Саламахин П.М. Инженерные сооружения в транспортном строительстве (Книга 1)

Подождите немного. Документ загружается.

301

ГЛАВА 13

Балочные пролетные строения

с решетчатыми фермами

13.1. Компоновка пролетных строений

с решетчатыми фермами

Ïðîëåòíûå ñòðîåíèÿ ñ ðåøåò÷àòûìè ôåðìàìè â êà÷åñòâå îñ-

íîâíûõ íåñóùèõ ýëåìåíòîâ ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé ïðè ïðîëåòàõ

áîëåå 80 ì ìåíåå ìåòàëëîåìêè, ÷åì ñî ñïëîøíîñòåí÷àòûìè áàë-

êàìè. Íî îíè ñëîæíåå ïî êîíñòðóêöèè, èçãîòîâëåíèþ è ìîíòà-

æó. Ïîýòîìó â íàñòîÿùåå âðåìÿ â Ðîññèè áàëî÷íûå ïðîëåòíûå

ñòðîåíèÿ ñî ñïëîøíîé ñòåíêîé ïðèìåíÿòñÿ äàæå ïðè ïðîëåòàõ

147 ì.

Ïðîëåòíûå ñòðîåíèÿ ñî ñêâîçíûìè ôåðìàìè ìîãóò áûòü ñ åç-

äîé ïîâåðõó è ïîíèçó. Ïðè áîëüøèõ ïðîëåòàõ âûñîòà ôåðì ïîçâî-

ëÿåò óñòðîèòü åçäó ïîíèçó è ñâåñòè ê ìèíèìóìó ñòðîèòåëüíóþ

âûñîòó ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ. Ïðè åçäå ïîâåðõó êîìïîíîâêà ñêâîç-

íûõ ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé àíàëîãè÷íà êîìïîíîâêå ñïëîøíûõ ñòðî-

åíèé ñ çàìåíîé ñïëîøíûõ áàëîê íà ñêâîçíûå ôåðìû. Êîìïîíîâêà

ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé ñî ñêâîçíûìè ôåðìàìè ñ åçäîé ïîíèçó ñëîæ-

íåå, ÷åì ñ åçäîé ïîâåðõó. Îáû÷íî â ïîïåðå÷íîì ñå÷åíèè èìåþòñÿ

òîëüêî äâå ãëàâíûå ôåðìû (ðèñ. 13.1), îáúåäèíåííûå ïîíèçó áà-

ëî÷íîé êëåòêîé ïðîåçæåé ÷àñòè è ïîâåðõó ãîðèçîíòàëüíûìè ñâÿ-

çÿìè, ÷òî ïðåâðàùàåò ïðîëåòíîå ñòðîåíèå â åäèíóþ ïðîñòðàí-

ñòâåííóþ êîíñòðóêöèþ. Â ïðåäåëàõ ìîñòîâîãî ïîëîòíà ïðåäóñìàò-

Ðèñ. 13.1. Ñõåìà ñêâîçíîãî ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ ñ åçäîé ïîíèçó:

1  ñêâîçíàÿ ôåðìà; 2  ïîïåðå÷íàÿ áàëêà; 3  ïðîäîëüíàÿ áàëêà; 4  ïëèòà

ïðîåçæåé ÷àñòè; 5  êîíñîëü ïîïåðå÷íîé áàëêè äëÿ óñòðîéñòâà òðîòóàðà; 6 

òðîòóàð; 7  âåðõíèå ãîðèçîíòàëüíûå ñâÿçè

302

ðèâàþòñÿ çàùèòíûå ïîëîñû øèðèíîé íå ìåíåå 0,5 ì îêîëî êàæ-

äîé ôåðìû.

Â àâòîäîðîæíûõ ìîñòàõ â ôåðìàõ èñïîëüçóþò ïðîñòóþ òðåóãîëü-

íóþ ðåøåòêó èëè òðåóãîëüíóþ ðåøåòêó ñ äîïîëíèòåëüíûìè âåð-

òèêàëüíûìè ýëåìåíòàìè (ðèñ. 13.2, à, á) Âûñîòà òàêèõ ôåðì ñî-

ñòàâëÿåò 1/6¾1/10 ïðîëåòà.

Áîëüøèå ïðîëåòû èìååò ñìûñë ïåðåêðûâàòü ôåðìàìè ñ åçäîé

ïîíèçó ñ ïåðåìåííîé âûñîòîé  ñ ïîëèãîíàëüíûì î÷åðòàíèåì

âåðõíåãî ïîÿñà (ðèñ. 13.2, â). Ôåðìû ñ ïîëèãîíàëüíûì âåðõíèì

ïîÿñîì èìåþò áîëüøóþ âûñîòó â ñåðåäèíå ïðîëåòà, ñîñòàâëÿþ-

ùóþ 1/5¾1/6 ïðîëåòà.

Äëèíà ïàíåëåé d (ñì. ðèñ. 13.2, àâ) ñâÿçàíà ñ êîíñòðóêöèåé

ïðîåçæåé ÷àñòè è ðåøåòêîé ôåðì. Óãîë íàêëîíà ðàñêîñîâ æåëà-

òåëüíî èìåòü áëèçêèì ê 45°. Ïðè áîëüøèõ âûñîòàõ ýòî òðåáóåò ïðè-

ìåíåíèÿ áîëåå ñëîæíûõ ñõåì ñî øïðåíãåëÿìè.

