3. Несущая конструкция ездового полотна с металлическим настилом.

Из-за ограниченности сортамента металла изначально в металлическом настиле использовали лишь полосовой прокат, который они использовали в сквозном металлическом настиле. Этот настил представлялся в виде различным образом пересекающихся и взаимно соединенных вертикальных полос. Настил изготавливался на заводах в виде отдельных щитов и укладываемых обычно на второстепенные несущие конструкции пролетного строения. Такой настил не скапливал на себе воду и грязь, и обеспечивал достаточное сцепление колеса автомобиля с металлическим настилом. Несмотря на относительно небольшой вес (деревянного мостового полотна) сквозной настил требовал больших трудозатрат на его изготовление и был мало приспособлен для использования в условиях России.

Применение металлического настила, прикрепляемого к главным балкам, позволило существенно сократить собственный вес пролетного строения, но за счет повышенного расхода металла. Однако для мостов с большими пролетами фактор снижения собственного веса конструкции в большинстве случаев оказывается более значимым, чем повышенный расход металла. Основой металлического настила является горизонтальный (покрывающий) лист толщиной 12…14 (16) мм.

Покрывающий лист приваривается к поясу балки (коробки) продольным стыковым швом. Поскольку стыковой шов требует точного расстояния между соединяемыми листами, покрывающий лист иногда изготавливают с припуском, обрезаемым точно по месту при монтаже металлического настила.

Применение нахлесточных швов для прикрепления металлического настила к главным несущим элементам не допускается. Сварка выполняется с помощью автоматизированных сварочных аппаратов (сварочных тракторов).

Покрывающий лист усиливается приваренными снизу продольными ребрами (стрингерами) различной геометрической формы. В мостостроении наибольшее распространение получили продольные ребра открытого профиля – а, б, в и замкнутого профиля типов – г, д, е. Замкнутый профиль продольных ребер, не смотря на сложность устройства их стыков, существенно повышает жесткость настила на кручение. Особенно эффективны продольные ребра замкнутого профиля в надопорных участках неразрезных и консольных пролетных строений. По ширине настила продольные ребра размещают с шагом, обеспечивающим максимальное расстояние между точками их прикрепления – 300 мм.

Однако постановка только продольных ребер оказывается недостаточной для обеспечения требуемой прочности и жесткости металлического настила. Указанные недостатки устраняются постановкой поперечных тавровых балок, приваренных к покрывающему листу. В результате получается прочная и жесткая ортотропная конструкция – ортотропный настил. Ортотропи́я  — неодинаковость физических(физико-химических) свойств среды по двум (трем) взаимно перпендикулярным направлениям, внутри этой среды.

Продольные ребра в местах их пересечения со стенками не должны прерываться, для чего в стенках поперечных балок делают специальные вырезы (ж…к). Сопряжения продольных ребер со стенкой поперечной балки по типу «ж» и «з» показали себя как крайне ненадежные сопряжения из-за появления трещин в стенке поперечной балки уже в первые годы эксплуатации моста. В настоящее время эти сопряжения выполняются по типу «и» или «к».

Ортотропный настил изготавливают на заводе в виде отдельных монтажных блоков длиной равной длине основного несущего элемента (обычно 10.5 м) и шириной удобной для транспортировки их от завода к месту монтажа.

Блоки, устанавливаемые между главными элементами, предварительно укрупняются на строительной площадке в единый монтажный блок. Блоки соединяются между собой таким образом, чтобы обеспечить проектный поперечный уклон проезжей части. Стыки стенок и поясов поперечных балок при укрупнительной сборке выполняют с помощью двухсторонних накладок на высокопрочных болтах.

Аналогично устраивают стык консольного блока с основным несущим элементом. Для этого на фасадной части стенки балок или коробок устраивают укороченные вертикальные ребра жесткости и прикрепленные к ним и стенкам основной несущей конструкции вильчатых горизонтальных фасонок. Конструкция стыка консолей аналогична стыку укрупненного монтажного блока настила. Рекомендуется дополнительные вертикальные ребра плавно сопрягать со стенкой балки или коробки.

Монтажные стыки продольных ребер рекомендуется размещать на расстоянии одной трети от их опирания на поперечные балки (в зоне наименьших местных изгибающих моментов) и устраивать их на фрикционных болтах. Поперечные стыковые швы покрывающего листа выполняют, как и продольные стыковые швы с основными элементами автоматической сваркой на подкладках с обратным формированием корня сварного шва.

Для обеспечения возможности размещения формирующей прокладки продольные рёбра не доводят до края покрывающего листа (Рис.). Если расстояние между торцами смежных продольных рёбер превышает 100 мм, то во избежание потери устойчивости покрывающего листа на стадии монтажа и эксплуатации вставку приваривают к нижней плоскости покрывающего листа. Монтажный стык продольных рёбер выполняют с помощью парных накладок на фрикционных болтах. В северных и приравненных к ним регионах соединения покрывающих листов осуществляют на высокопрочных болтах.

Если по пролётному строению с металлическим ортотропным настилом предусмотрен проезд для рельсового транспорта (Рис. 7.16), то независимо от принятой конструкции продольных рёбер в местах укладки рельс продольные рёбра принимают коробчатого сечения.

При устройстве покрытия ездового полотна на металлическом ортотропном настиле необходимо предусматривать меры по защите покрывающего листа от коррозии. Кроме того, необходимо обеспечить надёжное сцепление покрытия с металлическим настилом.