Untuk menutupi bentang melebihi 50...80 m, jembatan dengan melalui gulungan.
Paling sering, melalui gulungan sistem split atau kontinu sederhana dipasang di jembatan. Rentang kantilever lebih jarang terjadi. Biasanya, jembatan ini memiliki bentang dengan tumpangan di atasnya. Rangka utama jembatan kota dengan bentang terbelah hampir selalu dibuat dengan tali sejajar dan kisi-kisi segitiga. Struktur bentang kontinu biasanya dibangun dengan dua atau tiga bentang. Bentang kontinu dalam jumlah besar jarang digunakan karena pergerakan suhu yang besar pada ujungnya. Untuk bentang kecil, rangka kontinu dibuat dengan ketinggian konstan.
Untuk bentang yang besar, rangka diberi outline dengan cara menambah tinggi rangka di atas penyangga tengah . Seringkali suatu sistem digunakan dalam bentuk balok kaku yang diperkuat dengan tali busur atas poligonal. Sistem ini disebut lengkungan fleksibel dengan pengencangan kaku. Dalam hal konsumsi logam, sistem ini tidak ekonomis dibandingkan dengan rangka kisi sederhana. Namun pada bentang seperti itu, struktur pendukung utama terletak di bawah permukaan jalan raya, dan hanya sabuk dan liontin melengkung yang menonjol di atasnya. Untuk menutupi bentang yang besar, disarankan untuk menggunakan sistem yang dibentuk dari balok kontinu, diperkuat dari bawah dengan sabuk tambahan (Gbr. 27, b). Tali busur ini meningkatkan tinggi struktur pendukung di atas tumpuan tengah, dimana terjadi momen lentur negatif yang besar, dan mengurangi momen lentur positif pada bentang. Dalam sistem ini, Anda dapat mengurangi aspek positif lebih lanjut dengan menggunakan, selama perakitan, pembengkokan awal balok ke atas menggunakan dongkrak yang dipasang pada penyangga perantara sementara. Suatu jenis sistem gabungan adalah sistem yang dibentuk dari kantilever atau balok kontinu dan penyangga tambahan (Gbr. 27, V). Di bawah beban berikutnya, sistem, berkat penyangga yang disediakan, bertindak sebagai struktur rangka yang lebih kaku
Gambar 27. Sistem bentang gabungan
Karena sistem beroperasi setelah pemasangan tahap pertama sebagai sistem balok, dan setelah pemasangan penyangga - sebagai sistem rangka, maka disebut sistem rangka balok. Jembatan dari sistem rangka balok mempunyai karakteristik ekonomi yang baik dalam hal logam konsumsi. Selain itu, mereka berhasil mengurangi ketinggian balok di tengah bentang secara signifikan, menjadikannya 1/40 dan bahkan 1/60 bentang pada jembatan kota yang dibangun di atasnya beberapa tahun terakhir, ada juga sistem gabungan yang terdiri dari balok yang diperkuat dari bawah dengan lengkungan lingkar poligonal (Gbr. 27, d). Struktur atas jenis ini memiliki kinerja ekonomi yang baik karena penggunaan balok sebagai bahan utamanya struktur penahan beban, dan untuk penopang langsung pelat jalan, serta kesederhanaan desain lengkungan lingkar.
Jembatan lengkung, tergantung pada desain statis lengkungannya, bisa berengsel, berengsel ganda, atau berengsel tiga. Yang paling umum digunakan adalah lengkungan logam berengsel ganda (Gbr. 28, a), yang memiliki kekakuan yang cukup, sedikit bereaksi terhadap fluktuasi suhu dan mudah dipasang. Jembatan lengkung paling sering disusun dengan tumpangan di atasnya (Gbr. 28, A Dan B). Jika, karena kondisi setempat, tidak memungkinkan untuk menempatkan lengkungan di bawah jalan raya, maka dipasang jembatan lengkung dengan kemiringan yang dikurangi (Gbr. 28, V) atau lebih jarang - dengan mengemudi di bagian bawah (Gbr. 28, G).
Gambar 28. Sistem dasar jembatan lengkung logam
Jembatan lengkung dengan tunggangan di bawahnya sering diatur dengan pengencangan (Gbr. 28, G). Dalam hal ini, struktur bentang, ditinjau dari reaksi yang diteruskan ke tumpuan, tidak berbeda dengan sistem balok sederhana. Lengkungan jembatan logam dalam desainnya dapat berdinding kokoh atau tembus, dalam bentuk rangka lengkung kisi. .
Lengkungan dengan dinding kokoh (Gbr. 28, A, b,d), desainnya sederhana dan mudah dirakit, sangat sering digunakan pada jembatan kota. Secara arsitektural, lengkungan dinding yang kokoh memberikan siluet jembatan yang bagus. Dalam beberapa tahun terakhir, alih-alih sistem lengkung sederhana, sistem gabungan dalam bentuk balok yang diperkuat dengan lengkungan fleksibel mulai digunakan (Gbr. 27, d). V) lebih kompleks dalam desainnya daripada lengkungan berpenampang padat, dan digunakan terutama untuk bentang besar dan beban sementara yang berat (misalnya, saat melewati kereta api).
Pada jembatan lengkung dengan tunggangan di atasnya, gaya angkat 1/7…1/8 bentang paling sering digunakan. Ketinggian lengkungan padat di sebuah kastil biasanya 1/50...1/70 bentang. Karena pada jembatan perkotaan beban konstan merupakan sebagian besar dari total beban rencana, garis sumbu lengkungannya sering dibuat parabola.
Penampang lengkungan untuk bentang sampai dengan 40...50 m dibuat balok-I; untuk bentang lebih dari 60...70 m, lengkungannya diberi bagian tipe kotak berdinding ganda atau bagian balok I berpasangan.
Di dalam dan dengan aku h mereka dan(Gbr. 29) disebut jembatan yang elemen penahan beban utamanya adalah rantai, kabel atau kabel yang terbuat dari baja berkualitas tinggi yang bekerja dalam tegangan. Jembatan gantung modern menggunakan kabel kawat dan tali baja dengan kekuatan tarik hingga 15000-18000 kg1cm 2 .
Beras. 29. Sistem dasar jembatan gantung.
Karena ketahanan desain kabel yang tinggi, berat jembatan gantung dijaga agar tetap minimum, dan bentang yang sangat besar dapat dengan mudah direntangkan dengan sistem ini. Sebuah rantai, kabel, atau sistem kabel melewati bagian atas tiang dan dipasang dipegang oleh orang-orang yang ditambatkan di dalam tanah, pada pasangan bata abutment, atau pada ujung balok pengaku bentang. Jalan jembatan digantung pada rantai, kabel atau rakitan kabel dengan menggunakan gantungan untuk jembatan disarankan untuk bentang bentang lebih dari 200...300 m. Namun berkat keindahannya penampilan kadang-kadang digunakan untuk bentang yang relatif kecil, tergantung pada sistem struktur pendukungnya, dapat dibagi menjadi dua jenis utama: 1) jembatan gantung dengan kabel atau rantai; 2) jembatan kabel.
Pada jembatan gantung tipe pertama, elemen penahan beban utama adalah kabel atau rantai melengkung (Gbr. 29, A). Pada jembatan cable-stayed, struktur penahan beban utama dibentuk dari sistem elemen kabel lurus yang terbuat dari tali baja yang dipilin (Gbr. 29, b dan c).
Di jembatan perkotaan, sistem suspensi dengan kabel kawat paling sering digunakan. Kabel atau rantai itu sendiri memiliki kekakuan yang rendah karena ketika beban sementara dipindahkan, bebannya berubah bentuk geometris, menyebabkan defleksi bentang yang besar.
