Руководство по определению грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов (часть 1)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Руководство по определению грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов – это переработанное по методу предельных состояний и дополненное Руководство 1956 г. При переработке Руководства учтены большие изменения в условиях эксплуатации железнодорожных мостов, происшедшие после 1965 г.: значительно увеличены вес обращающихся поездов, нагрузки от оси колесной пары на рельсы и скорости движения. На основе изучения и обобщения опыта эксплуатации мостов, а также проведенных научно-исследовательских работ получены новые данные, позволившие уточнить расчеты.

Приложения к Руководству в значительной части переработаны и дополнены, приведены данные для определения грузоподъемности пролетных строений после их усиления, указания по определению меры повреждения элементов сквозных главных ферм и примеры классификации металлических пролетных строений со сквозными главными фермами и с балками со сплошной стенкой.

С целью получения классов, сопоставимых с ранее определенными классами элементов и нагрузок, в Руководстве сохранены принцип расчета пролетных строений методом классификации и эталонная нагрузка по схеме Н1.

Все данные по обращающимся в настоящее время и перспективным подвижным нагрузкам и условиям их пропуска по мостам на железных дорогах приведены в Указаниях по определению условий пропуска поездов по железнодорожным мостам.

Переработка Руководства осуществлена Научно-исследовательским институтом мостов ЛИИЖТа, институтом «Гипротранспуть», Отделом инженерных сооружений Главного управления пути МПС при участии кафедр «Мосты» МИИТа, НИИЖТа и ЛИИЖТа. Отдельные положения и принципиальные вопросы рассмотрены комиссией инженерных сооружений и строительства научно-технического совета МПС.

Зам. начальника

Главного управления пути МПС А.П. Яриз

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

 

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МЕТОДОМ КЛАССИФИКАЦИИ

1.1. В соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации железных дорог СССР все мосты железнодорожной сети классифицируются по грузоподъемности с целью определения условий пропуска по ним различных поездных нагрузок, включая тяжелые транспортеры, и решение вопросов об усилении, ремонте или замене сооружений.

1.2. Классификация по грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов, подвижного состава и определение условий эксплуатации мостов осуществляется на основании настоящего Руководства и Указаний по определению условий пропуска поездов по железнодорожным мостам.

Руководство разработано применительно к балочным разрезным металлическим пролетным строениям мостов под железную дорогу нормальной колеи, но может быть использовано и при определении грузоподъемности металлических пролетных строений других систем, а также под узкую колею.

1.3. При определении грузоподъемности пролетных строений и условий их эксплуатации нужно учитывать:

• конструкцию пролетных строений и отдельных их элементов;
• вид и механические характеристики материала, из которого изготовлены пролетные строения;
• физическое состояние пролетных строений, т.е. наличие в них повреждений, появившихся в процессе эксплуатации, атмосферных воздействий и других причин, а также конструктивных дефектов;
• качество заводского изготовления и монтажа пролетных строений, а также усиления или ремонта их;
• поведение пролетных строений под нагрузкой;
• габаритность пролетных строений;
• расположение моста (на перегоне или в пределах станции), профиль и план подходов;
• результаты испытаний пролетных строений (если они проводились).

1.4. Грузоподъемность металлических пролетных строений железнодорожных мостов методом классификации определяется по предельным состояниям первой группы (на прочность, устойчивость формы ¹ и выносливость).

Рассчитывается грузоподъемность каждого элемента пролетного строения с учетом геометрических характеристик поперечных сечений и механических характеристик металла. Элементы связей проверяются только по гибкости.

Для каждого элемента пролетного строения, его стыка и прикрепления определяется максимальная интенсивность временной вертикальной равномерно распределенной (погонной) нагрузки, которая не вызывает наступления предельного состояния при нормальной эксплуатации моста. Рассчитанная таким образом интенсивность в дальнейшем для краткости называется д о п у с к а е м о й в р е м е н н о й н а г р у з к о й.

