Pod cu cadru cu ferme de trecere. Poduri cu ferme de trecere

fascicul suprastructuri cu ferme de trecere sunt folosite în poduri mari și în afara clasei. În fermele cu transfer de sarcină nodal, toate elementele lucrează în principal forțe axiale, care permite o mai bună utilizare a proprietăților de rezistență ale materialului. Travele de grinzi cu ferme de trecere sunt împărțite în despicate, continue și cantilever, cu o plimbare de jos și de sus.

O structură de deschidere tăiată cu grinzi cu o plimbare sub un pod feroviar cu o singură cale este formată din două ferme principale, combinate în construcție spațială un sistem de legături longitudinale și transversale (Fig. 6.18, 6.19).

Principalele ferme ale suprastructurilor metalice constau din elemente ale coardelor superioare și inferioare și ale zăbrelelor: bretele, rafturi și umerașe (Fig. 6.18).

Prin fermele au contururi diferite ale sistemelor de curele și zăbrele (Fig. 6.19). Ferme cu centuri poligonale la coborâre, au o centură poligonală superioară (Fig. 6.19, A), iar când conduceți deasupra - jos (Fig. 6.19, b). Ferme cu centuri paralele(Fig. 6.19, c, g) sunt mai raționale, au o intensitate a forței de muncă și un cost de fabricație și instalare mai mici, dar cu 2–5% mai multă masă de oțel decât fermele anterioare.

Orez. 6.18. Suprastructură cu o plimbare mai jos: 1 - cadru portal; 2 - legături longitudinale superioare; 3 - legături încrucișate; 4 - centura superioară a fermei; 5 - lonjele legăturilor longitudinale superioare; 6 - suspendare; 7 - centura inferioară a fermei; 8 - bretele;
9 - stand; 10 - grinda longitudinală a carosabilului; 11 - grindă transversală; 12 - legături longitudinale ale căii carosabile; 13 – legături longitudinale inferioare

Orez. 6.19. Scheme ale principalelor ferme: a, b - cu curele poligonale; c, d - cu curele paralele

Rețeaua zăbrelei este formată din bretele, suporturi și umerașe (Fig. 6.18). Fermele principale au grilaje diagonale, rombice, triunghiulare, zăbrele (Fig. 6.20).

Orez. 6.20. Scheme de zăbrele: a, b - diagonala cu bretele descendente si ascendente; v- semi-diagonala; G- multi-contravantuit; d- rombic; e, w- rombic cu semisuspensii si semirack; aceasta- împletită;
La- triunghiular cu bretele ascendante; l, m- triunghiular cu suporturi si pandantive; n- multi-grid; P- două zăbrele; R- traversa; Cu– dublu triunghiular cu semisuspensii si semipiloni

Principalii parametri ai fermei sunt prezentați în fig. 6.21.

În proiectele moderne ale structurilor travei ale podurilor de cale ferată, lungimea travei estimată este de la 33 la 110 m, un multiplu de 11 m, precum și 127,4; 144,8 și 158,4 m. Înălțimea fermei principale este
= (1/5¸1/7) l p, dar nu mai puțin de 8,5 m, care se stabilește din condițiile de consum minim de oțel, rigiditatea necesară a fermei și spațiul liber al clădirilor. Se ia lungimea panoului = 5,5¸11 m. Se ia distanta dintre axele sarpantelor principale. Cu= (1/20¸1/25) l p din condiţiile de asigurare a rigidităţii orizontale şi stabilităţii împotriva răsturnării suprastructurii. După dimensiunile de gabarit pentru suprastructurile feroviare cu o singură cale Cu 5,7 m

Orez. 6.21. Principalii parametri ai fermei: A– vedere de-a lungul axei podului; b- plan;
v– vedere peste axa podului; - interval estimat; – lungimea panoului; - inaltimea fermei; - distanta dintre axele principalelor ferme; - distanta dintre axele grinzilor longitudinale ale carosabilului

Elementele fermei.În structurile moderne de structuri de deschidere, se folosesc două tipuri de secțiuni: în formă de cutie și în formă de H(Fig. 6.22) .

Orez. 6.22. Secțiuni ale elementelor fermei principale: a–g- în formă de cutie;
și– în formă de H

Dimensiunile secțiunilor elementelor sunt atribuite în funcție de forțele în vigoare, gradul de oțel, cerințele tehnologiei de fabricație, instalare și exploatare. Înălțimea secțiunilor elementelor este luată nu mai mult de 1/15 din lungimea lor, iar lățimea este luată din condiția unei flexibilități aproximativ egale în și în afara planului fermei.

carosabil constă din grinzi longitudinale și transversale, legături între grinzile longitudinale și tablierul podului. Amplasarea grinzilor carosabilului este la aceleași niveluri și diferite. Grinzile longitudinale sunt utilizate în fermele moderne sudate în secțiune în I cu o înălțime (1/5¸1/7) a deschiderii lor (Fig. 6.23).

Orez. 6.23. Proiectarea grinzii longitudinale a carosabilului fermei: A– vedere de-a lungul axei travei; b- plan grinda; v– plan racorduri orizontale; 1 - sectiunea transversala a grinzii; 2 - colt pentru prinderea cravate; 3 - contravantuire in cruce; 4 - rigidizare; 5 - coltul de prindere a grinzii longitudinale la transversal; 6 , 10 - „pește”; 7 – găuri pentru șuruburi; 8 - distanțier; 9 - gauri; 11 – diagonala

Grinzile transversale sunt atașate la elementele fermelor principale cu șuruburi de înaltă rezistență folosind colțuri verticale și ghișe triunghiulare (Fig. 6.24).

puntea podului pe traversele din lemn sau metalice se folosesc travele de cale ferată cu ferme, plăci de beton armat fără balast (Fig. 6.25). Sarcinile de pe tablă podului sunt transferate către grinzile longitudinale și apoi către grinzile transversale și ferme principale. Grinzile lucrează la o cot. Deformarea coardelor fermelor principale determină tensiune în grinzile longitudinale la deplasarea în jos și comprimare la conducerea deasupra, iar în grinzile transversale - încovoiere în plan orizontal.

Orez. 6.24. Proiectarea atașării grinzii transversale la elementele structurii principale: 1 - orificii pentru fixarea grinzii longitudinale; 2 - colțul vertical de atașare; 3 - un gușon („secure”) pentru atașarea unui colț la o grindă transversală; HL - foaie orizontală; VL - foaie verticală; F - gușon; VN - suprapunere verticală; – grosimea elementului

Orez. 6.25. Podea de pod cu placa de beton armat fără balast:
1 - balustrade; 2 - adăpost; 3 - trotuar; 4 - șină; 5 - contraunghi; 6 - placa de beton armat; 7 - consola

Noduri principale de ferme costum cu șuruburi într-un mod diferit(Fig. 6.26) . În podurile de cale ferată, de regulă, se folosesc noduri pe suprapuneri formate. Ghetele pereche acoperă toate elementele fermei din exterior și centrează axele elementelor convergente în nod (Fig. 6.26).

Orez. 6.26. Tipuri de noduri ale fermei principale: A- inferior (H), superior (B) și mijlociu (C);
b- cu guseuri; v- cu guse-insertii; 1 - foita in forma nodale; 2 - placa de fund

Traversele tipice cu o plimbare dedesubt au o durată de proiectare de 33,0; 44,0; 55,0; 66,0; 77,0 88,0; 110,0 m și împărțit în trei serii (GTM, 1989). Suprastructurile tipice cu o plimbare în partea superioară au dimensiuni de proiectare de 44,0; 55,0 și 66,0 m.

