Predavanje br.9.
Gredni rasponi s rešetkastim rešetkama.
Farme se razlikuju po vrsti vožnje - na vrhu i na dnu. Rešetke se uglavnom koriste u izgradnji željezničkih mostova, znatno rjeđe u izgradnji cestovnih mostova.
Teško je utvrditi granice racionalnog korištenja farmi, jer ovisi o mnogim čimbenicima (visina zgrade, arhitektonski zahtjevi, način postavljanja itd.). Međutim, u malim rasponima (do 30 ... 40 m) rešetkasti nosači su nepraktični, jer intenzitet rada i trošak njihove proizvodnje znatno su veći od greda s punim zidom.
Za gredne željeznice postoje mostovi od 44 do 132 m standardni projekti rasponi u obliku rešetki s jahačima ispod.
Za gredne cestovne mostove rešetke su prikladne za raspone veće od 150...200 m, jer do ovih duljina rešetka rasponi gotovo potpuno zamijenjena gredama punog zida.
U rešetkastim rasponima umjesto zidnog lima ugrađuje se diskretna rešetka čiji elementi zajedno s pojasevima moraju činiti geometrijski nepromjenjivu strukturu.
Strukturni elementi rešetke prikazani su na slici.
Na farmama s prijenosom čvornog opterećenja svi elementi pretežno rade na aksijalne sile, što omogućuje potpunije korištenje svojstava čvrstoće materijala. To je njihova glavna prednost.
Kod mostova svih namjena rasponi grednih rešetki mogu biti rascjepni, kontinuirani ili gredno-konzolni.
Glavni parametri rasponske strukture rešetke su:
Projektirani raspon lr (razmak između točaka oslonca);
Visina rešetke h1 (razmak između geometrijskih osi tetiva);
Rešetkasta ploča d (razmak između središta susjednih čvorova pogonskog remena);
Kut nagiba zatega prema vertikali α (tg α=d/h1);
Razmak između osi glavnih rešetki B.
U našoj zemlji, duljina projektiranog raspona rešetke lr dodjeljuje se, u pravilu, kao višekratnik duljine ploče d. U ovom slučaju d=11 m kod željezničkih mostova i d=21 (10,5) m kod cestovnih mostova.
Duljina ploče d može se odabrati proizvoljno, preporučljivo je imati samo redovnu rešetku. Potrebno je uzeti u obzir da su parametri rasporeda rešetke (d i h1) međusobno povezani i za zadanu visinu rešetke duljina panela mora biti takva da osigurava kut α unutar 30⁰…50⁰.
Visina nosača kada se vozi na vrhu određena je zahtjevima za osiguranje vertikalne krutosti i učinkovitosti. Najmanja potrošnja metala na farmi u željeznici. mostova se postiže visinom rešetke h1=(1/5...1/7)lr, međutim kod vožnje na vrhu rešetke se obično spuštaju - h1=(1/7...1/9)lr .
Kod cestovnih mostova, visina rešetke h1=(1/8…1/12)lp prihvaćena je za konstrukcije s podijeljenim rasponom. Za kontinuirane rešetke h1=(1/10…1/14)lp.
U urbanim sredinama, visina i konfiguracija rešetki podliježu arhitektonskim zahtjevima. Određivanje visine rešetki također treba uzeti u obzir unifikaciju, standardizaciju tijekom tvorničke proizvodnje, kao i uvjete transporta i ugradnje konstrukcija.
Razmak B između osi glavnih nosača preko mosta, kao kod konstrukcija s punim stijenkama, određen je projektom kolnika mosta, bočnom stabilnošću raspona, njegovom horizontalnom krutošću i ekonomskim razlozima.
Bočna stabilnost može se povećati smanjenjem visine nosača iznad oslonaca ili ugradnjom potpornih dijelova koji apsorbiraju negativne reakcije oslonaca.
U skladu sa zahtjevima horizontalne krutosti, preporuča se dodijeliti razmak između rešetki s hodom na vrhu od najmanje (1/16...1/20)lp. U pravilu, za jednokolosiječne raspone s vožnjom na vrhu, udaljenost između rešetki je 2 ... 2,2 m. S kolnikom mosta bez balasta postavlja se gredni kavez kolnika. U ovom slučaju, opterećenje od željezničkog vozila prenosi se preko kolnika mosta na uzdužne grede, koje prenose opterećenje preko poprečnih greda na čvorove pogonskog remena.
Rasponska konstrukcija s hodom na vrhu bez grednog kaveza jednostavnija je i lakša nego s kavezom, ali njezine gornje skočne tetive djeluju na aksijalnu kompresiju s lokalnim savijanjem kada se opterećenje primjenjuje izvan čvora, što zahtijeva povećanje poprečnih presjeka gornje tetive i masu glavnih rešetki ili smanjenje duljine panela.
Pri vožnji po vrhu značajno se smanjuje volumen zidanih oslonaca, ali je velika konstrukcijska visina pri pokrivanju plovnih raspona značajan nedostatak. Stoga se u brodskim rasponima najčešće koriste rasponi s vožnjom ispod.
U rasponskim konstrukcijama s donje strane, krajnji stupovi i susjedni elementi gornjih pojaseva obično su isključeni, jer ne podnose vertikalna opterećenja. Obris rešetke s pogonom ispod uz pročelje ima oblik trapeza.
