Барьерные ограждения по ГОСТ 26804-86

В действующих типовых проектах применены ограждения мостовой группы по ГОСТ 26804-86 - односторонние и двусторонние (рис. 4). Одностороннее ограждение состоит из стоек, прикрепляемых к закладным деталям четырьмя болтами, направляющей двухволновой балки толщиной 4 мм и амортизаторов консолей между стойкой и балкой толщиной 4 мм.

Рис. 4. Барьерные ограждения по ГОСТ 26804-86

Сечения всех элементов и их размеры установлены на основании стендовых испытаний узлов, деталей и фрагментов ограждения [6], а также натурных испытаний на полигоне НАМИ. При наезде автомобиля на ограждение гашение энергии происходит за счет пластических деформаций всех элементов барьерного ограждения (стоек, балок, амортизаторов) и натяжения балки направляющей части как нити. Причем в пределах допустимых энергий воздействия направляющая часть ограждения остается практически вертикальной и на одном уровне от земли (рис. 5).

Рис. 5. Последствия расчетного наезда автобуса «ЛИАЗ-677» на стандартное ограждение

Экспериментальные и теоретические исследования работоспособности барьерных ограждений с принятой схемой деформаций дали возможность установить зависимость между энергией воздействия и прогибом балки [6]. В частности, для стандартных ограждений с шагом стоек 1, 5¸ 3, 0 м (сечение стоек I № 12) эти зависимости представлены графически на рис. 6.

При этом следует иметь в виду два обстоятельства:

1) Образование пластического шарнира на расстоянии 16 см от места крепления стойки к фланцу из-за имеющихся у стойки ребер жесткости высотой 16 см уменьшает примерно на 15 см рабочую высоту стойки (h_раб = 60 см), то есть + расчетное перемещение верха стойки (у_ст) составляет 45 см, или 0, 75 от h_раб, при общем прогибе ограждения f= 75 см.

2) Если допустить опускание балки на 5 см, то есть до уровня h = 70 см, то предельный прогиб стойки может быть увеличен до 0, 85 - h_раб, то есть до 50 см (максимальное смещение балки составит 85 см).

Существующим стандартом [2] предусматривается установка стоек на цоколь высотой 15 см. При этом используются укороченные стойки высотой 60 см (h_раб = 45 см). Уменьшение рабочей высоты при сохранении сечения элементов конструкции приводит к уменьшению допустимого прогиба (y_ст = 0, 85·45 = 38 см), то есть к увеличению поперечной жесткости ограждения. С другой стороны, уменьшение прогиба снижает энергоемкость по сравнению- с той, которая могла бы быть при большем прогибе, в результате чего общая удерживающая способность ограждения с цоколем 15 см оказывается аналогичной удерживающей способности ограждения без цоколя, то есть со стойкой высотой 75см.

Рис. 6. Зависимость прогибов/от энергии наезда Е на стандартные ограждения с шагом стоек L = 3 м (1); 2 м (2); 1, 5 м (3)

Расчетные параметры стандартных ограждений приведены в табл. 3. Данные указанной таблицы, а также результаты сопоставления стендовых и натурных испытаний конструкций позволили разработать методику расчета ограждений с кинематикой стандартных конструкций, на основании которой рассчитаны все последующие конструкции.

Учитывая тот факт, что действующий ГОСТ [2] фактически допускает увеличение жесткости стойки до 25% (применение стойки высотой 60 см вместо 75 см без изменения сечения), эта возможность может быть использована и для стойки высотой 75 см. То есть можно увеличить жесткость стойки без уменьшения ее высоты путем увеличения на величину до 25% момента сопротивления стойки. Такому изменению соответствует применение стоек из двух швеллеров № 12 (или двутавра № 14) вместо двутавра № 12, что практикуется в течение продолжительного времени, не противореча требованиям ГОСТ 26804-86.

Таблица 3