19.Особенности классификации подвижных нагрузок.

20.Основные принципы усиления несущей способности пролетных строений.

В зависимости от конструкции пролетного строения, наличия сла­бых элементов в нем, степени повышения грузоподъемности при усиле­нии и местных условий применяют различные способы усиления: увели­чение поперечного сечения элементов с одновременным усилением (в случае необходимости) их прикреплений; устройство (установка) дополнительных ферм или балок; усиление с изменением системы ферм или балок [подведение шпренгеля под балки или фермы, добавление третьего, пояса (арки) к балочным фермам, превращение разрезных ба­лок или ферм в неразрезные и т. п.] ; устройство дополнительных опор - временных или постоянных, уменьшающих расчетный пролет су­ществующих пролетных строений; превращение стального пролетного стродаия в сталежелезобетонное путем устройства железобетонной плиты, включенной в совместную работу.

При увеличении поперечного сечения элементов металл усиления следует размещать симметрично относительно осей поперечного сечения. Усиление обычно производят на месте без прекращения движения по­ездов. Усиление отдельных элементов пролетного строения путем до­бавления металла наиболее распространено и- обычно выполняется при всех способах усиления.

Для эффективного использования вновь добавляемого металла, особенно высокопрочных сталей, и рационального распределения усилий в системе применяют предварительное напряжение с регулированием усилий и деформаций в конструкции. Регулирование*усилий в элементах пролетных строений производят путем установки предварительно напря­женных затяжек, разгрузки (догрузки) конструкций при усилении, из­менения величин опорных реакций в неразрезных системах, закрепления элементов усиления в нагретом состоянии и др. При этом метод усиле­ния пролетных строений с использованием предварительно напряженных затяжек из высокопрочных сталей наиболее рационален.

Применение предварительно напряженных затяжек почти полностью исключает расклепку узловых прикреплений, что позволяет производить усиление во многих случаях без перерыва движения поездов.

При усилении обычно применяют соединения на высокопрочных бол­тах. Эти соединения обладают большей по сравнению с заклепочными соединениями жесткостью, что обеспечивает хорошую совместную рабо­ту старого и вновь добавляемого металла и повышает эффективность его использования, имеют более низкую концентрацию напряжений около отверстий. Передача усилия в соединениях на высокопрочных болтах осуществляется только силами трения на поверхностях контак­тов соединяемых элементов, вызванных затяжкой болтов. Поэтому бол­ты в отверстиях можно устанавливать со значительным зазором (до 3 мм). Это дает возможность допускать несовпадение отверстий в этих пределах, что облегчает подготовку и установку элементов усиления. Процесс установки высокопрочных болтов также значительно проще клепки.

Заклепочные соединения применяют там, где установка высоко­прочных болтов затруднена. Их желательно применять в прикреплениях горизонтальных листов балок и главных ферм, на которые непосред­ственно опираются мостовые брусья, поскольку головки .болтов за­трудняют обеспечение плотного опирания брусьев.

Применение сварных соединений при усилении пролетных строений железнодорожных мостов осложняется трудностями обеспечения необ­ходимой надежности этих соединений по следующим основным причи­нам: качество металла усиливаемых пролетных строений в большинстве случаев не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к металлу для сварных мостов; специфика производства сварочных работ при усиле­нии мостов позволяет применять преимущественно ручную сварку, ко­торая из-за трудности ее выполнения не обеспечивает требуемое качест­во сварных соединений; сложность осуществления наиболее совершен­ных типов сварных соединений (встык) и устранения в них опасных концентраторов напряжений.

Применение сварки при усилении нередко давало неудовлетвори­тельные результаты: в усиленных элементах в процессе эксплуатации возникали опасные трещины. Поэтому в настоящее время сварка при усилении мостов применяется в исключительных случаях и только с разрешения МПС. По мере совершенствования технологии сварки, оче­видно, применение ее при усилении мостов будет расширяться.

При проектировании усиления необходимо обращать особое внима­ние на уменьшение стеснений движения поездов по мосту в процессе его (усиления (сокращение "окон", ограничений скоростей движения). 9.2. Усиление пролетных строений со сплошными балками При небольшом увеличении грузоподъемности пролетного строения со сплошными главными балками их усиление производят добавлением горизонтальных листов или уголков к поясам аналогично усилению про­дольных балок (см. п. 9.3).

Для более эффективного использования металла усиления желатель­но применять регулирование внутренних усилий в процессе усиления (разгрузка конструкций от действия собственного веса, создание уси­лий, противоположных по знаку усилиям от нагрузки). Этого достигают устройством временных шпренгелей, предварительно напряженных за­тяжек, опор и т. п.

При необходимости значительного повышения грузоподъемности пролетного строения целесообразно устройство шпренгелей как про­стых, так и предварительно напряженных. Этот способ усиления выгод­но отличается от других тем, что работы по усилению можно выполнять без перерыва движения поездов. При усилении, особенно предварительно напряженными шпренгелями, эффективно применение высокопрочной стали в виде стержней круглого сечения и других прокатных профилей. В предварительно напряженных шпренгелях (для поясов) возможно ис­пользование тросов и пучков из высокопрочной проволоки при обес­печении надежной защиты их от коррозии. Предварительное напряжение создают домкратами, полиспастами, винтовыми приспособлениями и т. п.

