Çelik köprüler. Desteklerin alt monolitik kısmının inşaatı

Ders numarası 9.

Kiriş, kafes kirişlerle yayılır.

Çiftlikleri sürüş türüne göre ayırt edin - üst ve alt. Çiftlikler çoğunlukla demiryolu köprülerinin yapımında, daha az sıklıkla karayolu köprülerinin yapımında kullanılır.

Çiftliklerin rasyonel kullanımının sınırlarını belirlemek zordur, çünkü birçok faktöre bağlıdır (boşluk payı, mimari gereksinimler, kurulum yöntemi vb.). Ancak, küçük açıklıklarda (30 ... 40 m'ye kadar) kafes kirişler pratik değildir, çünkü üretimlerinin emek yoğunluğu ve maliyeti, sağlam duvarlı kirişlerden önemli ölçüde daha yüksektir.

Kirişli demiryolları için 44 ila 132 m arasında köprüler var standart projeler alttan bir sürüş ile kirişler şeklinde açıklık yapıları.

Kirişli yol köprüleri için 150 ... 200 m'den daha fazla açıklıklı makaslar tavsiye edilir, çünkü bu uzunluklara kadar kafes açıklıklar neredeyse tamamen masif duvar kirişleri ile değiştirildi.

Kafes açıklıklarında, bir duvar levhası yerine, elemanları kayışlarla birlikte geometrik olarak değişmez bir yapı oluşturması gereken ayrı bir kafes düzenlenir.

Kafesin yapısal elemanları şekilde gösterilmiştir.

çiftliklerde düğüm yükü transferinde tüm unsurlar esas olarak çalışır eksenel kuvvetler Bu, malzemenin mukavemet özelliklerinden daha fazla yararlanmayı mümkün kılar. Bu onların ana avantajı.

Tüm amaçlara yönelik köprülerde, kiriş kafes açıklıkları bölünmüş, sürekli ve kiriş-konsol olabilir.

Kafes üst yapısının ana parametreleri şunlardır:

Tahmini açıklık lр (taşıma noktaları arasındaki mesafe);

Kafes yüksekliği h1 (akorların geometrik eksenleri arasındaki mesafe);

Kafes paneli d (sürüş bandının bitişik düğümlerinin merkezleri arasındaki mesafe);

Parantezlerin dikey α'ya eğim açısı (tg α = d / h1);

Ana kafes kirişlerin eksenleri arasındaki mesafe B.

Ülkemizde, kafes kirişin tasarım açıklığının uzunluğu lp genellikle panel uzunluğunun d katı olarak atanır. Bu durumda demiryolu köprülerinde d = 11 m ve karayolu köprülerinde d = 21 (10,5) m - dir.

Panel uzunluğu d keyfi olarak seçilebilir, sadece düzenli bir kafesin olması arzu edilir. Kafesin (d ve h1) yerleşim parametrelerinin birbiriyle ilişkili olduğu ve belirli bir kafes kiriş yüksekliği için panel uzunluğunun 30⁰… 50⁰ içinde bir α açısı sağlayacak şekilde olması gerektiği unutulmamalıdır.

Üstte sürerken kafes kirişin yüksekliği, dikey sertlik ve ekonomi gereksinimlerine göre belirlenir. Bir çiftliğin demiryolundaki en küçük metal tüketimi. köprüler, kafes kirişlerinin yüksekliğinde elde edilir h1 = (1/5 ... 1/7) lр, ancak, kirişin üstünde sürerken, genellikle onları daha düşük hale getirirler - h1 = (1/7 ... 1 /9) lr.

Karayolu köprülerinde, makasların yüksekliği, yarık açıklıklar için h1 = (1/8 ... 1/12) lp olarak kabul edilir. Sürekli kafes kirişler için h1 = (1/10… 1/14) lp.

Kentsel ortamlarda, kafes kirişlerin yüksekliği ve konfigürasyonu mimari gereksinimlere tabidir. Kafeslerin yüksekliğinin atanması, aynı zamanda, fabrikadaki birleştirme, standardizasyon ve ayrıca yapıların nakliye ve kurulum koşullarını da dikkate almalıdır.

Masif duvar yapıları gibi, köprü boyunca ana makasların eksenleri arasındaki B mesafesi, köprü tabliyesinin inşası, üst yapının yanal stabilitesi, yatay sertliği ve ekonomik hususlar tarafından belirlenir.

Yanal stabilite, desteklerin üzerindeki kirişin yüksekliğini alçaltarak veya olumsuz destek tepkilerini algılayan destek parçaları takarak arttırılabilir.

Yatay rijitlik gereksinimlerine göre, en az (1/16… 1/20) lp'lik bir sürüş ile kafes kirişler arasında bir mesafe atanması tavsiye edilir. Kural olarak, üstüne binen tek hatlı açıklıklar için, makaslar arasındaki mesafe 2 ... 2,2 m'dir, balastsız bir köprü güvertesi ile, anayolun bir kiriş kafesi düzenlenir. Bu durumda, vagonlardan gelen yük, köprü güvertesinden, yükü çapraz kirişlerden tahrik kayışının düğümlerine aktaran uzunlamasına kirişlere aktarılır.

Kiriş kafesi olmayan bir üst sürüşe sahip bir üst yapı, bir kafesten daha basit ve daha hafiftir, ancak üst askı kayışları, üst kısımlarında bir artış gerektiren bir düğüm dışı yük uygulandığında yerel bükülme ile eksenel sıkıştırmada çalışır. kirişler ve ana kafes kirişlerin kütlesi veya panelin uzunluğunda bir azalma.