Razmak između osovina nosača s donje strane mora se povećati. Za jednokolosiječne mostove iznosi 5,6...5,8 m, tako da se rešetke nalaze izvan slobodnog prostora zgrada. Za velike raspone, ovaj razmak također je određen bočnom stabilnošću i horizontalnom krutošću, koji su u većini slučajeva zadovoljeni razmakom između rešetki (1/20...1/25)lr.
Ekonomski povoljna visina rešetki ove vrste je (1/5…1/7)lr kod željezničkih mostova i (1/6…1/10)lr kod cestovnih mostova.
Prema uvjetima za postavljanje poprečnih nosača i gornjih uzdužnih nosača izvan slobodnog prostora zgrada, minimalna visina rešetki je 8 ... 8,5 m.
Visina se može povećati na temelju uvjeta za osiguranje vertikalne krutosti, objedinjavanja dimenzija niza raspona i estetskih razloga.
U slučaju kada je ekonomski povoljna visina glavnih rešetki nedovoljna za ugradnju gornjih uzdužnih veza, koriste se rasponske konstrukcije otvoreni tip, slično rasponskim konstrukcijama s punim zidom s ridom ispod (TP 563). U njima se nedostajuće uzdužne veze zamjenjuju krutim poluokvirima formiranim od poprečnih greda, regala i vješalica glavnih rešetki.
Gornje utege otvorenih rasponskih konstrukcija rade u nepovoljnim uvjetima - poput stisnutih šipki, osigurane od poprečnih pomaka elastičnim popuštajućim vezama na mjestima ugradnje poluokvira.
Ako su poluokviri bili nedovoljno kruti, dolazilo je do urušavanja raspona zbog gubitka stabilnosti stisnutim rešetkastim pojasevima.
U rasponskim konstrukcijama s donje strane povećavaju se duljine elemenata uzdužnih veza, jer razmak između rešetki je veći, a raspored poprečnih nosača, izrađenih u obliku okvira s prolaznim ili čvrstim prečkama, postaje složeniji. Nosač gornjih uzdužnih utega prenosi horizontalno opterećenje preko potpornih poprečnih utega (portalnih okvira) na potporne dijelove. Stoga portalni okviri nose znatno veće opterećenje od srednjih poprečnih nosača i napravljeni su prilično kruto. Okviri portala postavljaju se u ravninu nosivih zatega.
Poprečno opterećenje s donjih uzdužnih karika prenosi se izravno na potporne dijelove.
Kada se vozi nizbrdo, kolnik je također uređen u obliku grednog kaveza, u kojem su uzdužne grede spojene u prostorni dizajn vlastiti sustav veza. Poprečne grede pričvršćene su na čvorove donjih pojaseva rešetki.
Položaj greda kolnika može se izvesti i na istoj razini i na različitim razinama, takozvani raspored poda.
Rasponske gredne konstrukcije s prolaznim rešetkama koriste se u velikim i izvansklopnim mostovima. U rešetkama, s nodalnim prijenosom opterećenja, svi elementi rade prvenstveno na aksijalnim silama, što omogućuje potpunije korištenje svojstava čvrstoće materijala. Rasponi greda s prolaznim rešetkama dijele se na podijeljene, kontinuirane i konzolne, s vožnjom na dnu i na vrhu.
Rasponska konstrukcija s kolicima na dnu jednokolosiječnog željezničkog mosta sastoji se od dva glavna nosača, spojena u prostornu konstrukciju sustavom uzdužnih i poprečnih veza (sl. 6.18, 6.19).
Glavne rešetke metalnih raspona sastoje se od elemenata gornjeg i donjeg pojasa i rešetke: nosača, nosača i vješalica (slika 6.18).
Kroz rešetke imaju različite obrise tetiva i rešetkastih sustava (Sl. 6.19). Rešetke s poligonalnim pojasevima pri vožnji na dnu imaju gornji poligonalni pojas (Sl. 6.19, A), a pri vožnji odozgo - donji (Sl. 6.19, b). Rešetke s paralelnim tetivama(Sl. 6.19, c, d) su racionalniji, imaju manji intenzitet rada i troškove proizvodnje i ugradnje, ali imaju 2-5% veću masu čelika od prethodnih rešetki.
Riža. 6.18. Nadgradnja s vožnjom ispod: 1
– okvir portala; 2
– gornje uzdužne veze; 3
– poprečne veze; 4
– gornja tetiv rešetke; 5
– odstojnik gornjih uzdužnih veza; 6
– ovjes; 7
– donja tetiv rešetke; 8
- potpora;
9
- postolje; 10
– uzdužna greda kolnika; 11
– poprečna greda; 12
– uzdužni spojevi kolnika; 13
– donji uzdužni spojevi rešetke
Riža. 6.19. Sheme glavnih farmi: a, b – s poligonalnim pojasevima; c, d – s paralelnim pojasevima
Rešetka rešetke sastoji se od nosača, regala i vješalica (slika 6.18). Glavne rešetke imaju dijagonalnu, rombičnu, trokutastu, rešetkastu rešetku (slika 6.20).
