4.3.4. Пролетные строения с дощатыми фермами.

Пролетные строения, имеющие дощатые фермы обычно с соединениями элементов на гвоздях, применяются для перекрытия пролетов от 12-16 до 40-50 м.

Дощатые фермы на гвоздевых соединениях (дощато-гвоздевые фермы) имеют простую конструкцию и могут быть быстро изготовлены и установлены в пролеты целиком или крупными блоками. Однако они загнивают быстрее других видов деревянных ферм и поэтому их целесообразнее применять при строительстве временных мостов. Для мостов более длительного срока службы дощатые фермы надо изготавливать из хорошо просушенного и антисептированного лесоматериала. Дощатые фермы имеют многорешатчатую систему, раскосы которой образуют сплошную или решетчатую стенку. В большинстве случаев дощатые пролетные строения имеют простую разрезную систему (рис.88). Однако в России были случаи строительства мостов и с консольно-балочными дощатыми фермами.

Рис.88. Конструкция пролетных строений с дощатыми фермами

Высоту балочно-разрезных дощатых ферм принимают от до пролета.

Пояса ферм делают из пакетов досок; значительно реже применяют брусчатые сечения поясов. Пояса охватывают с двух сторон вертикальную стенку (решетку) ферм, состоящую из двух слоев перекрещивающихся дощатых раскосов (рис.88). Угол наклона раскосов принимают близким к 45°. Так как в многорешетчатых фермах очень трудно опереть конструкцию проезжей части на нижние пояса, то пролетные строения с дощатыми фермами всегда делают с ездой поверху. Для соединения элементов дощато-гвоздевых ферм применяют круглые строительные проволочные гвозди диаметром 4-6 мм и длиной до 200 мм или же гвозди квадратного сечения, хорошо передающие напряжения смятия древесине. При соединении элементов из лесных хвойных пород гвозди забивают прямо в древесину. В конструкциях из лиственницы гвозди забивают в просверленные отверстия диаметром 0,9d. Толщина соединяемых деревянных элементов во избежание их раскалывания должна быть не менее четырехкратного диаметра гвоздей; расстояние между гвоздями, забитыми вдоль одного волокна, а также расстояние крайних гвоздей от торца элемента - от 15 до 25d в зависимости от отношения толщины пробиваемого элемента к диаметру гвоздей; расстояния между продольными рядами гвоздей и от продольной кромки элемента - не менее 4d.

Вопросы для самоконтроля:

1. Область применения решетчатых деревянных ферм.

2. Конструкция главных ферм.

3. Конструкция узлов ферм.

4. Пролетные строения с дощатыми фермами.

Тема 4.4. Деревянные опоры и ледорезы.

4.4.1. Виды деревянных опор. Основные элементы и конструктивные узлы.

Свайные опоры наиболее распространенный вид опор деревянных мостов, которые применяют в тех случаях, когда грунт допускает забивку свай.

В местах опирания главных ферм опоры имеют кусты коренных свай, воспринимающих опорные усилия пролетных строений. Ширину опор по фасаду делают тем большей, чем больше их высота и глубина воды в реке. Обычно ширину опор, считая ее между осями свай или свайных кустов, назначают не менее 0,2-0,25 их высоты. Для пространственной жесткости сваи связывают между собой в поперечном и продольном направлениях горизонтальными и наклонными (диагональными) схватками. Высоту ярусов между горизонтальными схватками принимают не более 3-4 м. При небольшой высоте опор, а также в мостах с широким габаритом проезжей части поперечная жесткость и устойчивость опор вполне обеспечивается этими схватками. В тех случаях, когда высота опор превышает их ширину между крайними коренными сваями, необходима постановка укосин и дополнительных откосных свай (рис.89).

Рис.89. Схемы свайных опор мостов больших пролетов

1 - коренные сваи; 2 - откосная свая; 3 - укосина.

Рамные опоры. В таких опорах надводную часть, а иногда и всю опору в целом образуют из звеньев, изготовленных заранее на берегу, и устанавливают на место в виде готовых блоков. Плоскостные блоки принято называть рамами, что и определило термин "рамные опоры". Устройство их дает возможность индустриализировать работы по изготовлению рам и механизировать их установку, т.е. существенно ускорить темпы возведения опор.