На рис. 9.1 показаны конструкции узлов шпренгеля по нижней схеме усиления. Прикрепление элементов шпренгеля выполнено на высоко­прочных болтах. Предварительное напряжение осуществляют следующим образом. После прикрепления всех элементов шпренгеля, за исключени­ем горизонтальных уголков, с помощью полиспаста и лебедки стягивают узлы // и /// расчетным усилием. В стянутом состоянии ставят и затя­гивают высокопрочные болты прикрепления горизонтальных уголков.

Предварительное напряжение можно создать также домкратами, установленными в узлах II и ///. При этом после прикрепления всех элементов шпренгеля, кроме прикрепления стоек к узлам // и ///, домкратами создают расчетный распор между балкой и узлами II и ///. В этом состоянии стойки прикрепляют к узлам // и /// высокопроч­ными болтами.

Значительное повышение грузоподъемности пролетных строений с ездой поверху достигается устройством на верхних поясах главных ба­лок железобетонной плиты, включенной в совместную работу с балками. В результате такого усиления получается сталежелезобетонное пролетное

строение. В этом случае одновременно с усилением создается более со­вершенная конструкция мостового полотна с ездой на балласте Ги

^ZZT™™ "Р¹¹¹^™™ Рейсов к железобетонной плиТе Железобетонная плита может быть монолитной или сборной

»™ „ ^Я °^бес"^ечения совместной работы железобетонную плиту с верх­ним поясом балок соединяют с помощью жестких упоров, прикрепляе­мых к балкам и омоноличиваемых в плите (рис. 9.2 а) или вь^ко-прочных болтов (рис. 9.2, б). Для повышения сцепления ™Т_С бал кои плиту укладывают не на цементный, а на клеепесчаный™_Вор со стоящий, например, из эпоксидной смолы ЭД-16 или ЭД-20 (7оо вес^-

Рис. 9.2. Соединение железобетонной плиты с балкой при помощи жестких упо­ров (а), высокопрочных болтов (б), опорных столиков (в) :

1 — жесткий упор; 2 — цементный или клеепесчаный раствор; 3 — высокопроч­ный болт; 4 — столик

вых частей), песка (500 весовых частей), полиэтиленполиамина (15 весовых частей), дибутилфталата (до 10 весовых частей).

Соединение плиты с поясами балок возможно также с помощью специальных стальных закладных частей — упоров, заделываемых в бе­тон плиты. Выступающими частями этих упоров плита опирается на сто­лики, прикрепленные к поясам балок, и крепится к ним высокопроч­ными болтами (рис. 9.2, в). В этом случае исключаются так называе­мые мокрые процессы, связанные с укладкой раствора и бетона при монтаже, что снижает продолжительность "окон".

При усилении пролетных строений железобетонными плитами требуются длительные "окна". Для их сокращения усиление можно вы­полнять в стороне, сняв усиливаемое пролетное строение с опор и поста­вив вместо него на время'усиления запасное. Эффективность этого спо­соба повышается при наличии на мосту или железнодорожном участке труппы однотипных пролетных строений, требующих усиления.

Если отверстие моста перекрыто несколькими разрезными пролет­ными строениями, то при усилении может оказаться целесообразным объединение их в неразрезные.

При усилении клепаных балок со сплошной стенкой в некоторых случаях требуется повысить прочность стыков. Для этого заклепки в стйгках заменяют высокопрочными болтами большего диаметра (рас­сверлив предварительно отверстия до нужного размера). Рассверловку отверстий и замену заклепок производят постепенно, одновременно удаляя не более 10 % заклепок. Если при таком способе усиления не удается увеличить грузоподъемность соединения до требуемого уровня и требуется, кроме того, увеличение сечений накладок, то последние заменяют новыми, более мощными или ставят дополнительные накладки.

Одновременно с усилением ремонтируют поврежденные коррозией, трещинами и вмятинами элементы балок: заменяют их полностью или частями на новые или же перекрывают поврежденные участки наклад­ками.

Рис. 10.1. Схемы усиления железобетонных балок добавлением арматуры: а — с приваркой стержней через коротыши; б — с приваркой каркаса; в — бетонированием в опалубке; 1 — новый бетон; 2 - существующая арматура; 3 — пш^ольная арматура усиления; 4 — коротыш; 5 — наклонный стержень; 6 — место приварки новой арматуры; 7 - прямой хомут; 8 — наклонный хомут; 9 — опалубка; 10 — загрузочная воронка

24.Усиление пролетных строений с изменением системы ферм.

25.Усиление заклепочных прикреплений высокопрочными болтами.

26.Усиление балок проезжей части.

27.Усиление железобетонных пролетных строений добавлением арматуры.

28.Усиление железобетонных балок железобетонной оболочкой.

29.Усиление главных ферм и связей металлических пролетных строений.

30.Способы усиления балочных железобетонных пролетных строений.

Рис. 10.4. Схема усиления железо­бетонной балки приваркой плоско­го листа и обоймы к растянутой ар­матуре соответственно плиты бал­ластного корыта и ребра: 1 — существующая арматура; 2 -'лист; 3 — усиливаемая балка; 4 — швеллер (обойма)

Рис. 10.5. Схема усиления железобетонной балки наклонными тягами в при-опорной части:

1 — болт; 2 — пластины; 3 - наклонные тяги; 4 — упоры; 5 — швеллер (обойма) ; б — полимерраствор