Untuk meningkatkan kekakuan jembatan gantung, balok atau rangka memanjang khusus dipasang setinggi jalan raya (Gbr. 29, a). Balok atau rangka pengaku tersebut, yang ikut serta dalam pengoperasian struktur tersuspensi di bawah beban sementara, meratakan dan mengurangi deformasi kabel.
34 . Di Tiongkok, sekitar 3.000 tahun yang lalu, mereka mulai membangun jembatan gantung, yang penghiasannya dipasang langsung pada rantai atau tali yang diregangkan erat, dipasang pada bebatuan di tepiannya. Jembatan gantung pertama yang dijelaskan dalam literatur, yang desainnya mirip dengan desain jembatan gantung modern, dibangun pada tahun 1741 di Inggris di seberang Sungai Teess. Ciri khas jembatan ini adalah adanya jalan raya mandiri yang dihubungkan dengan rantai dengan suspensi. Jembatan ini memiliki bentang 21 m dan berfungsi sebagai jalur lalu lintas para penambang. Selama 266 tahun terakhir sejak dibukanya jembatan di atas, sejumlah besar jembatan gantung telah dibangun di semua negara di dunia, yang desainnya terus ditingkatkan dan bentangnya ditingkatkan. Pada awal abad ke-19, keunggulan ekonomi mereka dibandingkan batu menjadi jelas. Pada akhir abad ke-19, jembatan tersebut sudah memiliki bentang yang signifikan. Bentang mulai ditopang bukan pada rantai, tetapi pada suspensi kabel yang terbuat dari bahan berkekuatan tinggi. Transisi dari desain jembatan gantung primitif ke sistem modern dimulai pada abad ke-17-18, di mana desain yang memisahkan jembatan diindikasikan. dek dari rantai pendukung.
Kuliah nomor 9.
Bentang balok dengan rangka kisi.
Peternakan dibedakan berdasarkan jenis penggeraknya - di atas dan di bawah. Rangka terutama digunakan dalam konstruksi jembatan kereta api, apalagi dalam konstruksi jembatan jalan raya.
Sulit untuk menetapkan batasan penggunaan lahan pertanian secara rasional, karena itu tergantung pada banyak faktor (ketinggian bangunan, persyaratan arsitektur, metode pemasangan, dll.). Namun, pada bentang kecil (sampai 30...40 m) rangka kisi tidak praktis, karena intensitas tenaga kerja dan biaya produksinya jauh lebih tinggi dibandingkan balok dengan dinding kokoh.
Untuk rel kereta api balok ada jembatan dari 44 hingga 132 m proyek standar bentang berupa rangka dengan wahana di bawahnya.
Untuk jembatan jalan gelagar, rangka cocok untuk bentang lebih dari 150...200 m, karena hingga panjang ini, bentang kisi hampir seluruhnya digantikan oleh balok dinding padat.
Dalam bentang kisi, alih-alih lembaran dinding, dipasang kisi diskrit, yang elemen-elemennya, bersama dengan sabuk, harus membentuk struktur geometris yang tidak dapat diubah.
Elemen struktur rangka ditunjukkan pada gambar.
Di peternakan dengan transfer beban nodal semua elemen bekerja secara dominan gaya aksial, yang memungkinkan penggunaan sifat kekuatan material secara lebih lengkap. Inilah keunggulan utama mereka.
Pada jembatan untuk segala keperluan, bentang kisi balok dapat dibelah, kontinu, atau kantilever balok.
Parameter utama struktur bentang kisi adalah:
Rentang desain lр (jarak antar titik tumpu);
Tinggi rangka h1 (jarak antara sumbu geometri tali busur);
Panel rangka d (jarak antara pusat simpul yang berdekatan pada sabuk penggerak);
Sudut kemiringan bresing terhadap vertikal α (tg α=d/h1);
Jarak antara sumbu rangka utamaB.
Di negara kita, panjang bentang desain rangka lр ditetapkan, sebagai suatu peraturan, sebagai kelipatan dari panjang panel d. Dalam hal ini, d=11 m pada jembatan kereta api dan d=21 (10,5) m pada jembatan jalan raya.
Panjang panel d dapat dipilih secara sewenang-wenang; disarankan hanya memiliki kisi-kisi biasa. Perlu diperhatikan bahwa parameter tata letak rangka (d dan h1) saling berhubungan dan untuk ketinggian rangka tertentu, panjang panel harus sedemikian rupa sehingga sudut α berada dalam kisaran 30⁰… 50⁰.
Ketinggian rangka saat berkendara di atas ditentukan oleh persyaratan untuk memastikan kekakuan dan efisiensi vertikal. Konsumsi logam terendah di pertanian adalah di jalur kereta api. jembatan dicapai dengan tinggi rangka h1=(1/5...1/7)lр, namun saat berkendara di atas, rangka biasanya dibuat lebih rendah - h1=(1/7...1/9)lр .
Pada jembatan jalan raya, tinggi rangka h1=(1/8…1/12)lp diterima untuk struktur bentang belah. Untuk rangka kontinu h1=(1/10…1/14)lp.
Di lingkungan perkotaan, ketinggian dan konfigurasi rangka bergantung pada persyaratan arsitektur. Penetapan ketinggian rangka juga harus mempertimbangkan unifikasi, standarisasi selama produksi pabrik, serta kondisi pengangkutan dan pemasangan struktur.
Jarak B antara sumbu rangka utama melintasi jembatan, seperti struktur dinding padat, ditentukan oleh desain dek jembatan, stabilitas lateral bentang, kekakuan horizontal, dan pertimbangan ekonomi.
Stabilitas lateral dapat ditingkatkan dengan mengurangi ketinggian rangka di atas penyangga, atau dengan memasang bagian penyangga yang menyerap reaksi negatif penyangga.
Sesuai dengan persyaratan kekakuan horizontal, disarankan untuk menetapkan jarak antara rangka dengan tumpangan di atas setidaknya (1/16...1/20)lp. Biasanya, untuk bentang jalur tunggal dengan tumpangan di atasnya, jarak antara rangka adalah 2...2,2 m. Dengan dek jembatan tanpa pemberat, dipasang sangkar balok jalan. Dalam hal ini, beban dari rolling stock disalurkan melalui dek jembatan ke balok memanjang, yang meneruskan beban melalui balok melintang ke unit sabuk pengaman.
Struktur bentang dengan tumpangan di atas tanpa sangkar balok lebih sederhana dan lebih ringan dibandingkan dengan sangkar, namun tali pengikat atasnya bekerja dalam kompresi aksial dengan lentur lokal ketika beban diterapkan di luar titik simpul, yang memerlukan peningkatan penampang melintang dari sangkar balok. tali busur atas dan massa rangka utama, atau mengurangi panjang panel.
Saat berkendara di atas, volume penyangga pasangan bata berkurang secara signifikan, namun ketinggian konstruksi yang besar saat menutupi bentang yang dapat dinavigasi merupakan kelemahan yang signifikan. Oleh karena itu, dalam bentang pelayaran, bentang dengan tumpangan di bawahnya paling sering digunakan.
Dalam struktur bentang dengan tumpangan di bawah, tiang ujung dan elemen tali busur atas yang berdekatan biasanya dikecualikan, karena mereka tidak mendukung beban vertikal. Garis besar rangka dengan penggerak di bawah sepanjang fasad berbentuk trapesium.
Jarak antara sumbu rangka dengan tunggangan di bawahnya harus ditambah. Untuk jembatan jalur tunggal lebarnya 5,6...5,8 m, sehingga rangkanya terletak di luar jarak bebas bangunan. Untuk bentang besar, jarak ini juga ditentukan oleh stabilitas lateral dan kekakuan horizontal, yang dalam banyak kasus dipenuhi dengan jarak antara rangka (1/20...1/25)lр.
