,8 44,0
0,2 45,4 39,6 0,6 30,5
0,3 46,5 47,3 0,8 20,0
0,4 43,9 49,2 1,0 14,1
П р и м е ч а н и е – Для промежуточных значений α коэффициенты ζ1 и ζ2, определяют по линейной интерполяции.
4.54 Расчетную длину lef элементов продольных и поперечных связей с любой решеткой, кроме крестовой, следует принимать равной:
в плоскости связей – расстоянию l2 между центрами прикреплений элементов связей к главным фермам или балкам, а также балкам проезжей части;
из плоскости связей – расстоянию l3 между точками пересечения оси элемента связей с осями крайних рядов болтов прикрепления фасонок связей к главным фермам или балкам, а также балкам проезжей части.
Расчетную длину lef перекрещивающихся элементов связей следует принимать:
в плоскости связей – равной расстоянию от центра прикрепления элемента связей к главной ферме или балке, а также балке проезжей части, – до точки пересечения осей связей;
из плоскости связей: для растянутых элементов – равной l3; для сжатых элементов – по таблице 4.25, принимая при этом за l расстояние от точки пересечения оси элемента связей с осью крайнего ряда болтов прикрепления фасонок связей до точки пересечения осей элементов связей, за l1 – расстояние l3 .
Для элементов связей с любой решеткой, кроме крестовой, из одиночных уголков расчетную длину lef следует принимать равной расстоянию l между крайними болтами прикреплений их концов. При крестовой решетке связей lef = 0,6l. Радиус инерции сечений следует принимать минимальный (i = min).
4.55 В сплошностенчатых балках расчетную длину lef опорных стоек, состоящих из одного или нескольких опорных ребер жесткости и примыкающих к ним участков стенки, следует определять по формуле
, (4.61)
где m – коэффициент расчетной длины;
lc – длина опорной стойки балки, равная расстоянию от верха домкратной балки до верхнего пояса или до ближайшего узла поперечных связей.
Коэффициент расчетной длины m опорной стойки следует определять по формуле
, (4.62)
здесь  ,
где Ic – момент инерции сечения опорной стойки относительно оси, совпадающей с плоскостью стенки;
Ir , lr – соответственно момент инерции сечения и длина распорки поперечных связей; в "открытых" пролетных строениях в формуле (4.62) следует принимать n = 0.
При определении площади, момента инерции и радиуса инерции опорной стойки с одним ребром жесткости в состав ее сечения следует включать, кроме опорного ребра жесткости, примыкающие к нему участки стенки шириной b1 = z1t (здесь t – толщина сечения, z1 – коэффициент, принимаемый по таблице 4.29).
Таблица 4.29 Таблица 4.30
Класс прочности стали Значение
коэффициента ζ1
  Класс прочности стали Значение
коэффициента ζ2
С235 14   С235 44
С325–С345 12   С325–С345 38
С390 11,5   С390 36
При определении площади, момента инерции и радиуса инерции опорной стойки с несколькими ребрами жесткости при расстояниях между ними b2 = z2t (здесь z2 – коэффициент, принимаемый по таблице 4.30) в состав ее сечения следует включать все указанные ребра жесткости, участки стенки между ними, а также примыкающие с внешней стороны к крайним ребрам жесткости участки стенки шириной b1= z1t, где z1 следует принимать по таблице 4.29.
Предельная гибкость стержневых элементов
4.56. Гибкость стержневых элементов не должна превышать значений, приведенных в таблице 4.31.
Таблица 4.31
Элементы конструкций Предельная гибкость стержневьх элементов мостов
железнодорож-ных и пешеходных автодорожных и городских
Сжатые и сжато-растянутые элементы главных ферм; стойки опор; растянутые элементы поясов главных ферм 100 120
Растянутые элементы главных ферм, кроме поясов; элементы, служащие для уменьшения расчетной длины lef 150 150
Сжатые элементы продольных связей главных ферм и продольных балок, а также тормозных связей 130 150
То же, растянутые 130 180
Элементы поперечных связей:
на опоре
в пролете

130
150

150
150
Пояса ферм поперечных связей, в уровне которых отсутствуют продольные связи, или плита, объединенная с поясами главных балок для совместной работы 100 100
Ветви составного сжатого или сжато-растянутого элемента
То же, растянутого
40
50
40
50
Расчет на выносливость элементов стальных конструкций и их соединений
4.57 Расчет на выносливость элементов стальных конструкций и их соединений (кроме канатов) следует выполнять по формулам:
, (4.63)
, (4.64)
где smax,ef – абсолютное наибольшее нормальное напряжение (растягивающее – положительное);
tmax,ef – абсолютное наибольшее скалывающее напряжение при расчете угловых швов на срез (его направление принимается за положительное);
gw – коэффициент;
m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15.
Напряжения smax,ef и tmax,ef следует определять соответственно по формулам таблицы 4.32 и формулам (4.85) – (4.96) от нагрузок, указанных в пп. 2.1 – 2.3.
Коэффициент gw следует определять по формуле
, (4.65)
де z – коэффициент, равный 1,0 для железнодорожных и пешеходных и 0,7 – для автодорожных и городских мостов;
q – коэффициент, зависящий от длины загружения l линии влияния при определении smax;
a, d – коэффициенты, учитывающие марку стали и нестационарность режима нагруженности;
b – эффективный коэффициент концентрации напряжений, принимаемый по таблице Э.1 приложения Э;
r – коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений.
Коэффициент r следует определять по формулам:
, (4.66)
, (4.67)
где smax, smin, tmax, tmin – наименьшие и наибольшие по абсолютной величине значения напряжений со своими знаками, определяемые в том же сечении, по тем же формулам, что и smax,ef и tmax,ef ; при этом следует принимать æ3 = 1,0.
Таблица 4.32
Напряженное состояние Формулы для определения σmax, ef
Растяжение или сжатие
Изгиб в одной из главных плоскостей
Растяжение или сжатие с изгибом в одной из главных плоскостей
Изгиб в двух главных плоскостях
Растяжение или сжатие с изгибом в двух главных плоскостях
В таблице обозначено:
М, Мx, Мy – приведенные изгибающие моменты в рассматриваемом сечении, определяемые согласно п. 4.28;
æ3 – коэффициент, принимаемый равным 1,05.

П р и м е ч а н и е – При расчете элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах в формулы таблицы 4.32 подставляются характеристики сечения брутто.
В формуле (4.65) верхние знаки в скобках следует принимать при расчете по формуле (4.63), если smax > 0, и всегда – при расчете по формуле (4.64).
Коэффициенты a и d следует принимать по таблице 4.33.
Таблица 4.33
Классы прочности стали Значения коэффициентов
α δ
С235 0,64 0,20
С325–С345 0,72 0,24
С390 0,81 0,20
При вычислении коэффициентов gw для сварных швов принимаются те же значения коэффициентов a и d, что и для металла элемента.
Коэффициент  следует принимать равным:
 (4.68)
где значения n и x следует принимать по таблице 4.34.
4.58 Расчет канатов на выносливость следует выполнять по формуле
, (4.69)
где m1 – коэффициент условий работы каната при расчете на выносливость, равный:
для гибких несущих элементов вантовых и висячих мостов без индивидуального регулирования усилий в канатах – 0,83;
для напрягаемых элементов предварительно напряженных конструкций и гибких несущих элементов вантовых и висячих мостов при индивидуальном регулировании усилий в канатах, в том числе по величине стрелы прогиба при монтаже канатов, – 1,0;
Rdh – расчетное сопротивление канатов, определяемое по п. 4.33;
gws – коэффициент, учитывающий переменность напряжений и определяемый по формуле
, (4.70)
где z, , r –- коэффициенты, принимаемые согласно п. 4.57;
bs – эффективный коэффициент концентрации напряжений, значения которого принимаются по таблице Э.2 приложения Э;
m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15.
Особенности расчета несущих элементов и соединений
ЭЛЕМЕНТЫ ГЛАВНЫХ ФЕРМ
4.59 В расчетах элементов и соединений решетчатых главных ферм по прочности при отношении высоты сечения к длине элемента свыше 1/15 следует учитывать изгибающие моменты от жесткости узлов. Это требование относится и к расчетам на выносливость элементов решетчатых главных ферм с узловыми соединениями на высокопрочных болтах; при сварных узловых соединениях расчет на выносливость следует выполнять с учетом изгибающих моментов от жесткости узлов независимо от величины отношения высоты сечения к длине элементов.
Расчет по прочности решетчатых главных ферм, имеющих в уровне проезда пояс, работающий на совместное действие осевых усилий и изгиба от внеузлового приложения нагрузки, следует выполнять с учетом жесткости узлов указанного пояса независимо от отношения высоты сечения к длине панели. Учет жесткости остальных узлов следует выполнять, как указано выше.
Во всех указанных случаях в расчетах по прочности изгибающие моменты от жесткости узлов следует уменьшать на 20 %.
Изгибающие моменты от примыкания связей или горизонтальных диафрагм с эксцентриситетом и от неполной (с учетом п. 4.22) центровки элементов ферм следует учитывать полностью. Это требование распространяется и на учет изгибающих моментов, возникающих в горизонтальных и наклонных элементах решетчатых главных ферм и связей от их собственного веса. При этом допускается принимать эти изгибающие моменты распределенными по параболе с ординатами посредине длины элемента и на концах его, равными 0,6 момента для свободно опертого элемента.
4.60 В расчетах по устойчивости элементов решетчатых главных ферм изгибающие моменты от жесткости узлов, воздействий связей и поперечных балок допускается не учитывать.
Элементы решетчатых ферм, имеющие замкнутое коробчатое сечение с отношением размеров сторон не более двух, допускается рассчитывать на устойчивость по плоским изгибным формам относительно горизонтальной и вертикальной осей сечения.
4.61 Стойки, распорки, стяжки, связи и другие элементы пролетного строения, используемые для уменьшения свободной длины сжатых элементов, следует рассчитывать на сжатие и растяжение силой, равной 3 % продольного усилия в сжатом элементе.
4.62 В арочных мостах с передачей распора на опоры продольные связи между арками следует рассчитывать как элементы балочной фермы, защемленной по концам.
В разрезных балочных пролетных строениях ветровая ферма, образованная поясами главных ферм и продольными связями, принимается разрезной балочной, подвижно-опертой в своей плоскости на порталы или опорные части. В арках и при полигональном очертании поясов ферм допускается определение усилий в поясах ветровой фермы как для плоской фермы с делением полученных результатов на косинус угла наклона данного элемента к горизонтали.
В неразрезных балочных пролетных строениях с ездой понизу ветровые фермы, образованные поясами главных ферм и продольными связями, следует рассчитывать как неразрезные балочные, считая верхнюю подвижно-опертой на упругие опоры – порталы на концевых опорах и на каждой промежуточной опоре главных ферм, а нижнюю – опертой на жесткие опоры – опорные части.
4.63 Элементы главных ферм и связей на изгиб от воздействия ветра допускается не рассчитывать.
Опорные порталы следует рассчитывать на воздействие реакций соответствующей ветровой фермы, при этом в нижних поясах балочных пролетных строений следует учитывать горизонтальные составляющие продольных усилий в ногах наклонных опорных порталов.
4.64 Пояса главных ферм и элементы решетки, примыкающие к опорному узлу, следует рассчитывать на осевую силу и изгибающий момент от передаваемых с эксцентриситетом на неподвижную опорную часть продольных сил торможения или тяги, а также на изгибающий момент от эксцентриситета реакции однокатковой опорной части относительно центра опорного узла.
Распределение изгибающих моментов между элементами опорного узла следует принимать согласно п. 4.22.
4.65 Поперечные подкрепления, образуемые в пролетных строениях коробчатого и П-образного сечений решетчатыми или сплошностенчатыми диафрагмами, а также поперечными ребрами и листами ортотропных плит и стенок балок, должны быть проверены на прочность, устойчивость и выносливость на усилия, определяемые, как правило, пространственным расчетом пролетных строений.
Допускается рассчитывать поперечные подкрепления как рамы или балки, конфигурация которых соответствует поперечнику пролетного строения, а в состав сечения кроме поперечных ребер или диафрагм – решетчатых или сплошностенчатых – входит лист общей шириной, равной 0,2 расстояния между соседними стенками главных балок, но не более расстояния между поперечными подкреплениями.
Поперечные подкрепления в опорных сечениях имеют жесткие опоры в месте расположения опорных частей. Эти подкрепления следует рассчитывать на опорные реакции, местную вертикальную нагрузку и распределенные по контуру поперечного сечения в листах стенок и ортотропных плит касательные напряжения от изгиба и кручения примыкающих к данной опоре пролетов.
Поперечные подкрепления, расположенные в пролете, в том числе в местах приложения сосредоточенных сил (например, усилий от вант), следует рассчитывать с учетом всех внешних сил и касательных напряжений в листах стенок и ортотропных плит от изгиба и кручения.
4.66 В расчетах на прочность и выносливость прямолинейных железнодорожных пролетных строений, расположенных на кривых участках пути радиусом менее 1000 м, следует учитывать усилия, возникающие при кручении пролетного строения как пространственной конструкции.
4.67 При многостадийном возведении конструкции прочность сечений на промежуточных стадиях монтажа следует проверять по формулам (4.4) – (4.25), принимая при этом коэффициенты æ, æх, æу, y, yх, yу равными 1,0.
4.68 Продольные деформации вант пролетных строений вантовых систем следует определять, принимая приведенный модуль упругости, вычисляемый по формуле
, (4.71)
где Е – модуль упругости каната, принимаемый по таблицам 4.13 и 4.14;
r – плотность материала каната;
g – ускорение силы тяжести;
l – горизонтальная проекция ванты;
А – площадь поперечного сечения каната;
S1S2 – соответственно начальное и конечное значения усилия в ванте – до и после приложения нагрузки, на которую выполняется расчет.
Усилия в вантах следует определять последовательными приближениями.
4.69 Пилоны вантовых и висячих мостов должны быть проверены по прочности и устойчивости на основе деформационных расчетов.
Гибкость пилона при проверке общей устойчивости следует определять с учетом переменной жесткости, условий его закрепления и нагружения на фундаментах и в узлах примыкания ригелей, кабелей и вант.
Для пилонов вантово-балочных мостов следует учитывать следящий эффект от усилий в вантах.
4.70 Конструкции с предварительным напряжением или регулированием должны быть проверены расчетом по прочности и устойчивости на всех этапах выполнения предварительного напряжения или регулирования. При этом следует принимать коэффициенты условий работы по п. 4.19, коэффициенты надежности по нагрузке (более или менее 1,0) – согласно указаниям раздела 2 и вычисленные для каждого этапа напряжения суммировать. При расчетах следует учитывать в соответствии с приложением У потери напряжений от релаксации, трения и податливости анкеров напрягаемых элементов.
ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ
4.71 Продольные балки проезжей части пролетных строений, не имеющих разрывов продольных балок (специальных узлов с продольно-подвижным опиранием их примыкающих один к другому концов), следует рассчитывать по прочности, по упругой стадии работы с учетом дополнительных усилий от их совместной работы с поясами главных ферм, при этом уменьшение усилий в поясах главных ферм допускается учитывать только при включении проезжей части в совместную работу с ними специальными горизонтальными диафрагмами.
4.72 При включении проезжей части в совместную работу с решетчатыми главными фермами в расчетах всех болтосварных пролетных строений независимо от порядка их монтажа уменьшение усилий в поясах главных ферм следует учитывать только по отношению к воздействию временной вертикальной нагрузки.
Учет деформации поясов при определении усилий в проезжей части следует выполнять:
от всех нагрузок – при включении проезжей части в совместную работу с главными фермами одновременно с их монтажом;
только от временной вертикальной нагрузки – при включении проезжей части в совместную работу с главными фермами после передачи постоянной нагрузки на главные фермы.
4.73 Усилия в элементах проезжей части от совместной работы с главными фермами следует определять в предположении, что в горизонтальной плоскости имеют место следующие закрепления: продольные балки к поперечным прикреплены шарнирно; пояс поперечной балки, расположенный в уровне связей, прикреплен к поясам главных ферм жестко, а другой ее пояс - шарнирно.
Расчет по прочности сечений поперечных балок с учетом изгибающих моментов Му в горизонтальной плоскости, возникающих от совместной работы элементов проезжей части с поясами главных ферм, следует выполнять по формулам (4.10) – (4.17), принимая Мууменьшенными на 20 %.
В расчетах по прочности элементов проезжей части с плитным безбалластным полотном необходимо учитывать усилия в них от включения плит в совместную работу с продольными балками.
4.74 Усилия в продольных балках с накладками ("рыбками") по верхнему поясу или по обоим поясам в сопряжении с поперечными балками следует определять с учетом неразрезности балок и упругой податливости опор. Распределение осевого усилия и изгибающего момента между прикреплениями поясов и стенки продольной балки следует осуществлять с учетом их податливости.
4.75 Продольные балки решетчатых пролетных строений с проезжей частью, не включенной в совместную работу с главными фермами, допускается, независимо от конструктивного оформления прикрепления их поясов в месте примыкания к поперечным балкам, рассчитывать по прочности как разрезные. При этом детали прикрепления поясов и стенки балок к поперечным балкам следует рассчитывать на 0,6 момента в середине пролета разрезной балки с распределением его согласно п. 4.74. При расчете указанных продольных балок на выносливость изгибающие моменты следует определять по линиям влияния неразрезной балки на упругоподатливых опорах.
4.76 Поперечные балки решетчатых пролетных строений следует рассчитывать как элементы рам, образованных поперечной балкой и примыкающими к узловым фасонкам элементами главных ферм.
Опорные сечения поперечных балок, подвесок, стоек (а при отсутствии подвесок или стоек – и раскосов главных ферм) следует проверять на изгибающие моменты, возникающие в элементах рам, образованных указанными элементами, вследствие изгиба поперечных балок под воздействием вертикальных нагрузок.
Изгибающие моменты в элементах замкнутых поперечных рам для однопутных пролетных строений железнодорожных мостов допускается определять по формулам:
опорный изгибающий момент в поперечной балке
, (4.72)
изгибающий момент в подвеске или стойке:
у края прикрепления поперечной балки
, (4.73)
в уровне центра ближайшего к поперечной балке узла поперечных связей, а при их отсутствии – центра противоположного пояса главной фермы
Мcl = – 0,5 Мc. (4.74)
В формулах (4.72) и (4.73):
F – опорная реакция поперечной балки;
а – расстояние между осью сечения пояса главной фермы и осью сечения продольной балки;
В – расстояние между осями поясов главных ферм;
lm – длина панели главной фермы (расстояние между поперечными балками);
Н – расчетная длина подвески или стойки из плоскости фермы;
Ibal – момент инерции сечения брутто поперечной балки в середине ее длины;
Ic – момент инерции сечения брутто подвески или стойки относительно оси, параллельной плоскости главной фермы;
It – момент инерции чистого кручения пояса фермы, примыкающего к поперечной балке.
4.77 В открытых пролетных строениях с ездой понизу поперечные рамы следует рассчитывать на условные горизонтальные силы, приложенные на уровне центра тяжести сечения пояса и равные 2 % продольного усилия в сжатом поясе балки или фермы.
4.78 Усилия в элементах проезжей части со стальными ортотропными плитами автодорожных, городских, совмещенных и пешеходных мостов следует определять, применяя пространственные расчетные схемы с дискретным расположением поперечных ребер и учитывая совместную работу плит с главными фермами (балками).
Расчет элементов ортотропной плиты по прочности и устойчивости следует выполнять по приложению Ю, на выносливость – по специальной методике.
ЭЛЕМЕНТЫ СВЯЗЕЙ
4.79 Усилия в элементах продольных связей с крестовой, ромбической и треугольной решетками от деформации поясов главных ферм или балок следует определять от вертикальной нагрузки, которая воздействует после включения их в работу.
Усилия в элементах продольных связей, не соединенных с продольными балками или соединенных при наличии разрывов в них (п. 4.71), допускается определять по формулам:
в раскосе крестовой решетки, когда распоркой связей является поперечная изгибаемая балка,
, (4.75)
в других раскосах крестовой решетки
, (4.76)
в раскосе ромбической решетки
, (4.77)
в раскосе треугольной решетки
, (4.78)
в распорке связей с любой решеткой
. (4.79)
В формулах (4.75) – (4.79):
NdNc – усилия соответственно в раскосе и распорке связей;
Nd,linNd,rec – усилия в раскосе соответственно с левой и правой сторон от распорки;
sf – нормальное напряжение в поясе главной фермы;
smf – средние (вычисленные с учетом неравномерности распределения изгибающих моментов по длине балки) напряжения в нижнем поясе поперечной балки;
AdAc – площадь сечения соответственно раскоса и распорки связей; в случае, когда распоркой является поперечная изгибаемая балка, в формулах (4.75) – (4.78) следует принимать Ас = ¥;
I – момент инерции пояса главной фермы относительно вертикальной оси;
a – угол между раскосом связей и поясом главной фермы.
В формулах (4.75) – (4.78) при определении усилий в элементах связей балок со сплошной стенкой вместо sf следует принимать напряжение sw в стенке главной балки, вычисленное по площади брутто на уровне расположения плоскостей связей. В формуле (4.75) вместо smf следует принимать среднее напряжение smw в стенке поперечной балки на уровне расположения плоскости связей, вычисленное так же, как и smf.
Усилия в элементах продольных связей с полураскосной решеткой от вертикальной нагрузки допускается не учитывать.
4.80 Уменьшение усилий в поясах главных ферм за счет включения продольных связей в совместную работу в цельносварных пролетных строениях следует учитывать от всей нагрузки, действующей после постановки и закрепления продольных связей, а в болтосварных пролетных строениях – только от временной вертикальной нагрузки.
4.81 Расчет на прочность и выносливость поясов главных ферм с ромбической и треугольной решетками связей, а также крестовой с распорками разной жесткости, следует выполнять с учетом возникающих в поясах изгибающих моментов от деформации элементов связей и от деформации поперечных балок проезжей части независимо от вида связей.
Изгибающие моменты в поясе, действующие в плоскости связей с треугольной и ромбической решетками, следует определять по формуле
, (4.80)
где Nc – усилие в распорке связей;
lm – расстояние между центрами узлов прикрепления элементов к поясу.
РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ
4.82 Сварные, фрикционные на цилиндрических высокопрочных болтах, болтовые на конических высокопрочных болтах, комбинированные болто-фрикционно-сварные, фланцевые на высокопрочных цилиндрических и конических болтах, а также шарнирные соединения в стальных мостовых конструкциях необходимо рассчитывать на передачу всех усилий, действующих в элементах конструкций, с учетом ослабления сечений отверстиями.
При неравномерном распределении усилий и возможной перегрузке отдельных зон и деталей прикреплений следует вводить коэффициенты условий работы, указанные в таблицах 4.15 и 4.36.
При расчете прикрепления элемента к узлу с одиночной фасонкой допускается не учитывать изгибающие моменты в плоскости, перпендикулярной плоскости фасонки.
Распределение продольного усилия, проходящего через центр тяжести соединения, следует принимать равномерным между болтами или сварными швами прикрепления.
При реконструкции и усилении клепаных пролетных строений расчеты заклепочных соединений надлежит выполнять по указаниям СН 200-62. Дефектные заклепки следует заменять на высокопрочные болты М22 с усилием натяжения не более 177 кН.
4.83 Расчетную высоту сечения сварных швов следует принимать:
для стыковых швов:
деталей, свариваемых с полным проплавлением, – tw = tmin;
деталей, свариваемых с неполным проплавлением, – tw = tw,min;
для угловых швов:
по металлу шва – tf = bfkf;
по металлу границы сплавления – tz = bzkf,
где tmin – наименьшая из толщин свариваемых деталей;
tw,min – наименьшая толщина сечения стыкового шва при сварке деталей с неполным проплавлением;
kf – наименьший из катетов углового шва;
bf, bz – коэффициенты расчетных сечений угловых швов, принимаемые по таблице 4.35.
Таблица 4.35
Вид сварки при диаметре сварочной проволоки d, мм Положение шва Коэффициенты расчетных сечений угловых швов
обозначение при катетах швовkf, мм
3-8 9–12 14–16 18 и
более
Автоматическая при
d = 3 – 5
В лодочку βf 1,1 0,7
1,15 1,0
Нижнее βz 1,1 0,9 0,7
1,15 1,05 1,0
Автоматическая и полуавтоматическая при d = 1,4 – 2 В лодочку βf 0,9 0,8 0,7
βz 1,05 1,0
Нижнее, горизонтальное, вертикальное βf 0,9 0,8 0,7
βz 1,05 1,0
Ручная, полуавтоматическая проволокой сплошного сечения приd < 1,4 или порошковой проволокой В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное βf 0,7
βz 1,0

