СП 443.1325800.2019 Мосты с конструкциями из алюминиевых сплавов. Правила проектирования
1
СП 443.1325800.2019
Группа Р09
СВОД ПРАВИЛ
МОСТЫ С КОНСТРУКЦИЯМИ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Правила проектирования
Bridges with aluminium alloy structures. Design rules
МКС 11.040
Дата введения 2019-10-31
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный
строительный университет" (НИУ МГСУ)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и
архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской
Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Российской Федерации от 30 апреля 2019 г. N 251/пр и введен в действие с 31 октября 2019 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и
метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее
уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация,
уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на
официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Настоящий свод правил разработан в соответствии с федеральными законами от 30 декабря
2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и от 22 июля 2008 г. N
123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
Свод правил разработан авторским коллективом в составе: НИУ МГСУ (руководитель работ -
д-р техн. наук А.В.Коргин, канд. техн. наук П.Д.Капырин), ЗАО ЦНИИПСК им.Н.П.Мельникова (д-р
техн. наук Ю.И.Кудишин), ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко АО НИЦ "Строительство" (д-р техн. наук
И.И.Ведяков, д-р техн. наук П.Д.Одесский), ООО "НПЦ МАДИ "Транспортные сооружения"
(В.Н.Кухтин), АО ЦНИИС НИЦ "Мосты" (канд. техн. наук Ю.В.Новак, В.А.Конопатов), ЗАО "Метакон
центр" (О.А.Хохлова).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование новых и реконструируемых
мостовых сооружений, предназначенных для пропуска пешеходов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
2
ГОСТ 25.101-83 Расчеты и испытания на прочность. Методы схематизации случайных
процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов
ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки
ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические
условия
ГОСТ 8617-81 (СТ СЭВ 3843-82, СТ СЭВ 3844-82) Профили прессованные из алюминия и
алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 9128-2013 Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон,
полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия
ГОСТ 10157-2016 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах.
Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 17232-99 Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 18482-79 Трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические
условия
ГОСТ 21631-76 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 21488-97 Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические
условия
ГОСТ 21778-81 (СТ СЭВ 2045-79) Система обеспечения точности геометрических параметров в
строительстве. Основные положения
ГОСТ 21779-82 (СТ СЭВ 2681-80) Система обеспечения точности геометрических параметров в
строительстве. Технологические допуски
ГОСТ 21780-2006 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.
Расчет точности
ГОСТ 23118-2012 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 30403-2012 Конструкции строительные. Метод испытания на пожарную опасность
ГОСТ 32484.1-2013 (EN 14399-1:2005) Болтокомплекты высокопрочные для предварительного
натяжения конструкционные. Общие требования
ГОСТ 32484.3-2013 (EN 14399-3:2005) Болтокомплекты высокопрочные для предварительного
натяжения конструкционные. Система HR - комплекты шестигранных болтов и гаек
ГОСТ 32484.5-2013 (EN 14399-5:2005) Болтокомплекты высокопрочные для предварительного
натяжения конструкционные. Плоские шайбы
ГОСТ Р 21.1101-2013 Система проектной документации для строительства. Основные
требования к проектной и рабочей документации
ГОСТ Р 51261-2017 Устройства опорные стационарные реабилитационные. Типы и технические
требования
ГОСТ Р 53293-2009 Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и
средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа
3
ГОСТ Р 53627-2009 Покрытие полимерное тонкослойное проезжей части мостов. Технические
условия
ГОСТ Р 53664-2009 Болты высокопрочные цилиндрические и конические для мостостроения.
Гайки и шайбы к ним. Технические условия
ГОСТ Р 56282-2014 Профили прессованные крупногабаритные сплошные из алюминиевых
сплавов. Технические условия
ГОСТ Р 57352-2016/EN 1090-3:2008 Конструкции алюминиевые строительные. Общие
технические условия
СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов
защиты (с изменением N 1)
СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на
объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям (с изменением
N 1)
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменением N 1)
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2)
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с
изменением N 1)
СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы" (с изменением N 1)
СП 79.13330.2012 "СНиП 3.06.07-86 Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний" (с
изменениями N 1, N 3, N 4)
СП 128.13330.2016 "СНиП 2.03.06-85 Алюминиевые конструкции"
СП 131.13330.2018 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология"
СП 136.13330.2012 Здания и сооружения. Общие положения проектирования с учетом
доступности для маломобильных групп населения (с изменением N 1)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие
ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте
федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по
ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по
состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя
"Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана
недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с
учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который
дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным
выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный
документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на
которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если
ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,
рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил
целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими
определениями:
3.1 амплитуда напряжений: Половина величины размаха напряжений.