Üstte sürerken, duvar desteklerinin hacmi önemli ölçüde azalır, ancak gezilebilir koridorların üst üste binmesi durumunda büyük bir bina yüksekliği önemli bir dezavantajdır. Bu nedenle, gezilebilir açıklıklarda, en çok alttan sürüşlü koylar kullanılır.

Alttan bir sürüşe sahip açıklıklarda, uç direkler ve üst akorların bitişik elemanları genellikle hariç tutulur, çünkü dikey yükleri taşımazlar. Cepheden aşağı inerken kafes kirişin ana hatlarının ana hatları yamuktur.

Aşağı doğru hareket eden kafes kirişlerin dingilleri arasındaki mesafe arttırılmalıdır. Tek hatlı köprüler için 5,6 ... 5,8 m'dir, böylece kafes kirişler binaların yaklaşım boyutunun dışında bulunur. Geniş açıklıklar için, bu mesafe, çoğu durumda kirişler (1/20 ... 1/25) lр arasındaki mesafeden memnun olan yanal stabilite ve yatay sertlik tarafından da belirlenir.

Bu tip çiftliklerin ekonomik olarak avantajlı yüksekliği demiryolu köprülerinde (1/5… 1/7) lр ve karayolu köprülerinde (1/6… 1/10) lр'dir.

Çapraz bağların konumu ve üst uzunlamasına bağların binaların yaklaşma zarfı dışındaki koşullarına göre, kafes kirişlerin minimum yüksekliği 8 ... 8,5 m'dir.

Yükseklik, dikey rijitlik koşullarına, birleşik açıklık serisi boyutlarına ve estetik hususlara bağlı olarak artırılabilir.

Ana kirişlerin ekonomik olarak uygun yüksekliğinin, üst uzunlamasına bağların montajı için yetersiz olduğu ortaya çıktığında, açıklıklar kullanılır. açık tip, alttan bir sürüş ile sürekli açıklıklara benzer (TP 563). İçlerinde, eksik uzunlamasına bağlar, ana kirişlerin çapraz kirişlerinden, raflarından ve süspansiyonlarından oluşan sert yarı çerçevelerle değiştirilir.

Açık açıklıkların üst kirişleri, elverişsiz koşullarda çalışır - yarı çerçevelerin monte edildiği yerlerde elastik akma bağları ile yanal yer değiştirmelere karşı sabitlenmiş sıkıştırılmış çubuklar olarak.

Yarım çerçevelerin yetersiz rijitliği ile, kirişlerin sıkıştırılmış kayışları tarafından stabilite kaybının bir sonucu olarak açıklıkların çökmesi meydana geldi.

Aşağıya doğru hareket eden açıklıklarda, boyuna bağlantı elemanlarının uzunlukları artar, çünkü kafes kirişler arasındaki mesafe daha büyüktür ve içinden veya katı kirişlerle çerçeveler şeklinde yapılan çapraz bağlantı cihazı daha karmaşık hale gelir. Üst boyuna bağların kirişi, yatay yükü destek çapraz bağları (portal çerçeveler) aracılığıyla destek parçalarına aktarır. Bu nedenle, portal çerçeveler, ara çapraz çaprazlardan önemli ölçüde daha yüksek bir yük taşır ve oldukça rijit yapılır. Portal çerçeveler, destek köşebentlerinin düzlemine yerleştirilir.

Alt boyuna bağlardan gelen yanal yük, doğrudan destek parçalarına aktarılır.

Alttan sürerken, yol ayrıca uzunlamasına kirişlerin birleştirildiği bir kiriş kafesi şeklinde düzenlenir. mekânsal yapı kendi bağlantı sistemi. Çapraz kirişler, kafes kirişlerin alt kirişlerinin düğümlerine bağlanır.

Yolun kirişlerinin düzenlenmesi, kat düzenlemesi olarak adlandırılan hem aynı seviyede hem de farklı seviyelerde gerçekleştirilebilir.

Büyük ve sınıf dışı köprülerde çapraz makaslı kiriş açıklıkları kullanılır. Düğüm yük transferli kafes kirişlerde, tüm elemanlar esas olarak eksenel kuvvetler üzerinde çalışır, bu da malzemenin mukavemet özelliklerinden daha fazla yararlanmayı mümkün kılar. Uçtan uca kafes kirişli kiriş açıklıkları, alttan ve üstten bir sürüşle bölünmüş, sürekli ve konsol olarak ayrılmıştır.

Tek hatlı bir demiryolu köprüsünün tabanındaki bindirme ile kiriş bölünmüş üst yapı, uzunlamasına ve enine bağlantılar sistemi ile mekansal bir yapıya birleştirilen iki ana kafes kirişten oluşur (Şekil 6.18, 6.19).

Metal açıklıkların ana kafes kirişleri, üst ve alt kirişler ve kafes elemanlarından oluşur: destekler, raflar ve askılar (Şekil 6.18).

Kafesler, farklı kayış ve kafes sistemleri ana hatlarına sahiptir (Şekil 6.19). Çokgen kayışlı kafes kirişler aşağıdan sürerken, üst poligonal bir kayışları vardır (Şekil 6.19, a) ve üstte sürerken - alttaki (Şek. 6.19, B). Paralel akor kafesleri(şek. 6.19, c, d) daha rasyoneldir, daha düşük işçilik yoğunluğuna ve üretim ve kurulum maliyetine sahiptir, ancak önceki kafes kirişlere göre %2-5 daha fazla çelik kütlesine sahiptir.