П р и м е ч а н и е – Значения коэффициентов соответствуют режимам сварки, предусмотренным в СТО 005-2007.
4.84 Расчет по прочности сварных стыковых соединений следует выполнять:
при сварке деталей из сталей различного уровня прочности, а также при сварке материалами, для которых Rwy < Ry (в этих случаях Rwyдолжно быть указано в проекте);
при наличии выкружек или ослаблений в зоне стыка, когда
lw < b, (4.81)
или
tw,min < t , (4.82)
Aw,n < A , (4.83)
где lw – полная длина стыкового шва;
b, t – ширина и толщина стыкуемых деталей;
Aw,n – площадь нетто ослабленного (например, отверстиями) сечения стыкового шва;
А – площадь брутто (или нетто) сечения стыкуемых деталей в зоне стыка.
4.85 Расчет по прочности сварных стыковых соединений в случае центрального растяжения или сжатия следует выполнять по формуле
, (4.84)
где m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15.
Расчет по прочности сварных стыковых соединений в случае изгиба в одной или двух главных плоскостях, а также действия осевой силы с изгибом в одной или двух главных плоскостях следует выполнять по формулам (4.5) – (4.25), в которых геометрические параметры и коэффициенты æ, æх, æу, y, yх, yу следует вычислять для сечения стыкового соединения, принимаемого согласно п. 4.84, а в правой части вместо Rym и Rsm подставлять соответственно величины Rwym и Rwsm.
4.86 Прочность сварных соединений с угловыми швами при действии продольных или поперечных сил следует проверять на срез (условный) по двум сечениям (рисунок 4.3):
по металлу шва (сечение 0–1)
, (4.85)
по металлу границы сплавления (сечение 0–2)
, (4.86)
где lw – полная длина шва;
tf, tz – расчетная высота сечения шва;
m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15.

Рисунок 4.3 Схема расчетных сечений сварного углового шва при расчете на срез
4.87 Расчет по прочности сварных соединений с угловыми швами при действии момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов (рисунок 4.4, а), следует выполнять для двух сечений по формулам:
по металлу шва
, (4.87)
по металлу границы сплавления
, (4.88)
В формулах (4.87) и (4.88):
Wf – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва;
Wz – то же, по металлу границы сплавления.
4.88 Расчет по прочности сварных соединений с угловыми швами при действии момента в плоскости расположения этих швов (рисунок 4.4, б) следует выполнять для двух сечений по формулам:
по металлу шва
, (4.89)
по металлу границы сплавления
, (4.90)
где IfxIfy – моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей;
IzxIzy – то же, по металлу границы сплавления;
х, у – координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения.

Рисунок 4.4 – Расположение сварных соединений с угловыми швами
при действии момента в плоскости:
а – перпендикулярной; б – параллельной плоскости расположения швов
4.89 Прочность сварных стыковых соединений при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений следует проверять по формуле (4.29), в которой следует принимать: sx = swx и sy = swy – нормальные напряжения в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным направлениям; txy = twxy – касательное напряжение в сварном соединении; Ry = Rwy.
4.90 При расчете по прочности сварных соединений с угловыми швами при одновременном действии продольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия:
, (4.91)
, (4.92)
где tf, tz – напряжения в расчетном сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.
4.91 Расчет по прочности сварных соединений угловыми швами прикрепления листов пояса между собой и к стенке изгибаемых балок следует выполнять по формулам:
при отсутствии местного давления:
по металлу шва
, (4.93)
по металлу границы сплавления
, (4.94)
где n – число угловых швов;
при воздействии на пояс местного давления:
по металлу шва
, (4.95)
по металлу границы сплавления
, (4.96)
где q – давление от подвижной вертикальной нагрузки, определяемое по пп. 2.11 – 2.13 и приложению Н.
4.92 Сварные швы, соединяющие отдельные листовые детали сечения составных сплошностенчатых сжатых элементов, следует рассчитывать на условную поперечную силу, принимаемую постоянной по всей длине элемента и определяемую по формуле
, (4.97)
где W – момент сопротивления сечения элемента брутто в проверяемой плоскости (ослабление листовых деталей перфорациями допускается не учитывать);
l – длина составного элемента;
j – коэффициент продольного изгиба при расчете по устойчивости элемента в проверяемой плоскости.
Те же сварные швы в сжато-изогнутых составных элементах следует рассчитывать на поперечную силу Q1, равную сумме поперечных сил – условной Qfis, определяемой по формуле (4.97), и фактической.
Если в сечении составного элемента имеются две параллельно расположенные листовые детали и более, то прикрепление каждой из них следует рассчитывать на поперечную силу Qi, определяемую по формуле
, (4.98)
где ti – толщина прикрепляемой листовой детали;
n – число параллельно расположенных листовых деталей.
4.93 При прикреплении к узлам главных ферм составных сплошностенчатых элементов, отдельные части сечения которых непосредственно не прикрепляются к узловым фасонкам, сварные швы присоединения не прикрепляемой части сечения к прикрепляемой следует рассчитывать на передачу приходящегося на нее усилия, принимая при этом коэффициенты условий работы m равными:
m = 0,8 – при отношении площади прикрепляемой части сечения An ко всей площади сечения элемента А до 0,6;
m = 0,9 – при отношении An / А свыше 0,6 до 0,8;
m = 1,0 – при отношении An / А свыше 0,8.
Расчетную длину сварного шва при этом следует принимать равной длине перекрытия элемента узловой фасонкой фермы.
4. 94 В соединениях на цилиндрических болтах класса точности А и на конических высокопрочных болтах расчетное усилие Nb, которое может воспринято одним болтом в многоболтовом соединении, следует определять по формулам:
на срез болта
Nb = RbsAbsmmbns, (4.99)
на смятие соединяемых элементов
Nb = RbpdΣtmmb, (4.100)
на растяжение
Nb = RbtAbn mmb, (4.101)
где RbsRbpRbt – расчетные сопротивления металла болтов на срез, смятие и растяжение;
d – диаметр рабочего тела болта (или отверстия);
Abs – площадь рабочего сечения тела болта;
Abn – площадь сечения болта нетто по резьбе согласно ГОСТ Р 52643;
St – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;
ns – число расчетных срезов одного болта;
mb – коэффициент условий работы соединения, который следует принимать по таблице 4.36.
4.95 Число n болтов в соединении при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует определять по формуле
, (4.102)
где Nb,min – меньшее из значений расчетного усилия для одного болта, вычисленных по формулам (4.99) и (4.100);
mb, m – коэффициенты условий работы, принимаемые соответственно по таблицам 4.36 и 4.15.
4.96 При действии в плоскости соединения изгибающего момента распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта.
4.97 Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и момента, следует проверять на усилие, определяемое как равнодействующее усилий, найденных отдельно от продольной силы и момента.
4.98 Болты, работающие одновременно на срез и растяжение, допускается проверять отдельно на срез и на растяжение.
4.99 Болты, соединяющие стенки и пояса составных балок, следует рассчитывать по формулам:
при отсутствии местного давления
, (4.103)
при воздействии на пояс местного давления q
, (4.104)
де а – шаг поясных болтов;
Nb,min – меньшее из значений расчетного усилия для одного болта, определяемых по п. 4.94;
S – статический момент брутто пояса балки относительно нейтральной оси;
I – момент инерции сечения брутто балки относительно нейтральной оси;
m – коэффициент условий работы, определяемый по таблице 4.15.
4.100 В фрикционных и комбинированных болто-фрикционно-сварных соединениях расчетное усилие Qbh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом (одним болтоконтактом), следует определять по формуле
, (4.105)
где Р – усилие натяжения высокопрочного болта;
m – коэффициент трения, принимаемый по таблице 4.12;
gbh – коэффициент надежности, принимаемый по таблице 4.12.
Усилие натяжения Р высокопрочного болта следует определять по формуле
P = RbhAbnmbh , (4.106)
где Rbh – расчетное сопротивление высокопрочного болта растяжению, определяемое по формуле (4.2);
mbh – коэффициент условий работы высокопрочных болтов при натяжении их крутящим моментом, равный 0,95.
4.101 Число n высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует определять по формуле
, (4.107)
где m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15;
Qbh – расчетное усилие на один болтоконтакт, определяемое по формуле (4.105);
ns – число контактов в соединении.
4.102 При действии в плоскости соединения изгибающего момента или продольной силы с изгибающим моментом усилие, приходящееся на рассматриваемый высокопрочный болт, следует определять согласно указаниям п. 4.96 и п. 4.97.
4.103 Высокопрочные болты, соединяющие стенки и пояса составных балок, следует рассчитывать по формулам:
при отсутствии местного давления
; (4.108)
при воздействии на пояс местного давления q
, (4.109)
где ns – число контактов в соединении;
Qbh – расчетное усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом и определяемое по формуле (4.105);
остальные обозначения те же, что и в п. 4.99.
4.104 В случае, если совместная работа проезжей части и поясов главных ферм обеспечивается специальными горизонтальными диафрагмами, расчет прикрепления продольных балок к поперечным следует выполнять на поперечную силу и момент с учетом требований п. 4.74; при этом усилия в болтах, прикрепляющих вертикальные уголки к стенке поперечной балки, необходимо определять как для фланцевых соединений.
Расчет болтовых и фрикционных соединений прикреплений балок проезжей части пролетных строений с решетчатыми главными фермами допускается выполнять только на поперечную силу, вводя дополнительный коэффициент условий работы mb согласно таблице 4.36.
4.105 Расчет по прочности стыковых накладок растянутых элементов ферм и поясов сплошных балок следует выполнять с введением для накладок коэффициента условий работы m = 0,9.
4.106 Листы узловых фасонок следует проверять на прочность прикрепления растянутых и сжатых элементов по контуру, соединяющему центры отверстий периферийных болтов прикрепления указанных элементов, по формуле
N ≤ 0,675 tRy m Σ(0,212a i + 1) li , (4.110)
где N – продольное усилие в элементе;
t – толщина узловой фасонки;
m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15;
li – длина i-го участка проверяемого контура узловой фасонки;
i – угол между направлением i-го участка проверяемого контура и осью элемента (0 £ a i £ p/2), рад.
Таблица 4.36
Характеристика прикрепления и
места расположения болтов
Особенности конструкции узла Коэффициент условий работы mb
Во всех пролетных строениях
Вертикальные уголки прикрепления поперечной балки к узлу решетчатой главной фермы:    
болты в полках уголков, прикрепляемых к ферме Конструкция не способна воспринимать опорный момент
Конструкция способна воспринимать опорный момент
0,85

0,9
то же, к поперечной балке Независимо от конструкции 0,9
Совместная работа проезжей части и поясов главных ферм не обеспечивается
Вертикальные уголки прикрепления продольной балки к поперечной:    
болты в полках уголков, прикрепляемых к поперечной балке Конструкция не способна воспринимать опорный момент
Конструкция способна воспринимать опорный момент
0,7

0,9
то же, к продольной балке Независимо от конструкции 0,9
4.107 Прочность узловых болтов-шарниров допускается проверять в предположении работы болта на изгиб как свободно лежащей балки, нагруженной сосредоточенными силами по оси пакетов, соприкасающихся с болтом, принимая расчетные сопротивления по таблице 4.3.
4.108 Для фланцевых соединений следует применять высокопрочные цилиндрические или конические болты с предварительным напряжением их на усилие Po = 0,9P = 0,9RbhAbn, где Rbh – расчетное сопротивление материала болта растяжению Rbh = 0,7Rbun;
Rbun – временное сопротивление разрыву материала болта (нижний предел);
P – расчетное усилие натяжения высокопрочного болта, принимаемое по п. 4.100.
Расчет соединительных планок и перфорированных листов
4.109 Соединительные планки или перфорированные листы сквозных сжатых элементов следует рассчитывать на условную поперечную силу Qfic, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле
, (4.111)
где N – продольное усилие сжатия в элементе;
j – коэффициент продольного изгиба при проверке устойчивости элемента в плоскости соединительных планок или перфорированных листов, принимаемый по таблицам Ш.1 – Ш.3 приложения Ш в зависимости от приведенного относительного эксцентриситета eef;
a – коэффициент, определяемый по формуле α = 0,024 – 0,00007l, но не более 0,017; здесь l – гибкость элемента в плоскости соединительных планок или перфорированных листов.
Соединительные планки и перфорированные листы сквозных сжато-изогнутых элементов следует рассчитывать на поперечную силу, равную сумме фактической поперечной силы при изгибе и условной Qfic, определяемой по формуле (4.111).
При расположении соединительных элементов в нескольких параллельных плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой выполняется проверка устойчивости, поперечную силу Q следует распределять:
при соединительных планках или перфорированных листах, а также в случае их сочетания – поровну между всеми плоскостями планок и перфорированных листов;
при сплошном листе (пакете) и соединительных планках или перфорированных листах – на сплошной лист (пакет) принимать часть поперечной силы, равную Qbl и определяемую по формуле
, (4.112)
где Aef – площадь сечения брутто сквозного элемента, равная Sbtef ; здесь b и tef определяются по п. 4.37;
Abl,ef – часть сечения элемента, работающая вместе со сплошным листом и равная Abl + 2tnz1 (здесь Abl – площадь сечения сплошного листа; tn – толщина вертикального листа или пакета; z1 – коэффициент, принимаемый по п. 4.55).
Соединительные планки и перфорированные листы в промежутках между отверстиями перфорации следует рассчитывать на приходящуюся на них часть поперечной силы Q как элементы безраскосных ферм.
Расчет опорных частей
4.110 Элементы опорных частей (катки, балансиры, плиты), как правило, следует рассчитывать как конструкции на упругом основании.
Допускается определять усилия в верхних балансирах всех опорных частей, в нижних балансирах неподвижных опорных частей в предположении равномерного распределения нагрузки по площади опирания.
4.111 При расчете опорных частей должны быть учтены указания пп. 2.20 и 2.28, а для подвижных опорных частей следует учитывать также эксцентриситеты передачи давления, равные продольным перемещениям катков, секторов и балансиров от нормативных нагрузок и воздействий.
Продольные перемещения подвижных опорных частей следует определять от постоянной нагрузки, временной вертикальной нагрузки с динамическим коэффициентом, деформации опор и их оснований, а также от температуры, указанной в п. 2.27. При этом для пролетных строений с отношением расстояния между фермами к пролету свыше 1:15 следует учитывать воздействие на неподвижные опорные части нагрузок, возникающих от перепада температур поясов главных ферм в размере 15 °С.
Заделку анкерного болта следует рассчитывать в соответствии с указаниями СП 52-101-2003 с введением при этом коэффициента условий работы m = 0,7.
4.112 Расчет на смятие в цилиндрических шарнирах (цапфах) балансирных опорных частей (при центральном угле касания поверхностей, равном или большем 90°) следует выполнять по формуле
. (4.113)
Расчет на диаметральное сжатие катков следует выполнять по формуле
. (4.114)
В формулах (4.113) и (4.114):
F – давление на опорную часть;
F1 – давление на один наиболее нагруженный каток;
r – радиус кривизны поверхности катка или шарнира;
l – длина катка или шарнира;
m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15;
RlpRcd – расчетные сопротивления соответственно местному смятию при плотном касании и диаметральному сжатию катков при свободном касании, принимаемые согласно требованиям таблицы 4.7.
КОНСТРУИРОВАНИЕ
Общие положения
4.113 Для стальных конструкций мостов необходимо:
учитывать возможности технологического и кранового оборудования заводов-изготовителей стальных конструкций, а также подъемно-транспортного и монтажного оборудования строительных организаций;
разделять конструкции на отправочные элементы из условий выполнения максимального объема работ на заводах-изготовителях с учетом грузоподъемности и габаритов транспортных средств;
предусматривать связи, обеспечивающие в процессе транспортирования, монтажа и эксплуатации устойчивость и пространственную неизменяемость конструкции в целом, ее частей и элементов;
осуществлять унификацию монтажных блоков и элементов, а также узлов и расположения болтовых отверстий;
обеспечивать удобство сборки и выполнения монтажных соединений, предусматривая монтажные крепления элементов, устройство стремянок, подмостей и т.п.;
осуществлять унификацию применяемого проката по профилям и длинам с учетом требования об использовании металла с минимальными отходами и потерями;
учитывать допуски проката и допуски заводского изготовления;
предусматривать в проектах на стадии КМ надежную защиту конструкций от коррозии с учетом агрессивности природно-климатической среды и загрязненности атмосферы промышленными предприятиями, действующими в зоне эксплуатации мостов;
4.114 При проектировании стальных конструкций следует исключать стесненное расположение привариваемых деталей, резкие изменения сечения элементов, образование конструктивных "надрезов" в виде обрывов фасонок и ребер жесткости или вырезов в них, примыкающих под углом к поверхности напряженных частей сечения (поясов и стенки балок, листов составных элементов и т.д.).
Для повышения выносливости и хладостойкости конструкций, а также снижения отрицательного влияния остаточных деформаций и напряжений от сварки следует предусматривать мероприятия конструктивного и технологического характера (оптимальный порядок сборки и сварки элементов; роспуск швов; предварительный выгиб и местный подогрев; нагрев отдельных зон после сварки; полное проплавление и выкружки на концах обрываемых деталей, подходящие по касательной к поверхности оставшейся части сечения; механическую обработку зон концентрации напряжений и др.).
В конструкциях северного исполнения следует исключать обрыв отдельных частей сечения по длине элемента в целом (или монтажного блока, если в стыках блоков применены фрикционные соединения).
Защита от коррозии конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях тропического климата, должна предусматриваться в соответствии с ГОСТ 9.401.
4.115 В железнодорожных мостах пролетные строения с раздельными балками и продольные балки проезжей части должны иметь продольные связи по верхним и нижним поясам. Прикрепление продольных связей к стенкам балок в железнодорожных мостах не допускается.
"Открытые" пролетные строения (п. 4.52) и "открытая" проезжая часть в железнодорожных мостах допускаются только при наличии технико-экономического обоснования и при условии закрепления свободных поясов жесткими рамами в плоскостях поперечных балок, а в проезжей части – поперечными связями.
При наличии элементов, жестко связывающих пояса балок или ферм (например, железобетонной или стальной плиты), допускается не устраивать продольных связей в соответствующей плоскости, если они не требуются по условиям монтажа.
В арочных пролетных строениях продольные связи следует устраивать в плоскости одного из поясов арок и в плоскости проезжей части, если она не имеет плиты; при решетчатых арках следует предусматривать поперечные связи между ними и продольные связи по обоим поясам.
4.116 Продольные связи следует центрировать в плане с поясами главных ферм, при этом эксцентриситеты в прикреплении из плоскости связей должны быть минимальными.
4.117 В железнодорожных мостах при наличии балочной клетки и мостовом полотне с поперечинами или железобетонными плитами безбалластного мостового полотна расстояние между осями продольных балок следует назначать 1,70 м; между осями сплошностенчатых главных балок при отсутствии балочной клетки – от 1,70 до 2,00 м. При большем расстоянии между осями главных балок (ферм) следует предусматривать устройство железобетонной или стальной плиты.
4.118 В железнодорожных мостах пролетные строения с раздельными двутавровыми балками и продольные балки проезжей части должны иметь поперечные связи, располагаемые на расстояниях, не превышающих двух высот балок.
4.119 Для снижения напряжений в поперечных балках проезжей части от деформации поясов главных ферм следует, как правило, включать проезжую часть в совместную работу с главными фермами.
В пролетных строениях с проезжей частью, не включенной в совместную работу с главными фермами, следует предусматривать тормозные связи.
4.120 Прикрепление балок проезжей части с помощью торцевых листов, приваренных к стенке и поясам балки, не допускается.
В пролетных строениях железнодорожных мостов прикрепление стенок продольных и поперечных балок следует осуществлять, как правило, с помощью вертикальных уголков и фрикционных соединений.
В пролетных строениях всех мостов следует, как правило, обеспечивать неразрезность продольных балок на всем протяжении, а при наличии разрывов в проезжей части – на участках между ними.
4.121 Для повышения аэродинамической устойчивости пролетных строений висячих и вантовых мостов следует увеличивать их крутильную жесткость за счет постановки продольных связей по раздельным главным балкам или применения балки жесткости замкнутого коробчатого сечения и придания ей обтекаемой формы.
Сечения элементов
4.122 Наименьшая толщина деталей элементов пролетных строений и опор принимается по расчету на прочность, устойчивость, выносливость, жесткость и колебания, но не менее указанной в таблице 4.37.
Допускается следующая наибольшая толщина проката, мм:
в пакетах деталей, стягиваемых обычными болтами, – 20;
в сварных элементах из углеродистой и низколегированной сталей – 60;
в стыковых накладках и узловых фасонных листах при применении фрикционных соединений – 20; в соединениях на конических высокопрочных болтах – 25.
Таблица 4.37


Детали конструкции
Наименьшая толщина или сечение деталей
конструкции, мм
в железнодорожных мостах и трубах под железную дорогу в автодорожных, городских и пешеходных мостах и трубах под автомобильную дорогу
1 Листовые волнистые профили для металлических гофрированных труб обычного исполнения 3 3
2 То же, для труб северного исполнения 5 5
3 Листовые детали (за исключением деталей, указанных в поз. 4 – 11) 10 10
4 Узловые фасонки главных ферм 12 10
5 Вертикальные стенки сварных изгибаемых главных балок 12 12
6 Узловые фасонки связей 10 8
7 Накладки в стыках ребер ортотропной плиты и планки 8 8
8 Прокладки 4 4
9 Горизонтальные опорные листы 20 20
10 Листы настила ортотропных плит 14 14
11 Ребра ортотропных и ребристых плит 12 12
12 Трапециевидные ребра 6 6
13 Уголки в основных элементах главных ферм и проезжей части 100 х 100 х 10 100 х 100 х 10
14 Уголки фланцевых прикреплений продольных и поперечных балок 100 х 100 х12 100 х 100 х 12
15 Уголки в элементах связей 80х80х8 80х80х8
4.123. Для уменьшения числа соединительных сварных швов сечения составных элементов решетчатых ферм следует предусматривать из минимального числа деталей.
4.124 В решетчатых главных фермах материал элементов коробчатого и Н-образного сечений должен быть сконцентрирован в листах, расположенных в плоскости фермы.
Пояса, сжатые элементы ферм и опор следует, как правило, предусматривать коробчатого сечения.
4.125 В составных элементах решетчатых ферм отношение z расчетной ширины b к толщине t листов не должно превышать следующих величин:
у вертикальных и горизонтальных листов коробчатых элементов – 60;
у горизонтальных листов Н-образных элементов – 45;
у листов со свободными (не окаймленными) свесами – 20;
у листов со свесами, окаймленными уголками или ребрами, – 30.
За расчетную ширину b листа следует принимать:
а) при обеих закрепленных продольных кромках:
для элементов с болтовыми соединениями – расстояние между ближайшими рисками болтов, присоединяющих данный лист к перпендикулярным ему листам или соединительным связям;
для сварных и прокатных элементов – расстояние между осями указанных листов;
б) при закреплении одной продольной кромки:
для элементов с болтовыми соединениями – расстояние от свободного края листа до ближайшей риски болтов;
для сварных и прокатных элементов – расстояние от свободного края листа до оси ближайшего листа, расположенного перпендикулярно данному.
4.126 В сжатых элементах Н-образного сечения толщина горизонтального листа должна составлять от толщины соединяемых листов tf не менее:
0,4 tf – в элементах с болтовыми соединениями;
0,6 tf – в сварных и прокатных элементах при tf £ 24 мм и 0,5 tf при tf > 24 мм.
4.127 При конструировании узлов ферм следует обеспечивать местную устойчивость сжатых зон узловых фасонок в соответствии с п. 4.55, при необходимости подкрепляя свободные кромки окаймляющими уголками или ребрами.
4.128 Двутавровые сварные балки следует предусматривать из одного вертикального и двух горизонтальных листов, а коробчатые – из двух вертикальных и двух непосредственно соединенных с ними поясными швами горизонтальных листов.
Если требуемая толщина пояса сварной балки превосходит 60, 50 и 40 мм (соответственно в конструкциях обычного, северного А и Б исполнения), допускается применение в поясах пакетов из двух листов.
Изменение сечения пояса следует осуществлять в зоне расположения его стыков, предусматривая скосы по ширине или по толщине, а при необходимости – то и другое одновременно с уклоном 1:8 для растянутого пояса и 1:4 – для сжатого.
В поясах из двух листов следует применять листы, отличающиеся по ширине не менее чем на 100 мм. В автодорожных и городских мостах допускается применение в поясах балок пакетов из листов одинаковой ширины, соединенных сварными швами, наложенными по соприкасающимся кромкам, с разделкой последних на требуемую по расчету глубину.
4.129 Наружный лист пакета пояса, обрываемый в пролете балки с учетом указаний п. 4.114, следует продолжить за место его теоретического обрыва на длину, обеспечивающую прикрепление 50% площади сечения листа. При этом следует предусматривать: толщину этого листа на конце – 10 мм; симметричные скосы по ширине (со сведением на нет) – с уклоном 1:4; скос по толщине – с уклоном 1:8 для растянутого пояса и 1:4 – для сжатого. Для косых швов на конце листа следует предусматривать отношение катетов 1:2 (меньший катет – по вертикали) и механическую обработку для получения плавных (радиусом не менее 5 мм) переходов к основному металлу непрерываемого листа пояса.
4.130 В железнодорожных мостах при мостовом полотне с деревянными поперечинами или железобетонными плитами безбалластного мостового полотна, также при широких верхних поясах следует обеспечивать центрированную передачу давления поперечин или плит на стенки главных или продольных балок путем устройства верхних поясов в виде двухлистового пакета с шириной верхнего листа 200 мм; при этом под нагрузкой должно быть исключено касание поперечинами элементов продольных и поперечных связей.
Ребра жесткости сплошных изгибаемых балок
4.131 В опорных сечениях, в местах передачи сосредоточенных сил (кроме мест опирания мостовых поперечин), расположения поперечных связей в сплошных изгибаемых балках должны быть предусмотрены поперечные ребра жесткости из полос, уголков или тавров.
Промежуточные поперечные, а также продольные ребра жесткости следует предусматривать в соответствии с расчетом местной устойчивости стенок для стадий изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.
При отсутствии местного давления продольные ребра жесткости следует располагать на расстояниях от сжатого пояса:
при одном ребре – (0,20 – 0,25) hw;
при двух или трех ребрах: первое ребро – (0,15 – 0,20)hw; второе ребро – (0,40 – 0,50)hw; третье ребро следует располагать, как правило, в растянутой зоне стенки.
Расчетную высоту стенки hw следует принимать в соответствии с приложением Щ.
В балках со стенкой, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части bh должна быть для парного симметричного ребра не менее hw /30 + 40 мм, для одностороннего ребра – не менее hw /24 + 50 мм; толщина ребра ts должна быть не менее .
При укреплении стенки поперечными и продольными ребрами жесткости моменты инерции их сечений должны удовлетворять нормам таблицы 4.38 для поперечных ребер и таблицы 4.39 – для продольного (при одном продольном) ребра.
4.132 В железнодорожных мостах поперечные ребра жесткости следует приваривать к стенке, поясам балки и к продольным ребрам жесткости по всему контуру примыкания без вырезов для пропуска сварных швов; сварные швы прикрепления ребер накладываются поверх пропускаемых под ребром. На поясах балки свободный край ребра следует не доводить до кромки, обеспечивая замыкание сварного шва вокруг торца ребра так, чтобы от кромки до сварного шва оставалось не менее 30 мм.
В автодорожных мостах в ребрах жесткости, приваренных к стенке балки, в местах их примыкания к поясам балки, к ребрам жесткости другого направления и к фасонкам связей необходимо предусматривать скругленные вырезы радиусом не менее 50 мм.
4.133 В местах передачи сосредоточенных сил следует предусматривать пригонку торцов ребер жесткости к листу пояса балки с последующей приваркой непрерывными угловыми швами (СТО-012-2007).
Концы промежуточных поперечных ребер жесткости сварных балок должны, как правило, плотно примыкать к поясным листам балок. Для обеспечения этого допускается во всех мостах постановка на концах ребер специальных переходных деталей, в железнодорожных мостах допускается применение уголковых ребер жесткости, прикрепленных к стенке с помощью фрикционных соединений, а в автодорожных, городских и пешеходных – приварка ребер к поясам. При этом торцы поперечных ребер жесткости, к которым прикрепляются поперечные ребра ортотропной плиты автодорожной проезжей части, должны быть приварены к поясам балки независимо от типа исполнения конструкций и знака напряжений в поясе и с учетом требований п. 4.168. Допускается устройство обрывов промежуточных поперечных ребер жесткости на стенке вблизи поясов с оформлением зоны обрыва ребра в соответствии с требованиями п. 4.165. В железнодорожных мостах приварка поперечных ребер к поясам должна производиться в соответствии с требованиями п. 4.132.
Таблица 4.38
Μ Is / (hw t3w)
для поперечных ребер
0,75 0,80
0,62 1,44
0,50 2,8
0,40 4,6
0,33 6,6
В таблице обозначено:
Is — момент инерции поперечного ребра;
hw — расчетная высота стенки, принимаемая по приложению Щ;
tw — толщина стенки балки;
,
a — расстояние между осями поперечных ребер жесткости.
Таблица 4.39
h1/hw Необходимый момент инерции сечения продольного ребра Isl Предельные значения Isl
минимальные максимальные, учитываемые в расчете
0,20 (2,5 – 0,5 а / hw) ·а2 t3w /hw 1,5 hw t3w hw t3w
0,25 (1,5 – 0,4 а /hw) · а2 t3w / hw 1,5 hw t3w 3,5 hw t3w
0,30 1,5hw t3w
В таблице обозначено:
h1 – расстояние от оси продольного ребра жесткости до оси ближайшего пояса в сварных балках или до крайней риски поясных уголков в балках с болтовыми соединениями;
аhw – см. обозначения в таблице 4.38;
Isl – момент инерции сечения продольного ребра;
tw – толщина стенки балки.
П р и м е ч а н и е – При вычислении Isl для промежуточных значений h1/hw допускается линейная интерполяция.
4.133 В местах передачи сосредоточенных сил следует предусматривать пригонку торцов ребер жесткости к листу пояса балки, если он не приваривается.
Концы промежуточных поперечных ребер жесткости сварных балок должны, как правило, плотно примыкать к поясным листам балок. Для обеспечения этого допускается во всех мостах постановка на концах ребер специальных переходных деталей, в железнодорожных мостах допускается применение уголковых ребер жесткости, прикрепленных к стенке с помощью фрикционных соединений, а в автодорожных, городских и пешеходных – приварка ребер к поясам. При этом торцы поперечных ребер жесткости, к которым прикрепляются поперечные ребра ортотропной плиты автодорожной проезжей части, должны быть приварены к поясам балки независимо от типа исполнения конструкций и знака напряжений в поясе и с учетом требований п. 4.168. Допускается устройство обрывов промежуточных поперечных ребер жесткости на стенке вблизи поясов с оформлением зоны обрыва ребра в соответствии с требованиями п. 4.165. В железнодорожных мостах приварка поперечных ребер к поясам должна производиться в соответствии с требованиями п. 4.132.
4.134 В автодорожных мостах продольные ребра жесткости в сварных балках следует применять лишь в тех случаях, когда обеспечение местной устойчивости за счет постановки одних поперечных ребер жесткости и изменения толщины стенки оказывается нецелесообразным.
В железнодорожных мостах в сварных балках продольные ребра жесткости следует применять всегда в сочетании с поперечными, при этом предусматривая их постановку и в растянутой зоне симметрично ребру в сжатой зоне, уменьшая свободную поверхность листа стенки. Такое расположение ребер повышает надежность и долговечность стенки при вибрационных воздействиях, характерных для железнодорожной нагрузки.
4.135 Привариваемые к стенке или полке балки ребра жесткости, параллельные заводским или монтажным сварным стыковым швам стенки или полки, должны быть удалены от них на расстояние не менее 10 tw в конструкциях обычного исполнения и 20 tw – северного исполнения.
Перо или обушок уголка, используемый в виде ребра жесткости и прикрепляемый к стенке болтами, от стыкового сварного шва стенки должны быть удалены на расстояние не менее 5 tw.
4.136 Ребра жесткости должны быть прикреплены сплошными двусторонними швами.
Ребра жесткости и швы, прикрепляющие их к стенке, в местах пересечения стыковых швов стенки прерывать не допускается.
В пролетных строениях всех назначений и исполнений в местах пересечения ребер жесткости необходимо пропускать непрерывными продольные ребра и их швы, а поперечные ребра (кроме опорных) прерывать и прикреплять к ним угловыми швами; эти швы в растянутой зоне стенки должны иметь отношение катетов 1:2 (больший катет – на продольном ребре) и плавный переход к основному металлу.
При обрыве продольных ребер жесткости у болтового поперечного стыка стенки оформление зоны обрыва ребра должно отвечать требованиям п. 4.165.
Предварительно напряженные пролетные строения
4.137 В неразрезных балках постоянной высоты затяжки следует размещать в зонах максимальных положительных и отрицательных моментов.
Сечение предварительно напряженных балок со сплошной стенкой должно быть несимметричным с более развитым сжатым поясом.
4.138 Для 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 предусмотрено 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 СТП 005-97, 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 п. 4.165 и п. 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 предусматривать 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 таблицей 4.2, 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 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 таблице 4.40.
Таблица 4.40
Группа соединений Номинальный диаметр отверстий, мм, во фрикционных соединениях при диаметре болтов, мм
22 24 27
Стыки и прикрепления основных несущих элементов и связей, определяющие проектное положение конструкций 23-25 25-27 28-30
Прикрепления: связей, не определяющих проектного положения конструкций; стыковых накладок (рыбок) поясов продольных балок; тормозных связей и горизонтальных диафрагм проезжей части 23-27 25-30 28-32
4.154 Соединения следует предусматривать с возможно более компактным расположением высокопрочных и обычных болтов по нормам таблицы 4.41.
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.
Таблица 4.41
Характеристика расстояний Норма
1. Расстояния между центрами болтов:  
а) минимальное в любом направлении 2,5d 1)
б) максимальное в любом направлении в крайних рядах при растяжении и сжатии:  
в листах 7d или 16t
в уголках 2) 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. Расстояния от центра болта до края элемента:  
а) минимальное вдоль усилия, поперек усилия и по диагонали при кромках после механической обработки, машинной газокислородной, плазменной и лазерной резки 2d
б) максимальное 8t или 120 мм
В таблице обозначено:
d – номинальный диаметр болта;
t – толщина наиболее тонкой детали, расположенной снаружи пакета.

