10.5.10 Конструкция опорных частей

10.5.10.1 Балочные пролетные строения пролетом более 25 м должны иметь подвижные опорные части шарнирно-каткового или секторного типа.

Допускается применение опорных частей с использованием полимерных материалов.

10.5.10.2 При расстоянии между центрами опорных частей, расположенных на одной опоре, более 15 м следует обеспечивать поперечную подвижность одной из опорных частей посредством устройства двоякоподвижных 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 5.11.9 концы пролетных строений должны быть прикреплены к опорам анкерными болтами по расчету.

10.5.10.3 Конструкция опорных частей должна обеспечивать распределение нагрузки по всей площади опирания узла пролетного строения и опирания на опору.

10.5.10.4 Опорные части шарнирно-каткового или секторного типа 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.

В подвижных опорных частях должно быть не 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.

11 Сталежелезобетонные конструкции

11.1 Общие положения

11.1.1 Требования настоящего раздела следует соблюдать при проектировании пролетных строений, в которых железобетонная плита объединена со стальными главными балками, фермами или балками проезжей части для совместной работы.

Сталежелезобетонные пролетные строения железнодорожных мостов, кроме балочно-разрезных со сплошной стенкой с ездой поверху, допускается применять только по согласованию с БЖД.

11.1.2 Требования к качеству и расчетные характеристики материалов сталежелезобетонных конструкций следует принимать согласно разделам 9 и 10.

11.1.3 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 длиной менее 8 м.

11.1.4 В расчетах сталежелезобетонных конструкций следует применять коэффициент приведения n_b = E_st/E_b, где E_st = 2,06 · 10⁵ МПа — модуль упругости конструкционного металла стальной части, E_b — модуль упругости бетона при сжатии и растяжении, определяемый по 9.1.15.

11.1.5 Состав расчетов и виды учитываемых в них неупругих деформаций следует принимать по таблице 64. Как правило, неупругие деформации необходимо также учитывать при определении усилий в элементах статически неопределимых систем. Допускается приближенный учет неупругих деформаций бетона с использованием при этом условных модулей упругости в соответствии с приложениями Х и Ц.

Таблица 64

Нагрузки и воздействия	Неупругие деформации, учитываемые в расчетах
	по прочности, 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 и городских 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
Примечание — Обозначения: 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; «–» — расчет не производится.

11.1.6 Ползучесть бетона необходимо учитывать при определении усилий и моментов от постоянных нагрузок и воздействий, если наибольшие напряжения в бетоне от них превышают 0,2R_b, где R_b — расчетное сопротивление бетона сжатию по 9.1.7.

При определении влияния ползучести бетона на сталежелезобетонную конструкцию следует, как правило, учитывать изгибную жесткость железобетонной части конструкции E_bI_b.

Ползучесть бетона допускается учитывать приближенно согласно приложению Х, если E_bI_b  0,2E_stI_s, где E_stI_s — 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 в соответствии с приложением Х.

11.1.7 Расчет на выносливость зон железнодорожных мостов, в которых временная нагрузка увеличивает сжимающие напряжения в бетоне, следует выполнять с учетом виброползучести бетона согласно приложению Х.

11.1.8 Усадку бетона следует учитывать при расчетах на температурные воздействия. При этом разгружающее влияние усадки бетона не учитывается.

Предельную относительную деформацию усадки бетона _shr 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 в соответствии с приложением Ц.

Ползучесть бетона от усадочных напряжений допускается учитывать путем применения в расчетах условного модуля упругости бетона E_ef,shr = 0,5E_b.

11.1.9 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 t_n,max железобетонной плиты и стальной конструкции:

а) для пролетных строений со стальными балками со сплошной стенкой при езде поверху (рисунок 2 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.

Усилия и напряжения от температурных воздействий следует определять:

— в соответствии с перечислением а) — с принятием по высоте стальной части сечения криволинейной эпюры разности температур (рисунок 2 б)) с ординатой в i-й точке

, (62)

где  Z_b1,i, h_w  — см. рисунок 2 а), см;

— в соответствии с перечислениями б) и в) — с принятием прямоугольной эпюры разности температур по всей высоте стальной части сечения;

— в соответствии с перечислением г) — с принятием криволинейной эпюры разности температур по рисунку 2 в) и с ординатой в i-й точке:

, (63)

где  Z_bf,i  — см. рисунок 2, см.

