К поточной технологической линии примыкала площадка для контроль­ной сборки плоских ферм. Во время контрольной сборки устанавливали и приваривали опорные части треугольников. Продолжительность конт­рольной сборки фермы - 5 дней.

На этой же площадке бетонировали блоки концевой панели фермы с зуб­чатым стыком в торец к выставленному в проектное положение треуголь­нику предпоследней панели (Т-4). До бетонирования Т-4 в опалубку закла­дывали специальные монтажные фиксаторы, которые соединяли планками на болтах с фиксаторами концевой панели. При подъеме блока после набора бетоном 100%-ной прочности их разъединяли с помощью домкрата. Параллельно технологической линии в зоне действия козлового крана был проложен подъездной железнодорожный путь и автодорога, исполь­зуемые для отгрузки готовой продукции.

Негабаритные элементы пролетных строений моста через р. Северный Донец на строительную площадку перевозили автотранспортом.

Перевозку элементов на строительную площадку моста через р. Дон в основном осуществляли на плавсредствах по рекам Воронеж и Дон. Пе­ревозка на плавсредствах оказалась более удобной п экономичной.

Сооружение нижней монолитной части опор

При сооружении нижней монолитной части опор оставляли нишу разме­ром (380 X 260X150 см. В консолях ниши устраивали каналы для пропуска пучков высокопрочной арматуры. Пучки заанкеровали снизу, опираясь на металлический лист толщиной 20 мм, заделанный в бетон консоли.

Для образования каналов до бетонирования устанавливали стальные трубы диаметром 76 мм. По мере укладки бетона трубы прокручивали и по окончании твердения бетона их извлекали. Монтаж сборной части опор начинался с установки на раствор первого блока с тщательной выверкой его осей и отметок.

Последующие блоки устанавливали па сухих стыках, необходимую точ­ность монтажа обеспечивали четырьмя фиксаторами, заделанными по углам блоков. При установке блоков их стропили за специально предусмот­ ренные четыре строповочные петли.

Полублоки опор объединяли на мокром стыке после их установки в проектное положение на опоре. Установленные блоки в опоре обжимали натяжением вертикальных пучков из высокопрочной проволоки в два этапа.
Всего на каждой опоре натягивали 100 пучков па усилие 50-56 т каждый:

• на первом этапе - 52 пучка,
• на втором - 48.

Пучки натягивали одновременно по 4 штуки симметрично относительно оси опоры домкратами двойного действия ДП-60/315 от одной насосной станции. Первая партия пучков анкерилась на пятовом блоке Б-4 и в нише монолитной опоры, вторая - на блоке опорного пояса Б-5 и на верхнем блоке Б-6.

По внутреннему периметру опор устанавливали арматурные сетки омоноличивания, которые являлись также ограждением патягиваемых пучков. После натяжения второй очереди пучков бетонировали нишу монолитной части опоры, нагнетали раствор в каналы блоков и бетонировали пучки слоем толщиной 20 см ио периметру опоры. Внутреннюю полость опор заполняли бетонными блоками весом до 3 т.

Стыки между блоками герметизированы эпоксидным клеем. Для этого по периметру шва опоры пробуривали отверстия с шагом 30 см на глубину 60 мм, в отверстия вставляли штуцеры диаметром 10 мм для нагнетания клея, и швы обмазывали цементным раствором. По концам штуцеры имели резьбу для соединения со шлангом инъектора. Клей нагнетали до выхода его из соседних трубок, после отвердения клея через 3-4 ч штуцеры уда­ляли, места их установки штукатурились цементным раствором: на 10 м шва при этом расходовали около 1,5 кг эпоксидной смолы.
Ригель собирали из отдельных элементов уравновешенным навесным спо­собом.

Монтаж элементов железобетонной фермы

Уравновешенный навесной монтаж фермы вели козловым краном К-451 или крапом ДК-45 на плавучей опоре.

Уравновешенный навесной монтаж фермы козловым краном

Элементы пролетных строений - треугольники, рамки, связи - собирали, используя инвентарные монтажные люльки и инвентарные приспособле­ния. По мере монтажа панелей элементы омоноличивали. После достиже­ния бетоном омоноличивания 100% -ной проектной прочности натягивали пучки рабочей арматуры домкратами двойного действия. Короткие пучки фермы натягивали с одной стороны, длинные пучки - с обеих сторон. Монтажные приспособления после сборки одной панели переносили на следующую.
Наиболее ответственным этапом монтажа являлась установка элементов первой панели, так как от точности ее монтажа зависело проектное поло­жение «птички» в целом.