6.6. Faza continuă
clădiri cu ferme

Fazele continue ale fasciculului diferă de cele divizate prin momente pozitive de încovoiere și deformații mai mici. În structurile cu deschidere continuă se folosesc aceleași tipuri de grătare ca și în cele simple. ferme tăiate. De obicei se folosesc structuri cu două și trei trave.

Avantajele traveelor ​​continue în fascicul în comparație cu travele despicate includ: economii de metal cu deschideri mari; mare rigiditate verticală și orizontală; posibilitatea de a asigura viteze mari de mișcare; reducerea volumului suporturilor de zidărie; aplicarea unui ansamblu articulat. Principalele lor dezavantaje includ deplasări semnificative ale capătului travei la schimbare regim de temperatură si o crestere a puterii de franare.

Travele tipice cu ferme continue pentru o cale ferată cu o cursă de jos au travee: 2×110; 2´132; 2´159 (Fig. 6.27), 110+132+110 și 132+154+132 m, iar cu o plimbare pe vârf - 2´55 și 2´65 m. condiții nordice.

Orez. 6.27. Scheme de travee continue cu traverse principale și o plimbare de jos: A- cu două trave; b- trei travee; v- cu grătar strâns

Avantajul traveelor ​​continue tipice este că elementele structurilor și legăturilor principale, precum și grinzile carosabilului, sunt fabricate în fabrică cu utilizarea maximă a echipamentelor disponibile și a conductoarelor de deschidere standard. În același timp, conexiunile din fabrică se realizează prin sudare electrică, iar conexiunile de asamblare se realizează cu șuruburi de mare rezistență.

Deși Moscova nu este nici Sankt Petersburg, nici Veneția, podurile sale merită și ele atenție.
În general, podul (și include, de asemenea, pasageri, treceri, viaducte) este una dintre cele mai vechi invenții inginerești ale omenirii. Au jucat poduri rol importantîn dezvoltarea comerţului şi urbanismului. Uneori, chiar și relațiile dintre țări depindeau de ele. Recordurile pentru cel mai lung, cel mai lat, cel mai înalt sau mai aglomerat pod au fost doborâte de multe ori. Și totul a început cu un buștean obișnuit aruncat peste râu...

În marea schemă a lucrurilor, nu contează din ce material este construit un pod, atâta timp cât este bine planificat din punct de vedere ingineresc. Cu toate acestea, pentru o perioadă foarte lungă de timp, piatra a fost folosită în construirea podurilor ca un material durabil și material rezistent. Apoi a fost înlocuit cu o cărămidă. În același timp, în orice parte a lumii puteți găsi lumină și economie poduri de lemn, si in clime calde- poduri din materiale vegetale. Dar trebuie remarcat faptul că aceste materiale nu fac față bine sarcinilor grele și se prăbușesc în timp.
Revoluția industrială a adus fonta și oțelul în construcția de poduri, care au început să fie folosite aproape peste tot. Aceste materiale nu au fost doar durabile, dar au și făcut posibilă obținerea forme complexeși rafinat elemente decorative. A devenit semnul lor distinctiv. Și a doua jumătate a secolelor al XIX-lea și al XX-lea a devenit timpul utilizării active a betonului armat. Apropo, materialul în sine a fost inventat în 1849 de grădinarul francez Joseph Monnier. Pregătind ghivece pentru plante, el, de dragul experimentului, a coborât o plasă metalică în beton. Aceasta a fost nașterea betonului armat. Acum este materialul numărul unu în industria construcțiilor, deși alte materiale, chiar și la fel de extravagante precum sticla, sunt folosite și în construcția podurilor pentru a crea efecte artistice neobișnuite.

Din punct de vedere ingineresc, se pot distinge șase tipuri de poduri.
pod cu grinzi- cel mai vechi tip de poduri. Prototipul său a fost un buștean aruncat peste un curent de apă. Prin proiectare, un pod cu grinzi este o structură orizontală (grindă) care se sprijină pe suporturi pe ambele părți. Dacă podul este suficient de lung, atunci grinda poate fi sprijinită pe mai multe suporturi pentru a crea o structură solidă. Suporturile intermediare se numesc tauri, de coastă - bonturi. De asemenea, pot fi folosite „grinzi susținute liber”: mai multe grinzi continuându-se, care se sprijină pe suporturi la ambele capete.


Podul cu arc are un arc la bază. În acest caz, podeaua podului poate merge deasupra arcului, sub arc sau prin arc. Trebuie remarcat faptul că acesta este un design foarte durabil, care poate rezista la sarcini grele. Acest lucru este asigurat de faptul că sarcina verticală este transmisă de-a lungul unei curbe de pe fiecare parte a arcului până la suportul său (călcâi) și mai departe în sol. Un pod cu mai multe trave arcuite mici care trec deasupra solului se numește viaduct (a nu se confunda cu un apeduct - un pod pentru alimentarea cu apă).




Poduri cu grinzi cu grinzi traversante au un aspect de zăbrele și folosește puterea unui design triunghiular. Aici grinzile sunt plasate și deasupra travei podului.


pod cantilever adesea confundat cu arcuit, deoarece adesea brațul său în consolă are forma unui arc. Dar în structura cantilever, deschiderea atârnă în afara suporturilor. Se compune din doua tipuri de grinzi: ancora, situata intre suporturi, si suspendata, agatata de suport pana la capatul consolei. Prin urmare, în centrul travei sau lângă ea, puteți vedea conexiunea a două console (în timp ce două arcade se leagă una de alta lângă stâlp).


Pod suspendat (pendant). cunoscut din cele mai vechi timpuri, iar acum se confruntă cu o a doua naștere. În podurile suspendate, pânza este suspendată pe cabluri - susținută de cabluri verticale (suspensii) atașate la cablurile principale portante. Prin urmare, din punct de vedere ingineresc, podul din Crimeea este agățat, nu strâns.


Pod cu tirant combină caracteristicile unui pod suspendat și cantilever. Fiecare tip (cablu torsionat) este atașat la un stâlp sau catarg (stâlp) care se ridică deasupra platformei podului. În același timp, giulgiile se pot evantai din catarg sau pot imita o „harpă” - ele pot fi aranjate în niveluri paralele urcând la catarg.


Poduri mobile practic poate avea orice design. Caracteristica principală sunt elementele mobile care eliberează zona de apă pentru trecerea navelor. Ele pot fi de ridicare, de inundare, de întoarcere, de înclinare, de pliere și chiar de răsucire. Până acum, nu există poduri mobile la Moscova.

Este foarte adesea dificil să determinați imediat ce tip aparține acest sau acel pod. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece adesea combină caracteristicile mai multor tipuri (acestea sunt așa-numitele poduri hibride). Și dacă podul a fost reconstruit, consolidat sau restaurat în timp, atunci, cel mai probabil, utilizarea structurilor de alt tip a fost rezultatul calculelor inginerești.

Traversele cu ferme sunt utilizate în principal pentru acoperirea traveilor medii și mari, unde grinzile cu pereți plini sunt grele și complexe.

Armatura de tijă este, parcă, scheletul unei grinzi - în locul unei foi verticale continue a peretelui, aici este plasată o zăbrele de tijă, ale cărei elemente, împreună cu coardele, formează un sistem geometric neschimbător. În sarpante de bară cu sarcină nodă, toate elementele lucrează asupra forțelor axiale centrale, ceea ce face posibilă utilizarea rațională a zonelor de lucru ale secțiunilor lor.