Riža. 6.20. Sheme rešetkastih rešetki: a, b – ukrućen silaznim i uzlaznim zategama; V– poludijagonalno; G– višeslojni; d– rombični; e, f– rombični s poluovjesom i polustupovima; ja, t– rešetkast;
Do– trokutaste s uzlaznim zategama; l, m– trokutasti s policama i privjescima; n– višerešetkasti; P– dvorešetkasti; R- križ; S– dvostruki trokutasti s poluovjesima i polustupovima
Glavni parametri farme prikazani su na sl. 6.21.
U suvremenim projektima raspona željezničkih mostova projektirana duljina raspona kreće se od 33 do 110 m, višestruko 11 m, kao i 127,4; 144,8 i 158,4 m. Visina glavnog nosača je
= (1/5¸1/7) l r, ali ne manje od 8,5 m, što se utvrđuje na temelju uvjeta minimalne potrošnje čelika, potrebne krutosti nosača i veličine zgrada. Uzima se duljina panela = 5,5¸11 m. Uzima se udaljenost između osi glavnih rešetki S= (1/20¸1/25) l r od uvjeta za osiguranje horizontalne krutosti i stabilnosti protiv prevrtanja raspona. Prema uvjetima gabaritnih dimenzija za raspone jednokolosiječnih pruga S 5,7 m.
Riža. 6.21. Osnovni parametri farme: A– pogled po osi mosta; b– plan;
V– pogled poprečno na os mosta; – proračunski raspon; – duljina panela; – visina nosača; – razmak između osi glavnih rešetki; – razmak između osi uzdužnih greda kolnika
Elementi farme. U modernim projektima rasponskih konstrukcija koriste se dvije vrste presjeka: u obliku kutije i H-oblik(Slika 6.22) .
Riža. 6.22. Sekcije glavnih elemenata rešetke: a–g– u obliku kutije;
I– u obliku slova H
Dimenzije poprečnog presjeka elemenata dodjeljuju se u skladu s trenutnim silama, markom čelika i zahtjevima tehnologije izrade, ugradnje i rada. Uzima se da visina presjeka elemenata nije veća od 1/15 njihove duljine, a širina se uzima iz uvjeta približno jednake fleksibilnosti u ravnini i ravnini rešetke.
prometnica sastoji se od uzdužnih i poprečnih greda, veza između uzdužnih greda i kolnika mosta. Položaj greda kolnika može biti na istoj ili različitim razinama. Uzdužne grede koriste se u modernim rešetkama zavarenog I-presjeka s visinom od (1/5¸1/7) njihovog raspona (slika 6.23).
Riža. 6.23. Projekt uzdužne grede kolnika farme: A– pogled po osi raspona; b– plan grede; V– plan horizontalnih veza; 1 – poprečni presjek grede; 2 – kut za pričvršćivanje kravata; 3 – ušitak križne spone; 4 – ukrućenje; 5 – kut pričvršćenja uzdužne grede na poprečnu gredu; 6 , 10 – “riba”; 7 – rupe za vijke; 8 – odstojnik; 9 – rupe; 11 – dijagonalno
Poprečne grede su pričvršćene na elemente glavnih nosača s vijcima visoke čvrstoće pomoću okomitih kutova i trokutastih ušica (slika 6.24).
Paluba mostaželjeznički rasponi s rešetkama koriste se na drvenim ili metalnim prečkama, armiranobetonskim pločama bez balasta (slika 6.25). Opterećenja s kolnika mosta prenose se na uzdužne grede, a zatim na poprečne grede i glavne nosače. Grede se savijaju. Deformacija tetiva glavnih rešetki uzrokuje napetost u uzdužnim gredama pri vožnji ispod i kompresiju pri vožnji iznad, au poprečnim gredama - savijanje u vodoravnoj ravnini.
Riža. 6.24. Dizajn za pričvršćivanje poprečne grede na elemente glavnog nosača: 1 – rupe za pričvršćivanje uzdužne grede; 2 – vertikalni pričvrsni kut; 3 – ušitak (“sjekira”) za pričvršćivanje ugla na poprečnu gredu; GL – horizontalni list; VL – okomiti list; F – uglavak; VN – okomita ploča; – debljina elementa
Riža. 6.25. Kolovoz mosta s armiranobetonskom pločom bez balasta:
1
– ograde; 2
- sklonište; 3
- nogostup; 4
– željeznica; 5
– kontra kut; 6
– armirano-betonska ploča; 7
- konzola
Glavni čvorovi rešetke s vijčanim spojevima odijelo na različite načine(Slika 6.26) . U željezničkim mostovima, u pravilu, koriste se jedinice na oblikovanim pločama. Upareni uglavci pokrivaju sve elemente rešetke izvana i centriraju osi elemenata koji se skupljaju u čvoru (slika 6.26).
Riža. 6.26. Vrste glavnih čvorova farme: A– donji (H), gornji (B) i srednji (C);
b– s umetcima; V– s oblikovanim umetcima; 1
– vezani lim; 2
– kundak
Tipični rasponi s hodom ispod imaju proračunski raspon od 33,0; 44,0; 55,0; 66,0; 77,0 88,0; 110,0 m i podijeljen u tri serije (GTM, 1989). Tipične rasponske konstrukcije s vrhom imaju proračunski raspon od 44,0; 55,0 i 66,0 m.
6.6. Gredno-kontinuirani rasponi
zgrade s rešetkama
Kontinuirani rasponi greda razlikuju se od podijeljenih po tome što imaju manje pozitivne momente savijanja i progibe. U kontinuiranim rasponskim konstrukcijama koriste se iste vrste rešetki kao iu jednostavnim podijeljenim rešetkama. Obično se koriste konstrukcije s dva i tri raspona.