Первые четыре панели ригеля собирали в такой последовательности:

• устанавливали треугольники на опорные части (4 шт.) и приводили их в проектное положение; устанавливали поперечные связи и сваривали вы­пуски арматуры;
• укладывали рамки верхнего пояса (2 шт.);
• омоноличи­вали стыки между рамкой и головками треугольников и стыки с попереч­ными связями;
• заводили и натягивали пучки панели (в каждой панели 6-8 пучков).

До монтажа треугольников первой панели обстраивали каждую опору ниже уровня опирания ферм: на опорах моста через р. Дон укладывали металлические балки с деревянным настилом, на опорах моста через р. Се­верный Донец по всей их ширине подвешивали люльки.

С этих подмостей устанавливали треугольники Т-1 на опорные части, регулировали опорные части, омоноличивали нижние узлы ферм. С земли на обстройку устанавливали лестницы. Треугольники Т-1 на земле в вер­тикальном положении обустраивали монтажными люльками, тягами, за­ крепленными к его головке с помощью переходных серег и шарниров.
По центру тяжести к треугольнику крепили стропы специальной конструкции. Треугольник приподнимали крапом п еще раз выверяли его положение вместе с обустройствами, затем подавали на монтаж.

Треугольник Т-1 устанавливали в нижнем узле на два конусообразных штыря опорной части и фиксировали в проектном положении. Инвентар­ная тяга с помощью переходной серьги и шарниров крепилась к опоре, после чего вес треугольника передавался на опору. Зазор в опорной части между нижней закладной плитой и нижним балансиром заполняли цемент­ным раствором с установкой металлической сетки.

Монтаж фермы вели уравновешенно - симметрично по отношению к оси опоры. Положение установленных треугольников в плане выверяли при монтаже, исправление его выполняли с помощью полиспастов и рычажных ручных лебедок грузоподъемностью 3 т, установленных на смонтированной части. Между треугольниками устанавливали связи, которые крепили к ферме с помощью закладных деталей, после чего сваривали арматуру в стыках. При установке рамок, образующих верхний пояс фермы как в первой, так и в последующих панелях, особо тщательно совмещали их каналы с каналами в головах треугольников. Стыки между рамой и головой треугольника омоноличивали бетоном марки 500. Каналы в местах омоноличивания образовывали извлекаемыми каналообразователями.

Рабочие пучки из высокопрочной проволоки заводили в каналы верхне­го пояса с иомощыо челнока и электролебедки грузоподъемностью 0,5 г. К натяжению пучков приступали после получения результатов лаборатор­ных испытаний образцов бетона омоноличивания.

Монтаж второй, третьей и четвертой панели выполняли в такой же после­довательности, как и первой. Исключалось только регулирование положе­ния опорных частей благодаря контрольной сборке ферм на полигонах.

Монтажные инвентарные тяги переносили в каждую следующую панель, а навесные люльки были заготовлены для каждого типа треугольников по одному комплекту, что позволяло вести одновременно работы на четырех «птичках». По мере монтажа «птички» по верху ее устраивали рабочие на­стилы.

Перед началом монтажа четвертой панели с третьей панели на первую натягивали четыре монтажных наружных пучка, необходимых по расчету для удержания четвертой панели. Монтажные пучки срезали после натя­жения рабочей арматуры четвертой панели.

Торец четвертого треугольника имел зубчатый стык для соединения с концевой панелью. Концевая панель фермы - опорная для подвесных пролетных строений длиной 22,16 м - состояла из пяти монтажных элемен­тов. Перед монтажом блоков Б-1, образующих зубчатый стык, поверхность стыка очищали металлическими щетками и обезжиривали 3%-ным раство­ром соляной кислоты. На подготовленные поверхности наносили слой эпоксидного клея. Проектное положение блоков Б-1 и Т-4 закрепляли четырьмя фиксаторами.

Для обжатия клееного стыка блок Б-1 притяги­вался к треугольнику Т-4 с помощью четырех монтажных пучков, натяну­тых усилием по 50 т. Пучки обрезали после натяжения основной арматуры концевой панели. Остальные элементы концевой напели при сборке закреп­ляли к блокам Б-1 путем сварки выпусков арматуры. Монтаж вели с под­вешенных на блоках Б-1 и Т-4 подвесных подмостей.