Допускаемую временную нагрузку k выражают в единицах эталонной нагрузки k_н с учетом соответствующего динамического коэффициента . Число единиц эталонной нагрузки является классом элемента пролетного строения K:

(1.1)

Значения k и k_н определяются для одной и той же линии влияния (по ее длине и положению вершины). В качестве эталонной нагрузки k_н принимается временная вертикальная нагрузка по схеме Н1 (приложение 1).

1.5. Подвижной состав (локомотивы, вагоны, транспортеры, краны и другие специальные нагрузки) классифицируется по воздействию на пролетные строения мостов с выражением эквивалентной нагрузки от подвижного состава в единицах той же эталонной нагрузки k_н, число единиц которой – класс подвижного состава K₀.

Классификация подвижного состава выполняется в соответствии с указаниями главы 9*.

Сравнение классов подвижного состава с классами элементов пролетных строений позволяет судить о возможности и условиях пропуска его по мостам. При этом надлежит руководствоваться упомянутыми выше Указаниями.

1.6. Грузоподъемность элементов металлических пролетных строений определяется с учетом постоянных нагрузок (вес пролетных строений, мостового полотна, коммуникаций и др.), центробежной силы при расположении мостов на кривых участках пути, ветровой нагрузки и торможения (силы тяги). Горизонтальные удары подвижного состава, создающие относительно небольшие усилия в элементах, не учитываются.

Горизонтальная поперечная нагрузка от давления ветра и продольная нагрузка от торможения (или сила тяги) учитываются только при расчетах на прочность и устойчивость поясов (торможение учитывается для грузовых поясов)¹ и портальных рам сквозных главных ферм, а также опорных частей. В расчетах на выносливость горизонтальные нагрузки от торможения и давления ветра не учитываются.

При расчетах на прочность и устойчивость все нагрузки учитываются с соответствующими коэффициентами надежности. При учете тормозной и ветровой нагрузок ко всем нагрузкам, кроме постоянных, вводятся также коэффициенты сочетания нагрузок.

При расчетах на выносливость коэффициенты надежности для нагрузок не учитываются.

1.7. Грузоподъемность элементов пролетных строений методом классификации рассчитывается на основе исходного управления предельного состояния:

,

где - усилие в элементе от временной нагрузки, включая вертикальное воздействие , торможения и центробежную силу :

или

здесь ; - коэффициент, учитывающий влияние торможения; - то же центробежной силы; - усилие от постоянных нагрузок; - усилие от ветровой нагрузки; mRG – несущая способность элемента при расчетах на прочность; при расчетах на устойчивость и выносливость несущая способность элемента принимается соответственно: и ; k – допускаемая временная нагрузка; p_i – интенсивность каждой из постоянных нагрузок; R – расчетное сопротивление металла; - коэффициент продольного изгиба; - коэффициент понижения расчетного сопротивления при расчетах на выносливость; G – геометрическая характеристика поперечного сечения элемента (площадь, момент сопротивления и др.); m – коэффициент условий работы; S_v – нормативное усилие от ветровой нагрузки; , - доля вертикальной нагрузки от подвижного состава или постоянной нагрузки, приходящаяся на одну ферму (балку); , , - коэффициенты надежности к постоянным нагрузкам и нагрузкам от подвижного состава и ветра; , - коэффициенты сочетания к нагрузкам от подвижного состава и ветра; , - площади линий влияния усилий, загружаемые соответственно постоянными нагрузками и нагрузками от подвижного состава.

Допускаемая временная вертикальная нагрузка k в общем случае учета совместного воздействия на рассчитываемый элемент вертикальных и горизонтальных нагрузок, определяемая из уравнения предельного состояния, равна при расчетах на:

прочность

(1.2)

устойчивость

(1.3)

выносливость

(1.4)

На основании этих общих формул в соответствующих разделах Руководства приведены частные формулы, учитывающие конкретные условия расчета. В частных формулах предусмотрено использование ряда неуказанных в основных формулах коэффициентов, учитывающих особенности расчета. Значения этих коэффициентов приведены в главе 2.