Totuși, cu deschideri mici, economiile de metal nu se realizează sau sunt nesemnificative din cauza surplusurilor inevitabile în zonele de secțiune transversală ale tijelor, din cauza restricțiilor privind utilizarea unui număr mic de produse laminate modelate, necesității de a menține flexibilitatea normalizată. a tijelor etc. Intensitatea forței de muncă de fabricație și costul total al deschiderii mici prin ferme se dovedesc a fi mai mari decât grinzile cu perete solid.

Nu este posibil să se stabilească cu precizie limitele utilizării oportune a ferme, deoarece acestea depind de multe condiții: starea tehnologiei de fabricație la fabrici, condițiile de transport și instalare, înălțimea construcției, sistemul de poduri, calitatea oțelului. Soluția problemei este determinată de fiecare dată de condițiile specifice de proiectare a podului.

Podurile folosesc travee cu ferme despicate, continue și cantilever atunci când se deplasează în sus și în jos (Fig. 95).

Cea mai simplă suprastructură cu o plimbare în partea de sus (Fig. 96) este formată din două ferme principale conectate prin bretele longitudinale superioare și inferioare, precum și bretele transversale de susținere și intermediare. Legăturile longitudinale sunt formate sub formă de ferme orizontale: curelele fermelor principale servesc drept curele lor.

Traversele sunt plasate în planurile suporturilor extreme și intermediare ale fermelor principale. Distanța dintre nodurile adiacente ale centurii de ferme se numește panou.

Imuabilitatea geometrică a travei, care este o structură spațială, este asigurată de imuabilitatea celor șase fețe plane ale sale: ferme principale, sisteme de bretele longitudinale superioare și inferioare și transversale de susținere.

Armatura brațurilor longitudinale superioare transferă sarcina orizontală primită la bretele transversale de susținere, iar acestea din urmă - prin părțile de susținere la suporturile podului. Sarcina orizontală de la bretele longitudinale inferioare este transferată direct către părțile de susținere ale travei.

Traversele intermediare sunt proiectate pentru a egaliza sarcina verticală dintre ferme principale atunci când acestea sunt încărcate diferit și pentru a crește rezistența la torsiune a travei. În plus, la tehnologie moderna asamblarea suprastructurilor mari fără schele de susținere (metode cu balamale sau semibalamale), traverse intermediare trebuie să asigure invariabilitatea geometrică a travei în timpul montării acesteia, când lipsește unul dintre sistemele de contravântuire transversale de susținere.

Dimensiunile principale ale travei includ: deschiderea estimată l, înălțimea fermei h, măsurată între axele coardelor superioare și inferioare, distanța dintre ferme V, lungime panou d iar unghiul de înclinare al bretelelor faţă de verticala a (Fig. 97, a).

Înălțimea fermei principale h la conducerea deasupra este determinată, de regulă, de cerințele de rigiditate verticală și economie. Un indicator al rigidității suficiente este cantitatea de deviere a fermei din timpul normativ sarcina verticala. Pentru podurile de cale ferată, deformarea nu trebuie să depășească 1/800 l, iar pentru poduri rutiere - 1/400 l.

Mulți ani de practică de proiectare au arătat că cele mai economice din punct de vedere al consumului de metal ale fermelor de poduri feroviare se obțin la înălțimea lor. h egal cu (1/5 - 1/7) l.

În podurile rutiere, acest raport variază între (1/5 - 1/10) l.

În unele cazuri, înălțimea fermelor atunci când se conduce deasupra poate fi setată să fie mai mică pentru a reduce înălțimea și costul terasamentului la abordările către pod.

Desemnarea înălțimii fermelor poate fi, de asemenea, supusă confortului prefabricarii. De exemplu, pentru fermele de deschideri diferite, înălțimea poate fi luată la aceeași pentru a utiliza aceleași echipamente din fabrică (jig-uri, șabloane etc.) pentru fabricarea elementelor acestora.

În condiții urbane, înălțimea fermelor suprastructurilor incluse în complexul de trecere a podurilor este uneori determinată de considerente arhitecturale.

Distanța dintre axele fermelor Vîn suprastructuri cu circulație deasupra, depinde de numărul de șine (în apropierea podurilor de cale ferată), de lățimea carosabilului și a trotuarelor (în apropierea podurilor de autostrăzi și orașe), de proiectarea căii carosabile, precum și de cerințele de stabilitate. de suprastructuri si rigiditate in plan orizontal.

Cu trave mici de poduri pentru o cale ferată cu o singură cale (până la 30-35 m) și atunci când se conduce pe grinzi de lemn, pod dimensiuni standard, așezate direct pe curele de ferme, distanța minimă dintre ferme poate fi setată la fel ca și pentru traveele cu pereți plini, adică 2,0-2,2 m.

Cu toate acestea, coardele superioare ale fermelor vor funcționa în condiții dificile pentru compresie și îndoire locală din cauza aplicării în afara nodului a sarcinii.

Lungimea panoului d atunci când se sprijină grinzile podului pe curelele ferme, acestea încearcă să aloce cât mai puțin posibil pentru a reduce momentul încovoietor în curele, iar înălțimea curelelor superioare este dezvoltată la (1/5 - 1/7) l, ținând cont de munca curelelor în compresiune cu încovoiere.

La deschideri de peste 35-40 m, este necesar să se mărească distanța dintre ferme pentru a asigura stabilitatea travei și a crea o rigiditate suficientă în plan orizontal. Stabilitatea poate fi asigurată prin amplasarea, de exemplu, a pieselor de susținere la un nivel superior (Fig. 97, b) sau prin utilizarea unor piese de susținere care pot percepe reacții negative.

Conform cerințelor de rigiditate a suprastructurii în plan orizontal, pe baza experienței de exploatare a suprastructurilor cu o plimbare deasupra, se recomandă să se stabilească distanța dintre ferme de cel puțin (1/16 - 1/20) l.

Cu o distanță între fermele de până la 2,5 m, pot fi folosite grinzi de pod din lemn cu înălțime crescută. Cu o distanță mai mare între fermele secțiunii grinzi de lemn se dovedesc a fi nerezonabil de mare.

În acest caz, suprastructura este prevăzută cu o cușcă de grinzi, constând din grinzi transversale atașate la nodurile fermelor principale și grinzi longitudinale sprijinite pe cele transversale (Fig. 98). Grinzile de pod standard sunt așezate pe grinzi longitudinale, distanța dintre care este de 1,9-2 m. Într-o astfel de deschidere se asigură transmiterea nodă a sarcinii verticale la ferme principale, iar coardele lucrează pe forțe axiale.

Unghiul de înclinare a contravântuirilor față de verticală și în ferme depinde de lungimea panoului și de înălțimea strânselor, prin urmare, la atribuirea acestor dimensiuni ale ferme, trebuie să se acorde atenție înclinării rezultate a contravântuirii. La foarte unghi ascutit forțele din bretele și lungimea acestora scad, dar numărul de bretele și lungimea lor totală crește; pe măsură ce unghiul crește, forțele din bretele și lungimea acestora cresc, ceea ce duce la o creștere a secțiunilor bretelelor, cu toate acestea, numărul și lungimea totală a bretelelor se reduc.

Cel mai avantajos din punct de vedere al consumului de metal și convenabil pentru proiectarea unităților este un unghi apropiat de 40°. Unghiurile permise sunt între 30 și 50°. Pentru alte valori ale unghiului, garniturile nodale sunt prea înalte sau largi, atașarea elementelor se dovedește a fi neconstructivă, iar consumul de metal pentru bretele și, în general, pentru fermele crește.