Два блока Б-1 на одном конце фермы объединяли опорной поперечной балкой, служащей для опирания подвесных пролетных строений. Выпуски арматуры из блоков с арматурой поперечной балки сваривали ванным способом. Поперечную балку бетонировали на подвесных подмостях в де­ревянной опалубке. После достижения бетоном омоноличивания 100%-ной прочности натягивали пучки рабочей арматуры.

Перед укладкой плит по верхнему поясу фермы нивелировали и опреде­ляли среднюю толщину выравнивающего слоя по всей ферме. В корытах выставляли маяки, по которым укладывали бетон для заполнения. Корыта смазывали цементно-коллоидным клеем для лучшего сцепления бетона рамок с бетоном заполнения.

Плиты размерами 2,65X10 м в плане весом 12 т устанавливали краном К-451 или ДК-45 на уложенные по верхнему поясу металлические под­кладки. По линии примыкания плит к верхнему поясу фермы подвешивали треугольные рейки, которые служили опалубкой при подливке раствора под плиты.

После бетонирования шпонок через конусные отверстия плит заполняли все пространство шва под плитой раствором марки 500. Установку, омоноличивание и натяжение плит проводили в три этапа.

На первом этапе устанавливали 21 плиту от опоры к консолям «птички», в стык между плитами устанавливали трубки для пропуска пучков, про­ходящих в закрытых каналах. Стыки плит и прорези до уровня низа закры­тых каналов омоноличивали бетоном марки 400. После отвердения бетона и набора им 100% -ной прочности натягивали пучки (6 пучков на усилие 51.5 т), проходящие в закрытых каналах и прорезях плит.

На втором этапе прорези в плитах омоноличивали на полную высоту вместе с натянутыми на них пучками, каналы плит заполняли цементным раствором марки 400. В открытые каналы плит укладывали 25 пучков и заводили их в анкерные каналы плиты П-2. После достижения бетоном омоноличивания 100%-ной прочности натягивали пучки па усилие 48 — 51.5 т с последующим заполнением каналов плиты П-2.

На третьем этапе устанавливали подмости на деревянных консолях лег­кого типа и устанавливали четыре последние анкерные плиты П-1 (2 шт.) и П-3 (2 шт.), устанавливали опалубку стыков плит, выставляли каналообразователи и омоноличивали плиты раствором марки 500. После дости­жения бетоном омоноличивания 100%-ной прочности натягивали 20 пучков на усилие 44-51,5 т с анкеровкой их на концевой плите П-3.
Натягивали пучки симметрично относительно оси плиты. Общее усилие натяжения в плите составляло 2470 т.

После натяжения пучков по верху плиты в открытые каналы укладыва­ли арматурные сетки, корыта обмазывали цементно-коллоидным раствором и заполняли их бетонной смесью марки 400, закрытые каналы плит П-3 инъецировали раствором марки 400.
В процессе монтажа конструкции непрерывно вели контроль за усилием в пучках. Общий вид «птички», смонтированной козловым краном, показан на рис. 65. После натяжения всех пучков бетонирования сточного треуголь­ника сваривали арматуру и омоноличивали временные шарнирные узлы нижних поясов ферм.

Общий вид «птички», смонтированной плавучим краном

Блоки подвесных пролетных строений длиной 22,16 м устанавливали обычным способом краном ДК-45 на плаву с применением строповочной траверсы.

За восемь суток (с учетом времени набора прочности бетона омоноличивания) монтировали две симметрично расположенные папели.

Монтаж пролетных строений моста через р. Северный Донец был выпол­нен за 9 месяцев, моста через р. Дон - за 11 месяцев. Достигнутые на строительстве мостов технико-экономические показатели приведены в таблице.

Технико-экономические показатели железобетонных сборных пролетных строений

Технико-экономические показатели железобетонных сборных пролетных строений
рамно-подвесной системы со сквозными фермами (на 1 м 2 проезжей части)

Затраты, связанные с устройством рабочего моста через все русло реки и по правой пойме, привели к значительному увеличению удельного рас­хода вспомогательного металла и увеличению стоимости 1 м2 моста через р. Северный Донец по сравнению с мостом через р. Дон, где монтаж пролет­ных строений был осуществлен плавучим крапом.

На строительстве мостов через р. Дон и Северный Донец была отрабо­тана технология навесного монтажа рамно-подвесных пролетных строений решетчатой системы при помощи кранов двух типов: козлового и стрело­вого плавучего.

Опыт строительства мостов через р. Дон и Северный Донец показал, что совершенствование конструкции железобетонных предварительно напря­женных пролетных строений со сквозными фермами улучшит технико­ экономические показатели.

