Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2.002-2008 Рекомендации по проектированию и установке полимерных опорных частей мостов.
ОДМ 218.2.002-2008
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТАНОВКЕ
ПОЛИМЕРНЫХ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ МОСТОВ
УТВЕРЖДЕНЫ распоряжением Росавтодора от 20 февраля 2008 г. N 73-р
Предисловие
1. РАЗРАБОТАН: ООО "Руссербмост" (под руководством инж., к.э.н. Поспелова В.М.).
2. СОГЛАСОВАН: ОАО "Гипротрансмост", ОАО "Институт Гипростроймост", ОАО "Союздорпроект", ГП "РосдорНИИ", ОАО "Мостотрест", ГУП "Гормост".
3. ВНЕСЕН: Управлением строительства и проектирования автомобильных дорог Федерального дорожного агентства (РОСАВТОДОР).
4. ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства (РОСАВТОДОР) от 20 февраля 2008 года N 73-р.
5. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.
1. Область применения
Отраслевой дорожный методический документ "Рекомендации по проектированию и установке полимерных опорных частей мостов" является актом рекомендательного характера.
Настоящий ОДМ распространяется на опорные части с полимерными материалами, предназначенные для использования в условиях эксплуатации на мостовых сооружениях федеральных автомобильных дорог общего пользования при воздействии на них различных климатических факторов и агрессивной среды.
Использование опорных частей на стадии строительства как технологического приспособления допускается при разработке специального проекта.
В ОДМ приведены рекомендации по проектированию, установке, приемке в эксплуатацию, обследованию и содержанию полимерных опорных частей.
2. Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:
"Защита строительных конструкций от коррозии" | |
"Мосты и трубы" | |
"Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии" | |
"Мосты и трубы" | |
"Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний" | |
"Безопасность труда в строительстве. Общие требования" | |
"Безопасность труда в строительстве. Строительное производство" | |
"Строительная климатология" | |
"Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" | |
"Строительство в сейсмических зонах" | |
"Резины. Методы ускоренных испытаний на стойкость к озонному и светоозонному старению" | |
"Резины. Методы испытаний на стойкость к старению при статической деформации сжатия" | |
"Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования" | |
"Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля" | |
"Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования к выбору" | |
"ЕСКД. Технические условия" | |
"Резина. Определение прочности связи с металлом методом отрыва" | |
"Резина. Метод определения твердости по Шору А" | |
"Резина. Метод определения плотности" | |
"Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении" | |
"Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки" | |
| |
"Листы и полосы медные" | |
| |
"Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия" | |
| |
"Сталь углеродистая качественная конструкционная. Технические условия" | |
"Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия" | |
"Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия" | |
"Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия" | |
"Резина. Метод определения температурного предела хрупкости" | |
"Смазка ЦИАТИМ-221" | |
"Фторопласт-4. Технические условия" | |
"Пластмассы. Метод испытания на растяжение" | |
"Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы)" | |
"Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия" | |
"Прокат листовой горячекатаный. Сортамент" | |
"Резина. Метод определения твердости в международных единицах" | |
3. Общие положения
3.1. Настоящий ОДМ рекомендуется применять при проектировании, установке, приемке в эксплуатацию, обследовании и содержании автодорожных и городских мостовых сооружений с опорными частями, в конструкциях которых наряду со стальными деталями используются полимерные материалы: резина, фторопласт, а также композиты - металлофторопласт.
3.2. Разрешается применять в мостовых сооружениях опорные части, изготовленные только в заводских условиях по проектам, утвержденным в установленном порядке, и принятые контролирующей организацией, уполномоченной в соответствии с нормативно-законодательными актами РФ в области строительства.
3.3. Опорные части с полимерными материалами подразделяются на типы: резиновые армированные, резинофторопластовые, стаканные и сферические (шаровые сегментные).
3.4. По функциональному назначению опорные части подразделяют на:
- всесторонне-подвижные, обеспечивающие линейные и угловые перемещения опорных узлов пролетных строений во всех направлениях;
- линейно-подвижные, допускающие линейные перемещения только в одном направлении, а угловые - во всех направлениях;
- неподвижные, допускающие только угловые перемещения опорных узлов пролетных строений в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
3.5. В резиновых армированных опорных частях линейные и угловые перемещения опорных узлов пролетных строений обеспечиваются деформацией резины, привулканизованной к стальным арматурным листам.
В резинофторопластовых опорных частях угловые перемещения опорных узлов пролетных строений обеспечиваются деформацией резины, а линейные, - в основном, парой скольжения фторопласт - полированная нержавеющая сталь.
В стаканных опорных частях угловые перемещения опорных узлов обеспечиваются перемещениями резиновой пластины (вкладыша), уложенной в стальную обойму, а линейные - парой скольжения фторопласт - полированная нержавеющая сталь.
В сферических опорных частях угловые перемещения опорных узлов обеспечиваются вращением шарового сегмента при скольжении по двум плоскостям - сферической и плоской. В качестве пар скольжения используется фторопласт - полированная хромированная или нержавеющая сталь. Линейные перемещения обеспечиваются парой скольжения фторопласт - полированная нержавеющая сталь.
3.6. Область применения опорных частей с полимерными материалами определяют в зависимости от марки резины (см. табл.1), используемой для изготовления опорных частей или их деталей, и расчетной минусовой температуры воздуха, принимаемой по СНиП 23-01-99 и СНиП 2.05.03-84*, равной средней температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства с обеспеченностью:
0,92 - для бетонных и железобетонных конструкций;
0,98 - для стальных конструкций и стальных частей сталежелезобетонных конструкций.
Таблица 1
Расчетные температуры для используемых марок резин, °С
Область применения | Марка резины | ||
| НО-68-1 | ИРП-1347-1 | РСМ-3Л |
Автодорожные и городские мостовые сооружения | -40 | -55 | -50 |
Резиновые армированные опорные части применяют при величине опорных реакций до 12 МН преимущественно в разрезных, а также неразрезных и температурно-неразрезных пролетных строениях; резинофторопластовые - в неразрезных и температурно-неразрезных пролетных строениях, когда резиновые опорные части не обеспечивают требуемых линейных перемещений опорных узлов пролетных строений.
3.7. Запроектированную конструкцию опорных частей рекомендуется представлять как устройство (механизм), совокупность элементов которого в зависимости от функционального назначения обеспечивает беспрепятственные перемещения и повороты опорных узлов пролетных строений.
3.8. Конструкцию опорных частей и материалы для изготовления рекомендуется назначать, исходя из района строительства; величины усилий и воздействий, передающихся на опорную часть; обеспечения расчетных линейных и угловых перемещений опорных узлов пролетных строений.
Прогнозируемый срок службы опорных частей - не менее срока службы пролетного строения.
3.9. Опорные части с полимерными материалами рекомендуется изготовлять по соответствующим Техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.
3.10. При проектировании опорных частей с полимерными материалами рекомендуется предусматривать возможность их замены.
4. Расположение опорных частей. Нагрузки и воздействия
4.1. Расположение опорных частей
4.1.1. Опорные части располагают горизонтально на подферменниках в соответствии с рабочим чертежом, на котором рекомендуется показывать план расположения опорных частей. В проекте также необходимо обеспечить учет температуры наружного воздуха в момент установки и замыкания пролетного строения.
4.1.2. Положение балочных пролетных строений в плане следует фиксировать постановкой необходимого количества неподвижных и односторонне линейно-подвижных опорных частей.
4.1.3. Пролетные строения балочных систем опирают на опорные части, обеспечивающие всесторонние угловые перемещения опорных узлов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Применение данных опорных частей по концевым опорным сечениям косых и криволинейных в плане пролетных строений является обязательным.
4.1.4. Для криволинейных в плане балочных пролетных строений предусматривают полюсно-лучевое или тангенциальное расположение опорных частей (рис.1).
Рис.1. Примеры схем опирания криволинейных балочных пролетных строений:
а - полюсно-лучевая; б - тангенциальная;
1, (А) - полюс (неподвижная опорная часть)
4.1.5. При расстоянии между осями опирания опорных частей в поперечном направлении свыше 15 м следует обеспечивать поперечную подвижность балочного пролетного строения, устанавливая одну из опорных частей поперечно- или всесторонне-подвижную.
4.1.6. Под опорными площадками балок следует располагать в плане только одну резиновую опорную часть.
4.1.7. В одном опорном ряду (поперек оси моста) должны располагаться резиновые опорные части одного типоразмера (с одинаковой жесткостью). Допускается в одном из опорных рядов мостового сооружения устанавливать ряд неподвижных стальных или неподвижных резиновых опорных частей. Неподвижные опорные части в одном ряду должны быть одного типа. В неразрезных и температурно-неразрезных пролетных строениях установка неподвижных опорных частей на одной из опор является обязательной.
4.1.8. В одном пролетном строении (в том числе неразрезном или температурно-неразрезном) необходимо применять опорные части одного типа за исключением комбинации резиновых армированных - резинофторопластовых опорных частей. Другие комбинации типов опорных частей допускаются, если в схеме мостового сооружения предусмотрены различные типы пролетных строений (например, на мосту, съездах, эстакадах).
4.1.9. В сейсмоопасных районах строительства, а также в обоснованных расчетом случаях должна быть предусмотрена анкеровка опорных частей.
4.2. Нагрузки и воздействия
4.2.1. При проектировании опорных частей с полимерными материалами нагрузки и воздействия следует определять по СНиП 2.05.03-84*, СНиП 23-01-99*, СНиП II-7-81*-99.**
4.2.2. Расчет опорных частей и элементов их крепления с учетом их функционального назначения следует выполнять на вертикальные и горизонтальные силы и воздействия от постоянных и временных нагрузок.
При проектировании опорных частей и мостовых сооружений следует учитывать также реактивные усилия (силы трения, реактивные моменты), возникающие в опорных частях при угловых и линейных перемещениях опорных сечений пролетных строений.
4.2.3. Продольное усилие от торможения и силы тяги при расчетах передают на неподвижные опорные части в размере 100%.
При отсутствии в схеме опирания неподвижной опорной части (для резиновых опорных частей) продольное усилие от торможения и силы тяги распределяют пропорционально жесткости опорных частей [48].
4.2.4. Перемещения в опорных частях следует определять от расчетных температурных воздействий, временных нагрузок и воздействий на пролетное строение и опоры (с учетом коэффициентов сочетаний), а также усадки и ползучести бетона (для железобетонных пролетных строений).
4.2.5. Линейные (продольные и поперечные) перемещения опорных узлов пролетных строений следует определять с учетом направления линейных перемещений, допускаемых опорными частями в опорном сечении. Для определения перемещений следует учитывать методику [48].
4.2.6. Нагрузки и воздействия на опорные части и перемещения в опорных частях криволинейных или косых в плане балочных пролетных строений необходимо вычислять с учетом криволинейности или косины конструкции.
4.2.7. Величину угловых деформаций (углов поворота) опорных частей, вызываемых отклонениями поверхности подферменников от горизонтального проектного положения, и величину угловых деформаций, вызванных отклонениями отметок поверхности подферменников от проектных и строительным подъемом балок, принимают по СНиП 3.06.04-91. Угловые перемещения опорных узлов железобетонных пролетных строений от усадки и ползучести бетона определяют по СНиП 2.05.03-84*.
Максимальные суммарные угловые перемещения опорных узлов пролетных строений от этих воздействий допускается принимать равными 0,01 рад для сборных железобетонных пролетных строений и 0,005 рад для монолитных железобетонных и стальных полетных строений.
5. Материалы для изготовления полимерных опорных частей.
Скользящие элементы конструкций
5.1. Материалы
5.1.1. Для изготовления опорных частей следует использовать материалы, приведенные в табл.2.
Таблица 2
Материалы для опорных частей
Деталь | Материал | Нормативный документ |
Резиновая армированная опорная часть | Стальной лист, нормативное сопротивление по пределу текучести  285 МПа | |
| Резина марок HO-68-I, ИРП-1347-I, PCM-3Л | ТУ 2539-008-00149334-96 ТУ 2539-001-58564865-03 ТУ 38-0051166-88 |
| Система клеев Хемосил марок 211, 222, 411 | Инструкция НИИЭМИ И-3840564-80 |
Резиновая пластина (вкладыш) стаканной опорной части | Резина марок ИРП-1347- I, HO-68-I | ТУ 2539-008-00149334-96 ТУ 38-0051166-88 |
Антифрикционные пластины и полосы резинофторопластовой, стаканной и сферической опорных частей | Фторопласт-4 высшей категории качества марок П, ПН | ТУ 952467-93 |
| Металлофторопластовая лента (МФЛ) | ТУ 6-05-810-98 ТУ 37-002-0063-79 ТУ 5112-015-00136678-95 |
Смазка для резиновой пластины стаканной опорной части | Смазка мостол | ТУ 38-1011274-89 |
Смазка для фторопластовых и металлофторопластовых пластин и полос | Смазка "ЦИАТИМ-221" | |
Стальные элементы резинофто- ропластовой, стаканной и сферической опорных частей: балансиры, стаканы, крышки, шаровые сегменты, скользящие плиты, направляющие и упоры | Сталь 15ХСНД-2 (обычное исполнение) | |
| Сталь 15ХСНД-3 (северное исполнение) Сталь 09Г2С-12 14 Сталь 12Х18Н10Т | |
|
| |
|
| |
Полированный лист | Сталь 12Х18Н10Т | |
Покрытие сферической поверхности шарового сегмента | Твердый хром | |
Уплотнительные кольца стаканной опорной части | Медь мягкая холоднокатаная | |
Фартуки резинофторопластовой, стаканной и сферической опорных частей | Сталь 3
| |
| Резина НО-68-I | ТУ 2539-008-00149334-96
|
Антикоррозионное покрытие опорных частей | Лакокрасочные материалы | СТО 001-2006 |
5.1.2. Допускается введение новых материалов после проведения соответствующих типовых испытаний, предусмотренных нормативными документами.
5.1.3. Составы резин для изготовления опорных частей приведены в приложении А.
5.1.4. Рекомендуется, чтобы физико-механические показатели резин, применяемых для изготовления резиновых опорных частей, соответствовали указанным в приложении Б.