Prednosti kontinuiranih grednih konstrukcija u usporedbi s podijeljenim rasponima uključuju: uštedu metala za velike raspone; veća vertikalna i horizontalna krutost; sposobnost pružanja velikih brzina; smanjenje volumena zidanih nosača; korištenje zglobnog sklopa. Njihovi glavni nedostaci uključuju značajna pomicanja kraja raspona prilikom promjene temperaturni režim i povećana sila kočenja.
Tipični rasponi s kontinuiranim rešetkama ispod jednog željeznička pruga uz vožnju ispod imaju raspone: 2´110; 2´132; 2´159 (Sl. 6.27), 110+132+110 i 132+154+132 m, a s vožnjom na vrhu – 2´55 i 2´65 m. Dizajnirani su od toplinski kaljenog čelika razreda 10HUND i mogu se koristiti u konvencionalnim i sjevernim uvjetima.
Riža. 6.27. Sheme kontinuiranih raspona s prolaznim glavnim rešetkama i vožnjom ispod: A– dva raspona; b– tri raspona; V– sa rešetkastom rešetkom
Prednost standardnih neprekinutih rasponskih konstrukcija je u tome što se elementi glavnih nosača i veza, kao i grede kolnika izrađuju u tvornici uz maksimalno korištenje raspoložive opreme i vodiča standardnih rascjepnih konstrukcija. U ovom slučaju tvornički spojevi se izvode električnim zavarivanjem, a instalacijski spojevi se izvode vijcima visoke čvrstoće.
Rasponske konstrukcije s prolaznim rešetkama koriste se uglavnom za pokrivanje srednjih i velikih raspona, gdje su grede s čvrstim zidovima teške i složene.
Šipkasta rešetka je poput kostura grede - umjesto čvrstog okomitog lima zida nalazi se šipkasta rešetka, čiji elementi zajedno s tetivama čine geometrijski nepromjenjiv sustav. U šipkama, pod čvornim opterećenjem, svi elementi rade na središnjim aksijalnim silama, što omogućuje racionalno korištenje radnih područja njihovih sekcija.
Međutim, za male raspone, uštede metala nisu postignute ili su beznačajne zbog neizbježnih ekscesa u područjima poprečnog presjeka šipki, zbog ograničenja u korištenju malog broja valjanih proizvoda profila, potrebe za održavanjem standardizirane fleksibilnosti šipki itd. Složenost izrade i Ukupni trošak Prolazni nosači malih raspona viši su od greda s kontinuiranim zidom.
Nije moguće točno utvrditi granice primjerene uporabe prolaznih rešetki, jer one ovise o mnogim uvjetima: stanju tehnologije proizvodnje u tvornicama, uvjetima transporta i ugradnje, visini zgrade, sustavu mostova i kvaliteti čelika. Rješenje problema svaki put je određeno specifičnim uvjetima projekta mosta.
Mostovi koriste rasponske konstrukcije s rascjepnim, kontinuiranim i konzolnim nosačima na vrhu i dnu (slika 95).
Najjednostavnija rasponska konstrukcija s vrhom (slika 96) sastoji se od dvije glavne rešetke povezane gornjim i donjim uzdužnim podupiračima, kao i nosivim i srednjim poprečnim podupiračima. Uzdužne veze su oblikovane kao horizontalne rešetke: njihovi pojasevi su pojasevi glavnih rešetki.
Poprečni nosači postavljaju se u ravninama vanjskih i srednjih stupova glavnih rešetki. Udaljenost između susjednih čvorova rešetkaste trake naziva se ploča.
Geometrijska nepromjenjivost raspona, koji je prostorna struktura, osigurana je nepromjenjivošću njegovih šest ravnih površina: glavnih rešetki, sustava gornjih i donjih uzdužnih i potpornih poprečnih veza.
Nosač gornjih uzdužnih spona prenosi rezultirajuće vodoravno opterećenje na potporne poprečne spone, a potonje preko potpornih dijelova na nosače mosta. Horizontalno opterećenje s donjih uzdužnih veza prenosi se izravno na nosive dijelove raspona.
Srednji poprečni nosači dizajnirani su za izravnavanje okomito opterećenje između glavnih rešetki kada su nejednako opterećeni i povećavaju torzijski otpor raspona. Osim toga, kada Moderna tehnologija za sklopove velikih raspona bez ugradnje potpornih skela (zglobne ili poluzglobne metode), međupoprečni nosači moraju osigurati geometrijsku nepromjenjivost raspona tijekom njegove montaže, kada nedostaje jedan od sustava potpornih poprečnih nosača.
Glavne dimenzije raspona uključuju: proračunski raspon l, visina rešetke h, mjereno između osi gornjeg i donjeg pojasa, udaljenost između rešetki U, duljina ploče d i kut nagiba nosača prema okomici a (slika 97, a).
Visina glavnih rešetki h pri vožnji na vrhu, određuje se, u pravilu, zahtjevima okomite krutosti i učinkovitosti. Pokazatelj dovoljne krutosti je količina otklona rešetki od standardnog privremenog okomitog opterećenja. Za željezničke mostove, progib ne bi trebao biti veći od 1/800 l, a za cestovne mostove - 1/400 l.
