» » Нормы ГДР на резиновые опорные части

Нормы ГДР на резиновые опорные части

25.04.2016

В ГДР действовали нормы TGL 18204 «Резиновые опорные части для сооружений», выпущенные в 1968 г. Опорные части, изготавливаемые в соответствии с этими нормами, несколько отличаются от армированных эластомерных опорных частей, выпускаемых по техническим условиям в ФРГ. В частности, здесь предусматриваются отверстия в арматурных листах и вертикальные кромки закругляют. Кроме того, устанавливается допустимый коэффициент трения для восприятия горизонтальных сил и при расчете сооружения не учитывают реактивный момент от повора опорных частей.
Для стальных листов опорных частей можно применять менее прочную сталь St38 вместо стали St 52.
Конструкция резиновой армированной опорной части показана на рис. 7.12.
Размеры опорных частей приведены в табл. 7.4, физические свойства — в табл. 7.5. Резину для опорных частей изготовляют из хлоропренового каучука «неопрен-ВРТ» или другой равноценной марки. Модуль сдвига определяют испытаниями образцов или готовых опорных частей.
Нормы ГДР на резиновые опорные части

Образцы для испытаний должны удовлетворять требованиям, предъявляемым при изготовлении продукции. При определении модуля сдвига образец (рис. 7.13, а) сначала деформируют примерно на 4,5 мм. Затем деформации возвращают до H=0.
Повторные деформации создают ступенчато, увеличивая силу на 50 кгс. Скорость возрастания усилия при этом не должна превышать 0,5 тс/мин. Каждую ступень нагружения выдерживают в течение 0,5 мин, измеряя затем удлинения образца. По результатам испытаний строят диаграмму усилия — продольные перемещения. Модуль сдвига определяют из сил H1 и H2, соответствующих деформациям 1,5 и 3,5 мм:
G = (H2-H1)0,05 (кгс/см2).

В протоколе испытаний указывают экспериментально рассчитанный модуль сдвига, температуру испытаний, температуру вулканизации и продолжительность вулканизации образца, дату изготовления и дату испытаний образца.
При определении модуля сдвига для готовых опорных частей применяют две опорные части (рис. 7.13,б), располагаемые между тремя стальными плитами. Внешние плиты горизонтально неподвижны, а к средней прикладывают горизонтальную силу. Постоянное вертикальное давление во время испытаний составляет 50 кгс/см2.
Нормы ГДР на резиновые опорные части
Нормы ГДР на резиновые опорные части

Прежде всего опорные части деформируют на 0,9 полезной высоты hN. Затем деформации возвращают до Н=0.
Повторные деформации создают ступенчато, увеличивая силы на 10%. Скорость возрастания усилий не должна превышать 1 тс/мин. При каждой ступени нагружения усилие выдерживают постоянным в течение 0,5 мин и измеряют горизонтальный сдвиг. Затем строят диаграмму усилия-перемещения. Модуль сдвига определяют из усилий H1 и H2, соответствующих деформациям 0,3hN и 0,7hN:
Нормы ГДР на резиновые опорные части

В протоколе испытаний указывают экспериментально рассчитанный модуль сдвига, температуру испытаний, марку опорной части, дату изготовления опорной части и испытаний.
Допускаемые опорные давления для резиновых опорных частей принимают по табл. 7.4. Взаимный поворот опорных поверхностей, между которыми находится опорная часть, должен быть не более значений, приведенных в табл. 7.6 в расчете на слой резины толщиной 5 мм.
В предварительно напряженных бетонных конструкциях должны учитывать угол поворота от ползучести (в особых случаях и от усадки). При расчете можно применять приближенные способы.
Нормы ГДР на резиновые опорные части

Угол поворота для свободно лежащих балок определяют yпpoщенно ввиду отсутствия точного метода расчета, принимая параболическую линию прогиба:
Нормы ГДР на резиновые опорные части

где f — прогиб в середине пролета; l — пролет.
В резиновых опорных частях вследствие сопротивления горизонтальному сдвигу Δl возникает горизонтальная сила
Нормы ГДР на резиновые опорные части