1) Для обычных болтов назначают 3,0d.
2) При двухрядном расположении норма относится к ряду у пера.
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.
Детали конструкции
4.160 В конструкции не должно быть соприкасающихся несоединенных частей, а также щелей, зазоров, пазух и корыт. В местах возможного скопления влаги следует устраивать дренажные отверстия диаметром не менее 50 мм.
Стальные канаты и пучки высокопрочной проволоки, их анкеры, места соединения и примыкания должны быть надежно защищены от коррозии.
4.161 У растянутых элементов симметричного сечения, снабженных отверстиями для соединения их узловыми болтами-шарнирами, площадь нетто разреза, проходящего через болтовое отверстие, должна быть не менее 140 %, а разреза от торца элемента до болтового отверстия – не менее 100 % расчетного сечения элемента.
4.162 Ветви сжатых составных стержней с болтовыми соединениями, а также сжато-изогнутые сварные элементы в местах воздействия сосредоточенных сил должны быть подкреплены поперечными диафрагмами.
В сварных коробчатых и Н-образных элементах ферм диафрагмы рекомендуется приваривать или прикреплять на болтах только к вертикальным листам с зазором между диафрагмами и горизонтальными листами не менее 50 мм.
4.163 Непосредственная приварка вспомогательных деталей (кронштейнов, элементов перил и тротуаров, навигационных знаков и сигналов и т.п.) к элементам главных балок и балок проезжей части, а также к элементам решетчатых главных ферм не допускается. Приваривать эти детали допускается только к поперечным ребрам жесткости; в железнодорожных пролетных строениях северного исполнения указанные детали следует крепить на болтах.
Распорки и диагонали продольных связей, распорки поперечных связей не допускается приваривать непосредственно к поясам балок пролетных строений всех назначений.
В железнодорожных пролетных строениях не допускается также приварка элементов продольных и поперечных связей к ребрам жесткости и фасонкам связей, прокладок – к основным элементам, а в конструкциях северного исполнения – и противоугонных уголков к поясам балок.
4.164 Для обеспечения плавных (радиусом не менее 15 мм) переходов от металла шва к основному металлу в растянутых и сжато-растянутых на стадии эксплуатации поперечных стыках деталей и элементов железнодорожных пролетных строений должна предусматриваться механическая обработка; это требование распространяется на концевые участки поперечных стыковых швов стенки балок на протяжении 40 % высоты растянутой зоны, но не менее 200 мм, считая от растянутого пояса.
4.165 Для автодорожных, городских и пешеходных пролетных строений при прикреплении горизонтальных фасонок продольных связей непосредственно встык к поясам сплошных балок необходимо предусматривать полное проплавление всей толщины фасонки и возможность его неразрушающего контроля.
Необходимо также предусматривать на концах фасонки выкружки и механическую обработку их вместе с концами швов для получения плавных переходов (радиусом не менее 60 мм) к поясу.
4.166 Для автодорожных, городских и пешеходных пролетных строений при крестовой и полураскосной системах продольных связей, расположенных в уровне, смещенном относительно поясов, для фасонок, привариваемых к стенке втавр, необходимо предусматривать мероприятия по снижению концентрации напряжений, указанные в п. 4.165. При этом для обеспечения устойчивости и устранения колебаний пояса относительно стенки должны быть поставлены на стенке балки поперечные ребра жесткости в плоскости каждого узла связей.
В случае если указанные фасонки пересекаются с поперечными ребрами жесткости, фасонки и их швы следует устраивать непрерывными; приварку элементов поперечного ребра жесткости к фасонке надлежит осуществлять угловыми швами с отношением катетов 1:2 (больший катет - на фасонке) и плавным переходом к основному металлу фасонки.
4.167 В цельносварных автодорожных, городских и пешеходных пролетных строениях элементы связей, присоединяемые внахлестку к фасонкам, следует прикреплять двумя фланговыми и двумя лобовыми швами согласно п. 4.142; элементы связей из парных уголков, симметрично расположенных относительно фасонки, допускается прикреплять двумя фланговыми и одним лобовым (торцевым) швами.
Расстояния между швами прикреплений элементов связей и швами, прикрепляющими фасонки к стенке балки, а также к поперечным ребрам жесткости, должны быть не менее 60 мм.
4.168 В случае приварки вертикальных диафрагм, ребер жесткости и фасонок к растянутому поясу в пролете поперечные швы, прикрепляющие указанные элементы, следует предусматривать с отношением катетов 1:2 (больший катет - на поясе) и плавным переходом к основному металлу.
4.169 В конструкциях обычного исполнения противоугонные уголки допускается приваривать к верхнему поясу сварных балок продольными и поперечными угловыми швами. При этом для поперечных швов необходимо предусматривать мероприятия по снижению концентрации напряжений, указанные в п. 4.168, а также механическую обработку для получения плавных переходов (радиусом не менее 5 мм) к основному металлу.
4.170 В конструкциях деталей, изменяющих направление стального каната (отклоняющих устройств, оголовков пилонов и др.) или проволоки в канате (анкерных устройств), а также обжимающих канат (сжимов, хомутов подвесок и т.п.), следует применять желоба криволинейного поперечного сечения со скруглениями у торцов (в месте выхода каната) и укороченными (по сравнению с основанием) прижимными накладками, прокладки из алюминия (в соответствии с п. 4.6) или другого мягкого материала. При этом для исключения электрохимической коррозии контактирующие с алюминием стальные канаты и стальные детали указанных выше устройств должны быть защищены покрытиями из кадмия или цинка толщиной не менее 20 мкм.
Конструкция планок и перфорированных листов
4.171 В сварных коробчатых и Н-образных элементах главных ферм железнодорожных мостов допускается применение только сплошных или перфорированных горизонтальных листов. Соединительные планки допускаются только в элементах связей железнодорожных мостов и в тех элементах автодорожных, городских и пешеходных мостов, для которых при расчете по выносливости соединение планок с основными частями сечения возможно осуществить без специальных мер по снижению концентрации напряжений.
4.172 Длина промежуточных планок ls должна быть не менее 0,75а, где а – расстояние между рядами болтов (или сварными швами) прикрепления планки.
Концевые планки в сжатых и сжато-растянутых элементах следует делать в 1,7 раза длиннее промежуточных, а в растянутых – в 1,3 раза. Концевые планки следует располагать возможно ближе к узлу.
В сварных коробчатых и Н-образных элементах допускается выход перфорации на торец элемента.
4.173 Число болтов для прикрепления одной стороны планки должно быть не менее:
для элементов, работающих на временную нагрузку, – 4;
для элементов, работающих только на постоянную нагрузку, – 3;
для нерабочих элементов – 2.
Особенности конструкции болтосварных пролетных строений
4.174 В болтосварных пролетных строениях северного исполнения допускается применение стыковых, а в конструкциях обычного исполнения – также и накладных компенсаторов ослабления сечения элементов болтовыми отверстиями.
На концах стыковых компенсаторов ослабления (у стыка) необходимо предусматривать скосы и механическую обработку соединений в соответствии с указаниями п. 4.128 и п. 4.164.
В накладных компенсаторах ослабления следует предусматривать скосы по ширине с уклоном 1:1. Для косых швов следует принимать отношение катетов 1:2. Для обеспечения плавных (радиусом не менее 5 мм) переходов от шва к основному металлу необходимо предусматривать обработку косых швов на конце компенсатора. Косые швы и участки продольных швов до первого ряда отверстий должны обеспечивать полное прикрепление площади компенсатора. Ширина компенсатора из стали марок Ст. 3, 15ХСНД и 10ХСНД должна быть соответственно не более 44 и 38 его толщин. При большей требуемой ширине необходимо применять два раздельных компенсатора, расстояние между их швами должно быть не менее 60 мм. Расстояние от центра болта до края компенсатора должно быть не менее удвоенного диаметра отверстия под болт.
4.175 Для решетчатых болтосварных ферм автодорожных, городских и пешеходных пролетных строений обычного исполнения допускается применение узловых фасонок-вставок и фасонок-приставок, соединяемых с поясами с помощью сварки.
Узловые фасонки-вставки и фасонки-приставки должны иметь плавные переходы (радиусом не менее 250 мм) к поясу. Расстояние от стыка пояса и фасонки-вставки до начала выкружки в ней должно приниматься не менее 70 мм. Для стыковых швов фасонок-вставок растянутого и сжато-растянутого поясов должна предусматриваться механическая обработка, отвечающая требованиям п. 4.164.
У фасонок-приставок надлежит предусматривать полное проплавление всей толщины и возможность его неразрушающего контроля, а также механическую обработку концов фасонок.
4.176 Поясные листы продольных и поперечных балок могут иметь длину, меньшую, чем длина стенки, при условии устройства на углах стенки прямоугольных скругленных (радиусом 15 мм) вырезов, вертикальная грань которых совпадает с торцом обрываемого поясного листа.
Подобные вырезы должны иметь также фасонки, привариваемые к верхнему поясу поперечной балки для увеличения высоты ее стенки в зоне прикрепления к главным фермам. Конструкция сопряжения конца фасонки с поясом поперечной балки должна отвечать требованиям п. 4.165 и п. 4.166.
При необходимости устройства обрыва пояса двутавровой балки без образования вышеуказанного выреза в стенке необходимо предусматривать следующее: пояс к месту обрыва должен быть скошен по толщине до 6 мм с уклоном 1:8 и по ширине до 32 мм с уклоном 1:4; прикрепление к стенке балки на протяжении скошенной части пояса должно иметь полное проплавление. Следует предусматривать также механическую обработку конца пояса для получения плавных переходов (радиусом не менее 60 мм) к стенке (в обеих плоскостях).
Конструкция ортотропной плиты проезжей части
4.177 В автодорожных, городских пешеходных и железнодорожных мостах конструкцию ортотропной плиты следует предусматривать одноярусной, состоящей из листа настила, подкрепленного продольными и поперечными ребрами, вертикальные стенки которых приварены к листу настила двусторонними угловыми швами.
Монтажные блоки ортотропной плиты должны быть ориентированы длинной стороной вдоль оси моста.
4.178 Толщину листа настила в автодорожных и городских мостах tmin следует принимать не менее 14 мм и не менее значения, полученного по формуле
 (4.115),
где а – расстояние между продольными ребрами;
Р – максимальное давление на лист от сосредоточенной нагрузки, определяемое с учетом его распределения конструкцией полотна;
x = 7,8 или 15,6 – значения коэффициента, принимаемые для конструкций ортотропных плит с продольными ребрами соответственно полосового и фасонного профилей.
В железнодорожных мостах толщину листа настила в tmin следует принимать не менее 14 мм, а расстояние между осями стенок продольных ребер не более 400 мм.
4.179 В автодорожных, городских и пешеходных мостах монтажные стыки листа настила верхней ортотропной плиты следует, как правило, предусматривать сварными.
В нижних ортотропных плитах при обосновании расчетом допускается применение монтажных продольных сварных стыков горизонтального листа с неполным заполнением разделки.
В железнодорожных мостах монтажные стыки листа настила верхней или нижней ортотропной плиты следует, как правило, предусматривать на фрикционных соединениях, допускаются монтажные продольные сварные стыки горизонтального листа.
Присоединение листов настила ортотропных плит проезжей части к поясам главных балок или ферм сварными швами внахлестку не допускается.
4.180 В ортотропных плитах следует применять продольные ребра трапецеидально-коробчатого и открытого сечения из полос. Допускаются ребра из неравнобоких уголков и сварных тавров.
4.181 Монтажные стыки продольных ребер верхних ортотропных плит следует предусматривать, как правило, фрикционными с выполнением отверстий в заводских условиях.
Монтажные стыки продольных ребер нижних ортотропных плит в автодорожных, городских и пешеходных мостах следует предусматривать, как правило, сварными.
Применение сварных монтажных стыков ортотропной плиты с не приваренными к листу настила вставками продольных ребер и обрывом ребер в зоне монтажного стыка блоков пролетного строения не допускается.
Монтажные стыки продольных ребер нижних ортотропных плит в железнодорожных мостах следует предусматривать, как правило, фрикционными.
4.182 Монтажные стыки стенки и пояса поперечных ребер таврового сечения следует, как правило, предусматривать фрикционными на высокопрочных болтах с выполнением отверстий на полный диаметр в заводских условиях.
4.183 В автодорожных, городских, пешеходных и железнодорожных мостах продольные ребра следует пропускать сквозь вырезы в стенках поперечных балок и приваривать на заводе угловыми швами к вертикальным граням выреза в стенке или в опорной пластинке (приложение Э, таблица Э.1, поз. 17, а, б). Приварка торцов продольных ребер к стенкам поперечных ребер в автодорожных, городских, пешеходных мостах не допускается.
В железнодорожных мостах допускается прерывание продольных ребер с приваркой их торцов к стенке и поясу поперечной балки на ее полную высоту и по всему контуру примыкания без выкружек для пропуска угловых швов.
4.184 Прикрепление поперечных ребер верхней ортотропной плиты к ребрам жесткости или специальным фасонкам главных балок, как правило, следует осуществлять фрикционным на высокопрочных болтах.
4.185 В проекте следует указывать вид антикоррозионного покрытия листа настила и тип одежды ездового полотна по стальной ортотропной плите.
4.186 В железнодорожных пролетных строениях допускается применять двухъярусные ортотропные плиты с прикреплением продольных ребер к верхней полке поперечных балок на фрикционных высокопрочных болтах и установкой поперечных ребер жесткости на стенку поперечной балки по оси стенки продольного ребра.
Конструкция опорных частей
4.187 Балочные пролетные строения пролетом свыше 25 м должны иметь подвижные опорные части.
Допускается (в сейсмических районах – рекомендуется) применение опорных частей с использованием полимерных материалов.
4.188 При расстоянии между центрами опорных частей, расположенных на одной опоре, свыше 15 м следует обеспечивать поперечную подвижность одной из опорных частей путем устройства всесторонне подвижных опорных частей или другим способом.
В железнодорожных мостах нижние балансиры неподвижных опорных частей и плиты подвижных опорных частей должны быть закреплены на опорах анкерными болтами.
В случае невыполнения требований п.1.40 концы пролетных строений должны быть прикреплены к опорам анкерными болтами по расчету.
4.189 Конструкция опорных частей должна обеспечивать распределение нагрузки по всей площади опирания узла пролетного строения и опирания на опору.
4.190 Опорные части следует применять, как правило, литые с шарнирами свободного касания. Допускается применять подвижные однокатковые опорные части из высокопрочной стали, а также с наплавкой на поверхность катка и плиты из материалов высокой твердости, и других типов при соответствующем обосновании.
В подвижных опорных частях не должно быть более четырех катков.
Катки должны быть соединены между собой боковыми стяжками, гарантирующими совместность перемещения и не препятствующими перекатке и очистке, и оснащены устройствами от боковых сдвигов и продольного угона, а также защищены футлярами. При применении цилиндрических катков, имеющих две плоские грани, должна быть исключена возможность их опрокидывания и заклинивания.
5 СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
5.1 Нормы настоящего раздела необходимо соблюдать для пролетных строений, в которых железобетонная плита объединена со стальными главными балками, фермами или балками проезжей части для совместной работы.
5.2 Сталежелезобетонные пролетные строения железнодорожных мостов, кроме балочно-разрезных со сплошной стенкой с ездой поверху, допускается применять только при технико-экономическом обосновании.
5.3 Требования к качеству и расчетные характеристики материалов сталежелезобетонных конструкций, а также не предусмотренные в настоящем разделе указания по расчету и конструированию следует принимать согласно разделам 1 – 4.
РАСЧЕТЫ
Основные положения
5.4 Расчеты следует выполнять, как правило, исходя из гипотезы плоских сечений, без учета податливости швов объединения стальной и железобетонной частей. Податливость швов объединения необходимо учитывать для балок пролетом менее 8 м и решетчатых ферм с панелями менее 8 м.
5.5 В расчетах сталежелезобетонных конструкций следует применять коэффициент приведения nb = Est / Eb здесь Est = 2,06 × 105 МПа – модуль упругости конструкционного металла стальной части, Eb – модуль упругости бетона при сжатии и растяжении, определяемый по п. 3.32.
5.6 Состав расчетов и виды учитываемых в них неупругих деформаций следует принимать по таблице 5.1. Как правило, неупругие деформации надлежит также учитывать при определении усилий в элементах статически неопределимых систем. Допускается приближенный учет неупругих деформаций бетона с использованием при этом условных модулей упругости по приложениям Я и 1.
Таблица 5.1
Нагрузки и
Воздействия
Неупругие деформации, учитываемые в расчетах
по прочности и устойчивости на выносливость по трещиностойкости вертикальной и горизонтальной жесткости ординат строительного подъема (для конструкций со сборной плитой)
статически определимых пролетных строений железнодорожных мостов пролетных строений автодорожных, городских и пешеходных мостов по образованию трещин по раскрытию трещин
Постоянные kr, us vkr, us kr, us kr, us kr, us kr, us
Временные вертикальные cr, pl vkr, us cr wud cr wud wud
Температурные и усадочные cr, pl wud cr  
Временные поперечные горизонтальные pl wud
При транспортировании, монтаже, предварительном напряжении и регулировании wud wud cr wud

В таблице обозначено:
kr – ползучесть бетона:
us – обжатие поперечных швов сборной железобетонной плиты;
vkr – виброползучесть бетона;
cr – поперечные трещины в железобетоне (от всей совокупности действующих нагрузок);
pl – ограниченные пластические деформации стали и бетона (от всей совокупности действующих нагрузок и только при проверке сечения);
wud – без учета неупругих деформаций;
тире (–) обозначает, что расчет не производится.
5.7 Ползучесть бетона необходимо учитывать при определении усилий и моментов от постоянных нагрузок и воздействий, если наибольшие напряжения в бетоне от них превосходят 0,2 Rb, где Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию по п. 3.24.
При определении влияния ползучести бетона на сталежелезобетонную конструкцию следует, как правило, учитывать изгибную жесткость железобетонной части конструкции EbIb.
Ползучесть бетона допускается учитывать приближенно по приложению Я, если EbIb £ 0,2EstIs; здесь EstIs – изгибная жесткость стальной части конструкции.
Потери натяжения напрягаемой арматуры от ползучести бетона, а также дополнительные деформации от обжатия поперечных швов сборной железобетонной плиты следует определять по приложению Я.
5.8 Расчет на выносливость зон железнодорожных мостов, в которых временная нагрузка увеличивает сжимающие напряжения в бетоне, следует выполнять с учетом виброползучести бетона по приложению Я.
5.9 При расчетах на усадку бетона разгружающее влияние усадки не учитывается.
Предельную относительную деформацию усадки бетона eshr следует принимать равной 2 × 10-4 для монолитной плиты и 1 × 10-4 для сборной плиты.
Допускается уравновешенные в пределах поперечного сечения напряжения от усадки бетона определять по приложению 1.
Ползучесть бетона от усадочных напряжений допускается учитывать путем применения в расчетах условного модуля упругости бетонаEef,shr = 0,5Eb.
5.10 В расчетах на температурные воздействия следует учитывать разность температур железобетонной и стальной частей сечения. Разность температур следует определять, как правило, на основании теплофизических расчетов.
Расчеты на температурные воздействия допускается выполнять, принимая распределение температур в сечении неизменным по длине сталежелезобетонного пролетного строения и исходя из следующих нормативных наибольших значений разности температур tn,maxжелезобетонной плиты и стальной конструкции:
а) для пролетных строений со стальными балками со сплошной стенкой при езде поверху (рисунок 5.1, а):
в случае, когда температура стали выше, чем железобетона, и балка подвергается нагреву от воздействия солнечных лучей при наклоне их к горизонту 30° и более, – 30 °С;
в случае, когда температура стали выше, чем железобетона, но балка не подвергается нагреву от воздействия солнечных лучей, – 15 °С;
в случае, когда температура стали ниже, чем железобетона, – минус 15 °С;
б) для пролетных строений с решетчатыми главными фермами при езде поверху:
в случае, когда температура стальных элементов фермы выше, чем железобетона, независимо от условий освещения солнцем, – 15 °С;
в случае, когда температура стальных элементов фермы ниже, чем железобетона, – минус 10 °С;
в) для пролетных строений с главными балками со сплошной стенкой или с решетчатыми главными фермами и расположенной между ними железобетонной плитой с ездой понизу или посредине:
в случае, когда температура стали выше, чем железобетона, – 20 °С;
в случае, когда температура стали ниже, чем железобетона, – минус 15 °С;
г) для пролетных строений железнодорожных мостов с безбалластной плитой в проезжей части и в пролетных строениях автодорожных и городских мостов с ездой поверху без (до) устройства на железобетонной плите проезжей части одежды ездового полотна в случае, когда температура железобетона выше, чем стали, – 20 °С.
Определение усилий и напряжений от температурных воздействий следует выполнять:
по "а" – с принятием по высоте стальной части сечения криволинейной эпюры разности температур (рисунок 5.1, б) с ординатой в i -й точке
, (237)
где Zb1,i , hw – по рисунку 5.1, а, см;
по "б" и "в" – с принятием прямоугольной эпюры разности температур по всей высоте стальной части сечения;
по "г" – с принятием криволинейной эпюры разности температур по рисунку 5.1, в,с ординатой в i-й точке
, (238)
где Zbf, i – по рисунку 5.1, в, см.
В пролетных строениях с ездой поверху стальную часть коробчатого сечения допускается условно разделять на балки двутаврового сечения и при этом учитывать разность температур по рисунку 5.1, б.

Рисунок 5.1 Поперечное сечение сталежелезобетонной конструкции
и расчетные эпюры разности температур
а – схема поперечного сечения;
б – криволинейная эпюра разности температур по высоте стальной части сечения;
в – криволинейная эпюра разности температур для верхней части сечения балки
Допускается уравновешенные в пределах поперечных сечений напряжения от изменений температуры определять по приложению 1.
5.11 Сжатую железобетонную плиту следует рассчитывать по прочности, трещиностойкости, а в железнодорожных мостах – и на выносливость.
Влияние развития ограниченных пластических деформаций бетона и стали на распределение усилий в статически неопределимых конструкциях допускается не учитывать.
5.12 Растянутую железобетонную плиту следует рассчитывать по прочности и трещиностойкости. Категории требований по трещиностойкости следует принимать согласно п. 3.95.
Жесткость при растяжении железобетонной плиты с учетом образовавшихся трещин определяется выражением ErAr / ycr; здесь Er , Ar – модуль упругости и площадь сечения продольной арматуры плиты, ycr – коэффициент, учитывающий частичное вовлечение бетона между трещинами в работу на растяжение и принимаемый по таблице 5.2.
В статически неопределимых системах усилия следует определять с учетом влияния наличия поперечных трещин в железобетонной плите.
Для сборной не обжатой железобетонной плиты, у которой продольная арматура не стыкуется, жесткость при растяжении следует принимать равной нулю.
Таблица 5.2
Арматура Значения коэффициента ycr для
железнодорожных мостов при расчете автодорожных и городских мостов при расчетах по прочности и трещиностойкости
по прочности по трещиностойкости
Гладкая, пучки высокопрочной проволоки, стальные канаты

Периодического профиля
1,00



1,00
1,00



0,75
0,70



0,50
5.13 Расчеты плиты проезжей части на местный изгиб и совместную работу с главными балками допускается выполнять независимо один от другого, при этом суммировать усилия и деформации следует только в случае работы плиты на местный изгиб в продольном направлении.
5.14 Расчет поперечного сечения следует выполнять по стадиям, число которых определяется количеством частей сечения, последовательно включаемых в работу.
Для каждой части сечения действующие напряжения следует определять суммированием их по стадиям работы.
5.15 Учитываемую в составе сечения расчетную ширину железобетонной плиты bsl следует определять как сумму расчетных величин свесов плиты в обе стороны от оси стальной конструкции (рисунок 5.2). Расчетную величину свеса плиты следует, как правило, определять пространственным расчетом; допускается принимать ее значение в соответствии с таблицей 5.3.