Íåðàçðåçíûå ïðîëåòíûå ñòðîåíèÿ ñ ôåðìàìè ïðè åçäå ïîâåðõó

(ðèñ. 13.2, ã) ïðèìåíÿþò ðåäêî, òàê êàê îíè íå èìåþò çàìåòíûõ

ïðåèìóùåñòâ ïåðåä ïðîëåòíûìè ñòðîåíèÿìè ñî ñïëîøíûìè áàë-

êàìè.

×àùå ñòðîÿò íåðàçðåçíûå ïðîëåòíûå ñòðîåíèÿ ñ ôåðìàìè ïðè

åçäå ïîíèçó (ðèñ. 13.2, ä). Òàêèå ïðîëåòíûå ñòðîåíèÿ áîëåå ýôôåê-

òèâíû ïðè áîëüøèõ ïðîëåòàõ. Âûñîòà íåðàçðåçíûõ ôåðì ñîñòàâëÿ-

åò 1/8¾1/12 ïðîëåòà.

Ðèñ. 13.2. Âèäû (àä) ñêâîçíûõ áàëî÷íûõ ôåðì

303

13.2. Конструкция элементов ферм

Ñîâðåìåííûå ôåðìû âûïîëíÿþò òîëüêî ñî ñâàðíûìè ýëåìåí-

òàìè. Â ìîñòàõ íåáîëüøèõ ïðîëåòîâ ïðèìåíÿþò Í-îáðàçíûå ñå÷å-

íèÿ (ðèñ. 13.3, à), ïðè òÿæåëûõ íàãðóçêàõ è áîëüøèõ ïðîëåòàõ 

êîðîá÷àòûå (ðèñ. 13.3, á, â, ã). Ñâàðêà ýëåìåíòîâ èç ëèñòîâ íà çàâî-

äàõ âûïîëíÿåòñÿ äâóõäóãîâûìè àâòîìàòàìè, êîòîðûå îäíîâðåìåííî

ñâàðèâàþò äâà ñèììåòðè÷íûõ øâà íà ýëåìåíòå, ÷òî óñêîðÿåò ñâàðêó

è óìåíüøàåò äåôîðìàöèè. Â ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì âíóòðåííèå ðàç-

ìåðû ñå÷åíèé äîëæíû îáåñïå÷èâàòü ïðîõîä ñâàðî÷íîãî àâòîìàòà

ñ ðàçìåðàìè 440 × 460 ìì.

Â êîðîá÷àòûõ ýëåìåíòàõ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ âîçìîæíîñòè îñìîò-

ðà, î÷èñòêè è îêðàñêè ñå÷åíèé îäèí (ñì. ðèñ. 13.3, á, â) èëè îáà (ñì.

ðèñ. 13.3, ã) ãîðèçîíòàëüíûõ ëèñòà âûïîëíÿþò ïåðôîðèðîâàííû-

ìè. Ñå÷åíèÿ ïîÿñîâ ìîãóò èìåòü âûïóñêè ãîðèçîíòàëüíûõ ëèñòîâ:

ââåðõó äëÿ âåðõíåãî ïîÿñà (ñì. ðèñ. 13.3, á) è âíèçó äëÿ íèæíåãî

ïîÿñà (ðèñ. 13.3, â), êîòîðûå èñïîëüçóþò äëÿ ïðèêðåïëåíèÿ óçëî-

âûõ ôàñîíîê ñèñòåìû ñâÿçåé. Ïðèìåíÿþòñÿ òàêæå êîðîá÷àòûå ñå-

÷åíèÿ áåç âûïóñêîâ ãîðèçîíòàëüíûõ ëèñòîâ (ñì. ðèñ. 13.3, ã).

Êîíòðîëü ñîñòîÿíèÿ âíóòðåííèõ ïîâåðõíîñòåé êîðîá÷àòûõ ýëå-

ìåíòîâ è èõ îêðàñêó ÷åðåç îòâåðñòèÿ ïåðôîðèðîâàííûõ ëèñòîâ

âûïîëíÿòü ñëîæíî. Ïîýòîìó âñå ÷àùå ïðèìåíÿþò ãåðìåòèçèðî-

âàííûå êîðîá÷àòûå ýëåìåíòû, âíóòðåííèå ïîëîñòè êîòîðûõ çà-

ùèùåíû îò êîððîçèè óñòàíîâêîé ïî èõ êîíöàì ãëóõèõ äèàôðàãì

èëè ñâåäåíèåì ãîðèçîíòàëüíûõ ëèñòîâ â ñåðåäèíó ñå÷åíèÿ è ñâàð-

êîé (ðèñ. 13.3, ä) èëè óñòàíîâêîé ïîäêîâîîáðàçíûõ çàãëóøåê (ðèñ.