С целью сокращения объема вычислений для некоторых расчетов (по прочности поясных заклепок и сварных швов, местную устойчивость стенок изгибаемых балок и др.) приведены формулы, основанные на методике общестроительных расчетов, отличающиеся по форме от остальных формул.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ, СТЫКОВ И ПРИКРЕПЛЕНИЙ

1.8. Геометрические характеристики рассчитываемого сечения элемента, его стыка, прикрепления с учетом ослабления коррозией и другими повреждениями G принимаются равными:

G=F₀ – расчетная площадь поперечного сечения элемента при работе его на осевое усилие, см²; G=W₀ – расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента при работе его на изгиб, см³; - расчетная характеристика при расчете по касательным напряжениям в стенке балки, см²; - толщина стенки балки в рассчитываемом сечении, см; I_бр – момент инерции брутто поперечного сечения элемента (балки) относительно ее нейтральной оси, см⁴; S_бр – статический момент брутто отсеченной части поперечного сечения элемента (балки) относительно нейтральной оси, см³.

Элементы, ослабленные отверстиями под заклепки, нужно рассчитывать на прочность и выносливость по сечениям нетто, а на устойчивость – по сечениям брутто. Элементы с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах следует рассчитывать на прочность по сечениям нетто, а на устойчивость и выносливость – по сечениям брутто. Комбинированные соединения на заклепках и высокопрочных болтах рассчитываются как заклепочные.

Ослабление площади сечения с шахматным расположением заклепок (высокопрочных болтов) вычисляется по сечению возможного разрыва: по нормальному сечению к оси элемента или зигзагу в зависимости от того, по какому сечению окажется меньше расчетная площадь. Если отделочные части элемента ослаблены в разных сечениях, то нужно проверить совмещенные сечения с учетом приведенной площади заклепок (высокопрочных болтов) на участках между этими сечениями.

Ослабление обеих полок уголков с однорядным расположением заклепок (высокопрочных болтов) по каждой полки в «шахмат» учитывается в количестве полтора отверстия.

При расчете заклепочных соединений принимается, что расчетным является диаметр поставленной заклепки (диаметр отверстия).

Расчетная площадь стыка или прикрепления по сечению возможного разрушения

,

где F_СП – расчетная площадь нетто части элемента (накладок), входящей в сечение разрушения F_НТ, или приведенная расчетная площадь заклепок (болтов), высокопрочных болтов, сварных швов, прикрепляющих указанную часть элемента . Для каждой части элемента принимается меньшее из значений F_НТ или .

Приведенная расчетная площадь заклепок (болтов), высокопрочных болтов или сварных швов, см², при прикреплении:

клепаном (болтовом);

на высокопрочных болтах ;

сварном ;

где n₃ – число заклепок (болтов); n_б – число высокопрочных болтов во фрикционном соединении; - приведенная расчетная площадь одной заклепки (болта), см², определяемая по приложению 2 в зависимости от того, как работает заклепка (болт): на срез (одиночный, двойной), на смятие или на отрыв головок - ; - приведенная расчетная площадь, см², одного высокопрочного болта по силе трения по одной плоскости контакта во фрикционном соединении (см. приложение 2); s – коэффициент для расчета сварного шва (приложение 3); F_ш – площадь сварных швов, см² (см. приложение 3).

Клепаные прикрепления, усиленные высокопрочными болтами, рассчитывают по срезу или смятию заклепок с учетом суммарного числа прикрепителей (заклепок и высокопрочных болтов). При этом приведенные расчетные площади высокопрочных болтов принимаются равными соответствующим приведенным расчетным площадям заклепок (из расчета один болт – одна клепка). В случае замены всех заклепок на высокопрочные болты с разборкой соединения т очисткой контактных поверхностей прикрепление рассчитывается как фрикционное по приведенной расчетной площади высокопрочных болтов.

Клепаные прикрепления, усиленные сваркой, рассчитываются только по расчетной площади заклепок или сварных швов (в расчет принимается большее значение).

1. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ, НАГРУЗКИ И КОЭФФИЦИЕНТЫ

 

2.1. Основные расчетные сопротивления R металла элементов, работающих на растяжение, сжатие и изгиб, приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Основные расчетные сопротивления

Металл	R, МПа (тс/см2)
Сварочное железо (в том числе зклепки)	160 (1,60)
Литое железо выплавки до 1906 г. (в том числе заклепки)	185 (1,85)
Литое железо выплавки до 1906 г. (в том числе заклепки); стали марок: Ст3; Ст3 мост.; М16С НЛ2	190 (1,90) 260 (2,60)
Стальное литье, в том числе и неизвестных марок Стали марок: Ст5 в катках и болтах – шарнирах Ст2 (для заклепок) 09Г2 (для заклепок и болтов) 40Х (для высокопрочных болтов)	170 (1,70) 200 (2,00) 190 (1,90) 240 (2,40) 770 (7,70)
Чугун, в том числе и неизвестных марок, на растяжение при изгибе	55 (0,55)
Примечания. 1. Расчетные сопротивления включают в себя общий коэффициент условий работы m=0,9, учитывающий возможное несоответствие фактических механических свойств металла конкретного пролетного строения принятым при назначении расчетного сопротивления; неточности при определении величины повреждений металла коррозией; отступления принимаемых в расчетах размеров сечений от фактических за счет допусков и др. 2. Для мостовых сталей, не указанных в таблице, основное расчетное сопротивление принимается по действующим нормам проектирования железнодорожных мостов. 3. Если марка стали неизвестна, то основное расчетное сопротивление принимается по результатам испытаний образцов (п. 11.15), меньшим из двух значений: 80% предела текучести или 50% предела прочности.

Производные расчетные сопротивления металла в элементах конструкций следует принимать равными соответствующим основным расчетным сопротивлениям, умноженным на коэффициент перехода K_п (табл. 2.2).

Таблица 2.2. Коэффициенты перехода K_п от основных

расчетных сопротивлений (по табл. 2.1) к производным расчетным сопротивлениям металла элементов конструкций.

Вид напряженного состояния	Kп
Срез	0,75
Диаметральное сжатие при свободном касании	0,04
Диаметральное сжатие при плотном касании (смятие местное в цилиндрических шарнирах)	0,75
Смятие торцовой поверхности при наличии пригонки	1,50

Производные расчетные сопротивления металла заклепок и болтов в соединениях элементов нужно принимать равными их основным расчетным сопротивлениям, умноженным на коэффициент перехода (табл. 2.3).

Основные и производные расчетные сопротивления металла сварных швов, выполненных автоматической, полуавтоматической или ручной сваркой качественными электродами, нужно принимать такими же, как для металла свариваемых элементов. Основные и производные расчетные сопротивления металла сварных швов, выполненных ручной сваркой электродами с меловым покрытием (как правило, в пролетных строениях, усиленных сваркой до 1945 г.), следует принимать по табл. 2.4.

Модули упругости металла E, МПа (тс/см²), принимаются равными для:

сварочного железа ;

литого железа и стали .

Коэффициент линейного расширения стали принимается равным 0,000012.

 

Таблица 2.3. Коэффициенты перехода от R металла заклепок, болтов повышенной точности и высокопрочных болтов к из производным расчетным сопротивлениям.

Вид напряженного состояния	Коэффициенты перехода
Срез в заклепках и болтах повышенной точности kср	0,80
Отрыв головок заклепок, болтов повышенной точности и высокопрочных болтов kотр	0,60
Примечание. При расчете и на смятие заклепочных (болтовых) отверстий переходной коэффициент kсм относится к основному расчетному сопротивлению металла конструкции и принимается равным 2,5.

Таблица 2.4. Расчетные сопротивления металла сварных швов R_ш, выполненных электродами с меловым покрытием

Металл свариваемых элементов	Rш, МПа (тс/см2)
растяжение	сжатие	срез
Сварочное железо	90 (0,90)	100 (1,00)	63 (0,63)
Литое железо и сталь марки Ст3	100 (1,00)	110 (1,10)	70 (0,70)
Примечание. 1. При сварке сталей разных марок (например, сварочного железа с литым или со сталью марки Ст3) принимают меньшие значения расчетных сопротивлений. 2. Для потолочных швов расчетные сопротивления понижают на 10%.