Рисунок 5.2 Схема для определения расчетной ширины железобетонной плиты,
учитываемой в составе сечения
Таблица 5.3
Положение свеса плиты относительно стальной части, его обозначение Параметр плиты l Расчетная величина свеса плиты
Свес в сторону соседнего стального элемента b

Свес в сторону консоли bc
Св. 4В
Менее 4В

Св. 12С
Менее 12С
В/2
a + 6tsl ,
но не более В/2 и не менее l /8
C
a + 6tsl,c ,
но не более C и не менее l /12
В таблице обозначено:
а – половина ширины железобетонного ребра или вута, а при их отсутствии – половина ширины контакта железобетонной плиты и стального пояса;
tsltsl,c – средняя толщина железобетонной плиты соответственно в пролете и на консоли (за вычетом ребра или вута);
l – параметр плиты, равный:
длине пролета – для главных балок или ферм;
длине панели – для продольных балок проезжей части;
расстоянию между главными фермами или ширине железобетонной плиты поперек моста, если она меньше этого расстояния, – для поперечных балок проезжей части;
В – расстояние между осями стальных конструкций, равноценных по жесткости (см. рисунок 5.2);
С – конструктивный консольный свес плиты от оси стальной конструкции (см. рисунок 5.2).
5.16 Площадь железобетонной плиты Аb, а в расчетах на кручение – также ее толщину tsl и ширину ребра или вута следует принимать поделенными на коэффициент приведения nb согласно п. 5.5. При учете неупругих деформаций допускается использовать коэффициенты приведения, найденные по условным модулям упругости бетона, определяемым по приложениям Я и 1.
Площадь продольной арматуры, имеющей сцепление с бетоном, следует принимать поделенной на коэффициент приведения nr = Est / Er, где Er – модуль упругости ненапрягаемой Ers или напрягаемой Erp арматуры, принимаемый по таблице 3.19.
Подливку, одежду ездового полотна и верхнее строение железнодорожного пути в составе расчетного поперечного сечения учитывать не следует.
5.17 Центры тяжести стального и приведенного сечений следует определять по сечению брутто.
Ослабление сечений болтовыми отверстиями учитывается согласно п. 4.24.
5.18 Прочность и устойчивость стальных балок при монтаже проверяют согласно пп. 4.41, 4.42 и 4.51.
Прочность и трещиностойкость конструкций и их элементов при предварительном напряжении, транспортировании и монтаже следует проверять в предположении упругой работы стали и бетона. Проверку следует осуществлять без учета ползучести, усадки бетона и обжатия поперечных швов, но с учетом влияния потерь предварительного напряжения согласно разделу 3. 
РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ
Расчет по прочности
5.19 Расчет сталежелезобетонной балки на воздействие положительного изгибающего момента (вызывающего в верхнем поясе сжатие) следует выполнять по формулам таблицы 5.4 по одному из расчетных случаев А, Б или В (рисунок 5.3) в зависимости от величины напряжения в бетоне sb на уровне центра тяжести железобетонной плиты и напряжения в продольной арматуре sr, отвечающего деформации бетона при напряжении sb.
Таблица 5.4
Критерии и проверки Формулы для критериев и проверок прочности в расчетных случаях
А Б В
Критерии:
соотношения
жесткостей
напряжения в бетоне
(сжатие +,
растяжение –)
напряжения в расчетной продольной арматуре (сжатие +, растяжение –)
Проверки:
железобетона (сжатие +,
растяжение –)
стального верхнего пояса (сжатие +,
растяжение –)
стального нижнего пояса (сжатие +,
растяжение –)
В таблице обозначено:
M = M1 + M2 – полный изгибающий момент (принимают так же, как и M1 и M2 с соответствующим знаком);
M1 – изгибающий момент первой стадии работы (нагрузку воспринимает стальная часть конструкции);
M2 – изгибающий момент второй стадии работы (нагрузку воспринимает сталежелезобетонная конструкция), определяемый для статически неопределимых систем с учетом ползучести бетона, обжатия поперечных швов, образования поперечных трещин в растянутых зонах железобетонной плиты, а также усадки бетона и изменений температуры;
sbi, sri – уравновешенные в поперечном сталежелезобетонном сечении напряжения, возникающие на уровне центра тяжести поперечного сечения бетона от его ползучести, обжатия поперечных швов сборной плиты, усадки бетона и изменений температуры (за исключением случая, когда температура железобетонной плиты согласно п. 5.10, г выше, чем стали, и расчеты проводятся по формулам таблиц 5.4 – 5.6) соответственно в бетоне и в продольной арматуре;
As = As1 + Aw + As2 – площадь нетто поперечного сечения стальной балки;
As1As2AwAbAr = Ars – площади элементов поперечного сечения соответственно стальных нижнего и верхнего поясов, стальной вертикальной стенки, бетона плиты, продольной ненапрягаемой арматуры плиты;
 – моменты сопротивления;
 – условный момент сопротивления на уровне центра тяжести сечения бетона;
IstbIs – моменты инерции нетто соответственно сталежелезобетонного поперечного сечения балки, приведенного к стали, и поперечного сечения стальной балки;
Zb,stbZbsZs1,sZs2, s – расстояние согласно рисунку 5.3;
– коэффициент приведения, принимаемый по п. 5.16;
nb – коэффициент приведения, принимаемый по п. 5.5;
eb,lim = 0,0016 – предельная (для сталежелезобетонных конструкций) относительная деформация бетона в уровне центра тяжести его поперечного сечения;
RyRbRr = Rrs – расчетные сопротивления соответственно материала стальной конструкции по пп. 4.8 и 4.9, бетона сжатию по п. 3.24, ненапрягаемой продольной арматуры по п. 3.37;
æ3 = 1 + h(æ – 1) – поправочный коэффициент к моменту сопротивления при расчете прочности стальной балки на совместное действие изгибающего момента и осевой силы;
æ4 = æ3 / m1 – поправочный коэффициент к моменту сопротивления при проверке стального верхнего пояса, принимаемый не менее 1,0;
æ – коэффициент, принимаемый по п. 4.26;
h – коэффициент, принимаемый по таблице 5.5;
m – коэффициент условий работы стальной конструкции, принимаемый по п. 4.19;
mb – коэффициент условий работы бетона, принимаемый по п. 3.25;
mr – коэффициент условий работы арматуры, принимаемый по пп. 3.39 – 3.45;
 – коэффициент условий работы верхнего стального пояса, учитывающий его разгрузку прилегающим недонапряженным бетоном и принимаемый не более 1,2;

k – коэффициент, учитывающий увеличение относительных деформаций бетона при развитии пластических деформаций; при этом k = 1, если ; в случае если k определяют интерполяцией между предельными значениями k = 1,0 и k = 1,0 + .

Рисунок 5.3 Усилия, напряжения и деформации в сталежелезобетонном
поперечном сечении, воспринимающем положительный изгибающий момент
Таблица 5.5
As2 / As1 Значения коэффициента h при N/АsтRу, равном
0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
0 1,0
1,0
1,0
0,98
1,0
0,94
1,0
0,90
1,0
0,87
1,0
0,81
0,99
0,75
0,98
0,67
0,2 1,0
1,0
1,0
0,97
1,0
0,92
1,02
0,87
1,03
0,80
1,04
0,70
1,05
0,57
1,06
0,38
0,4 1,0
1,0
1,04
0,90
1,08
0,8
1,12
0,67
1,14
0,52
1,16
0,34
1,19
0,53
1,20
0,68
0,6 1,0
1,0
1,10
0,84
1,19
0,64
1,28
0,40
1,35
0,56
1,40
0,75
1,44
0,95
1,46
1,13
0,8 1,0
1,0
1,20
0,61
1,39
0,51
1,55
0,84
1,70
1,12
1,83
1,36
1,93
1,60
1,98
1,86
1,0 1,0
1,0
1,29
1,29
1,63
1,63
2,04
2,04
2,47
2,47
2,86
2,86
3,20
3,20
3,38
3,38
Окончание таблицы 5.5
As2 / As1 Значения коэффициента h при N/АsтRу, равном
0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70
0 0,96
0,58
0,95
0,45
0,92
0,28
0,88
0,52
0,83
0,68
0,75
0,76
0,63
0,82
0,2 1,07
0,49
1,06
0,61
1,05
0,72
1,02
0,82
0,99
0,91
0,90
0,99
0,75
1,05
0,4 1,21
0,84
1,20
0,98
1,18
1,12
1,16
1,22
1,13
1,30
1,09
1,38
1,04
1,42
0,6 1,47
1,30
1,46
1,45
1,45
1,58
1,42
1,69
1,39
1,76
1,35
1,84
1,30
1,90
0,8 2,00
2,08
2,02
2,29
2,01
2,47
1,99
2,52
1,97
2,50
1,91
2,46
1,84
2,38
1,0 3,49
3,49
3,56
3,56
3,57
3,57
3,53
3,53
3,43
3,43
3,29
3,29
3,05
3,05
В таблицах 5.4—5.6 обозначено:
N = Nbr = Absb + Arsr – в случаях А и Г;
N = Nbr,R = AbRb + Arsr – в случае Б при проверке нижнего пояса;
N = Nbr,R = AbRb + ArRr – в случае Б при проверке верхнего пояса, а также в случае В;
N = NrR = ArRr – в случае Д при проверке верхнего пояса;
N = Nr = Arsr , но не более ArRr  в случае Д при проверке нижнего пояса.
П р и м е ч а н и я
1 Случаи А, Б и В следует принимать по п. 5.19 (рисунок 5.3), Г и Д – по п. 5.21 (рисунок 5.4).
2 Здесь Аs2 – меньший по площади пояс стальной балки.
3 Над чертой даны значения h для случая, когда напряжения от момента и осевой силы суммируются в меньшем по площади поясе стальной балки; под чертой – для случая, когда напряжения от момента и осевой силы суммируются в большем по площади поясе стальной балки.
4 Нормальную силу N следует принимать растягивающей стальную балку при сжимающих напряжениях в железобетонной плите и сжимающей стальную балку при растягивающих напряжениях в железобетонной плите и арматуре (в формулы силу N в обоих случаях необходимо подставлять со знаком “плюс”).
5.20 При расположении нейтральной оси сечения в пределах высоты железобетонной плиты и напряжениях в растянутой части плиты, превосходящих mbRbt по п. 3.24 и п. 3.25, в состав сечения следует включать только сжатую часть бетона. Проверку прочности сечения следует выполнять с учетом неравномерного распределения напряжений по высоте железобетонной плиты.
5.21 Расчет сталежелезобетонной балки на воздействие отрицательного изгибающего момента (вызывающего в верхнем поясе растяжение) следует выполнять по формулам таблице 5.6 по одному из расчетных случаев Г или Д (рисунок 5.4) в зависимости от величины напряжения в бетоне sb на уровне центра тяжести железобетонной плиты.

Рисунок 5.4 Усилия и напряжения в сталежелезобетонном поперечном сечении,
воспринимающем отрицательный изгибающий момент
Таблица 5.6
Критерии и проверки Формулы для критериев и проверок прочности в расчетных случаях
Г Д
Критерии:
соотношения
жесткостей


напряжений в бетоне (сжатие +, растяжение –)
Проверки:
напряжения в продольной арматуре железобетона
(растяжение +, сжатие –)
стального верхнего пояса
(растяжение +, сжатие –)
стального нижнего пояса
(растяжение +, сжатие –)
В таблице обозначено:
ММ1М2; sbi ; sriAs2AwAbArAs; Wb,stb;
Ws2,sWs1,snbnrRyRbRr; æ3; h; mmrmb – см. обозначения к таблице 5.4;
 – соответственно площадь, момент сопротивления и момент инерции поперечного сечения нетто стальной конструкции балки, работающей совместно с продольной арматурой площадью Ar / ycr (приведенной к материалу стальной конструкции;
Zbs; Zb,sy; Zrs; Zr,sy – расстояния по рисунку 5.4;
æ5 = æ3/m2 – поправочный коэффициент, принимаемый не менее 1,0;
– коэффициент условий работы верхнего стального пояса, принимаемый не более 1,2.
5.22 Расчет по прочности более сложных сечений (например, напрягаемых высокопрочной арматурой, двухплитных, при совместном действии изгибающего момента и внешней осевой силы) следует выполнять с учетом их напряженного состояния и конструктивных особенностей в соответствии с пп. 5.19 – 5.21.
Для сечения с высокопрочной арматурой усилия предварительного напряжения следует учитывать на стадии натяжения арматуры как внешнюю нагрузку. На последующих стадиях работы при определении разгружающих усилий N высокопрочную арматуру следует учитывать с бетоном и ненапрягаемой продольной арматурой, при этом необходимо дополнительно выполнить проверку прочности высокопрочной арматуры. В случае Д высокопрочную арматуру следует проверять с учетом увеличения усилия в ней при ограниченном развитии пластических деформаций в стальной конструкции.
При действии на сечение наряду с изгибающими моментами М также внешних осевых усилий Nе следует учитывать дополнительные изгибающие моменты, возникающие от изменения положения центра тяжести рассматриваемой части сечения.
5.23 Расчет по прочности сечений с железобетонной плитой, работающей на местный изгиб в продольном направлении, следует выполнять по расчетным случаям А, Б, В, Г и Д, при этом плиту в случаях Б, В и Д необходимо рассчитывать по предельному равновесию как внецентренно сжатый или внецентренно растянутый железобетонный стержень в соответствии с пп. 3.69, 3.70, 3.72, 3.73, 3.75 и п. 5.13, а в расчете всего сечения следует учитывать разгрузку стальной его части равнодействующей сжимающих или растягивающих продольных сил, воспринимаемых плитой.
Расчет на выносливость
5.24 Расчет на выносливость следует выполнять: для стальной и железобетонной частей конструкции, а также для конструкций объединения железобетона со сталью железнодорожных мостов; только для стальной части конструкции, прикреплений конструкций объединения и плиты проезжей части автодорожных, городских и пешеходных мостов. При этом высокопрочную арматуру, имеющую сцепление с бетоном, следует относить к железобетонной части, а не имеющую сцепления – к стальной.
В расчетах на выносливость следует учитывать неупругие деформации бетона согласно пп. 5.6 – 5.8 и приложению Я.
Температурные воздействия, усадку бетона и горизонтальные нагрузки в расчетах на выносливость допускается не учитывать.
В состав сечения при определении r = smin / smax следует включать ту часть бетона, в которой при рассматриваемом загружении отсутствует растяжение.
Проверку выносливости следует выполнять с учетом требований, изложенных в пп. 3.91 – 3.94 и п. 4.57.
5.25 Расчет на выносливость сталежелезобетонной балки железнодорожного моста с ненапрягаемой арматурой в железобетонной части сечения следует выполнять по формулам:
; (5.1)
; (5.2)
; (5.3)
где M1w – изгибающий момент первой стадии работы от нагрузок, учитываемых в расчетах на выносливость;
M2w – изгибающий момент второй стадии работы от нагрузок, учитываемых в расчетах на выносливость, включая изгибающие моменты от виброползучести бетона в статически неопределимых системах;
i,stb – момент сопротивления нетто сталежелезобетонного сечения для фибры i (bfs1, s2), определенный при коэффициенте приведения бетона к стали
nn kr = Est / En kr;
En kr – условный модуль упругости бетона с учетом его виброползучести по приложению Я;
mb1 – коэффициент условий работы бетона под многократно повторяющейся нагрузкой по п. 3.26;
остальные обозначения соответствуют принятым в пп. 3.94, 4.57, 5.19 и на рисунке 5.3.
При наличии концентраторов напряжений на стенке балки следует проверить выносливость и этих точек сечения с подстановкой в формулы (5.2) и (5.3) соответствующих значений моментов сопротивления и коэффициента gw.
Расчет по трещиностойкости
5.26 Расчет железобетонных плит по трещиностойкости при совместной работе со стальными конструкциями следует выполнять в соответствии с требованиями пп. 3.95 – 3.111 и п. 5.12. При этом в расчетах по образованию трещин предельные значения растягивающих и сжимающих напряжений в бетоне следует сопоставлять с напряжениями в крайней фибре бетона sbf упруго работающего сталежелезобетонного сечения, вычисленными от эксплуатационных нагрузок с учетом на стадии эксплуатации неупругих деформаций согласно п. 5.6.
В расчетах по раскрытию трещин напряжения в крайнем ряду продольной арматуры следует вычислять с учетом увеличения ее площади по п. 5.12 и потерь напряжения от неупругих деформаций. При ненапрягаемой продольной арматуре и работе сечения по двум стадиям растягивающее напряжение следует вычислять по формуле
, (5.4)
где M2 – изгибающий момент второй стадии работы от эксплуатационных нагрузок, определяемый для статически неопределимых систем с учетом ползучести бетона, обжатия поперечных швов, образования поперечных трещин в растянутых зонах железобетонной плиты, а также усадки бетона и изменения температуры; остальные обозначения пояснены в пп. 5.12, 5.19, 5.21 и на рисунке 5.4.
5.27 Раскрытие трещин (при двух стадиях работы) в растянутой сборной железобетонной плите, у которой ненапрягаемая арматура в поперечных швах не состыкована, следует определять по формуле
, (5.5)
где s2,s2 – растягивающее напряжение в стальном верхнем поясе от нагрузок и воздействий второй стадии работы в предположении, что железобетонная плита в растянутой зоне отсутствует;
lа – расстояние между конструкциями объединения у поперечных швов, при отсутствии конструкций объединения – длина блока плиты;
Zbf,s , Zs2,s – расстояния согласно рисунку 5.4;
Dcr,d = 0,03 см – предельная ширина раскрытия трещин в поперечном шве, имеющем арматуру для передачи поперечной силы; при отсутствии в шве арматуры Dcr,d следует вычислять в предположении, что поперечная сила через шов не передается.
При устройстве клеевых швов трещиностойкость железобетонной плиты в железнодорожных мостах следует проверять по категории требований по трещиностойкости 2а; при проверке трещиностойкости железобетонной плиты в автодорожных, городских и пешеходных мостах величина растягивающих напряжений не должна превышать 0,5 Rbt,ser (по таблице 3.6).
При использовании клееных стыков в предварительно напряженной железобетонной плите ее трещиностойкость следует принимать по п. 3.95.
Расчет объединения железобетонной плиты со стальной конструкцией
5.28 Конструкции объединения следует рассчитывать на сдвигающие усилия SQ в объединительном шве от поперечных сил и продольное сдвигающее усилие SN, возникающее от температурных воздействий и усадки бетона, анкеровки высокопрочной арматуры, воздействия примыкающей ванты или раскоса и т.д.
Конструкции объединения, расположенные на концевых участках железобетонной плиты, следует рассчитывать, кроме того, на отрывающие усилия, в том числе возникающие от температурных воздействий и усадки бетона.
5.29 Сдвигающее усилие по шву объединения железобетонной плиты и стальной конструкции следует определять по формуле
, (5.6)
где sb1, sb2 – напряжения в центре тяжести поперечного сечения бетона соответственно в правом и левом сечениях расчетного участка плиты длиной ai;
sr1, sr2 – напряжения в продольной арматуре соответственно в тех же сечениях;
AbAr – согласно пп. 5.19 и 5.12.
Если растягивающие напряжения в железобетонной плите превышают 0,4Rbt,ser, сдвигающие усилия следует определять в предположении наличия в плите трещин и вычислять напряжения в арматуре sr с учетом продольной жесткости плиты согласно п. 5.12.
Полное концевое сдвигающее усилие Se следует определять, принимая на конце s = 0 и назначая длину концевого расчетного участка равной:
ае = 0,36(Н + bsl ) , (5.7)
где Н – расчетная высота поперечного сечения сталежелезобетонного элемента;
bsl – согласно п. 5.15.
Распределение сдвигающих усилий между железобетонной плитой и стальной конструкцией в сложных случаях воздействий допускается принимать согласно приложению 2.
5.30 Концевые отрывающие железобетонную плиту от стальной конструкции усилия Sab следует определять по формуле
 (5.8)
где Zb,s2 – расстояние от центра тяжести поперечного сечения бетона до верхней фибры стальной конструкции;
SeНbsl – согласно п. 5.29.
Отрывающее усилие Sab следует принимать приложенным на расстоянии 0,024(Н + bsl) от конца плиты (рисунок 2.1 приложения 2).
5.31 Расчеты конструкции объединения стальной части с железобетонной плитой следует выполнять:
а) при жестких упорах – полагая прямоугольной эпюру сжимающих напряжений, передаваемых расчетной сминающей поверхностью упора;
б) при вертикальных гибких упорах – исходя из условий работы упора на изгиб со смятием бетона согласно приложению 3;
в) при наклонных анкерах – исходя из условий работы анкера на сочетание растяжения и изгиба со смятием бетона согласно приложению 3;
г) при закладных деталях плиты, объединенных со стальными поясами высокопрочными болтами, – исходя из расчета фрикционных соединений на высокопрочных болтах согласно пп. 4.100 и 4.101;
д) при объединительных швах на высокопрочных болтах, обжимающих железобетон, - исходя из условий работы объединения на трение по контактным поверхностям шва согласно приложению 4;
е) при болтоклеевых объединительных швах – в соответствии с "г" или "д", но с учетом сил сцепления от склеивания;
ж) при гребенчатых упорах на действие расчетных сдвигающих и отрывающих усилий с учетом равномерного распределения по длине пролетного строения.
5.32 Расчет конструкции объединения на жестких упорах надлежит выполнять по следующим формулам:
в железнодорожных мостах:
по прочности
; (5.9)
на выносливость
; (5.10)
в автодорожных, городских и пешеходных мостах - по прочности
; (5.11)
где ShSw – сдвигающие усилия, приходящиеся на один упор, соответственно при расчете по прочности или выносливости;
Ab,dr – площадь поверхности смятия бетона упором; при цилиндрических и дугообразных упорах – площадь их диаметрального сечения;
mb1 – согласно п. 5.25.
При сборной железобетонной плите и расположении упоров в окнах расчетное сопротивление Rb следует принимать по классу бетона блоков, а толщину подливки не включать в площадь смятия. При расположении упоров в продольных швах плиты площадь смятия следует учитывать полностью, а расчетные сопротивления принимать по классу бетона замоноличивания швов.
Если жесткие упоры расположены в железобетонном ребре или вуте, предельные значения величин Sh и Sw следует уменьшать, умножая правые части приведенных формул на 0,9 при 1,5 bdr ≥ brib > 1,3 bdr и на 0,7 при brib ≤ 1,3 bdr, где bdr – ширина площади смятия бетона упором, brib – ширина ребра или вута на уровне центра тяжести расчетной площади смятия бетона упором.
Расчет соединений с непрерывными гребенчатыми упорами выполняется в соответствии с ОДМ 218.4.003-2009.
5.33 Прикрепления конструкций объединения к стальной части следует рассчитывать по пп. 4.82 – 4.109.
Расчеты прикрепления жесткого упора к стальной части конструкции следует выполнять с учетом момента от сдвигающей силы.
5.34 При одновременном использовании в конструкции объединения жестких упоров и наклонных анкеров допускается учитывать их совместную работу, полагая полное сопротивление объединительного шва равным сумме сопротивлений упоров и анкеров.
Проверка жесткости, определение строительного подъема
и расчет по горизонтальным нагрузкам
5.35 Вертикальные прогибы от действующих нагрузок, а также перемещения при определении периодов колебаний следует вычислять в предположении упругой работы бетона независимо от знака возникающих в нем напряжений.
При определении периодов свободных горизонтальных колебаний прогиб железобетонной плиты в горизонтальной плоскости допускается определять с введением в состав сечения защитного слоя, подготовки под гидроизоляцию, бортов балластного корыта и железобетонных тротуаров.
При расчете строительного подъема пролетных строений с монолитной плитой проезжей части следует учитывать последовательность бетонирования плиты, усадку и ползучесть бетона, возможные перепады температур между стальной и железобетонной частями сооружения, а также саморазогрев бетона в процессе твердения.
5.36 В однопутных железнодорожных пролетных строениях железобетонная плита должна быть проверена по прочности в горизонтальной плоскости как сжато-изогнутый (или растянуто-изогнутый) железобетонный элемент, находящийся под действием осевого усилия от совместной работы со стальной конструкцией и изгибающего момента от горизонтальных нагрузок. Температурные воздействия и усадку бетона при этом допускается не учитывать.
Если бетон плиты от действия вертикальных нагрузок и усилий предварительного напряжения оказывается в пластическом состоянии и не воспринимает горизонтальный изгибающий момент, последний должен быть воспринят стальной частью конструкции. При этом полные относительные деформации в бетоне eb,lim с учетом горизонтального изгибающего момента не должны превышать 0,0016.
Конструирование
5.37 Железобетонную плиту следует объединять со стальными главными балками и фермами по всей их длине. Требуемая степень трещиностойкости должна быть обеспечена продольным армированием или предварительным напряжением.
5.38 Толщина железобетонной плиты проезжей части должна быть не менее указанной в п. 3.117. Толщина железобетонной плиты тротуарной консоли, учитываемой в составе рабочего сечения, должна быть не менее 12 см.
5.39. Объединение сборной железобетонной плиты со стальной конструкцией следует осуществлять, как правило, с применением фрикционных, болтоклеевых или сварных соединений.
Допускается объединение упорами и анкерами, замоноличиваемыми в окнах и швах сборной железобетонной плиты. Зазоры между упором и конструкцией блока плиты должны быть не менее 5 и 3 см соответственно вдоль и поперек пролетного строения.
Устройство упоров и анкеров в полостях и пазах, закрытых сверху, а также трудно омоноличиваемых, не допускается.
При устройстве прерывистых объединительных швов должна быть обеспечена прочность железобетонной плиты при работе на местный изгиб между участками опирания, при этом высота зазора между плитой и поясом должна быть достаточной для окраски пояса.
5.40. Размещение конструкций объединения должно удовлетворять следующим требованиям:
расстояние в свету между жесткими упорами и анкерами не должно превышать восьмикратной средней толщины плиты, определяемой делением площади плиты, включенной в работу, на ее расчетную ширину, при этом площадь плиты следует принимать с учетом площади ребра или вута;
расстояние в свету между жесткими упорами должно быть не менее 3,5-кратной высоты расчетной площади смятия бетона упором;
расстояние в свету между анкерами должно быть не менее 3dan, где dan – диаметр стержня анкера.
Минимальные расстояния для размещения высокопрочных болтов, обжимающих железобетонную плиту, следует принимать по таблице 5.7.
5.41 Конструкция жестких упоров должна обеспечивать равномерные деформации бетона по площади смятия и не приводить к раскалыванию бетона, например, из-за наличия углов.
При выпуклой форме поверхности, передающей давление с упора на бетон (цилиндрических упорах и др.), зону местного сжатия бетона упором необходимо армировать.
5.42 Анкеры следует устраивать, как правило, в виде петель, расположенных под углом 45° к направлению сдвигающих усилий.
Допускается применение одиночных арматурных анкеров.
В закладных деталях петлевые арматурные анкеры следует, как правило, применять в сочетании с жесткими упорами.
Таблица 5.7
Нормируемый размер Минимально допустимое расстояние, мм,
при диаметре болтов, мм
22 24
От центра отверстия до края железобетонного элемента