3.2 безопасный срок службы: Период времени, на протяжении которого конструкцию
оценивают как безопасно функционирующую с приемлемой вероятностью того, что не возникнет
4
разрушения вследствие образования усталостных трещин при использовании метода расчета
безопасного срока службы.
3.3 группа элемента: Обозначение, присваиваемое конкретному циклически нагруженному
элементу, для того чтобы показать, какую кривую усталостной прочности следует использовать при
расчете этого элемента на выносливость.
3.4 деформируемые алюминиевые сплавы: Алюминиевые сплавы, способные к
формоизменению путем обработки давлением, то есть путем прессования, экструзии, прокатки,
ковки, штамповки.
3.5 доля повреждаемости: Отношение количества циклов нагружения элемента конструкции
при заданной амплитуде напряжения в течение заданного периода эксплуатации к долговечности
элемента конструкции при той же амплитуде напряжения.
3.6 живучесть конструкции: Способность конструкции выполнять частично или полностью
свое функциональное назначение после повреждения.
3.7 история напряжения: Непрерывная хронологическая регистрация измеряемого либо
вычисляемого изменения напряжения в определенной точке конструкции на протяжении заданного
промежутка времени.
3.8 коэффициент асимметрии цикла напряжений: Минимальное напряжение, разделенное
на максимальное напряжение в истории напряжения с постоянной амплитудой или в цикле,
полученном из истории напряжения с переменной амплитудой.
3.9 кривая усталостной прочности: Зависимость между амплитудой напряжений и числом
циклов нагружения до усталостного разрушения, используемая для оценки усталости категорий
элементов конструкции и изображаемая в настоящем своде правил с логарифмическими осями.
3.10 максимальное напряжение: Максимальное напряжение в основном материале в зоне
предполагаемого зарождения усталостной трещины в узловых соединениях, такой как кромка
наружной поверхности сварного шва в угловых соединениях элементов замкнутых сечений, для
которых известна усталостная прочность, выраженная через амплитуду напряжений в зоне
возможного разрушения.
3.11 переменная амплитуда: Амплитуда, переменная относительно истории напряжения,
содержащей более одной величины пика либо точки минимума напряжения.
3.12 пик напряжения: Переходная точка, в которой скорость изменения напряжения меняется
с положительной на отрицательную.
3.13 подсчет циклов: Процесс преобразования истории напряжения с переменной амплитудой
в спектр циклов напряжений, каждый из которых имеет определенную амплитуду напряжений,
например методом определения последовательности убывающих по размаху напряжений циклов.
3.14 постоянная амплитуда: Амплитуда, постоянная относительно истории напряжения, в
которой напряжение периодически изменяется между постоянными величинами пиков напряжения и
величинами минимумов напряжения.
3.15 предел выносливости при постоянной амплитуде: Предельное значение амплитуды
напряжений цикла, ниже которого не происходит усталостного повреждения материала при
испытаниях с постоянной амплитудой нагружения.
3.16 предел повреждаемости: Предел, ниже которого амплитуды напряжений расчетного
спектра можно исключить из вычисления накопленного повреждения.
3.17 размах напряжения: Алгебраическая разность между пиком напряжения и точкой
минимума напряжения в цикле напряжений.
3.18 расчетный спектр: Сумма всех спектров амплитуд напряжений, используемая при
расчете на выносливость.
5
3.19 спектр амплитуд напряжений (спектр напряжений): Гистограмма частоты
возникновения для всех амплитуд напряжений различной величины, регистрируемая или
вычисляемая для определенного нагружения.
3.20 среднее напряжение: Средняя величина алгебраической суммы максимальной и
минимальной величин напряжения.
3.21 срок службы: Календарная продолжительность от начала эксплуатации мостового
сооружения или ее возобновления после реконструкции или ремонта до перехода в предельное
состояние.
3.22 стандартный предел выносливости: Значение амплитуды напряжения цикла с
постоянной амплитудой для определенной группы элементов при долговечности, составляющей
циклов.
3.23 суммирование Майнера: Суммирование повреждений в материале от всего спектра
амплитуд напряжений (расчетного спектра), основанное на законе Палмгрена-Майнера.
3.24 теоретический коэффициент концентрации напряжения: Отношение между
геометрическим напряжением, оцениваемым на основании предположения о линейном упругом
поведении материала, и номинальным напряжением.
3.25 точка минимума напряжения: Переходная точка, в которой скорость изменения
напряжения меняется с отрицательной на положительную.
3.26 усталость: Процесс постепенного накопления повреждений материала под действием
переменных напряжений, приводящих к изменению свойств, образованию и развитию трещин и
разрушению.
