9. Опорные части

9.1. Опорные части служат для передачи усилий с пролетных строений на опоры и для обеспечения свободы деформаций пролетных строений. Различают подвижные и неподвижные опорные части.

Неподвижные опорные части обеспечивают пролетным строениям свободный поворот опорных сечений, а подвижные - свободный поворот и, кроме того, продольные перемещения, вызванные действием нагрузок, изменением температур и явлениями усадки бетона; в широких мостах опорные части должны, кроме того, обеспечивать возможность поперечных перемещений.

9.2. Так как величины усилий, передаваемых опорными частями, а также величины деформаций пролетных строений растут с увеличением пролетов, конструкции опорных частей изменяются по мере увеличения пролетов.

Для небольших пролетных строений длиной до 9 м включительно допускается устройство плоских опорных частей из стальных листов толщиной не менее 20 мм. В нижний лист впрессовывают штырь диаметром 50 мм, в верхнем листе просверливается круглое отверстие в неподвижной и вырезается овальное отверстие в подвижной опорной части.

При длине пролетов от 9 до 18 м для железобетонных, и до 24 м для стальных пролетных строений используют стальные тангенциальные опорные части.

При бóльших длинах пролетов проектируют секторные или катковые опорные части. В зависимости от опорной реакции число катков может меняться от одного до четырех, в многокатковых опорных частях применяются срезанные катки.

Для больших перемещений (100…150 мм) и реакций (200…1500 тс) применяют шарнирно-катковые или опорные части стаканного типа СОЧ в виде резины в металлической обойме со скользящими листами на полимерных прокладках с малым коэффициентом трения скольжения, например из фторопласта. Весьма эффективными являются так называемые панцирные катковые опорные части из обычных сталей, но с высокопрочным поверхностным слоем толщиной не менее 1/20 диаметра катка. Для защиты от коррозии таких опорных частей на открытых поверхностях предусматривают слой хрома толщиной 0,06…0,08 мм, наносимый за несколько приемов. Катки для опорной части могут быть также выполнены из обрезков стальных труб, заполняемых самонапряженным бетоном.

Сферические опорные части ШСОЧ обеспечивают вращательные перемещения пролетного строения путем скользящего смещения сферической подушки в опорной плите, имеющей вогнутую форму. Таким образом, конструкционный принцип деформационного шва в виде шаровой опоры реализован в сферической опорной части, которая обеспечивает вращение с низким сопротивлением. Вращательные перемещения пролетной части в направлении осей х и y воспринимаются в плоской скользящей поверхности между скользящей плитой и сферическим зазором. Сферические опорные части выпускаются по заказу практически для любых значений опорных реакций и перемещений: импортные – фирмой Maurer Söhnе, отечественные – тульской фирмой МЕХСТРОЙМОСТ. По функциональному предназначению сферические опорные части подразделяются на:

• неподвижные опорные части KF;

• всесторонне подвижные опорные части KGа;

• продольно подвижные опорные части KGe;

• поперечно подвижные опорные части KGeq.

Цифры на маркировке обозначают величину грузоподъемности в килоньютонах.

9.3. Опорные части должны содержаться в чистоте. Катки, плоскости катания и скольжения металлических опорных частей после предварительной очистки нужно натирать графитом. В зимнее время опорные части надлежит очищать от снега и не допускать образования на них льда. Для предупреждения загрязнения опорные части должны иметь футляры. Рекомендуется повышать пыленепроницаемость футляров с помощью уплотняющих прокладок.

9.4. Опорные части должны находиться в исправном состоянии и правильном положении, а также плотно опираться на подферменники или подферменные площадки. Все анкера и болты, крепящие опорные части, должны быть плотно подтянуты.

9.5. Правильность расположения опорных частей выявляется обмером взаимного расположения опорных плит, балансиров, катков и самих опор, а также положения опорных частей на подферменниках. Величина отклонения оси верхнего балансира от оси опорной плиты плоских, тангенциальных, секторных, катковых и шарнирно-катковых подвижных опорных частей измеряется при помощи отвеса и стальной линейки или рулетки. Величина отклонения оси плиты скольжения от оси нижней анкерной плиты подвижной опорной части стаканного типа или сферической опорной части – по специальной шкале на опорной части. Результаты обмера опорных частей с приложением схемы и указанием температуры каждый раз должны фиксироваться в Книгах искусственных сооружений и сравниваться с предыдущими результатами.

