poduri de otel. Suprastructuri tăiate în grinzi cu ferme Construcția părții monolitice inferioare a suporturilor

Cursul numărul 9.

Traverse de grinzi cu zăbrele.

Fermele se disting prin tipul de plimbare - deasupra și dedesubt. Fermele sunt utilizate în principal în construcția de poduri de cale ferată, mult mai rar în construcția de poduri rutiere.

Este dificil de stabilit limitele utilizării raționale a fermelor, deoarece. depinde de mulți factori (înălțimea clădirii, cerințele arhitecturale, metoda de instalare etc.). Cu toate acestea, în deschideri mici (până la 30 ... 40 m), fermele cu zăbrele nu sunt practice, deoarece complexitatea și costul fabricării lor este semnificativ mai mare decât grinzile cu un perete solid.

Pentru căile ferate cu grinzi există poduri de la 44 la 132 m proiecte standard structuri de deschidere sub formă de ferme cu o plimbare dedesubt.

Pentru podurile rutiere cu grinzi, fermele sunt potrivite pentru trave mai mari de 150 ... 200 m, deoarece până la aceste lungimi zăbrele suprastructuri aproape complet înlocuite de grinzi cu pereți plini.

În structurile zăbrele, în locul unei foi de perete, se dispune o zăbrele discretă, ale cărei elemente, împreună cu coardele, trebuie să formeze o structură neschimbătoare din punct de vedere geometric.

Elementele structurale ale fermei sunt prezentate în figură.

În ferme la transferul sarcinii nodale toate elementele lucrează în primul rând forțe axiale, care permite o mai bună utilizare a proprietăților de rezistență ale materialului. Acesta este principalul lor avantaj.

În podurile de toate scopurile, travele grinzilor pot fi separate, continue și în consolă.

Principalii parametri ai deschiderii rețelei sunt:

Intervalul estimat lp (distanța dintre punctele de sprijin);

Înălțimea fermei h1 (distanța dintre axele geometrice ale coardelor);

Panoul truss d (distanța dintre centrele nodurilor adiacente ale curelei de transmisie);

Unghiul de înclinare al bretelelor față de verticala α (tg α=d/h1);

Distanța dintre axele fermelor principale B.

La noi, lungimea travei calculate a fermei lr este de obicei atribuită unui multiplu al lungimii panoului d. Totodată, d=11 m în podurile de cale ferată și d=21 (10,5) m în podurile rutiere.

Lungimea panoului d poate fi aleasă în mod arbitrar, este de dorit să existe doar o rețea obișnuită. Trebuie luat în considerare faptul că parametrii de amenajare ai fermei (d și h1) sunt interconectați, iar la o înălțime dată a fermeiului, lungimea panoului trebuie să fie astfel încât să ofere un unghi α în intervalul 30⁰...50⁰.

Înălțimea fermei atunci când mergeți deasupra este determinată de cerințele de rigiditate verticală și economie. Cea mai scăzută intensitate metalică a fermei din calea ferată. podurile se realizează la înălțimea fermeiilor h1=(1/5…1/7)lр, cu toate acestea, atunci când se conduce pe partea superioară a zăbrelei, de obicei o coboară - h1=(1/7…1/9)lр .

În podurile rutiere se ia înălțimea strângerilor h1=(1/8…1/12)lp pentru travele separate. Pentru ferme continue h1=(1/10…1/14)lp.

În condiții urbane, înălțimea și configurația fermelor sunt supuse cerințelor arhitecturale. Desemnarea înălțimii fermelor ar trebui să ia în considerare, de asemenea, unificarea, standardizarea în timpul producției din fabrică, precum și condițiile de transport și instalare a structurilor.

Distanța B dintre axele fermelor principale peste pod, ca și structurile cu pereți plini, este determinată de proiectarea tablierului podului, stabilitatea transversală a suprastructurii, rigiditatea orizontală a acesteia și considerentele economice.

Stabilitatea laterală poate fi mărită prin scăderea înălțimii fermei deasupra suporturilor, sau prin instalarea unor părți de susținere care percep reacții negative la sprijin.