5.1.5. Для антифрикционных пластин в парах скольжения используют только Фторопласт-4. Рекомендуется, чтобы по показателям качества пластины из Фторопласта-4 соответствовали нормам, указанным в табл.3.
Таблица 3
Физико-механические показатели Фторопласта-4
Наименование показателя | Норма | Метод испытания |
Внешний вид (цвет) | Поверхность пластин должна быть от белого до светло-серого цвета, однородная, гладкая, матовая, без трещин, разрывов и сквозных отверстий | ТУ 6-05-810-98 ТУ 952467-93 |
Прочность при растяжении, МПа, не менее | 25,0 | ТУ 952467-93 |
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 300 | ТУ 952467-93 |
Плотность, г/см  | 2,15 2,19 | ТУ 952467-93ГОСТ 15139-69* |
5.1.6. Вся сферическая поверхность шарового сегмента должна быть покрыта твердым хромом согласно ГОСТ 9.303-84*. Качество покрытия шарового сегмента, выполненного из твердого хрома, проверяют визуально на отсутствие трещин и сквозных пор. Толщину и сплошность твердохромированного покрытия определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 9.302-88. Покрытие из хрома не подлежит ремонту.
5.1.7. Металлофторопластовая лента (МФЛ) представляет собой композиционный многослойный антифрикционный материал. Данный композит состоит из трех слоев: стальной основы с медным или латунным покрытием; пористого слоя из гранул бронзы, напеченного на стальную медненную или латунированную основу; слоя из фторопласта с наполнителем дисульфид молибдена, покрывающего тонкой пленкой гранулы бронзы (приработочный слой) и заполняющего пустоты пористого бронзового слоя. Материал должен отвечать характеристикам, указанным в табл.4.
Таблица 4
Основные размеры МФЛ, мм
Толщина | Ширина полос | Длина полос | |||
МФЛ | омедненной стальной основы | бронзового слоя, не менее | фторопластового (приработочного) слоя, не более |
|
|
1,55±0,05 | 1,30 | 0,30 | 0,06 | 100-130 | 1000-2000 |
2,60±0,05 | 2,30 | 0,30 | 0,06 |
|
|
На поверхности фторопластового слоя МФЛ не допускаются повреждения в виде задиров и отслоений, а также наличие просвечиваемых гранул бронзы (визуальный осмотр).
5.1.8. В парах скольжения с фторопластом и МФЛ используют тонколистовую коррозионно-стойкую хромоникелевую сталь по ГОСТ 5582-75* с полированной контактной поверхностью.
5.2. Скользящие элементы конструкций опорных частей
5.2.1. В опорных частях резинофторопластового, стаканного и сферического типов материалы в парах скольжения должны комбинироваться в соответствии с указаниями табл.5.
Таблица 5
Комбинации материалов для пар скольжения
Плоская поверхность | Сферическая поверхность | Направляющие детали | |||
Фторопласт с ячейками для смазки | Нержавеющая сталь | Фторопласт с ячейками для смазки | Нержавеющая сталь | Фторопласт без ячеек для смазки | Нержавеющая сталь |
|
|
| Твердый хром | Металлофторопласт |
|
5.2.2. Фторопластовые пластины должны располагаться в выточках (балансиров, крышек, плит), как показано на рис.2. Края выточек должны быть острогранными, а боковые стороны - перпендикулярными дну выточки. Глубину выточек определяют в зависимости от размеров фторопластовых пластин по 5.2.6.
Размеры
в миллиметрах
Рис.2. Элементы углубления фторопластовых пластин:
1 - острый край
5.2.3. Фторопластовые пластины должны иметь ячейки для заполнения смазкой. Фторопластовые полосы направляющих деталей выполняют без ячеек для смазки.
Форма и расположение ячеек для смазки в ненагруженном состоянии показаны на рис.3. Шаблон ячеек должен быть расположен по основному направлению скольжения.
Размеры
в миллиметрах
Рис.3. Шаблон ячеек для фторопластовых пластин:
1 - основное направление скольжения
5.2.4. Ячейки для смазки выполняют штамповкой в холодном или горячем состоянии. При штамповке ячеек в горячем состоянии температура не должна превышать 200 °С.
Фторопластовые пластины для сборки опорных частей поставляют в полной заводской готовности с ячейками для смазки.
Прямоугольные фторопластовые пластины применяют в резинофторопластовых опорных частях.
5.2.8. Фторопластовые пластины для сферических поверхностей скольжения должны быть круглыми и могут быть разделены на диск и кольцо. Диаметр диска принимают не менее 1000 мм, а ширину кольца не менее 50 мм. Кольцо может быть поделено на равные сегменты. Ширину разделительного кольца нижнего балансира принимают 10 мм (рис.4).