НАГРУЗКИ И КОЭФФИЦИЕНТЫ

2.2. Постоянная нагрузка от собственного веса конструкций включает в себя вес: металла пролетных строений (за исключением опорных частей); мостового полотна; смотровых приспособлений, коммуникаций (трубопроводов, кабелей и т.д.) и других обустройств, расположенных на пролетном строении.

Вес металла пролетного строения, смотровых приспособлений, коммуникаций и других обустройств определяется на основании проектных данных, ведомости исчисления веса металла и натурных съемок. Если нет таких сведений, вес металла пролетных строений разрешается принимать по графикам приложения 4.

При расчете поперечных балок учитывается условная равномерно распределенная постоянная нагрузка, кН/м пути (тс/м пути), направленная вдоль оси пути, расчетной интенсивностью:

для однопутных пролетных строений

;

для двухпутных пролетных строений

,

где p_б – расчетная постоянная нагрузка для пролетных балок, кН/м пути (тс/м пути); n_p – коэффициент надежности к постоянной нагрузке от веса металла, п. 2.7; Q_п – собственный вес поперечной балки, кН (тс); B – расстояние между осями главных ферм (балок), м; b – расстояние между осями продольных балок, м; d – длина панели продольной балки, м; c_д – расстояние между осями путей на двухпутном пролетном строении, м.

Если нет сведений о весе металла продольных и поперечных балок, постоянная нагрузка для их расчета может быть принята по графику положения 4. Вес мостового полотна принимается по приложению 5.

Постоянная нагрузка считается распределенной равномерно по длине и ширине пролетного строения. При этом доля постоянной нагрузки, приходящейся на одну ферму (балку) , принимается равной 0,5.

В отдельных случаях – при наличии односторонних обустройств (специальных пешеходных тротуаров, кабельных мостиков, трубопроводов и др.), перегружающих одну из ферм (балок), постоянную нагрузку нужно учитывать с коэффициентом :

, (2.1)

где - коэффициент надежности к постоянным нагрузкам (п. 2.7); p_t – интенсивность постоянных нагрузок от веса односторонних обустройств, кН/м пути (тс/м пути); B – расстояние между осями главных ферм (балок), м; b_t – расстояние от оси перегруженной фермы (балки) до равнодействующей постоянных нагрузок от веса односторонних обустройств, м; p_i – интенсивность симметричных постоянных нагрузок (вес металла пролетного строения, мостового полотна и др.), кН/м пути (тс/м пути).

В формуле (2.1) знак «плюс» принимается при положении равнодействующей постоянных нагрузок от веса односторонних обустройств снаружи главной фермы (балки), знак «минус» - при ее положении между главными фермами (балками).

При определении грузоподъемности дополнительных элементов решетки главных ферм (подвесок, дополнительных стоек и шпренгелей) значение умножается на коэффициент, учитывающий распределение постоянных нагрузок между поясами ферм, равный: 0,67 – при расчете дополнительных элементов, воспринимающих постоянную нагрузку от грузового пояса; 0,33 – при расчете дополнительных элементов, воспринимающих постоянную нагрузку от негрузового пояса.

2.3. Нагрузка от центробежной силы учитывается при расположении пролетных строений на кривых участках пути в виде равномерно распределенной горизонтальной поперечной нагрузки q_с, приложенной на высоте 2,2 м от головки рельса и направленной по радиусу от центра кривой.

При определении грузоподъемности пролетных строений влияние центробежной силы учитывается с помощью коэффициента (п. 7.1).

Нагрузка от центробежной силы при определении коэффициента принимается в размере c₀ процентов от искомой допускаемой временной нагрузки без динамического коэффициента:

, но не более 15%, (2.2)

где v – расчетная скорость движения поездов, км/ч; r₀ – радиус кривой, м.

В расчетах пролетных строений мостов на кривых участках пути не учитывается смещение центра тяжести подвижного состава в сторону центра кривой, вызываемое возвышением наружного рельса, а также фактическое смещение оси пути относительно оси пролетного строения в тех случаях, когда ось пути смещена также к центру кривой.

