ГОСТ Р 59623-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Проектирование стальных элементов

7 Расчетные характеристики материалов и соединений

7.1 Нормативные и расчетные сопротивления проката из сталей, приведенных в таблице 2, следует принимать по таблице 5.

Расчетные сопротивления проката для различных видов напряженных состояний необходимо определять по формулам, приведенным в таблице 3. Значения коэффициентов надежности по материалу при вычислении расчетных сопротивлений следует принимать по таблице 4.

Для стальных элементов из проката (сталь в соответствии с таблицей 2) допускается применять сталь марок, не указанных в таблице 2, в том числе высокопрочных наноструктурированных, после проверки в опытных конструкциях в порядке, предусмотренном законодательством Российской Федерации в области технического регулирования и санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Расчетные характеристики в этом случае следует определять в соответствии с настоящим пунктом.

Таблица 2

Тип исполнения	Сталь несущих элементов сварных пролетных строений, применяемая в заводских и монтажных соединениях сварных швов и высокопрочных болтов стальных элементов мостовых сооружений, расположенных на автомобильных дорогах общего пользования <1>
	вид проката	марка стали	Нормативный документ		Толщина проката, мм
	вид проката	марка стали	обозначение	дополнительные требования	Толщина проката, мм
Обычное	Любой	16Д <2>	ГОСТ 6713	-	До 20 включ.
	Листовой	15ХСНД	ГОСТ Р 55374	-	8 - 14
		15ХСНД-2	ГОСТ Р 55374	-	16 - 50 <3>
		10ХСНД	ГОСТ Р 55374	-	8 - 15
		10ХСНД-2	ГОСТ Р 55374	-	16 - 50 <3>
		15ХСНДА-2	[4]	Изменение N 2	8 - 50 <3>
		15ХСНД	ГОСТ 6713-91	Примечание 3 к таблице 1; пункты 2.2.7, 2.2.9	8 - 14
		15ХСНД-2	ГОСТ 6713-91		16 - 50 <3>
		10ХСНД	ГОСТ 6713-91		8 - 14
		10ХСНД-2	ГОСТ 6713-91		8 - 40 <3>
		10ХСНДА-2	[4]	Изменение N 2	8 - 50 <3>
		345-14ХГНДЦ-2	ГОСТ Р 55374	-	8 - 50 <3>
		390-14ХГНДЦ-2	[4]	Изменение N 2	8 - 50 <3>
	Фасонный	15ХСНД	ГОСТ Р 55374	-	8 - 32
		10ХСНД	ГОСТ Р 55374	-	8 - 14
		345-14ХГНДЦ-2	ГОСТ Р 55374	-	8 - 20
		09Г2СД-2	ГОСТ Р 55374	-	4 - 20
		09Г2СД-12	ГОСТ 19281	-	8 - 20
Северное А	Листовой	15ХСНД-2	ГОСТ Р 55374	-	8 - 50 <3>
		10ХСНД-2	ГОСТ Р 55374	-	8 - 50 <3>
		15ХСНД-2	ГОСТ 6713-91	Примечание 3 к таблице 1; пункты 2.2.7, 2.2.9	8 - 50 <3>
		10ХСНД-2	ГОСТ 6713-91	Примечание 3 к таблице 1; пункты 2.2.7, 2.2.9	8 - 40 <3>
		15ХСНДА-3 <4>	[4]	Изменение N 2	8 - 50 <3>
		10ХСНДА-3 <4>	[4]	Изменение N 2	8 - 50 <3>
		345-14ХГНДЦ-3	ГОСТ Р 55374	-	8 - 50 <3>
		390-14ХГНДЦ-3	[4]	Изменение N 2	8 - 50 <3>
	Фасонный	15ХСНД-2 <5>	ГОСТ Р 55374-2012	Подраздел 5.5, таблица 6 с проверкой ударной вязкости для 2-й категории	8 - 32
		10ХСНД-2 <5>	ГОСТ Р 55374-2012		8 - 14
		09Г2СД-3 <5>	ГОСТ Р 55374-2012		4 - 20
		345-14ХГНДЦ-3 <5>	ГОСТ Р 55374	Химический состав по [4]. Подраздел 5.5, таблица 6 ГОСТ Р 55374 с проверкой ударной вязкости для 3-й категории	8 - 20
		09Г2СД-14	ГОСТ 19281	-	8 - 20
Северное Б	Листовой	10ХСНД-3	ГОСТ Р 55374-2012	С полистным контролем по пункту 6.4.1 <6>	8 - 50 <3>
	Фасонный	15ХСНД-3 <5>	ГОСТ Р 55374-2012	Подраздел 5.5, таблица 6 с проверкой ударной вязкости для 3-й категории	8 - 32
		10ХСНД-3 <5>	ГОСТ Р 55374-2012		8 - 14
		09Г2СД-15 <5>	ГОСТ 19281	-	8 - 14
<1> Стальные элементы мостовых сооружений согласно области применения (раздел 1). <2> Марка стали 16Д включена в данную таблицу для возможности выполнения расчетов, в том числе поверочных, для конструктивных элементов мостовых сооружений, подвергаемых реконструкции и капитальному ремонту. <3> Для сварных стыковых швов, выполняемых в вертикальном положении, толщину листового проката следует принимать в пределах 12 - 32 мм. При этом листовой прокат следует принимать не ниже 2-й категории. <4> Допускается применение проката марок 15ХСНДА и 10ХСНДА по [4] категории 3 в нормализованном состоянии для обычного и северного А исполнений, при этом нормативное значение ударной вязкости (KCU) такого проката при минус 60 °C (KCU^-60) должно быть не менее 120 Дж/см². <5> В конструкциях автодорожных и пешеходных мостов северного исполнения А и Б допускается применять прокатные двутавры, тавры и швеллеры без термообработки при условии выполнения дополнительных требований по ударной вязкости: для зоны А при температуре минус 60 °C и плюс 20 °C после механического старения, а для зоны Б - при температуре минус 70 °C и минус 20 °C. Допускается применять уголки по ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510, сортовой прокат (кроме полосового) и трубы без термообработки - прокат категории 1 по ГОСТ Р 55374 при условии выполнения дополнительных требований по ударной вязкости. <6> В конструкциях автодорожных и пешеходных мостов требование полистного испытания следует предъявлять при расчетной минимальной температуре наружного воздуха минус 60 °C и ниже.