Размеры
в миллиметрах
Рис.4. Примеры фторопластовых пластин, уложенных в выточки, для сферических поверхностей скольжения
5.2.9. Фторопластовые пластины для направляющих элементов выполняют в виде полос шириной не менее 15 мм (рис.5). Минимальную толщину фторопластовых пластин направляющих элементов, уложенных в выточки, принимают 5,5 мм, а выступающую часть в ненагруженном состоянии 2,5±0,2 мм.
Размеры
в миллиметрах
Рис.5. Примеры фторопластовых полос, уложенных в выточки, для направляющих элементов
5.2.10. Металлофторопластовые пластины для направляющих элементов выполняют в виде полос шириной не менее 10 мм.
5.2.11. В зависимости от конструкции линейно-подвижных опорных частей, направляющие элементы могут располагаться в центре (рис.6 а, б) или на внешних сторонах (рис.6, в).
Рис.6. Типовые примеры направляющих элементов:
а - крепление на винтах; б, в - крепление сваркой;
1 - направляющая; 2 - скользящая плита; 3 - фторопластовые или металлофторопластовые пластины;
4 - полированный стальной лист
5.2.13. Поверхности скольжения направляющих или блокирующих устройств линейно-подвижных и неподвижных опорных частей следует выполнять геометрически таким образом, чтобы предотвратить заедание и заклинивание.
5.2.14. Зазор между элементами скольжения в направляющих в ненагруженном состоянии должен удовлетворять следующему условию:
5.2.15. Фторопластовые диски размещаются в выточках, как правило, без боковых зазоров. Допускаемые зазоры при подгонке фторопластовых пластин не должны превышать значений, приведенных в табл.6, при температуре (20±2) °С.
Таблица 6
Допускаемые зазоры, мм
Размер | Зазор |
75  600 | 0,5 |
600  1200 | 1,0 |
 1200 | 1,2 |
5.2.16. При креплении полированного нержавеющего листа к скользящей плите непрерывным угловым сварным швом его толщина должна быть: при разнице между диаметром фторопластового диска и максимальным размером полированного листа до 500 мм - 2 мм, при разнице этих размеров более 500 мм - 3 мм. Толщина полированного листа в направляющих элементах должна быть не менее 2 мм. Высота сварного шва не должна превышать толщину полированного листа.
Толщина полированного нержавеющего листа должна быть не менее 3 мм при креплении его к скользящей плите винтами из нержавеющей стали с потайной головкой или заклепками.
Металлофторопласт допускается крепить точечной, прерывистой сваркой, а также потайными винтами и заклепками из нержавеющей стали в зависимости от толщины композита (см. табл.4).
5.2.17. Не допускается использование составных (сварных) полированных листов. При сварке следует принимать специальные меры для того, чтобы полированный стальной лист прилегал на всей своей площади к скользящей плите во избежание образования воздушных пустот.
5.2.20. Сферическая поверхность скольжения шарового сегмента должна иметь покрытие из твердого хрома толщиной не менее 100 мкм.
Сферический балансир может быть выполнен из нержавеющей стали без покрытия.
5.2.23. Непосредственно перед сборкой опорных частей поверхности скольжения должны быть очищены, а ячейки фторопластовых пластин полностью заполнены смазкой. На полосы из фторопласта или металлофторопласта в направляющих элементах также наносят смазку.
6. Конструкции опорных частей
6.1. Резиновые армированные опорные части
6.1.1. Резиновая армированная опорная часть должна иметь плоские стальные листы, чередующиеся с резиновыми слоями, объединенные при вулканизации (рис.7).
Рис.7. Поперечное сечение опорной части:
а - резиновая опорная часть из резины НО-68-I или РСМ-3Л; б - опорная часть из резины ИРП-1347-I;
в - опорная часть, анкеруемая в пролетном строении и в подферменнике;
1 - резина HO-68-I; 2 - резина ИРП-1347-I; 3 - промежуточные стальные листы;
4 - утолщенные наружные стальные листы; 5 - стальная шпонка; 6 - закладная часть;
7 - боковая защитная обкладка из резины НО-68-I
6.1.2. Применяют резиновые опорные части, изготавливаемые из светоозоностойких резин HO-68-I и РСМ-3Л (рис.8, а) и из несветоозоностойкой резины ИРП-1347-I (рис.8, б) с боковым защитным слоем, выполненным из резины HO-68-I.
Рис.8. Конструкции всесторонне-подвижных резиновых опорных частей:
а - неподвижная опорная часть; б - линейно-подвижная опорная часть;
1 - резиновая опорная часть; 2 - стальные упоры; 3 - стальные плиты
6.1.3. Стальные конструкции, используемые в неподвижных и линейно-подвижных резиновых опорных частях, должны оставлять свободными для осмотра возможно большие площади боковых поверхностей опорных частей (рис.9).
Рис.9. Конструкции неподвижных и линейно-подвижных резиновых опорных частей
6.1.4. Стороны резиновых опорных частей должны приниматься кратными, как правило, 50 мм. Размер сторон опорных частей в плане должен быть не менее 100 мм.
