Приложение А (обязательное). Требования к расчету несущих конструкций пешеходных мостов и путепроводов из полимерных композитов

Приложение А
(обязательное)

Требования
к расчету несущих конструкций пешеходных мостов и путепроводов из полимерных композитов

А.1 Требования к расчету

А.1.1 Несущие конструкции следует рассчитывать по методу предельных состояний на действие постоянных нагрузок и неблагоприятное сочетание временных нагрузок в соответствии с требованиями [1], ГОСТ Р 54257 и настоящего стандарта.

А.1.2 При расчетах по первому предельному состоянию определяются характеристики прочности, устойчивости и выносливости.

А.1.3 При расчетах по второму предельному состоянию определяются характеристики деформации, вибрации и трещинообразования.

А.1.4 Расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отражать действительные условия работы несущих конструкций мостов и путепроводов при их эксплуатации.

А.1.5 Расчеты несущих конструкций следует производить в предположении их линейно-упругой работы.

А.1.6 Выбор расчетных схем, а также методов расчета конструктивных элементов необходимо производить с учетом эффективного использования электронных вычислительных машин.

Расчет прочности конструкции следует проводить МКЭ с использованием пространственных конечно-элементных моделей.

А.1.7 Величины напряжений (деформаций), определяемые в элементах несущих конструкций при расчетах пешеходных мостов и путепроводов в стадии эксплуатации, не должны превышать расчетных сопротивлений (предельных деформаций).

А.1.8 Усилия в элементах и перемещения конструктивных элементов из полимерных композитов определяются из условия их работы с сечениями брутто.

А.1.9 Геометрическую нелинейность, вызванную перемещением элементов конструкций, следует учитывать при расчете систем, в которых ее учет вызывает изменение усилий и перемещений более чем на 10%.

А.1.10 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.

А.1.11 Для элементов, ослабленных отверстиями под обычные болты, при расчетах на прочность следует принимать сечения нетто, на устойчивость и жесткость - сечения брутто.

А.1.12 Геометрические характеристики сечения нетто элементов конструкций следует находить с учетом ослаблений.

А.1.13 При расчетах перемещений пролетного строения от температурного воздействия расчетные температуры конструкций, выполненных из полимерного композита, определяются как для металлических конструкций. Значение КЛТР полимерного композита следует принимать в соответствии с нормативно-техническими документами на конструкционные полимерные композиты.

А.1.14 Устойчивость моста против опрокидывания и сдвига следует определять по [1]. Проектирование опорных частей проводить с учетом действия как усилий отрыва, так и усилий сжатия, возникающих при ветровом воздействии.

А.1.15 Следует учитывать, что, по сравнению с конструкциями из бетона и стали, при проектировании конструктивных элементов из полимерных композитов деформации имеют большее значение, поскольку ламинаты полимерных композитов обладают относительно меньшим модулем упругости.

А.1.16 Упругие прогибы и деформации пролетных строений рассчитываются на основании значения модуля упругости в конце срока службы конструкции путем деления его на коэффициенты надежности.

А.1.17 При определении деформаций конструктивных элементов из полимерных композитов следует учитывать деформации, возникающие вследствие изгиба, а также вследствие сдвига.

При использовании компьютерной программы необходимо проверить, что деформации сдвига также учтены, например путем выбора соответствующего типа элемента или установления соответствующих настроек программы.

А.1.18 Расчет стальных элементов, включая стальные элементы в зоне болтовых соединений, выполняется в соответствии с [1, раздел 4].

А.1.19 Прочность болтовых соединений определяется расчетом на срез и смятие, как по болтам, так и по полимерному композиту.

А.1.20 Проверка полимерного композита в зоне болтового соединения зависит от типа разрушения композита, а также от геометрических и прочностных параметров соединения.

А.1.21 Стыки, как правило, должны проектироваться так, чтобы не допускать работы материала на сдвиг.

В многоболтовых соединениях работа одной части соединений на смятие, а другой части на сдвиг не допускается.

А.1.22 В связи с более низкой жесткостью ламинатов полимерных композитов по сравнению с жесткостью стальных элементов, усилия, действующие на многоболтовое соединение, распределяются по отдельным соединениям.

А.1.23 Диаметр шайбы должен быть не меньше удвоенного диаметра болта.

А.1.24 Необходимо избегать касания резьбой болта материала полимерного композита.

А.1.25 Силы трения, возникающие в соединениях, при расчетах на смятие и скалывание не учитываются.

А.1.26 Соединения на анкерных болтах следует проектировать по [4].

А.1.27 Строительный подъем, компенсирующий вертикальные деформации пролетного строения от постоянной нагрузки, коэффициент надежности по нагрузке, вертикальные упругие прогибы пролетных строений, расчетные периоды собственных колебаний в пролетных строениях пешеходных мостов и путепроводов принимаются по [1].

А.1.28 Проверка устойчивости несущих конструкций из полимерных композитов должна осуществляться при наличии в элементах несущих конструкций сжимающих или сдвигающих (касательных) напряжений.

А.1.29 При проверке устойчивости необходимо соблюсти следующее условие: произведение коэффициентов надежности по нагрузке и надежности по материалу должно быть не менее 2,5.

А.1.30 Критерием устойчивости несущих конструкций является неравенство, в котором нагрузка, вызывающая сжимающие или сдвигающие напряжения, должна быть меньше предельно допустимой нагрузки по условию устойчивости:

.

А.1.31 Проверка несущих конструкций по условию выносливости проводится исходя из того, что в результате длительного действия циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций имеет место изменение механических и физических свойств полимерного композита.

А.1.32 При проверке выносливости несущих конструкций необходимо учитывать наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, руководствуясь положениями [1].

А.1.33 Критерием выносливости несущих конструкций является отношение количества циклов нагружения в течение определенного временного отрезка срока службы конструкций к предельному количеству циклов (приложения И и К):

.

А.1.34 При проектировании мостов и путепроводов из полимерных композитов следует обеспечить комфортность движения пешеходов путем ограничения упругих прогибов пролетных строений от подвижной временной вертикальной нагрузки.