Pirinç. 6.18. Aşağıdan sürüş ile yayılma: 1 - portal çerçevesi; 2 - üst uzunlamasına bağlar; 3 - çapraz bağlantılar; 4 - kirişin üst kemeri; 5 - üst uzunlamasına bağların dikmesi; 6 - süspansiyon; 7 - kirişin alt kemeri; 8 - destek;
9 - raf; 10 - anayolun uzunlamasına kirişi; 11 - çapraz kiriş; 12 - karayolunun uzunlamasına bağlantıları; 13 - kirişin alt uzunlamasına bağları

Pirinç. 6.19. Ana çiftlik şemaları: bir, b - poligonal kayışlarla; c, d - paralel kayışlarla

Kafes kafes, destekler, raflar ve askılardan oluşur (Şekil 6.18). Ana kafes kirişler diyagonal, eşkenar dörtgen, üçgen, kafes kafeslere sahiptir (Şekil 6.20).

Pirinç. 6.20. Kafes kafes şemaları: bir, b - azalan ve yükselen parantezler ile diyagonal; v- yarım eğim; G- çok açılı; D- eşkenar dörtgen; f, f- yarı süspansiyonlu ve yarı raflı eşkenar dörtgen; ve, t- kafes;
İle- artan parantez ile üçgen; ben, m- dikmeler ve askılarla üçgen; n- çoklu kafes; P- iki kafes; r- geçmek; İle- yarım askılı ve yarım raflı çift üçgen

Çiftliğin ana parametreleri Şekil 2'de gösterilmektedir. 6.21.

Demiryolu köprülerinin açıklıklarının modern yapılarında, hesaplanan açıklık uzunluğu 33 ila 110 m, 11 m'nin katları ve 127.4'tür; 144.8 ve 158.4 m Ana kirişin yüksekliği
= (1 / 5¸1 / 7) ben p, ancak minimum çelik tüketimi koşullarına, kafes kirişin gerekli sertliğine ve yaklaşan binaların boyutuna göre belirlenen 8,5 m'den az olmayan. Pano uzunluğu = 5.5¸11 m olarak alınmıştır.Ana makasların eksenleri arasındaki mesafe alınmıştır. İle= (1 / 20¸1 / 25) ben püst yapının devrilmesine karşı yatay rijitlik ve stabilite sağlama koşullarından. Tek hatlı demiryolu üst yapıları için genel boyutlar açısından İle 5.7 m.

Pirinç. 6.21. Çiftliğin ana parametreleri: a- köprünün ekseni boyunca görünüm; B- plan;
v- köprünün ekseni boyunca görünüm; - hesaplanan açıklık; - panel uzunluğu; - çiftlik yüksekliği; - ana kafes kirişlerin eksenleri arasındaki mesafe; - anayolun uzunlamasına kirişlerinin eksenleri arasındaki mesafe

Çiftlik öğeleri. Modern üstyapı yapılarında iki tip kesit kullanılmaktadır: kutu şeklinde ve H-şekilli(şekil 6.22).

Pirinç. 6.22. Ana kirişin elemanlarının bölümleri: a-g- kutu şeklinde;
ve- H şeklinde

Elemanların bölümlerinin boyutları, mevcut çabalara, çelik kalitesine, üretim teknolojisinin gereksinimlerine, kurulum ve işletmeye göre atanır. Elemanların bölümlerinin yüksekliği, uzunluklarının 1/15'inden fazla değildir ve genişlik - düzlemde yaklaşık olarak eşit esneklik koşulundan ve kafes düzleminden alınır.

Anayol boyuna ve enine kirişlerden, boyuna kirişler ve bir köprü tabliyesi arasındaki bağlantılardan oluşur. Karayolu kirişlerinin konumu aynı veya farklı seviyelerde olabilir. Boyuna kirişler, modern kafes kirişlerde, açıklıklarının yüksekliği (1 / 5¸1 / 7) olan kaynaklı I kesitlerinde kullanılır (Şekil 6.23).

Pirinç. 6.23. Kafes anayolunun uzunlamasına kirişinin yapısı: a- yayılma ekseni boyunca görünüm; B- kiriş planı; v- yatay bağlantıların planı; 1 – enine kesit kirişler; 2 - bağların sabitlenmesi köşesi; 3 - çapraz bağlantıların köşebentleri; 4 - sertleştirici; 5 - boyuna kirişin enine kirişe bağlanma açısı; 6 , 10 - "balık"; 7 - cıvata delikleri; 8 - ara parçası; 9 - delikler; 11 - diyagonal

Çapraz kirişler, dikey köşeler ve üçgen köşebentler kullanılarak yüksek mukavemetli cıvatalarla ana kirişlerin elemanlarına tutturulur (Şekil 6.24).

Köprü yatağı kirişli demiryolu açıklıkları ahşap veya metal traverslerde, balast levhasız betonarmede kullanılır (Şekil 6.25). Köprü güvertesinden gelen yükler boyuna kirişlere ve daha sonra enine kirişlere ve ana makaslara aktarılır. Kirişler bükmede çalışır. Ana kafes kirişlerin kirişlerinin deformasyonu, aşağıdan sürerken uzunlamasına kirişlerde gerginliğe ve üstten sürerken sıkıştırmaya ve enine kirişlerde - yatay düzlemde bükülmeye neden olur.

