Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами

Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами


Первые автодорожные и железнодорожные сталежелезобетонные пролетные строения с ездой понизу характеризовались обеспечением совместной работы железобетонной плиты и стальных продольных балок на местный изгиб в продольном направлении.
Довольно много автодорожных пролетных строений такого типа с главными фермами простой решетчатой системы и с проезжей частью по рис. 31, а было построено в первые послевоенные годы. Продольные балки применяли при этом обычно в виде прокатных двутавров; объединение их с железобетонной плитой давало сравнительно небольшую экономию стали.
Построено также несколько железнодорожных пролетных строений с железобетонным балластным корытом, включенным в совместную работу с продольными балками, в частности, в 1951—1952 гг. пролетные строения 88 м через Волго-Донской канал с главными фермами простой комбинированной системы в виде гибких арок с балками жесткости. На длине 88 м в продольных балках устроены 2 разрыва, а железобетонная плита имеет поперечные деформационные швы над каждой поперечной балкой (через 5,5 м). Облегчения сечений продольных балок в этой конструкции не получилось.
В НИИЖТе были предложены железнодорожные пролетные строения пролетами от 33 до 110 м простой решетчатой системы со сборным железобетонным балластным корытом из блоков двух типов, отделенных друг от друга поперечными деформационными швами. Блоки первого типа располагались на участках действия отрицательных моментов в продольных балках и включались в совместную работу с поперечными балками; блоки второго типа располагались на участках действия положительных моментов в продольных балках и включались в совместную работу с ними. Экономия стали в балочной клетке по сравнению с балочной клеткой под деревянные поперечины составила здесь около 15%.
В настоящее время в автодорожных сталежелезобетонных мостах с ездой понизу у нас применяют преимущественно решетчатые комбинированные системы пролетных строений. Эти системы удачно сочетают в больших пролетах положительные качества простых решетчатых и простых комбинированных систем, в частности, экономичные главные фермы, свободные от S-образного изгиба, и экономичную проезжую часть, обладающую оптимальной длиной панели. Сегментная решетчатая комбинированная система с железобетонной проезжей частью была разработана Г.Д. Поповым и Н.И. Поливановым в 1946 г. и с тех пор многократно применялась по проектам ПСК. Решетчатая комбинированная система с параллельными поясами для езды понизу предложена проф. К.Г. Протасовым применительно к стальным железнодорожным мостам в 1948 г. и также была многократно использована Киевским филиалом СДП для сталежелезобетонных автодорожных мостов.
В последние годы получили значительное применение две серии типовых проектов автодорожных сталежелезобетонных пролетных строений с ездой понизу — сегментной схемы Проектстальконструкции пролетами 83,2 и 104 м (индивидуальные — 124 м) и решетчатой комбинированной схемы с параллельными поясами Киевского филиала Союздорпроекта пролетами 83,2 и 126 м. Основные данные об этих пролетных строениях сведены в табл. 4. Кроме того, имелись типовые пролетные строения обеих схем для перекрытия пролета в свету 60 м. Схемы и конструкции пролетных строений 83,2 м обеих серий изображены на рис. 33 и 34.
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами

Сегментная схема главных ферм экономична прежде всего благодаря соответствию ее очертания огибающей эпюре внешних изгибающих моментов. Расчетные усилия в нижнем и верхнем поясах в ней практически постоянны по длине пролета, что дает возможность полного использования материала. Кроме того, в автодорожных мостах с тяжелой железобетонной проезжей частью все элементы решетки сегментной схемы работают только на растяжение, и сечения их не лимитируются условиями устойчивости и предельной гибкости.
Пролетные строения решетчатой комбинированной системы с параллельными поясами отличаются устройством обоих поясов в виде вертикальных двутавров, что позволяет иметь большие панели и редкую решетку главных ферм. Панель верхних связей вдвое короче панели главных ферм, что обеспечивает устойчивость сжатого пояса из плоскости ферм. Однако в жестком нижнем поясе при большой панели возникают значительные изгибающие моменты от местного изгиба.
Как видно из табл. 4, расход стали в системе с параллельными поясами оказывается в рассматриваемом случае на 16% больше, чем в сегментной системе. Тем не менее в целом обе системы экономичны. Объясняется это прежде всего сочетанием оптимальной схемы проезжей части, не имеющей продольных балок, с оптимальной схемой главных ферм.
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами

Система с параллельными поясами удобнее, чем сегментная, для навесной сборки и продольной надвижки при нескольких пролетах и отличается большей степенью стандартизации элементов. Обе системы допускают при наличии временных опор монтаж продольной надвижкой (с использованием жестких поясов вместо верхних накаточных путей), а также установку одних только жестких поясов с последующей сборкой всей остальной конструкции в пролете на этих поясах, как на подмостях. Жесткие нижние пояса при монтаже предварительно напрягают начальным выгибом их выпуклостью вверх, так как от внешней нагрузки положительные изгибающие моменты преобладают в них над отрицательными. В сегментной схеме узлы верхних поясов расположены с целью стандартизации элементов по окружности на равных расстояниях. В схеме с параллельными поясами монтаж верхнего пояса осложнен большой длиной панелей и расположением стыков вне узлов.
При монтаже одностенчатых жестких нижних поясов часто обнаруживалось, что их горизонтальная и крутильная жесткость недостаточна.
Специфику обеих конструкций составляют узлы сопряжения двухстенчатых элементов решетки с одностенчатыми элементами поясов, изображенные на рис. 33, б и 34, г. Устройство листовых шарниров в прикреплениях раскосов к нижнему поясу сегментной фермы не является, с нашей точки зрения, удачным решением.
Железобетонная плита в обеих конструкциях работает совместно с поперечными балками в поперечном направлении и как неразрезная балка — на местный изгиб в продольном направлении. В совместную работу с нижними поясами ферм в горизонтальной плоскости плита не включена, однако не принято мер и для четкого освобождения ее от такой работы. Действительные продольные растягивающие усилия в плите, по-видимому, незначительны в связи с податливостью прикреплений поперечных балок к главным фермам. Однако при армировании плиты и устройстве ее поперечных швов не учли, что даже небольшие растягивающие усилия от совместной работы с поясами могут вызвать недопустимое раскрытие трещин. Неопределенность совместной работы проезжей части с главными фермами в горизонтальной плоскости является одним из основных недостатков в обоих типах конструкций.
В последние годы применение пролетных строений с ездой понизу в автодорожных мостах резко сократилось, что делает малорациональной специальную оснастку для их изготовления на заводах стальных мостовых конструкций. Возможна унификация конструкций автодорожных пролетных строений для езды понизу с железно-дорожными и использование единой оснастки. Однако типовые железнодорожные пролетные строения применяются пока еще не решетчатой комбинированной, а простой решетчатой системы. Возврат же в автодорожных мостах к этой системе, имеющей главные фермы с гибкими нижними поясами и проезжую часть с продольными балками, потребует заметного увеличения расхода стали на каждое пролетное строение.
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами

За рубежом имеется опыт применения внешне безраспорных пролетных строений со сталежелезобетонной проезжей частью и стальными арочными фермами, в которых предварительное напряжение осуществляют натяжением затяжки. В мосту через р. Саар натяжением затяжки из обычной стали выгибали гибкую арку и продольные балки проезжей части, выполняющие функции балок жесткости (рис. 35). Выгиб этих балок перед объединением их с железобетонной плитой облегчил воспринятие ими положительных изгибающих моментов. Ослаблением натяжения затяжки после твердения железобетонной плиты обеспечили обжатие последней. В мосту в Дорстене натяжение затяжки из высокопрочных стальных канатов, открыто расположенных в плоскостях главных ферм (рис. 36), создало аналогичный выгодный выгиб жестких арок (продольные балки проезжей части получились низкими и гибкими в связи с крайне ограниченной строительной высотой). Плита была обжата как вдоль, так и поперек моста натяжением заложенной в нее дополнительной высокопрочной арматуры. В конструкциях рассмотренных мостов (рис. 35 и 36) продольные балки и плита проезжей части освобождены от совместной работы с главными фермами в горизонтальной плоскости. Проезжая часть жестко соединена с затяжкой в середине пролета и имеет подвижные опирания по его концам. Обе эти конструкции сложны и недостаточно эффективны. Для обжатия плиты следовало бы непосредственно использовать натяжение затяжки.
Конструкции без использования совместной работы железобетонной плиты со стальными главными фермами
Добавлено Serxio 27-01-2016, 17:21 Просмотров: 1 213
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent