Файл: Толмачев, К. Х. Регулирование напряжений в металлических пролетных строениях мостов.pdf

Передача распора на затяжку вызывает в арке дополнительные усилия, что видно из следующего.

Распор в арке с затяжкой, как известно, определяется

по формуле

НЗ)

где Ео и Fo — модуль упругости материала затяжки и площадь по­ перечного сечения.

ме того, в системе могут возникнуть температурные усилия от не­ одинакового нагрева арки и затяжки. Считая, что разность темпе­ ратуры между аркой и затяжкой будет Д^°, получим распор от разности температуры

abtl

®нн

который будет алгебраически суммироваться с распором от удлине­

уменьшить влияние упругих деформаций и температуры на напря­

женное состояние стальных арок с затяжкой. Создавая усилия в за­ тяжках, можно сблизить шарниры арки по сравнению с проектным положением на Д/ (рис. 35). Если величину Д/ принять равной сумме удлинения затяжки от постоянной нагрузки и удлинения ее

от разности температуры между аркой и затяжкой, то будет устра­

нена возможность возникновения дополнительных напряжений i> сечениях арки.

Характерным примером этого является постройка автодорож­

ного арочного моста с ездою понизу через канал Везель—Дат- тельн в Дорстене1. Ширина проезжей части 8,0 м с двумя тротуа­

рами по 3,0 м. Стальные арки пролетом 65,2 м со стрелкой 7,44 и

1 Der Stahlbau. 1955. № 11.

58

(Ш = 1/8,7) имеют параболическое очертание. Поперечные балки расположены в плоскости подвесок, пять продольных балок распо­

ложены на расстоянии 3,0 м друг от друга; железобетонная плита с арками не связана.

Распор каждой арки, рав ыи около 800 т, воспринимается четырьмя тросами диаметром ш 75 мм, расположенными в уровне пят арок, которые имеют на одном конце арки глухое за­

крепление, а на другом приспо­ собление для натяжения при

помощи двух гидравлических домкратов.

При монтаже пролетного

строения было осуществлено

регулирование напряжений. На рис. 36 изображена схе­

ма смонтированного пролетно­ го строения, лежащего на под-

М'остях. Расстояние между шарнирами опорных частей в этом состоянии равнялось

65,119 м при общей длине про­ езжей части 65,197 м. В ре­ зультате предварительного на­ тяжения усилием Н = 96,3 т шарнир подвижной опорной ча­

36,6). По этой причине после загрузки пролетного строения по­ стоянной нагрузкой шарнир подвижной опорной части занял про­ ектное положение.

Загрузка временной нагрузкой вызывала дополнительное удли­ нение затяжки, что было связано с перемещением шарнира по движной опорной части на 62 мм (рис. 36,а).

Изменение температуры на ±35° вызывало перемещение шар­ нира подвижной опорной части на величину 18 мм (рис. 36, д) от­ носительно ее положения при постоянной нагрузке. Таким образом, путем натяжения затяжки было достигнуто более благоприятное распределение усилий в системе.

Более значительные результаты были достигнуты при регулиро­ вании стального арочного автодорожного моста в Сааре1 с главным пролетом, равным 66,1 м, с ездою понизу.

1 Der Stahlbau. 1953, № 10.

69

Затяжки арок выполнены из четырех полос 300 X 13 мм и двух полос 30 X 15 мм из St. 52.

К аркам при помощи гибких подвесок подвешен ростверк из четырех продольных и поперечных балок, объединенных с железо-

В таком предварительно деформированном состоянии продольных балок бетонировали плиту проезжей части. Когда бетон плиты до­ стигал определенной прочности, ослаблением затяжки уменьшалась стрела выгиба ростверка, вследствие чего плита получала предва­ рительное сжимающее напряжение, величина которого была зада­

на с учетом усадки и ползучести бетона.

Таким образом, была исключена возможность возникновения в плите растягивающих напряжений при отрицательных •моментах от временной нагрузки.

Одновременно с этим было достигнуто благоприятное распреде­ ление усилий между всеми элементами системы с увеличением за счет участия плиты общего сопротивления системы изгибающих моментов. Созданием предварительного напряжения в арочных системах можно добиться большого экономического эффекта. На­

пример, в арочном автодорожном мосту с затяжкой была включена в работу плита проезжей части путем создания предварительного напряжения с помощью пучков из высокопрочной проволоки.

Мост (рис. 38) запроектирован под нагрузку Н-18. Ширина проезжей части 21,0 м, тротуары по 1,5 м.

Решетчатые арки кругового очертания и поперечные балки про

езжей части запроектированы сварными из стали повышенной проч­ ности с клепаными монтажными соединениями. Проезжая часть образуется двумя продольными балками-затяжками и поперечны­ ми балками. По верхним поясам поперечных балок укладываются

70

сборные железобетонные плиты. В работу затяжки, консолей и по­

перечных балок включаются плиты проезжей части, предваритель­ но напряженные с помощью пучков высокопрочной проволоки,’

укладываемой в зазоры между сборными плитами.

Рис. 38. Схема арочного моста, построенного с применением регулирования напряжений

Постоянная нагрузка передана на трехшарнирную арку, кото­ рая в дальнейшем, путем постановки замыкающего элемента, пре­ вращается в двухшарнирную. Усилия в арках регулируются с по­

мощью гидравлических домкратов. После омоноличивания швов получается жесткая плита-затяжка, расход металла на которую по сравнению с обычной затяжкой снижен на 50%. Сравнивая расход металла на 1 м2 проезжей части этого моста с расходом металла на арочные мосты тех же размеров, но осуществленные без регулиро­ вания напряжений, можно привести следующие данные:

жесткости предъявляется при проектировании кружал. Жесткость кружал является одним из решающих факторов предотвращения деформаций бетонируемых сводов и арок. Этого можно достигнуть не только выбором системы с наиболее благоприятным распределе­

нием усилий, но и применяя регулирование напряжений.

Причем в практике имеют место интересные примеры создания

такой системы кружал, жесткость и устойчивость которых обеспе­ чивается только регулированием напряжений.

Подобный тип кружал был применен, например, при постройкб мцрта Ла Рош Гюйон во Франции. Русло р. Сены перекрыто желе­ зобетонным арочным пролетным строением с ездою посередине

пролетом 161 м при общей длине моста 201,8 м. Стрела подъема

арки 23 м, т. е. ее пологость равна—/.

71