Pirinç. 6.24. Enine kirişin ana kirişin elemanlarına bağlanmasının yapısı: 1 - uzunlamasına kirişi sabitlemek için delikler; 2 - dikey bağlantı köşesi; 3 - açıyı enine kirişe tutturmak için köşebent ("balta"); GL - yatay sayfa; VL - dikey sayfa; F - köşebent; VN - dikey ped; - eleman kalınlığı

Pirinç. 6.25. Balastsız betonarme döşemeli köprü güvertesi:
1 - korkuluklar; 2 - barınak; 3 - kaldırım; 4 - Demiryolu; 5 - karşı köşe; 6 - betonarme döşeme; 7 - konsol

Ana kiriş düğümleri cıvatalı eklem takımı ile farklı yollarla(şekil 6.26). Demiryolu köprülerinde, kural olarak, şekillendirilmiş plakalarda düğümler kullanılır. Eşleştirilmiş köşebentler, kirişin tüm elemanlarını dışarıdan kaplar ve düğümde birleşen elemanların eksenlerini ortalar (Şekil 6.26).

Pirinç. 6.26. Ana kafes düğüm türleri: a- alt (H), üst (B) ve orta (C);
B- köşebentler ile; v- köşebent ekleri ile; 1 - düğüm şekilli levha; 2 - popo yastığı

Aşağıya doğru sürüşe sahip tipik açıklıkların tasarım aralıkları 33.0'dır; 44.0; 55.0; 66.0; 77,0 88,0; 110.0 m ve üç seriye bölünmüştür (GTM, 1989). Üstüne binme ile tipik açıklıklar 44,0 tasarım aralıklarına sahiptir; 55.0 ve 66.0 m.

6.6. Kiriş-sürekli açıklıklar
çiftlik binaları

Kesintisiz kiriş açıklıkları, daha düşük pozitif eğilme momentleri ve sapmaları ile bölünmüş kiriş açıklıklarından farklıdır. Sürekli açıklıklı yapılarda, basit bölünmüş kafeslerde olduğu gibi aynı tip ızgaralar kullanılır. Genellikle iki açıklıklı ve üç açıklıklı yapılar kullanılır.

Kesintisiz kiriş açıklıklarının ayrık açıklıklara kıyasla avantajları şunları içerir: geniş açıklıklarla metal tasarrufu; daha fazla dikey ve yatay sertlik; yüksek hareket hızları sağlama yeteneği; duvar desteklerinin hacminde azalma; menteşeli bir düzeneğin kullanımı. Başlıca dezavantajları, değiştirirken üst yapının ucunun önemli ölçüde yer değiştirmelerini içerir. sıcaklık rejimi ve durdurma gücünde bir artış.

Bir demiryolu hattı için sürekli kafes kirişli tipik açıklıklar, tabanda bir sürüşle birlikte aşağıdakilere sahiptir: 2´110; 2´132; 2´159 (Şekil 6.27), 110 + 132 + 110 ve 132 + 154 + 132 m ve üstte binme ile - 2´55 ve 2´65 m Isı ile sertleştirilmiş çelik kalitesi 10ХСНД'den tasarlanmışlardır ve geleneksel ve kuzey koşullarında kullanılabilir.

Pirinç. 6.27. Ana kafes kirişler ve alt sürüşler ile sürekli açıklık diyagramları: a- iki açıklıklı; B- üç açıklıklı; v- kafes ızgara ile

Standart sürekli açıklıklı yapıların avantajı, ana kirişlerin ve bağlantıların elemanlarının yanı sıra karayolu kirişlerinin, tesiste mevcut ekipman ve tipik ayrık açıklıklı yapıların iletkenlerinin maksimum kullanımı ile üretilmesidir. Bu durumda, fabrika bağlantıları elektrik kaynağı ile ve montaj bağlantıları - yüksek mukavemetli cıvatalarla yapılır.

Kafes açıklıkları, esas olarak, katı ağ kirişlerinin ağır ve karmaşık olduğu orta ila büyük açıklıkların köprülenmesi için kullanılır.

Çubuk kafes kirişin iskeleti gibidir - duvarın katı bir dikey levhası yerine, elemanları kayışlarla birlikte geometrik olarak değişmez bir sistem oluşturan bir çubuk kafes buraya monte edilir. Düğüm yükü olan çubuk kafeslerde, tüm elemanlar merkezi eksenel kuvvetler üzerinde çalışır, bu da bölümlerinin çalışma alanlarını verimli bir şekilde kullanmayı mümkün kılar.

Bununla birlikte, küçük açıklıklarda, az sayıda profil haddelenmiş ürünün kullanımındaki kısıtlamalar nedeniyle çubukların enine kesit alanlarındaki kaçınılmaz fazlalık, standartlaştırılmış esnekliği koruma ihtiyacı nedeniyle metal tasarrufu sağlanamaz veya önemsiz bir şekilde elde edilir. çubukların, vb. katı ağ kirişlerinden daha yüksektir.

Uçtan uca kafes kirişlerin amaca uygun kullanımının sınırlarını kesin olarak belirlemek mümkün değildir, çünkü bunlar birçok koşula bağlıdır: fabrikalardaki üretim tekniklerinin durumu, nakliye ve kurulum koşulları, boşluk payı, köprü sistemi, çelik kalitesi. Her seferinde sorunun çözümü, köprünün tasarımı için özel koşullar tarafından belirlenir.

Köprülerde, yukarıdan ve aşağıdan sürülürken bölünmüş, sürekli ve konsol kafesli uçtan uca üst yapılar kullanılır (Şekil 95).