În condițiile țării noastre cu caracterul preponderent plat al râurilor, suprastructurile cu o plimbare în vârf sunt rareori folosite pentru a bloca travele navigabile ale canalelor din cauza înălțimii lor ridicate de construcție, de care depinde înălțimea totală a podului și abordările către acesta. Înălțimi mai des folosite cu o plimbare dedesubt, caracterizate printr-o înălțime redusă de construcție.

Pentru fermele acestor suprastructuri, este recomandabil să excludeți stâlpii de capăt și elementele coardelor superioare adiacente acestora, deoarece nu funcționează pentru o sarcină verticală. Conturul conturului fermei în acest caz ia forma unui trapez.

Structura travei cu o plimbare inferioară sub o cale ferată cu o singură cale este formată din două ferme principale conectate prin bretele longitudinale superioare și inferioare, traverse intermediare și de susținere (Fig. 99). Distanța dintre axele fermelor aici trebuie mărită la 5,6-5,8 m, astfel încât fermele să fie situate în afara limitelor clădirilor care se apropie. Pentru deschideri mari, această distanță este determinată și de cerințele privind stabilitatea laterală și rigiditatea orizontală.

Cea mai mică înălțime a fermelor principale se determină din condițiile de amplasare a brațurilor longitudinale și transversale superioare în afara spațiului liber al clădirilor și este de 7,5-8,0 m.

Într-o structură de deschidere cu o plimbare inferioară, lungimile elementelor de contravântuire longitudinale cresc, iar dispunerea contravântuirilor transversale devine mai complicată. Bretele de susținere sunt de regulă plasate în planurile bretelelor extreme și se formează sub formă de cadre rigide, numite rame portal.

Legăturile încrucișate intermediare sunt dispuse în planurile de rafturi sau suspensii și sub formă de cadre cu traverse traversante sau solide situate deasupra spațiului liber al clădirilor.

Grinzile longitudinale și transversale ale căii carosabile pentru a reduce înălțimea construcției sunt de obicei situate la același nivel.

Grinzile longitudinale din cadrul fiecărui panou sunt, parcă, suprastructuri mici. Ele sunt conectate prin legături superioare longitudinale și transversale intermediare.

Consumul de metal pentru carosabil (grinzi longitudinale și transversale) reprezintă o parte semnificativă din consumul total de metal pentru travee. Cel mai mic consum de metal per cușcă de grindă cu o plimbare pe grinzi de pod din lemn se realizează cu o lungime a panoului de 5-6 m.

În cazuri rare, cu deschideri mici, s-a presupus că înălțimea fermelor principale este mai mică de 7,5-8,0 m. Acest lucru exclude posibilitatea instalării contraventelor longitudinale superioare.

Pentru a asigura rigiditatea transversală a traveelor ​​deschise (Fig. 100), grinzile transversale sunt combinate cu rafturi de ferme în semicadre rigide, ale căror bare transversale sunt grinzile transversale.

Coardele superioare ale fermelor unor astfel de suprastructuri funcționează în condiții foarte nefavorabile ca tije comprimate, fixate elastic la locurile de instalare a semi-cadrelor. Cu rigiditatea insuficientă a semicadrelor, s-au produs accidente ale unor astfel de structuri din cauza pierderii stabilității de către coardele superioare.

Structurile de deschidere ale podurilor de cale ferată sunt supuse unor forțe de frânare semnificative. Forțe de frânare sunt aplicate grinzilor longitudinale și dacă grinzile nu sunt fixate pe direcția longitudinală, acestea se vor deplasa de-a lungul travei, îndoind grinzile transversale în plan orizontal. Pentru a evita acest lucru, sunt instalate conexiuni speciale de frânare (Fig. 101), care atașează grinzile longitudinale de coardele fermelor principale și transferă forțele de frânare de la grinzile longitudinale la nodurile fermelor principale. În plus, forțele de frânare de la curele sunt transferate către suporturi prin piesele fixe ale rulmentului.

În poduri cu mai multe trave pe fiecare suport intermediar Sub una dintre trave se instalează de regulă piese de sprijin fixe, iar sub cealaltă, mobile, pentru a distribui mai uniform sarcina din forțele de frânare între suporturi.

În podurile metalice cu deschideri medii și mari, de regulă, se folosesc structuri de deschidere cu ferme și suporturi masive. Din punct de vedere structural, o ferme de trecere are ferme principale, bretele longitudinale și transversale. Calea carosabilă poate fi situată sub sau deasupra travei. Principalele ferme ale elementelor liniare au contururi diferite. Sunt fabricate din oțeluri slab aliate de înaltă rezistență, cu îmbinări cu șuruburi.

Principalele ferme ale suprastructurilor din oțel sunt structuri de bare plate, geometric invariabile, formate din elemente ale coardelor inferioare și superioare și elemente de zăbrele: ras-166

impletituri, suporturi, pandantive. Curelele și bretele sunt principalele elemente structurale ale fermei; Rack-urile, suspensiile, sprengelurile, care lucrează numai pe o sarcină locală, sunt numite suplimentare. Intersecțiile dintre bretele, stâlpii și umerașele cu coarde de ferme sunt numite noduri de ferme, iar distanța orizontală dintre centrele nodurilor adiacente se numește panou (Fig. 7.21).

Conform conturului curelelor, fermele pot fi cu curele paralele sau cu o centură superioară poligonală. În poduri, fermele cu coarde paralele și o rețea triunghiulară simplă sunt cele mai utilizate. De asemenea, sunt utilizate ferme cu o coardă superioară poligonală și o rețea triunghiulară. Sprengels (partea de jos) sunt folosite pentru a reduce lungimea panoului în ferme cu deschideri mari. Pentru deschideri mari, se folosesc ferme duble (rombice).

Ferpturile cu coarde paralele au o masă de oțel cu 2-5% mai mare decât fermele cu coarde poligonale, dar mai puțină intensitate a forței de muncă și costuri de fabricație și instalare. Rețeaua zăbrelei este formată din elemente înclinate - bretele, care lucrează în tensiune și compresie, elemente verticale - rafturi, care lucrează în compresie și umerașe, care lucrează în tensiune; pentru a reduce lungimea elementelor se folosesc sape si distantiere.

Orez. 7.21. Principal elemente structurale ferme: 1 - centura inferioara; 2 - centura superioara; 3 - bretele comprimate (ascendente); 4 - bretele întinse (descrescătoare); 5 - rack; 6 - suspendare; 7 - panou curea de jos; 8 - panou centura superior; A - nodul centurii superioare a fermei; B - nodul centurii inferioare a fermei; A- lungimea panoului; P- numarul de panouri; l- lungimea travei; h- înălțimea fermei

Principalele zăbrele au zăbrele diagonale, rombice, triunghiulare, zăbrele și alte zăbrele (Fig. 7.22, 7.23). Grătarele diagonale constau din bretele întinse și coborâte comprimate sau suporturi comprimate predominant ascendente și umerașe întinse; pentru deschideri mari se folosesc grătare semidiagonale și multidiagonale. Rețeaua rombică este formată din bretele încrucișate și un element orizontal sau vertical, care asigură stabilitatea geometrică a fermei. Rețeaua triunghiulară este formată din bretele ascendente și descendente cu montanti sau cu montanti și pandantive. Grilajul cu ferme este alcătuit dintr-un grătar principal diagonal sau triunghiular și bare cu ferme situate la coarda superioară sau inferioară. Pot fi utilizate ferme Bezraskosny, având doar între curele elemente verticale- standuri. Alegerea tipului de zăbrele de zăbrele se face comparând consumul de oțel, numărul de elemente și noduri, intensitatea forței de muncă, costul și alți indicatori tehnici și economici.

În podurile vechi s-au folosit ferme multi-zăbrele și mai multe zăbrele, zăbrele încrucișate, ferme semidiagonale cu coarda superioară parabolică, ferme diagonale cu ferme deasupra.

Sub influența unei sarcini verticale în grinda despicată prin ferme, coardele superioare lucrează în compresie, iar coardele inferioare în tensiune. Mărimea acestor eforturi crește odată cu creșterea dimensiunii de proiectare și scade odată cu creșterea înălțimii fermei. Bretele care urcă de la suporturi până la mijlocul travei suferă compresie, iar bretelele care coboară experimentează tensiune. Cantitatea de efort în bretele depinde de unghiul de înclinare a bretelei față de verticală (decât unghi mai mic, cu atât efort mai mic în bretele) și de la contur

Orez. 7.22. Zăbrele din poduri vechi: A- patru zăbrele; b- cu două fețe; v- traversa; G- semi-diagonala; d- cu centura superioara poligonala si sarpanta superioara

Orez. 7.23. Scheme de zăbrele: A, b- ferme cu zăbrele diagonale; v- zăbrele semidiagonale; G- zăbrele cu mai multe contravântuiri; d, e, bine- ferme cu zăbrele rombice; h- o ferme cu o centură superioară poligonală și un grătar cu ferme; și- zăbrele triunghiulare; La- zăbrele triunghiulare cu rafturi; l- zăbrele triunghiulare cu rafturi și suspensie; m- ferma multigrid; n- zăbrele cu două zăbrele; O- zăbrele încrucișată; P- dublu triunghiular cu semisuspensii si semirack; R- ferme cu curele paralele și grătar în ferme

curele de talie. În sarpante cu contur poligonal, forțele în bretele sunt mai mici decât într-o ferme cu coarde paralele.

Umerașele și stâlpii servesc la reducerea lungimii libere a panoului. Rack-urile se numesc elemente care lucrează în compresie, umerașe - elemente care lucrează în tensiune.

Pentru fermele principale cu deschidere mică, cel mai bine este o zăbrele triunghiulară simplă.

Pentru deschideri medii, până la 110 m inclusiv, - o zăbrele triunghiulară cu umerase și stâlpi. Pentru deschideri mari, mai mari de 120 m, se folosește o zăbrele triunghiulară cu umerașe și ferme la coarda inferioară, permițându-vă să economisiți lungime optimă panouri și unghiul de înclinare al bretelelor la înălțimi mari de ferme. Pentru a reduce lungimea liberă a panourilor comprimate ale coardei superioare, umerașele de ferme continuă până la coarda superioară, iar pentru a reduce lungimea liberă a montanților și umeraselor se pun legături orizontale.

Principalele dimensiuni de proiectare ale fermelor principale sunt: ​​deschiderea de proiectare, înălțimea fermei, lungimea panoului.

Intervalul calculat al fermelor este distanța dintre centrele nodurilor de sprijin pe orizontală. Pentru traveele podurilor de cale ferată se ia de la 33 la 110 m, un multiplu de 11 m, precum și 127,4; 144,8; 158,4 cm.Pentru a putea instala structuri de deschidere pe suporturi existente, deschiderea de proiectare necesară se obține prin modificarea lungimii panourilor de capăt ale fermei.

Înălțimea fermelor principale este distanța dintre axele nodurilor orizontale din secțiunea verticală a coardelor inferioare și superioare. Înălțimea fermei principale este atribuită din condiția consumului minim de oțel, rigiditatea necesară a fermei și spațiul liber al clădirilor. Înălțimea fermei este de obicei 1/5-1/7 din dimensiunea de proiectare. În podurile de cale ferată cu deplasare de jos, se presupune că înălțimea ferestrelor principale este de cel puțin 8,5 m pentru trecerea nestingherită a materialului rulant.

Lungimea panoului de ferme este distanța dintre centrele nodurilor de coardă adiacente. Lungimea panoului afectează consumul de oțel pentru ferme principale, grinzile carosabilului și conexiunile dintre ferme principale. Creșterea lungimii panoului reduce numărul de elemente de ferme și noduri, dar crește deschiderile grinzilor longitudinale, masa de oțel a carosabilului. Lungimea panourilor este luată 5,5-11 m.

Unghiul de înclinare al bretelelor afectează proiectarea nodurilor de ferme. Cel mai favorabil unghi de înclinare a bretelelor față de orizontală este de 40-50°. La

o abatere semnificativă a unghiului de înclinare de la 45 ° mărește dimensiunea foilor în formă de nodă și consumul de oțel.

Înălțimea fermelor, lungimea panoului, unghiul de înclinare al bretelelor sunt legate reciproc. Distanța dintre axele fermelor este dictată de cerințele de rigiditate orizontală și de stabilitate împotriva răsturnării suprastructurii, iar la deplasarea în vale, de spațiul liber al clădirilor care se apropie. În funcție de starea de rigiditate orizontală, distanța dintre axele fermelor ar trebui să fie de cel puțin 1/20-1/25 din deschidere la deplasarea în jos și de cel puțin 1/16-1/20 la conducerea deasupra, în timp ce orizontală. vibrațiile travelor de sub trenurile care trec nu sunt periculoase. În funcție de condiția de dimensiune, pentru suprastructurile feroviare cu o singură cale cu o cursă în jos, distanța dintre axele fermelor trebuie să fie de cel puțin 5,5 m, iar pentru șine dublă - cel puțin 9,6 m. Pentru a crește nivelul de unificare, îmbunătățiți tehnologia de fabricație și instalare, reducerea intensității forței de muncă și costul principalelor ferme de deschideri apropiate se presupune că sunt de aceleași sisteme, înălțimi ferme și lungimi de panouri.

Deci, de exemplu, fermele principale tipice cu deschideri de 88 și 110 m au coarde paralele, o zăbrele triunghiulară cu umerașe și stâlpi, aceeași înălțime de 15 m, o lungime a panoului de 11 m și o distanță între ferme de 5,8 m.

Elementele truss sunt tije drepte care percep forțe longitudinale mari și, prin urmare, au suprafețe mari secțiuni transversale. În structurile moderne, cele mai aplicabile sunt secțiunile în formă de cutie și în formă de H (Fig. 7.24, 7.25).

Secțiunile de cutie sunt formate din două foi verticale și două orizontale, legate rigid prin suduri, foile verticale sunt de bază și mai groase decât cele orizontale. Secțiunile cutie au o distribuție rațională a metalului, rigiditate ridicată la încovoiere și la torsiune. Sunt economice din punct de vedere al consumului de oțel, mai puțin susceptibile la coroziune, dar greu de fabricat. Secțiunile de cutie sunt utilizate atât pentru coarde de ferme, cât și pentru bretele comprimate.

Elementele în formă de cutie din foi pline sunt sigilate prin instalarea de diafragme transversale solide la capete, care împiedică pătrunderea umezelii, zăpezii și murdăriei în interiorul cutiilor. Utilizarea elementelor etanșate reduce zona de vopsire și încetinește coroziunea, ceea ce reduce costurile de exploatare și crește durata de viață a fermei.

Orez. 7.24. Secțiunea de curele de ferme de trecere: A- canal; b- în formă de cutie; v- în formă de U și canal; G- I-grindă în formă de H; d- un singur perete; e- în formă de cutie

Secțiunile în formă de H constau din două foi verticale și una orizontală conectate prin sudură. Avantajul lor este simplul design deschis, convenabil pentru fabricație: complexitatea fabricării lor este de aproximativ 1,5 ori mai mică decât cea a celor în formă de cutie.

Dezavantajele secțiunilor în formă de H sunt: ​​posibilitatea contaminării și necesitatea curățării și vopsirii frecvente a elementelor orizontale; pericolul de coroziune rapidă a oțelului din cauza acumulării în acestea

Dimensiunile secțiunii transversale ale elementelor sunt atribuite în funcție de forțele în vigoare, gradul de oțel, cerințele

tehnologii de fabricație, instalare și operare. Se presupune că înălțimea secțiunii elementelor nu depășește 1/15 din lungimea acestora. Toate elementele ar trebui să aibă aceeași lățime pentru ușurința îmbinării lor în noduri.

Dimensiunile interioare ale secțiunilor cutiei trebuie să fie de cel puțin 440 × 460 mm pentru a permite trecerea unei mașini de sudură cu două arcuri. Grosimea foilor verticale de oțel carbon nu trebuie să depășească 50 mm, iar a oțelului slab aliat - nu mai mult de 40 mm. Foile orizontale trebuie să aibă o grosime de cel puțin 10 mm.

Nodurile fermelor principale sunt conexiuni ale capetelor elementelor, ale căror axe converg într-un punct - centrul nodului (Fig. 7.26). Grinzile transversale și elementele de contravântuire sunt atașate la nodurile fermei. Capetele elementelor de ferme sunt conectate cu foi modelate: ghișe-suprapuneri, ghișe-inserții, ghișeuri-atașamente. Grenurile trebuie să aibă o formă simplă, dimensiuni minimeși nu mai puțin de 12 mm grosime. Pentru a reduce intensitatea muncii și a îmbunătăți calitatea muncii, forma

Orez. 7.26. Proiectarea ansamblului fermei pe șuruburi de înaltă rezistență: 1 - centura inferioară a secțiunii în formă de U a fermei; 2 - Raft I-section; 3 - sectiune cutie de bretele; 4 - bretele I-section;

5 - gușon

iar dimensiunile foilor și plăcilor cap la cap, precum și locația orificiilor pentru șuruburi de montare, sunt unificate, ceea ce face posibilă asigurarea unei precizii ridicate a asamblarii și interschimbabilitatea pieselor.

Designul unităților de ferme ar trebui să fie simplu și ușor de instalat, pentru a preveni acumularea de apă și murdărie.

Legături între ferme. Principalele ferme ale suprastructurilor din oțel sunt legate în planurile coardelor superioare și inferioare prin legături longitudinale, iar în planurile de bretele, umerase sau rafturi - prin legături transversale. Legăturile longitudinale sunt ferme, ale căror curele sunt curelele principalelor ferme. Rețeaua conexiunilor poate fi triunghiulară, rombică, transversală, semi-diagonală și alte sisteme. Elementele de conectare sunt dispuse din colțuri laminate sau sudate, teuri, grinzi în I sau canale. Forma și dimensiunile secțiunilor elementelor legăturilor se iau în funcție de forțele și lungimea liberă a elementelor. Cu eforturi mici și lungimea secțiunii, se iau colț sau secțiuni în T, cu eforturi mari și lungimea secțiunii, grinzi în I.

Cadrele de frânare, dispuse în suprastructuri feroviare, transferă forțele longitudinale de frânare de la grinzile căii de rulare către curele de ferme și mai departe către piesele fixe de lagăr. Cadrele de frână sunt situate în mijlocul travei. Cadrele sunt formate din bretele diagonale și bretele între stringere sau din stringere diagonale și bretele suplimentare.

Legăturile transversale dintre fermele principale sunt amplasate în planurile verticale ale rafturilor și agățătoarelor sau în planurile înclinate ale bretelelor intermediare la intervale de 11-12 m.

Cadrele portalului transferă vântul și alte sarcini transversale de la bretele longitudinale superioare către suporturi. Ele sunt situate la capetele traveelor ​​în planurile bretele sau lonjeroane de susținere sau primele agățătoare ale fermelor principale.

Orez. 1. Pasaj superior din oțel cu o plimbare dedesubt, se întinde pe 10,2 + 31,1 + 10,2 m
Podurile feroviare moderne din oțel pot fi împărțite în următoarele șase grupe: grinzi cu pereți plini (Fig. 1), grinzi cu ferme traverse (Fig. 2), viaducte, poduri cantilever, poduri suspendate, poduri mobile.

Material pentru poduri de otel.

Oțeluri aliate cel mai frecvent utilizate pentru lucrari de constructie, conțin impurități mici de siliciu și nichel. Adăugarea acestor elemente, care măresc rezistența la tracțiune și limita elastică a oțelului, face posibilă utilizarea unor tensiuni admisibile crescute în proiectare, ceea ce duce la o reducere corespunzătoare a sarcinii constante. Prețul oțelurilor aliate și costul prelucrării lor este oarecum mai mare decât oțelurile carbon convenționale; utilizarea lor este benefică numai pentru deschideri mari, când greutatea moartă este o parte semnificativă a încărcăturii totale. Dar chiar și în aceste cazuri, oțelul carbon este de obicei folosit pentru carosabil, legături, elemente de zăbrele etc.
Nituri satisfăcătoare din oțel aliat nu sunt încă disponibile. La proiectare îmbinări cu nituri ar trebui să se presupună cele mai mici tensiuni de forfecare și forfecare pentru oțelul carbon.
Uneori trebuie utilizate oțeluri speciale, indiferent de considerente economice. Acest lucru are loc cu travee cu mai multe căi cu ferme principale de trecere de o deschidere mare, când este imposibil să selectați secțiuni de dimensiunea necesară din oțel carbon.
Trebuie amintit că valorile deformarii și deformației cresc proporțional cu creșterea tensiunilor admisibile. Adesea acest lucru nu contează, dar în travele nituite cu ferme de trecere, o creștere a deformarii poate duce la o creștere a tensiunilor suplimentare, cu excepția cazului în care sunt prevăzute măsuri speciale în proiectare pentru a elimina cauzele unor astfel de solicitări, dacă este posibil.
Cercetările moderne arată că, în oțelurile de înaltă rezistență, limita de anduranță apare după un număr foarte mare de cicluri de modificare a sarcinii sau ca urmare a unei diferențe semnificative în magnitudinea tensiunilor maxime ale ciclului. Un număr relativ mic de elemente ale suprastructurilor pot fi supuse unui număr suficient de încărcări pentru a provoca oboseală în timpul duratei lor de viață.
Singura excepție sunt suspensiile, pentru care ciclul de încărcare este trecerea fiecărui vagon din fiecare tren.
Materiale precum fierul forjat și oțelul de cupru sunt utilizate în anumite părți ale structurilor care sunt deosebit de susceptibile la condiții corozive.
Aluminiul este, de asemenea, utilizat în construcția podurilor de cale ferată. Pe una dintre căile ferate a fost instalată o suprastructură cu grinzi principale pline, din aliaj de aluminiu. Lungimea acestei travee, proiectată pentru sarcina de proiectare E60, este de 30,5 m.

Suprastructuri continue.

Grinzile principale ale acestor suprastructuri pot fi fie din grinzi în I laminate, fie au o secțiune compozită.
În structurile de deschidere realizate din grinzi în I laminate, acestea din urmă ar trebui să fie amplasate la o astfel de distanță reciprocă care să faciliteze vopsirea. Se poate recomanda o distanta de aproximativ 20 cm intre marginile raftului din talie.


