ОДМ 218.2.070-2016
Методические рекомендации по конструкции, монтажу и содержанию сейсмозащитных устройств мостовых сооружений на автомобильных дорогах

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

роснвтопор

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУКЦИИ. МОНТАЖУ И СОДЕРЖА! 1ИЮ СЕЙСМОЗАЩИТ! 1ЫХ УСТРОЙСТВ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО (РОСАВТОДОР)

МОСКВА 2016

ОДМ 218.2.070-2016

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ООО «ГЕО-ПРОЕКТ»

2.    ВНЕСЕН Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации.

3.    ИЗДАН

4    ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ОДМ 218 2.070-2016

7.2 Скользящие маятниковые изоляторы.

7.2.1 Скользящим маятниковый изолятор (СМИ) или скользящий маятниковый изолятор с двойной поверхностью скольжения (СМИ-Д) представляют собой устройство, состоящий из нижней шипы, на верхней вогнутой сферической поверхности которой имеется камера, в которую установлен, либо материал скольжения в виде пластины (в типе СМИ), либо полированный лист из нержавеющей стали (в типе СМИ-Д), на которую опирается сферический сегмент либо с полированной хромированной поверхностью (в типе СМИ), либо с расположенным в камере материалом скольжения (в типе СМИ-Д) Верхняя часть сферического сегмента имеет выпуклую сферическую поверхность с закрепленным в камере материалом скольжения, на который опирается верхняя плита скольжения, на внутренней сферической (или цилиндрической) поверхности которой, имеется камера, в которую установлен полированный лист из нержавеющей стали.

Г 1    I—I

1 - верхняя плита со сферической поверхностью скольжения: 2 - нижняя плита: 3 - скользящий сферический сегмент Рис. 2 принципиальная схема СМИ

11

ОДМ 21X 2.070-2016

1 - верхняя плита со сферической поверхностью скольжения: 2 - нижняя плита со сферической поверхностью скольжения. 3 - скольтящнй сегмент Рис. 3 принципиальная схема СМИ-Д

Пластины антифрикционного материала для сферической поверхности скольжения должны быть круглыми и могут делиться на диск и кольцо При этом диск должен быть не менее 1000 мм в диаметре, а ширина кольца должна быть не менее 50 мм Кольца могут разделяться на равные сегменты Расстояние между кольцами антифрикционного материала не должно превышать 10 мм (рис. 4)

,10 d г 1000

Рисунок V. Разделение листа антифрикционной пластины (/химеры в мм)

12

ОДМ 218.2.070-2016

Рис. 6 принципиальная схема гидраалического устройства 8 Материалы для изготовления сейсмозашнтных устройств.

8.1 Материалы для изготовления РОЧСС.

8 1.1 Резиновый массив изготавливается из резиновой смеси на основе натурального или хлоропренового каучуков Характеристики резиновой смеси приведены в таблице I.

Таблица 1 - Физические и механические свойства резиновой смеси

№ пп Характеристики Требования 1 Модуль сдвига (МПа) 0,7 0,9 1,15 2 Прочность на разрыв (МПа) >16 >16 >16 3 Минимальное растяжение при разрыве (%) 450 425 300

8.1.2    Внутренние и внешние армирующие металлические листы, нижняя анкерная плита, верхняя анкерная плита, боковая упорная пластина, опорная плита РОЧСС должны быть изготовлены из стали класса С235 по ГОСТ 27772-88 или минимально эквивалентной ей по пределу текучести.

8.1.3 Защита от коррозии внешних стальных поверхностей производится грунтовками и лакокрасочными материалами с соблюдением требований СП 28.13330.2012

8 2 Материалы для изготовления СМИ, СМИ-Д.

Таблица 2 - Материалы для изготовления СМИ, СМИ-Д

№ пп Наименование детали Материал Обозначение нормативного документа 1 Стальные элементы: -    верхняя подвижная плита -    полусфера -    нижняя плита Сталь класса С355 и выше ГОСТ 27772-88 2 Антифрикционные пластины Высокопрочный антифрикционный материал ЕТА 06/0131 3 Смазочный материал для антифрикционных пластин Таблица 5 настоящего ОДМ 4 Покрытие поверхности скольжения полусферы Твердый хром минимальной толщины 100 мкм СП 28 13330 2012 5 Защита от коррозии внешних поверхностей Г рунтовка, лакокрасочные материалы СП 28 13330 2012 6 Нижняя анкерная плита, верхняя анкерная плита, прокладка Сталь 15ХСНД-2 ГОСТ 19903-74 ГОСТ 6713-91

ОДМ 218.2 070-2016

8.3 Материалы для изготовления ГУ.