Üstte bindirmeli en basit üst yapı (Şekil 96), üst ve alt uzunlamasına desteklerle birbirine bağlanan iki ana kafes kirişin yanı sıra destek ve ara enine desteklerden oluşur. Boyuna bağlar, yatay kafes kirişler olarak oluşturulur: ana kafes kirişlerin kayışları, kayışları görevi görür.

Ana kafes kirişlerin uç ve ara raflarının düzlemlerine çapraz destekler yerleştirilir. Bir kafes kirişin bitişik düğümleri arasındaki mesafeye panel denir.

Mekansal bir yapı olan açıklığın geometrik değişmezliği, altı düz yüzünün değişmezliği ile sağlanır: ana kirişler, üst ve alt uzunlamasına sistemler ve destek enine bağlantıları.

Elde edilen yatay yük, üst uzunlamasına bağların kirişi tarafından destekleyici enine bağlara ve ikincisi - destek parçalarından köprü desteklerine aktarılır. Alt boyuna çaprazlardan gelen yatay yük, doğrudan üst yapının destekleyici kısımlarına aktarılır.

Ara çapraz bağlantılar hizalamak için tasarlanmıştır dikey yük eşit olmayan yüklemeleri ile ana makaslar arasında ve üst yapının burulma direncini arttırır. Ayrıca, için modern teknoloji destek iskeleleri cihazı (menteşeli veya yarı monteli yöntemler) olmadan büyük üst yapıların montajları, ara çapraz bağlantılar, destek çapraz bağlantı sistemlerinden biri olmadığında montajı sırasında üst yapının geometrik değişmezliğini sağlamalıdır.

Üst yapının ana boyutları şunları içerir: tasarım aralığı ben, kafes yüksekliği Hüst ve alt kirişlerin eksenleri arasında ölçülen, kafes kirişler arasındaki mesafe V, panel uzunluğu D ve parantezlerin dikey a'ya eğim açısı (Şek. 97, a).

Ana kafes kirişlerin yüksekliği Hüstte sürerken, kural olarak, dikey sertlik ve ekonomi gereklilikleri ile belirlenir. Yeterli sağlamlığın bir göstergesi, kafes kirişlerin normatif geçici dikey yükten sapmasıdır. Demiryolu köprüleri için sapma 1/800'ü geçmemelidir. ben, ve karayolu köprüleri için - 1/400 ben.

Uzun süreli tasarım uygulaması, metal tüketimi açısından en ekonomik olan demiryolu köprülerinin makaslarının yükseklikleri ile elde edildiğini göstermiştir. H eşittir (1/5 - 1/7) ben.

Karayolu köprülerinde bu oran (1/5 - 1/10) arasında değişmektedir. ben.

Bazı durumlarda, köprüye yaklaşırken setin yüksekliğini ve maliyetini azaltmak için üstte sürüş sırasında makasların yüksekliği daha düşük ayarlanabilir.

Kafeslerin yükseklik ataması da fabrikanın rahatlığına bağlı olabilir. Örneğin, farklı açıklıklardaki kafes kirişler için, elemanlarının üretimi için aynı fabrika ekipmanını (iletkenler, şablonlar vb.) kullanmak için yükseklik aynı alınabilir.

Kentsel koşullarda, köprü geçişine dahil edilen açıklıklı makasların yüksekliği bazen mimari hususlarla belirlenir.

Kafes aksları arasındaki mesafe Vüstte binilen açıklıklarda, rayların sayısına (demiryolu köprülerinde), taşıt yolunun ve kaldırımların genişliğine (karayolu ve şehir köprülerinde), taşıt yolunun tasarımına ve ayrıca stabilite gereksinimlerine bağlıdır. yatay düzlemde açıklıklar ve sertlik.

Tek bir hat için küçük açıklıklı köprüler için demiryolu(30-35 m'ye kadar) ve ahşap, köprü kirişleri üzerinde sürerken standart boyutlar doğrudan kiriş kayışlarına döşendiğinde, kirişler arasındaki minimum mesafe, katı duvarlı açıklıklarla aynı şekilde atanabilir, yani. 2.0-2.2 m.

Ancak kafes kirişlerin üst kirişleri, düğüm dışı yük uygulaması nedeniyle sıkıştırma ve yerel eğilme için zor koşullarda çalışacaktır.

Panel uzunluğu D köprü kirişlerini kirişlerin kirişlerine yerleştirirken kirişlerdeki eğilme momentini azaltmak için mümkün olduğunca az atamaya çalışırlar ve üst kirişlerin yüksekliği (1/5 - 1/7) olarak geliştirilir. ben, bükülme ile sıkıştırmada kayışların çalışmalarını dikkate alarak.

35-40 m'den fazla açıklıklarda, üst yapının stabilitesini sağlamak ve yatay düzlemde yeterli rijitlik oluşturmak için makaslar arasındaki mesafeyi artırmak gerekir. Stabilite, örneğin daha yüksek bir seviyeye (Şekil 97, b) destek parçaları yerleştirilerek veya olumsuz tepkileri algılayabilen destek parçaları kullanılarak sağlanabilir.

Üst yapının yatay düzlemde rijitlik gereksinimlerine göre, üst yapıyı üstte bindirme ile çalıştırma deneyimine dayanarak, kafes kirişler arasında en az (1/16 - 1/20) bir mesafe tahsis edilmesi önerilir. ) ben.

Makaslar arası 2,5 m'ye kadar olan mesafelerde yükseklikleri artırılmış ahşap köprü kirişleri kullanılabilir. Enine kesit kafes kirişleri arasında daha büyük bir mesafe ile ahşap kirişler engelleyecek kadar büyük olduğu ortaya çıktı.