Между центрами отверстий по всем направлениям
100


140
120


160
5.43 При применении высокопрочных болтов для объединения сборной железобетонной плиты со стальными поясами необходимо:
отверстия под высокопрочные болты назначать увеличенных диаметров, обеспечивающих постановку болтов с учетом допусков, установленных нормами изготовления и монтажа;
обеспечить возможность устранения неплотностей за счет деформирования стальных листов при стягивании, применения податливых прокладок или других мер.
5.44 Железобетонная плита должна быть заанкерена против отрыва ее от стальной части. При жестких упорах, не обеспечивающих заанкеривания железобетонной плиты, следует применять дополнительные меры против ее отрыва.
Если в объединении с наклонными анкерами сдвигающая сила может менять направление действия, необходимы постановка наклонных анкеров встречных направлений или сочетание наклонных анкеров с вертикальными.
5.45 Поперечные стыки блоков сборной железобетонной плиты рекомендуется устраивать с применением:
склеивания торцевых поверхностей с обжатием стыков усилием, создающим давление на торец не менее 0,5 МПа;
сварки арматурных выпусков и последующего замоноличивания шва бетоном.
5.46 При сборной железобетонной плите, объединенной на всей длине блока, между стальным верхним поясом и железобетонным блоком должен быть предусмотрен слой бетона или раствора, предохраняющий верхний пояс от коррозии. При толщине слоя раствора или бетона 5 см и более его следует армировать.
5.47 Объединение стальных балок с монолитной железобетонной плитой следует выполнять посредством: непрерывных гребенчатых упоров из стальных полос, привариваемых к верхним поясам стальных балок; гибких стержневых упоров из арматуры периодического профиля; гибких штыревых упоров.
ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
6.1 В деревянных мостах, как правило, следует применять элементы заводского изготовления, а элементы железнодорожных мостов и элементы всех мостов с клеевыми соединениями – только заводского изготовления.
Железнодорожные деревянные мосты следует применять балочно-эстакадного типа с пролетными строениями в виде прогонов или простых (несоставных) пакетов.
6.2 Для деревянных мостов следует предусматривать специальные меры по защите древесины от гниения, в необходимых случаях – и от возгорания.
6.3 Конструкции деревянных мостов должны обеспечивать доступность всех частей для осмотра и очистки, устранения неплотностей, возникших в соединениях, посредством подтяжки болтов и тяжей, а также допускать возможность простого ремонта отдельных элементов, на железных дорогах – замену капитальными мостами или трубами.
Применяемые в конструкциях узлы, стыки и соединения должны обеспечивать равномерное распределение усилий между отдельными элементами и частями сооружения.
Особое внимание следует уделять обеспечению условий для проветривания отдельных частей конструкции.
6.4 В балочных эстакадных мостах на однорядных опорах для восприятия горизонтальных сил следует устраивать, как правило, каждую пятую опору двухрядной или многорядной.
6.5 Деревянные опоры должны быть надежно защищены от воздействия льда и плывущих предметов с помощью обшивок, обстроек и ледорезов.
МАТЕРИАЛЫ
6.6 Для деревянных конструкций мостов следует применять древесину сосны, ели, лиственницы, пихты, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 9463 и ГОСТ 8486.
Растянутые и изгибаемые элементы пролетных строений и мостовые брусья должны выполняться из древесины 1-го сорта. Остальные элементы конструкций мостов могут быть выполнены из древесины 2-го сорта.
В крайних зонах (в пределах 1/6 высоты от кромок балок, но не менее двух досок) клееных балок прямоугольного сечения следует применять пиломатериалы 1-го сорта, в остальных зонах допускается применять пиломатериалы 2-го сорта.
Для железнодорожных мостов общей сети применение ели и пихты допускается в отдельных случаях при технико-экономическом обосновании.
Для изготовления мелких деталей соединений (подушек, шпонок и т.п.) следует применять отборную древесину твердых лиственных пород (дуба, ясеня, бука и граба), удовлетворяющую требованиям ГОСТ 9462 – для круглого леса лиственных пород и ГОСТ 2695 – для пиломатериалов лиственных пород.
Допускается для опорных брусьев и насадок в опорах мостов применение круглого леса и брусьев из древесины твердых лиственных пород – дуба, бука, ясеня, граба по ГОСТ 9462 и ГОСТ 2695.
Смешение разных пород древесины в одном несущем элементе не допускается.
6.7 Прочностные характеристики (нормативное и временное сопротивление) древесины, применяемой для изготовления элементов деревянных мостов, должны соответствовать требованиям, указанным для сортовой древесины в приложении 2 СНиП II-25.
Лабораторные испытания образцов древесины по прочности следует проводить при сооружении мостов с деревянными фермами и во всех случаях – при наличии признаков пониженной прочности древесины. Древесина считается пригодной, если полученная при испытаниях прочность не ниже нормативных сопротивлений. Прочность древесины круглых лесоматериалов и брусьев допускается оценивать визуально по соответствующим требованиям, приведенным в государственных стандартах, упомянутых в п. 6.6 настоящего СНиП.
6.8 Влажность применяемой древесины должна быть, %, не более: бревен – 25, пиломатериалов – 20, пиломатериалов для клееных конструкций, а также мелких деталей и соединений – 12.
В малых автодорожных [1] и городских мостах для верхнего настила, поперечин и колесоотбойных брусьев допускается применять древесину с влажностью до 40%.
Влажность древесины для свай и других элементов, целиком расположенных ниже уровня низких вод, не ограничивается. При изготовлении деревянных конструкций в условиях стройплощадки допускается применять для несущих элементов древесину с влажностью до 25 %, а для вспомогательных элементов – с влажностью до 40 % при условии ее защиты от гниения.
6.9 Для стальных элементов деревянных мостов следует применять полосовую, фасонную, листовую и арматурные стали, удовлетворяющие требованиям разделов 3 и 4.
Гвозди следует применять по ГОСТ 4028, а стальные дюбели – по ТУ 14-4-1231-83. В обоснованных случаях допускается использовать гвозди винтовые стальные по ТУ 10-69-369-87.
6.10 Для склеивания элементов конструкций следует применять клеи, обладающие необходимой прочностью, водостойкостью, биостойкостью и долговечностью: фенольные, резорциновые и фенольно-резорциновые, которые в зависимости от условий эксплуатации должны соответствовать требованиям СНиП II-25.
Для склеивания древесины с металлом следует применять эпоксидные клеи.
РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ
6.11 Расчетные сопротивления древесины сосны 1-го сорта в зависимости от ее влажности следует принимать по таблице 6.1.
Для древесины сосны 2-го сорта расчетные сопротивления должны приниматься менее установленных для 1-го сорта:
на 30% – при растяжении вдоль волокон;
на 10% – при всех других напряженных состояниях.
Таблица 6.1
Напряженное состояние и
характеристика элементов
Обозначение Расчетные сопротивления,
МПа, при влажности, %
25 и менее свыше 25
1 Изгиб:
а) элементов из бревен естественной коничности
б) элементов из брусьев и окантованных бревен
в) досок настила и др.

2 Растяжение вдоль волокон

3 Сжатие и смятие вдоль волокон

4 Сжатие и смятие всей поверхности поперек волокон

5 Смятие местное поперек волокон:
а) в лобовых врубках (при длине площади смятия до 15 см);
б) под шайбами при углах смятия от 900 до 600

6 Скалывание (наибольшее) вдоль волокон при изгибе

7 Скалывание (среднее по площадке) в соединениях на врубках, учитываемое в пределах длины не более 10 глубин врезки и двух толщин брутто элемента:
а) вдоль волокон;
б) поперек волокон
Rdb




Rdt

Rds, Rdqs

Rdq


Rdap




Rdab






Rdam
Rdsm

17,7
15,7
13,7

11,8

14,7

1,77



3,1

3,9

2,35






1,57
0,78

15,2
13,7
11,8

9,8

11,8

1,47



2,5

3,3

2,15






1,47
0,69
П р и м е ч а н и я
1 Расчетное сопротивление древесины смятию и скалыванию под углом a к направлению волокон следует определять по формуле
,

где Rd1, Rd2 – расчетные сопротивления смятию или скалыванию соответственно при a = 00 и
a = 900 .
2 Расчетное сопротивление местному смятию поперек волокон (за исключением случаев, указанных в позиции 5 настоящей таблицы) на части длины элемента при длине не загружаемых участков не менее площади смятия и не менее толщины элемента следует определять по формуле
,
где ls – длина площадки смятия вдоль волокон древесины, см.
3 Если в расчетных сечениях элементов имеются ослабления врубками или врезками, то соответствующие расчетные сопротивления следует умножать на коэффициенты условий работы, равные для элементов:
0,80 – растянутых;
0,85 – изгибаемых из брусьев;
0,90 – изгибаемых из бревен.
6.12 Расчетные сопротивления клееной древесины сосны при толщине склеиваемых досок 33 мм и высоте элементов 50 см и менее следует принимать по таблице 6.2.
Таблица 6.2
Напряженное состояние Обозначение Расчетное сопротивление,
МПа
1 Изгиб бруса
2 Растяжение вдоль волокон
3 Сжатие вдоль волокон
4 Смятие вдоль волокон
5 Сжатие и смятие всей поверхности поперек волокон
6 Смятие местное поперек волокон:
а) в опорных плоскостях конструкции
б) под шайбами при углах смятия от 900 до 600
7 Скалывание наибольшее вдоль волокон по клеевым швам при изгибе
8 Скалывание поперек волокон по клеевым швам
Rdb
Rdt
Rds
Rdqs
Rdcq, Rdq


Rdq
Rdqp
Rdaf

Rdsf
17,7
12,7
15,7
14,7
1,96


2,50
4,31
1,47

0,78
В случаях применения досок (слоев) толщиной, отличной от 33 мм, расчетные сопротивления изгибу, сжатию и скалыванию вдоль волокон следует умножать на коэффициенты условий работы, равные:
1,10 – при толщине 19 мм и менее;
1,05 – то же, 26 мм;
0,95 – то же, 43 мм.
При высоте клееных элементов свыше 50 см расчетные сопротивления изгибу и сжатию вдоль волокон следует умножать на коэффициенты условий работы, приведенные в таблице 6.3.
Таблица 6.3
Высота сечения,
см
Коэффициент
условий работы
Высота сечения,
см
Коэффициент
условий работы
50 и менее
60
70
1,00
0,96
0,93
80
100
120 и более
0,90
0,85
0,80
6.13 Расчетное сопротивление древесины сосны скалыванию вдоль волокон Rdaf в клеештыревых соединениях – вклеенных стальных арматурных стержнях, работающих на выдергивание или продавливание (рисунок 6.1), – в зависимости от глубины заделки штырей l следует принимать по таблице 6.4.

Рисунок 6.1 Клеештыревой стык
1 – стыкуемые блоки; 2 – стык блоков;
3 – отверстия для штырей; 4 – вклеенные в отверстия штыри
Таблица 6.4
Глубина заделки штыря l, см Расчетное сопротивление скалыванию Rdaf , МПа
15
20
25
30
35
40
45
50
55
2,94
2,75
2,55
2,45
2,26
2,16
2,01
1,91
1,77

П р и м е ч а н и я
1 Расчетное сопротивление скалыванию при вклеивании штыря под углом a к направлению волокон следует определять по формуле
 .
2 Рекомендуется применять клеештыревые соединения, работающие поперек и под углом к направлению волокон.
3 Изготовление клеештыревых соединений допускается только на заводах, имеющих соответствующее технологическое оборудование.
6.14 Для древесины других пород расчетные сопротивления, приведенные в таблицах 6.1, 6.2 и 6.4, следует умножать на коэффициент перехода по таблице 6.5.
Таблица 6.5

Порода дерева
Коэффициент перехода для расчетных сопротивлений
растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон сжатию и смятию
поперек волокон

скалыванию

Ель
Лиственница
Пихта
Дуб
Ясень, граб
Бук

1,0
1,2
0,8
1,3
1,3
1,1

1,0
1,2
0,8
2,0
2,0
1,6

1,0
1,0*
0,8
1,3
1,6
1,3
* Для клееных конструкций – 0,9
6.15 Модули упругости древесины для всех пород при сжатии и растяжении вдоль волокон, а также при изгибе следует принимать, МПа:
для обычной древесины при определении деформаций: от постоянных нагрузок – 8340, от временных нагрузок – 9810;
для клееной древесины при определении деформаций от любых нагрузок – 9810.
Модуль упругости древесины при сжатии поперек волокон следует принимать равным 392 МПа.
6.16 Расчетные сопротивления и модули упругости для стальных элементов деревянных мостов следует принимать согласно разделам 3 и 4.
6.17 Расчетная несущая способность стального сквозного цилиндрического нагеля, дюбеля или гвоздя в соединениях элементов из сосны при направлении усилий, передаваемых нагелем вдоль волокон, а гвоздем и дюбелем - под любым углом, приведена в таблице 6.6.
Расчетную несущую способность стального нагеля в соединениях элементов из древесины других пород определяют по таблице 6.6 умножением на соответствующий коэффициент по таблице 6.5 – при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде и на корень квадратный из этого коэффициента – при расчете на изгиб нагеля. При направлении передаваемого нагелем усилия под углом a к волокнам древесины его расчетную несущую способность следует определять с учетом коэффициента ka по указаниям раздела 5 СНиП II-25.
Таблица 6.6
Соединение Напряженное состояние Расчетная несущая способность стального нагеля, дюбеля или гвоздя на один срез, кН
Симметричные




Несимметричные







Симметричные и несимметричные
Смятие в средних элементах
Смятие в крайних элементах

Смятие во всех элементах равной толщины, а также в более толстых элементах односрезных соединений
Смятие в более тонких крайних элементах

Изгиб нагеля


Изгиб гвоздя
(ГОСТ 4028)

Изгиб дюбеля
(ТУ 14-4-1231-83)

Изгиб винтового гвоздя
(ТУ 10-69-369-87)
0,441dt1

0,685dt2


0,294dt1




0,685dt2


1,618d2 + 0,019t23,
но не более 2,256d2

2,256d2 + 0,010t23,
но не более 3,628d2

3,384d2 + 0,015t23,
но не более 5,442d2

4,14d2
В таблице обозначено:
d – диаметр нагеля или гвоздя, см;
t1 – толщина средних элементов, а также равных и более толстых элементов односрезных соединений, см;
t2 – толщина крайних элементов, а также более тонких элементов односрезных соединений, см;
t3 – глубина забивки гвоздя или дюбеля в крайний элемент односрезного соединения, см.

П р и м е ч а н и я
1 Рабочую несущую способность нагеля в рассматриваемом шве следует принимать равной меньшему из всех значений, полученных по формулам настоящей таблицы.
2 Диаметр нагеля d следует назначать из условия наиболее полного использования его несущей способности по изгибу.
3 Расчет нагельных соединений на скалывание древесины можно не производить, если выполняется условие расстановки нагелей в соответствии с требованиями настоящих норм.
4 Нагельные соединения со стальными накладками на болтах, глухих цилиндрических нагелях, гвоздях и дюбелях допускается применять в тех случаях, когда обеспечена необходимая плотность их постановки.
5 Расчетную несущую способность дюбелей и гвоздей в соединениях со стальными накладками следует определять с умножением на коэффициенты:
1,0 – для пристреленных дюбелей;
0,8 – для забитых в предварительно рассверленные отверстия.
6.18 Расчетную несущую способность вклеиваемого штыря на выдергивание или продавливание Ndd, кН, в клеештыревых соединениях растянутых и сжатых элементов следует определять по формуле
, (6.1)
где m – коэффициент условий работы, принимаемый равным при диаметрах отверстий, см:
2,4 и менее – 1,00;
2,6 и 2,8 – 0,95;
3 и более – 0,90;
de – диаметр отверстия под штырь, м (см);
lе – длина заделки штыря, м (см);
Rdaf – расчетное сопротивление древесины скалыванию в клеештыревом соединении, принимаемое по таблице 6.4, МПа.
6.19 Расчетную несущую способность продольных призматических шпонок (колодок) следует определять по смятию и скалыванию, причем расчетные сопротивления скалыванию следует принимать с коэффициентом условий работы ma = 0,8.
РАСЧЕТЫ
Определение усилий и моментов
6.20 При расчете конструкций мостов допускается:
усилия в элементах и соединениях определять, предполагая упругую работу материала;
пространственную конструкцию расчленять на отдельные плоские системы и рассчитывать их на прочность без учета податливости элементов;
узловые соединения элементов сквозных конструкций принимать при расчетах шарнирные;
считать, что укосины, диагональные связи и раскосы не участвуют в восприятии вертикальных усилий, передаваемых насадками на стойки однорядных и башенных опор;
не учитывать напряжения и деформации от изменения температуры, а также возникающие при усушке и разбухании древесины;
действие сил трения учитывать только в случаях, когда трение ухудшает условия работы конструкции или соединения (коэффициент трения дерева по дереву в этих случаях допускается принимать равным 0,6).
6.21 Прогоны балочных мостов, элементы нижнего настила (доски, накатник и т.п.), поперечины, продольные и поперечные балки проезжей части автодорожных и городских мостов следует рассчитывать как разрезные.
Деревоплиту, опирающуюся на поперечные прогоны, допускается рассчитывать как балку на двух опорах шириной b, равной:
а) для клееной деревоплиты
b = a + 2t + 0,25l ; (6.2)
б) для гвоздевой деревоплиты:
при расстоянии между гвоздями 25 см и менее
b = a + 2t + 4d ; (6.3)
при расстоянии между гвоздями свыше 25 см
b = a + 2t + 2d ; (6.4)
В формулах (6.2) – (6.4):
а – размер ската колеса или гусеницы в направлении поперек досок;
t – толщина покрытия;
d – толщина одной доски;
l – расчетный пролет плиты.
При определении давления на прогон следует учитывать упругое распределение нагрузки поперечинами при условии их фактической неразрезности.
При определении давления на поперечины допускается учитывать распределение нагрузки, если стыки настила расположены вразбежку (в одном сечении не более 30 % всех стыков).
6.22 При наличии подбалок усилия в прогонах допускается определять при уменьшенном пролете, но не более чем на 10 %.
6.23 При определении усилий в тяжах собственный вес фермы допускается принимать распределенным поровну на верхние и нижние узлы.
6.24 Ветровые связи пролетных строений, расположенные в уровне проезжей части, следует рассчитывать на ветровую нагрузку, приходящуюся на пояс фермы, проезжую часть и перила, и на горизонтальные поперечные воздействия от временной нагрузки.
Расчетная длина сжатых элементов и гибкость элементов
6.25 При расчете по устойчивости прямолинейных элементов, загруженных продольными силами, расчетную длину следует принимать в зависимости от вида закрепления концов в соответствии с указаниями СНиП II-25.
6.26 Расчетную длину элементов пролетных строений и опор при расчете по устойчивости необходимо принимать равной:
а) для сжатых поясов ферм:
в плоскости фермы – расстоянию между узлами;
из плоскости фермы – расстоянию между узлами горизонтальных связей;
б) для раскосов в фермах Гау-Журавского:
в плоскости фермы – половине полной длине раскоса;
из плоскости фермы – полной дичине раскоса;
в) для сжатых досок в дощатых фермах со сплошной стенкой – шестикратной ширине досок;
г) для стоек башенных опор – расстоянию между узлами связей;
д) для свай при отсутствии дополнительных поперечных связей:
при закреплении свайных насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости посредством забивки наклонных свай и при полной заделке свай в грунт – 0,7l;
при закреплении свайных насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости и неполной (шарнирной) заделке свай в грунт (наличие сроста свай) – l;
при отсутствии закрепления насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости и обеспечении полной заделки свай в грунт – 2l;
где l – теоретическая длина свай, принимаемая равной расстоянию от головы сваи (низа ростверка или насадки) до сечения ее заделки (или шарнира) в грунт с учетом размыва.
6.27 Расчетную гибкость следует принимать равной:
а) для элементов цельного сечения (в обеих плоскостях) и стержней составных (в плоскости, нормальной к плоскости соединительных связей между ветвями) – отношению расчетной длины к соответствующему радиусу инерции поперечного сечения брутто элемента;
б) для элементов составных (в плоскости соединительных связей между ветвями) – приведенной гибкости lz:
 , (6.5)
где l, lа – гибкость соответственно всего элемента и его ветви;
mz – коэффициент приведенной гибкости, определяемый по формуле
, (6.6)
здесь lc – расчетная длина элемента, м;
а – размер поперечного сечения элемента в плоскости изгиба, см;
nf – число швов между ветвями элемента;
nq – число срезов связей в одном шве на 1 м элемента;
d – коэффициент податливости соединений, определяемый по таблице 6.7;
b –- полная ширина сечения элемента, см.
П р и м е ч а н и я
1 Гибкость l и lа определяется по расчетной длине элемента lc и расстоянию la между связями как для цельных элементов.
2 При расчетной длине ветви la, не превышающей семикратной ее толщины, допускается принимать lа = 0.
Таблица 6.7
Вид связей Значение коэффициента податливости соединений d при сжатии
центральном с изгибом
Стальные нагели:






