Конструкция пролётных строений со сплошными балками.

Пролетные строения со сплошными балками применяются в железнодорожных мостах для пролетов от 18 до 55 м. Пролетные строения со сплошными балками чаще устраиваются с ездой по верху (рис. 1) и состоят из:

- двух сплошных главных балок;

- связей между главными балками;

- опорных частей;

- мостового полотна.

Кроме того в пролетных строениях с ездой понизу (рис. 2) устраиваются балки проезжей части (продольные и поперченые). Пролетные строения с ездой понизу применяют в тех случаях, когда необходимо иметь малую строительную высоту (т.е. увеличить подмостовой габарит).

Достоинством пролетных строений со сплошными балками является:

- простота конструкции;

- удобство в монтаже и в эксплуатации;

- при езде поверху позволяют сузить ширину опор.

Поэтому при небольших пролетах они оказываются предпочтительнее пролетов со сквозными фермами.

 

рис. 1 Пролетное строение со сплошными балками с ездой по верху.

рис. 2 Пролетное строение со сплошными балками с ездой по низу.

 

 Главные балки.

Главные балки, являются основной частью пролётного строения, воспринимая нагрузку от мостового полотна или от балок проезжей части передают её через опорные части опорам.

Главные балки имеют двутавровую форму сечения. Конструкция сечения двутавра может различается в зависимости от того каким способом (сварной, болтосварной, клепанный) элементы балки соединены между собой. Каждая балка состоит из вертикальной стенки и двух поясов (верхнего и нижнего). В состав пояса входят поясные уголки и горизонтальные листы (рис. 3) или горизонтальные листы (полки) без поясных уголков (рис. 4) при сварном способе соединения.

Расстояние между осями главных балок в мостах с ездой по верху обычно назначается от 1,8 до 2,5 м. Эти расстояния должны обеспечивать поперечную устойчивость пролётных строений при действии на них горизонтальных сил (ветра, горизонтальных ударов колёс подвиж­ного состава и центробежной силы на кривых участках пути). На мостах с ез­дой по низу расстояние между осями главных балок определяется габаритом приближения строений и составляет 5,3—5,5 м.

 

рис. 3 Сечение главной балки на заклепках с общим видом:

а). сечение главной балки; б). общий вид; 1- вертикальный лист (стенка); 2 – поясной уголок; 3 – горизонтальный лист; 4 – верхний пояс;               5 – нижний пояс.

рис. 4 Сечение главной балки (сварной) с общим видом:

а). сечение главной балки; б). общий вид; 1- вертикальный лист (стенка); 2 – горизонтальные листы (верхний и нижний).

 

 

Высота вертикальной стенки в главных балках обычно прини­мается от 1/7 до 1/11 расчётного пролёта и определяется заданной строи­тельной высотой, необходимой жёсткостью балок и наименьшим их весом.

 

Горизонтальные листы по количеству и длине изменяются в зависимости от величины изгибающего момента в различных сечениях балки. Наибольший прогиб пролетного строения от временной нагрузки (подвижного состава) будет в центре его длины. Чтобы обеспечить жесткость конструкции количество горизонтальных листов (их общую толщину) в верхнем и нижнем поясе от поясных уголков увеличивают ближе к середине пролетного строения (рис. 5). Ширина горизонтальных листов принимается постоянной по всей длине балки и не менее расстояния между кром­ками поясных уголков плюс 10 мм.

рис. 5 Горизонтальные листы в поясах главных балок:

а). в опорном сечении; б). в сечении 0,25* l; в). в сечении 0,5* l (в центре пролетного строения); где l – расчетная длинна пролета.      1 - горизонтальные листы; 2 – поясные уголки.

Поясные уголки (рис. 5), служащие для соединения горизонтальных листов с вертикальными, применяются возможно более крупного профиля. Мощные по­ясные уголки обеспечивают экономное сечение балки и малый отгиб верхних горизон­тальных полок уголков от уложенных на них мостовых брусьев. При сварном способе соединения элементов главной балки поясные уголки отсутствуют, требуемая жесткость достигается за счет утолщенных горизонтальных листов.

 

Уголки или ребра жесткости (рис. 6) ставятся для предохранения вер­тикальной стенки балки от выпучивания при изгибе. Наибольшая вероятность выпучивания стенки может быть на ближайших к опорам участках, т. е. в ме­стах действия наибольших поперечных сил. Вследствие этого уголки жёсткости ставятся чаще у опор и реже к середине пролёта. Расстояния между уголками (ребрами) жёсткости определяются расчётом.

рис. 6 Пролетное строение со сплошными балками:

1- вертикальныеуголки жесткости (ребра); 2 – вертикальный лист (стенка).

Стыки (рис. 7) в сплошных балках бывают заводские и мон­тажные. Заводские стыки устраиваются в тех случаях, когда длина балки или её части больше длины нормального сортамента листов и уголков. Необходи­мость в монтажных стыках определяется условиями транспортировки и сборки пролётных строений.

рис. 7 Стыки вертикальных листов сплошной балки:

1 – стыки; 2 – горизонтальная накладка в стыке вертикальных листов; вертикальная накладка в стыке вертикальных листов.

 

 Связи между балками.

В мостах с ездой по верху главные балки соединяются между собой продольными и поперечными связями (рис. 8), служащими для образования жёсткой неизменяемой системы пролётного строения в целом.

Продольные связи обеспечивают горизонтальную жесткость пролетных строений, воспринимают горизонтальные удары колёс подвиж­ного состава и бокового давления ветра. Кроме того, верхние связи служат для сокращения свободной длины сжатого верхнего пояса главных балок. Продольные связи (верх­ние и нижние) обычно устраи­ваются треугольной или кре­стовой системы и состоят из уголков, прикрепляемых к поясам балок при помощи фасонок.

рис. 8 Продольные и поперечные связи главных балок:

1 – главнаябалка; 2 – верхние продольные связи; 3 – нижние продольные связи; 4 – поперечные связи; 5 – фасонные листы (фасонки) с помощью которых прикрепляют связи к главным балкам.

 

Поперечные связи (рис. 8)между главными балками располагают в опорных сечениях и между ними на всю длину пролетного строения. Опорные поперечные связи применяются более мощного сечения, чем в пролёте, при этом нижняя распорка связей делается в виде двутавровой балки, называемой домкратной балкой(рис. 9) и служащей для подведения под неё домкратов при подъёмке или опускании пролётного строения. Иногда, для подъ­ёмки пролётного строения на домкратах вместо домкратной балки в опорных сечениях с внешней стороны балок устраиваются специальные консоли (рис. 10).

Опорные поперечные связи воспринимают горизонтальное давление от верхних продольных свя­зей и передают его опорам.

Промежуточные поперечные связи способствуют равномерному распреде­лению временной нагрузки между главными балками и предотвращают переко­сы пролётного строения.

Поперечные связи устраиваются обычно крестовой системы и состоят из уголков (диагоналей и распорок), прикреп­ляемых к главным балкам при помощи уголков жёсткости и фасонок.

 

	рис. 9 Пролетное строение со сплошными балками: 1 – домкратная балка; 2 – опорные части; 3 – сплошные балки.

рис. 10 Специальная консоль под домкрат.