передающаяся на пролетное строение и опоры.
Действующая горизонтальная сила H вызывает горизонтальное смещение
Нормы ГДР на резиновые опорные части

Модуль сдвига, зависящий от температуры и продолжительности нагружения, при расчете опорных частей, пролетного строения и опор принимают равным:
Нормы ГДР на резиновые опорные части

В расчетах учитывают наибольшие результирующие смещения опорных частей, которые не должны превышать допускаемого значения zulΔl, принимаемого равным при одновременном воздействии подвижной нагрузки, торможения и ветра 0,3hN, предварительного напряжения, усадки, ползучести и температуры 0,7hN, подвижной нагрузки, торможения, ветра, предварительного напряжения, усадки, ползучести и температуры 0,9hN.
В мостах с рельсовыми путями поперечные горизонтальные смещения пролетного строения не допускаются. Поэтому необходимы конструктивные меры, обеспечивающие надежную передачу горизонтальных сил в поперечном направлении моста без деформаций сдвига резиновых опорных частей.
Расчетом необходимо проверить устойчивость против скольжения между резиновыми опорными частями и пролетным строением или опорами. Допустимая горизонтальная сила, передаваемая за счет трения,
zul H = zul μ min А,

где min А — наименьшая вертикальная сила; zul μ = 0,08 + 4/σm — допускаемый коэффициент трения по контактной поверхности между резиновой опорной частью и бетоном или сталью пролетного строения или опоры; σm = minA/F — средние контактные напряжения сжатия от соответствующей наименьшей вертикальной силы. Если превзойдена допустимая величина коэффициента трения, то необходимо обеспечить передачу горизонтальных сил с помощью конструктивных мер.
Следует учитывать влияние упругого опирания на усилия в сечениях пролетного строения. Расчетная проверка необходима в случае значительного влияния вертикального сжатия опорных частей на усилия в сечениях. Деформации сжатия опорных частей определяют по формуле
Нормы ГДР на резиновые опорные части

где А — вертикальное давление, перпендикулярное к опорной поверхности; Ei — фиктивный модуль упругости резиновой опорной части, принимаемый равным:
Нормы ГДР на резиновые опорные части

Опирание можно предусматривать плавающим (установка всей несущей конструкции на резиновые опорные части), если горизонтальные нагрузки воспринимаются только упругим сопротивлением при сдвиге резиновых опорных частей. Такое опирание допустимо, если обеспечиваются приведенные выше допустимые горизонтальные смещения при одновременном воздействии различных нагрузок, а при продольном и поперечном наклонах несущей конструкции от собственного веса горизонтальные силы не появляются. При плавающем опирании в железнодорожных мостах должны применять только опорные части полезной высотой hN≤25 мм. На тормозных участках плавающее опирание недопустимо.
Опорные части, как правило, следует ориентировать длинной стороной в направлении, параллельном главной оси вращения. В стесненных условиях как исключение можно располагать короткую сторону параллельно главной оси вращения, если выдерживается допустимый угол поворота. Недопустимо расположение нескольких резиновых опорных частей одна за другой в направлении, перпендикулярном главной оси вращения, в одном месте опирания. Также нельзя располагать несколько резиновых опорных частей одна над другой.
Для одной несущей конструкции можно применять резиновые опорные части одновременно с опорными частями других типов. Однако на одной опорной плите не следует располагать различные опорные части или резиновые опорные части с различными размерами. В автодорожных мостах как исключение можно не считаться с этим требованием, если учтено влияние различной упругости на усилия в сечениях пролетного строения.
В железнодорожных мостах опорные части следует располагать так, чтобы их можно было без особого труда заменять. При установке опорных частей опорные поверхности должны быть чистыми, сухими и плоскими. При неровностях резиновые опорные части устанавливают на слой раствора. При бетонировании монолитных сооружений непосредственно на опорных частях их защищают легко снимаемой опалубкой.