Таблица 3 - Материалы для изготовления гидравлических устройств.

№ н и Наименование детали Материал Обозначение нормативною документа 1 Стальные элементы Строительные и машиностроительные стали ТУ завода-изготовителя 3 Рабочая жидкость Нетоксичная, негорючая, химически инертная жидкость ТУ завода-изготовителя 4 Покрытие поверхности штока Слой никеля толщиной > ЗОмкм Слой твердого хрома толщиной > 20м км Допускаемая шероховатость поверхности штока Rz< 1,3мкм СП 28 13330 2012 5 Защита от коррозии внешних поверхностей Фосфат цинка Эпоксидное покрытие Полиуретановое покрытие СП 28 13330.2012 6 Анкерные плиты, элементы шарниров Строительные и машиностроительные стали ТУ завода-изготовителя

9 Расчетные характеристики сейсмозащнтных устройств.

9.1 Расчетные характеристики РОЧСС.

Для расчета сооружения и опорной части на воздействие реактивных усилий модуль сдвига эластомера (резины), используемого для изготовления опорных частей, при температуре окружающей среды от +40° до +2°С в зависимости от типа жесткости резины принимается равным:

-    тип I (мягкая): G = 0,7 ± 0,1 Н/мм²;

-    тип II (средней жесткости): G = 0,9 ± 0,15 Н/мм²;

-    тип III (жесткая): G = 1,15 ± 0,2 Н/мм²

При отрицательных температурах модуль сдвига принимается с повышающим коэффициентом 3 (G = 3G«).

Сила сопротивления свинцового сердечника сдвигу Cs, Н, определяется по формуле

(1):

Cs = Ори х Ас,    (1)

где:

о_рв - коэффициент сопротивления свинца сдвигу, принимается равным 10,5 Н/мм².

Ас - площадь свинцового сердечника, мм²

ОДМ 218.2 070-2016

Содержание

1    Область применения..............................................................................................................4

2    Нормативные ссылки.............................................................................................................4

3    Обозначения и сокращения...................................................................................................4

4    Общие положения..................................................................................................................5

5    Классификация сейсмозащитных устройств........................................................................5

6    Расположение и область применения сеисмозащитных устройств.....................................6

7    Конструкция сеисмозащитных устройств...........................................................................10

8    Материалы для изготовления сейсмозащитных устройств...............................................14

9    Расчетные характеристики сейсмозащитных устройств....................................................15

10    Входной контроль, хранение, монтаж и содержание сейсмозащитных устройств.........18

Библиография.........................................................................................................................20

III

ОДМ 218 2 070-2016

1    Область применения.

Настоящий ОДМ распространяется на сейсмозащитиые устройства, предназначенные для применения в мостовых сооружениях федеральных автомобильных дорог общего пользования в районах с сейсмичностью более 6 баллов

Настоящий ОДМ устанавливает требования к конструкции, материалам, монтажу и содержанию сейсмозащитных устройств, перечисленных в п.п. 5.1.3, 5.2, 5.3.2. Проектирование устройств, указанных в п.п. 5.1.1, 5.1.2, 5.3.1 осуществляется индивидуально в рамках научного сопровождения проекта.

2    Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

2.1    Федеральный закон № 384-ФЗ. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений Редакция от 02.07.2013 г

2.2 ГОСТ 19903-74. Прокат листовой горячекатаный Сортамент Введен 01.01.1976 г.

2.3    ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций Общие технические условия. Введен 01.01.1989 г.

2.4    ГОСТ 6713-91. Прокат низколегированный листовой для мостостроения. Технические условия. Введен 01.07.1992 г.

2.5    СП 14.13330.2014. Свод правил. Строительство в сейсмических районах. Введен 01.06.2014 г.

