Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Металлические мосты Минимаркер Цельносварные пролетные строения

Цельносварные пролетные строения

Страница 5 из 10

Максимальную экономию металла, полную ликвидацию неплотностей в сопряжениях и упрощение заводской технологии при изготовлении пролетных строений можно достичь, применяя цельносварные конструкции.

В 1952 г. был сдан в эксплуатацию двухпролетный железнодорожный мост с пролетами по 66 м, перекрытыми цельносварными пролетными строениями. Оба пролетных строения были комбинированной системы: сквозная ферма с жестким нижним поясом и гибкая арка с жесткой затяжкой.

Используя положительный опыт проектирования, изготовления и монтажа этих пролетных строений, НИИ мостов совместно с Ленгипротрансмостом разработал проекты цельносварных пролетных строений со стержневыми фермами. Стержневые фермы представляются более перспективными с точки зрения возможностей унификации элементов и навесного монтажа.

В одном из первых проектов такого пролетного строения l = 66 м фермы имели простую треугольную решетку и соединялись верхними и нижними продольными связями крестовой системы, а также поперечными связями в плоскостях раскосов (рис. 1).

Схема цельносварного пролетного строения

Рис.1 – Схема цельносварного пролетного строения

Особенностью конструкции являются одностенчатые элементы ферм – пояса и раскосы имеют двутавровую форму сечений.

Такой тип сечения имеет минимальный момент инерции относительно вертикальной оси. Для обеспечения устойчивости верхних сжатых поясов в направлении из плоскости фермы панель продольных связей принята в 2 раза меньше панели главных ферм.

Применение одностенчатых элементов в стержневых фермах связано с рядом недостатков. Снижается жесткость поперечных связей и портальных рам, так как сечения раскосов, входящих в состав рам, ориентированы невыгодным образом. Узлы ферм, окаймленные изогнутыми листами, сложны в изготовлении.

Поэтому для пролета 66 м при такой же схеме и тех же генеральных размерах пролетного строения в 1955 г. была разработана конструкция с двухстенчатыми элементами главных ферм (рис. 2, а). Верхние пояса ферм имеют коробчатую форму сечения с нижним перфорированным листом, нижние пояса и раскосы – Н–образного сечения. Постоянные размеры сечений для всех элементов показаны на (рис. 2, б). Развитие сечений происходит за счет изменения толщины листов.

Схема цельносварного пролетного строения с двустенчатыми сечениями элементов ферм

Рис. 2 – Схема цельносварного пролетного строения с двустенчатыми сечениями элементов ферм

Промежуточные поперечные и портальные рамы приняты со сплошными ригелями. При этом у промежуточных поперечных связей стенки ригеля расположены вертикально в центре узла (рис. 3). Таким образом, каждая промежуточная рама представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из четырех раскосов и общего ригеля.

Узел В3 цельносварного пролетного строения с двустенчатыми поясами

Рис. 3 – Узел В3 цельносварного пролетного строения с двустенчатыми поясами: 1 – монтажная вставка; 2 – сварные швы на монтаже; 3 – заводские сварные швы; 4 – «столик»; 5 – диафрагма

Узловые фасонки имеют выкружки для обеспечения плавного распределения усилий. Горизонтальные листы раскосов протянуты почти к центру узла и должны обеспечить не только устойчивость сжатых участков довольно толстых (δ = 25 мм) узловых фасонок, но и вовлечение раскосов в совместную работу с ригелем как элементов пространственных поперечных связей.

Все узловые фасонки на заводе приварены к поясным элементам. Их монтажные стыки с вертикальными листами поясов свариваются автоматами, с вертикалями раскосов – полуавтоматами или вручную. Узловые фасонки во всех узлах фермы имеют одинаковую толщину 25 мм, в связи с чем при стыковании их с более тонкими вертикалами раскосов и поясов в фасонках сделаны односторонние скосы с уклоном 1:5, обеспечивающие плавность изменения площадей сечения элементов в узлах. В местах монтажных стыков горизонтальных листов (поясов и раскосов) предусмотрены монтажные вставки l длиной 400 мм, которые ставятся и свариваются вручную после сварки стыковых вертикальных и наклонных швов.

Закрепление свариваемых элементов при монтаже выполняется с помощью монтажных уголков или швеллеров, для прикрепления которых в элементах и узловых фасонках предусмотрены монтажные болтовые отверстия.

Ригели поперечных связей одновременно являются распорками продольных связей. Прикрепление их в узле предусмотрено с помощью столика (4) (см. рис. 3), приваренного к узловым фасонкам на заводе. Столик создает необходимое узловое уширение для ригеля и позволяет удобно опереть на него ригель при монтаже.

Диагонали верхних продольных связей из сварных тавров приварены внахлестку к узловым фасонкам связей, которые в свою очередь приварены на заводе встык к верхним горизонтальным листам пояса. Расположение диагоналей над фасонками позволило исключить потолочные швы и избежать необходимости в поддержке диагоналей на монтаже.

Конструкция нижних узлов (рис. 4) подобна верхним, но она проще вследствие однотипности сечений всех примыкающих к узлу элементов. В месте прикрепления к узлу поперечной балки (1) между узловыми фасонками поставлена, диафрагма (2), на которую наведен верхний поясной лист поперечной балки и приварен к ней на монтаже потолочными швами. Такое прикрепление облегчает работу вертикальных швов прикрепления стенки балки.

Узел H2 цельносварного пролетного строения с двустенчатыми поясами

Рис. 4 – Узел H2 цельносварного пролетного строения с двустенчатыми поясами

Продольные балки проезжей части (рис. 5) соединены верхними продольными связями крестовой системы, расположенными ниже уровня их поясов на 200 мм, а посередине длины – промежуточными поперечными связями.

Прикрепление продольных балок к поперечной

Рис. 5 – Прикрепление продольных балок к поперечной

Высота продольных балок на 10 мм меньше, чем поперечных. Это позволило навести внахлестку нижние поясные листы продольных балок на трапецеидальные фасонки, приваренные на заводе встык к нижним поясным листам поперечной балки. Верхние пояса продольных балок расположены в одном уровне с поясами поперечных и соединены с ними при помощи плавно очерченных и сваренных встык фасонных вставок.

Конструкция сопряжения нижних поясов продольных балок получилась удобной для сварки на монтаже, но прикрепление пояса продольной балки угловыми нахлесточными швами может оказаться недостаточно выносливым, так как в зоне нижних поясов продольных балок в месте их прикрепления к поперечной балке возможны как сжимающие, так и растягивающие напряжения (при расположении нагрузки над поперечной балкой). Такое решение требует опытной проверки. Появляется также опасность повреждения фасонок при перевозке поперечных балок.

Пролетное строение снабжено нижними продольными и тормозными связями. Последние расположены у средней поперечной балки. Диагонали связей также имеют форму тавра и прикрепление их к узловым фасонкам предусмотрено внахлестку.

Вес металла пролетного строения оказался равным 180 т. По сравнению с унифицированным клепаным пролетным строением (209,3 т), рассчитанным под ту же нагрузку, сокращение веса достигает 14%, а по сравнению с клепано–сварными (191,3 т) – 6%.

В 1958 г. Воронежский завод мостовых конструкций изготовил по этому проекту опытное пролетное строение, которое смонтировано на одном из железнодорожных мостов. При испытании пролетного строения и в процессе дальнейших наблюдений в эксплуатации каких–либо дефектов в пролетном строении не обнаружено.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика