2. Рамные системы

1 вид: многопролётные рамы

Особенность данной системы – жёсткое соединение. В опорах возникает изгибающий момент, который уменьшает момент в пролёте. Опоры сильно армируют, поэтому они тоньше по сравнению с опорами балочных мостов. Это позволяет освободить подмостовое пространство. Опоры могут соединяться жёстко или с помощью шарниров. Шарниры дают большую чувствительность к осадкам, но их подтопление не желательно. Недостатки: 1) невозможность индустриализации; 2) из – за тонких опор их применяют только в путепроводах или эстакадах.

2 вид: рамно – подвесные, рамно-консольные

Основная конструкция элемента – Т – образная рама. Ригели рам в основном работают на отрицательные изгибающие моменты, для восприятия которых арматуру устанавливают в верхней зоне сечения, что удобно конструктивно. Возводить пролётное строение можно из сборных элементов. При возведении применяют способ навесного бетонирования или навесной сборки. Кроме балочных и рамных, строят арочные системы.

3. Арочные системы

Особенность системы: от действия вертикальной нагрузки в пяте арки возникает наклонная опорная реакция. Она раскладывается на вертикальную и горизонтальную составляющие. Горизонтальная составляющая называется – распор. Поэтому при возведении мостов таких систем, необходимы прочные грунты в основании и массивные опоры.

Уровень проезда в арочном мосту может быть поверху, понизу и посередине.

4. Вантовые системы

Балка жёсткости (1) работает как балка на упругом основании за счёт того, что к ней во многих местах крепят ванты (2). Поэтому при большой длине пролёта балка жёсткости имеет небольшую высоту. Ванты работают на растяжение и передают нагрузку с пролётного строения на пилон, который в основании работает на сжатие.

8. Конструкция элементов мостового полотна

8. Сопряжение моста с подходами

С опряжение обеспечивают плавностью перехода с насыпи на мост и обратно.

1. Дренирующая засыпка из крупнозернистого или мелкозернистого песка или металлургический шлак;

2. Переходная плита из ж.б. длиой 4, 6, 8 метров в зависимости от высоты насыпи и грунтового основания;

3. Прилив шкафной стенки;

4. Лежень;

5. Слой щебня толщиной 10см;

6. Подушка из щебня толщиной 0,5м;

7. Щековая стенка;

8. Шкафная стенка.

Переходные плиты укладывают по ширине ездового полотна, которое равно габариту моста. Устраивают переходные плиты одновременно с возведением земляного полотна.

8. Определение постоянных воздействий на несущую конструкцию пролетного строения

8. Опорные части мостов

Опорные части — это устройства, служащие для передачи сосредоточенных опорных давлений пролетных строений на опоры моста. Они предназначены: для распределения опорных давлений от веса пролетных строений и подвижной нагрузки на необходимую площадь подферменной плиты; передавать на опоры горизонтальные усилия, возникающие от торможения и других факторов; обеспечивать свободу угловых деформаций от прогиба пролетных строений и, кроме того, давать свободу продольным перемещениям, возникающим под влиянием временной нагрузки и колебаний температуры.

Для того чтобы удовлетворить всем этим требованиям, применяют различные типы опорных частей: плоские, тангенциальные, одно- и многокатковые, валковые, секторные, качающиеся, скольжении, стаканообразные, с шаровым сегментом и др. По характеру работы они подразделяются па две основные категории: подвижные и неподвижные опорные части. Сами названия говорят о различии в их работе: первые должны давать свободу горизонтальным перемещениям, а вторые — исключать их полностью.

Опорные части мостов: а —неподвижная с шарниром, б —подвижна

Опорные части под пролетными строениями располагают в соответствии с расчетной схемой моста. В балочных мостах под разрезными пролетными строениями, как правило, употребляют наиболее простую схему размещения опорных частей: на одном конце устанавливают продольно-подвижные опорные части, а на другом — неподвижные. В автодорожных мостах подвижность одного конца пролетных строений приводит к необходимости устройства так называемых деформационных швов (разрывов проезжей части).

В неразрезных мостах возможно несколько вариантов размещения подвижных и неподвижных опорных частей. Чаще других встречается вариант расположения неподвижных опорных частей на одной из средних опор, а на остальных — подвижные. Однако в автодорожных мостах для уменьшения количества разрывов в проезжей части с целью устройства деформационных швов иногда применяют установку неподвижных опорных частей только на одном из устоев.

Простейшими опорными частями скольжения можно считать опорные части для мостов малых пролетов (до 10—15 м), для которых горизонтальные перемещения от изменения температуры и действия временной подвижной нагрузки невелики. Они представляют собой конструкцию из двух плоских металлических подушек, одна из которых присоединена к пролетному строению, а другая — к опоре. Такая конструкция, однако, не годится для пролетов большей длины, так как при значительных опорных давлениях в месте контакта (поверхность скольжения) возникают дополнительные усилия. Этот недостаток в известной степени исключен в ряде конструкций опорных частей, в частности тангенциальных, катковых, секторных и плоских, но с применением полимерных материалов с малым коэффициентом трения.