Ketinggian rangka jenis ini yang menguntungkan secara ekonomi adalah (1/5…1/7)lр pada jembatan kereta api dan (1/6…1/10)lр pada jembatan jalan raya.
Menurut kondisi letak bresing silang dan bresing memanjang atas di luar jarak bebas bangunan, tinggi minimum rangka adalah 8...8,5 m.
Ketinggiannya dapat ditingkatkan berdasarkan kondisi untuk memastikan kekakuan vertikal, menyatukan dimensi rangkaian bentang dan pertimbangan estetika.
Dalam hal ketinggian rangka utama yang menguntungkan secara ekonomi tidak cukup untuk memasang sambungan memanjang atas, struktur bentang digunakan. tipe terbuka, mirip dengan struktur bentang dinding padat dengan tumpangan di bawahnya (TP 563). Di dalamnya, sambungan memanjang yang hilang digantikan oleh rangka semi kaku yang dibentuk dari balok melintang, rak, dan gantungan rangka utama.
Tali pengikat atas dari struktur bentang terbuka beroperasi dalam kondisi yang tidak menguntungkan - seperti batang terkompresi, diikat dari perpindahan melintang dengan sambungan yang menghasilkan elastis di tempat pemasangan semi-rangka.
Dengan kekakuan semi-rangka yang tidak mencukupi, keruntuhan bentang terjadi sebagai akibat hilangnya stabilitas oleh sabuk rangka yang dikompresi.
Pada struktur bentang dengan tumpangan di bawah, panjang elemen sambungan memanjang bertambah, karena jarak antar rangka semakin besar, dan susunan bresing silang yang dibuat dalam bentuk rangka dengan palang tembus atau dinding padat menjadi lebih rumit. Rangka bresing memanjang atas meneruskan beban horizontal melalui bresing melintang pendukung (rangka portal) ke bagian pendukung. Oleh karena itu, rangka portal membawa beban yang jauh lebih besar daripada penyangga silang perantara dan dibuat cukup kaku. Rangka portal ditempatkan pada bidang penyangga pendukung.
Beban transversal dari sambungan memanjang bawah dipindahkan langsung ke bagian pendukung.
Pada saat berkendara di bagian bawah, jalan raya juga disusun dalam bentuk sangkar balok, dimana balok-balok memanjang digabungkan menjadi desain tata ruang sistem koneksinya sendiri. Balok silang dipasang pada simpul tali pengikat bawah rangka.
Letak balok-balok jalan dapat dilakukan baik pada tingkat yang sama maupun pada tingkat yang berbeda, yang disebut penataan lantai.
Halaman 1 dari 10
Struktur bentang dengan rangka tembus Mereka digunakan terutama untuk menutupi bentang sedang dan besar, di mana balok dengan dinding kokoh berat dan rumit.
Rangka batang seperti kerangka balok - alih-alih lembaran dinding vertikal padat, terdapat kisi batang, yang elemen-elemennya, bersama dengan tali busur, membentuk sistem geometris yang tidak dapat diubah. Dalam rangka batang, di bawah beban nodal, semua elemen bekerja berdasarkan gaya aksial pusat, yang memungkinkan penggunaan area kerja bagiannya secara rasional.
Namun, untuk bentang kecil, penghematan logam tidak tercapai atau tidak signifikan karena kelebihan yang tak terelakkan pada luas penampang batang, karena pembatasan penggunaan sejumlah kecil produk canai profil, kebutuhan untuk menjaga fleksibilitas standar. batang, dll. Kompleksitas pembuatan dan total biaya Rangka tembus dengan bentang kecil lebih tinggi dibandingkan balok dengan dinding kontinu.
Tidak mungkin untuk secara akurat menetapkan batas-batas penggunaan yang tepat dari rangka tembus, karena hal tersebut bergantung pada banyak kondisi: keadaan teknologi manufaktur di pabrik, kondisi transportasi dan pemasangan, ketinggian bangunan, sistem jembatan, dan kualitas baja. Pemecahan masalah ini setiap saat ditentukan oleh kondisi spesifik dari desain jembatan.
Jembatan menggunakan struktur bentang tembus dengan rangka belah, kontinu, dan kantilever di bagian atas dan bawah (Gbr. 1).
Beras. 1 - Skema jembatan dengan rangka tembus
Struktur bentang paling sederhana dengan tunggangan di atas (Gbr. 2) terdiri dari dua rangka utama yang dihubungkan oleh bresing memanjang atas dan bawah, serta bresing melintang penopang dan perantara. Ikatan memanjang dibentuk sebagai rangka horizontal: sabuknya adalah sabuk rangka utama.
Beras. 2 - Skema bentang dengan tumpangan di atas: 1 - elemen penyangga penyangga silang; 2 - jaringan sambungan memanjang atas; 3 - elemen peternakan utama; 4 - kisi sambungan memanjang bawah; 5 - elemen penyangga silang perantara
Penahan silang ditempatkan pada bidang tiang luar dan tengah rangka utama. Jarak antara titik-titik simpul yang berdekatan pada tali rangka disebut panel.
Kekekalan geometris bentang, yang merupakan struktur spasial, dijamin oleh kekekalan enam permukaan datarnya: rangka utama, sistem sambungan melintang memanjang atas dan bawah, serta penyangga melintang.
Rangka dari ikatan memanjang atas memindahkan beban horizontal yang dihasilkan ke ikatan melintang pendukung, dan yang terakhir melalui bagian pendukung ke penyangga jembatan. Beban horizontal dari sambungan memanjang bawah dipindahkan langsung ke bagian pendukung bentang.
Kawat gigi silang perantara dirancang untuk sejajar beban vertikal antara rangka utama ketika dibebani secara tidak merata dan meningkatkan ketahanan puntir bentang. Selain itu, kapan teknologi modern untuk perakitan bentang besar tanpa pemasangan perancah pendukung (metode berengsel atau semi-berengsel), bresing silang perantara harus memastikan kekekalan geometrik bentang selama perakitannya, ketika salah satu sistem bresing melintang pendukung tidak ada.
Dimensi utama bentang meliputi: bentang desain aku, tinggi rangka h, diukur antara sumbu tali busur atas dan bawah, jarak antara rangka B, panjang panel d dan sudut kemiringan penyangga terhadap vertikal α (Gbr. 3, a ).
Beras. 3 - Dimensi utama bentang
Ketinggian rangka utama h saat dikendarai di atas ditentukan, sebagai suatu peraturan, oleh persyaratan kekakuan dan efisiensi vertikal. Indikator kekakuan yang cukup adalah besarnya defleksi rangka dari beban vertikal sementara standar. Untuk jembatan kereta api, defleksinya tidak boleh melebihi 1/800 aku, dan untuk jembatan jalan raya - 1/400 aku.
Praktek desain jangka panjang telah menunjukkan bahwa yang paling ekonomis dalam hal konsumsi logam adalah rangka jembatan kereta api jika tingginya h sama dengan (1/5 - 1/7) aku.
Pada jembatan jalan raya rasio ini berkisar antara (1/5 - 1/10) aku.
Dalam beberapa kasus, ketinggian rangka saat mengemudi di atas dapat diatur lebih rendah untuk mengurangi tinggi dan biaya tanggul pada pendekatan ke jembatan.
Penunjukan ketinggian rangka juga dapat disesuaikan dengan kenyamanan produksi pabrik. Misalnya, untuk rangka dengan bentang berbeda, ketinggiannya dapat diasumsikan sama untuk menggunakan peralatan pabrik yang sama (konduktor, templat, dll.) untuk pembuatan elemennya.
Di lingkungan perkotaan, ketinggian rangka bentang yang termasuk dalam kompleks jembatan terkadang ditentukan oleh pertimbangan arsitektural.