Путем укрупнения блоков число монтажных элементов пролетного строе­ния может быть сокращено с 69 до 38, а количество типоразмеров блоков — с 16 до 10. При этом число стыков сократится вдвое. Такое улучшение конструкции пролетных строений возможно за счет объединения рамок верхнего пояса ригеля с плитами проезжей части в один монтажный элемент; упразднения отдельных тротуарных блоков и размещения тротуаров непосредственно на консолях плит; увеличения мощности напрягаемой арматуры с 24 до 48 проволок в пучке.

Хотя Москва не Санкт-Петербург и не Венеция, но ее мосты также заслуживают внимания.
Вообще мост (а это также и путепроводы, эстакады, виадуки) - одно из древнейших инженерных изобретений человечества. Мосты играли важную роль в развитии торговли и градостроения. Иногда от них зависели даже отношения между странами. Рекорды на самый длинный, широкий, высокий или оживленный мост уже неоднократно побиты. А началось все с обычного бревна, перекинутого через реку…

По большому счету, не имеет значения, из какого материала построен мост, если с инженерной точки зрения он точно спланирован. Однако очень долго в мостостроении использовался камень как долговечный и прочный материал. Затем на смену ему пришел кирпич. При этом в любой части света можно найти легкие и экономичные деревянные мосты, а в теплых краях - мосты из растительных материалов. Но нужно отметить, что эти материалы плохо справляются с большими нагрузками и со временем разрушаются.
Промышленная революция принесла в мостостроение чугун и сталь, которые начали использоваться практически везде. Эти материалы были не только прочными, но и позволяли в процессе литья получить сложные формы и изысканные декоративные элементы. Это стало их визитной карточкой. А вторая половина XIX и XX век стали временем активного использования железобетона. Кстати, сам материал был изобретен в 1849 году французским садоводом Жозефом Монье. Подготавливая горшки для растений он, эксперимента ради, опустил в бетон металлическую сетку. Это и стало рождением железобетона. Сейчас это материал номер один в строительной индустрии, хотя другие материалы, даже такие экстравагантные, как стекло, также используются в мостостроении для создания необычных художественных эффектов.

С инженерной точки зрения можно выделить шесть типов мостов.
Балочный мост - самый древний тип мостов. Его прообразом было бревно, перекинутое через водный поток. По своей конструкции балочный мост - это горизонтальное строение (балка), покоящееся на опорах с двух сторон. Если мост достаточно длинный, то для создания прочной конструкции балка может опираться на несколько опор. Промежуточные опоры называются быками, береговые - устоями. Также могут использоваться «свободно опертые балки»: несколько продолжающих друг друга балок, которые обеими концами лежат на опорах.


Арочный мост имеет в своей основе арку. При этом мостовое полотно может идти сверху арки, под аркой или пересекать арку насквозь. Нужно отметить, что это очень прочная конструкция, выдерживающая большие нагрузки. Обеспечивается это за счет того, что вертикальная нагрузка передается по кривой с каждой стороны арки на ее опору (пяту) и далее в почву. Мост из нескольких небольших арочных пролетов, проходящих над землей, называется виадук (не нужно путать с акведуком – мостом для подачи воды).




Балочные мосты со сквозными фермами имеют решетчатый вид и используют прочность треугольной конструкции. Здесь балки размещаются также и над пролетом моста.


Консольный мост часто путают с арочным, ведь нередко его консольная рука имеет форму арки. Но в консольной конструкции пролет свешивается за пределами опор. Он состоит из двух типов балок: анкерной, находящейся между опорами, и подвесной, свешивающейся от опоры до конца консоли. Поэтому по центру пролета или рядом с ним можно увидеть соединение двух консолей (тогда как две арки соединяются друг с другом рядом с пилоном).


Висячий (подвесной) мост известен с глубокой древности, и сейчас переживает второй рождение. В висячих мостах полотно подвешивается на тросах - поддерживается вертикальными тросами (подвесками), прикрепленными к основным несущим тросам. Поэтому с инженерной точки зрения Крымский мост - висячий, а не вантовый.


Вантовый мост объединяет в себе особенности висячего и консольного моста. Каждая ванта (многожильный трос) крепится на пилон или мачту (столб), возвышающийся над мостовым полотном. При этом ванты могут расходиться веером от мачты или имитировать «арфу» - располагаться параллельными ярусами, восходящими к мачте.