Тангенциальные скользящие опорные части

• Продольно подвижная опорная часть

Придание нижней подушке плоской опорной части выпуклой цилиндрической формы позволяет осуществлять угловые деформации от прогиба пролетных строений и таким образом расширять диапазон их применения для пролетных строений до 25 м. Такие опорные части получили название тангенциальных.

Неподвижные плоские и тангенциальные опорные части отличаются от подвижных тем, что их горизонтальным перемещениям препятствуют штырь или специальные зубья, соединяющие обе подушки в единое целое.

Для больших пролетов применяются катковые и секторные опорные части, где передача горизонтальных перемещений осуществляется не по поверхности трения, а по поверхности качения. Между нижней и верхней подушками плоских опорных частей помещается, каток, сектор или несколько катков.

Катковые опорные части

Н - высота опорной части; РМЦ - расстояние между осями

шарнира и катков; h - толщина подопорного листа; 1 - прокладка;

Н - высота опорной части; РМЦ - расстояние между осями

шарнира и катков; h - толщина подопорного листа; D - диаметр

катков; d - диаметр оси-шарнира; l - длина балансиров, катков,

опорного листа; l + ΔL - длина оси-шарнира; ΔL и ΔL - поперечное

и продольное перемещения пролетного строения; 1 - верхний

балансир; 2 - ось-шарнир; 3 - нижний балансир; 4 - каток; 5 -

противоугон; 6 - опорный лист; 7 - лист-закладная деталь; 8 -

подферменная площадка; 9 - цапфа; 10 - анкерный болт

Рисунок 1 - Конструкция двухкатковой опорной части для

мостостроения

Естественно, что простейшей конструкцией катковой опорной части является опорная часть с одним катком, которая, казалось бы, удовлетворяет всем требованиям — позволяет осуществлять угловые деформации и продольные перемещения. Однако она имеет недостатки. Во-первых, для больших пролетов диаметр катка должен быть очень большим; во-вторых, по площадке контакта с нижней плитой в ней возникают большие сосредоточенные усилия, и поэтому толщину плиты необходимо значительно увеличивать по сравнению даже с плоскими опорными частями. А все это приводит к большому перерасходу металла.

Некоторая экономия металла достигается в опорной части, где катки выполнены срезанными. Однако толщина плиты остается по-прежнему большой. Вот почему широкое распространение получили многокатковые опорные части со срезанными катками. В них давление веса пролетных строений и подвижной нагрузки распределяется на несколько катков (следовательно, их диаметр можно значительно уменьшить), а через них уже не по одной, а по нескольким площадкам касания передается на плиту {значит, и толщину плиты можно также уменьшить). Однако здесь заметно значительное усложнение конструкции по сравнению с рассматриваемыми ранее. Заметна эволюция от простейших к более сложным, что диктовалось увеличением пролетов мостов, особенно с началом бурного внедрения висячих и вантовых систем.

Секторная опорная часть

Одним из вариантов замены однокатковой опорной части с целью уменьшения высоты может служить секторная опорная часть, в которой нижняя часть катка заменена сектором, а в верхней устроен балансир. Эти две части сопрягаются при помощи шарнира. Неподвижная секторная опорная часть состоит из двух балансиров, соединенных при помощи шарнира.

Значительная масса секторных и катковых опорных частей (например, для пролетного строения длиной 88 м масса комплекта опорных частей составляет 8 506 кг) заставляла работать инженерную мысль в направлении поиска путей экономии металла. Опорная часть для больших железобетонных пролетных строений, выполненная в виде высокого железобетонного валка, дает значительную экономию металла, но имеет недостаток — из-за большой высоты валков для ее размещения в опоре необходимо устраивать колодец.

Катковые опорные части известны склонностью к хрупким разрушениям, угону катков, неспособностью воспринимать угловые перемещения пролетного строения поперек моста, высокими фактическими коэффициентами трения-качения в результате коррозии и большими затратами на их эксплуатацию и замену.

Развитие науки и особенно такой отрасли, как химия полимеров, позволило в настоящее время во многих случаях заменять металл опорных частей для средних и малых пролетов мостов полимерными материалами. Появилась целая серия опорных частей с применением резины, фторопласта и других материалов, сравнимых с металлом по прочности, но имеющих меньший коэффициент трения, большую деформативность. Хлорпреновый каучук (неопрен) является наиболее распространенным материалом для опорных частей и чаще всего применяется в сочетании с тефлоном (элемент скольжения).

Резинометаллические опорные части

Работа резинометаллических опорных частей характеризуется тем, что резина за счет деформации позволяет осуществлять как вертикальные, так и горизонтальные перемещения.

Части опорные резиновые армированные (РОЧ) представляют собой несущие элементы мостового сооружения, передающие давление пролетного строения моста на опоры. РОЧ обеспечивают линейные и угловые перемещения пролетного строения за счет сдвига резины и ее внецентренного обмятия.

Размеры РОЧ:

-длина от 0.2 до 0.4м;

-ширина от 0.15 до 0.3м;

-толщина от 0.025 до 0.075м.