В пролетных строениях с ездой поверху стальную часть коробчатого сечения допускается условно разделять на балки двутаврового сечения и при этом учитывать разность температур согласно рисунку 2 б).

Допускается уравновешенные в пределах поперечных сечений напряжения от изменений температуры определять в соответствии с приложением Ц.

Рисунок 2 — Поперечное сечение сталежелезобетонной конструкции

и расчетные эпюры разности температур:

a — схема поперечного сечения;

б — криволинейная эпюра разности температур

по высоте стальной части сечения;

в — криволинейная эпюра разности температур

для верхней части сечения балки

11.1.10 Сжатую железобетонную плиту следует рассчитывать по прочности, трещиностойкости и на выносливость.

Влияние развития ограниченных пластических деформаций бетона и стали на распределение усилий в статически неопределимых конструкциях допускается не учитывать.

11.1.11 Растянутую железобетонную плиту следует рассчитывать по прочности и трещино­стойкости. Категории требований по трещиностойкости следует принимать согласно 9.5.1.

Жесткость при растяжении железобетонной плиты с учетом образовавшихся трещин определяется выражением , где E_r, A_r — соответственно модуль упругости, МПа, и площадь сечения продольной арматуры плиты, м²; _cr — коэффициент, учитывающий частичное вовлечение бетона между трещинами в работу на растяжение и принимаемый по таблице 65.

Таблица 65

Арматура	Значение коэффициента cr 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	1,00	1,00	1,70
Периодического профиля	1,00	0,75	0,50

В статически неопределимых системах усилия следует определять с учетом влияния наличия поперечных трещин в железобетонной плите.

Для сборной необжатой железобетонной плиты, у которой продольная арматура не стыкуется, жесткость при растяжении следует принимать равной нулю.

11.1.12 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.

11.1.13 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.

11.1.14 Учитываемую в составе сечения расчетную ширину железобетонной плиты b_sl следует определять как сумму расчетных значений свесов плиты в обе стороны от оси стальной конструкции (рисунок 3). Расчетное значение свеса плиты следует, как правило, определять пространственным расчетом; допускается принимать значение свеса в соответствии с таблицей 66.

Рисунок 3 — Схема для определения расчетной ширины железобетонной плиты,

учитываемой в составе сечения

Таблица 66

Положение свеса плиты относительно стальной части, обозначение свеса	Параметр плиты l	Расчетное значение свеса плиты
Свес в сторону соседнего стального элемента b	Св. 4B Менее 4B	B/2 a + 6tsl, но не более B/2 и не менее ll8
Свес в сторону консоли bc	Св. 12C Менее 12C	C a + 6tsl,c, но не более C и не менее l/12

Окончание таблицы 66

Примечание — Обозначения: a — половина ширины железобетонного ребра или вута, а при их отсутствии — половина ширины контакта железобетонной плиты и стального пояса, м; tsl, tsl,c — средняя толщина железобетонной плиты соответственно в пролете и на консоли (за вычетом ребра или вута), м; l — параметр плиты, м, равный: длине пролета — для главных балок и 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; B — расстояние между осями стальных конструкций, равноценных по жесткости (см. рисунок 3), м; C — конструктивный консольный свес плиты от оси стальной конструкции (см. рисунок 3).

11.1.15 Площадь железобетонной плиты A_b, а в расчетах на кручение — также ее толщину t_sl и ширину ребра или вута следует принимать деленными на коэффициент приведения n_b согласно 11.1.4. При учете неупругих деформаций допускается использовать коэффициенты приведения, найденные по условным модулям упругости бетона, определяемым в соответствии с приложениями Х и Ц.

Площадь продольной арматуры, имеющей сцепление с бетоном, следует принимать деленной на коэффициент приведения n_r = E_st /E_r, где E_r — модуль упругости ненапрягаемой E_rs или напрягаемой E_rp арматуры, принимаемый по таблице 33.

Подливку, одежду ездового полотна и верхнее строение железнодорожного пути в составе расчетного поперечного сечения учитывать не следует.

11.1.16 Центры тяжести стального и приведенного сечений следует определять по сечению брутто.

Ослабление сечений болтовыми отверстиями учитывается согласно 10.4.9.

11.1.17 Прочность и устойчивость стальных балок при монтаже проверяют в соответствии с требованиями приложения Ф.

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.