Orez. 2. Înlocuirea suprastructurilor cu altele noi (stânga)

Orez. 3. Pod înclinat cu patru trave cu trave continue cu o plimbare de jos, trave de 42 m, înălțimea grinzii de 3,3 m
Dacă se folosesc grinzi în I grele cu rafturi late, atunci, ținând cont de necesitatea de a menține o anumită distanță între rafturi, numărul de grinzi pentru o pistă atunci când călărești deasupra este limitat la patru. Cantitate mare grinzi cu mai multe rafturi înguste poate fi folosit pentru deschideri mai mici.
În toate cazurile, jumătate din grinzi trebuie să fie amplasate simetric față de șina pe care o susțin și conectate prin diafragme și, dacă este necesar, mai ales pe curbe, prin legături longitudinale.


Orez. 4. Suprastructură metalică cu grindă dublă cu o plimbare mai jos:
a - fatada; b - elemente; in- cut; 1 - perete; 2 - colțul de sus al taliei:, 3 - colțul de jos al taliei: 8 - plăci de fund; cadru de suport cross-link; 24 - diagonalele legăturilor longitudinale: 25 - garnitura legăturilor longitudinale; 28 - grinzi lungi; 29 - grinzi transversale; 30 - grinzi longitudinale intermediare; 31 - grinzi longitudinale de capăt; 32 - consola grinzii transversale; 33 - sprijinul grinzii longitudinale; 34 - capătul barei; 35 - colț de atașare; 36 - masa

În condiții normale, pentru traveele de la 15,2 la 38 m, cele mai de dorit sunt traveele cu grinzi principale solide ale unei secțiuni compozite. Uneori sunt folosite pentru deschideri mult mai mari (Fig. 3).
Traversele de grinzi vin cu o plimbare de jos și de sus, iar în primul caz calea trece între grinzi (Fig. 4), iar în al doilea se sprijină pe coardele superioare.
Designul ride-on-top nu limitează dimensiunea pasajului și în ceea ce privește calea ferata mai de dorit.
Calea de carosabil de grinzi solide cu o plimbare de jos este atașată de grinzile principale. Dacă înălțimea construcției este limitată, atunci carosabilul poate fi alcătuit dintr-o singură grinzi transversale atașate la grinzile principale.
Acest design este comun pentru podurile de balast. Dacă este necesar să se obțină o înălțime minimă a clădirii, uneori șinele sunt atașate direct de grinzile transversale.
În suprastructuri cu două șine având două grinzi principale, acolo unde este necesar altitudine inalta grinzi transversale, este posibil să se realizeze o proiectare convenabilă și economică a căii carosabile în felul următor.
Grinzile transversale sunt situate la o distanță reciprocă, ceea ce permite așezarea grinzilor de pod între ele. Sub fiecare cale sunt dispuse două linii de diafragme, care funcționează ca niște grinzi longitudinale scurte. Rafturile superioare ale diafragmelor sunt situate la o astfel de înălțime încât să rămână un spațiu de aproximativ 25 mm sub tălpile șinelor deasupra grinzilor transversale.
Pentru a atașa șinele la barele transversale, pot fi folosite elemente de fixare standard; pentru curenții care circulă în circuitele de cale, nu este necesar să se recurgă la măsuri speciale de izolare.
În structurile de deschidere cu o plimbare dedesubt, se folosește și o cușcă de grinzi, constând din grinzi longitudinale atașate la grinzi transversale, care, la rândul lor, sunt atașate la ferme principale. Un astfel de sistem de drumuri are o înălțime de construcție mai mare.
De obicei, grinzile longitudinale sau transversale, sau ambele, sunt realizate din grinzi în I laminate.

Structuri de deschidere cu ferme de trecere.

Mai jos este dat scurta descriere principalele tipuri de ferme de trecere (Fig. 5) utilizate în construirea podurilor.
Struss-ul Gau (Figura 6) este cel mai vechi tip de ferme de trecere; a fost brevetat în SUA în 1840. În acest design, elementele diagonale ale zăbrelei (brevetele) sunt comprimate, în timp ce cele verticale sunt întinse. Curelele și bretele sunt din lemn, iar elementele verticale sunt șuvițe metalice.
Ferma Pratt (Fig. 7) a fost introdusă pentru prima dată în 1844 ca o modificare a fermei Gau. În ferme de acest tip, elementele verticale ale zăbrelei sunt întinse, iar cele diagonale sunt comprimate. Inițial, trebuia să fie din lemn comprimat, dar doar câteva structuri au fost construite în acest fel. După 1850, acest tip a intrat în uz general sub forma unei ferme integrale din metal, iar la început s-a folosit fonta pentru elementele comprimate, iar ulterior întreaga ferme a fost realizată din fier forjat. Conexiunea elementelor în noduri se realiza de obicei pe șuruburi balamale.

Orez. 5. Pod cu două căi, trei trave, cu structuri traversante cu trave de 4 7,1 m.
Înălțimea fermelor principale este de 10,05 și 11,3 m; distanța dintre axe
ferme - 10,05 m

Orez. 7. Schema Pratt Farm
Sarpantele Whipple (grilă dublă) (Fig. 8) a fost introdusă pentru prima dată în 1847. Sarpantele de acest tip, realizate din fier forjat, au fost utilizate pe scară largă pentru trave de lungime mai mare decât fermele Pratt.
În sarpante Warren (cu o rețea triunghiulară) (Fig. 9 și 10), elementele înclinate experimentează alternativ tensiune și compresie. Acest sistem nu a găsit niciodată aplicare largă pentru poduri cu imbinari pivotante in noduri datorita uzurii suruburilor balamale cauzata de actiunea fortelor alternative.
Odată cu îmbunătățirea metodelor de nituire, acest sistem de ferme cu stâlpi și suspensii suplimentare (Fig. 12), cu îmbinări nituite la noduri, a înlocuit fermele Pratt pentru deschideri medii. Pentru ferme cu deschidere mare, acest sistem este adesea folosit cu ferme suplimentare.
Structura din Pennsylvania (Fig. 11), care este o dezvoltare a fermei Pratt, are o centură curbată și o rețea diagonală cu ferme suplimentare. Acest sistem este utilizat pentru deschideri mari în care fermele Pratt sau Warren nu pot oferi soluții economice. Îmbinările erau de obicei cu balamale și șuruburi, dar în unele cazuri, condițiile de lucru au forțat utilizarea pe scară largă a îmbinărilor nituite.
Construcția fermei. Sarcinile care sunt stabilite în proiectarea traveelor ​​sunt cerințele de simplitate a proiectării și economie de materiale, împreună cu rezistența suficientă la forțele la care va fi supusă structura. De operare specificații se aplică de obicei la ferme cu deschideri de cel mult 122 m.

Orez. 6. Schema fermei Gau.

Orez. 8. Schema unei ferme Whipple

Orez. 9. Schema fermei Varren. 10. Schema fermei Varren

Orez. 11. Schema de fermă din Pennsylvania
Notă. Liniile aldine arată elemente comprimate, liniile subțiri arată cele întinse, liniile punctate arată bretele inversate.
Perioadele mai lungi sunt o excepție și fiecare astfel de caz, datorită importanței sale, merită un studiu individual.
Nodurile de tip truss se efectuează pe șuruburi balamale sau pe nituri. Anterior, se foloseau de obicei îmbinările pivotante, dar în prezent se preferă niturile.
Schemele și denumirile elementelor structurilor de deschidere sunt prezentate în fig.
Toate suprastructurile metalice sunt supuse deformațiilor longitudinale din cauza schimbărilor de temperatură și a acțiunii unei sarcini în mișcare. Pentru a asigura libertatea de deformare, piesele mobile de sprijin sunt dispuse sub unul dintre capetele travei. Pentru deschideri lungi, rulmenti cu role sunt aranjati; pentru deschideri mai scurte, acesti rulmenti sunt inlocuiti cu role simple. În deschideri mici, sunt aranjați rulmenți de tip alunecare.

