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

Отношение прогибов

с увеличением жесткости применением такого метода достигается значительное возрастание прочности конструкции.

На основе использования вышеописанного принципа регулиро­ вания напряжений в последнее время создана новая так называе­ мая консольно-балочно-рамная система, которая была применена при постройке ряда мостов, отличающихся хорошими технико-эко­ номическими показателями. Пролетное строение представляет со­ бой двухконсольную балку, опирающуюся на стойки (рис. 18,6).

К консолям крепят предварительно напряженные наклонные тяги. Предварительное напряжение обеспечивает работу наклонных тя­

жей только на растяжение при любом положении нагрузки. Этим создается жесткость и неизменяемость опоры, составленной из стой­

ки, тяжа и консольной части балки. Последнее обеспечивает рабо­ ту пролетного строения как рамы при положении нагрузки в сред­ нем пролете.

Такая система была впервые применена при постройке одного

из путепроводов (проект института «Проектстальконструкция»). Каждая из 10 балок пролетного строения, распределенных по ши­

рине равномерно через 3,0 м, представляет собой двухконсольную

двухшарнирную раму, имеющую пролет 28,4 м, консоли длиной по 7,35 м и высоту стоек 5,124 м. Ригель рамы двутаврового сечения с переменной высотой вертикальной стенки, достигающей мини­

При постройке моста с целью достижения нужного напряжен­ ного состояния был принят следующий порядок производства ра­ бот. Первоначально металлическая конструкция была собрана без раскосов, и балки пролетного строения работали как однопролет­ ные с двумя консолями с соответствующим распределением изгиба­ ющих моментов от собственного веса (рис. 19. а). После этого бе­

тонировали плиту проезжей части на консолях. Загрузка консолей вызвала отрицательные моменты над стойками и в пролете

(рис. 19,6).

36

При загруженных консолях были установлены раскосы, соеди­ няющие концы консолей с низом стоек, что превратило систему в консольно-балочно-рамную. Поэтому последующее загружение бе­

этой же нагрузки равен 71420, что намного меньше наибольшего прогиба, допускаемого техниче­

скими условиями.

Интересный метод регулирования напряжений применен при по­

стройке городского моста консольно-балочно-рамной системы со средним пролетом 76,0 м и с консолями по 13,45 м. Клепаные двух­ консольные балки пролетного строения этого моста имеют высоту в середине пролета 1,52 м (7so /), а на опоре 2,90 м. Столь малые размеры балок пролетного строения оказались достаточными бла­ годаря включению железобетонной плиты в совместную работу с балкой, устройству противовесов на концах консолей и специаль­ ному регулированию при производстве работ.

После сборки металлических конструкций пролетного строения статическая схема балок представляла собою двухконсольные бал­ ки, в которых от собственного веса возникли изгибающие моменты

(рис. 20, а). Затем бетонировали железобетонную плиту на консо­ лях и вес каждого из противовесов доводили до 17,5 т, что состав­ ляло часть полного их веса. Эта нагрузка оказала разгружающее действие, вызвав в пролете (рис. 20,6) отрицательный изгибающий момент.

37

Плиту в среднем пролете бетонировали после постройки двух временных опор А и В (рис. 20, в). В этом случае нагрузка от веса плиты и опалубки воспринималась металлической конструкцией среднего пролета при статической схеме в виде трехпролетной не­ разрезной балки. После при­

и получить в среднем пролете сравнительно малые расчетные мо­

менты

Жр = (М. + 4- М5ср) - (ЛГ02 + MOi),

58

где <р — отношение момента инерции металлической балки к при­ веденному моменту инерции объединенной балки.

Полученная конструкция пролетного строения обладает боль­ шой жесткостью. Расчетные прогибы от статической временной на­ грузки составили ’/мео в середине пролета и ’/ызо на конце консоли,

что в несколько раз меньше допустимых и .практически имеющих­ ся в обычных неразрезных и консольных балках. Повышенная жесткость пролетного строения такого типа при действии подвиж­ ной нагрузки и дала возможность с применением низколегирован­

ной стали создать балки небольшой высоты (порядка Veo пролета).

Мосты такой и несколько видоизмененной системы построены с

пролетами от 28 до 102 м (табл. 4). Из мостов, данные о которых приведены в табл. 4, особый интерес представляет мост через канал с пролетами 43,0 + 112,0 + 43,0 м. Конструкция и статическая схе­ ма этого моста являются результатом дальнейшего. творческого развития идей, положенных в основу вышерассмотренных приме­ ров. В эксплуатационном состоянии статическая схема представ­

ляет собой трехпролетную раму с промежуточными опорами в виде

большая часть постоянной нагрузки от веса железобетонной плиты воспринималась двухконсольной балкой, что позволяло значитель­ но снизить изгибающие моменты в середине среднего пролета.

В монтажном состоянии металлоконструкций в виде двухкон­ сольных балок, опирающихся на средние опоры (вертикальные стойки), бетонировали плиту на всем протяжении консолей и на участке длиной 30 м в среднем пролете. После этого монтировали подкосы, обеспечивали опирание концов пролетного строения и бе­ тонировали оставшуюся часть плиты.

Таким путем получена весьма экономичная и жесткая конструк­

39