2.6    СП 28.13330.2012. Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85. Введен 01.01.2013 г.

2.7 СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* Введен 20.05.2011 г.

3    Обозначения, термины и сокращения

В настоящем ОДМ применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    Сейсмический изолятор (СИ) - опорная часть, обеспечивающая динамическую изоляцию пролетного строения от опор мостового сооружения.

3.2    Резинометаллнческне опорные части со свинцовым сердечником (РОЧСС) -сейсмический изолятор, работа которого осуществляется за счет упругой деформации резины и пластической деформации свинца.

3.3    Скользящий маятниковый изолятор (СМИ) или скользящий маятниковый

4

ОДМ 218.2 070-2016

изолятор с двойной поверхностью скольжения (СМИ-Д) - сейсмический изолятор, работа которого осуществляется за счет скольжения сферического сегмента относительно малого размера по вогнутой сферической поверхности относительно большого размера

3.4    Демпфирующее устройство (ДУ) - сейсмозащнтное устройство, обеспечивающее рассеивание энергии сейсмического воздействия, высвобождаемой при перемещении сейсмически изолированной конструкции пролетного строения относительно опор моста и угасание сейсмических колебаний за счет поглощения кинетической энергии.

3.5    Устройство временного закрепления (УВС) - сейсмозащнтное устройство, обеспечивающее жесткую связь пролетного строения с опорой или другим пролетным строением при возникновении сейсмического воздействия.

3.6    Гидравлические устройства (ГУ) - демпфирующие устройства и устройства временного закрепления, использующие в качестве рабочего тела жидкость заданной вязкозти.

4 Общие положения

4.1    Настоящий ОДМ рекомендуется применять при проектировании, строительстве и содержании автодорожных и городских мостовых сооружений с применением сейсмозащитных устройств.

4    2 При проектировании сейсмозащитных устройств необходимо выполнять следующие основные требования:

4.2.1    Изолирующие устройства при работе в отсутствии сейсмического воздействия должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к опорным частям мостов в соответствии с ОДМ 218.3.066-2016 «Методические рекомендации по конструкции, монтажу и содержанию сферических опорных частей скольжения мостовых сооружений на автомобильных дорогах» и ОДМ 218.2.002-2008 «Рекомендации по проектированию и установке полимерных опорных частей мостов».

4.2.2    Все устройства и узлы крепления к конструкциям должны быть доступны для инспекций и обслуживания

4.2.3    Необходимо предусматривать возможность замены сейсмозащитных устройств на мостовом сооружении.

5    Классификация сейсмозащитных устройств

Сейсмозащптные устройства по характеру воздействия на элементы мостового сооружения подразделяются на следующие группы:

5

ОДМ 218 2 070-2016

5.1    Устройства жесткого соединения. Устройства данного типа используются для ограничения взаимных перемещений объединяемых конструкций в одном или нескольких направлениях.

5.1.1    Устройства постоянного соединения Обеспечивают вертикальные перемещения и повороты вокруг вертикальной оси Запрещают взаимные перемещения конструкция вдоль одной или двух горизонтальных осей, обеспечивая полную передачу усилия.

5.1.2    Жесткие предохранители. Запрещают взаимные перемещения конструкция вдоль одной или двух горизонтальных осей в пределах заранее установленного значения усилия, при превышении которого происходит разрушение предохранителей и обеспечивается возможность взаимных перемещений конструкций.

5.1.3    Устройства временного соединения (УВС). Запрещают взаимные перемещения конструкций и обеспечивают передач) усилий вдоль одной горизонтальной оси при превышении заранее установленного значения скорости перемещений: в диапазоне скоростей до указанного предельного значения реактивных усилий в УВС нс возникает и взаимные перемещения конструкций не запрещаются.

5.2 Сейсмические изоляторы.

Устройства данной группы выполняют в мостовых сооружениях функцию динамической изоляции пролетного строения от опор с целью снижения горизонтальных реактивных усилий на опоры при сейсмическом воздействии. Изолирующие устройства могут сочетать в себе функцию изоляции и демпфирования

По конструкции изолирующие устройства подразделяются на

5.2.1    Резинометаллические изоляторы со свинцовым сердечником (РОЧСС).