Višegodišnja praksa projektiranja pokazala je da su najekonomičniji u pogledu utroška metala rešetke željezničkih mostova kada im je visina h, jednako (1/5 - 1/7) l.
U cestovnim mostovima ovaj omjer se kreće od (1/5 - 1/10) l.
U nekim slučajevima visina rešetki pri vožnji odozgo može se postaviti niže kako bi se smanjila visina i trošak nasipa na prilazima mostu.
Označavanje visine rešetki također može ovisiti o pogodnosti tvorničke proizvodnje. Na primjer, za rešetke različitih raspona može se pretpostaviti da je visina ista kako bi se koristila ista tvornička oprema (vodiči, predlošci itd.) za proizvodnju njihovih elemenata.
U urbanim sredinama, visina rešetki raspona uključenih u kompleks mosta ponekad je određena arhitektonskim razmatranjima.
Razmak između osi rešetke U u rasponskim konstrukcijama s prometom na vrhu ovisi o broju kolosijeka (kod željezničkih mostova), širini kolnika i nogostupa (kod cestovnih i gradskih mostova), izvedbi kolnika, kao i zahtjevima stabilnosti kolnika. rasponi i krutost u horizontalnoj ravni.
Za male raspone mostova ispod jednog kolosijeka željeznička pruga(do 30-35 m) i kod vožnje na drvenim, mostnim šipkama standardne veličine, položenih izravno na tetive rešetki, minimalni razmak između rešetki može biti jednak kao i za raspone s punim zidovima, tj. 2,0-2,2 m.
Međutim, gornje tetive rešetki radit će u teškim uvjetima kompresije i lokalnog savijanja zbog primjene opterećenja izvan čvora.
Duljina panela d pri podupiranju greda mostova na rešetkastim pojasevima nastoje se što manje zadati kako bi se smanjio moment savijanja u pojasevima, a visina gornjih pojaseva se razvija na (1/5 - 1/7) l, uzimajući u obzir rad remena u kompresiji i savijanju.
Za raspone veće od 35-40 m potrebno je povećati razmak između rešetki kako bi se osigurala stabilnost raspona i stvorila dovoljna krutost u vodoravnoj ravnini. Stabilnost se može osigurati postavljanjem, na primjer, potpornih dijelova na više visoka razina(Sl. 97, b) ili pomoću potpornih dijelova koji mogu uočiti negativne reakcije.
Prema zahtjevima za krutost raspona u vodoravnoj ravnini, na temelju iskustva rada raspona s jahanjem na vrhu, preporuča se dodijeliti razmak između rešetki od najmanje (1/16 - 1/20) l.
Kada je razmak između rešetki do 2,5 m, mogu se koristiti drvene grede mostova povećane visine. S većim razmakom između rešetki poprečnog presjeka drvene grede ispasti pretjerano velik.
U ovom slučaju, raspon je opremljen kavezom grede, koji se sastoji od poprečnih greda pričvršćenih na čvorovima glavnih rešetki i uzdužnih greda koje se oslanjaju na poprečne (slika 98). Standardne grede mostova polažu se na uzdužne grede, čiji je razmak 1,9-2 m. U takvoj rasponskoj konstrukciji osiguran je nodalni prijenos vertikalnog opterećenja na glavne nosače, a pojasevi rade na aksijalnim silama.
Kut nagiba nosača prema vertikali a u rešetkama ovisi o duljini panela i visini rešetki, stoga pri dodjeljivanju ovih veličina rešetki morate obratiti pozornost na rezultirajući nagib podupirača. Na vrlo oštar kut napori u bravicama i njihova duljina se smanjuju, ali se povećava broj bravica i njihova ukupna duljina; Povećanjem kuta povećavaju se sile u sponama i njihova duljina, što dovodi do povećanja presjeka spona, ali se istovremeno smanjuje broj i ukupna duljina spona.
Najpovoljniji u smislu potrošnje metala i pogodan za projektiranje sklopova je kut blizu 40 °. Prihvatljivi kutovi su od 30 do 50°. Kod drugih vrijednosti kuta, uglavci su previsoki ili široki, pričvršćenja elemenata su nestrukturalna, a potrošnja metala za podupirače i rešetke općenito se povećava.
U uvjetima naše zemlje, s prevladavajućom ravničarskom prirodom rijeka, rasponske konstrukcije s ridom na vrhu rijetko se koriste za zatvaranje plovnih raspona kanala zbog velike konstrukcijske visine, o kojoj ovisi ukupna visina mosta i prilaza mostu. . Češće se koriste rasponske konstrukcije s niskom visinom, koje karakterizira niska visina zgrade.
Za rešetke ovih raspona preporučljivo je isključiti krajnje stupove i susjedne elemente gornjih pojaseva, budući da ne podnose vertikalna opterećenja. Obris rešetki u ovom slučaju ima oblik trapeza.
Rasponska konstrukcija s podvozjem za jednokolosiječnu prugu sastoji se od dva glavna nosača povezana gornjim i donjim uzdužnim utegama, srednjim i nosivim poprečnim utegama (slika 99). Razmak između osi rešetki ovdje se mora povećati na 5,6-5,8 m kako bi rešetke bile postavljene izvan slobodnih granica zgrada. Za velike raspone, ovaj razmak je također određen zahtjevima za bočnu stabilnost i horizontalnu krutost.