13.3, å). Â òàêèõ ýëåìåíòàõ òðóäíî âûïîëíÿòü ñâàðêó âíóòðåííèõ

Ðèñ. 13.3. Âèäû (à  ã) ïîïåðå÷íûõ ñå÷åíèé ñâàðíûõ ýëåìåíòîâ ôåðì

è ñïîñîáîâ ãåðìåòèçàöèè (ä, å) èõ âíóòðåííåé ïîëîñòè:

1  ïåðôîðàöèÿ ãîðèçîíòàëüíûõ ëèñòîâ; 2  îòãèá ãîðèçîíòàëüíûõ ëèñòîâ; 3 

ïîäêîâîîáðàçíàÿ çàãëóøêà

304

øâîâ, ïîýòîìó ÷àùå âñåãî îáúåäèíåíèå ëèñòàâ ñå÷åíèÿ ïðîèçâî-

äèòñÿ òîëüêî íàðóæíûìè øâàìè.

Ôåðìû áîëüøèõ ïðîëåòîâ îáû÷íî èìåþò êîðîá÷àòûå ýëåìåí-

òû â ïîÿñàõ è â íàèáîëåå íàãðóæåííûõ ðàñêîñàõ. Ðàñêîñû, â êîòî-

ðûõ âîçíèêàþò íåáîëüøèå óñèëèÿ, ìîãóò èìåòü Í-îáðàçíîå ñå÷å-

íèå.

Ïðè áîëüøèõ äëèíàõ ýëåìåíòîâ, åñëè â íèõ âîçíèêàþò äàæå

íåáîëüøèå óñèëèÿ, òî â íèõ èñïîëüçóåòñÿ òàêæå êîðîá÷àòîå ñå÷å-

íèå, ÷òîáû îáåñïå÷èòü íåîáõîäèìóþ èõ ãèáêîñòü. Òàê, â ïîÿñàõ è

ñæàòûõ ýëåìåíòàõ ðåøåòêè ãèáêîñòü äîëæíà áûòü íå áîëåå 120, à

äëÿ ðàñòÿíóòûõ ýëåìåíòîâ ðåøåòêè  íå áîëåå 150.

13.3. Конструкция узлов ферм

Óçëû ñêâîçíûõ ôåðì ÿâëÿþòñÿ îòâåòñòâåííûìè èõ ýëåìåíòàìè.

Îò íàäåæíîñòè è ñïîñîáà èõ âûïîëíåíèÿ âî ìíîãîì çàâèñèò íà-

äåæíîñòü ðàáîòû ôåðìû è ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ â öåëîì.

Ñîïðÿæåíèÿ ýëåìåíòîâ ôåðì â ìîíòàæíûõ óçëàõ îáû÷íî âû-

ïîëíÿåòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì âûñîêîïðî÷íûõ áîëòîâ è ôàñîíîê 

ëèñòîâ ñïåöèàëüíîãî î÷åðòàíèÿ. Ôîðìà è ðàçìåðû ôàñîííîãî ëè-

ñòà îïðåäåëÿþòñÿ ðàçìåùåíèåì ñîåäèíÿåìûõ ýëåìåíòîâ è âåëè-

÷èíîé óñèëèé â íèõ, ÷òî îïðåäåëÿåò íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî áîë-

òîâ. Â ìîñòàõ ïðèìåíÿþò óçëîâûå ñîåäèíåíèÿ ñ ôàñîííûìè âñòàâ-

êàìè, ôàñîííûìè íàêëàäêàìè è ôàñîííûìè ïðèñòàâêàìè (ðèñ.

13.4).

Åñëè ôàñîííûé ëèñò âõîäèò â ñå÷åíèå ïîÿñà íà ìåñòî îäíîãî

èç åãî âåðòèêàëüíûõ ëèñòîâ, òî åãî íàçûâàþò ôàñîííîé âñòàâêîé

(ðèñ. 13.4, à). Ïåðåäà÷à óñèëèé ñ ïðåðâàííîãî ïîÿñà íà ôàñîííóþ

âñòàâêó 1 ïðîèçâîäèòñÿ ÷åðåç ñòûêîâûå íàêëàäêè 2, ïåðåêðûâà-

þùèå èõ ñòûê.

Ðèñ. 13.4. Âàðèàíòû (àâ) êîíñòðóêòèâíîãî ðåøåíèÿ óçëîâ ôåðì:

1  ôàñîííàÿ âñòàâêà; 2  ñòûêîâàÿ íàêëàäêà; 3  ôàñîííàÿ íàêëàäêà; 4 

ôàñîííàÿ ïðèñòàâêà

305

Ôàñîííûé ëèñò 3 ìîæåò áûòü íàëîæåí íà âåðòèêàëüíûå ëèñòû

ñå÷åíèÿ ïîÿñà. Â ýòîì ñëó÷àå åãî íàçûâàþò ôàñîííîé íàêëàäêîé 3

(ðèñ. 13.4, á), îí ïåðåêðûâàåò ñòûê ïîÿñà.

Èíîãäà ôàñîííûå ëèñòû ïðèêðåïëÿþò ê íèçó âåðõíåãî ïîÿñà

èëè ê âåðõó íèæíåãî. Òàêèå ôàñîííûå ëèñòû íàçûâàþò ôàñîííîé

ïðèñòàâêîé 4 (ðèñ. 13.4, â).

Â ñîâðåìåííûõ êîíñòðóêöèÿõ ìåòàëëè÷åñêèõ ìîñòîâ íàèáîëü-

øåå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷èëà êîíñòðóêöèÿ óçëîâ íà ôàñîííûõ

íàêëàäêàõ, îáåñïå÷èâàþùèõ áîëåå ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå

íàïðÿæåíèé â óçëå.