Bu durumda, üst yapı, ana kafes kirişlerin düğümlerine tutturulmuş enine kirişlerden ve enine kirişlere dayanan uzunlamasına kirişlerden oluşan bir kiriş kafesi ile donatılmıştır (Şekil 98). Standart köprü kirişleri, aralarındaki mesafe 1,9-2 m olan boyuna kirişler üzerine döşenir, böyle bir açıklıkta, dikey yükün ana makaslara düğümlenmesi sağlanır ve kirişler eksenel kuvvetler üzerinde çalışır.

Çaprazların dikey ve kafes kirişlerdeki eğim açısı, panelin uzunluğuna ve kafes kirişlerin yüksekliğine bağlıdır, bu nedenle, kirişlerin bu boyutları atanırken, kirişin ortaya çıkan eğimine dikkat edilmelidir. çok ile dar açı parantezlerdeki çabalar ve uzunlukları azalır, ancak parantez sayısı ve toplam uzunlukları artar; açının artmasıyla, çaprazlardaki kuvvetler ve uzunlukları artar, bu da çaprazların kesitlerinde bir artışa neden olur, ancak çaprazların sayısı ve toplam uzunluğu azalır.

Metal tüketimi açısından en karlı ve ünitelerin tasarımı için uygun, 40 ° 'ye yakın bir açıdır. 30° ile 50° arasındaki açılar kabul edilebilir. Açının çok yüksek veya geniş diğer değerlerinde, düğüm köşebentleri elde edilir, elemanların eklerinin yapıcı olmadığı ortaya çıkar ve genel olarak parantez ve kafes kirişler için metal tüketimi artar.

Ülkemiz koşullarında, nehirlerin ağırlıklı olarak düz bir karaktere sahip olduğu, kanal gezilebilir açıklıkları engellemek için, köprünün toplam yüksekliğinin ve ona yaklaşımların bağlı olduğu yüksek inşaat yükseklikleri nedeniyle, üzerinde binilen açıklıklar nadiren kullanılmaktadır. . Düşük yapı yüksekliği ile karakterize edilen alttan sürüşlü açıklıklar daha sık kullanılır.

Bu açıklıkların kirişlerinde, dikey yük için çalışmadıklarından, uç direklerin ve üst kirişlerin bitişik elemanlarının hariç tutulması tavsiye edilir. Bu durumda, kafes kirişlerin konturunun ana hatları bir yamuk şeklini alır.

Tek raylı bir demiryolu altında alttan binişli bir üst yapı, üst ve alt uzunlamasına bağlar, ara ve destek çapraz bağları ile birbirine bağlanan iki ana kafes kirişten oluşur (Şekil 99). Buradaki kafes kirişlerin eksenleri arasındaki mesafe, kafes kirişlerin binaların yaklaşma sınırlarının dışında yer alması için 5.6-5.8 m'ye yükseltilmelidir. Uzun açıklıklar için bu mesafe aynı zamanda yanal stabilite ve yatay rijitlik gereksinimleri tarafından belirlenir.

Ana kafes kirişlerin en küçük yüksekliği, üst boyuna ve enine bağların binaların yaklaşma boyutlarının dışına yerleştirilmesi koşullarından belirlenir ve 7.5-8.0 m'dir.

Aşağıya inen bir üst yapıda, boyuna bağlantı elemanlarının uzunlukları artar ve çapraz bağlantıların düzenlenmesi daha karmaşık hale gelir. Destekleyici çapraz bağlantılar genellikle uç köşebentlerin düzlemlerine yerleştirilir ve kızak adı verilen rijit çerçeveler şeklinde oluşturulur.

Ara çapraz bağlantılar, rafların veya süspansiyonların düzlemlerinde, ayrıca binaların yaklaşma boyutunun üzerinde yer alan açık veya katı çapraz çubuklara sahip çerçeveler şeklinde düzenlenir.

Taşıt yolunun boyuna ve enine kirişleri, tavan boşluğunu azaltmak için genellikle aynı seviyede bulunur.

Her panelin içindeki uzunlamasına kirişler küçük açıklıklar gibidir. Üst uzunlamasına ve ara enine bağlantılar ile birleştirilirler.

Karayolu için metal tüketimi (uzunlamasına ve enine kirişler), üst yapı için toplam metal tüketiminin önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Ahşap köprü kirişlerine binen bir kiriş kafesi için en düşük metal tüketimi, 5-6 m panel uzunluğu ile elde edilir.

Nadir durumlarda, küçük açıklıklı, ana kafes kirişlerin yüksekliği 7.5-8.0 m'den daha az alınmıştır, bu, üst uzunlamasına bağların monte edilme olasılığını ortadan kaldırır.

Açık açıklıkların yanal sertliğini sağlamak için (Şekil 100), çapraz kirişler, kirişleri çapraz kirişler olan sert yarı çerçeveler halinde kiriş raflarıyla birleştirilir.

Bu tür açıklıkların kafes kirişlerinin üst kirişleri, yarım çerçevelerin kurulum yerlerine esnek bir şekilde sabitlenmiş sıkıştırılmış çubuklar gibi çok olumsuz koşullarda çalışır. Yarım çerçevelerin yetersiz sertliği ile, üst stabilite kayışlarının kaybı nedeniyle bu tür yapıların kazaları meydana geldi.

Demiryolu köprülerinin açıklıkları önemli fren kuvvetlerine tabidir. Boyuna kirişlere frenleme kuvvetleri uygulanır ve kirişler uzunlamasına yönde sabitlenmemişse, kirişler yatay düzlemde çapraz kirişleri bükerek açıklık boyunca hareket eder. Bunu önlemek için, uzunlamasına kirişleri ana kirişlerin kayışlarına bağlayan ve fren kuvvetlerini uzunlamasına kirişlerden ana kirişlerin düğümlerine ileten özel fren bağları kurulur (Şekil 101). Ayrıca, kayışlardan gelen frenleme kuvvetleri, sabit destek parçaları aracılığıyla desteklere iletilir.

Çok açıklıklı köprülerde, her ara destek üzerinde, sabit destek parçaları genellikle açıklık yapılarından birinin altına kurulur ve hareketli parçalar, yükü destekler arasında frenleme kuvvetlerinden daha eşit bir şekilde dağıtmak için genellikle diğerinin altına kurulur.

Sayfa 1 / 10

Uçtan uca kafes kirişlere sahip açıklıklar Esas olarak, masif duvarlı kirişlerin ağır ve karmaşık olduğu orta ila geniş açıklıkları köprülemek için kullanılırlar.

Köprülerde, yukarıdan ve aşağıdan sürülürken bölünmüş, sürekli ve konsol kafesli uçtan uca üst yapılar kullanılır (Şekil 1).

Pirinç. 1 - Makaslı köprülerin şemaları

Üstte bindirmeli en basit üst yapı (Şekil 2), üst ve alt uzunlamasına desteklerle birbirine bağlanan iki ana kafes kirişin yanı sıra destek ve ara çapraz desteklerden oluşur. Boyuna bağlar, yatay kafes kirişler olarak oluşturulur: ana kafes kirişlerin kayışları, kayışları görevi görür.

Pirinç. 2 - Üstüne binen bir üst yapının şeması: 1 - destek çapraz bağlantılarının elemanları; 2 - üst uzunlamasına bağların kafesi; 3 - ana çiftliğin unsurları; 4 - alt boyuna bağların kafesi; 5 - ara çapraz bağlantıların elemanları

Ana kafes kirişlerin uç ve ara raflarının düzlemlerine çapraz destekler yerleştirilir. Bir kafes kirişin bitişik düğümleri arasındaki mesafeye panel denir.

Ara çapraz bağlantılar, ana kafes kirişler eşit yüklenmediğinde aralarındaki düşey yükü eşitlemek ve üst yapının burulma direncini artırmak için tasarlanmıştır. Ek olarak, büyük açıklıkların destek iskeleleri cihazı olmadan (asma veya yarı monte yöntemlerle) monte edilmesinin modern teknolojisi ile, ara çapraz bağlantılar, destek çaprazlarından biri olduğunda, montajı sırasında açıklığın geometrik değişmezliğini sağlamalıdır. bağlantı sistemleri yoktur.

Üst yapının ana boyutları şunları içerir: tasarım aralığı ben, üst ve alt kirişlerin eksenleri arasında ölçülen kirişlerin h yüksekliği, kirişler arasındaki mesafe B, panelin uzunluğu d ve kirişlerin dikey α'ya eğim açısı (Şekil 3, a ).

Pirinç. 3 - Üst yapının ana boyutları

Ana kirişlerin h yüksekliği, tepeye binerken genellikle dikey sertlik ve ekonomi gereksinimlerine göre belirlenir. Yeterli sağlamlığın bir göstergesi, kafes kirişlerin normatif geçici dikey yükten sapmasıdır. Demiryolu köprüleri için sapma 1/800'ü geçmemelidir. ben, ve karayolu köprüleri için - 1/400 ben.

Uzun süreli tasarım uygulaması, metal tüketimi açısından en ekonomik olan demiryolu köprülerinin kafes kirişlerinin h yükseklikleri (1/5 - 1/7) eşit olduğunda elde edildiğini göstermiştir. ben.

Karayolu köprülerinde bu oran (1/5 - 1/10) arasında değişmektedir. ben.

Bazı durumlarda, köprüye yaklaşırken setin yüksekliğini ve maliyetini azaltmak için üstte sürüş sırasında makasların yüksekliği daha düşük ayarlanabilir.

Kentsel koşullarda, köprü geçişine dahil edilen açıklıklı makasların yüksekliği bazen mimari hususlarla belirlenir.

Havai açıklıklarda B makaslarının aksları arasındaki mesafe, rayların sayısına (demiryolu köprülerinde), taşıt yolunun ve kaldırımların genişliğine (yol ve şehir köprülerinde), taşıt yolunun tasarımına ve ayrıca gerekliliklere bağlıdır. yatay düzlemde açıklık stabilitesi ve rijitliği.

Tek hatlı bir demiryolu için küçük köprü açıklıkları (30-35 m'ye kadar) ve ahşap üzerinde sürerken, doğrudan kafes kirişlerinin kayışlarına döşenen standart boyutlardaki köprü kirişleri ile, kafes kirişler arasındaki minimum mesafe aşağıdaki gibi atanabilir. katı duvarlı açıklıklı yapılar için, yani 2.0-2.2 m.

Ancak kafes kirişlerin üst kirişleri, düğüm dışı yük uygulaması nedeniyle sıkıştırma ve yerel eğilme için zor koşullarda çalışacaktır.

Köprü kirişleri kirişlerin kirişleri üzerinde desteklendiğinde panel d'nin uzunluğu kirişlerdeki eğilme momentini azaltmak için mümkün olduğunca küçük ayarlanmaya çalışılmış ve üst kirişlerin yüksekliği geliştirilmiştir. (1/5 - 1/7) ben, bükülme ile sıkıştırmada kayışların çalışmalarını dikkate alarak.

