Вертикальная нагрузка на растяжение опорных частей АБ/АШ РОЧ и сейсмоизоляторов СВ РСИ
При проектировании мостовых сооружений в сейсмоопасных районах заказчики нередко уточняют, выдержит ли опорная часть отрывное усилие, возникающее при опрокидывающем моменте, ветровой или сейсмической нагрузке. Вертикальная нагрузка на растяжение — это допустимое усилие на отрыв, которое опорная часть или сейсмоизолятор способны воспринять без разрушения привулканизации резины к металлу. Требование учитывать эту нагрузку закреплено в п.8.4.7 СП 268.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах». Начиная с этой публикации ДОРОГАМОСТ указывает расчётное значение этого коэффициента в технических характеристиках болтового исполнения (маркировка АБ) — как в линейке опорных частей РОЧ, так и в линейке сейсмоизоляторов СВ РСИ.
Что такое вертикальная нагрузка на растяжение опорной части
Резинометаллическая опорная часть и сейсмоизолятор со свинцовым сердечником работают в основном на сжатие: пакет резины и стальных армирующих пластин воспринимает вес пролётного строения. Но при отдельных сочетаниях нагрузок — сейсмическом воздействии, значительном опрокидывающем моменте, кручении пролёта — в опорной части может возникать локальное растягивающее (отрывное) усилие. Восприятие этого усилия обеспечивает привулканизация — прочное сцепление резины со стальными армирующими пластинами, образующееся в процессе вулканизации.
Передать растягивающее усилие на конструкцию способно только болтовое исполнение — маркировка АБ (анкерное болтовое): опорные листы закреплены на болтах, которые и воспринимают отрыв. У шпоночного исполнения АШ (анкерное шпоночное) опорные листы соединены с телом опоры шпонкой, которая работает на сдвиг, но не рассчитана на растяжение — поэтому для маркировки АШ этот параметр не нормируется и в характеристиках не указывается.
Как рассчитывается коэффициент растяжения
Гарантированный минимум прочности привулканизации резины к металлу по ТУ (метод В ГОСТ 209-75) составляет 3,0 МПа. Для расчёта на растяжение это значение принимается с коэффициентом безопасности 2 — расчётное сопротивление снижается до 1,5 МПа, поскольку разрыв начинается в самом слабом месте пакета (случайное микровключение воздуха, песчинка в зоне вулканизации), а не по всей площади равномерно.
Допустимая нагрузка на растяжение Tдоп — это произведение расчётного сопротивления на площадь опоры в плане: Tдоп = 1,5 МПа × S. Поскольку допускаемая вертикальная нагрузка Nmax для всей линейки опорных частей и сейсмоизоляторов ДОРОГАМОСТ рассчитана по несущей способности 15 МПа, соотношение получается универсальным для любого типоразмера: Tдоп = 0,10 × Nmax — допустимое усилие на отрыв составляет 10 % от предельной вертикальной нагрузки. Это же соотношение подтверждено внутризаводскими испытаниями натурных образцов на отрыв.
Значения по типоразмерам РОЧ и РСИ
Расчёт выполнен для всей линейки болтового исполнения (АБ) — ниже диапазоны по каждой серии, точное значение для конкретного типоразмера смотрите в таблице характеристик карточки товара (строка «Tдоп»). У шпоночного исполнения (АШ) этой строки нет — см. пояснение выше.
| Линейка | Типоразмеры (a × b), мм | Tдоп, кН |
|---|---|---|
| Сейсмоизоляторы СВ РСИ, круглые (серия К, АБ) | 200–1000 (диаметр) | 42–1150 |
| Сейсмоизоляторы СВ РСИ, прямоугольные (АБ) | 200×400–900×900 | 120–1215 |
| Опорные части АБ РОЧ (анкеруемые, болтовое исполнение) | 150×200–500×600 | 45–450 |
Где посмотреть значение для своего типоразмера
Допустимое усилие на отрыв указано в таблице технических характеристик каждой карточки — отдельной строкой рядом с допускаемой вертикальной нагрузкой Nmax. Актуальный расчёт есть по всем типоразмерам в каталоге сейсмоизоляторов СВ РСИ и в каталоге анкеруемых опорных частей АБ/АШ РОЧ. Если в проекте задано конкретное отрывное усилие — пришлите его вместе с типоразмером, подтвердим запас расчётом, как это уже сделано для ряда объектов транспортной инфраструктуры в сейсмоопасных районах.
Частые вопросы
Нужно ли отдельно заказывать расчёт на отрыв, или он уже есть в поставке?
Расчётное значение указано в характеристиках каждого типоразмера по умолчанию — заказывать отдельно не нужно. Если проектное усилие превышает табличное Tдоп, пришлите параметры объекта — подберём типоразмер с запасом.
Методика одинакова и для сейсмоизоляторов, и для обычных опорных частей?
Да, расчёт общий для всей линейки резинометаллических изделий ДОРОГАМОСТ болтового исполнения — АБ РОЧ и сейсмоизоляторов СВ РСИ, поскольку несущая способность обеих линеек рассчитана по одинаковому проектному давлению 15 МПа.
Почему в характеристиках маркировки АШ нет этого параметра?
Потому что АШ (анкерное шпоночное исполнение) не предназначено для восприятия отрывного усилия: опорные листы соединены с телом опоры шпонкой, работающей на сдвиг, а не болтами. Растягивающую нагрузку конструктивно воспринимает только болтовое соединение — маркировка АБ.
На основании какого норматива предъявляется требование по отрывной нагрузке?
П. 8.4.7 СП 268.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах» — для мостовых сооружений в сейсмоопасных зонах. Прочность привулканизации резины к металлу проверяется по ГОСТ 209-75 (метод В).