Ôàñîííûå ïðèñòàâêè â îñíîâíîì ïðèìåíÿþò â ôåðìàõ ñ æåñò-

êèì íèæíèì ïîÿñîì.

Ïðè êîíñòðóèðîâàíèè óçëîâ ôåðì íåîáõîäèìî âûïîëíÿòü ðÿä

òðåáîâàíèé ê íèì. Òàê, íåîáõîäèìî îáåñïå÷èâàòü ñîâïàäåíèå îñåé

ýëåìåíòîâ ñ ãåîìåòðè÷åñêîé îñüþ ôåðìû, ñòðîãî öåíòðèðîâàòü â

óçëàõ îñè ñõîäÿùèõñÿ ýëåìåíòîâ, ÷òî ñïîñîáñòâóåò âîçíèêíîâå-

íèþ â ýëåìåíòàõ òîëüêî îñåâûõ óñèëèé. Êðîìå òîãî, ïðî÷íîñòü

ïðèêðåïëåíèÿ ýëåìåíòîâ â óçëàõ äîëæíà áûòü âûøå ïðî÷íîñòè

ñàìèõ ýëåìåíòîâ, òàê êàê â ïåðèîä ýêñïëóàòàöèè ñòûêè è ïðè-

êðåïëåíèÿ óñèëèâàòü çíà÷èòåëüíî ñëîæíåå, ÷åì ñàìè ýëåìåíòû.

Ðàññòîÿíèÿ ìåæäó áîëòàìè ñëåäóåò íàçíà÷àòü ìèíèìàëüíûìè, à

î÷åðòàíèå óçëîâûõ ôàñîíîê ñëåäóåò íàçíà÷àòü áåç âõîäÿùèõ óãëîâ

è ýêîíîìíûìè áåç èçëèøíèõ çàïàñîâ.

13.4. Связи в балочных пролетных строениях

Áàëêè èëè ôåðìû ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé îáúåäèíÿþò â åäèíóþ

êîíñòðóêöèþ ñèñòåìîé ñâÿçåé, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò èõ ïðîñòðàí-

ñòâåííóþ æåñòêîñòü, ó÷àñòâóåò â ðàñïðåäåëåíèè âðåìåííîé íà-

ãðóçêè ìåæäó íèìè, âîñïðèíèìàåò âîçäåéñòâèå âåòðà, áîêîâûå

óäàðû âðåìåííîé íàãðóçêè è äð.

Ñèñòåìà ñâÿçåé (ðèñ. 13.5, à) îáû÷íî âêëþ÷àåò âåðõíèå 1 è

íèæíèå 4 ïðîäîëüíûå ñâÿçè, óñòàíàâëèâàåìûå âäîëü âåðõíåãî è

íèæíåãî ïîÿñîâ, à òàêæå îïîðíûå 2 è ïðîìåæóòî÷íûå 3 ïîïåðå-

÷íûå ñâÿçè, êîòîðûå ðàçìåùàþò ìåæäó ãëàâíûìè áàëêàìè èëè

ôåðìàìè â ïåðïåíäèêóëÿðíûõ èì ïëîñêîñòÿõ. Ïîÿñàìè ôåðì ãî-

ðèçîíòàëüíûõ ñâÿçåé ÿâëÿþòñÿ ïîÿñà ãëàâíûõ áàëîê èëè ôåðì.

Ïîïåðå÷íûå ñâÿçè ðàñïîëàãàþò îáû÷íî â ïëîñêîñòÿõ âåðòèêàëü-

íûõ ýëåìåíòîâ ôåðì èëè áàëîê: ñòîåê ôåðì èëè ðåáåð æåñòêîñòè

áàëîê. Îòíîñèòåëüíî ðåäêî ïîïåðå÷íûå ñâÿçè óñòàíàâëèâàþò íà-

êëîííî, â ïëîñêîñòÿõ ðàñêîñîâ. Ïðîäîëüíûå è îïîðíûå ïîïåðå-

÷íûå ñâÿçè îáåñïå÷èâàþò ïðîñòðàíñòâåííóþ íåèçìåíÿåìîñòü ïðî-

ëåòíîãî ñòðîåíèÿ è âîñïðèÿòèå âåòðîâûõ íàãðóçîê, à ïðîìåæó-

òî÷íûå ïîïåðå÷íûå ñâÿçè îáåñïå÷èâàþò áîëåå ðàâíîìåðíîå ðàñ-

ïðåäåëåíèÿ âðåìåííûõ íàãðóçîê ìåæäó ãëàâíûìè áàëêàìè èëè

306

ôåðìàìè. Íèæíèå ãîðèçîíòàëüíûå ñâÿçè ïåðåäàþò ãîðèçîíòàëü-

íûå óñèëèÿ íà îïîðû ÷åðåç îïîðíûå ÷àñòè áàëîê èëè ôåðì, à

ãîðèçîíòàëüíûå óñèëèÿ, ïðèõîäÿùèåñÿ íà âåðõíèå ïðîäîëüíûå

ñâÿçè, ïåðåõîäÿò íà îïîðû ÷åðåç îïîðíûå ïîðòàëüíûå ðàìû.