Jarak antara sumbu rangka B pada bangunan atas dengan tumpangan di atasnya tergantung pada jumlah rel (untuk jembatan kereta api), lebar jalur lalu lintas dan trotoar (untuk jembatan jalan raya dan kota), desain jalur lalu lintas, serta sebagai persyaratan stabilitas bentang dan kekakuan pada bidang horizontal.
Untuk jembatan bentang kecil di bawah rel kereta api jalur tunggal (hingga 30-35 m) dan saat berkendara di atas balok jembatan kayu ukuran standar diletakkan langsung pada tali rangka, jarak minimum antar rangka dapat diatur sama dengan bentang berdinding kokoh, yaitu 2,0-2,2 m.
Namun, tali pengikat atas rangka akan bekerja dalam kondisi sulit dalam kompresi dan pembengkokan lokal karena penerapan beban di luar titik simpul.
Ketika menopang balok jembatan pada tali rangka, panjang panel d diusahakan sependek mungkin untuk mengurangi momen lentur pada tali busur, dan tinggi tali busur atas dikembangkan menjadi (1/5 - 1/7) aku, dengan mempertimbangkan kerja sabuk dalam kompresi dan pembengkokan.
Untuk bentang lebih dari 35-40 m, perlu dilakukan penambahan jarak antar rangka untuk menjamin stabilitas bentang dan menciptakan kekakuan yang cukup pada bidang horizontal. Stabilitas dapat dipastikan dengan menempatkan, misalnya, bagian pendukung lebih banyak tingkat tinggi(Gbr. 3, b) atau dengan menggunakan bagian pendukung yang mampu merasakan reaksi negatif.
Sesuai dengan persyaratan kekakuan bentang pada bidang horizontal, berdasarkan pengalaman pengoperasian bentang dengan pengendaraan di atas, disarankan untuk menetapkan jarak antar rangka minimal (1/16 - 1/20) aku.
Jika jarak antar rangka mencapai 2,5 m, balok jembatan kayu dengan ketinggian yang lebih tinggi dapat digunakan. Dengan jarak antar penampang rangka yang lebih besar balok kayu ternyata sangat besar.
Dalam hal ini bentang dilengkapi dengan sangkar balok, yang terdiri dari balok melintang yang dipasang pada simpul rangka utama, dan balok memanjang yang bertumpu pada balok melintang (Gbr. 4). Balok jembatan standar diletakkan pada balok memanjang, jarak antara 1,9-2 m. Dalam struktur bentang seperti itu, perpindahan beban vertikal nodal ke rangka utama dipastikan, dan sabuk bekerja berdasarkan gaya aksial.
Beras. 4 - Skema struktur bentang dengan sangkar balok
Sudut kemiringan bresing terhadap vertikal α pada rangka tergantung pada panjang panel dan tinggi truss, oleh karena itu, ketika menetapkan ukuran truss ini, Anda harus memperhatikan kemiringan bresing yang dihasilkan. Sangat sudut tajam gaya pada bresing dan panjangnya berkurang, tetapi jumlah bresing dan panjang totalnya bertambah; Dengan bertambahnya sudut, gaya pada kawat gigi dan panjangnya bertambah, yang menyebabkan bertambahnya penampang kawat gigi, tetapi pada saat yang sama jumlah dan panjang total kawat gigi berkurang.
Yang paling menguntungkan dalam hal konsumsi logam dan nyaman untuk merancang rakitan adalah sudut yang mendekati 40°. Sudut yang dapat diterima adalah dari 30 hingga 50°. Pada nilai sudut lain, gusset terlalu tinggi atau lebar, pengikatan elemen tidak bersifat struktural dan konsumsi logam untuk bresing dan truss secara umum meningkat.
Dalam kondisi negara kita, dengan sifat sungai yang datar, struktur bentang dengan tumpangan di atasnya jarang digunakan untuk memblokir bentang saluran yang dapat dilayari karena tinggi konstruksinya yang besar, yang menjadi sandaran tinggi total jembatan dan pendekatannya. . Lebih sering digunakan struktur bentang dengan tumpangan di bawah, ditandai dengan ketinggian bangunan yang rendah.
Untuk rangka bentang ini, disarankan untuk mengecualikan tiang ujung dan elemen yang berdekatan dari tali busur atas, karena tidak menopang beban vertikal. Garis besar rangka dalam hal ini berbentuk trapesium.
Struktur bentang dengan tunggangan di bawahnya untuk rel kereta api jalur tunggal dibentuk dari dua rangka utama yang dihubungkan oleh bresing memanjang atas dan bawah, bresing melintang perantara dan penyangga (Gbr. 5). Jarak antara sumbu rangka di sini harus ditingkatkan menjadi 5,6-5,8 m agar rangka dapat ditempatkan di luar batas jarak bebas bangunan. Untuk bentang besar, jarak ini juga ditentukan oleh persyaratan stabilitas lateral dan kekakuan horizontal.
Beras. 5 - Bangunan atas dengan wahana di bawah: 1 - rangka portal; 2 - diagonal sambungan memanjang; 3 - pengatur jarak sambungan memanjang; 4 - tali bagian atas rangka; 5 - tautan silang perantara; 6 - tali rangka bawah; 7 - balok melintang; 8 - balok memanjang; 9 - suspensi; 10 - penjepit; 11 - berdiri; 12 - sambungan memanjang dari balok memanjang
Ketinggian minimum rangka utama ditentukan dari kondisi penempatan sambungan memanjang dan melintang atas di luar jarak bebas bangunan dan adalah 7,5-8,0 m.
Pada struktur bentang dengan tumpangan di bawahnya, panjang elemen sambungan memanjang bertambah dan susunan sambungan melintang menjadi lebih rumit. Penyangga silang penyangga biasanya ditempatkan pada bidang penyangga luar dan dibentuk dalam bentuk rangka kaku yang disebut rangka portal.
Sambungan melintang antara disusun pada bidang rak atau suspensi, juga dalam bentuk rangka dengan palang tembus atau palang padat yang terletak di atas izin bangunan.
Untuk mengurangi ketinggian bangunan, balok jalan memanjang dan melintang biasanya ditempatkan pada tingkat yang sama.
Balok memanjang di dalam setiap panel seperti bentang kecil. Mereka disatukan oleh hubungan melintang memanjang dan menengah atas. Konsumsi logam untuk jalan raya (balok memanjang dan melintang) merupakan bagian penting dari total konsumsi logam untuk struktur bentang. Konsumsi logam terendah untuk sangkar balok yang dipasang pada balok jembatan kayu dicapai dengan panjang panel 5-6 m.
Dalam kasus yang jarang terjadi, dengan bentang kecil, ketinggian rangka utama diambil kurang dari 7,5-8,0 m. Hal ini menghilangkan kemungkinan pemasangan penyangga memanjang atas.
Untuk memastikan kekakuan melintang bentang terbuka (Gbr. 6), balok melintang digabungkan dengan tiang rangka menjadi semi-rangka kaku, yang palangnya merupakan balok melintang.
Beras. 6 - Struktur bentang terbuka dengan tunggangan di bawahnya
Tali pengikat atas dari rangka bentang tersebut bekerja dalam kondisi yang sangat tidak menguntungkan sebagai batang terkompresi, dipasang secara elastis di tempat pemasangan semi-rangka. Jika semi-rangka tidak cukup kaku, kecelakaan pada struktur serupa terjadi karena hilangnya stabilitas pada tali busur atas.
Bentang jembatan kereta api mengalami gaya pengereman yang signifikan. Gaya pengereman diterapkan pada balok memanjang, dan jika balok tidak diamankan pada arah memanjang, balok tersebut akan bergeser sepanjang bentang, sehingga menekuk balok melintang pada bidang horizontal. Untuk menghindari hal ini, tautan rem khusus dipasang (Gbr. 7), memasang balok memanjang ke tali rangka rangka utama dan meneruskan gaya pengereman dari balok memanjang ke simpul rangka rangka utama. Selanjutnya, gaya pengereman dari sabuk disalurkan ke tumpuan melalui bagian pendukung tetap.