5.2.2    Скользящие маятниковые изоляторы (СМИ).

5.3 Демпфирующие устройства (ДУ) по типу рабочего материала делятся на

5.3.1    Стальные гистерезисные демпферы

5.3.2    Вязкие гидравлические демпферы

6 Расположение и область применения сенсмозя1Ц11тнмх устройств.

6.1    Устройства временного соединения (УВС).

УВС располагаются в горизонтальной плоскости вдоль и/или поперек оси мостового сооружения При этом один конец устройства крепится к опоре, другой - к пролетному строению. Схема расположения УВС в плане определяется проектной документацией

6.1.1    Область применения.

ОДМ 218 2 070-2016

6 1.11 По геологическим и геофизическим условиям:

-    обычные условия строительства;

-    строительство в сейсмоопасных районах;

-    строительство на просадочных грунтах.

6.1.1.2    По природно-климатическим условиям:

на стадии эксплуатации:

-    допускаемая расчетная зимняя температура наружного воздуха минус 50°С (по температуре самой холодной пятидневки по СП 131.13330.2012 обеспеченность 0,98);

-    допускаемая зона влажности (по СНиП П-3-79*) - сухая, нормальная, влажная.

на стадии строительства объектов:

-    допускаемая расчетная зимняя температура наружного воздуха при строительстве объектов - минус 25°С.

6.1.1.3    По силовым воздействиям и допускаемым перемещениям

Диапазон допускаемых нагрузок на УВС и расчетное перемещение не регламентируется, и определятся проектной организацией, ответственной за проектирование конкретного сооружения Требуемые перемещения и допускаемые нагрузки должны быть учтены при конструировании и изготовлении.

6.1.1.4    По условиям эксплуатации

УВС применяются на объектах с любой интенсивностью движения и с нагрузками на них, не превышающими расчетные. Они могут быть применены в железобетонных, сталежелезобетонных и стальных мостовых сооружениях, зданиях и других сооружениях, имеющих любые применяемые пролеты и raoapirrbi, при прямых и косых пересечениях.

6.2 Сейсмические изоляторы.

6.2.1    Сейсмические изоляторы мостовых сооружений являются опорными частями и в условиях обычной эксплуатации мостового сооружения, при отсутствии сейсмического воздействия, работают как всесторонне-подвижные опорные части с заданной конструктивной жесткостью.

6.2.2    Сейсмические изоляторы устанавливаются горизонтально на подферменнике опоры. Под каждой главной балкой пролетного строения на одной опоре допускается располагать не более одного устройства.

6.2.3    Не допускается расположение на одном пролетном строении резинометаллических изоляторов со свинцовым сердечником и скользящих маятниковых изоляторов.

6.2.4    Область применения РОЧСС.

ОДМ 218.2 070-2016

6.2.4.1    По геологическим и геофизическим условиям:

-    обычные условия строительства;

-    строительство в сейсмоопасных районах;

-    строительство на просадочных грунтах.

6.2.4    2 По природно-климатическим условиям: на стадии эксплуатации:

-    допускаемая расчетная температура наружного воздуха от плюс 50°С до минус 40°С (по температуре самой холодной пятидневки по СП 131.13330.2012 обеспеченность 0,98). Допускается кратковременная эксплуатация при повышенных температурах до плюс 70°С.

-    допускаемая зона влажности (по СНиП П-3-79*) - сухая, нормальная, влажная; на стадии строительства сооружения:

-    допускаемая расчетная зимняя температура наружного воздуха при строительстве сооружение - минус 25°С.

6.2.4.3 Опорные части РОЧСС могут применяться для железнодорожных, автодорожных мостов.

6.2.4    4 По условиям эксплуатации

РОЧСС применяются на сооружениях с любой интенсивностью движения и с нагрузками на них, не превышающими расчетные Они могут быть применены в железобетонных, сталежелезобетонных и стальных мостовых сооружениях.

6.2.5    Область применения СМИ.

6.2.5.1    По геологическим и геофизическим условиям:

-    обычные условия строительства;

-    строительство в сейсмоопасных районах,

-    строительство на просадочных грунтах.