Â ïðîëåòíûõ ñòðîåíèÿõ ñ ìåòàëëè÷åñêîé îðòîòðîïíîé èëè æå-

ëåçîáåòîííîé ïëèòîé ïðîåçæåé ÷àñòè ñ åçäîé ïîâåðõó âåðõíèå

ïðîäîëüíûå ñâÿçè íå óñòàíàâëèâàþò, òàê êàê ýòè ïëèòû ïðîåçæåé

÷àñòè âîñïðèíèìàþò âñå ãîðèçîíòàëüíûå íàãðóçêè è âûïîëíÿþò

ôóíêöèè âåðõíèõ ïðîäîëüíûõ ñâÿçåé. Â òàêèõ êîíñòðóêöèÿõ íå ñòà-

âÿò è íèæíèå ïðîäîëüíûå ñâÿçè è îãðàíè÷èâàþòñÿ óñòàíîâêîé

òîëüêî ñèñòåìû ïîïåðå÷íûõ ñâÿçåé.

Â ïðîëåòíûõ ñòðîåíèÿ ñ åçäîé ïîíèçó ïðèìåíÿþò äâå ïëîñêî-

ñòè ïðîäîëüíûõ ñâÿçåé: âäîëü âåðõíåãî è íèæíåãî ïîÿñîâ ôåðì

(ðèñ. 13.5, á). Îñîáåííîñòüþ ñèñòåìû ñâÿçåé ýòèõ ïðîëåòíûõ ñòðî-

åíèé ÿâëÿþòñÿ æåñòêèå ïîðòàëüíûå (îïîðíûå) ðàìû 6 âäîëü ðàñ-

êîñîâ ïî êîíöàì ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé Îíè îáåñïå÷èâàþò ïåðåäà-

÷ó óñèëèé ñ âåðõíèõ ïðîäîëüíûõ ñâÿçåé íà îïîðû. Èõ óñòðîéñòâî

îñëîæíÿåòñÿ íåîáõîäèìîñòüþ îáåñïå÷åíèÿ ãàáàðèòà ïðèáëèæåíèÿ

êîíñòðóêöèé ìåæäó ôåðìàìè ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé â ïðåäåëàõ èõ

âûñîòû. Ïî ýòîé æå ïðè÷èíå íå âñåãäà óäàåòñÿ ðàçìåñòèòü ïðîìå-

æóòî÷íûå ïîïåðå÷íûå ñâÿçè (ñì. ðèñ. 13.5, á), êîòîðûå îáåñïå÷èâà-

þò ïîïåðå÷íóþ æåñòêîñòü ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ.

Ïðè ïåðåêðûòèè íåáîëüøèõ ïðîëåòîâ âûñîòà ôåðì ÷àñòî îêà-

çûâàåòñÿ íåäîñòàòî÷íîé äëÿ óñòðîéñòâà âåðõíèõ ïðîäîëüíûõ ñâÿ-

çåé, òàê êàê îíè îêàçàëèñü áû â ïðåäåëàõ âûñîòû ãàáàðèòà ïðè-

Ðèñ. 13.5. Ñïîñîáû (àâ) ðàñïîëîæåíèÿ ñâÿçåé â ðàçëè÷íûõ ïðîëåòíûõ

ñòðîåíèÿõ:

1  âåðõíèå ïðîäîëüíûå ñâÿçè; 2  îïîðíûå ïîïåðå÷íûå ñâÿçè; 3  ïðîìåæó-

òî÷íûå ïîïåðå÷íûå ñâÿçè; 4  íèæíèå ïðîäîëüíûå ñâÿçè; 5  ãëàâíûå ôåðìû;

6  ïîðòàëüíàÿ ðàìà; 7  íàêëîííûå ïîïåðå÷íûå ñâÿçè

307

áëèæåíèÿ êîíñòðóêöèé. Â ýòîì ñëó÷àå âåðõíèå ïîÿñà îñòàâëÿþò

îòêðûòûìè áåç âåðõíèõ ïðîäîëüíûõ ñâÿçåé (ðèñ. 13.5, â), ïðè ýòîì

ðàáîòà ñæàòîãî âåðõíåãî ïîÿñà îñëîæíÿåòñÿ èç-çà çíà÷èòåëüíîãî

óâåëè÷åíèÿ åãî ñâîáîäíîé äëèíû. Ãîðèçîíòàëüíóþ óñòîé÷èâîñòü

âåðõíåãî ïîÿñà â òàêîé êîíñòðóêöèè îáåñïå÷èâàþò óñòàíîâêîé

ïîïåðå÷íûõ ïîëóðàì, ñîñòàâëåííûõ èç ñòîåê ôåðì è ïîïåðå÷íûõ

áàëîê áàëî÷íîé êëåòêè.

Åñëè ôåðìû ñ åçäîé ïîíèçó èìåþò î÷åð÷åííûé ïî êðèâîé âåð-

õíèé ïîÿñ, òî âåðõíèå ïðîäîëüíûå ñâÿçè, èäóùèå â ýòîì ñëó÷àå

âäîëü âåðõíåãî ïîÿñà, ðàçìåùàþò â òîé èõ ÷àñòè, ãäå âûñîòà ôåðì

äîñòàòî÷íà äëÿ ðàçìåùåíèÿ ãàáàðèòà ïðèáëèæåíèÿ êîíñòðóêöèé,

à ïðèîïîðíàÿ ÷àñòü ïîÿñîâ ôåðì ñëóæèò ñòîéêàìè ïîïåðå÷íîé

ïîðòàëüíîé ðàìû.