Orez. 12. Pod reconstruit peste râu. Ohio.

Orez. 13. Elemente ale structurii travei cu ferme traversante
cu conducerea jos:
1 - bretele de sprijin; 2 - centura superioara; 3 - centura inferioară; 4 - suspensie; 5- stand; 6 - bretele; 7- bretele pentru spate; 8 - portal; 9 - suport portal; 10 - lonjele verigilor superioare; 11 - diagonalele legăturilor superioare; 12 - bara de capăt; 13 - cadru transversal de capăt; 14 - traversă de sprijin; /5 - traversă intermediară; 16 - grindă longitudinală de capăt: 17- grindă longitudinală intermediară; 18 - console de grinzi longitudinale; 19 - diagonalele verigilor inferioare; 20- racorduri de grinzi longitudinale; 21 - piese mobile de rulment; 22-piese de sprijin fixe.
Notă. În structurile de deschidere cu ferme principale traversante, atunci când călăriți deasupra, elementele sunt similare cu cele indicate aici. Pentru denumirile pieselor individuale, vezi fig.


Orez. 14. Elemente ale structurii travei cu ferme traversante cu noduri articulate:

1. - centura superioara; 3 - centura inferioară; 5 - rack; 6 - bretele; 7-acolada pentru spate; 10 - lonjele verigilor superioare; 15 - grindă transversală; 23 - căptușeală verticală; 24 - foaie balama; 25 - garnitura; 26 - balama; 27 - piuliță balama; 28 - inel de etanșare; 29 - mamelon; 30 - cuplaj lung; 32 - gușonul îmbinărilor superioare; 33 - gușonul verigilor inferioare; 34 - foaie orizontală; 35 - colțurile centurii; 36 - foaie verticală; 37 - grila de conectare; 38 - diafragma; 39 - placa de fund; 40 - placa de conectare la capăt; 41 - toiag cu ochi; 42 - tijă cu buclă; 46- bretele cadrului transversal

Orez. 15. Elemente ale unei structuri cu deschidere nituită cu ferme de trecere cu o plimbare de jos:

1 - centura superioara; 3 - centura inferioară; 4 - suspensie; 5 - rack 6 - bretele; 10 - lonjele verigilor superioare; 15 - grindă transversală '17 - grindă longitudinală; 38 - diafragma; 40 - benzi de conectare la capăt; 43 - masa de colt; 44 - gușon; 45-consola grinzii transversale; 46- bretele cadrului transversal; 47 - colț de atașare.
Notă. Dispunerea elementelor 1 - 17 vezi în fig. 13 și 14.
Ținând cont de faptul că trecerea încărcăturii trenului duce la o oarecare deformare a traveelor, se recomandă să se acorde acestora o ridicare a clădirii sub forma unei curbe convexe în sus. Uneori, acest lucru se realizează printr-o anumită creștere a lungimii elementelor centurii superioare. Mai des, ele modifică lungimea tuturor elementelor fermei în conformitate cu calculele.

Viaducte.

Viaductele sunt folosite pentru a trasa o linie de cale ferată sau o autostradă peste o vale, defileu etc. Astfel de structuri constau de obicei dintr-un număr de structuri de deschidere, grinzi sau arcuite, sprijinite pe suporturi metalice ale turnului (Fig. 16).
Viaductele feroviare din oțel sunt diferite inaltime mareși sunt de obicei de lungime considerabilă. Ele constau dintr-o serie de suprastructuri, de obicei cu grinzi principale solide, cu o plimbare deasupra, sprijinite pe piloni metalici.
Mărimea traveelor ​​din viaduct alternează de obicei. Lucrările scurte ale turnului au de obicei o lungime de 9,1 până la 15,2 m, iar cele lungi intermediare - de la 18 la 30,5 m.
Uneori, în locul unui suport de turn, lângă bont este plasat un suport de cadru, pe care se sprijină capetele a două structuri învecinate cu deschidere lungă.
Spațiul depinde de înălțimea întregii structuri și de lungimea ei totală, precum și de dimensiune sarcina de proiectare. Criteriul de alegere a unei trave este echilibrul costurilor suporturilor și traveelor, stabilitatea structurii în direcțiile longitudinale și transversale.
De obicei, cele mai mari deschideri sunt utilizate la cele mai mari înălțimi ale viaductului.

Orez. 16. Viaduct de oțel 457,2 m lungime, 39,6 m înălțime deasupra
nivelul râului


Orez. 17. Schema unei suprastructuri cu o plimbare în partea superioară cu ferme principale traversante, cu noduri articulate

Orez. 18. Schema unei suprastructuri deschise nituite cu o plimbare în jos

În cazurile în care linia de cale ferată traversează o vale prin care curge un râu sau când alte condiții locale o impun, viaductul include una sau mai multe structuri cu deschidere lungă, cu ferme de trecere.

Poduri cantilever.

Un pod se numește consolă dacă are părți ale suprastructurilor (console) care ies dincolo de suporturi. Structurile de acest fel constau de obicei din două console în travea care se suprapune pe canalul principal și două travee de ancorare, prin care reacțiile sunt transmise suporturilor. Între capetele consolelor este dispusă o deschidere suspendată.
Structuri cantilever sunt potrivite pentru acoperirea unor deschideri mari peste râuri largi navigabile și alte căi navigabile, dacă dispunerea lor este permisă de condițiile degajării podului.
Utilizarea unor trave intermediare cu două cantilever face posibilă blocarea barierelor de apă excepțional de largi. Acest design are, de asemenea, avantajul că traveele în consolă și suspendate nu necesită schele pentru construcția lor și pot fi asamblate într-un mod articulat. Travea de mijloc este suspendată între două console prin intermediul unei îmbinări pivotante, care transmite doar forțe transversale în structura finită. Ancorarea ancorei joacă un rol foarte important în asigurarea stabilității structurii și necesită o atenție corespunzătoare din partea proiectantului.
Poduri suspendate. Un pod suspendat se numește pod, a cărui cale carosabilă este susținută de cabluri întinse între stâlpi și fixate în siguranță pentru a asigura stabilitatea întregii structuri în ansamblu.
Cablurile suport principale pot fi realizate din fire de oțel sau asamblate din tije cu urechi. Designerii americani par să prefere prima cale.
Pentru a distribui sarcina uniform de-a lungul cablurilor, ferme de rigidizare sunt atașate de acestea cu ajutorul unor umerașe paralele. Sunt amplasate în întregime sau parțial sub cabluri și asigură menținerea acestora din urmă în forma parabolică în orice condiții de încărcare.
Ca mijloc de a trece deschideri mari, a precedat podul suspendat tip consola. Podurile cantilever au înlocuit în mare măsură podurile suspendate în construcția căilor ferate datorită rigidității și stabilității lor mai mari.
Podurile suspendate sunt cele mai convenabile și economice ca drum sau poduri care se întind pe deschideri mari.

Pentru a securiza cablul, precum și pentru ancorarea podurilor în consolă, este de obicei aranjat un grilaj de grinzi în I, încorporat în zidărie de piatră sau beton, care este așezat adânc în pământ.