6.1.5. Толщина верхнего и нижнего наружных слоев резины в опорных частях должна быть не менее 2 мм и не более 5 мм, а бокового защитного слоя - не менее 2 мм и не более 10 мм. Толщины внутренних слоев резины должны быть одинаковыми. В зависимости от размеров опорных частей в плане их толщины принимают по расчету равными 5, 8, 10, 11, 15 или 18 мм. Вертикальные грани опорных частей могут иметь уклон в пределах допуска, установленного на толщину защитного бокового слоя резины (см. рис.7).
6.1.6. Толщина стальных листов в опорных частях не должна быть меньше 2 мм. Допускается выполнять в стальных листах необходимые технологические отверстия.
6.1.7. Не защищенные резиной стальные элементы опорных частей следует предохранять от коррозии согласно 6.5.
6.2. Стаканные опорные части
6.2.1. Стаканные опорные части по функциональному назначению подразделяют на неподвижные, всесторонне-подвижные и линейно-подвижные (рис.10).
Рис.10. Конструкции стаканных опорных частей:
а - всесторонне-подвижная; б - линейно-подвижная с направляющими элементами в середине крышки;
в - неподвижная; г - линейно-подвижная с направляющими элементами с наружных сторон крышки;
д, е, ж - линейно-подвижная, всесторонне-подвижная и неподвижная с элементами анкерного крепления;
1 - стакан;
2 - резиновая пластина; 3 - уплотнительные кольца; 4 - крышка;
5 - фторопластовая пластина; 6 - стальной полированный лист; 7 - скользящая плита;
8 - уплотнитель; 9 - транспортный болт; 10 - фартук; 11 - указатель перемещений;
12 - направляющая; 13 - фторопластовая или металлофторопластовая полоса;
14 - стальная полированная полоса направляющей; 15 - анкерная плита; 16 - прокладная плита;
17 - пара трения фторопласт или металлофторопласт - полированная сталь;
18 - анкерный болт; 19 - ушки для транспортных болтов
6.2.2. Неподвижная стаканная опорная часть состоит из стального стакана (обоймы), резиновой пластины с уплотнительными кольцами и крышки. Всесторонне-подвижная опорная часть включает дополнительно пару скольжения - фторопластовый диск, расположенный в выточке крышки, и скользящую плиту с прикрепленным к ней полированным стальным листом. Линейно-подвижная опорная часть снабжена направляющими элементами скольжения, которые могут располагаться в центре крышки или на ее внешних сторонах (рис.10, 11).
Размеры
в миллиметрах
Рис.11. Узел линейно-подвижной стаканной опорной части с направляющим элементом в середине крышки:
1 - крышка;
2 - фторопластовая пластина; 3 - стальной полированный лист;
4 - скользящая плита; 5 - фторопластовая или металлофторопластовая полоса;
6 - направляющая; 7 - винт крепления направляющей
6.2.3. Стакан может быть выполнен в виде одной детали, то есть цельновыточным, или сварным, когда кольцо и основание стакана приваривают друг к другу. Толщина основания стакана должна составлять минимум 1/50 его внешнего диаметра, но не менее 12 мм. Высоту и толщину кольца стакана определяют расчетом (см. раздел 8).
Нижняя часть крышки должна иметь цилиндрическую поверхность в виде кольца, высота которого, определяемая расчетом, не должна быть меньше 10 мм. Верхняя часть крышки должна иметь форму усеченного конуса, угол наклона поверхности которого равен 10° (рис.11).
6.2.7. Резиновая пластина должна иметь по периметру паз, в котором располагают уплотнительные кольца. Ширина паза на 0,5-1,0 мм меньше ширины уплотнительных колец, а высота - на 0,5-1,0 мм больше суммарной толщины колец.
В резиновой пластине выполняют аккумуляторы смазки на верхних и нижних сторонах площадью не более 30% общей площади пластины и глубиной 1-2 мм (рис.12).
Размеры
в миллиметрах
Рис.12. Пример расположения аккумуляторов смазки резиновой пластины
6.2.8. Уплотнитель комплектуют из трех медных колец. На каждом кольце следует выполнять разрез, расположенный под углом 45° к оси кольца. При укладке уплотнительных колец в паз резиновой пластины разрезы необходимо располагать со смещением относительно друг друга в плане под углом приблизительно 120°. Зазор между смежными концами установленных в опорную часть уплотнительных колец не должен быть более 0,5 мм.
При диаметре резинового вкладыша меньше или равным 300 мм используют кольца толщиной 2 мм и шириной 10 мм. При диаметре больше 300 мм используют кольца толщиной 3 мм и шириной 15 мм.
Уплотнительные кольца при установке в опорную часть плотно сопрягают с внутренними стенками обоймы стакана. Зазор между уплотнительными кольцами и стенкой обоймы должен быть не более 0,1 мм.
