Automatic Welding, 2015, №01



2015 №01 (05)

2015 №01 (07)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 1, 2015, с. 40-47
 

Применение приварных шпилек для крепления полотна железнодорожных мостов

В.В. Кныш¹, С.А. Соловей¹, А.А. Гришанов¹, Г.О. Линник², М.Г. Мальгин³

¹ИЭС им. Е.О.Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Укрзалізниця. 03680, г. Киев-150, ул. Тверская, 5. E-mail: cpi@lotus.uz.gov.ua
³MIDAS Information Technology Co., г. Сеул, Корея. E-mail: malgin@midasit.com
 
Авторы
Предложена новая конструкция крепления плит безбалластного мостового полотна к тавровым балкам железнодорожных мостов, которая предусматривает замену резьбовых шпилек на приварные. Дугоконтактная сварка позволяет размещать шпильки непосредственно над вертикальной стенкой тавровой балки, что не приводит к угловой деформации верхнего пояса балки, характерной при использовании резьбовых шпилек. Целью настоящей работы являлась оценка возможности применения приварных шпилек для крепления плит безбалластного мостового полотна при строительстве и ремонте железнодорожных мостов. Для этого на модельных образцах были проведены испытания на усталость сварных соединений шпильки с верхним поясом тавровой балки из наиболее применяемых сталей Ст3сп и 09Г2С при различных размахах нагружения, которые реализуются в предварительно затянутой шпильке усилием 6 тс, во время прохождения подвижного состава. Установлено, что циклическая долговечность таких соединений превышает 5·10⁶ циклов перемен напряжений при размахах нагружения ΔP ≤ 3 тс. Численным моделированием показано, что при применении в качестве прокладочного слоя между плитой безбалластного мостового полотна и тавровой балкой дубовой доски и резиновой полосы циклическая долговечность приварной шпильки не менее 5·10⁶ циклов перемен напряжений, поскольку размах нагружения превышает ΔP = 3 тс. Однако использование в качестве прокладочного слоя быстротвердеющих безусадочных смесей (монолитного бетона) позволяет снизить размах нагружения до ?P = 1 тс, что гарантированно обеспечивает долговечность приварной шпильки не менее 5·10⁶ циклов перемен напряжений. Библиогр.13, табл. 2, рис. 16.
 
Ключевые слова: сварное соединение, приварная шпилька, плита безбалластного мостового полотна, сопротивление усталости, испытания на усталость
 
Поступила в редакцию 20.11.2014
Подписано в печать 24.12.2014
 
1. Линник Г.О., Закора О.Л., Марочка В.В. Експериментальні дослідження несучої здатності поздовжніх балок залежно від типу мостового полотна // Теорія і практика будівництва. – Львів: НУЛП, 2010. – С. 193–195.
2. Линник Г.О. Дослідження місцевих деформацій бетонного прокладного шару при використанні мостового полотна на плитах БМП // Там само. – С. 293–296.
3. Методические указания по устройству прокладного слоя безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах на металлических пролетных строениях железнодорожных мостов для различных условий эксплуатации. – С.-Пб.: НИИМ, 2009. – 36 с.
4. P 773/11. Полимеркомпозиционный подстилающий слой под плитами безбалластного мостового полотна. Организация сотрудничества железных дорог. – М., 2004. – 15 с.
5. Указания по осмотру и усилению эксплуатируемых сварных пролетных строений. – М.: НИИ мостов ЛИИЖТа, 1990. – 28 с.
6. РД 50-694–90. Методические указания. Надежность в технике. Вероятностный метод расчета на усталость сварных конструкций. – М., 1991. – 83 с.
7. ДБН В.2.3-26:2010. Мости і труби. Сталеві конструкції. Правила проектування. – К.: Мінрегіонбуд України, 2011. – 195 с.
8. ДСТУ-Н Б EN 1993-1-9:2012. Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій. Ч. 1–9: Витривалість (EN 1993-1-9:2005, IDT). – К.: Мінрегіонбуд України, 2012. – 77 с.
9. Hobbacher A. Recommendations for fatigue design of welded joints and components. – S.l., 2008. – 144 p. – (Intern. Inst. of Welding; Doc. IIW-1823–07 ex XIII-2151r4-07/XV-1254r4–07).
10. Труфяков В.И. Усталость сварных соединений. – Киев: Наук. думка, 1973. – 216 с.
11. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под ред. В.И. Труфякова: В 2-х т. – Киев: Наук. думка, 1990. – 256 с.
12. ЦП-0137. Інструкція з укладання та експлуатації безбаластного мостового полотна (БМП) на залізобетонних плитах. – К.: ТОВ «Швидкий рух», 2006. – 100 с.
13. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов / Отв. ред. Г.С. Писаренко. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Наук. думка, 1988. – 736 с.