Температурные и климатические воздействия

 

6.6.3.1 Нормативное температурное климатическое воздействие следует учитывать:

- при расчете перемещений в мостах всех систем;

- при определении усилий во внешне статически неопределимых системах;

- при расчете элементов сталежелезобетонных пролетных строений;

- при учете реактивных усилий трения в опорных частях;

- при расчетах взаимодействия конструкций пути и элементов сооружений;

- при моделировании профиля пути в динамических расчетах по методикам Б.1 и Б.2.

Температурные и климатические воздействия следует принимать в соответствии с СП 131.13330 с учетом требований настоящего свода правил.

6.6.3.2 Среднюю по сечению нормативную температуру элементов или их частей допускается принимать равной:

- для бетонных и железобетонных элементов в холодное время года, а также для металлических конструкций в любое время года - нормативной температуре воздуха;

- для бетонных и железобетонных элементов в теплое время года - нормативной температуре воздуха за вычетом величины, численно равной , но не более 10°С, где  - толщина элемента или его части, см.

Температуру элементов со сложным поперечным сечением следует определять как средневзвешенную по температуре отдельных элементов (стенок, полок и др.).

6.6.3.3 Нормативную температуру воздуха в холодное время года  следует принимать: при обосновании проектных решений - равной минус 40°С, в остальных случаях - равной температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки по СП 131.13330.2018 (таблица 3.1):

- для железобетонных конструкций, включая плиты БМП, - с обеспеченностью 0,92;

- для стальных конструкций - с обеспеченностью 0,98.

6.6.3.4 Нормативную температуру воздуха в теплое время года следует принимать:

- при обосновании проектных решений - равной 40°С;

- в остальных случаях - по формуле

 

, (6.20)

 

где  - средняя температура самого жаркого месяца по СП 131.13330.2018 (таблица 5.1);

Т - средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца по СП 131.13330.2018 (таблица 4.1).

6.6.3.5 Температуры замыкания конструкций в холодное и теплое время года, если они в проекте не указаны, следует принимать равными нормативным температурам воздуха, соответственно увеличенным или уменьшенным на 15°С.

6.6.3.6 При расчете перемещений коэффициент линейного расширения следует принимать для стальных и сталежелезобетонных конструкций равным  и для железобетонных конструкций - .

 

Трение в опорных частях

 

6.6.3.7 Трение в опорных частях (или предельное сопротивление сдвигу) является одной из характеристик расчетной модели сооружения.

При расчетах взаимодействия пути и сооружения допускается не учитывать трение в подвижных опорных частях (при тангенциальных и плоских, каткового, секторного типа и др.).

При учете трения в подвижных опорных частях, возникающего при смещении, реактивное усилие следует учитывать как горизонтальную составляющую, рассматриваемую в сочетании с вертикальной нагрузкой на опорную часть. Реактивное усилие трения  вычисляется в долях вертикальной нагрузки и определяется по формуле

 

, (6.21)

 

где  - коэффициент трения в опорной части при перемещении;

 - вертикальная составляющая нагрузки на опорную часть в рассматриваемом сочетании и с соответствующими коэффициентами.

При расчетах по предельным состояниям первой и второй групп коэффициент трения следует принимать:

 

 - при расчетах по второй группе; (6.22)

 

 или *(7) - при расчетах по первой группе, (6.23)

 

где  - нормативная величина коэффициента трения в опорных частях при их перемещении, принимаемая равной средней величине из возможных экстремальных значений;

,  - максимальный и минимальный коэффициенты трения по 6.6.3.8*(7).

Примечание - Коэффициент надежности к усилиям трения учитывается в соответствующих вертикальных нагрузках.

 

6.6.3.8 Величины максимальных  и минимальных  коэффициентов трения следует принимать соответственно равными:

а) при катковых, секторных или валковых опорных частях - 0,040 и 0,010;

б) при качающихся стойках или подвесках - 0,020 и 0 (условно);

в) при тангенциальных и плоских металлических опорных частях - 0,40 и 0,10;

г) при подвижных опорных частях с прокладками из фторопласта совместно с полированными листами из нержавеющей стали - по таблице 6.23 или по данным испытаний, или другим документам, регламентирующим применение соответствующих опорных частей на железных дорогах Российской Федерации.

 

Таблица 6.23 - Коэффициент трения в подвижных опорных частях с прокладками из фторопласта и полированными листами из нержавеющей стали

 

Среднее давление в опорных частях по фторопласту, МПа	Коэффициент трения при температуре наиболее холодной пятидневки по СП 131.13330 с обеспеченностью 0,92
	минус 10°С и выше		минус 50°С
9,81	0,085	0,030	0,120	0,045
19,6	0,050	0,015	0,075	0,030
29,4	0,035	0,010	0,060	0,020
Примечания 1 Коэффициенты трения при промежуточных значениях отрицательных температур и средних давлениях определяются по интерполяции. 2 Для подвижных опорных частей с прокладками из полимеров совместно с полированными листами из нержавеющей стали (или с полированной твердохромированной поверхностью) коэффициенты трения следует принимать по данным предприятий - изготовителей опорных частей.