2.4. Нагрузка от торможения или силы тяги принимается в виде равномерно распределенной продольной горизонтальной нагрузки, приложенной на высоте 2,2 м от головки рельса.

При определении грузоподъемности пролетных строений влияние тормозной силы учитывается коэффициентом _т, определяемым в соответствии с указаниями п. 4.1. В этом случае нагрузка от торможения или силы тяги принимается в размере 10% искомой допускаемой временной нагрузки без динамического коэффициента.

В расчете не учитываются момент и вертикальное давление в опорном узле от переноса тормозного усилия в уровень оси грузового пояса.

При расчете двухпутных пролетных строений нагрузка от торможения или силы тяги принимается с одного пути и полностью передается ближайшему к этому пути грузовому поясу.

2.5. Нормативная интенсивность горизонтальной поперечной ветровой нагрузки, кПа (тс/м²), для элементов пролетного строения и подвижного состава, находящегося на мосту,

W_н=q₀k_hC_w, (2.3)

где q₀ – скоростной напор ветра, кПа (тс/м²); k_h – коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора в зависимости от возвышения элементов пролетного строения и подвижного состава над уровнем межени или земли; C_w – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления для элементов пролетного строения (главных ферм, проезжей части) или для подвижного состава.

Значения скоростного напора q₀, коэффициентов k_h и C_w приведены в приложении 6.

Нормативная интенсивность горизонтальной поперечной ветровой нагрузки, определяемая по формуле (2.3), должна приниматься не менее 1,25 кПа (0,125 тс/м²). Нормативная погонная интенсивность ветровой нагрузки на пояса фермы, кН/м (тс/м),

, (2.4)

где F_vi – расчетная ветровая поверхность, м², принимается равной: для сквозных главных ферм (F_v1) – площади, ограниченной теоретическим контуром фермы, умноженной на коэффициент заполнения, равный ¹: для ферм треугольной, раскосной или ромбической решеткой – 0,20; для двухраскосных или двухрешетчатых ферм – 0,25; для многораскосных и многорешетчатых ферм – 0,30.

для проезжей части (F_v2) – суммарной боковой поверхности продольных балок, мостового полотна и рельсов, не закрытой поясом главной фермы:

для главных балок со сплошной стенкой – боковой поверхности наветренной главной балки;

для подвижного состава (F_v3) площади сплошной полосы высотой 3 м с центром приложения давления на высоте 2 м от головки рельса: - коэффициент распределения ветровой нагрузки между поясами главных ферм, принимается в табл.2.5; l_v – расчетный пролет горизонтальной фермы верхних или нижних продольных связей, равный расстоянию между верхними или нижними узлами портальных рам, м.

В тех случаях, когда классы поясов, ног портальных рам сквозных главных ферм или опорных частей, определенные с учетом давления ветра нормативной интенсивности, меньше соответствующих классов нагрузки, разрешается определять ветровую нагрузку по интенсивности реального ветра, направленного поперек оси моста. Интенсивность такого ветра принимается по данным дорожных или общесоюзных метеорологических станций.

2.6. Динамический коэффициент к эталонной нагрузке. (п. 1.4, 1.5) принимается равным

, (2.5)

но не менее 1,15.

Динамический коэффициент для классификации подвижного состава принимается в соответствии с Указаниями по определению условий пропуска поездов по железнодорожным мостам.

При определении грузоподъемности пролетных строений по выносливости уменьшение динамического коэффициента учитывается переходным коэффициентом , принимаемым по приложению 7.

К нагрузкам от тормозной и центробежных сил динамический коэффициент принимается равным единице.

В формуле (2.5) , принимается:

Таблица 2.5. Коэффициент распределения ветровой нагрузки

Нагрузка	Коэффициент для пояса
грузового	негрузового
Давление ветра на: главные фермы проезжую часть и подвижной состав	0,60 0,80	0,60 0,40

для основных элементов главных ферм или балок – расчетный пролет фермы (балки) или длина загружения линии влияния, если она больше пролета;

для продольных балок проезжей части – расстояние между осями соседних поперечных балок;

для элементов, работающих только на местную нагрузку (подвесок, шпренгелей и др.), и для поперечных балок проезжей части – длина загружения линии влияния.