3.27 усталостная долговечность: Срок службы до разрушения, выраженный в числе циклов
воздействия нагрузки с постоянной амплитудой.
3.28 усталостная нагрузка: Совокупность типовых случайных нагружений, характеризующихся
положением или перемещением воздействий, изменением их интенсивности и частоты и
последовательностью возникновения.
3.29 цикл напряжений: Часть истории напряжения с постоянной амплитудой, где напряжение
начинается и заканчивается на одной и той же величине, но при этом проходит через один пик
напряжения и одну точку минимума напряжения (в любой последовательности). Также особая часть
истории напряжения с переменной амплитудой, определяемая с помощью метода подсчета циклов.
3.30 эффективное напряжение: Номинальное напряжение, умноженное на соответствующий
геометрический коэффициент концентрации напряжения для учета только тех геометрических
изменений поперечного сечения, которые не были учтены в классификации определенного элемента
конструкции.
4 Обозначения
В настоящем своде правил применены следующие обозначения:
A
- площадь сечения брутто;
- площадь сечения раскосов;
- площадь сечения ветви;
- площадь сечения полки (пояса);
6
- площадь сечения нетто;
D
- размер утолщения;
- величина усталостного повреждения, вычисляемая для расчетного срока службы;
- заданный предел величины усталостного повреждения;
E
- модуль упругости;
F
- сила;
- момент инерции сечения ветви;
- момент инерции пояса балки относительно собственной оси;
,
- моменты инерции сечения пояса и раскоса фермы;
- момент инерции сечения поперечного ребра;
- момент инерции сечения продольного ребра;
- момент инерции сечения ребра жесткости, планки;
- момент инерции при свободном кручении балки;
,
- моменты инерции сечения брутто относительно осей x-x и y-y соответственно;
,
- то же, сечения нетто;
- секториальный момент инерции сечения;
L
- длина пролета;
- теоретический коэффициент концентрации напряжения;
- количество стандартных отклонений от средней прогнозируемой интенсивности
нагрузки;
- количество стандартных отклонений от среднего прогнозируемого количества циклов
нагрузки;
M
- момент, изгибающий момент;
,
- моменты относительно осей x-x и y-y соответственно;
N
- количество циклов нагружения;
- усилие в одной ветви колонны;
- количество циклов (2·10 ), соответствующее стандартному пределу выносливости;
- количество циклов (5·10 ), соответствующее пределу выносливости при постоянной
амплитуде;
7
- долговечность при амплитуде напряжения ;
- количество циклов (10 ), соответствующее пределу повреждаемости;
- суммарное количество циклов нагружения;
- продольная сила;
Q
- поперечная сила, сила сдвига;
- условная поперечная сила для соединительных элементов;
- условная поперечная сила в системе планок, расположенных в одной плоскости;
R
- расчетное сопротивление алюминиевого сплава растяжению, сжатию, изгибу;
- расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;
- расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;
- расчетное сопротивление срезу болтов;
- расчетное сопротивление растяжению болтов;
- расчетное сопротивление алюминиевого сплава смятию при плотном касании;
- расчетное сопротивление алюминиевого сплава торцевому смятию (при наличии
пригонки);
- расчетное сопротивление растяжению алюминиевого сплава выше предела
текучести;
- расчетное сопротивление смятию заклепочных соединений;
- расчетное сопротивление срезу заклепок;
- расчетное сопротивление алюминиевого сплава сдвигу;
- расчетное сопротивление растяжению алюминиевого сплава в направлении толщины
прессованного полуфабриката;
- нормативное сопротивление алюминиевого сплава разрыву, равное минимальному
значению временного сопротивления по стандартам и техническим условиям на
алюминий;
- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу;
- расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва;
- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу;
- расчетное сопротивление соединений при контактной роликовой сварке;
8
- расчетное сопротивление алюминиевого сплава в околошовной зоне;
- расчетное сопротивление стыковых и нахлесточных сварных соединений сдвигу;
- нормативное сопротивление алюминиевого сплава, равное
минимальному значению условного предела текучести по
стандартам и техническим условиям на алюминий;
S
- статический момент сечения брутто относительно нейтральной оси;
- расчетный срок службы;
- безопасный срок службы;
- момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна;
,
- моменты сопротивления сечения брутто относительно осей x-x и y-y соответственно;
,
- моменты сопротивления сечения нетто относительно осей x-x и y-y соответственно;
Z
- фактический коэффициент надежности по выносливости;
[Z]
- допускаемый коэффициент надежности по выносливости;
b
- ширина;