35-40 m'den fazla açıklıklarda, üst yapının stabilitesini sağlamak ve yatay düzlemde yeterli rijitlik oluşturmak için makaslar arasındaki mesafeyi artırmak gerekir. Stabilite, örneğin daha yüksek bir seviyeye (Şekil 3, b) destek parçaları yerleştirilerek veya olumsuz tepkileri algılayabilen destek parçaları kullanılarak sağlanabilir.

Makaslar arası 2,5 m'ye kadar olan mesafelerde yükseklikleri artırılmış ahşap köprü kirişleri kullanılabilir. Kafesler arasında daha büyük bir mesafe ile, ahşap kirişlerin bölümleri engelleyici derecede büyüktür.

Bu durumda, üst yapı, ana kafes kirişlerin düğümlerine tutturulmuş enine kirişlerden ve enine kirişlere dayanan uzunlamasına kirişlerden oluşan bir kiriş kafesi ile donatılmıştır (Şekil 4). Standart köprü kirişleri, aralarındaki mesafe 1,9-2 m olan boyuna kirişler üzerine döşenir, böyle bir açıklıkta, dikey yükün ana makaslara düğümlenmesi sağlanır ve kirişler eksenel kuvvetler üzerinde çalışır.

Pirinç. 4 - Kiriş kafesli üst yapının şeması

Kafes kirişlerde çaprazların dikey α'ya eğim açısı, panelin uzunluğuna ve kafes kirişlerin yüksekliğine bağlıdır, bu nedenle, kafes kirişlerin bu boyutları atanırken, kirişin ortaya çıkan eğimine dikkat edilmelidir. Çok dar bir açı ile, parantezlerdeki kuvvetler ve uzunlukları azalır, ancak parantezlerin sayısı ve toplam uzunlukları artar; açının artmasıyla, çaprazlardaki kuvvetler ve uzunlukları artar, bu da çaprazların kesitlerinde bir artışa neden olur, ancak çaprazların sayısı ve toplam uzunluğu azalır.

Tek hatlı bir demiryolu altında alttan binilen bir üst yapı, üst ve alt uzunlamasına bağlar, ara ve destek çapraz bağları ile birbirine bağlanan iki ana makastan oluşur (Şekil 5). Buradaki kafes kirişlerin eksenleri arasındaki mesafe, kafes kirişlerin binaların yaklaşma sınırlarının dışında yer alması için 5.6-5.8 m'ye yükseltilmelidir. Uzun açıklıklar için bu mesafe aynı zamanda yanal stabilite ve yatay rijitlik gereksinimleri tarafından belirlenir.

Pirinç. 5 - alttan sürüşlü üst yapı: 1 - portal çerçeve; 2 - boyuna bağların köşegenleri; 3 - boyuna bağların dikmesi; 4 - kirişin üst kemeri; 5 - ara çapraz bağlantılar; 6 - kirişin alt kemeri; 7 - çapraz kiriş; 8 - uzunlamasına kiriş; 9 - süspansiyon; 10 - destek; 11 - raf; 12 - boyuna kirişlerin boyuna bağları

Ana kafes kirişlerin en küçük yüksekliği, üst boyuna ve enine bağların binaların yaklaşma boyutlarının dışına yerleştirilmesi koşullarından belirlenir ve 7.5-8.0 m'dir.

Aşağıya inen bir üst yapıda, boyuna bağlantı elemanlarının uzunlukları artar ve çapraz bağlantıların düzenlenmesi daha karmaşık hale gelir. Destek enine bağlantıları genellikle dış çaprazların düzlemlerine yerleştirilir ve kızak adı verilen rijit çerçeveler şeklinde oluşturulur.

Taşıt yolunun boyuna ve enine kirişleri, tavan boşluğunu azaltmak için genellikle aynı seviyede bulunur.

Her panelin içindeki uzunlamasına kirişler küçük açıklıklar gibidir. Üst uzunlamasına ve ara enine bağlantılar ile birleştirilirler. Karayolu için metal tüketimi (uzunlamasına ve enine kirişler), üst yapı için toplam metal tüketiminin önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Ahşap köprü kirişlerine binen bir kiriş kafesi için en düşük metal tüketimi, 5-6 m panel uzunluğu ile elde edilir.

Nadir durumlarda, küçük açıklıklı, ana kafes kirişlerin yüksekliği 7.5-8.0 m'den daha az alınmıştır, bu, üst uzunlamasına bağların monte edilme olasılığını ortadan kaldırır.

Açık açıklıkların yanal sertliğini sağlamak için (Şekil 6), enine kirişler, çapraz kirişleri enine kirişler olan rijit yarı çerçevelerde kafes kirişlerle birleştirilir.

Pirinç. 6 - Açık bir türün altında bir gezinti ile yayılma

Demiryolu köprülerinin açıklıkları önemli fren kuvvetlerine tabidir. Boyuna kirişlere frenleme kuvvetleri uygulanır ve kirişler uzunlamasına yönde sabitlenmemişse, kirişler yatay düzlemde çapraz kirişleri bükerek açıklık boyunca hareket eder. Bunu önlemek için, uzunlamasına kirişleri ana kirişlerin kayışlarına bağlayan ve fren kuvvetlerini uzunlamasına kirişlerden ana kirişlerin düğümlerine ileten özel fren bağları kurulur (Şekil 7). Ayrıca, kayışlardan gelen frenleme kuvvetleri, sabit destek parçaları aracılığıyla desteklere iletilir.