Beras. 7 - Sambungan rem: 1 - sabuk rangka; 2 - elemen sambungan rem; 3 - balok memanjang; 4 - balok melintang
Pada jembatan multi bentang, pada setiap penyangga perantara, bagian penyangga tetap biasanya dipasang di bawah salah satu bentang, dan bagian penyangga yang dapat digerakkan di bawah bentang lainnya, untuk mendistribusikan beban gaya pengereman antar penyangga secara lebih merata.
Beras. 1. Jalan layang baja dengan tumpangan di bawah, bentang 10,2 + 31,1 + 10,2 m
Jembatan kereta api baja modern dapat dibagi menjadi enam kelompok berikut: balok dengan dinding kokoh (Gbr. 1), balok dengan rangka tembus (Gbr. 2), jembatan, jembatan kantilever, jembatan gantung, jembatan angkat.
Bahan untuk jembatan baja.
Baja paduan paling umum digunakan untuk Ada Pekerjaan Konstruksi, mengandung sedikit pengotor silikon dan nikel. Penambahan elemen-elemen ini, yang meningkatkan kekuatan tarik dan batas elastis baja, memungkinkan penggunaan peningkatan tegangan ijin dalam desain, yang mengarah pada pengurangan beban mati. Harga baja paduan dan biaya pengolahannya sedikit lebih tinggi dibandingkan baja karbon biasa; penggunaannya ternyata bermanfaat hanya untuk bentang besar, ketika bobot mati merupakan bagian penting dari total beban. Namun bahkan dalam kasus ini, baja karbon biasanya digunakan untuk jalan raya, sambungan, elemen kisi, dll.
Belum ada paku keling memuaskan yang terbuat dari baja paduan. Saat mendesain sambungan paku keling harus didasarkan pada tegangan geser dan tegangan hancur terendah baja karbon.
Terkadang baja khusus harus digunakan terlepas dari pertimbangan ekonomi. Hal ini terjadi pada struktur bentang multi-track dengan rangka utama bentang panjang, ketika tidak mungkin untuk memilih bagian dengan ukuran yang diperlukan dari baja karbon.
Perlu diingat bahwa besarnya defleksi dan deformasi meningkat sebanding dengan peningkatan tegangan izin. Seringkali hal ini tidak menjadi masalah, tetapi pada bentang terpaku dengan rangka tembus, peningkatan defleksi dapat menyebabkan peningkatan tegangan tambahan jika desain tidak menyediakan tindakan khusus untuk, jika mungkin, menghilangkan penyebab tegangan tersebut.
Penelitian modern menunjukkan bahwa pada baja berkekuatan tinggi, batas ketahanan terjadi setelah sejumlah besar siklus perubahan beban atau sebagai akibat dari perbedaan yang signifikan dalam besarnya tegangan siklus maksimum. Elemen struktur bentang yang jumlahnya relatif kecil dapat dikenai beban dalam jumlah yang cukup sehingga menyebabkan kelelahan selama masa pakainya.
Satu-satunya pengecualian adalah suspensi, yang siklus pemuatannya adalah lintasan setiap gerbong di setiap kereta.
Di bagian tertentu dari struktur yang terkena faktor korosif yang sangat parah, digunakan bahan seperti besi tempa dan baja tembaga.
Aluminium juga digunakan dalam konstruksi jembatan kereta api. Salah satu rel kereta api memiliki bentang dengan balok induk kokoh yang terbuat dari paduan aluminium. Panjang bentang ini, yang dirancang untuk beban desain E60, adalah 30,5 m.
Struktur bentang kontinu balok.
Balok utama bentang ini dapat dibuat dari balok I yang digulung atau mempunyai bagian komposit.
Dalam struktur bentang yang terbuat dari balok-I yang digulung, balok-I tersebut harus ditempatkan pada jarak yang sedemikian rupa sehingga memudahkan pengecatan. Kami dapat merekomendasikan jarak sekitar 20 cm antara tepi rak pinggang. 
Beras. 2. Penggantian bentang dengan yang baru (kiri)
Beras. 3. Jembatan miring empat bentang bentang padat dengan tunggangan di bawahnya, bentang 42 m, tinggi balok 3,3 m
Jika balok I berat berflensa lebar digunakan, maka, dengan mempertimbangkan kebutuhan untuk menjaga jarak tertentu antara rak, jumlah balok di bawah satu jalur saat berkendara di atas dibatasi menjadi empat. Lagi balok dengan lebih banyak rak sempit dapat digunakan untuk bentang yang lebih kecil.
Dalam semua kasus, setengah dari seluruh balok harus ditempatkan secara simetris terhadap rel yang ditopangnya dan dihubungkan dengan diafragma, dan, jika perlu, terutama pada kurva, dengan sambungan memanjang. 
Beras. 4. Struktur bentang balok jalur ganda logam dengan tumpangan di bagian bawah:
sebuah- fasad; b - elemen; c- bagian; 1 - dinding; 2 - sudut pinggang atas: 3 - sudut pinggang bawah: 8 - bantalan pantat; bingkai penyangga penyangga silang; 24 - diagonal sambungan memanjang: 25 - buhul sambungan memanjang; 28 - balok utama; 29 - balok melintang; 30 - balok memanjang perantara; 31 - ujung balok memanjang; 32 - konsol balok melintang; 33- dukungan untuk balok memanjang; 34 - ujung pengatur jarak; 35 - sudut lampiran; 36 - meja
Dalam kondisi normal, untuk bentang 15,2 hingga 38 m, bentang dengan balok utama padat dari bagian komposit paling diinginkan. Kadang-kadang digunakan untuk bentang yang jauh lebih besar (Gbr. 3).
Bentang balok datang dengan tumpangan di bagian bawah dan atas, dan dalam kasus pertama jalur melewati antara balok (Gbr. 4), dan yang kedua bertumpu pada tali busur atas.
Desain dengan tumpangan di atas tidak membatasi jarak bebas dan dari sudut pandang kereta api lebih diinginkan.
Jalur lalu lintas berupa balok bentang menerus dengan tunggangan di bawahnya dipasang pada balok induk. Apabila tinggi bangunan dibatasi, maka jalan raya hanya dapat dibuat dari balok-balok melintang yang dilekatkan pada balok-balok utama.
Desain ini umum untuk jembatan pemberat. Jika perlu untuk mendapatkan ketinggian bangunan minimum, terkadang rel dipasang langsung ke balok melintang.
Pada bentang jalur ganda mempunyai dua balok utama, jika diperlukan ketinggian tinggi balok silang, desain jalan raya yang bijaksana dan ekonomis dapat diwujudkan dengan cara berikut.
Balok melintang ditempatkan pada jarak yang saling menguntungkan, yang memungkinkan balok jembatan dipasang di antara keduanya. Di bawah setiap jalur, dua garis diafragma dipasang, bekerja sebagai balok memanjang pendek. Flensa atas diafragma ditempatkan pada ketinggian sedemikian rupa sehingga terdapat celah sekitar 25 mm di bawah sol rel di atas balok melintang.
Pengencang standar dapat digunakan untuk memasang rel ke palang; untuk arus yang mengalir di sirkuit lintasan, tidak perlu menggunakan tindakan isolasi khusus.
Pada struktur bentang dengan tumpangan di bawahnya, sangkar balok juga digunakan, terdiri dari balok memanjang yang dipasang pada balok melintang, yang selanjutnya dipasang pada rangka utama. Sistem jalan raya jenis ini memiliki ketinggian bangunan yang lebih besar.
Biasanya, balok memanjang atau melintang, atau keduanya, dibuat dari balok I yang digulung.