В зависимости от расположения в опоре рамы могут быть поперечными (рис.90, а) или продольными (рис.90, б). Поперечные рамы представляют собой плоскостные блоки во всю ширину опоры. Установленные на место, они требуют лишь соединения между собой в продольном направлении горизонтальными и наклонными схватками (рис.91). Для удобства установки рам и использования лесоматериала стандартных длин высоту их обычно принимают не более 5-6 м. Невысокие поперечные рамы комплектуют из вертикальных стоек, связанных наклонными схватками (см. рис.91). При большой высоте опор рамы расширяют книзу устройством наклонных крайних стоек (рис.92, а) или укосин (рис.92, б). Рамы высотой 6-8 м имеют два яруса схваток (см. рис.92, б). При большой высоте опоры делают многоярусными, устанавливая рамы друг на друга (рис.90).

Рис.90. Схемы рамных опор

1 - поперечная рама; 2 - продольные рамы.

Рис.91. Схемы рамных опор

1 - поперечная рама; 2 - схватки, соединяющие поперечные рамы; 3 - свайное основание.

Продольные рамы представляют собой плоскостные блоки, устанавливаемые параллельно продольной оси моста (см. рис.89, б и 92, в). Такие рамы могут быть применены только для широких по фасаду опор. Каждую опору составляют из нескольких продольных рам, устанавливаемых под местами опирания пролетных строений, и связывают между собой на месте наклонными поперечными схватками (см. рис.92, в). Масса и размеры продольных рам меньше, чем поперечных, что облегчает установку.

Однако при наличии подъемно-транспортного оборудования достаточной мощности в автодорожных мостах предпочитают крупноблочные опоры с поперечными рамами.

В мостах через лощины и небольшие речки с каменистым или скальным дном рамы опор устанавливают непосредственно на выровненную поверхность грунта. При пересечении оврагов, суходолов и мелких водотоков с нескальными грунтами рамы могут быть заложены в котлованах на глубине ниже промерзания грунта.

В мостах через реки, дно которых допускает забивку свай, применяют свайно-рамные опоры, состоящие из свай (обрезанных несколько выше уровня меженных вод), на которые устанавливают сборную рамную конструкцию. Основанием рамной части опор могут служить и фундаменты из бетонной или каменной кладки.

Рис.92. Схемы рамных опор

1 - продольные рамы; 2 - свайное основание; 3 - схватки, соединяющие продольные рамы.

Все элементы рамы должны быть прочно связаны между собой врубками и металлическими креплениями для того, чтобы изготовленную на берегу раму можно было без опасности ее повреждения доставить к опоре и установить на место.

Ряжевые и массивные опоры. Ряжем называют деревянный сруб из бревен, имеющий стенки, днище и перегородки. Ряж устанавливают на предварительно выровненное дно реки и заполняют камнем. Каменное заполнение необходимо для устойчивости ряжа и предохранения его стенок от поломки при ударах льдин или других предметов, плывущих во время ледохода и паводков. Ряжевые опоры требуют большого объема лесного материала и камня. Изготовление их трудоемко. Из-за большой ширины они сильно стесняют русло реки. Недостатком ряжевых опор является также быстрое загнивание их стенок в пределах колебаний уровня меженных вод ряжи быстро загнивают, поэтому их почти не применяют.

Поэтому ряжи применяют только в тех случаях, когда грунт дна реки не позволяет устроить другие, более экономичные виды опор.

Ряжи береговых опор (устои) и промежуточных (быки) на реках со слабым течением делают прямоугольного в плане сечения. На многоводных реках для улучшения обтекания водой и облегчения пропуска ледохода применяют ряжи, заостренные с верховой стороны, а при быстром течении и с низовой.

Высокие ряжи целесообразно делать ступенчатыми, постепенно увеличивая книзу уступами их поперечные размеры.

В современных условиях вместо ряжей всегда целесообразней устройство массивных опор. Массивные опоры из бетонной или реже каменной кладки применяют в деревянных мостах на реках с сильным ледоходом, на горных реках с быстрым течением, а также при скальном дне, когда устройство свайных опор невозможно или нецелесообразно. Массивные опоры применяют также в случаях, когда деревянные пролетные строения в дальнейшем предполагается заменить железобетонными или металлическими.