Ïîïåðå÷íûå ñâÿçè óñòðàèâàþò òàêæå â ïðåäåëàõ âûñîòû ôåðì

íàä ãàáàðèòîì ïðèáëèæåíèÿ êîíñòðóêöèé. Â ïîðòàëüíîé ðàìå ÷à-

ñòî ðèãåëü âûïîëíÿþò â âèäå ñêâîçíîé ôåðìû (ñì. ðèñ. 13.5, á).

Åñëè âûñîòà ôåðì íå ïîçâîëÿåò ïðèìåíèòü ñêâîçíóþ êîíñòðóê-

öèþ ðèãåëÿ, òî åãî âûïîëíÿþò â âèäå ìîùíîé ðàñïîðêè äâóòàâ-

ðîâîãî èëè êîðîá÷àòîãî ñå÷åíèÿ, âõîäÿùåé â ñîñòàâ æåñòêîé ïîð-

òàëüíîé ðàìû.

Ôåðìû ïðîäîëüíûõ ñâÿçåé ìîãóò èìåòü ðàçíîîáðàçíóþ ñõåìó

ðåøåòîê. ×àñòî â ñâÿçÿõ ïðèìåíÿþò êðåñòîâóþ ðåøåòêó (ñì.íèæ-

íèå ñâÿçè íà ðèñ. 13.5, à), êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò íàèáîëåå æåñò-

êóþ ñâÿçü ìåæäó ïîÿñàìè.

Åñëè ðàññòîÿíèå ìåæäó ñîåäèíÿåìûìè ñâÿçÿìè ôåðìàìè áîëü-

øå ïàíåëè ñâÿçåé, òî ïðèìåíÿþò ïîëóðàñêîñíóþ ðåøåòêó (ñì. âåð-

õíèå ñâÿçè íà ðèñ. 13.5, â), êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ñîêðàòèòü äëèíó ðàñ-

êîñîâ èç ïëîñêîñòè ôåðìû. Ðàñïîðêè â ýòîé ñõåìå ìîãóò èçãèáàòü-

ñÿ óñèëèÿìè â ðàñêîñàõ, íî åñëè èçìåíÿòü íàïðàâëåíèå ðàñêîñîâ

â êàæäîé ïàíåëè, òî ýòîãî ìîæíî èçáåæàòü.

Êðîìå ïåðå÷èñëåííûõ âèäîâ ðåøåòîê âîçìîæíû òàêæå ðàñêîñ-

íàÿ è òðåóãîëüíàÿ ðåøåòêè, êîòîðûå ïðèìåíÿþò, åñëè ðàññòîÿíèå

ìåæäó ôåðìàìè íå ïðåâûøàåò äëèíû ïàíåëè ôåðìû.

Â ïðîëåòíûõ ñòðîåíèÿõ ñ òðåìÿ ôåðìàìè ïðîäîëüíûìè ñâÿçÿ-

ìè ñîåäèíÿþò âñå ôåðìû, óñòðàèâàÿ ðåøåòêó ñî âñòðå÷íûìè íà-

ïðàâëåíèÿìè ðàñêîñîâ â êàæäîé ïàíåëè ñâÿçåé. Ïðè áîëüøåì

êîëè÷åñòâå ãëàâíûõ íåñóùèõ êîíñòðóêöèé èõ ñâÿçûâàþò ïðîäîëü-

íûìè ñâÿçÿìè ïîïàðíî. Â î÷åíü øèðîêèõ ïðîëåòíûõ ñòðîåíèÿõ â

êðàéíèõ ïàíåëÿõ ïðîäîëüíûå ñâÿçè óñòðàèâàþò íà âñåé øèðèíå

ìîñòà.

Ïîïåðå÷íûå ñâÿçè îáû÷íî âûïîëíÿþò ñ êðåñòîâîé, ðàñêîñíîé

èëè ïîëóðàñêîñíîé ðåøåòêîé.

Ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ýëåìåíòîâ ñâÿçåé íàçíà÷àþò îáû÷íî ïî

ãèáêîñòè, êîòîðàÿ äëÿ ýëåìåíòîâ ñâÿçåé íå äîëæíà ïðåâûøàòü

150 (ñæàòûå ýëåìåíòû) è 180 (ðàñòÿíóòûå ýëåìåíòû). Èñêëþ÷åíè-

åì ÿâëÿþòñÿ ðàñïîðêè ïîïåðå÷íûõ ñâÿçåé, äëÿ êîòîðûõ ãèáêîñòü

308

äîëæíà áûòü ìåíüøå 100, ÷òî íåîáõîäèìî, ÷òîáû ñâÿçè íå ïðîâè-

ñàëè îò ñîáñòâåííîãî âåñà è íå âèáðèðîâàëè ïðè ïðîõîäå ïî ìîñòó

âðåìåííûõ íàãðóçîê. Êîðîòêèå ýëåìåíòû ñâÿçåé îáû÷íî âûïîëíÿ-

þò èç äâóõ óãîëêîâ (ðèñ. 13.6, à). Äëèííûå ýëåìåíòû ñâÿçåé äîëæ-

íû èìåòü áîëåå ìîùíîå ñå÷åíèå, èõ ñîñòàâëÿþò èç ÷åòûðåõ ðàç-

äâèíóòûõ óãîëêîâ, øâåëëåðîâ èëè äâóòàâðîâ. Îñîáåííî ìîùíûå

ñå÷åíèÿ èìåþò ðàñïîðêè ïîðòàëüíûõ ðàì, èõ âûïîëíÿþò êîðîá-

÷àòûìè èç ëèñòîâîãî ìåòàëëà.