Struktur bentang dengan rangka tembus.
Di bawah ini diberikan deskripsi singkat jenis utama rangka tembus (Gbr. 5) yang digunakan dalam konstruksi jembatan.
Rangka Gau (Gbr. 6) adalah jenis rangka tembus yang paling awal; itu dipatenkan di AS pada tahun 1840. Dalam desain ini, elemen kisi diagonal (penahan) dikompresi, dan elemen vertikal diregangkan. Ikat pinggang dan penyangga terbuat dari kayu, dan elemen vertikal adalah untaian logam.
Peternakan Pratt (Gbr. 7) pertama kali diperkenalkan pada tahun 1844 sebagai modifikasi dari peternakan Gow. Pada rangka jenis ini, elemen kisi vertikal diregangkan dan elemen diagonal dikompresi. Awalnya dimaksudkan untuk membangun elemen tekan dari kayu, tetapi hanya sedikit struktur yang dibangun dengan cara ini. Setelah tahun 1850, jenis ini mulai digunakan secara umum dalam bentuk rangka yang seluruhnya terbuat dari logam, dan pada mulanya besi tuang digunakan untuk elemen tekan, dan selanjutnya seluruh rangka mulai dibuat dari besi tempa. Penyambungan elemen-elemen pada simpul biasanya dilakukan dengan menggunakan baut engsel.
Beras. 5. Jembatan jalur ganda tiga bentang dengan bentang tembus 4-7,1 m.
Ketinggian rangka utama adalah 10,05 dan 11,3 m; jarak poros
gulungan - 10,05 m 
Beras. 7. Diagram pertanian Pratt
Rangka Whipple (pengikat ganda) (Gbr. 8) pertama kali diperkenalkan pada tahun 1847. Rangka jenis ini, terbuat dari besi tempa, banyak digunakan untuk bentang yang lebih panjang dibandingkan dengan rangka Pratt.
Pada rangka Warren (dengan kisi segitiga) (Gbr. 9 dan 10), elemen miring secara bergantian mengalami tegangan dan kompresi. Sistem ini tidak pernah ditemukan aplikasi yang luas untuk jembatan dengan sambungan berengsel pada simpulnya akibat keausan baut engsel akibat aksi gaya bolak-balik.
Dengan penyempurnaan metode paku keling, sistem rangka dengan tiang dan gantungan tambahan (Gbr. 12), dengan sambungan paku keling pada simpulnya, menggantikan rangka Pratt untuk bentang sedang. Untuk rangka bentang besar, sistem dengan rangka tambahan ini sering digunakan.
Rangka Pennsylvania (Gbr. 11), yang merupakan pengembangan dari rangka Pratt, memiliki satu tali lengkung dan kisi penguat dengan rangka tambahan. Sistem ini digunakan untuk bentang besar dimana rangka Pratt atau Warren tidak dapat memberikan solusi ekonomis. Rakitan biasanya menggunakan sambungan engsel-baut, tetapi dalam beberapa kasus, kondisi pengoperasian memaksa penggunaan sambungan keling secara luas.
Desain rangka. Tugas yang ditetapkan ketika merancang bentang adalah persyaratan kesederhanaan desain dan penghematan bahan, ditambah dengan ketahanan yang cukup terhadap gaya yang akan dikenakan pada struktur. Aktif spesifikasi teknis biasanya diterapkan pada peternakan dengan bentang tidak lebih dari 122 m. 
Beras. 6. Diagram pertanian Gau.
Beras. 8. Diagram peternakan Whipple
Beras. 9. Skema pertanian Warren Gambar. 10. Skema peternakan Warren
Beras. 11. Diagram pertanian Pennsylvania
Catatan. Garis tebal menunjukkan elemen yang dikompresi, garis tipis - elemen yang diregangkan, garis putus-putus - kurung kurawal terbalik.
Rentang waktu yang lebih panjang merupakan pengecualian, dan setiap kasus tersebut, karena pentingnya, layak untuk dipelajari secara individual.
Sambungan rangka dibuat dengan baut engsel atau paku keling. Di masa lalu, sambungan berengsel biasanya digunakan, tetapi saat ini paku keling lebih disukai.
Diagram dan nama elemen struktur bentang ditunjukkan pada Gambar.
Semua bentang logam mengalami deformasi memanjang karena perubahan suhu dan pengaruh beban bergerak. Untuk memastikan kebebasan deformasi, bagian pendukung yang dapat digerakkan dipasang di bawah salah satu ujung bentang. Untuk bentang yang panjang, bagian pendukung roller dipasang; untuk bentang yang lebih pendek, bagian pendukung ini diganti dengan roller tunggal. Pada struktur bentang kecil, bagian pendukung tipe geser dipasang.
Beras. 12. Rekonstruksi jembatan di seberang sungai. Ohio.
Beras. 13. Elemen bentang dengan rangka tembus
dengan mengemudi di bawah ini:
1 - penyangga pendukung; 2 - sabuk atas; 3 - sabuk bawah; 4 - suspensi; 5- berdiri; 6 - penjepit; 7- penyangga terbalik; 8 - pintu gerbang; 9 - braket portal; 10 - pengatur jarak tautan atas; 11 - diagonal tautan atas; 12 - pengatur jarak ujung; 13 - bingkai melintang ujung; 14 - mendukung balok melintang; /5 - balok melintang perantara; 16 - balok memanjang ujung: 17 - balok memanjang tengah; 18 - konsol balok memanjang; 19 - diagonal dari tautan bawah; 20- sambungan balok memanjang; 21 - bagian pendukung yang dapat digerakkan; 22 bagian pendukung tetap.
Catatan. Pada bentang dengan rangka utama tembus, ketika dipasang di atas, elemen-elemennya serupa dengan yang ditunjukkan di sini. Untuk nama masing-masing bagian, lihat Gambar. 
Beras. 14. Elemen bentang dengan rangka tembus dengan sambungan berengsel:
- - sabuk atas; 3 - sabuk bawah; 5 - berdiri; 6 - penjepit; penjepit 7 terbalik; 10 - pengatur jarak tautan atas; 15 - balok melintang; 23 - bantalan vertikal; 24 - lembaran engsel; 25 - paking; 26 - engsel; 27 - mur engsel; 28 - cincin penyegel; 29 - puting; 30 - kopling pengencang; 32 - buhul ikatan atas; 33 - buhul tautan bawah; 34 - lembaran horizontal; 35 - sudut sabuk; 36 - lembaran vertikal; 37 - jaringan penghubung; 38 - diafragma; 39 - pelat pantat; 40 - strip penghubung ujung; 41 - batang dengan mata; 42 - batang dengan lingkaran; 46- penyangga rangka silang
Beras. 15. Elemen bentang terpaku dengan rangka tembus dan tumpangan di bawah:
1 - sabuk atas; 3 - sabuk bawah; 4 - suspensi; 5 - dudukan 6 - penyangga; 10 - pengatur jarak tautan atas; 15 - balok melintang 17 - balok memanjang; 38 - diafragma; 40 - strip penghubung ujung; 43 - meja sudut; 44- gusset; balok melintang 45 konsol; 46- penyangga rangka melintang; 47 - sudut lampiran.
Catatan. Lokasi elemen 1 - 17 lihat pada Gambar. 13 dan 14.
Mengingat lintasan beban kereta api menyebabkan beberapa defleksi pada bentang, maka disarankan untuk memberikan gaya angkat konstruksi dalam bentuk kurva cembung ke atas. Kadang-kadang hal ini dicapai dengan sedikit menambah panjang elemen tali busur atas. Lebih sering, panjang semua elemen rangka diubah sesuai dengan perhitungan yang dilakukan.
Jembatan.
