Мосты комбинированных систем и рамные мосты, страница 2

При вертикальных подвесках прогиб оказывается чрезмерно большим – 67 см, или 1/370 L, поэтому подвески были наклонены под углом 55 градусов к линии проезда. При этом S-образный прогиб был исключен, а расчетный максимальный прогиб в середине пролета составил всего 12,7 см, или 1/1955 L.

Наклонные подвески рассчитываются как раскосы балочной фермы и имеют двузначные линии влияния, с относительно небольшими отрицательными площадями. Работа на сжатие таких подвесок исключается в том случае, если растягивающие напряжения от постоянной нагрузки будут всегда больше, чем сжимающие напряжения от временной нагрузки, при ее нахождении над отрицательными участками линии влияния. В этом мосту интенсивность постоянной нагрузки оказалась недостаточной со стороны ж.д. пути, поэтому ее увеличили специальным балластом из бетона и металлолома, уложенного в специальные ящики, закрепленные между продольными балками ж.д. пути.

Подвески выполнены из канатов диаметром от 69 до 104 мм. Обе арки имеют одинаковые габаритные размеры, однако листы, составляющее их сечение со стороны ж.д. проезда толще, чем со стороны автопроезда.

Иногда может оказаться эффективным решение, при котором распор распределяется между затяжкой и опорами моста. Интересен пример Андреевского моста в Москве.

При сечениях арки, подобранных из условий прочности и устойчивости, независимо от работающей проезжей части, расчетный прогиб от временной нагрузки составил 451 мм, или 1/299 L, что недопустимо. Увеличение сечений арок мало сказывалось – при увеличении площади сечения верхнего пояса на 65%, на нижнего пояса на 30% прогиб уменьшался на 20%. При этом масса металла возрастала на 120 т.

Для уменьшения прогибов от временной нагрузки предложили заменить арочную систему комбинированной, объединив проезжую часть и продольные связи с арками, но это мало изменило прогибы. Они составили 449 мм, а при этом продольные перемещения концов проезжей части на устоях, при загружении временной нагрузкой, вызванные деформациями арок, возросли и достигли 120 мм.

Поэтому было решено дополнительно прикрепить шарнирно проезжую часть к устоям, что позволило не только полностью устранить продольные перемещения концов проезжей части, но и уменьшить прогибы в 4 раза – 114 мм, или 1/1184 L.

Анкерное крепление продольных балок выполнено в виде болта-шарнира. Продольные усилия от постоянной нагрузки в этом узле не возникают, т.к. узел выполнялся после завершения монтажа конструкций.

Неразрезные арки с затяжками.

Применяют в тех случаях, когда нет опасности неравномерной осадки опор. Пример – двухпутный ж.д. мост через р.Даугаву в Риге.

По сравнению с ниже представленным неразрезным пролетным строением этот вариант моста потребовал на 327,6 т больше стали, однако благодаря типизации арок и некоторому увеличению затяжки, позволяющему внеузловое прикрепление поперечных балок проезжей части, оказался проще и дешевле.

Арки с балкой жесткости.

Пример – цельносварное п.с. Lр=66 м. Особенность – включение в совместную работу с затяжками продольных балок проезжей части.

Для этого предусмотрены по концам горизонтальные диафрагмы в уровне верхних поясов затяжек и продольных балок.

Арки и подвески – Н-образного сечения.

При большой жесткости и высокой несущей способности балка жесткости может быть усилена только одной аркой, расположенной по ее оси.

Арка с балкой жесткости может применяться и при езде по верху. При этом распор передается на опоры моста. Также количество арок в поперечном сечении моста может быть меньше, чем количество балок. Это улучшает силуэт моста и позволяет рационально использовать ж.б. плиту проезжей части, например мост через р. Старый Днепр в Запорожье.

Мост через р. Белую – езда посередине, арок 2 шт., балок – 6 шт. Распор на балку жесткости передается через полуарки.

Другие виды комбинированных систем.

Ферма Протасова Lр=66 м.

Для уменьшения положительных изгибающих моментов в балке от внеузловой передачи нагрузок оси раскосов центрируются на линию, расположенную выше оси нижнего пояса. При этом в узлах возникают отрицательные изгибающие моменты, уменьшающие общий положительный момент.

См. узлы ниже.

Мост через р. Катунь – балка усилена над промежуточными опорами сквозной фермой.

Мост через р.Иртыш у г.Ханты-Мансийска – многопролетная решетчатая арка, с ездой посередине. Все узлы выполнены цельносварными на заводе, с выполнением стыков за пределами узла.

Рамные мосты

В рамных мостах за счет объединения пролетного строения и опор в единую конструкцию увеличивается жесткость конструкции.

При этом рамные мосты наиболее чувствительны к осадкам опор.

Характерной особенностью рамных мостов являются усложнение монтажа и унификации конструкций. Высокая зависимость от температурных деформаций, поэтому имеют ограниченное применение.

Нельзя ставить стойки рам в водоток, но целесообразны в путепроводах, виадуках и транспортных развязках.

Бывают рамные мосты из решетчатых конструкций, например мост через каньон р.Раздан в Армении под однопутную ж.д. и автомобильную дорогу.

В этой конструкции применены сварные коробчатые сечения поясов и раскосов ригеля и стоек. Стойки и подвески – Н-образного сечения. Узлы аналогичны фермам.