Гвозди и дюбели














В таблице обозначено:
t – толщина наиболее тонкого из соединяемых элементов, см;
d – диаметр гвоздя, дюбеля или нагеля, см.
6.28 При определении коэффициентов приведенной гибкости составных элементов необходимо соблюдать условия:
а) гвозди и дюбели с защемлением конца менее 4d не должны учитываться;
б) при соединении ветвей с помощью шпонок или колодок следует принимать mz = 1,2;
в) если в швах применяются нагели двух диаметров (d1 и d2), то расчетное число срезов связей в шве n определяется по формуле
 , (6.7)
где n1, d1 – число срезов и коэффициент податливости, соответствующие нагелям диаметром d1;
n2, d2 – число срезов и коэффициент податливости, соответствующие нагелям диаметром d2.
6.29 Коэффициент j понижения несущей способности центрально-сжатых элементов следует определять в зависимости от их расчетной гибкости l по формулам:
; (6.8)
; (6.9)
Расчет элементов конструкций
6.30 Расчет элементов деревянных конструкций мостов по прочности и устойчивости следует выполнять по формулам таблицы 6.8.
Таблица 6.8
Работа элемента Формула для расчета
На прочность по нормальным напряжениям
Растяжение вдоль волокон



Сжатие вдоль волокон



Изгиб в одной из главных плоскостей



Косой изгиб


Растяжение с изгибом в одной из главных плоскостей


Сжатие с изгибом в одной из главных плоскостей



Сжатие (смятие) поперек волокон
 (6.10)

 (6.11)

 (6.12)

 (6.13)

 (6.14)

 (6.15)

 (6.16)
На прочность по касательным напряжениям

Изгиб
 (6.17)

На устойчивость

Центральное сжатие
 (6.18)
В таблице обозначено:
Nd , Md , Qd – расчетные значения соответственно осевого усилия, изгибающего момента, поперечной силы;
Rdt , Rds – расчетное сопротивление (индекс соответствует виду напряженного состояния);
Аnt , Аbr – площади поперечного сечения соответственно нетто и брутто;
Sbr – статический момент брутто части сечения относительно нейтральной оси;
Wnt – момент сопротивления ослабленного сечения, принимаемый для составных стержней с учетом коэффициента условий работы по п. 6.33;
IxIy – моменты инерции сечения нетто соответственно относительно осей х и у;
Ibr – момент инерции сечения брутто;
х, у – расстояния от главных осей х и у до наиболее удаленных точек сечения;
b – ширина сечения;
j – коэффициент понижения несущей способности при проверке устойчивости центрально-сжатых элементов по п. 6.29;
Аq – площадь смятия;
Аd – расчетная площадь поперечного сечения при проверке по устойчивости, принимаемая равной:
Аbr – при ослаблении сечения на 25% и менее;
4/3 Аnt – то же, свыше 25%;
x – коэффициент, учитывающий влияние дополнительного момента от нормальной силы Nd при деформации элемента и определяемый по формуле
,
где l – расчетная гибкость элемента в плоскости изгиба.

П р и м е ч а н и я
1 При несимметричных ослаблениях, выходящих на кромку, центрально-сжатые элементы необходимо рассчитывать как внецентренно сжатые.
2 Расчет по устойчивости внецентренно сжатого элемента в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба, а также в плоскости изгиба при напряжениях Мd /Wbr, не превышающих 10 % напряжений Nd/Аbr, допускается выполнять по формуле (6.11) без учета изгибающего момента.
3 При расчете сжатых элементов с клеештыревыми стыками ослабление сечения отверстиями под штыри не учитывается, если сечение полностью сжато.
4 При проверке прочности сечения растянутых элементов в зоне клеештыревого стыка следует учитывать концентрацию напряжения в сечении, умножая площадь сечения Аnt на коэффициент условий работы, равный 0,9.
6.31 В составных внецентренно сжатых элементах на прокладках расчет по устойчивости наиболее напряженной ветви при ее расчетной длине, превышающей семь толщин ветви, следует производить исходя из условия
, (6.19)
где j – коэффициент понижения несущей способности для отдельной ветви;
АbrWbr – площадь и момент сопротивления брутто поперечного сечения ветви;
x – коэффициент, определяемый по п. 6.30.
6.32 Расчет элементов из бревен следует производить с учетом сбега в размере 1,0 см на 1 м длины бревна.
Площадь сечения Аnt определяется при условном совмещении в рассматриваемом сечении всех ослаблений, расположенных на участке длиной 20 см. При этом относительное ослабление площади сечения брутто не должно превышать 0,4 – при несимметричном и 0,5 – при симметричном ослаблении.
Ослабления, создаваемые в сжатых элементах нагелями, допускается учитывать без совмещения близлежащих ослаблений. Ослабления сжатых элементов, создаваемые гвоздями, поставленными без предварительного просверливания гнезд, допускается не учитывать.
В качестве площади Аnt следует принимать также рабочую площадь, определяемую в предположении ступенчатого разрыва (с учетом площадок скалывания между соседними ослаблениями), если он дает более неблагоприятные результаты.
6.33 Расчет по прочности изгибаемых составных балок на призматических продольных шпонках (колодках) следует производить с учетом коэффициента сплошности, равного для балок:
0,85 – двухъярусных;
0,80 – трехъярусных.
Прогибы для указанных составных балок, найденные без учета податливости соединений, должны быть увеличены на 30 %.
6.34 Расчет многослойных элементов клееных конструкций по прочности и устойчивости допускается производить без учета податливости швов. Влияние податливости швов на прогибы клееных балок допускается учитывать увеличением прогибов на 20 %.
6.35 При отсутствии местного прогиба и наличии накладок и прокладок в стыках поясов сквозных ферм, выполненных с пригонкой торцов, допускается через торцы передавать полное расчетное усилие, если стык расположен в узле фермы, и половину расчетного усилия, если стыки расположены вне узла фермы.
6.36 Дощатую ферму допускается рассчитывать как сплошную балку, в которой изгибающие моменты воспринимаются поясами, а поперечные силы – раскосами решетки или стенки с распределением поровну на все пересекаемые раскосы.
К площади сечения пояса нетто следует вводить коэффициенты, равные: 1,0 – для доски, ближайшей к стенке, 0,8 – для следующей и 0,6 – для третьей. Прогибы дощатых ферм с параллельными поясами, рассчитанные без учета податливости соединений, следует увеличивать на 30 %.
Опорные стойки ферм рассчитываются на передачу полного опорного давления от примыкающих элементов решетки.
6.37 При расчете ряжей следует принимать, что они опираются на 2/3 своей площади. Коэффициент трения по грунту необходимо принимать согласно требованиям п. 7.14.
6.38 Расчет устойчивости положения опор против опрокидывания должен производиться: относительно сроста наружной коренной сваи – при опорах без боковых укосин или наклонных свай; относительно нижней точки опоры боковой укосины или наклонной сваи (в уровне нижних горизонтальных поперечных связей) – при опорах с боковыми укосинами и наклонными сваями.
Расчет соединений
6.39 Расчет на смятие и скалывание соединений элементов, работающих на осевые силы, следует производить без учета работы стальных скреплений по формулам:
на смятие
; (6.20)
на скалывание
; (6.21)
где AqAa – площади смятия и скалывания;
mq – коэффициент условий работы древесины на смятие поперек волокон, равный:
для соединения лежней и насадок в сопряжении со стойками или сваями при эксплуатации элементов конструкции выше горизонта воды – 1,2,
при соприкасающихся с грунтом или находящихся в грунте – 0,85;
постоянно увлажняемых и находящихся в воде – 0,75;
ma – коэффициент условий работы на скалывание, равный:
в лобовых врубках:
1,0 – при врубках с одним зубом;
0,8 и 1,15 – при врубках с двумя зубьями, соответственно по первому от торца и второму зубу;
в элементах, соединяемых на продольных шпонках, – 0,7.
Силы трения в соединениях при расчетах на смятие и скалывание не учитываются, если они не вызывают дополнительных напряжений.
Расчетную несущую способность площадок местного смятия древесины поперек волокон (за исключением лобовых врубок, гнезд и нагелей) допускается повышать за счет усиления их металлическими скреплениями (гвоздями, дюбелями, шурупами, глухарями), работающими совместно со смятием древесины.
Размещение на площади местного смятия металлических скреплений, работающих на вдавливание, следует производить в соответствии с требованиями таблице 6.10.
Расчет соединений с площадками местного смятия поперек волокон, усиленными скреплениями, следует производить по формуле
; (6.22)
где ns – число скреплений на площадке местного смятия;
Ndds – расчетная несущая способность вдавливанию одного скрепления (гвоздя, дюбеля, шурупа, глухаря), кН, внедренного в древесину поперек волокон, определяемая по формуле
; (6.23)
где Rdds – расчетное сопротивление вдавливанию на единицу поверхности расчетного контакта скрепления с древесиной, принимаемое равным:
для гвоздей и дюбелей, независимо от влажности древесины – 0,3 МПа;
для винтового гвоздя (ТУ 10-69-369-87) при воздушно-сухой древесине – 0,6 МПа;
для шурупов, глухарей – Rdsm по таблице 6.1 для соответствующей влажности древесины;
ds – диаметр стержня скрепления, м (см);
ls – расчетная длина контакта скрепления с древесиной, м (см);
Rdqp – расчетное сопротивление местному снятию поперек волокон, которое допускается определять по таблице 6.1;
Ds – диаметр шляпки скрепления, м (см).
Правая часть формулы (6.22) не должна превышать значение 2mqRdqp.
6.40 Расчет лобовых врубок с двумя зубьями на скалывание следует выполнять: по плоскости скалывания первого от торца зуба – на усилие, приходящееся на его площадь смятия; по плоскости скалывания второго от торца зуба – на полную силу.
6.41 Расчетная длина скалывания ld в элементах, соединяемых наклонными колодками, должна приниматься равной:
ld = a + 0,5la . (6.24)
Распор одной колодки S для определения усилий в стяжных болтах следует вычислять по формуле
. (6.25)
В формулах (6.24) и (6.25):
Q – расчетная сдвигающая сила на одну колодку без учета податливости соединения;
а – расстояние между колодками в свету;
z – плечо сил скалывания колодки;
la – длина колодки.
6.42 Связи в прикреплениях поясов двутавровых дощато-гвоздевых балок к сплошной перекрестной стенке следует рассчитывать на сдвигающее усилие, возникающее между поясом и стенкой. При этом несущую способность гвоздей в прикреплении следует принимать с коэффициентом условий работы, равным 0,8 при расчетной толщине стенки, равной суммарной толщине ее досок.
Расчетную длину защемления в древесине конца гвоздя допускается определять по формуле
, (6.26)
где d – диаметр гвоздя;
Ry – расчетное сопротивление стали гвоздя растяжению и изгибу по пределу текучести, МПа, принимаемое по разделу 4 настоящих норм;
Rdqs – расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон, МПа.
При определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать заостренную часть длиной 1,5d. Кроме того, из его длины следует вычитать по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами. При свободном выходе гвоздя из пакета его длину следует уменьшать на 1,5d.
6.43 Клеештыревые соединения, расположенные в сжатых элементах и в сжатой зоне изгибаемых элементов, допускается рассчитывать в предположении, что 70% усилия передается через торцы стыкуемых элементов, а оставшаяся часть усилия воспринимается штырями.
Клеештыревые соединения, расположенные в растянутой зоне изгибаемых элементов и в растянутых элементах, следует рассчитывать в предположении, что усилия, приходящиеся на отдельные участки площади сечения соединяемых элементов, полностью воспринимаются штырями; работа клеевого шва между торцами стыкуемых элементов на растяжение не учитывается.
На воздействие поперечных сил зону клеештыревого стыка изгибаемых элементов следует рассчитывать как целое сечение.
КОНСТРУИРОВАНИЕ
Основные требования
6.44 Соединения следует применять простые с минимальным количеством врубок и устраивать так, чтобы в них не застаивалась вода.
В составных элементах для проветривания следует предусматривать зазоры не менее 4 см между брусьями и не менее 2 см между бревнами. В конструкциях, не допускающих устройства зазоров, должны быть приняты меры против непосредственного увлажнения атмосферными осадками. Устройство закрытых стыков (накладки со всех сторон) в надводной части деревянных конструкций не допускается. В клееных пролетных строениях следует предусматривать меры, препятствующие попаданию на них солнечных лучей.
6.45 Соединение пиломатериалов по длине осуществляется с помощью зубчатых соединений по ГОСТ 16483.10.
6.46 После антисептирования элементов не допускается какая-либо их обработка, кроме сверления отверстий для установки скрепляющих изделий.
Просверленные отверстия в антисептированной древесине перед установкой скрепляющих изделий необходимо обильно смазать каменноугольным маслом в соответствии с ГОСТ 2770.
6.47 Для обеспечения поперечной жесткости пролетного строения с клееными и дощато-гвоздевыми главными балками необходимо устанавливать в опорных сечениях и в пролете через 4 – 6 м поперечные связи, а при дощато-гвоздевых балках – и продольные связи в плоскости верхних поясов балок.
6.48 Главные балки пролетных строений длиной 15 м и более следует, как правило, устанавливать на резиновые опорные части. Взамен опорных частей под балками допускается укладывать мауэрлатные брусья из антисептированной древесины с устройством прокладок из рубероида.
6.49 Деревянная или железобетонная длина проезжей части должна быть связана с главными балками креплениями, обеспечивающими передачу балкам горизонтальных усилий.
6.50 При конструировании проезжей части клееных пролетных строений автодорожных и городских мостов необходимо предусматривать продольные и поперечные уклоны, обеспечивающие быстрый сток воды с проезжей части.
При длине моста до 50 м и его одностороннем уклоне не менее 1 %, а также при длине моста 100 м и уклонах от середины в каждую сторону не менее 1 % водоотвод допускается обеспечивать за счет продольного стока воды.
6.51 Проезжая часть клееных пролетных строений должна защищать нижележащие конструкции от попадания осадков и прямого солнечного освещения. Плиту проезжей части следует устраивать непрерывной, а на верхние пояса балок под железобетонную плиту укладывать водонепроницаемые прокладки.
6.52 Для улучшения условий проветривания зазор между торцами главных балок в автодорожных и городских мостах следует назначать не менее 10 см, высоту опорных частей – не менее 5 см. Между главными балками и плитой проезжей части должны устраиваться проемы высотой 5 – 6 см.
6.53 В качестве покрытия на клееных мостах с дощатой плитой следует назначать тройную поверхностную обработку или предусматривать укладку слоя асфальтобетона.
6.54 В пролетных строениях с ездой поверху жесткую и скрепленную с фермами проезжую часть следует использовать в качестве верхних связей.
6.55 В изгибаемых элементах в сечениях с наибольшими изгибающими моментами необходимо избегать ослабления подрезками крайних растянутых волокон. В опорных сечениях элементов при условии обеспечения прочности древесины на отрыв поперек волокон допускается подрезка не более чем на 1/3 высоты элемента.
Наименьшие размеры элементов и допускаемые их гибкости
6.56 В поперечном сечении деревянные части и металлические изделия должны иметь размеры не менее приведенных в таблице 6.9.
Таблица 6.9
Деревянные части
и металлические изделия
Нормируемый размер поперечного сечения, см Наименьшее значение нормируемого размера для мостов, см
железнодорожных автодорожных и городских
1





2

3




4

5



6


7

8

9

10

11

12
Брусья и доски:
для основных элементов
для связей, стыковых накладок, перил и других дополнительных элементов
Доски

Бревна в тонком конце:
для основных элементов
для свай
для накатника

Пластины

Болты:
рабочие и стяжные
конструктивные

Штыри в клеештыревых стыках

Стальные тяжи

Стальные нагели

Гвозди и дюбели

Стальные накладки

Шайбы

Зубчатые шипы

Бòльшая сторона
То же



Толщина

Диаметр




Радиус круга

Диаметр



Диаметр


Диаметр

Диаметр

Диаметр

Толщина

Толщина

Длина

18
10



4

22
22


9



19
16




25

22

4

8

6


16
8



41)

182)
22
14

9



19
16

12


22

12

4

8

6

3,2

1) Толщина досок для клееных конструкций после обработки не должна превышать 3,3 см – для главных балок и 4,3 см – для остальных элементов.
2) Бревна диаметром в тонком конце менее 18 см допускается применять только для настила проезжей части и неответственных элементов (второстепенных связей, схваток и т.д.).
         
6.57 Гибкость деревянных элементов в конструкциях не должна превышать:
а) для поясов, раскосов, стоек опор и свай:
сжатых – 100;
растянутых – 150;
б) для связей:
сжатых – 150;
растянутых – 200.
Стыки и соединения
6.58 Стыки растянутых и сжатых элементов в фермах следует, как правило, располагать вне узла (в панели), при этом стыки сжатых элементов следует располагать вблизи узлов, закрепленных от выходов из плоскости фермы.
Стыки клееных неразрезных балок следует располагать в зоне минимальных моментов.
6.59 Соединяемые элементы должны быть стянуты болтами, а при необходимости – хомутами. Болты должны иметь стальные шайбы с обоих концов.
6.60 Стыки растянутых и растянуто-изогнутых поясов ферм рекомендуется перекрывать деревянными накладками на сквозных цилиндрических стальных нагелях или выполнять клеештыревыми.
Следует избегать применения соединений с гребенчатыми накладками.
Стыки сжатых элементов поясов, выполненные в торец, должны быть перекрыты накладками, а при необходимости усилены вклеенными стальными штырями (клеештыревой стык).
Стыки поясов дощато-гвоздевых ферм следует перекрывать накладками на стальных нагелях.
6.61 Наименьшие расстояния между болтами, нагелями, гвоздями, дюбелями, шурупами, глухарями и штырями при их рядовой расстановке должны приниматься по таблице 6.10.
6.62 При соединении на гвоздях и дюбелях элементов из древесины лиственных и других твердых пород, а также во всех случаях применения гвоздей диаметром d свыше 6 мм должно предусматриваться предварительное просверливание гнезд диаметром 0,8 – 0,9 d.
Таблица 6.10
Наименование расстояния Значения наименьших расстояний, выраженные
в расчетных диаметрах, для
болтов и сквозных нагелей глухих нагелей штырей гвоздей и дюбелей шурупов и глухарей
1




2
Между осями скрепления:
вдоль волокон
поперек волокон

От оси крайнего скрепления до края элемента:
вдоль волокон
поперек волокон


6
3




6
2,5


7
3,5




7
3



3





2


151) или 252)
4




151) или 252)
4


10
5




10
3,5
1) При толщине пробиваемого элемента не менее 10d (где d – диаметр гвоздя или дюбеля).
2) При толщине пробиваемого элемента, равной 4d. Для элементов, не пробиваемых сквозными гвоздями или дюбелями, независимо от толщины принимается расстояние между осями гвоздей или дюбелей вдоль волокон не менее 15d.

П р и м е ч а н и я
1 Расстояние между осями штырей в клеештыревом соединении дано для случая их расположения вдоль волокон. При расположении штырей поперек волокон или под углом к ним расстояние между штырями должно назначаться исходя из работы узлового соединения, но не менее приведенного.
2 Наименьшее расстояние между гвоздями или дюбелями при промежуточных значениях толщины элемента следует определять по интерполяции.
3 Наименьшее расстояние между нагелями (штырями) при длине просверливаемых для них отверстий, превышающих 10d, должно быть увеличено на 5 % избыточной (более 10d) длины отверстия.
             