Передвижные мосты могут в своей основе иметь любую конструкцию. Главная из особенностей – подвижные элементы, освобождающие акваторию для прохода судов. Они могут быть подъемными, затопляемыми, поворотными, наклонными, складывающимися и даже скручивающимися. Пока в Москве передвижных мостов нет.

Очень часто сходу сложно определить, к какому типу относится тот или иной мост. И это неудивительно, ведь нередко они соединяют в себе черты нескольких типов (это так называемые гибридные мосты). А если мост со временем перестраивался, укреплялся или реставрировался, то, скорее всего, использование конструкций другого типа стало результатом инженерных расчетов.

Тема 7.4. Конструкция пролетных строений со сквозными балочными фермами.

Для перекрытия пролетов, превышающих 50-60 м, сквозные фермы обычно требуют меньшей затраты металла, чем балки со сплошной стенкой, однако изготовление и сборка сквозных ферм сложнее и дороже, чем сплошных балок, поэтому пролетные строе­ния со сквозными фермами экономически целесообразны для про­летов более 60-80 м, преимущественно в мостах с ездой понизу.

Основные схемы главных ферм. В автодорожных мостах метал-. лические пролетные строения со сквозными фермами в большинст­ве случаев устраивают балочно-разрезной или балочно-неразрезной системы. Реже применяют консольные пролетные строения.

Главные фермы мостов с ездой поверху, как правило, де­лают с параллельными поясами и треугольной решеткой. Фермы с параллельными поясами просты по конструкции, имеют одинаковые длины элементы поясов и решетки, а также однотипные узловые соединения. Высоту Ь, разрезных ферм (рис. 18.12, а) автодорож­ных мостов с ездой поверху принимают в пределах 1 / 8 - 1 / 10 , а не­разрезных (рис. 18.12, б) до 1 / 12 от пролета l. Лишь при пролетах более 80-100 м в неразрезных пролетных строениях целесообразно увеличивать высоту ферм над промежуточными опорами на 20- 50% по отношению к их высоте в пролетах.

Главные фермы пролетных строений с ездой понизу при пролетах до 80-100 м имеют параллельные пояса (рис. 18.12, в, г). При больших пролетах для экономии металла выгоднее увеличи­вать высоту главных ферм к середине -пролета, придавая верхнему поясу полигональное очертание (рис. 18.12, д). Если при этом рас­положить узлы верхнего пояса по круговой кривой, то его элемен­ты можно сделать равными по длине 5 с одинаковыми углами пе­релома в.узлах, что упрощает изготовление конструкции.

Решетка главных ферм в современных автодорожных мостах обычно треугольная, которая, как правило, экономичнее ранее при­менявшейся раскосной. Треугольная решетка может иметь допол­нительные стойки (см. рис. 18.12, в). Стойки, примыкающие к верх­нему поясу, служат для уменьшения свободной длины его элемен­тов, работающих на сжатие, а примыкающие к нижнему поясу (подвески) уменьшают длину панели проезжей части. Нагрузку на сквозные фермы обычно передают в их узлах. В этом случае все элементы работают на продольные усилия. Тогда для поддержания конструкции проезжей части устраивают поперечные балки, опи­рающиеся в узлах главных ферм (см. рис. 18.12, в, е), и панель про­езжей части с1 0 оказывается равной панели главных ферм. Одна­ко наивыгоднейшая длина панели проезжей части обычно зна­чительно меньше панели главных ферм. Если расположить попереч­ные балки проезжей части с наивыгоднейшим для нее шагом d 0 (см. рис. 18.12, д), то опорные давления поперечных балок, попа­дая в пределы длины панелей главных ферм, вызовут поперечный изгиб пояса. В этом случае необходимо значительное увеличение момента инерции его сечения в вертикальной плоскости и пояс тог­да будет жестким (см. рис. 18.12, г - ж). Фермы с жестким по­ясом дают возможность применять как в главных фермах, так и в проезжей части наивыгоднейшие длины панелей. Наличие жестко­го нижнего пояса облегчает установку пролетного строения про­дольной надвижкой при строительстве моста.

Неразрезные пролетные строения с ездой понизу при пролетах до 100-120 м обычно имеют фермы с параллельными поясами. При больших пролетах высоту ферм над промежуточными опора­ми увеличивают примерно на 20-50%.

Сквозные металлические фермы в недалеком прошлом были це­ликом клепаными. В настоящее время их изготавливают, как пра­вило, из сварных элементов с монтажными стыковыми соединения­ми и прикреплениями на заклепках или высокопрочных болтах. Применение сварки для монтажных соединений в сквозных фермах сильно затруднено из-за сложности прикреплений элементов в узлах и сопряжений, делающей практически невозможной сварку автоматами и обеспечение высокого качества швов.

Конструкция элементов сквозных ферм. В металлических мостах с полностью клепаной конструкцией элементы состоят в основном из листов и уголков. Раньше в мостах применяли пояса коробчатого (рис. 18.13, а) двойного швеллерного (рис. 18.13, б) или Н-образного (рис. 18.13, д) сечения с использованием уголкового металла крупных профилей (рис. 18.13, в). Элементы решетки (раскосы и стойки) клепаных ферм имеют двутавровое (рис. 18.13, в), двух-швеллерное (рис. 18.13, г), Н-образное (рис. 18.13, з) или трубча­тое (рис. 18.13, ж) сечения. Расстояние между ветвями сечений эле­ментов решетки всегда соответствует ширине поясов между их вер­тикальными стенками. Это необходимо для сопряжения поясов и решетки в узлах.

В современных металлических мостах элементы сквозных ферм изготавливают преимущественно сварными. Наиболее распростра­нены элементы коробчатого (рис. 18.13, и, л) и Н-образного (рис. 18.13, к) сечения, сваренные из листовой стали. Элементы Н-образ­ного сечения, простые по конструкции и удобные для изготовления, .широко применяют в мостовых фермах как для поясов, так и для решетки. В последнее время большее распространение получают элементы коробчатого сечения, обладающие большой жесткостью и потому особо целесообразные для сжатых элементов ферм. Изготов­ление коробчатых элементов значительно упростилось с примене­нием двухдуговых автоматов, приспособленных для одновременной сварки двух швов внутри (рис. 18.13, м) или снаружи (рис. 18.13, н) коробчатого сечения. Для возможности осмотра, очистки и окраски внутренних поверхностей коробчатых элементов нижний их лист делают перфорированным, т. е. с овальными отверстиями (см. рис. 18.13, и, л).

Так как усилия в элементах поясов по длине ферм меняются, то в панелях с большими усилиями сечения увеличивают за счет до­бавления листов в вертикальных пакетах при клепаных сечениях и путем утолщения листов в сварных элементах.

Гибкость элементов сквозных ферм, т. е. отношение их свобод­ной длины к радиусу инерции сечения, не должна превышать опре­деленных пределов, установленных нормами. Это необходимо, что­бы элементы фермы не погнулись при перевозке и сборке, а также не вибрировали при проходе по мосту временной нагрузки.

Элементы, состоящие из двух ветвей, не связанных между собой (сплошным листом, должны иметь соединительные элементы для объединения ветвей в один жесткий стержень. Особое значение име­ют соединительные элементы в сжатом стержне, где их применяют в виде решеток (рис. 18.14, а) или планок (рис. 18.14, б). В совре­менных коробчатых сечениях соединительным элементом служит перфорированный лист (рис. 18.14, в), который обеспечивает наи­более жесткое соединение. Соединительные решетки тоже дают хо­рошую связь, и их можно применять в сжатых элементах. Относи­тельно слабое соединение дают планки, поэтому их применяют только в растянутых или слабо работающих сжатых элементах.

Кроме соединительных решеток, планок или перфорированных ли­стов, ветви стержней связывают поперечными диафрагмами (рис. 18.14, г, д), предохраняющими сечение от перекосов.

В стержнях Н-образного сечения не требуется постановка ни соединительных элементов, ни диафрагм.

Узловые соединения сквозных ферм. Элементы фермы, сходящи­еся в узле, соединяют между собой с помощью листов фасонной формы - фасовками. Наиболее характерны для мостовых ферм два вида конструкции узлов: с фасонными накладками и с фасонным и приставкам и. В узловом соединении с фа­сонными накладками (рис. 18.15, 0) элементы, сходящиеся в узле, прикрепляют к фасонному листу, наложенному на элементы пояса. Этот лист используется не только для прикрепления раскосов и стоек, но и для перекрытия стыка элементов пояса. В узловом со­единении с фасонными приставками (рис. 18.15, г) их прикрепляют к непрерывно проходящему поясу. Конструкция узлов мостовых ферм должна отвечать требованиям удобства сборки конструкции. Раскосы и стойки ферм прикрепляют к узлам на месте сборки монтажными соединениями, или же один из элементов соединяют с фасонками на заводе, и тогда этот пояс вместе с фасонками об­разует один монтажный элемент.

