Взаимодействие конструкций пути и элементов сооружения

 

6.6.3.25 В случае если бесстыковой рельсовый путь ограничивает свободу перемещений пролетных строений моста, то горизонтальные деформации пролетных строений и опор моста, а также рельсового пути, вызванные температурой, усадкой и ползучестью, вызывают дополнительные усилия в элементах сооружения.

6.6.3.26 Если рельсы неразрывны над промежуточной опорой или над устоем (между конструкцией моста и насыпью), то горизонтальные силы, вызванные торможением (тягой), воспринимаются (перераспределяются) между конструкциями пути, пролетными строениями, опорными частями и насыпью.

6.6.3.27 Возникающие от воздействий, указанных в 6.6.3.25 и 6.6.3.26, усилия и смещения следует учитывать:

- при обоснованиях надежности опорных частей по первой и второй группам предельных состояний;

- для контроля дополнительных напряжений в рельсах, а также линейных и угловых смещений концов пролетных строений по второй группе предельных состояний как условий безопасности движения.

6.6.3.28 Дополнительные напряжения в рельсах на мостовом сооружении (по отношению к напряжениям на земляном полотне), вызванные воздействиями, указанными в 6.6.3.25 и 6.6.3.26, должны быть вычислены по формуле (6.25) и не должны превышать значений таблицы 6.13:

 

, (6.25)

 

где  - предельные дополнительные напряжения в рельсах по таблице 6.13, МПа;

 - дополнительные напряжения от температуры, торможения и изгиба пролетного строения, МПа;

 - напряжения от температуры, МПа;

 - напряжения от торможения, МПа;

 - напряжения от изгиба пролетного строения (от вертикальной нагрузки), МПа;

 - условные напряжения без учета "эффектов моста", соответствуют напряжениям в рельсах на земляном полотне, МПа и вычисляются по формуле

 

, (6.26)

 

здесь  - коэффициент линейного расширения рельсовой стали, ;

 - модуль упругости материала рельса, МПа;

 - изменение температуры рельса относительно температуры укладки, °С;

, ,  - коэффициенты сочетаний (таблица 6.28);

 - коэффициент, учитывающий появление поездов на соседних путях (таблица 6.25);

 - коэффициент динамики (таблица 6.6).

Дополнительные напряжения в рельсах от торможения  и от изгиба  должны быть вычислены как максимальные при различных положениях временной нагрузки высокоскоростных поездов и поездов класса СК на мосту.

Напряжения в рельсах должны быть определены по всей длине сооружения и за его пределами - на подходах.

6.6.3.29 Расчетную модель для учета усилий и деформаций при взаимодействии конструкций пути и элементов моста следует принимать по приложениям Н и П.

6.6.3.30 При выполнении расчетов на температурные воздействия по модели приложения Н необходимо рассматривать два расчетных случая (таблица 6.24):

- нагрев рельсов и пролетных строений в теплое время года при минимальной допустимой температуре закрепления пути в холодное время года;

- охлаждение рельсов и пролетных строений в холодное время года при максимальной допустимой температуре закрепления пути в теплое время года.

 

Таблица 6.24 - Учитываемые в расчете изменения температуры

 

Время года	При известном районе проектирования		При обосновании проектных решений
	Пролетные строения	Рельсы	Пролетные строения	Рельсы
Холодное время года			-65°С	-70°С
Теплое время года			65°С	80°С
Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения:  - нормативная температура воздуха в теплое время года (см. 6.6.3.4);  - нагрев рельсов, вызванный солнечной радиацией и движением поездов;  - охлаждение рельсов при резком понижении температуры;  - нормативная температура воздуха в холодное время года (см. 6.6.3.3); ,  - температура укладки пути в холодное и теплое время года.

 

Дополнительный разогрев рельсов  допускается принимать равным 15°С.

При резком понижении температуры рельсы могут охлаждаться быстрее пролетного строения. Возможное дополнительное охлаждение рельсов  допускается принимать равным минус 5°С.

Примечание - Если в расчетной модели учитывается температура балласта или плит пути, то влияние солнечной радиации следует учитывать в виде дополнительного нагрева освещенной солнцем поверхности балласта или плиты на 10°С.

 

Температуру закрепления рельсовых плетей в проекте следует принимать такой, чтобы обеспечивались устойчивость пути и целостность рельсовых плетей во всем диапазоне изменений расчетных температур при действии вертикальных и горизонтальных компонент временных нагрузок.

В случаях, если температуры укладки пути не могут быть указаны в проекте (например, при обосновании проектных решений), в расчет следует принимать температуры:

- при расчетах на максимальные температуры, считая, что укладка проводилась в холодное время года, ;

- при расчетах на минимальные температуры, считая, что укладка проводилась в теплое время года, .

 

Особые нагрузки

 

6.6.4.1 Несущие конструкции моста следует рассчитывать на особые сочетания нагрузок:

- сочетания с сейсмическим воздействием;

- случай возможного схода с рельсов подвижного состава;

- случай наезда транспорта снизу на опору или пролетное строение;

- случай столкновения судна с опорой или пролетным строением.

6.6.4.2 Для особых сочетаний нагрузок следует выполнять расчеты только по предельным состояниям первой группы. Коэффициент надежности по ответственности следует принимать равным 1,0.

 

Сейсмические нагрузки

 

6.6.4.3 Сейсмические нагрузки следует принимать в соответствии с требованиями СП 14.13330 с учетом требований настоящего свода правил.

6.6.4.4 Коэффициенты надежности по ответственности к сейсмическим нагрузкам не применяют.

6.6.4.5 Исходную сейсмичность района строительства для всех искусственных сооружений рекомендуется принимать на основе карты В комплекта ОСР-2015 (приложение А СП 14.13330.2018), соответствующей повторяемости землетрясения один раз в 1000 лет. Сейсмичность строительной площадки должна быть определена в результате уточнения исходной сейсмичности района строительства и сейсмического микрорайонирования.

6.6.4.6 Расчеты искусственных сооружений на сейсмическое воздействие следует проводить в соответствии с СП 14.13330. При этом коэффициент  принимается равным:

0,37 - при расчетах по первой группе предельных состояний всех элементов сооружений, кроме опорных частей и антисейсмических устройств;

1,0 - при всех расчетах опорных частей и антисейсмических устройств и при определении деформаций и перемещений.

6.6.4.7 При расчете мостов на сейсмическое воздействие следует учитывать присоединенную массу воды, возможность общего и местного размывов грунта, а также возможность разжижения верхних слоев грунта.

Присоединенную массу воды допускается определять в соответствии с указаниями СП 14.13330.

Присоединенную массу грунта в разжиженном состоянии определяют аналогично с заменой плотности воды на плотность грунта.

6.6.4.8 Жесткостные характеристики свайных фундаментов следует принимать в соответствии с СП 24.13330.

6.6.4.9 При расчете мостов на стадии рабочей документации следует использовать метод прямого интегрирования уравнений движения при наличии нелинейных антисейсмических устройств, а также в иных случаях, когда требуется применение нелинейных расчетных моделей.

При наличии нелинейных антисейсмических устройств рекомендуется выполнять дополнительный расчет на сейсмическое воздействие, соответствующее повторяемости землетрясения 1 раз в 100 лет, при этом коэффициент  принимают равным 1,0.

6.6.4.10 При расчетах, включающих проверку устойчивости, и при расчетах методом прямого интегрирования уравнений движения коэффициент  не используется. При проверке прочности сечений допускается умножать на  усилия и напряжения, полученные в результате этих расчетов.