Najmanja visina glavnih rešetki određena je iz uvjeta za postavljanje gornjih uzdužnih i poprečnih veza izvan slobodnog prostora zgrada i iznosi 7,5-8,0 m.
U rasponskoj konstrukciji s donje strane povećavaju se duljine elemenata uzdužnih veza i komplicira raspored poprečnih veza. Nosivi križni nosači obično se postavljaju u ravninama vanjskih nosača i oblikuju u obliku krutih okvira koji se nazivaju portalni okviri.
Srednje poprečne veze raspoređene su u ravninama regala ili ovjesa, također u obliku okvira s prolaznim ili čvrstim prečkama smještenim iznad razmaka zgrade.
Kako bi se smanjila visina zgrade, uzdužne i poprečne grede kolnika obično se nalaze na istoj razini.
Uzdužne grede unutar svake ploče su poput malih raspona. Oni su ujedinjeni gornjim uzdužnim i srednjim poprečnim vezama.
Utrošak metala za kolnik (uzdužne i poprečne grede) čini značajan dio ukupne potrošnje metala za rasponsku konstrukciju. Najmanji utrošak metala za kavez grede na drvenim gredama mosta postiže se kod duljine panela od 5-6 m.
U rijetkim slučajevima, s malim rasponima, visina glavnih rešetki je manja od 7,5-8,0 m. Time se eliminira mogućnost ugradnje gornjih uzdužnih nosača.
Da bi se osigurala poprečna krutost otvorenih raspona (slika 100), poprečne grede se kombiniraju s rešetkastim stupovima u krute poluokvirove, čije su poprečne grede poprečne grede.
Gornji pojasevi rešetki takvih raspona rade u vrlo nepovoljnim uvjetima kao komprimirane šipke, elastično učvršćene na mjestima gdje su ugrađeni poluokviri. Ako su poluokviri bili nedovoljno kruti, dolazilo je do nesreća sličnih konstrukcija zbog gubitka stabilnosti gornjih pojaseva.
Rasponi željezničkih mostova podložni su značajnim silama kočenja. Sile kočenja djeluju na uzdužne grede, a ako grede nisu učvršćene u uzdužnom smjeru, one će se pomaknuti duž raspona, savijajući poprečne grede u horizontalnoj ravnini. Da bi se to izbjeglo, postavljaju se posebne kočne veze (slika 101), koje pričvršćuju uzdužne grede na tetive glavnih nosača i prenose kočne sile s uzdužnih greda na čvorove glavnih nosača. Zatim se sile kočenja s pojaseva prenose na oslonce kroz fiksne potporne dijelove.
Kod mostova s više raspona na svakom srednja podrška Ispod jednog raspona obično se postavljaju fiksni nosivi dijelovi, a ispod drugog pomični, kako bi se opterećenje kočnih sila ravnomjernije rasporedilo između oslonaca.
Stranica 1 od 10
Rasponske konstrukcije s prolaznim rešetkama Koriste se uglavnom za pokrivanje srednjih i velikih raspona, gdje su grede s punim zidovima teške i složene.
Šipkasta rešetka je poput kostura grede - umjesto čvrstog okomitog lima zida nalazi se šipkasta rešetka, čiji elementi zajedno s tetivama čine geometrijski nepromjenjiv sustav. U šipkama, pod čvornim opterećenjem, svi elementi rade na središnjim aksijalnim silama, što omogućuje racionalno korištenje radnih područja njihovih sekcija.
Međutim, s malim rasponima, uštede metala nisu postignute ili su beznačajne zbog neizbježnih ekscesa u područjima poprečnog presjeka šipki, zbog ograničenja u korištenju malog broja valjanih proizvoda profila, potrebe za održavanjem standardizirane fleksibilnosti šipki, itd. Složenost proizvodnje i ukupni trošak prolaznih rešetki malih raspona veći su od greda s čvrstim zidom.
Nije moguće točno utvrditi granice primjerene uporabe prolaznih rešetki, jer one ovise o mnogim uvjetima: stanju tehnologije proizvodnje u tvornicama, uvjetima transporta i ugradnje, visini zgrade, sustavu mostova i kvaliteti čelika. Rješenje problema svaki put je određeno specifičnim uvjetima projekta mosta.
Mostovi koriste rasponske konstrukcije s rascjepnim, kontinuiranim i konzolnim nosačima na vrhu i dnu (slika 1).
Riža. 1 - Sheme mostova s prolaznim rešetkama
Najjednostavnija rasponska konstrukcija s vrhom (slika 2) sastoji se od dvije glavne rešetke povezane gornjim i donjim uzdužnim podupiračima, te nosivim i srednjim poprečnim podupiračima. Uzdužne veze su oblikovane kao horizontalne rešetke: njihovi pojasevi su pojasevi glavnih rešetki.
Riža. 2 - Shema raspona s vožnjom na vrhu: 1 - elementi potpornih poprečnih nosača; 2 - rešetka gornjih uzdužnih veza; 3 - elementi glavne farme; 4 - rešetka donjih uzdužnih veza; 5 - elementi srednjih poprečnih nosača
Poprečni nosači postavljaju se u ravninama vanjskih i srednjih stupova glavnih rešetki. Udaljenost između susjednih čvorova rešetkaste trake naziva se ploča.