Конструкция узла на фасонных накладках нижнего пояса кле­паного пролетного строения приведена на рис. 18.15, а. Элементы фермы имеют клепаные Н-образные сечения. Пояса образованы из уголков крупного сортамента. Все элементы, сходящиеся в узле, прикреплены к фасонкам внахлестку и передают свои усилия через примыкающие к фасонкам полки уголков. Стык элементов по­яса перекрыт фасонными накладками, а также дополнительными вертикальными накладками Я, Яг и Я 3 установленными с наруж­ной и с внутренней стороны каждой ветви пояса.

В фермах с жестким нижним поясом конструкция этого пояса, аналогична балкам со сплошной стенкой. Его двутавровое сечение обычно сварное. Для уменьшения размеров фасонной приставки раскосы к жесткому поясу прикрепляют, как правило, эксцентрично (рис. 18.15, б). Эксцентриситет прикрепления раскосов учитывают при расчете ферм. Фасонные приставки прикрепляют к поясу свар­ными швами или заклепками (см. рис. 18.15, б). В месте примыка­ния раскосов пояс укрепляют ребрами жесткости.

Для перекрытия пролетов, превышающих 50…80 м, применяют мосты со сквозными фермами.

Наиболее часто в мостах устраивают сквозные фермы простой разрезной или неразрезной системы. Реже встречаются кон­сольные пролетные строения. Как правило, эти мосты имеют пролетные строения с ездой повер­ху. Главные фермы городских мостов с разрезными пролетными строе­ниями почти всегда делают с параллельными поясами и треугольной решеткой. Неразрезные пролетные строения устраивают в основном двух- или трехпролетными. Большее число неразрезных пролетов приме­няют редко из-за больших температурных перемещений на их концах.При небольших пролетах неразрезные фермы делают постоянной высоты.

При больших пролетах фермам придают очертание с увеличением высоты ферм над средними опорами. Довольно часто применяют систему в виде жесткой балки, усиленной полигональным верхним поясом. Эту систему назы­вают гибкой аркой с жесткой затяжкой. По затрате металла эта система неэкономична по сравнению с простыми решетчатыми фер­мами. Но зато в таких пролетных строениях основная несущая конст­рукция располагается ниже уровня проезжей части, а выше ее высту­пают лишь арочные пояса и подвески. Для перекрытия больших пролетов целесообразно применять си­стему, образованную из неразрезной балки, усиленной снизу дополни­тельными поясами (рис.27, б). Эти пояса увеличивают высоту несу­щей конструкции над промежуточными опорами, где возникают боль­шие отрицательные изгибающие моменты, и уменьшают положитель­ные изгибающие моменты в пролетах. В этой системе можно еще уменьшить положительные моменты, применив во время сборки начальный выгиб бал­ки вверх с помощью домкра­тов, установленных на вре­менных промежуточных опо­рах разновидностью комбинированных систем является система,образованная из кон­сольной или неразрезной бал­ки и дополнительных подко­сов (рис.27, в ). При последующих нагрузках система благодаря постав­ленным раскосам работает как более жесткая рамная конструкция

Рис.27. Системы пролетных строений комбинированных систем

Так как система работает после первой стадии монтажа как балоч­ная, а после постановки подкосов - как рамная, ее называют балочно-рамной системой.Мосты балочно-рамной системы имеют Хорошие экономические характеристики по затрате металла. Кроме того, в них удается суще­ственно снизить высоту балок в середине пролета, доведя ее до 1/40 и даже 1/60 пролета.В городских мостах, построенных за последние годы, встречается также комбинированная система, состоящая из балки, усиленной снизу полигональной подпружной аркой (рис.27, г). Пролетные строения этого типа имеют хорошие экономические показатели благодаря исполь­зованию балок как в работе основной несущей конструкции, так и для непосредственного поддержания плиты проезжей части, а также про­стоте конструкции подпружных арок.

арочные мосты в зависимости от статической схемы арок могут быть бесшарнирными, двухшарнирными и трехшарнирны­ми. Наиболее часто применяют двухшар­нирные металлические арки (рис.28, а), имеющие достаточную жест­кость, мало реагирующие на коле­бания температуры и удобные в сборке.арочные мосты чаще всего устраивают с ездой поверху (рис.28, а и б ). Если по местным условиям не удается расположить арку под проезжей частью, то устраивают арочные мосты с пониженной ездой (рис.28, в ) или реже – с ездой понизу (рис.28, г ).