Jembatan digunakan untuk membawa jalur kereta api atau jalan melintasi lembah, ngarai, dll. Struktur seperti itu biasanya terdiri dari sejumlah bentang, balok atau lengkungan, ditopang oleh penyangga menara logam (Gbr. 16).
Jembatan kereta api baja berbeda sangat tinggi dan biasanya mempunyai panjang yang cukup besar. Mereka terdiri dari serangkaian bentang, biasanya dengan balok utama yang berkesinambungan dengan tumpangan di atasnya, bertumpu pada penyangga menara logam.
Bentang di jembatan biasanya ukurannya bergantian. Bentang menara pendek biasanya berkisar antara 9,1 hingga 15,2 m, sedangkan bentang menengah yang panjang berkisar antara 18 hingga 30,5 m.
Kadang-kadang, alih-alih penyangga menara, penyangga rangka ditempatkan di sebelah penyangga, di mana ujung dua bentang panjang yang berdekatan bertumpu.
Bentangnya tergantung pada tinggi seluruh struktur dan panjang totalnya, serta ukurannya beban desain. Kriteria pemilihan bentang adalah keseimbangan biaya penyangga dan bentang, menjamin stabilitas struktur pada arah memanjang dan melintang.
Biasanya, bentang terbesar digunakan pada ketinggian jembatan tertinggi.
Beras. 16. Jembatan baja panjang 457,2 m, tinggi 39,6 m
tingkat sungai 
Beras. 17. Skema bentang dengan tumpangan di atas dengan rangka utama tembus, dengan unit berengsel 
Beras. 18. Skema bentang terbuka terpaku dengan tumpangan di bagian bawah
Dalam hal jalur kereta api melintasi lembah dengan sungai mengalir melaluinya, atau ketika kondisi lokal lainnya memerlukannya, jembatan tersebut mencakup satu atau lebih bentang panjang dengan rangka ujung ke ujung.
Jembatan kantilever.
Jembatan kantilever adalah jembatan yang bagian bentangnya (kantilever) menonjol melebihi tumpuannya. Struktur semacam ini biasanya terdiri dari dua konsol dalam satu bentang yang mencakup saluran utama, dan dua bentang jangkar, yang melaluinya reaksi disalurkan ke tumpuan. Rentang yang ditangguhkan diatur di antara ujung konsol.
Struktur kantilever cocok untuk menutupi bentang besar di atas sungai lebar yang dapat dilayari dan saluran air lainnya, jika konstruksinya diizinkan oleh kondisi izin di bawah jembatan.
Penggunaan bentang kantilever ganda perantara memungkinkan cakupan yang sangat luas hambatan air. Desain ini juga memiliki keunggulan yaitu kantilever dan bentang gantung tidak memerlukan perancah untuk konstruksinya dan dapat dirakit dengan metode berengsel. Bentang tengah digantung di antara dua konsol melalui sambungan berengsel, yang hanya meneruskan gaya transversal pada struktur akhir. Mengencangkan bentang jangkar memainkan peran yang sangat penting peran penting dalam menjamin kestabilan struktur dan memerlukan perhatian yang tepat dari perancang.
Jembatan gantung. Jembatan gantung adalah jembatan yang jalur lalu lintasnya ditopang oleh kabel-kabel yang direntangkan di antara tiang-tiang dan diikat dengan kuat untuk menjamin kestabilan seluruh struktur.
Kabel pendukung utama dapat dibuat dari kabel baja atau dirakit dari batang dengan mata. Desainer Amerika sepertinya lebih menyukai cara pertama.
Untuk mendistribusikan beban secara merata di sepanjang kabel, rangka pengaku dipasang menggunakan gantungan paralel. Mereka terletak seluruhnya atau sebagian di bawah kabel dan memastikan bahwa kabel mempertahankan bentuk parabola dalam kondisi pembebanan apa pun.
Sebagai sarana merentang bukaan yang besar, didahului dengan jembatan gantung tipe konsol. Jembatan kantilever sebagian besar telah menggantikan jembatan gantung dalam konstruksi kereta api karena kekakuan dan stabilitasnya yang lebih baik.
Jembatan gantung paling nyaman dan ekonomis sebagai jembatan jalan raya atau jembatan penyeberangan yang membentang dengan bukaan besar.
Untuk mengamankan kabel, serta untuk penahan jembatan kantilever, biasanya dipasang kisi-kisi balok-I, tertanam di dalam batu atau pasangan bata, yang dikubur jauh di dalam tanah.
Topik 7.4. Desain bentang dengan rangka balok tembus.
Untuk menutupi bentang yang melebihi 50-60 m, rangka tembus biasanya membutuhkan lebih sedikit logam dibandingkan balok dengan dinding kokoh, namun pembuatan dan perakitan rangka tembus lebih rumit dan mahal dibandingkan balok padat, sehingga bentang dengan rangka tembus layak secara ekonomi untuk bentang. lebih dari 60 -80 m, terutama pada jembatan dengan lalu lintas di bawahnya.
Diagram dasar peternakan utama. Di jembatan jalan logam. Dalam kebanyakan kasus, bentang dengan rangka tembus dibangun menggunakan sistem balok-geser atau balok kontinu. Bentang kantilever lebih jarang digunakan.
Rangka utama jembatan dengan tunggangan di atasnya biasanya dibuat dengan tali sejajar dan kisi-kisi segitiga. Rangka dengan tali busur paralel memiliki desain yang sederhana, memiliki panjang tali busur dan elemen kisi yang sama, serta jenis sambungan simpul yang sama. Tinggi B, rangka split (Gbr. 18.12, a) jembatan jalan dengan tumpangan di atasnya diambil dalam kisaran 1/8 - 1/10, dan rangka kontinu (Gbr. 18.12, B) sampai dengan 1/12 bentang l. Hanya dengan bentang lebih dari 80-100 m pada bentang kontinu disarankan untuk menambah tinggi rangka di atas penyangga tengah sebesar 20-50% sehubungan dengan tingginya pada bentang.
Rangka utama bentang dengan tumpangan di bawah untuk bentang hingga 80-100 m mempunyai tali busur sejajar (Gbr. 18.12, c, d). Untuk bentang besar, untuk menghemat logam, akan lebih menguntungkan untuk menambah ketinggian rangka utama ke arah tengah bentang, sehingga memberikan garis poligonal pada tali busur atas (Gbr. 18.12, D). Jika pada saat yang sama simpul-simpul tali busur atas disusun sepanjang kurva melingkar, maka elemen-elemennya dapat dibuat sama panjangnya 5 dengan sudut patah yang sama pada simpul-simpulnya, yang menyederhanakan pembuatan struktur.
Kisi-kisi rangka utama pada jembatan jalan modern biasanya berbentuk segitiga, yang biasanya lebih ekonomis dibandingkan dengan rangka bresing yang digunakan sebelumnya. Kisi-kisi segitiga mungkin memiliki rak tambahan (lihat Gambar 18.12, c). Rak yang berdekatan dengan tali busur atas berfungsi untuk mengurangi panjang bebas elemen kompresinya, dan tiang yang berdekatan dengan tali busur bawah (suspensi) mengurangi panjang panel jalan. Beban yang melewati rangka batang biasanya dipindahkan pada titik-titik simpulnya. Dalam hal ini, semua elemen bekerja pada gaya longitudinal. Kemudian, untuk menopang struktur jalan, dipasang balok melintang yang ditopang pada simpul-simpul rangka utama (lihat Gambar 18.12, c, e), dan panel jalan с1 0 ternyata sama dengan panel peternakan utama. Namun, panjang panel jalan raya yang paling menguntungkan biasanya jauh lebih pendek dibandingkan panel rangka utama. Jika Anda mengatur balok melintang jalan dengan langkah yang paling menguntungkan untuk itu d 0(lihat Gambar 18.12, D), kemudian tekanan pendukung balok melintang, yang berada dalam panjang panel rangka utama, akan menyebabkan pembengkokan melintang pada tali busur. Dalam hal ini, peningkatan momen inersia yang signifikan pada bagiannya pada bidang vertikal diperlukan dan sabuk kemudian akan menjadi kaku (lihat Gambar 18.12, g - g). Rangka dengan sabuk kaku memungkinkan penggunaan panjang panel yang paling menguntungkan baik pada rangka utama maupun di jalan raya. Kehadiran tali busur bawah yang kaku memudahkan pemasangan bentang dengan geseran memanjang selama konstruksi jembatan.