Ïðèêðåïëåíèå ñâÿçåé ê ïîÿñàì âûïîëíÿþò ñ ïîìîùüþ ôàñî-

íîê (ñì. ðèñ. 13.6). Öåíòðîâêó ýëåìåíòîâ ñâÿçåé â óçëàõ ïðîëåòíûõ

ñòðîåíèé ñ áàëêàìè âûïîëíÿþò îáû÷íî íà îñü ïîÿñà (ðèñ. 13.6, à).

Â ñâÿçÿõ ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé ñ ôåðìàìè â ôàñîíêè ñâÿçåé ìîãóò

ïîëó÷èòüñÿ î÷åíü áîëüøèìè. Ïîýòîìó èõ öåíòðîâêó èíîãäà ñìå-

ùàþò íà íàðóæíóþ ãðàíü ïîÿñà (ðèñ. 13.6, á).

13.5. Конструкции опорных частей

Â êà÷åñòâå ïîäâèæíûõ è íåïîäâèæíûõ îïîðíûõ ÷àñòåé ìåòàë-

ëè÷åñêèõ ìîñòîâ ïðè ïåðåêðûòèè ñðåäíèõ ïðîëåòîâ â íàñòîÿùåå

âðåìÿ èñïîëüçóþò ñòàêàííûå, ñôåðè÷åñêèå è êîìáèíèðîâàííûå

Ðèñ. 13.6. Óçëû ïðèêðåïëåíèÿ ñâÿçåé ê ãëàâíûì áàëêàì (à) è ôåðìàì (á)

íåñóùèõ êîíñòðóêöèé:

1  ôàñîâêà ïðèêðåïëåíèÿ ñâÿçåé; 2  ñïëîøíàÿ áàëêà; 3  ïîÿñ ñêâîçíîé

ôåðìû

309

îïîðíûå ÷àñòè, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ â áàëî÷íûõ æåëåçîáåòîí-

íûõ ìîñòàõ. Â áîëüøåïðîëåòíûõ ìåòàëëè÷åñêèõ ìîñòàõ ðàíåå èñ-

ïîëüçîâàëè ìíîãîêàòêîâûå èëè îäíîêàòêîâûå îïîðíûå ÷àñòè. Âåð-

õíþþ è íèæíþþ ïîäóøêè òàêèõ îïîðíûõ ÷àñòåé íàçûâàþò áàëàí-

ñèðàìè. Ìåæäó áàëàíñèðàìè ðàñïîëàãàëè øàðíèð èëè êàòêè. Ðàç-

ìåùåíèå ïîäâèæíûõ è íåïîäâèæíûõ îïîðíûõ ÷àñòåé ïî äëèíå

ìîñòà ñåðüåçíî îòðàæàåòñÿ íà êîíñòðóêöèÿõ ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé

è îïîð. Â çàâèñèìîñòè îò òîãî, ãäå áóäóò ïîñòàâëåíû íåïîäâèæíûå

îïîðíûå ÷àñòè â ïðîëåòíûõ ñòðîåíèÿõ, âûáèðàþò êîíñòðóêöèè

äåôîðìàöèîííûõ øâîâ, òàê êàê èõ ïîëîæåíèå ìåíÿåò ðàçìåð ðàñ-

êðûòèÿ øâà. Òàê êàê ÷åðåç íåïîäâèæíûå îïîðíûå ÷àñòè ïåðåäà-

þòñÿ íà îïîðû áîëüøèå ãîðèçîíòàëüíûå ñèëû, èõ ïîëîæåíèå îò-

ðàæàåòñÿ íà ðàáîòå îïîð. Ïîýòîìó íå ñëåäóåò ðàñïîëàãàòü íåïîä-

âèæíûå îïîðíûå ÷àñòè íà âûñîêîé îïîðå èëè îïîðå íà ñëàáûõ

ãðóíòàõ, ïîòîìó ÷òî ýòî ñèëüíî îñëîæíèò åå ïðîåêòèðîâàíèå. Íå-

ïîäâèæíûå îïîðíûå ÷àñòè ëó÷øå ðàçìåùàòü íà óñòîÿõ, òàê êàê

óñòîè â áîëüøåé ñòåïåíè, ÷åì ïðîìåæóòî÷íûå îïîðû, ïðèñïî-

ñîáëåíû äëÿ âîñïðèÿòèÿ ãîðèçîíòàëüíûõ ñèë.

Контрольные вопросы

1. Êàêîâû îñîáåííîñòè êîìïîíîâêè ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé ñ ôåðìàìè?

2. Êàêîâû îñîáåííîñòè êîíñòðóêöèè ýëåìåíòîâ ôåðì?

3. Êàêîâû îñîáåííîñòè êîíñòðóêöèè óçëîâ ôåðì?