 

6.6.3.9 Опоры (включая фундаменты) и пролетные строения мостов следует проверять при реакциях трения, возникающих от температурных деформаций, при учете в вертикальной реакции опорной части  только от нормативных постоянных нагрузок.

Элементы верхнего строения пути, пролетные строения, опорные части и элементы их прикреплений, а также части опор, примыкающие к опорным частям, должны быть проверены при реакциях трения, возникающих от постоянных нагрузок, а также при проверках на основные и дополнительные сочетания нагрузок. При этом коэффициент динамики принимают равным 1,0.

6.6.3.10 Интенсивности сил трения, возникающих в подвижных опорных частях каткового, секторного и валкового типов при числе опорных частей в поперечном направлении более двух, следует умножать на коэффициент условия работы, равный 1,1.

6.6.3.11 Следует полагать, что реакции трения подвижной опорной части разрезного пролетного строения или группы подвижных опорных частей неразрезного или температурно-неразрезного пролетного строения передаются на неподвижную опорную часть этого пролетного строения (с обратным знаком).

В случае если на промежуточной опоре расположено два ряда подвижных опорных частей или подвижная и неподвижная опорные части смежных пролетных строений, следует рассматривать варианты сочетаний максимальных и минимальных коэффициентов трения в этих опорных частях.

В случае если справа или слева от рассматриваемой опоры силы трения суммируются с группы подвижных опорных частей (принадлежат одному неразрезному или температурно-неразрезному пролетному строению), разницу сил трения следует определять при максимальном и минимальном коэффициентах по формулам:

 

,

, (6.24)

 

где ,  - максимальные и минимальные значения коэффициентов трения для типа опорных частей в группе;

z - число опорных частей в группе (одного типа).

6.6.3.12 При расчетах взаимодействия конструкций пути и элементов сооружения в сочетании с торможением в соответствии с 6.6.3.29 коэффициент трения  следует принимать равным 0.

6.6.3.13 При установке на промежуточной опоре двух рядов подвижных опорных частей смежных пролетных строений, а также неподвижных опорных частей в неразрезном и температурно-неразрезном пролетном строении, продольную реакцию следует принимать не более разницы реакций трения при максимальных и минимальных коэффициентах трения в опорных частях.

6.6.3.14 При расчетах по первой группе предельных состояний в случае, если в сочетании присутствует высокоскоростная нагрузка и рассматриваются минимальные значения трения, коэффициент трения  следует принимать равным 0.

6.6.3.15 При использовании опорных частей, имеющих упругие элементы (резинометаллические и подобные), их работа должна моделироваться элементами конечной жесткости.

 

Ветровые нагрузки

 

6.6.3.16 Величину расчетного ветрового давления следует определять по СП 20.13330 и на основании статистической обработки скоростей ветра по данным метеонаблюдений с 10-минутным интервалом осреднения и вероятностью превышения один раз в 100 лет - для расчета конструкций на стадии эксплуатации и один раз в 5 лет - на стадии строительства.

В расчетах следует принимать наибольшую величину ветрового давления. На стадии разработки проектной документации величину ветрового давления допускается принимать по СП 20.13330 для соответствующего ветрового района.

6.6.3.17 Коэффициент надежности к ветровой нагрузке следует принимать равным:

1,6 - на стадии эксплуатации:

1,0 - на стадии строительства.

6.6.3.18 Увеличение давления (скорости) ветра по высоте следует принимать по СП 20.13330 для соответствующего типа местности.

6.6.3.19 Пульсационную составляющую ветрового давления следует определять по СП 20.13330.

6.6.3.20 Аэродинамические коэффициенты и площади ветровой поверхности допускается определять по СП 20.13330 и СП 35.13330.2011 (приложение Н).

6.6.3.21 При проектировании пролетных строений с ездой понизу (и посредине) со сквозной решеткой несущих конструкций следует учитывать взаимодействие аэродинамических эффектов, возникающих при движении поезда внутри конструкции, и природного ветра, проходящего через элементы конструкции. Кроме того, при обосновании безопасности движения (обезгруживание колес поезда) следует учитывать динамические эффекты взаимодействия масс поезда и пролетного строения (методика Б).

 

Нагрузки от давления льда

 

6.6.3.22 Нормативную нагрузку от давления льда на опоры мостов следует принимать по СП 35.13330.2011 (приложение П).