Таблица 3

Напряженное состояние	Расчетные сопротивления проката
Растяжение, сжатие и изгиб:
по пределу текучести
по временному сопротивлению
Сдвиг (срез)
Смятие торцевой поверхности при наличии пригонки
Растяжение в направлении толщины проката t при его толщине t до 60 мм

Таблица 4

Обозначение нормативного документа (марка стали, и/или значение предела текучести, и/или вид проката)	Коэффициент надежности по материалу
ГОСТ 19281 (до 380 МПа)	1,05
ГОСТ 19281 (св. 380 МПа)	1,10
ГОСТ 6713 (16Д)	1,09
ГОСТ 6713 (15ХСНД)	1,165
ГОСТ ГОСТ Р 55374 (15ХСНД; 09Г2СД)
ГОСТ Р 55374 (345-14ХГНДЦ)
[4] (15ХСНДА)
ГОСТ 6713 (15ХСНД)	1,125
ГОСТ Р 55374 (10ХСНД)
[4] (390-14ХГНДЦ)
[4] (10ХСНДА)

Таблица 5

Класс прочности	Марка стали	Нормативный документ	Прокат	Толщина проката <1>, мм	Нормативное сопротивление <2>, МПа		Расчетное сопротивление <3>, МПа
Класс прочности	Марка стали	Нормативный документ	Прокат	Толщина проката <1>, мм	по пределу текучести R_yn	по временному сопротивлению R_un	по пределу текучести R_y	по временному сопротивлению
С345	15ХСНД	ГОСТ 6713	Листовой	8 - 32	345	490	295	415
С335	15ХСНД	ГОСТ 6713	Листовой	33 - 50	335	470	285	400
С345	15ХСНД	ГОСТ Р 55374	Листовой	8 - 50	345	490	295	415
С345	15ХСНД	ГОСТ Р 55374	Фасонный	8 - 32	345	490	295	415
С345	345-14ХГНДЦ	ГОСТ Р 55374	Листовой	8 - 50	345	490	295	415
С345	345-14ХГНДЦ	ГОСТ Р 55374	Фасонный	8 - 20	345	490	295	415
С345	15ХСНДА	[4]	Листовой	8 - 50	345	490	295	415
С325	09Г2СД	ГОСТ Р 55374	Фасонный	4 - 20	325	450	280	385
С345	09Г2СД	ГОСТ 19281	Фасонный	4 - 20	345	480	295	415
С390	09Г2СД	ГОСТ 19281	Фасонный	4 - 20	390	530	350	450
С390	10ХСНД	ГОСТ Р 55374	Листовой	8 - 50	390	530	350	470
С390	10ХСНД	ГОСТ Р 55374	Фасонный	8 - 15	390	530	350	470
С390	10ХСНД	ГОСТ 6713	Любой	8 - 15	390	530	350	470
С390	10ХСНД	ГОСТ 6713	Листовой	16 - 32	390	530	350	470
С390	10ХСНД	ГОСТ 6713	Листовой	33 - 40	390	510	350	450
С390	10ХСНДА	[4]	Листовой	8 - 50	390	530	350	470
С390	390-14ХГНДЦ	[4]	Листовой	8 - 50	390	530	350	470
<1> За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки. <2> За нормативные сопротивления приняты минимальные значения предела текучести и временного сопротивления, приведенные в ГОСТ 6713, ГОСТ 19281, ГОСТ Р 55374, [4]. <3> Здесь указаны расчетные сопротивления растяжению, сжатию и изгибу R_y и R_u. Остальные расчетные сопротивления определяются по формулам таблицы 3. Примечание - Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициент надежности по материалу, определяемый по таблице 4, и округлением до 5 МПа.

7.2 Расчетные сопротивления сварных соединений для различных видов соединений и напряженных состояний следует определять по формулам, приведенным в таблице 6.

Таблица 6

Тип сварного соединения	Напряженное состояние	Расчетные сопротивления
Стыковые	Растяжение, сжатие и изгиб:
	по пределу текучести	R_wy = R_y
	по временному сопротивлению	R_wu = R_u
	Сдвиг	R_ws = R_s
С угловыми швами	Срез (условный):
	по металлу шва
	по металлу границы сплавления	R_wz = 0,45·R_un
Примечания 1 Для швов, выполняемых ручной сваркой, значения R_wun следует принимать равными значениям временного сопротивления разрыву металла шва, указанным в ГОСТ 9467. 2 Для швов, выполняемых автоматической или полуавтоматической сваркой, значения R_wun следует принимать по СП 16.13330. 3 Значение коэффициента надежности по материалу шва следует принимать равным 1,25.

Расчетные сопротивления стыковых сварных соединений элементов из сталей с разными расчетными сопротивлениями следует принимать как для стыковых соединений из стали с меньшим значением расчетного сопротивления.

Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами следует принимать по СП 16.13330.

7.3 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений следует определять по формулам, приведенным в таблице 7.

Таблица 7

Напряженное состояние	Расчетные сопротивления одноболтовых соединений, МПа
	срезу и растяжению болтов классов прочности	смятию соединяемых элементов из стали с классом прочности до 440 МПа
	8.8; 10.9
Срез	R_bs = 0,4·R_bun	-
Растяжение	R_bt = 0,5·R_bun	-
Смятие:
а) болты класса точности A	-
б) болты классов точности B и C	-

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов следует принимать по таблице 8.

Таблица 8

Напряженное состояние	Расчетное сопротивление болтов, МПа, при классе прочности или марке стали
Напряженное состояние	обозначение	325-09Г2С-4; 325-09Г2С-6	40Х
Срез	R_bs	175	395
Растяжение	R_bt	195	495

Расчетные сопротивления смятию элементов, соединяемых болтами, следует определять по СП 16.13330.

7.4 Расчетное сопротивление высокопрочных болтов по ГОСТ Р 53664 растяжению R_bh следует определять по формуле

R_bh = 0,7·R_bun, (7.1)

где R_bun - наименьшее временное сопротивление высокопрочных болтов разрыву.

7.5 Значения коэффициента трения по контактным поверхностям элементов во фрикционных соединениях и соответствующих коэффициентов надежности следует принимать по таблице 9. Способ обработки контактных поверхностей должен быть указан в чертежах КМ.

Таблица 9

Способ подготовки контактных поверхностей во фрикционных соединениях	Коэффициент трения	Коэффициент надежности и числе болтов в полустыке
	Коэффициент трения	2 - 4	5 - 19	20 и более
1 Дробеструйный или пескоструйный двух поверхностей с шероховатостью Rz = 50 - 80 мкм без нанесения фрикционной грунтовки или с последующим нанесением цинконаполненной грунтовки на этилсиликатной основе на обе поверхности толщиной по 60 - 80 мкм	0,58	1,40	1,30	1,20
2 Дробеструйный или дробеметный двух поверхностей без нанесения фрикционной грунтовки или с последующим нанесением грунтовки на этилсиликатной основе на обе поверхности толщиной по 60 - 80 мкм с последующим их газопламенным нагревом (до температуры 250 °C - 300 °C) на кольцевых зонах вблизи отверстий площадью не менее площади шайбы (диаметр 60 мм)	0,60	1,40	1,30	1,20
3 Очистка стальными механизированными щетками двух поверхностей (без эффекта шлифовки)	0,35	2,50	1,80	1,40

7.6 Модуль упругости, модуль сдвига или коэффициент поперечной деформации (Пуассона) прокатной стали следует принимать по таблице 10.

Таблица 10

Полуфабрикаты	Модуль упругости первого рода E (Юнга), или модуль упругости второго рода G (сдвига), ГПа
1 Прокатная сталь	E = 206
	G = 78
Примечание - Модуль Юнга связан с модулем сдвига G соотношением , где - коэффициент поперечной деформации (Пуассона), равный 0,32.