2.7. Коэффициенты надежности для постоянных нагрузок n_p равны: при определении веса металла пролетного строения на основании ведомости исчисления веса металла – 1,05 или 0,95; при определении веса металла пролетного строения по графикам приложения 4, а также при определении веса смотровых приспособлений, коммуникаций (трубопроводов, кабелей и т.п.) и других обустройств, расположенных на пролетном строении (кроме веса мостового полотна), - 1,1 или 0,9; при определении веса мостового полотна – 1,2 или 0,9.

Значение n_p больше или меньше единицы принимается в зависимости от того, какое из них повышает абсолютную величину суммарного воздействия.

2.8. Коэффициенты надежности для вертикальной нагрузки от подвижного состава, тормозной и центробежной сил n_k принимаются равными при:

n_k=1,15

n_k=1,10

n_k=1,05,

где - длина загружения линии влияния, за вычетом длины участков, загружаемых порожним подвижным составом, м.

Промежуточные значения n_k принимаются по интерполяции.

2.9. Коэффициент надежности к ветровой нагрузке n_v=1,5.

2.10. Коэффициенты сочетания нагрузок равны:

при учете вертикальной нагрузки от подвижного состава совместно с давлением ветра и тормозной силой (или только совместно с давлением ветра): к вертикальной нагрузке от подвижного состава ; к тормозной силе _т=0,80; к ветровой нагрузке ;

при учете одновременного загружения двух путей двухпутных пролетных строений вертикальная подвижная нагрузка с пути, ближайшего к рассчитываемой ферме, учитывается с коэффициентом , а со второго пути при длине загружения 25 м и менее – с коэффициентом 1,0 и более 25 м – 0,9.

Таблица 2.6. Коэффициенты условий работы m

Элементы конструкций и прикрепления	m
1. Элементы главных ферм, имеющие П-образное поперечное сечение и запроектированные по нормам 1896 г. или более ранним, при расчете на устойчивость	0,95
2. Узловые фасонки при проверке на выкалывание	0,90
1. Рыбки продольных балок и их прикрепление: а) при жестком прикреплении поперечных балок к поясам главных ферм и если продольные балки непосредственно не соединены с продольными связями главных ферм при: м м l>110 м б) при непосредственным соединении продольных балок со связями независимо от наличия или отсутствия разрывов балок проезжей части в) при шарнирном опирании поперечных балок на пояса ферм независимо от размера пролета l (l – максимальная длина участка между разрывами продольных балок или расчетный пролет, если нет разрывов)	1,00 0,95 0,90 0,90 1,00
4. Прикрепление поперечных балок к главным фермам при работе заклепок или высокопрочных болтов на растяжение (на отрыв головок)	0,85
2. Элементы опорных частей: балансиры неподвижных опорных частей и верхние балансиры подвижных опорных частей катки шарниры	1,20 1,00 1,25
Примечание. В случаях, не оговоренных в настоящей таблице, следует принимать коэффициент m=1,0

2.11. Коэффициенты условий работы т вводятся для учета особенностей работы конструкции, не отраженных непосредственно в расчетах (табл. 2.6).

2.12. Поправочный коэффициент c вводится к расчетному моменту сопротивления сечения W₀ для учета ограниченного развития пластических деформаций в крайних фибрах изогнутых и сжато-изогнутых элементов конструкций. При расчетах на прочность по нормальным напряжениям коэффициент c принимается равным: для главных балок со сплошной стенкой и продольных балок – 1,1; для поперечных балок – 1,0; для верхних поясов главных ферм при непосредственном опирании поперечин, а также для острых опорных узлов и для ног портальных рам при проверке их грузоподъемности на сжатие с изгибом – 1,05. При расчетах на выносливость c=1,00.

