Количественная оценка износа достаточно сложна, однако с небольшим допущением справедливо следующее допущение: износ линейно зависит от нормального давления и от суммарного значения взаимных перемещений S.
Рисунок 7
где P0 – начальное давление от сил P3 (в конце износа p=0);
∆n – износ, соответствующий полному исчезновению давления;
Pt - давление после износа на величину ∆t.
Рисунок 8
где Sn – суммарная величина взаимного смещения при полном исчезновении давления “P”;
St – суммарная величина взаимного смещения при износе ∆t и снижении давления до Pt. (St ≈ 320 м).
Величина износа ∆t может найдена из выражения
Здесь k- некоторый параметр, называемый коэффициент линейного износа.
Параметры, определяющие износ, находятся экспериментально-аналитически.
Коррозия приводит:
- уменьшению площади поперечного смещения и изменению других геометрических характеристик;
- к возрастанию концентрации напряжений.
Рисунок 9
Коррозия может развиваться только при определенных условиях. Три важнейших:
- влажность воздуха;
- температура;
- загрязненность атмосферы.
При W< 40% коррозия не развивается (воздух сухой).
При Т< 0˚С коррозия также не развивается.
В обычных условиях при плохой защите скорость коррозии орядка 0.1-0.2 мм/год. В загрязненной атмосфере скорость возрастает в несколько раз (до 0.8 мм/год и более).
Защита – окраска. Лучшая – свинцовый сурик.
Хорошими качествами обладают полимерные краски, но они требуют зачистки металла до блеска перед нанесением. Это удобно при изготовлении новых конструкций, но неудобно для старых, окрашенных ранее масляными красками.
Могут применяться стали, хорошо сопротивляющиеся коррозии.
Окраска может быть сделана лишь из эстетических соображений, но это в новых мостах.
За рубежом есть примеры, когда конструкция строится на определенный срок, а в сечения вводят запасы на коррозию. За время эксплуатации конструкция вообще не окрашивается.
Возникают под воздействием нарушений пропуска нагрузки на мосту. Могут быть повреждения военного времени. Особенно опасны в старых элементах.
Снижение влияния механических повреждений зависит от характера работы поврежденного элемента (работа на осевые усилия – элементы главных ферм или на изгиб – балка) и места расположения повреждения. Отдельные виды повреждений могут не оказывать серьезного влияния на несущую способность элемента. В других случаях требуется обязательная расчетная проверка сечения (или элемента в целом) с повреждением.
Более детально этот вид рассмотрен ранее (при рассмотрении вопросов грузоподъемности).
Усталость – процесс постепенного накопления микроповреждений при многократно–повторном нагружении, приводящий в отдельных случаях к возникновению макроповреждений (усталостных трещин) и разрушению.
Способность материала сопротивляться усталости называется выносливостью.
Усталость – избирательный процесс. В первую очередь усталость в зонах с концентрацией напряжений.
Выносливость металла характеризуется кривой усталости, связывающий максимальные напряжения в цикле переменных напряжений с количеством циклов, которые образец может выдержать до разрушения. Получаются экспериментально.
Рисунок 10
Рисунок 11
Усталостные трещины в главных фермах металлических пролетных строений отмечаются у преимущественно растянутых раскосов (т.е. ρ<0) у верхних поясов. Всегда проходят через заклепочные отверстия.
Рисунок 12
Всегда в прикреплении к верхнему узлу. В верхнем узле выше коэффициент линейного износа “k”, входящий в формулу износа заклепочного соединения
Это связано с тем, что продукты износа соединений в верхнем поясе удаляются лучше и полнее, чем в нижнем, где они играют роль смазки, снимают трение и уменьшают износ (более подробно рассмотрено в износе заклепочных соединений).
Много усталостных трещин в проезжей части, особенно при отсутствии горизонтальных листов.
Рисунок 13
Степень опасности усталостных повреждений зависит от особенностей конструкции и технологии изготовления.
В сварных конструкциях при зарождении усталостной трещины она поражает весь лист и переходит на все сечение.
Рисунок 14
В клепаных конструкциях усталостная трещина, возникнув в каком – либо элементе сечения (например, в вертикальном листе, поразив этот элемент, остановится, и на другие элементы не перейдет (уголки и горизонтальный лист затронуты не будут).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.