6.2.9. Для смазки резинового вкладыша используют специальную смазку мостол. На внутреннюю поверхность стенок стакана наносят дополнительно слой смазки. Зазоры между резиновым вкладышем и стенками стакана должны быть полностью заполнены смазкой.
6.2.10. Оси стаканных опорных частей необходимо зафиксировать на верхней поверхности скользящих плит (крышек) рисками или отверстиями для визирных шпилек.
На подвижных и линейно-подвижных опорных частях следует предусматривать указатель перемещений и шкалу перемещений с указанием величин перемещений, допускаемых опорной частью.
6.2.11. Характеристики скользящих элементов указаны в разделе 5.
6.2.13. При расчетном смещении опорного узла пролетного строения лист из нержавеющей стали должен перекрывать фторопластовые пластины в опорных частях с запасом не менее 25 мм в каждую сторону - при перемещениях вдоль и поперек пролетного строения.
Это требование распространяется и на продольные перемещения в направляющих элементах, выполненных из фторопласта или металлофторопласта. Для поперечных перемещений запас должен быть не менее 10 мм.
6.2.14. Необходимо защищать опорную часть от атмосферных воздействий, грязи и пыли фартуком. Зазор между крышкой и кольцом стакана герметизируют с помощью уплотнителя, выполненного из озоностойкой резины.
6.2.15. Все элементы стаканных опорных частей следует объединять между собой наружными стальными болтами. Съемные стальные болты, объединяющие элементы опорных частей, должны быть виброустойчивы и снабжены пружинными шайбами и контргайками. В опорных частях также необходимо предусмотреть приспособления, необходимые для такелажных работ.
6.2.16. Анкеровка опорных частей допускается наружными анкерными болтами с использованием анкерных плит (рис.10).
6.2.17. Необходимо обеспечивать доступ для осмотра и замены опорных частей. Для обеспечения возможности извлечения и замены опорных частей без выполнения мокрых работ, сварки или огневой резки между опорными частями и сопрягающимися с ними элементами опор и пролетных строений следует предусматривать установку стальных прокладных плит. Толщина прокладных плит должна быть не менее 0,02 диагонали плиты и не менее 18 мм.
6.3. Сферические (шаровые сегментные) опорные части
6.3.1. Сферические опорные части по функциональному назначению подразделяют на всесторонне-подвижные, линейно-подвижные и неподвижные.
6.3.2. Сферическая всесторонне-подвижная опорная часть включает стальной нижний балансир с вогнутой сферической поверхностью, в выточке которой расположен фторопластовый диск; стальной верхний балансир (шаровой сегмент) с фторопластовым диском, расположенным в выточке на плоской поверхности; скользящую плиту с прикрепленным к ней полированным стальным листом. Линейно-подвижная сферическая опорная часть содержит дополнительно направляющие элементы. В неподвижной сферической опорной части скользящая плита имеет кольцевой фиксатор (рис.13 а, б, в).
Рис.13. Конструкции сферических опорных частей:
а - всесторонне-подвижная; б - линейно-подвижная; в - неподвижная;
1 - нижний балансир; 2 - верхний балансир (шаровой сегмент); 3 - скользящая плита;
4 - фторопластовые пластины; 5 - скользящая плита с кольцевым фиксатором;
6 - лист из полированной нержавеющей стали; 7 - направляющая; 8 - балансирная рейка;
9 - пара трения направляющей: полированная нержавеющая сталь-фторопласт или металлофторопласт;
10 - фартук; 11 - уплотнитель; 12 - указатель перемещений; 13 - транспортный болт;
14 - ушки для транспортных болтов
В комплект опорных частей могут входить анкерные и прокладные плиты.
6.3.3. В качестве элементов скольжения в сферической опорной части для плоской поверхности скольжения используют фторопласт и полированную нержавеющую сталь, а для сферической поверхности скольжения - фторопласт - полированное твердохромированное покрытие или полированную нержавеющую сталь.
В направляющих элементах линейно-подвижных опорных частей в качестве пары трения используют полированную нержавеющую сталь - фторопласт или металлофторопласт.
Характеристики скользящих элементов указаны в разделе 5.
6.3.4. Для криволинейных поверхностей пластин из фторопласта с целью обеспечения равномерного распределения напряжений сжатия необходимо выдерживать следующее геометрическое условие: отношение радиуса сферического балансира к диаметру фторопластового диска должно быть больше или равно 1,5.
6.3.5. Нижний балансир с вогнутой поверхностью должен иметь ограничение размеров, указанное на рис.14. Нижний балансир распределяет под углом 45° действующее на него давление от шарового сегмента (от сферической вогнутой поверхности) на площадь подферменника.
