Виды металлических пролетных строений со сплошными главными балками, области применения

Тема 4.2 «Металлические мосты балочных систем»

1. Виды металлических пролетных строений со сплошными главными балками, области применения

2. Конструкции сталежелезобетонных пролетных строений

3. Способы соединения железобетонной плиты с металлическими балками

4. Пролетные строения с решетчатыми фермами

5. Конструкция узлов ферм

Виды металлических пролетных строений со сплошными главными балками, области применения

По статической схеме пролетные строения со сплошными бал­ками могут быть:

- разрезными,

- неразрезными

- балочно-консольными.

Разрезные пролетные строения со сплошными балками (рис. ll.l, а) устраивают редко при пролетах до 42 м. Высота балок у них составляет 1/12... 1/15 пролета. При наличии крана необходи­мой грузоподъемности установка этих пролетных строений на опоры кранами — наиболее простой способ их монтажа. При уста­новке нескольких балочно-разрезных пролетных строений их можно соединить в неразрезную систему и надвигать по постоянным опо­рам мостов.

При пролетах более 42 м экономически целесообразнее стано­вятся неразрезные балки (рис. I l.l, б). В настоящее время при про­летах до 147 м неразрезные балки обычно имеют постоянную вы­соту по длине всех пролетов. Высота неразрезных ба­лок составляет от 1/20 пролета при пролетах 63 м до 1/40 пролета при пролете 147 м. Длины крайних пролетов в неразрезных про­летных строениях следует назначать в пределах 70... 75 % от длины средних пролетов.

Однако если исходить из условия экономного расхода матери­ала, то уже при пролетах 84 и 105 м возникает целесообразность применения пролетных строений с переменной высотой по дли­не пролета. Над промежуточными опорами высоту целесообразно увеличить (рис. 11.1, в) для восприятия возрастающих отрицатель­ных изгибающих моментов. В этом диапазоне пролетов целесооб­разно ломаное очертание нижнего пояса, при этом почти на 75 % средней части пролета высота может быть постоянной.

При пролетах 105 м и более высоту неразрезных балок по сооб­ражениям экономии материала целесообразно изменять по всей длине (рис. I l.l, г). Обычно высоте придают криволинейное очертание, что усложняет изготовление балок и их монтаж, но улуч­шает их архитектурные качества.

Высота неразрезных балок с переменной высотой над опора­ми обычно в 1,5...2 раза больше высоты в пролете. В середине пролета таких балок их высота может составлять до 1/60 пролета.

Балочно-консольные пролетные строения со сплошными глав­ными балками в настоящее время не применяют, так как они ухудшают эксплуатационные характеристики пролетных строений дополнительным количеством деформационных швов. Кроме того, в настоящее время при любых грунтовых условиях освоена техно­логия возведения фундаментов для опор, исключающих возмож­ность их неравномерных и больших осадок, что исключает основ­ную причину, вызвавшую необходимость применения балочно-консольной системы.

Тип поперечных сечений пролетных строений со сплошными главными балками зависит от конструкции проезжей части, габа­рита пролетного строения и величины пролета. Основными несу­щими элементами поперечных сечений являются балки двутавро­вого или коробчатого сечений (рис. 11.2).

Главные балки чаще вы­полняют коробчатого сечения с прямоугольным или трапецие­видным сечением. Трапециевидная форма сечения коробчатых ба­лок имеет преимущества по архитектурным и аэродинамическим соображениям. Кроме того, она позволяет иметь опору меньшей ширины.

Верхний пояс главных балок может быть стальным или желе­зобетонным. В первом случае получается стальное, а во втором — сталежелезобетонное пролетное строение.

Количество главных балок в поперечном сечении пролетного строения зависит от габарита моста и величины пролета главных балок. При увеличении пролетов имеется тенденция к уменьше­нию количества главных балок (при больших пролетах выгоднее иметь небольшое количество более мощных балок). В последние десятилетия наметилась тенденция к применению в металличе­ских пролетных строениях как с железобетонной, так и металли­ческой проезжей частью сплошных стальных коробчатых (прямо­угольных и трапециевидных) балок, которые хорошо сопротив­ляются кручению, более равномерно, чем двутавровые, распре­деляют временную нагрузку. В широких мостах в поперечном сече­нии возникает необходимость применения большего количество главных балок.