2.13. Коэффициент продольного изгиба вводится при расчете центрально и внецентренно сжатых элементов, а также сжатых элементов, имеющих искривления (п. 8).

Коэффициент определяется по приложению 8 в зависимости от гибкости и приведенного относительного эксцентриситета в плоскости изгиба i.

Гибкость элемента сплошного сечения

,

где l₀ – свободная длина элемента, см; - радиус инерции сечения, см; F_бр, I_бр – площадь брутто, см², и момент инерции брутто, см⁴, поперечного сечения элемента.

Для элемента, имеющего составное сечение, определяется приведенная гибкость _п согласно указаниям п. 4.3*.

Приведенный относительный эксцентриситет для центрально сжатых элементов i=0; для внецентренно сжатых элементов и сжатых элементов с искривлением

, (2.6)

где - наибольший эксцентриситет или стрела искривления (f) в плоскости изгиба, см; - ядровое расстояние по направлению, противоположному эксцентриситету , см; ; W_бр – момент сопротивления брутто поперечного сечения, вычисляемый для наиболее сжатого волокна, см³. 

* К элементам сплошного сечения относятся составленные из:

а) отдельных прокатных или сварных профилей (уголков, швеллеров, тавров, двутавров);

б) прокатных уголков (швеллеров, тавров) вплотную или через прокладки (шайбы), расположенные на расстоянии, не превышающем 40 r – для сжатых элементов и 80 r – для растянутых элементов [r – радиус инерции прокатного элемента относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок (шайб)];

в) двух сплошных ветвей, которые на всем протяжении с одной стороны соединены сплошным листом, а с другой – соединительной решеткой, соединительными планками или перфорированным листом (П-образные или коробчатые элементы);

г) сплошного горизонтального листа и прокатных уголков (Н-образные и тавровые элементы).

К составным относятся коробчатые или Н-образные элементы, состоящие из ветвей, соединенных между собой соединительными планками, соединительной решеткой или перфорированными листами, а также элементы, составленные из прокатных уголков (швеллеров, тавров), не удовлетворяющие требованиям п. «б» данного примечания.

2.14. Коэффициент понижения расчетных сопротивлений при расчетах на выносливость _н определяется по приложению 9 в зависимости от эффективного коэффициента концентрации напряжений (приложение 10).

При расчетах на выносливость элементов пролетных строений с преимущественным сжатием коэффициенты _В и совместно не учитываются, так как они относятся к разным предельным состояниям.

Геометрические характеристики элемента при расчетах на выносливость принимаются по указаниям п. 1.8.

2.15. Коэффициентом учитывается доля вертикальной нагрузки от подвижного состава, приходящаяся на одну ферму (балку) с учетом смещения оси пути относительно оси пролетного строения.

При совпадении оси пути с осью однопутного пролетного строения коэффициент .

При несовпадении оси пути с осью пролетного строения коэффициент для мостов, расположении на прямых участках пути, определяется по формулам:

при расчете элементов ферм и поперечных балок

; (2.7)

при расчете продольных балок

, (2.8)

где - среднее смещение оси пути относительно оси пролетного строения (берется среднее значение от алгебраической суммы смещений по концам пролетного строения), м; B, b – расстояние между осями главных ферм (балок), продольных балок, м.

При расположении пролетного строения на кривом участке пути коэффициент определяется в соответствии с указаниями п. 7.1. Для элементов ферм (балок) двухпутных пролетных строений коэффициент принимается по п. 7.2.

2.16. Коэффициенты размерности c₁, c₂, c₃, введенные в настоящем Руководстве, позволяют рассчитывать по одним и тем же формулам как в Международной системе единиц СИ, так и в системе СГС при сохранении принятой в ранее действовавшим Руководстве 1965 г. и оправдавшей себя на практике размерности расчетных величин (площади сечения элементов – см²; длины загружения линий влияния – м; площади линий влияния – м² и др.). При этом искомая допускаемая временная нагрузка определяется в удобной для пользования размерности: кН/м пути или тс/м пути. Значения коэффициентов c₁; c₂ и c₃ указаны в соответствующих главах Руководства.