În conformitate cu cerințele de rigiditate orizontală, se recomandă alocarea unei distanțe între fermele cu o plimbare peste cel puțin (1/16…1/20)lp. De regulă, pentru suprastructurile cu o singură cale cu o plimbare deasupra, este atribuită o distanță între ferme de 2 ... 2,2 m. Cu o tablă de pod fără balast, este amenajată o cușcă de grinzi a carosabilului. În acest caz, sarcina de la materialul rulant este transmisă prin puntea podului către grinzile longitudinale, care transferă sarcina prin grinzile transversale către nodurile curelei de antrenare.

O suprastructură cu o plimbare în partea de sus fără o cușcă de grindă este mai simplă și mai ușoară decât cu o cușcă, dar coardele sale superioare de rulare funcționează în compresie axială cu îndoire locală la aplicarea sarcinii în afara nodului, ceea ce necesită o creștere a secțiunilor coardelor superioare. și masa fermelor principale, sau pentru a reduce lungimea panoului.

Când conduceți deasupra, volumul suporturilor de zidărie este redus semnificativ, dar o înălțime mare de construcție atunci când se suprapun travele navigabile este un dezavantaj semnificativ. Prin urmare, în travele navigabile, suprastructurile cu o plimbare dedesubt sunt cele mai des folosite.

În suprastructurile cu o plimbare de jos, stâlpii de capăt și elementele coardelor superioare adiacente acestora sunt de obicei excluse, deoarece. nu suportă sarcini verticale. Conturul de contur al fermei cu o plimbare în jos pe fațadă are forma unui trapez.

Distanța dintre axele fermelor cu antrenare de jos trebuie mărită. Pentru podurile cu o singură cale, aceasta este de 5,6 ... 5,8 m, astfel încât fermele să fie amplasate în afara spațiului liber al clădirilor. Pentru deschideri mari, această distanță este determinată și de stabilitatea laterală și rigiditatea orizontală, care în cele mai multe cazuri se mulțumesc cu o distanță între ferme (1/20…1/25)lр.

Înălțimea avantajoasă din punct de vedere economic a fermelor de acest tip este de (1/5…1/7)lр în podurile de cale ferată și (1/6…1/10)lр în podurile rutiere.

Conform condițiilor de amplasare a contraventelor transversale și longitudinale superioare în afara spațiului liber al clădirilor, înălțimea minimă a fermelor este de 8 ... 8,5 m.

Înălțimea poate fi mărită în funcție de condițiile de asigurare a rigidității verticale, unificarea dimensiunilor unei serii de trave și considerații estetice.

În cazul în care înălțimea avantajoasă din punct de vedere economic a fermelor principale este insuficientă pentru a instala contraventele longitudinale superioare, se folosesc travee. tip deschis asemănătoare suprastructurilor cu pereți plini cu o plimbare în jos (TP 563). În ele, verigile longitudinale lipsă sunt înlocuite cu semi-cadre rigide formate din grinzi transversale, rafturi și suspensii ale fermei principale.

Coardele superioare ale suprastructurilor deschise funcționează în condiții nefavorabile - ca tijele comprimate, asigurate de deplasări transversale prin legături elastice în locurile în care sunt instalate semi-cadrele.

Cu rigiditatea insuficientă a semicadrelor, structurile de travee s-au prăbușit ca urmare a pierderii stabilității de către curelele de ferme comprimate.

În structurile de deschidere cu o plimbare de jos, lungimile elementelor de legături longitudinale cresc, deoarece distanța dintre ferme este mai mare, iar dispunerea legăturilor încrucișate, realizată sub formă de cadre cu traverse traverse sau cu pereți plini, devine mai complicată. Armatura brațurilor longitudinale superioare transferă sarcina orizontală prin bretele transversale de susținere (cadre de portal) către piesele de susținere. Prin urmare, cadrele portal poartă o sarcină mult mai mare decât legăturile intermediare și sunt destul de rigide. Cadrele portalului sunt plasate în planul bretelelor de susținere.

Sarcina transversală de la legăturile longitudinale inferioare este transferată direct pe piesele de susținere.

Când conduceți în vale, un drum este aranjat și sub forma unei cuști de grinzi, în care grinzile longitudinale sunt combinate în construcție spațială propriul sistem de conexiuni. Grinzile transversale sunt atașate la nodurile coardelor inferioare ale fermelor.

Amplasarea grinzilor carosabilului poate fi realizată atât la același nivel, cât și la niveluri diferite, așa-numita amenajare a etajului.

Lucrările de grinzi cu ferme de trecere găsesc utilizare în poduri mari și în afara clasei. În ferme cu transfer de sarcină nodal, toate elementele lucrează în principal pe forțe axiale, ceea ce face posibilă o mai bună utilizare a proprietăților de rezistență ale materialului. Lucrările 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 de cale ferată cu o singură cale este alcătuită din două ferme principale, combinate într-o structură spațială printr-un sistem de bretele 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; în- 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- cruce; 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;
în– 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 ale structurilor 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, secțiuni în I sudate 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; în– plan racorduri orizontale; 1 – sectiune transversala grinzi; 2 - colt pentru prinderea legaturilor; 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; în- 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 ferme simple despicate. 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 deplasare; 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 deschideri continue cu traverse principale și antrenare de jos: A- cu două trave; b- trei travee; în- cu grătar strâns

Avantajul traveelor continue tipice este că elementele ferme și legăturile 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.

Structurile cu travee cu ferme de trecere sunt utilizate în principal pentru acoperirea travei medii și mari, unde grinzile cu pereți plini sunt grele și complexe.

Armatura de tijă este, parcă, scheletul unei grinzi - în locul unei foi de perete verticală continuă, aici este plasată o zăbrele de tijă, ale cărei elemente, împreună cu coardele, formează un sistem geometric neschimbător. În sarpante cu bare, sub o 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 traverselor de trave mici se dovedesc a fi mai mari decât grinzile cu perete solid.

Nu este posibil să se determine cu exactitate 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 în consolă la trecerea peste și pe dedesubt (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 către bretele transversale de susținere, iar acestea din urmă - prin părțile de susținere către suporturile podului. Sarcina orizontală de la bretele longitudinale inferioare este transferată direct către părțile de susținere ale travei.

Bretele intermediare sunt proiectate să se alinieze sarcina verticalaîntre fermele principale cu sarcina lor inegală și 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 spanului includ: span estimat l, înălțimea fermei h, măsurată între axele coardelor superioare și inferioare, distanța dintre ferme LA, 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 de rigiditate suficientă este cantitatea de deformare a fermei față de sarcina verticală temporară normativă. 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 LAîn suprastructurile cu o plimbare în partea de sus, 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 de rulare, precum și de cerințele pentru stabilitatea suprastructurilor și rigiditatea în plan orizontal.

Cu deschideri mici de poduri pentru o singură cale calea ferata(până la 30-35 m) și la călare pe grinzi de lemn, pod dimensiuni standard așezat direct pe curele de ferme, distanța minimă dintre ferme poate fi setată la fel ca și pentru travele 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 la sprijinirea grinzilor podului pe curelele de 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 fermețelor, prin urmare, atunci când se atribuie aceste 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 sunt reduse.

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 ferme 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 un singur șin 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.

La podurile cu trave multiple, pe fiecare suport intermediar, sub una dintre structurile travei, se instaleaza de regula piese de sprijin fixe, iar sub cealalta, mobile, pentru a distribui mai uniform sarcina din fortele de franare intre suporturi.

Pagina 1 din 10

Structuri de deschidere cu ferme de trecere sunt utilizate în principal pentru întinderea travelor medii și mari, unde grinzile cu pereți plini sunt grele și complexe.

Podurile folosesc travee cu ferme despicate, continue și cantilever atunci când treceți peste și pe dedesubt (Fig. 1).

Orez. 1 - Diagrame de poduri cu ferme de trecere

Cea mai simplă suprastructură cu o plimbare în partea de sus (Fig. 2) 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.

Orez. 2 - Schema unei suprastructuri cu o plimbare în partea de sus: 1 - elemente de suport transversal; 2 - o rețea de legături longitudinale superioare; 3 - elemente ale fermei principale; 4 - zăbrele de legături longitudinale inferioare; 5 - elemente de legături încrucișate intermediare

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

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, cu tehnologia modernă de asamblare a suprastructurilor mari fără schele de susținere (metode cu balamale sau semibalamale), traversele intermediare ar trebui să asigure invariabilitatea geometrică a travei în timpul montării acesteia, atunci când lipsește unul dintre sistemele de contravântuire transversale de susținere.

Dimensiunile principale ale spanului includ: span estimat l, înălțimea fermei h, măsurată între axele coardelor superioare și inferioare, distanța dintre fermele B, lungimea panoului d și unghiul de înclinare al bretelelor față de verticala α (Fig. 3, a).

Orez. 3 - Dimensiunile principale ale travei

Înălțimea fermelor principale h atunci când călăriți deasupra este determinată, de regulă, de cerințele de rigiditate verticală și economie. Un indicator de rigiditate suficientă este cantitatea de deformare a fermei față de sarcina verticală temporară normativă. 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 cel mai economic consum de metal al fermelor de poduri feroviare se obține cu înălțimea lor h egală cu (1 / 5 - 1 / 7) l.

În podurile rutiere, acest raport variază de la (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.

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

Distanța dintre axele fermelor B în traveele aeriene depinde de numărul de șine (în apropierea podurilor de cale ferată), de lățimea carosabilului și a trotuarelor (în apropierea podurilor de autostrăzi și urbane), de proiectarea căii de rulare, precum și de cerințele pentru stabilitatea travelor și rigiditatea în 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, de dimensiuni standard, așezate direct pe curele de ferme, distanța minimă dintre ferme poate fi setată la fel ca pentru travee 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.

Atunci când susțin grinzile de punte pe curelele de ferme, acestea încearcă să atribuie lungimea panoului d cât mai mică 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 sprijin la un nivel superior (Fig. 3, b) sau prin utilizarea unor piese de sprijin care pot percepe reacții negative.

Conform cerințelor de rigiditate a suprastructurii în plan orizontal, pe baza experienței de operare 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 ferme, secțiunile grinzilor de lemn se dovedesc a fi prohibitiv de mari.

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. 4). 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.

Orez. 4 - Schema unei structuri de deschidere cu o cușcă de grinzi

Unghiul de înclinare a contravântuirilor față de verticala α în ferme depinde de lungimea panoului și de înălțimea ferme, prin urmare, atunci când se atribuie aceste dimensiuni ale ferme, trebuie să se acorde atenție înclinării rezultată a contravântuirii. . La un unghi foarte ascuțit, forțele din bretele și lungimea lor 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 sunt reduse.

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°. La alte valori ale unghiului, garniturile nodale sunt prea înalte sau prea largi, atașarea elementelor se dovedește a fi neconstructivă, iar consumul de metal pentru bretele și fermele în general crește.

Structura travei cu o plimbare inferioară sub o cale ferată cu un singur șin este formată din două ferme principale conectate prin bretele longitudinale superioare și inferioare, traverse intermediare și de susținere (Fig. 5). 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.

Orez. 5 - Suprastructură cu o plimbare dedesubt: 1 - cadru portal; 2 - diagonalele legăturilor longitudinale; 3 - luptă de legături longitudinale; 4 - centura superioară a fermei; 5 - legături încrucișate intermediare; 6 - centura inferioară a fermei; 7 - grindă transversală; 8 - grinda longitudinala; 9 - suspendare; 10 - bretele; 11 - rack; 12 - legături longitudinale ale grinzilor longitudinale

Într-o structură de deschidere cu o plimbare inferioară, lungimile elementelor de contravântuire longitudinale cresc, iar dispunerea contravântuirilor transversale devine mai complicată. Legăturile încrucișate de susținere sunt de obicei plasate în planurile bretelor extreme și sunt formate 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.

Pentru a asigura rigiditatea transversală a traveelor deschise (Fig. 6), grinzile transversale sunt combinate cu rafturile ferme în semicadre rigide, ale căror bare transversale sunt grinzile transversale.

Orez. 6 - Suprastructură de tip deschis cu o plimbare în partea de jos

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. 7), care atașează grinzile longitudinale de coardele fertenelor principale și transferă forțele de frânare de la grinzile longitudinale la nodurile ferestrelor principale. În plus, forțele de frânare de la curele sunt transferate către suporturi prin piesele fixe ale rulmentului.