6.63 Нагели, дюбели, шурупы, глухари и гвозди не следует располагать по оси досок или брусьев.
Шахматная расстановка просверленных гнезд в нагельных соединениях не рекомендуется.
Гвозди в поясах ферм следует располагать вертикальными рядами.
6.64 При встречной несквозной забивке гвоздей и дюбелей концы их могут быть перепущены один за другой на 1/3 толщины средней доски без увеличения расстояния между гвоздями и дюбелями.
6.65 Стяжные болты в стыках с нагельными соединениями следует применять, как правило, одного диаметра с нагелями. Число болтов должно быть не более 20 % числа нагелей и не менее четырех на каждую половину накладки.
6.66 В качестве штырей в клеештыревом соединении следует применять горячекатаную стержневую арматуру периодического профиля диаметром 12– 26 мм из стали класса А-II.
Диаметры отверстий под штыри следует назначать увеличенные по сравнению с диаметрами штырей: при диаметре штыря 12 мм – на 2 мм, 14 – 18 мм – на 3 мм, 20 – 22 мм – на 4 мм, при штырях диаметром свыше 22 мм – на 5 мм.
Глубину заделки штыря в древесину рекомендуется принимать равной 15 – 20 диаметрам штыря.
6.67 В сжатых и растянутых элементах штыри следует располагать равномерно по сечению. Число штырей должно быть не менее четырех.
В растянутой и сжатой зонах изгибаемых элементов штыри необходимо располагать таким образом, чтобы каждый штырь передавал усилие с тяготеющего к нему участка древесины. Число стержней в каждой из зон должно быть не менее четырех.
При числе штырей пять и более штыри для предотвращения концентрации напряжений следует назначать разной длины.
6.68 Глубина врубок и врезок в соединениях должна быть не менее: в брусьях (и окантованных бревнах) – 2 см, в бревнах – 3 см.
Глубина врубок и врезок должна быть не более:
а) при соединениях на шпонках и колодках:
в брусьях – 1/5 толщины бруса;
в бревнах –- 1/4 диаметра бревна;
б) при соединениях на врубках:
в опорных узлах –- 1/3 толщины элемента;
в промежуточных узлах сквозных ферм – 1/4 толщины элемента.
Длина плоскости скалывания в соединениях должна назначаться не менее четырех глубин врезки и не менее 20 см.
6.69 Соединения элементов на врубках следует осуществлять, как правило, в виде лобовых врубок с одним зубом или непосредственного лобового упора примыкающих сжатых элементов.
В соединениях на лобовых врубках с двумя зубьями глубина врубки зуба должна быть более глубины первого зуба не менее чем на 2 см. Применение лобовых врубок с тремя зубьями не допускается. Соединения на щековых врубках не рекомендуются.
Рабочую плоскость смятия, как правило, следует располагать перпендикулярно оси примыкающего сжатого элемента.
6.70 Деревянные призматические шпонки (или колодки) допускается применять только продольные или наклонные, волокна которых параллельны или близки к направлению сдвигающей силы.
Расстояние между шпонками (колодками) в свету во всех случаях должно быть не менее длины шпонки (колодки). Отношение длины шпонкиl к глубине врезки a должно быть не менее 5.
При сплачивании элементов с зазором d должно соблюдаться условие
. (6.27)
Зазор d при сплачивании бревен диаметром d наклонными шпонками (колодками) должен быть не более:
0,4 – 0,5d – при двухъярусных балках;
0,25d – при трехъярусных балках.
Элементы пролетных строений и опор
6.71 Проезжую часть автодорожных и городских мостов следует устраивать с дощато-гвоздевой плитой или с двойным дощатым настилом.
Доски дна балластного корыта и настила под противопожарный слой щебня железнодорожных мостов и элементы нижнего настила проезжей части автодорожных и городских мостов следует укладывать с зазором 2 – 3 см.
Верхний настил проезжей части автодорожных и городских мостов рекомендуется делать продольным. Толщина досок настила должна быть не менее 5 см.
6.72 Брусья или бревна прогонов должны быть связаны между собой и закреплены на опорах от продольных и поперечных перемещений. Концы разбросных прогонов выпускают за ось насадок опор (или опорных брусьев) не менее чем на 30 см.
Прогоны под балластным корытом железнодорожных мостов следует укладывать с промежутками 15 – 20 см.
6.73 Усилия от поперечных балок на пояса ферм должны передаваться центрировано через подушки, перекрывающие все ветви пояса.
6.74 В местах лобового упора раскосов и стоек при отсутствии наружных соединений должны быть поставлены потайные штыри, в местах пересечения раскосов – болты и прокладки.
6.75 Число ветвей стальных тяжей в решетчатых фермах должно быть не более двух.
На концах тяжей должны предусматриваться контргайки, длина нарезки должна обеспечивать возможность необходимого натяжения тяжей гайками при строительстве и эксплуатации.
Подгаечники должны быть общими для всех тяжей одного узла.
6.76 В каждом ярусе пояса дощатых ферм с одной стороны стенки должно быть не более трех досок, включая стыковую накладку.
В одном сечении каждого яруса пояса допускается стыковать не более двух досок.
Каждая доска должна быть продолжена за теоретическое место обрыва на длину не менее половины длины накладки. Замена стыкуемых досок одного яруса досками другого яруса, вступающими в работу, не допускается.
6.77 Устойчивость стенок дощатых ферм должна быть обеспечена постановкой вертикальных брусьев на расстояниях не более 3 м и не более высоты фермы. Брусья должны обжимать стенку и пояса фермы.
6.78 В каждом пересечении досок сплошной стенки должен быть поставлен гвоздь диаметром не менее 4,5 мм. Длина гвоздей должна превышать толщину стенки не менее чем на 3 см. Концы гвоздей должны быть загнуты.
6.79 Жесткость и устойчивость свайных и рамных опор в поперечном и продольном направлениях должны быть обеспечены постановкой наклонных свай, горизонтальных и диагональных связей в виде раскосов (крестов), подкосов (укосин), тяжей и т.п. Наклонные сваи или укосины следует ставить при высоте опор (от грунта до верха насадки), превышающей расстояние между осями крайних свай или стоек.
Применение подводных тяжей и ряжевых оболочек для железнодорожных мостов не рекомендуется.
6.80 Стыки свай следует, как правило, располагать в грунте на 2 м ниже уровня возможного размыва. При расположении их выше уровня размыва в местах стыков должны быть поставлены связи.
Стыки сжатых элементов опор (стоек, свай) следует выполнять в торец (стыки одиночных свай – с постановкой штыря) и перекрывать металлическими накладками на болтах.
Если стык свай расположен выше уровня грунта, допускается применение деревянных накладок на нагелях.
В пакетных сваях стыки отдельных брусьев или бревен следует располагать вразбежку.
6.81 Ряжевые опоры следует устраивать в случаях, если забивка свай невозможна.
6.82 Ширину ряжа (вдоль моста) следует назначать не менее 1/3 его высоты и не менее 2 м. Высота ряжа назначается с запасом 5 % на осадку и усушку.
Верх ряжа должен возвышаться над наивысшим уровнем ледохода не менее чем на 0,5 м и не менее чем на 0,25 м над высоким горизонтом воды.
6.83 На суходолах и реках со слабым течением ряжи рекомендуется устраивать прямоугольными в плане. При скорости течения 1,5 м/с и более следует применять ряжи заостренной обтекаемой формы.
Ряжи, подверженные действию льда, следует совмещать с ледорезами. В этом случае с верховой стороны ряжа необходимо устраивать вертикальное режущее ребро. При сильном ледоходе режущее ребро следует устраивать наклонным согласно указаниям 6.86.
6.84 Между наружными стенками ряжа необходимо устраивать поперечные и продольные перегородки (внутренние стены). Размеры сторон ячеек, образуемых внутренними стенками, не должны превышать 2 м.
В углах наружных стен ряжа, а также в местах примыкания перегородок должны устанавливаться вертикальные брусья или окантованные бревна-сжимы с овальными по высоте прорезями для болтов в каждом четвертом венце. В поперечном направлении наружные стены ряжа должны соединяться стальными тяжами, пропускаемыми через сжимы.
6.85 Ледорезы должны быть установлены перед каждой речной опорой, подверженной ударам льда, на расстоянии от опоры вверх по течению реки 2 – 8 м в зависимости от скорости течения. На реках с мощным ледоходом (при толщине льда свыше 50 см и скорости ледохода свыше 1,5 м/с) на расстоянии 30 – 50 м от основных ледорезов следует предусматривать более мощные аванпостовые ледорезы в одну линию с опорами и основными ледорезами, но в количестве вдвое меньшем. Ледорезы должны быть загружены камнем.
6.86 Рабочая ширина ледореза на уровне самого высокого ледохода должна быть не менее ширины защищаемой опоры в том же уровне.
Уклон режущего ребра ледореза должен быть не круче 1:15. Верх ножа ледореза должен возвышаться над наивысшим уровнем ледохода не менее чем на 1,0 м, низ ножа следует располагать не менее чем на 0,75 м ниже уровня самого низкого ледохода.
6.87 При наличии размываемых грунтов следует предусматривать укрепление дна реки вокруг опор и ледорезов фашинными тюфяками и каменной отсыпкой.

7 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
7.1 Основания и фундаменты мостов и труб следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.03-85*, СП 32-101, СНиП II-7 с учетом требований настоящего раздела.
7.2 Классификацию грунтов оснований необходимо производить в соответствии с ГОСТ 25100.
7.3 Значения физическо-механических характеристик грунтов, необходимые для вычисления расчетных сопротивлений оснований под подошвой фундаментов мелкого заложения или фундаментов из опускных колодцев следует определять согласно требованиям СНиП 2.02.01-83* и приложения 5.
7.4 Нормативные и расчетные значения характеристик физико-механических свойств материалов, используемых для фундаментов, должны удовлетворять требованиям разделов 3, 4 и 6.
РАСЧЕТЫ
7.5 Основания и фундаменты мостов и труб следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:
по первой группе – по несущей способности оснований, устойчивости фундаментов против опрокидывания и сдвига, устойчивости фундаментов при воздействии сил морозного пучения грунтов, прочности и устойчивости конструкций фундаментов;
по второй группе – по деформациям оснований и фундаментов (осадкам, кренам, горизонтальным перемещениям), трещиностойкости железобетонных конструкций фундаментов (по указаниям раздела 3).
7.6 Взвешивающее действие воды на грунты и части сооружения, расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать в расчетах по несущей способности оснований и по устойчивости положения фундаментов, если фундаменты заложены в песках, супесях, илах. При заложении фундаментов в суглинках, глинах и скальных грунтах взвешивающее действие воды требуется учитывать в случаях, когда оно создает более неблагоприятные расчетные условия. Уровень воды принимается невыгоднейший – наинизший или наивысший.
7.7 Для оснований из нескальных грунтов под фундаментами мелкого заложения, рассчитываемыми без учета заделки в грунт, положение равнодействующей расчетных нагрузок (по отношению к центру тяжести площади подошвы фундаментов), характеризуемое относительным эксцентриситетом, должно быть ограничено значениями, указанными в таблице 7.1.
Проверку положения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундаментов устоев при высоте подходной насыпи свыше 12 м следует производить с учетом вертикального давления от веса примыкающей части насыпи. В этом случае относительный эксцентриситет в сторону пролета должен составлять не более чем 20% значений, указанных в таблице 7.1.
Если относительный эксцентриситет свыше единицы, максимальное давление подошвы фундамента на основание следует определять исходя из треугольной формы эпюры, построенной в пределах сжимаемой части основания.
7.8 Несущая способность основания под подошвой фундаментов мелкого заложения или фундаментов из опускных колодцев при раздельном расчете опор на временные нагрузки, действующие вдоль и поперек моста, должна удовлетворять условиям
и , (7.2)
где ррmax – соответственно среднее и максимальное давления подошвы фундамента на основание, кПа;
R – расчетное сопротивление основания из нескальных или скальных грунтов осевому сжатию, кПа, определяемое согласно приложению 5;
gn – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4;
gc – коэффициент условий работы, принимаемый равным: 1,0 – при определении несущей способности нескальных оснований в случаях действия временных нагрузок № 7 – 9; 1,2 – при определении несущей способности скальных оснований во всех случаях и нескальных оснований в случаях действия (кроме временных нагрузок № 7 – 9) одной или нескольких временных нагрузок № 10 – 15 и 17.
Таблица 7.1
Расположение
Мостов
Наибольший относительный эксцентриситет e01)/r для
промежуточных опор при действии устоев при действии
только постоянных нагрузок постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании только постоянных нагрузок постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании
На железных дорогах общей сети и промышленных предприятий, на обособленных путях метрополитена

На автомобильных дорогах (включая дороги промышленных предприятий и внутрихозяйственные, на улицах и дорогах городов, поселков и сельских населенных пунктов:
большие и средние
малые
0,1





0,1
1,0





1,0
0,5





0,8
0,6













1,0
1,2
1) Эксцентриситет е0 и радиус ядра сечения фундамента r (у его подошвы) определяют по формулам
 и  , (7.1)
где М – момент сил, действующих относительно главной центральной оси подошвы фундамента;
N – равнодействующая вертикальных сил;
W – момент сопротивления подошвы фундамента для менее напряженного ребра;
А – площадь подошвы фундамента.
7.9 В расчетах по несущей способности оснований фундаментов мелкого заложения и фундаментов из опускных колодцев возникающие в грунте под их подошвой напряжения от нагрузок № 10 – 14 (по п. 2.1 с учетом соответствующих коэффициентов сочетаний по п. 2.2) следует определять отдельно вдоль и поперек оси моста, а наиболее неблагоприятные из них суммировать с напряжениями от постоянных и временных вертикальных нагрузок. В свайных фундаментах усилия, которые возникают в сваях от указанных выше нагрузок, действующих вдоль и поперек оси моста, необходимо суммировать.
7.10 В расчетах (по грунту и материалу) конструкций свайных фундаментов и фундаментов из опускных колодцев (за исключением расчетов несущей способности оснований) за расчетную поверхность грунта следует принимать: для фундаментов устоев – естественную поверхность грунта; для фундаментов промежуточных опор – поверхность грунта у опор на уровне срезки (планировки) или местного размыва, определяемого согласно указаниям пп. 1.25 – 1.30, при расчетном и наибольшем расходах [для расчетов на действие соответственно расчетных (крайних) и эксплуатационных нагрузок].
Для устоев и береговых промежуточных опор со свайными фундаментами, ростверки которых расположены над грунтом, а сваи погружены сквозь отсыпанную или намытую часть насыпи, расчетную поверхность грунта допускается принимать с учетом заделки свай в этой части насыпи.
7.11 Несущую способность одиночной сваи в немерзлых грунтах при действии осевого сжимающего или выдергивающего усилия следует определять согласно СНиП 2.02.03-85*, в мерзлых грунтах – согласно СНиП 2.02.04-88 и СП 32-101.
7.12 Несущую способность основания в уровне низа свай требуется проверять как для условного фундамента согласно приложению 6.
Указанная проверка не требуется для:
однорядных фундаментов в любых грунтовых условиях;
многорядных свайных фундаментов, сваи которых работают как стойки (при опирании их на скальные грунты, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, глинистые грунты твердой консистенции и мерзлые грунты, используемые по принципу 1).
7.13 Если под несущим слоем грунта, воспринимающим давление подошвы фундамента или нижних концов свай, залегает слой менее прочного немерзлого или оттаивающего вечномерзлого грунта, необходимо проверить несущую способность этого слоя.
7.14 Расчет по устойчивости фундаментов мелкого заложения на немерзлых или оттаивающих вечномерзлых грунтах против опрокидывания или плоского сдвига (скольжения) необходимо производить согласно разделу 1, приняв в расчете на сдвиг следующие значения коэффициентов трения кладки о поверхность:
скальных грунтов с омыливающейся поверхностью (глинистые известняки, сланцы и т.п.) глин:
а) во влажном состоянии…………………………………0,25;
б) в сухом состоянии……………………………………...0,30;
суглинков и супесей ……………………………………………0,30;
песков ……………………………………………………………0,40;
гравийных и галечниковых грунтов……………………………0,50;
скальных грунтов с неомыливающейся поверхностью……….0,60.
7.15 Расчет по устойчивости фундаментов на немерзлых или оттаивающих вечномерзлых грунтах против глубокого сдвига (смещения совместно с грунтом по наиболее неблагоприятной поверхности скольжения) следует выполнять для промежуточных опор, расположенных на косогорах, и для устоев при насыпях высотой свыше 12 м – во всех случаях, при насыпях высотой от 6 до 12 м – в случаях расположения в основании фундаментов слоя немерзлого или оттаивающего глинистого грунта или прослойки водонасыщенного песка, подстилаемого глинистым грунтом.
7.16 Осадку и крен фундаментов мелкого заложения следует рассчитывать на немерзлых грунтах согласно СНиП 2.02.03-85*, на вечномерзлых грунтах – согласно СНиП 2.02.04-88 и СП 32-101.
В расчете осадки устоев при высоте насыпи свыше 12 м необходимо учитывать дополнительное вертикальное давление на основание от веса примыкающей части подходной насыпи, определяемое согласно приложению 8.
7.17 Осадку фундамента из свай или из опускного колодца следует определять в соответствии с указаниями п. 7.16, рассматривая такой фундамент как условный в форме прямоугольного параллелепипеда размерами, принимаемыми согласно приложению 6.
Осадку свайного фундамента допускается принимать равной осадке одиночной сваи по данным статических испытаний ее в тех же грунтах при соблюдении одного из следующих условий:
а) сваи работают как стойки;
б) число продольных рядов свай не более трех.
7.18 При определении осадок фундаментов по пп. 7.16 и 7.17 за расчетную поверхность грунта допускается принимать его естественную поверхность (без учета срезки или возможности размыва).
Осадки фундаментов на немерзлых грунтах допускается не определять:
при опирании фундаментов на скальные, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и твердые глины (при коэффициенте пористости e < 0,8) – для всех мостов;
при опирании фундаментов на прочие грунты – для мостов внешне статически определимых систем пролетом до 55 м на железных и до 105 м на автомобильных дорогах.
7.19 Напряжение в бетоне ростверка от давления торца свай, как правило, не должно превышать расчетное сопротивление бетона ростверка по нормам для осевого сжатия в расчетах по прочности.
Если напряжение превышает расчетное сопротивление бетона ростверка, следует применить бетон более высокого класса или предусмотреть укладку арматурных сеток из стержней диаметром 12 мм над каждой сваей (одной сетки, если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона ростверка до 20%, или двух сеток, если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона на 20 – 30%).
КОНСТРУИРОВАНИЕ
7.20 Фундаменты мостов и труб следует закладывать в грунт на глубине, определяемой расчетами несущей способности оснований и фундаментов согласно пп. 7.5 – 7.18 и принимаемой не менее значений, требуемых СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.04-88 и СП 32-101 для фундаментов мелкого заложения, СНиП 2.02.03-85*, СНиП 2.02.04-88 и СП 32-101 для для свай и ростверков. Минимальные расстояния между сваями в плане следует назначать согласно СНиП 2.02.03-85* и СНиП 2.02.04-88.
В пределах водотоков фундаменты мостов должны быть заложены в грунт ниже уровня местного размыва, определяемого согласно указаниям пп. 1.25 – 1.30 при расчетном и наибольшем расходах воды, на глубине, требуемой по расчету на действие соответственно расчетной (крайней) и эксплуатационной нагрузок.
7.21 Размеры в плане ростверка свайных фундаментов следует принимать исходя из расстояний между осями свай по СНиП 2.0203-85* с учетом установленных допусков на точность заглубления свай в грунт, а также из необходимости обеспечения между сваями и вертикальными гранями ростверка расстояния в свету не менее 25 см, при сваях-оболочках диаметром свыше 2 м – не менее 10 см.
Тампонажный слой бетона, уложенного подводным способом, запрещается использовать в качестве рабочей (несущей) части ростверка.
7.22 Сваи должны быть заделаны в ростверк (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) на длину, определяемую расчетом и принимаемую не менее половины периметра призматических свай, и 1,2 м – для свай диаметром 0,6 м и более.
Допускается заделка свай в ростверке с помощью выпусков стержней продольной арматуры длиной, определяемой расчетом, но не менее 30 диаметров стержней при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержней при гладкой арматуре. При этом сваи должны быть заведены в ростверк не менее чем на 10 см.
7.23 Железобетонный ростверк необходимо армировать по расчету согласно указаниям раздела 3.
Бетонный ростверк следует армировать конструктивно в его нижней части (в промежутках между сваями). Площадь поперечного сечения стержней арматуры вдоль и поперек оси моста необходимо принимать не менее 10 см2 на 1 м ростверка.
7.24 Прочность раствора, применяемого для заделки свай или свай-столбов в скважинах, пробуренных в скальных грунтах, должна быть не ниже 9,8 МПа, в остальных грунтах – не ниже 4,9 МПа.
7.25 На обрезе фундамента при его расположении в пределах колебаний уровней воды и льда следует предусматривать устройство фаски размером не менее 0,3 х 0,3 м, а фундаменту придавать обтекаемую форму.
7.26 При необходимости устройства уступов фундамента размеры их должны быть обоснованы расчетом, а поверхности, соединяющие внутренние ребра уступов бетонного фундамента, не должны отклоняться от вертикали на угол свыше 30°.
Наклон к вертикали боковых граней опускного колодца (или отношение суммарной ширины уступов колодца к глубине заложения), как правило, не должен превышать 1:20. Наклон, более указанного, допускается при условии принятия мер, обеспечивающих погружение колодцев с заданной точностью.