Geometrijska nepromjenjivost raspona, koji je prostorna struktura, osigurana je nepromjenjivošću njegovih šest ravnih površina: glavnih rešetki, sustava gornjih i donjih uzdužnih i potpornih poprečnih veza.
Nosač gornjih uzdužnih spona prenosi rezultirajuće vodoravno opterećenje na potporne poprečne spone, a potonje preko potpornih dijelova na nosače mosta. Horizontalno opterećenje s donjih uzdužnih veza prenosi se izravno na nosive dijelove raspona.
Srednje poprečne veze dizajnirane su za izjednačavanje okomitog opterećenja između glavnih rešetki kada su nejednako opterećene i za povećanje torzijskog otpora raspona. Osim toga, sa suvremenom tehnologijom montaže velikih raspona bez ugradnje potpornih skela (zglobne ili poluzglobne metode), srednje poprečne spone trebaju osigurati geometrijsku nepromjenjivost raspona tijekom njegove montaže, kada je jedan od sustava nosećih poprečnih zatega. nedostaje.
Glavne dimenzije raspona uključuju: proračunski raspon l, visina rešetki h, mjereno između osi gornjeg i donjeg pojasa, udaljenost između rešetki B, duljina panela d i kut nagiba nosača prema okomici α (Sl. 3, a ).
Riža. 3 - Glavne dimenzije raspona
Visina glavnih nosača h pri vožnji na vrhu određena je, u pravilu, zahtjevima okomite krutosti i učinkovitosti. Pokazatelj dovoljne krutosti je količina otklona rešetki od standardnog privremenog okomitog opterećenja. Za željezničke mostove, progib ne bi trebao biti veći od 1/800 l, a za cestovne mostove - 1/400 l.
Dugogodišnja praksa projektiranja pokazala je da su najekonomičniji u pogledu utroška metala rešetke željezničkih mostova čija je visina h jednaka (1/5 - 1/7) l.
U cestovnim mostovima ovaj omjer se kreće od (1/5 - 1/10) l.
U nekim slučajevima visina rešetki pri vožnji odozgo može se postaviti niže kako bi se smanjila visina i trošak nasipa na prilazima mostu.
Označavanje visine rešetki također može ovisiti o pogodnosti tvorničke proizvodnje. Na primjer, za rešetke različitih raspona može se pretpostaviti da je visina ista kako bi se koristila ista tvornička oprema (vodiči, predlošci itd.) za proizvodnju njihovih elemenata.
U urbanim sredinama, visina rešetki raspona uključenih u kompleks mosta ponekad je određena arhitektonskim razmatranjima.
Osni razmak rešetkastih konstrukcija B kod gornjeg ustroja s vozom na vrhu ovisi o broju kolosijeka (kod željezničkih mostova), širini kolnika i nogostupa (kod cestovnih i gradskih mostova), izvedbi kolnika, kao i kao zahtjevi za stabilnost raspona i krutost u horizontalnoj ravni.
Za male raspone mostova ispod jednokolosiječne pruge (do 30-35 m) i pri vožnji na drvenim gredama mostova standardnih veličina položenim izravno na tetive rešetki, minimalni razmak između rešetki može se postaviti na isti kao i za raspone s punim zidovima, tj. 2,0-2,2 m.
Međutim, gornje tetive rešetki radit će u teškim uvjetima kompresije i lokalnog savijanja zbog primjene opterećenja izvan čvora.
Pri podupiranju greda mostova na rešetkastim pojasevima nastoji se postaviti što je moguće kraća duljina panela d kako bi se smanjio moment savijanja u pojasevima, a visina gornjih pojaseva se razvija na (1/5 - 1/7) l, uzimajući u obzir rad remena u kompresiji i savijanju.
Za raspone veće od 35-40 m potrebno je povećati razmak između rešetki kako bi se osigurala stabilnost raspona i stvorila dovoljna krutost u vodoravnoj ravnini. Stabilnost se može osigurati postavljanjem, na primjer, potpornih dijelova na višu razinu (slika 3, b) ili korištenjem potpornih dijelova koji mogu uočiti negativne reakcije.
Prema zahtjevima za krutost raspona u vodoravnoj ravnini, na temelju iskustva rada raspona s jahanjem na vrhu, preporuča se dodijeliti razmak između rešetki od najmanje (1/16 - 1/20) l.
Kada je razmak između rešetki do 2,5 m, mogu se koristiti drvene grede mostova povećane visine. S većim razmakom između rešetki, poprečni presjeci drvenih greda ispadaju pretjerano veliki.
U ovom slučaju, raspon je opremljen kavezom grede, koji se sastoji od poprečnih greda pričvršćenih na čvorovima glavnih rešetki i uzdužnih greda koje se oslanjaju na poprečne (slika 4). Standardne grede mostova polažu se na uzdužne grede, čiji je razmak 1,9-2 m. U takvoj rasponskoj konstrukciji osiguran je nodalni prijenos vertikalnog opterećenja na glavne nosače, a pojasevi rade na aksijalnim silama.
Riža. 4 - Shema rasponske konstrukcije s kavezom grede
Kut nagiba nosača prema vertikali α u rešetkama ovisi o duljini panela i visini rešetki, stoga pri dodjeljivanju ovih veličina rešetki morate obratiti pozornost na rezultirajući nagib podupirača. Pod vrlo šiljastim kutom sile u sponama i njihova duljina se smanjuju, ali se broj spona i njihova ukupna duljina povećavaju; Povećanjem kuta povećavaju se sile u sponama i njihova duljina, što dovodi do povećanja presjeka spona, ali se istovremeno smanjuje broj i ukupna duljina spona.