4. Êàêîâû îñîáåííîñòè êîíñòðóêöèé ñâÿçåé â áàëî÷íûõ ïðîëåòíûõ

ñòðîåíèÿõ ñ ôåðìàìè?

5. Êàêèå êîíñòðóêöèè îïîðíûõ ÷àñòåé ïðèìåíÿþò â ìåòàëëè÷åñêèõ

ïðîëåòíûõ ñòðîåíèÿõ àâòîäîðîæíûõ ìîñòîâ?

310

ГЛАВА 14

Пролетные строения с фермами

14.1. Проверка прочности и устойчивости

элементов ферм

Ñêâîçíîå ïðîëåòíîå ñòðîåíèå ñîâðåìåííîãî ìåòàëëè÷åñêîãî

ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ ìîñòà  ñòàòè÷åñêè íåîïðåäåëèìàÿ ïðîñòðàí-

ñòâåííàÿ ôåðìà ñ æåñòêèì ñîåäèíåíèåì îñíîâíûõ íåñóùèõ ýëå-

ìåíòîâ è ýëåìåíòîâ ñèñòåìû ñâÿçåé.

Äëÿ îïðåäåëåíèÿ óñèëèé â ýëåìåíòàõ òàêîé ïðîñòðàíñòâåííîé

ñèñòåìû ñòðîèòåëüíàÿ ìåõàíèêà â ñâîåì àðñåíàëå èìååò íåñêîëü-

êî ýôôåêòèâíûõ ìåòîäîâ: ìåòîä ñèë, ìåòîä ïåðåìåùåíèé è ñìå-

øàííûé ìåòîä.

Äëÿ ðó÷íûõ ðàñ÷åòîâ ýòè ìåòîäû âåñüìà òðóäîåìêè, íî ýôôåê-

òèâíû ïðè èõ ðåàëèçàöèè ñ èñïîëüçîâàíèåì ïåðñîíàëüíûõ êîì-

ïüþòåðîâ.

Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïðèáëèæåííîãî ìåòîäà ðàñ÷åòà, îñíîâàí-

íîãî íà ïðåäïîëîæåíèè øàðíèðíîãî îáúåäèíåíèÿ ñòåðæíåé â óç-

ëàõ ôåðì, ïðèìåíÿåòñÿ ïðèâåäåííàÿ äàëåå ïîñëåäîâàòåëüíîñòü

îïðåäåëåíèÿ óñèëèé.

Âíà÷àëå ñòðîÿòñÿ ïðîäîëüíûå ëèíèè âëèÿíèÿ óñèëèé â ýëå-

ìåíòàõ ôåðìû (ðàçðåçíîé èëè íåðàçðåçíîé) ñ èñïîëüçîâàíèåì

ëèíèé âëèÿíèÿ ìîìåíòîâ â ñîîòâåòñòâóþùèõ ìîìåíòíûõ òî÷êàõ

(ðèñ. 14.1). Çàòåì ñòðîèòñÿ ïîïåðå÷íàÿ ëèíèÿ âëèÿíèÿ íàãðóçêè íà

íàèáîëåå íàãðóæåííóþ (êðàéíþþ) ôåðìó ïî ìåòîäó âíåöåíòðåí-

íîãî ñæàòèÿ (ñ ó÷åòîì æåñòêîñòè ïîïåðå÷íûõ ñâÿçåé ïðîëåòíîãî

ñòðîåíèÿ). Ïðè åå çàãðóæåíèè âðåìåííûìè íàãðóçêàìè âû÷èñëÿ-

þòñÿ êîýôôèöèåíòû ïîïåðå÷íîé óñòàíîâêè ðàíåå ðàññìîòðåííû-

ìè ñïîñîáàìè. Çàòåì âû÷èñëÿþòñÿ óñèëèÿ â ýëåìåíòàõ ôåðìû ïðè

çàãðóæåíèè ñîîòâåòñòâóþùèõ ëèíèé âëèÿíèÿ ïîñòîÿííûìè è âðå-

ìåííûìè íàãðóçêàìè ñ ó÷åòîì êîýôôèöèåíòîâ ïîïåðå÷íîé óñòà-

íîâêè.

Ïîñëå îïðåäåëåíèÿ óñèëèé â ýëåìåíòàõ ôåðì ïðåäñòàâëÿåòñÿ

âîçìîæíûì îñóùåñòâèòü ïðîâåðêè èõ ïðî÷íîñòè è óñòîé÷èâîñòè.

Ñîâðåìåííûå ôåðìû èìåþò ñâàðíûå ñå÷åíèÿ ýëåìåíòîâ, ïî-

òîìó íà âñåé äëèíå ëþáîãî ýëåìåíòà íåò îñëàáëåíèé. Îñëàáëåíèÿ

ìîãóò áûòü òîëüêî íà êîíöåâûõ ó÷àñòêàõ ýëåìåíòîâ, ãäå îáû÷íî

èìåþòñÿ îòâåðñòèÿ äëÿ óñòàíîâêè âûñîêîïðî÷íûõ áîëòîâ. Ïîýòî-

ìó ïðîâåðêè ïðî÷íîñòè è óñòîé÷èâîñòè ñâàðíûõ ñå÷åíèé ýëåìåí-

òîâ ìîæíî âûïîëíÿòü ïî ïîëíîé ïëîùàäè ñå÷åíèÿ â ñðåäíåé èõ

÷àñòè.