, - минимальное и максимальное напряжения в конструктивном элементе от переменной нагрузки (в данной формуле используют абсолютные значения напряжений);
- значение первой производной функции "напряжение - количество циклов" полимерного композита секций настилов при растяжении в системе десятичных логарифмических осей координат:
- для асимметричных нагрузок с постоянной амплитудой:
,
(А.4)
где - разница (амплитуда напряжений) между максимальным (со знаком "+" для растяжения и "-" для сжатия) и минимальным значением напряжений (со знаком "+" для растяжения и "-" для сжатия) в конструктивном элементе;
- среднее значение напряжений, действующее в цикле;
- расчетная прочность полимерного композита на сжатие или растяжение, выбираемая в зависимости от знака среднего значения напряжений ( ), действующего в цикле.
Количество циклов знакопеременных напряжений, возникающих в секциях настилов, допускается устанавливать на основании данных мониторинга за фактически эксплуатируемыми композитными настилами или с использованием аппарата численного моделирования пешеходных и автомобильных потоков, пропускаемых по данному сооружению.
А.2.4 Оценку стойкости к циклическому нагружению секций настилов при циклических нагрузках с переменными амплитудами допускается выполнять путем выделения и последующего суммирования (численное интегрирование) предельных состояний, каждое из которых имеет одну и ту же величину амплитуды напряжений и значение (правило Майнера):
,
(А.5)
где - количество отрезков времени с одинаковыми на данном отрезке значениями амплитуд напряжений и значений ;
- количество циклов внутри каждого отрезка времени с одинаковыми значениями амплитуд напряжений и значений ;
- максимальное допустимое (предельное) количество циклов для данных и .
А.3 Ползучесть
А.3.1 Учет изменения модуля упругости во времени (ползучесть) рекомендуется проводить с использованием номинального (теоретического) значения коэффициента (таблица А.3) по формуле:
,
(А.6)
где - продолжительность действия нагрузки, ч;
- показатель степени, зависящий от типа армирования, при расположении волокон по направлению нагрузки:
- n = 0,01 - для однонаправленно-армированных слоев полимерных композитов секций настилов;
- n = 0,04 - для дву- или многонаправленно-армированных слоев полимерных композитов секций настилов:
- n = 0,10 - для хаотично-армированных слоев полимерных композитов секций настилов.
Таблица А.3 - Расчетные значения частного коэффициента
Продолжительность действия нагрузки t | Значение для показателя для степени | ||
0,01 | 0,04 | 0,10 | |
50 лет | 1,14 | 1,68 | 3,67 |
А.З.2 Для полимерного композита секций настилов с различной ориентацией в слоях армирующего наполнителя по отношению к направлению действия нагрузки допускается на предварительных этапах проектирования (с последующим экспериментальным подтверждением) вычислять обобщенный коэффициент надежности по ползучести ( ) по формуле:
,
(А.7)
где - коэффициент надежности, по таблице А.3;
- коэффициент, равный отношению деформаций полимерного композита секций настилов без учета работы волокон, которые расположены не в направлении действия нагрузки к деформациям полимерного композита секций настилов с полным учетом всех армирующих его волокон.
А.3.3 Для различных типов армирования полимерных композитов секций настилов, например комбинацией однонаправленных слоев, ткани или мата, следует определять значение суммарного показателя степени .
А.3.4 Включение в работу каждого типа армирования определяют путем умножения соответствующего данному типу армирования показателя n на толщину слоя и на процентное содержания волокон в этом слое с последующим делением полученного значения на произведение суммы толщин всех слоев, умноженных на процентное содержание в них волокон (только для ламелей с волокнами, ориентированными по направлению долговременной деформации). Двуналравленно-армированные и разнонаправленно-армированные полимерные композиты секций настилов должны рассматриваться в качестве пакета однонаправленно-армированных слоев с различной ориентацией волокон.
А.4 Расчет прогибов
Величины прогибов определяют от действия подвижных временных вертикальных нагрузок и постоянных нормативных нагрузок с использованием неравенства (А.1), в котором расчетные значения модуля упругости определяют с использованием средних значений модуля упругости при изгибе.
А.5 Возможность сопротивления прогрессирующему обрушению
Конструкцию и материал секций настилов следует проектировать с учетом недопущения возможности прогрессирующего обрушения при выходе из строя одного или нескольких элементов настила в случае экстремальных природных или техногенных воздействий.
_______________________________
* В Российской Федерации применяют СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* "Мосты и трубы".
Приложение Б
(справочное)
(справочное)
Характеристики материалов
Б.1 Характеристики термореактивных смол
Таблица Б.1 - Требования к эпоксивинилэфирным смолам
Наименование показателя | Значение показателя | Метод испытания |
Для жидких смол | ||
Плотность, г/ | 1,00 - 1,20 | По ГОСТ 18329 |
Динамическая вязкость, | 0,35 - 0,45 | По сопроводительной документации |
Время гелеобразования | В соответствии с нормативным документом или технической документацией | |
Для отвержденных смол | ||
Предел прочности при растяжении, МПа, не менее | 80 | По ГОСТ 32656 |
Модуль упругости при растяжении, МПа, не менее | 3100 | |
Относительная деформация при растяжении, %, не менее | 5 | |
Изгибающее напряжение, МПа, не менее | 120 | По ГОСТ 4648 |
Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее | 3300 | |
Температура изгиба под нагрузкой, °С, не ниже | 100 | По ГОСТ 32657 |
Температура стеклования, °С, не ниже | 50 | По ГОСТ 32618.2 |
Б.2 Характеристики армирующих наполнителей
Таблица Б.2
Тип армирующего наполнителя | Наименование показателя | ||
Предел прочности при растяжении, МПа, не менее | Модуль упругости при растяжении, ГПа, не менее | Удлинение при разрыве, %, не более | |
Метод испытания | |||
По Б.2.1 | По Б.2.2 | По Б.2.3 | |
Высокопрочное углеродное волокно | 3500 | 220 | 2.0 |
Высокомодульное углеродное волокно | 2700 | 300 | 1,14 |
Сверхвысокомодульное углеродное волокно | 2100 | 540 | 0,4 |
Е-стекло | 2000 | 70 | 4,3 |
S-стекло | 3500 | 85 | 5,3 |
Б.2.1 Предел прочности при растяжении углеродных волокон определяют в соответствии с ГОСТ 32667.
Предел прочности при растяжении стеклянных волокон определяют в соответствии с ГОСТ 6943.5.
Б.2.2 Модуль упругости при растяжении волокон определяют в соответствии с ГОСТ 32667.