Рис.28.Основные системы металлических арочных мостов

Арочные мосты с ездой понизу часто устраивают с затяжкой (рис.28, г). В этом случае пролетное строение по реакциям, передаваемым опорам, ничем не от­личается от простых балочных си­стем.Арки металлических мостов по своей конструкции могут быть со сплошной стенкой или сквозные, в виде решетчатых арочных ферм.

Арки со сплошной стенкой (рис.28, а, б, г), простые по конст­рукции и удобные для сборки, очень часто применяют в городских мо­стах. Арки со сплошной стенкой в архитектурном отношении дают хороший силуэт моста. Последние годы вместо простых арочных систем стали находить применение комбинированные системы в виде балки, усиленной гибкой аркой (рис.27, г).Сквозные арочные фермы (рис.28, в) сложнее по конструкции, чем арки сплошного сечения, и применяются преимущественно при больших пролетах и тяжелой временной нагрузке (например, при про­пуске железнодорожных поездов).

В арочных мостах с ездой поверху чаще всего приме­няют подъем 1/7…1/8 пролета. Высота сплошных арок в замке обычно составляет 1/50…1/70 пролета.Очертание оси арок должно приближаться к кривой давления от расчетных нагрузок. Так как в городских мостах постоянная нагрузка составляет большую долю от полной расчетной нагрузки, то очертание оси их арок часто делают параболическими.

Сечение арок при пролетах до 40…50 м делают двутавровым; при пролетах более 60…70 м аркам придают двухстенчатое сечение коробчатого типа или сечение из спаренных двутавров.

В и с я ч им и (рис. 29) называют мосты, в которых главными не­сущими элементами служат цепи, кабели или ванты из стали высоко­го качества, работающие на растяжение. В современных висячих мос­тах применяют проволочные кабели и канаты из стали с пределом прочности до 15000-18000 кг1см 2 .

Рис. 29. Основные системы висячих мостов.

Благодаря высокому расчетному сопротивлению канатов вес висячих мостов получается минимальным, и этой системой удается легко перекрывать очень большие пролеты.Цепь, кабель или система вантов проходят над вершинами пило­нов и удерживаются оттяжками, закрепленными в грунте, в кладке устоев или на концах балок жесткости пролетного строения.К цепи, кабелю или узлам вант с помощью подвесок подвешивают проезжую часть моста.Применение висячих систем для мостов целесообразно для перекрытия пролетов более 200…300 м. Однако благодаря кра­сивому внешнему виду их иногда применяют и при сравнительно не­больших пролетах.Висячие мосты в зависимости от системы несущей конструкции мо­гут быть разделены на две основные разновидности: 1) висячие мос­ты с кабелем или цепью; 2) вантовые мосты.

В висячих мостах первого вида главными несущими элементами являются криволинейные кабели или цепи (рис.29, а ).В вантовых мостах основная несущая конструкция образуется из системы прямолинейных элементов-вант, выполненных из стальных крученых канатов (рис.29, б и в).

В городских мостах наиболее часто применяют висячие системы с проволочными кабелями. Сами по себе кабель или цепь имеют малую жесткость вследствие того, что при движении временной нагрузки они меняют свою геометрическую форму, вызывая большие прогибы пролетного строения.

Для увеличения жесткости висячих мостов в уровне проезжей части устраивают специальные продольные балки или фермы (рис.29, а). Такие балки или фермы жесткости, участвуя в работе висячей конструкции на временную нагрузку, выравнивают и уменьшают деформации кабеля.

34 . В Китае около 3000 лет тому назад начали строить висячие мосты, настил на которых укладывался непосредственно на туго натянутых цепях или канатах, закрепляемых в скалах на берегах. Первый висячий мост, описанный в литературе, конструктивная схема которого близка к современным схемам висячих мостов, был построен в 1741 г. в Англии через реку Тисс. Характерной особенностью этого моста являлось наличие самостоятельной проезжей части, соединенной с цепью подвесками. Этот мост имел пролет 21 м и служил для прохода горнорабочих. За истекшие 266 лет с момента открытия указанного выше моста во всех странах мира было построено большое количество висячих мостов, конструкция которых постоянно совершенствовалась, а пролеты увеличивались. Уже в начале XIX века выявились их экономические преимущества перед каменными. К концу XIX века мосты имели уже значительные пролеты. Пролетные строения стали опирать не на цепные, а на кабельные подвесы из высокопрочных материалов Переход от примитивных конструкций висячих мостов к современным системам относится к XVII-XVIII вв,где указывалась конструкция с отделением полотна моста от поддерживающих цепей.