Najpovoljniji u smislu potrošnje metala i pogodan za projektiranje sklopova je kut blizu 40 °. Prihvatljivi kutovi su od 30 do 50°. Kod drugih vrijednosti kuta, uglavci su previsoki ili široki, pričvršćenja elemenata su nestrukturalna i potrošnja metala za podupirače i rešetke općenito se povećava.
U uvjetima naše zemlje, s prevladavajućom ravničarskom prirodom rijeka, rasponske konstrukcije s ridom na vrhu rijetko se koriste za zatvaranje plovnih raspona kanala zbog velike konstrukcijske visine, o kojoj ovisi ukupna visina mosta i prilaza mostu. . Češće se koriste rasponske konstrukcije s niskom visinom, koje karakterizira niska visina zgrade.
Za rešetke ovih raspona preporučljivo je isključiti krajnje stupove i susjedne elemente gornjih pojaseva, budući da ne podnose vertikalna opterećenja. Obris rešetki u ovom slučaju ima oblik trapeza.
Rasponska konstrukcija s podvozjem za jednokolosiječnu prugu formirana je od dva glavna nosača povezana gornjim i donjim uzdužnim utegama, srednjim i nosivim poprečnim utegama (slika 5). Razmak između osi rešetki ovdje se mora povećati na 5,6-5,8 m kako bi rešetke bile postavljene izvan slobodnih granica zgrada. Za velike raspone, ovaj razmak je također određen zahtjevima za bočnu stabilnost i horizontalnu krutost.
Riža. 5 - Nadogradnja s donjom stranom: 1 - okvir portala; 2 - dijagonale uzdužnih veza; 3 - odstojnik uzdužnih veza; 4 - gornja tetiv rešetke; 5 - međupoprečne veze; 6 - donja tetiv rešetke; 7 - poprečna greda; 8 - uzdužna greda; 9 - ovjes; 10 - spona; 11 - postolje; 12 - uzdužni spojevi uzdužnih greda
Najmanja visina glavnih rešetki određena je iz uvjeta za postavljanje gornjih uzdužnih i poprečnih veza izvan slobodnog prostora zgrada i iznosi 7,5-8,0 m.
U rasponskoj konstrukciji s donje strane povećavaju se duljine elemenata uzdužnih veza i komplicira raspored poprečnih veza. Nosivi križni nosači obično se postavljaju u ravninama vanjskih nosača i oblikuju u obliku krutih okvira koji se nazivaju portalni okviri.
Srednje poprečne veze raspoređene su u ravninama regala ili ovjesa, također u obliku okvira s prolaznim ili čvrstim prečkama smještenim iznad razmaka zgrade.
Kako bi se smanjila visina zgrade, uzdužne i poprečne grede kolnika obično se nalaze na istoj razini.
Uzdužne grede unutar svake ploče su poput malih raspona. Oni su ujedinjeni gornjim uzdužnim i srednjim poprečnim vezama. Utrošak metala za kolnik (uzdužne i poprečne grede) čini značajan dio ukupne potrošnje metala za rasponsku konstrukciju. Najmanji utrošak metala za kavez grede na drvenim gredama mosta postiže se kod duljine panela od 5-6 m.
U rijetkim slučajevima, s malim rasponima, visina glavnih rešetki je manja od 7,5-8,0 m. Time se eliminira mogućnost ugradnje gornjih uzdužnih nosača.
Da bi se osigurala poprečna krutost otvorenih raspona (slika 6), poprečne grede se kombiniraju s rešetkastim stupovima u krute poluokvirove, čije su poprečne grede poprečne grede.
Riža. 6 - Otvorena rasponska konstrukcija s jahačem ispod
Gornji pojasevi rešetki takvih raspona rade u vrlo nepovoljnim uvjetima kao komprimirane šipke, elastično učvršćene na mjestima gdje su ugrađeni poluokviri. Ako su poluokviri bili nedovoljno kruti, dolazilo je do nesreća sličnih konstrukcija zbog gubitka stabilnosti gornjih pojaseva.
Rasponi željezničkih mostova podložni su značajnim silama kočenja. Sile kočenja djeluju na uzdužne grede, a ako grede nisu učvršćene u uzdužnom smjeru, one će se pomaknuti duž raspona, savijajući poprečne grede u horizontalnoj ravnini. Da bi se to izbjeglo, postavljaju se posebne kočione veze (slika 7), koje pričvršćuju uzdužne grede na tetive glavnih rešetki i prenose kočne sile s uzdužnih greda na čvorove glavnih rešetki. Zatim se sile kočenja s pojaseva prenose na oslonce kroz fiksne potporne dijelove.
Riža. 7 - Kočni priključci: 1 - rešetkasti pojas; 2 - elementi kočnih spojeva; 3 - uzdužne grede; 4 - poprečna greda
Kod višepojasnih mostova na svakom srednjem nosaču obično se ispod jednog raspona ugrađuju fiksni, a ispod drugog pomični dijelovi nosača, kako bi se opterećenje kočnih sila ravnomjernije rasporedilo između nosača.