- расчетная ширина свеса полки (поясного листа);
- ширина выступающей части ребра, свеса;
d
- диаметр отверстия болта;
- наружный диаметр стержня болта;
e
- эксцентриситет силы;
- прогиб;
h
- высота;
- расчетная высота стенки;
- высота стенки;
- радиус инерции сечения;
- наименьший радиус инерции сечения;
,
- радиусы инерции сечения относительно осей x-x и y-y соответственно;
- катет углового шва;
- длина, пролет, расстояние;
9
- длина стойки, колонны, распорки;
- длина раскоса;
- расчетная длина;
- длина панели пояса фермы или колонны;
- расчетная длина сварного шва;
,
- расчетные длины элемента в плоскостях, перпендикулярных осям x-x и y-y
соответственно;
m
- показатель степени расчетной кривой усталостной прочности ;
- величина m для расчетной кривой усталости при циклов;
- величина m для расчетной кривой усталости при циклов;
- относительный эксцентриситет;
- приведенный относительный эксцентриситет; ; ;
- количество циклов нагружения с амплитудой напряжения ;
r
- коэффициент асимметрии цикла напряжений;
t
- толщина;
- толщина ребра;
- толщина стенки;
- коэффициент для расчета углового шва по металлу шва;
- коэффициент условий работы болтового соединения;
- коэффициент условий работы;
- коэффициент надежности для усталостных нагрузок;
- коэффициент надежности по материалу;
- коэффициент надежности по качеству изготовления конструкций;
- коэффициент надежности по ответственности;
- коэффициент надежности по качеству соединений;
- коэффициент влияния изменения температуры;
10
- коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;
- коэффициент влияния формы сечения;
- гибкость; ;
- условная гибкость;
- условная гибкость отдельной ветви;
- приведенная гибкость стержня сквозного сечения;
- условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения; ;
- условная гибкость свеса пояса; ;
- условная гибкость свесов с утолщением (бульбой);
- предельная гибкость;
- условная гибкость сжатого пояса балки;
- предельная условная гибкость свеса пояса (поясного листа);
- условная гибкость стенки; ;
,
- расчетные гибкости элемента в плоскостях, перпендикулярных осям x-x и y-y
соответственно;
- коэффициент Пуассона (поперечной деформации);
- радиус;
- коэффициент устойчивости при центральном сжатии;
- коэффициент устойчивости при изгибе;
- коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом;
- коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом в двух плоскостях;
- коэффициент устойчивости при сжатии;
- предел выносливости при пульсирующем цикле =0;
- условный предел текучести материала;
- предел выносливости при симметричном цикле =-1
- временное сопротивление материала;
Для просмотра полной версии скачайте документ
Кому будет полезно
- Проектным организациям
- Проектировщикам
- Архитекторам
- Инженерам-конструкторам
- Инженерам ОВ и ВК
- Строительно-монтажным организациям
- Строителям
- Прорабам
- Мастерам строительно-монтажных работ
- Монтажникам
- Инженерам строительного контроля
- Инженерам эксплуатирующих организаций
BIM библиотека
Каталоги продукции, альбомы узлов, модели комплектующих для проектирования вашей конструкции
Калькуляторы
Смотреть все 12
C помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать необходимое количество материалов для устройства плоской кровли
В «Онлайн-картах» ТЕХНОНИКОЛЬ объединена информация из СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», СП 131.13330.2018 «Строительная климатология» и сборника таблиц параметров предельной интенсивности дождя А.М. Курганова.
Подбор шага крепежа, толщины балласта и ширины рулонов для устройства гидроизоляционного слоя в зависимости от ветровой нагрузки на кровлю
Расчет количества клиновидной теплоизоляции для формирования основного уклона и контруклона на плоской кровле
Расчет базового значения удельного расхода энергии на отопление согласно Приказу Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации №1550/пр от 17.11.2017
Онлайн-инструмент для инженеров-сметчиков проектных организаций. Расчет стоимости материалов необходимый для оценки проектно-сметной документации.
Предназначен для расчета и подбора сечений деревянных клееных балок, работающих на изгиб и осевое сжатие. Позволяет рассчитывать одно- и двухпролётные схемы с консолями и без для разных типов нагрузок
Данный инструмент позволяет рассчитать необходимую толщину и объём изоляции для инженерных коммуникаций и технологического оборудования.
Инструмент для анализа тепловых потерь здания
Калькулятор для расчёта материалов в системах с TAIKOR
С помощью данного онлайн калькулятора вы сможете рассчитать количество материалов, необходимое для выполнения комплексной системы тонкослойного штукатурного фасада ТН-ФАСАД ПРОФИ
Калькулятор для расчета количества воронок внутреннего водостока