6.2.5.2    По природно-климатическим условиям на стадии эксплуатации:

-    допускаемая расчетная зимняя температура наружного воздуха минус 50°С (по температуре самой холодной пятидневки по СП 131.13330.2012 обеспеченность 0,98);

-    допускаемая зона влажности (по СНиП П-3-79*) - сухая, нормальная, влажная, на стадии строительства объектов:

-    допускаемая расчетная зимняя температура наружного воздуха при строительстве объектов - минус 25°С.

6.2.5.3    По условиям эксплуатации

ОДМ 218 2 070-2016

Маятниковые изоляторы применяются на объектах с любой интенсивностью движения и с нагрузками на них, не превышающими допустимые. Они могут быть применены в железобетонных, сталежелезобетонных и стальных мостовых сооружениях, имеющих любые применяемые пролеты и raoapirrbi, при прямых и косых пересечениях

6.3 Демпфирующие устройства

ДУ располагаются в горизонтальной плоскости вдоль и/или поперек оси мостового сооружения При этом один конец устройства крепится к опоре, другой - к пролетному строению. Схема расположения ДУ в плане определяется проектной документацией

6.3.1    Область применения

6.3.1.1    По геологическим и геофизическим условиям:

-    обычные условия строительства;

-    строительство в ссйсмоопасных районах;

-    строительство на просадочных грунтах

6.3.1.2    По природно-климатическим условиям:

на стадии эксплуатации:

-    допускаемая расчетная зимняя температура наружного воздуха минус 50°С (по температуре самой холодной пятидневки по СП 131.13330.2012 обеспеченность 0,98);

-    допускаемая зона влажности (по СНнП П-3-79*) - сухая, нормальная, влажная.

на стадии стро»гтельства объектов:

-    допускаемая расчетная зимняя температура наружного воздуха при строительстве объектов - минус 25°С.

6.3.1.3    По силовым воздействиям и допускаемым перемещениям

Диапазон допускаемых нагрузок на ДУ и расчетное перемещение не регламентируется, и определятся проектной организацией, ответственной за проектирование конкретного сооружения Требуемые перемещения и допускаемые нагрузки должны быть учтены при конструировании и изготовлении

6.3.1.4    По условиям эксплуатации

ДУ применяются на объектах с любой интенсивностью движения и с нагрузками на них. не превышающими расчетные. Они могут быть применены в железобетонных, сталсжслсзобстонных и стальных мостовых соор\жсинях. зданиях и других сооружениях, имеющих любые применяемые пролеты и габариты, при прямых и косых пересечениях.

7 Конструкция ссйсмозашнтных устройств

7 1 Резинометаллические изоляторы со свинцовым сердечником.

В зависимости от особенностей проектных решений опорные части РОЧСС могут

9

ОДМ 218 2.070-2016

быть: в плане - круглыми, квадратными или прямоугольными, всесторонне-подвижными или линейно-подвижными

Опорная часть РОЧСС состоит из резинового массива, армированного внутренними и стальными пластинами и внешними стальными пластинами, к которым крепятся стальные опорные плиты. В центре резинометаллического массива расположен свинцовый сердечник. Принципиальная схема РОЧСС показана на рис. I

I - массив ровны. 2 - внутренние армирмошие стальные пластины; 3 - внешние армир\юшнс стальные пластины; 4 - свинцовый сердечник; 5 - опорные плиты

Рис. I принципиальная схема РОЧ('С

7.1.1 Внутренние армирующие металлические листы опорной части должны быть изготовлены из стали, соответствующей п.9.1.2 настоящего ОДМ. Минимальная толщина пластин должна быть 2 мм

Внешние металлические листы опорной части, служат для анкеровки и должны быть изготовлены из стали, соответствующей п.9.1.2 настоящего ОДМ.

Для опорных частей РОЧСС с толщиной внутренних пластин 8 мм или менее, минимальная толщина внешних пластин должна быть 15 мм.

Если толщина внутренних пластин более 8 мм, то минимальная толщина внешних пластин должна быть 18 мм

В том случае, если опорная часть РОЧСС имеет один свинцовый стержень, то он устанавливается по оси опорной части. В том случае, если свинцовых стержней несколько, то их расположение определяется расчетом Диаметр свинцового стержня должен определяется расчетом