Размеры
в миллиметрах
Рис.14. Ограничение размеров нижних балансиров
6.3.6. Размеры шарового сегмента получают исходя из конструктивных соображений в зависимости от расчетного диаметра фторопластовой пластины, смещения от расчетного угла поворота и запаса. При расчетном повороте опорного узла пролетного строения твердохромированная (или нержавеющая) поверхность скольжения шарового сегмента должна перекрывать фторопластовую пластину с запасом не менее 5 мм.
6.3.7. Размеры балансирной рейки определяют в зависимости от расчетных размеров фторопластовых (или металлопластовых) полос, а радиус - от допускаемого контактного напряжения смятия при касании цилиндрической поверхности рейки с плоскостью нижнего балансира (рис. 15).
Рис.15. Узел линейно-подвижной сферической опорной части с направляющей:
1 - нижний балансир; 2 - шаровой сегмент; 3 - фторопластовый диск; 4 - стальной полированный лист;
5 - скользящая плита; 6 - направляющая; 7 - балансирная рейка;
8 - пара трения: полированная сталь - фторопласт или металлофторопласт
6.3.8. В неподвижной сферической опорной части для обеспечения поворотов внутренний диаметр кольцевого фиксатора должен быть на 2 мм больше диаметра нижнего балансира, контактирующего с фиксатором.
6.3.9. Необходимо снабжать опорные части транспортными, анкерными, такелажными деталями, а также защищать от атмосферных воздействий и коррозии (см. 6.2 и 6.5).
6.4. Резинофторопластовые опорные части
6.4.1. Резинофторопластовые опорные части по функциональному назначению подразделяют на всесторонне-подвижные и линейно-подвижные.
Всесторонне-подвижная резинофторопластовая опорная часть состоит из деформируемой детали в виде резиновой армированной опорной части соответствующего типоразмера, передающей вертикальную нагрузку и обеспечивающей угловые перемещения опорных узлов пролетных строений, и пары скольжения, обеспечивающей линейные перемещения.
Линейно-подвижная резинофторопластовая опорная часть включает дополнительно направляющие элементы.
6.4.2. В качестве элементов скольжения используют фторопласт и полированную нержавеющую сталь. В направляющих элементах линейно-подвижных опорных частей в качестве пары трения используют полированную нержавеющую сталь - фторопласт или металлофторопласт.
6.4.3. Область применения опорных частей определяют в зависимости от марки резины, используемой в резиновой опорной части, согласно 3.6.
6.4.4. Стальной лист с выточками, в которых располагаются фторопластовые пластины, может быть привулканизирован к резиновой опорной части при ее изготовлении или свободно располагаться на ней (рис.16). Для предотвращения смещения стальной лист, свободно расположенный на резиновой опорной части, должен по периметру иметь ограничители высотой не менее 10 мм.
Рис.16. Конструкции резинофторопластовых опорных частей:
а, в - линейно-подвижные с привулканизованным наружным утолщенным стальным листом;
б - всесторонне-подвижная с привулканизованным наружным утолщенным стальным листом;
г, е - линейно-подвижные со стальным листом, имеющим ограничители;
д - всесторонне-подвижная со стальным листом, имеющим ограничители;
1 - резиновая опорная часть; 2 - стальной лист; 3 - фторопластовая пластина;
4 - лист из полированной нержавеющей стали; 5 - скользящая плита; 6 - пара трения;
7 - направляющая; 8 - фартук; 9 - ограничитель
Направляющие элементы линейно-подвижных опорных частей могут располагаться как в центре стального листа (рис.16, а, г), так и снаружи (рис.16, в, е).
6.4.5. Элементы конструкций резинофторопластовых опорных частей описаны в 5.2 и 6.1.
6.5. Защита опорных частей от коррозии
6.5.1. Стальные поверхности опорных частей следует защищать от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85, СНиП 3.04.03-85 и СТО 001-2006.
6.5.2. Не подлежат окраске поверхности опорных частей, контактирующие с бетоном, а также поверхности скольжения - стальные полированные листы, сферическая хромированная поверхность, фторопластовые и металлофторопластовые детали.
6.5.3. Антикоррозионную защиту допускается не применять на внутренней поверхности стакана, а также на поверхностях крышки, прилегающих к стакану и резиновой пластине (для стаканных опорных частей).
6.5.4. Поверхности выточек для фторопластовых деталей следует покрывать одним слоем нецинкосодержащей грунтовки толщиной от 40 до 100 мкм.
6.5.5. Допускается для защиты от коррозии стальных поверхностей опорных частей после пескоструйной очистки поверхностей до металлического блеска применять комбинированное металлизационно-лакокрасочное покрытие, состоящее из металлизационного цинкового покрытия с последующим нанесением лакокрасочных материалов. Толщина цинкового слоя должна составлять от 60 до 100 мкм.
7. Расчет резиновых армированных опорных частей
7.1. Расчетные характеристики
7.1.5. При воздействии сейсмической нагрузки значение тангенса угла сдвига опорных частей, заанкеренных в пролетных строениях и опорах, принимают не более 1,5.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.