9.6. При проверке положения подвижных опорных частей следует учитывать нормальное для данной температуры отклонение оси балансира от оси опорной плиты (отклонения оси плиты скольжения от оси нижней анкерной плиты) d

d = (t - t_о )al,

где d – нормальное для данной температуры отклонение оси балансира от оси опорной плиты (при отклонении наружу пролета результат получается со знаком плюс, внутрь пролета – со знаком минус), мм;

a – коэффициент линейного расширения стали и железобетона, равный 0,000012;

l – расчетный пролет балки или фермы (для неразрезного пролетного строения –расстояние до оси неподвижной опорной части), мм;

t – температура воздуха в момент проверки, ^оС;

t_о – температура, при которой оси балансира опорной плиты и центр катков должны совпадать, ^оС:

t_{о =} t_ср ± D_k/2al

t_cp – среднее алгебраическое наивысшей t _max и наинизшей t _min годовых температур, ^оС, определяемых по СНиП 2.01.07-85*;

D_k – продольное перемещение подвижного конца фермы от временной нагрузки (приближенно D_k /2al = 14).

Знак плюс соответствует расположению опорных частей под нижними поясами ферм, а знак минус – под верхними поясами. Значения температуры подставляются в формулы со своими знаками (знак плюс – выше нуля).

Нормальное отклонение центра катков от оси опорной плиты определяется величиной d/2 ± 5 мм.

При проверке правильности расположения опорных частей необходимо учитывать возможное несовпадение осей балансира и плиты при температуре t_о.

9.7. В сферических опорных частях при текущих осмотрах должны производиться замеры зазоров скольжения ЗС и зазоров поворота ЗП (рисунок 9.1). Места для выполнения замеров указаны на опорной части красными точками.

Рисунок 9.1 – Схема измерения зазоров на ШСОЧ

Перечень мероприятий, в зависимости от величины зазора скольжения, приведен в таблице 9.1.

Таблица 9.1 – Перечень мероприятий для ШСОЧ в зависимости от величины зазора скольжения

Значение зазора скольжения, мм	Требуемые мероприятия
ЗС ≥ 1,0	Зазор в порядке. Измерения производить один раз в год
0,5 ≤ ЗС < 1,0	Измерения производить один раз в полугодие
0,2 ≤ ЗС < 0,5	Произвести экспертную оценку. Вскоре потребуется замена опорной части
ЗС < 0,2	Необходима срочная замена опорной части

9.8. В случае обнаружения смещений, превышающих нормальные отклонения, или других неисправностей опорных частей должны быть выяснены причины этих неисправностей и осуществлен соответствующий ремонт. Если состояние опорных частей вызвано деформацией опор, то мероприятия по ремонту, в зависимости от причин деформации опор, конструкции и состояния всего сооружения, устанавливаются проектом.

9.9. В случаях неравномерного опирания отдельных катков, нарушения нормальной их подвижности, а также при появлении трещин в опорных плитах и балансирах дефектные элементы опорных частей следует заменить. При значительном износе катков или поверхностей катания рекомендуется заменять катковые опорные части новыми.

9.10. Катки при перекосах и угоне необходимо выправлять с установкой (в особенности при срезных катках) специальных противоугонных зубьев и планок в случае их отсутствия или повреждения. Срезанные фиксирующие болты следует заменять высокопрочными болтами.

9.11. При значительном смещении балансиров подвижных опорных частей относительно опорных плит (отклонениях оси плиты скольжения от оси нижней анкерной плиты) вследствие неправильной установки опорных частей или деформации опор необходимы: передвижка опорных плит или балансиров подвижных опорных частей; продольная передвижка пролетного строения вместе с неподвижными опорными частями или без них; комбинация обоих приемов. После перестановки должно быть зафиксировано на чертеже положение всех опорных частей.

9.12. При наличии поперечного смещения пролетного строения на подвижном конце необходимо выяснить причины этого явления и произвести обратную передвижку пролетного строения с устройством или усилением по проекту реборд на балансирах, опорных плитах или катков опорных частей.

9.13. Неподвижные опорные части мостов в случае их сдвига по подферменной площадке необходимо закрепить анкерными болтами с предварительной передвижкой пролетного строения в проектное положение.

9.14. Неплотное опирание опорных частей на подферменники должно быть устранено при помощи свинцовых или резиновых подкладок, подливкой цементного раствора под давлением или подсыпкой цемента.

9.15. Если подвижные опорные части, концы ферм или консолей продольных балок упираются в шкафные стенки устоев или в смежные пролетные строения, а также при недостаточном зазоре между ними, необходимо или укоротить концы ферм (консолей), или вырубить в кладке ниши, или передвинуть пролетное строение.

Указанные явления обычно вызываются деформацией опор. Поэтому наряду с обеспечением свободного перемещения пролетных строений необходимо производить специальные обследования сооружений и наблюдения за ними. При этом следует проводить систематические измерения расстояний между пролетными строениями на промежуточных опорах и между пролетным строением и шкафной стенкой на устоях (между определенными зафиксированными точками с измерением температуры металла и воздуха). В зависимости от результатов обследований и наблюдений должны приниматься необходимые меры.