Bentang kontinu dengan tumpangan di bawah untuk bentang hingga 100-120 m biasanya memiliki rangka dengan sabuk paralel. Untuk bentang besar, ketinggian rangka di atas penyangga perantara ditingkatkan sekitar 20-50%.
Di masa lalu, rangka logam seluruhnya dipaku. Saat ini, biasanya dibuat dari elemen yang dilas dengan sambungan pantat rakitan dan sambungan dengan paku keling atau baut berkekuatan tinggi. Penggunaan pengelasan untuk sambungan pemasangan pada rangka tembus sangat sulit karena rumitnya pemasangan elemen pada simpul dan perkawinan, sehingga hampir tidak mungkin untuk mengelas secara otomatis dan memastikan berkualitas tinggi jahitan.
Desain elemen rangka tembus. Pada jembatan logam dengan struktur terpaku penuh, elemen-elemennya sebagian besar terdiri dari lembaran dan sudut. Sebelumnya, jembatan menggunakan sabuk berbentuk kotak (Gbr. 18.13, a) dan sabuk saluran ganda (Gbr. 18.13, B) atau berbentuk H (Gbr. 18.13, D) bagian menggunakan logam sudut profil besar (Gbr. 18.13, V). Elemen kisi (pengikat dan tiang) dari rangka paku keling memiliki balok I (Gbr. 18.13, c), dua saluran (Gbr. 18.13, c) G), Berbentuk H (Gbr. 18.13, H) atau berbentuk tabung (Gbr. 18.13, Dan) bagian. Jarak antara cabang-cabang bagian elemen kisi selalu sesuai dengan lebar tali busur antara dinding vertikalnya. Hal ini diperlukan untuk memasangkan sabuk dan kisi pada simpulnya.
Pada jembatan logam modern, elemen rangka tembus sebagian besar dibuat dengan dilas. Elemen yang paling umum berbentuk kotak (Gbr. 18.13, aku, aku) dan berbentuk H (Gbr. 18.13, Ke) bagian dilas dari baja lembaran. Elemen berbentuk H, desainnya sederhana dan mudah dibuat, banyak digunakan pada rangka jembatan baik untuk akord maupun kisi. Baru-baru ini, elemen berpenampang kotak, yang memiliki kekakuan tinggi dan oleh karena itu sangat cocok untuk elemen rangka tekan, semakin tersebar luas. Produksi elemen berbentuk kotak telah sangat disederhanakan dengan penggunaan mesin busur ganda, yang disesuaikan untuk pengelasan dua lapisan di dalamnya secara simultan (Gbr. 18.13, M) atau di luar (Gbr. 18.13, M) bagian kotak. Untuk memungkinkan pemeriksaan, pembersihan, dan pengecatan permukaan bagian dalam elemen berbentuk kotak, lembaran bawahnya dibuat berlubang, yaitu dengan lubang oval (lihat Gambar 18.13, saya, aku).
Karena gaya pada elemen tali busur berubah sepanjang rangka, penampang panel dengan gaya tinggi ditingkatkan dengan menambahkan lembaran dalam paket vertikal dengan bagian terpaku dan dengan menebalkan lembaran pada elemen yang dilas.
Fleksibilitas elemen rangka tembus, yaitu perbandingan panjang bebasnya dengan jari-jari girasi penampang, tidak boleh melebihi batas tertentu yang ditetapkan oleh standar. Hal ini diperlukan agar elemen rangka tidak bengkok selama pengangkutan dan perakitan, serta tidak bergetar ketika beban hidup melewati jembatan.
Elemen yang terdiri dari dua cabang yang tidak dihubungkan satu sama lain (dengan lembaran padat) harus memiliki elemen penghubung untuk menggabungkan cabang-cabang menjadi satu batang kaku. Yang paling penting adalah elemen penghubung dalam batang terkompresi, yang digunakan dalam bentuk kisi-kisi (Gbr. 18.14, A) atau papan (Gbr. 18.14, B). Pada bagian kotak modern, elemen penghubungnya adalah lembaran berlubang (Gbr. 18.14, V), yang menyediakan koneksi paling kaku. Jaringan penghubung juga memberikan ikatan yang baik dan dapat digunakan dalam elemen terkompresi. Strip memberikan sambungan yang relatif lemah, sehingga hanya digunakan pada elemen terkompresi yang diregangkan atau berfungsi lemah.
Selain menghubungkan kisi-kisi, strip atau lembaran berlubang, cabang-cabang batang dihubungkan dengan diafragma melintang (Gbr. 18.14, d, d), melindungi penampang dari distorsi.
Pada batang berbentuk H, tidak diperlukan pemasangan elemen penghubung, tidak ada diafragma.
Koneksi nodal melalui gulungan. Elemen rangka yang berkumpul pada suatu simpul dihubungkan satu sama lain menggunakan lembaran berbentuk - pengepakan. Yang paling umum untuk rangka jembatan adalah dua jenis desain sambungan: dengan lapisan berbentuk dan dengan bentuk dan lampiran. Dalam sambungan nodal dengan lapisan berbentuk (Gbr. 18.15, 0), elemen-elemen yang menyatu pada simpul tersebut dilekatkan pada lembaran berbentuk yang ditumpangkan pada elemen sabuk. Lembaran ini digunakan tidak hanya untuk memasang penyangga dan rak, tetapi juga untuk menutupi sambungan elemen sabuk. Dalam sambungan simpul dengan lampiran berbentuk (Gbr. 18.15, G) mereka melekat pada sabuk yang terus berjalan. Perancangan unit rangka jembatan harus memenuhi persyaratan kemudahan perakitan struktur. Penyangga dan tiang rangka dipasang ke unit di lokasi perakitan menggunakan sambungan pemasangan, atau salah satu elemen dihubungkan ke gusset di pabrik, dan kemudian sabuk ini, bersama dengan gusset, membentuk satu elemen pemasangan.
Desain unit pada pelat berbentuk tali busur bawah dari bentang terpaku ditunjukkan pada Gambar. 18.15, sebuah. Elemen rangka memiliki bagian berbentuk H yang terpaku. Sabuk dibentuk dari berbagai sudut. Semua elemen yang menyatu dalam unit dipasang pada gusset dengan tumpang tindih dan meneruskan gayanya melalui flensa sudut yang berdekatan dengan gusset. Sambungan elemen sabuk ditutup dengan lapisan berbentuk, serta lapisan vertikal tambahan Ya, Yag dan Ya 3 yang dipasang pada sisi luar dan dalam setiap cabang sabuk.
Pada rangka dengan tali bagian bawah yang kaku, desain tali busur ini mirip dengan balok dengan dinding kokoh. Bagian I-nya biasanya dilas. Untuk mengurangi ukuran pengikatan berbentuk, kawat gigi biasanya dipasang secara eksentrik ke sabuk kaku (Gbr. 18.15, B). Eksentrisitas sambungan bresing diperhitungkan saat menghitung rangka. Perlengkapan berbentuk dipasang ke sabuk dengan las atau paku keling (lihat Gambar 18.15, B). Di persimpangan kawat gigi, sabuk diperkuat dengan tulang rusuk yang kaku.