Особенности автодорожных мостов со сквозными фермами

Величина временной нагрузки автодорожных мостов значительно меньше нагрузки железнодорожных. Вследствие снижения величины подвижной нагрузки увеличивается экономически выгодный размер панели проезжей части, в связи с чем треугольная решетка ферм в ряде случаев применяется без стоек и подвесок.

В мостах с ездой понизу расстояние между фермами и длина поперечных балок определяется габаритом проезжей части. Для уменьшения пролета и облегчения веса поперечных балок тротуары в автодорожных мостах, как правило, устраивают на консолях снаружи главных ферм.

При большом расстоянии между фермами в мостах с ездой понизу усложняется устройство верхних продольных связей, элементы которых получаются значительной длины. Иногда пролетные строения устраивают открытого типа без верхних продольных связей. Такое решение признается удачным в архитектурном отношении, так как открытое пространство воспринимается значительно благоприятнее, чем нависающие над головой конструкции.

К автодорожным мостам предъявляются, как правило, повышенные архитектурные и эстетические требования, особенно при расположении их в населенных пунктах. Поэтому при назначении типа решетки приходится учитывать внешний вид ее рисунка.

Типы сечений элементов и конструкции узлов пролетных строений автодорожных мостов не имеют существенных отличий от железнодорожных пролетных строений.

Проезжая часть в большинстве современных автодорожных мостов принимается в виде слоя асфальтобетона, уложенного по железобетонной плите, поддерживаемой системой балок. Имеются отдельные примеры использования в сквозных автодорожных пролетных строениях металлической ортотропной плиты проезжей части, работающей совме-. стно с поясами главных ферм.

Железобетонные плиты проезжей части в простейшем случае могут опираться на поперечные балки, расположенные в узлах ферм (рис. 189, а). Расстояние между поперечными балками равно панели ферм. Такая конструкция применяется при малых пролетах, когда панель не превышает 3—4 м. При большей величине панели плита становится очень тяжелой, что приводит к возрастанию постоянной нагрузки.

Снижение веса в этом случае может быть достигнуто при использовании ребристых плит (рис. 189, б). Однако при этом возникают трудности, связанные с необходимостью объедит нения сборных ребристых плит.

Более конструктивным при больших панелях главных ферм является установка металлических продольных балок (рис. 189, в). При этом несколько увеличивается расход металла, но плита, опираясь на продольные балки, работает лишь в поперечном направлении с пролетом, равным расстоянию между продольными балками. Продольные балки могут быть размещены над поперечными или в одном уровне с ними, что позволяет значительно снизить строительную высоту. Расстояние между продольными балками и их количество определяются габаритом проезжей части и условиями получения оптимального расхода металла на балочную клетку и железобетона на плиты.

Железобетонная плита проезжей части может быть включена в совместную работу с продольными и поперечными балками.

Возможно дальнейшее облегчение плиты за счет устройства более сложной балочной клетки, состоящей из системы основных поперечных и продольных балок и вспомогательных поперечных балок, опирающихся на продольные (рис. 189, г). При этом плита может быть контурной. Однако большое количество различных типов балок несколько затрудняет изготовление и монтаж металлических конструкций, а также усложняет формирование плиты.

Сравнительно редкие случаи устройства на автомобильных дорогах мостов со сквозными фермами и большое разнообразие в габаритах проезжей части и ширине тротуаров затрудняют типизацию автодорожных пролетных строений. Для упрощения изготовления при проектировании автодорожных пролетных строений со сквозными фермами в отечественной практике нашел применение прием, при котором создается возможность использования имеющегося на заводах оборудования и приспособлений, предназначенных для изготовления типовых металлических пролетных строений железнодорожных мостов. При этом назначают схемы решеток (высоту, угол наклона раскосов, величину панели) аналогично принятым в типовых проектах железнодорожных мостов, что дает возможность изготовления пролетных строений с использованием имеющегося на заводах оборудования и кондукторного хозяйства.

Примером такой конструкции может служить пролетное строение, примененное в автодорожном мосту L = 66,0 м при ширине габарита проезжей части 7 м с одним тротуаром 1,5 м. Расчетная нагрузка Н-18. Схема и основные размеры пролетного строения (высота, панель) приняты одинаковыми с типовыми пролетными строениями того же пролета железнодорожного моста (рис. 190), что позволит использовать при изготовлении этого пролетного строения заводскую оснастку, предназначенную для изготовления типовых железнодорожных пролетных строений II серии.

Элементы главных ферм клепаные. Типы сечений совпадают с сечениями типовых железнодорожных пролетных строений, за исключением опорного раскоса, у которого вместо горизонтального листа поставлены соединительные планки (табл. 9).

Балочная клетка проезжей части (рис. 191) состоит из клепаных поперечных и сварных продольных балок. Расстояние между осями продольных балок 2,6 м. Продольные и поперечные связи между продольными балками отсутствуют. Высота поперечных балок 1250 мм (1/6,2 l), продольных 1015 мм (1/8,1 l). Прикрепление продольных балок к поперечным осуществлено с помощью вертикальных уголков. Пояса продольных балок поверху связаны рыбками. Продольные балки поддерживают сборную железобетонную плиту постоянной толщины.

По плите 1 уложен слой бетона переменной толщины 2, придающий полотну поперечный уклон для стока воды, затем гидроизоляция 3, защитный слой 4 и асфальтобетонное покрытие 5. При укладке специального слоя бетона для создания уклона увеличивается расход материалов и собственный вес проезжей части, но упрощается изготовление сборных железобетонных плит.

При расположении езды поверху расстояние между фермами не связано с габаритом проезжей части. Количество главных ферм может быть больше двух. Это позволяет уменьшить пролет поперечных балок, длину элементов связей и ширину опор.

При небольших расстояниях между фермами балочная клетка может отсутствовать, а железобетонная плита проезжей части опираться непосредственно на пояса ферм. При включении железобетонной плиты в совместную работу с поясами главных ферм расход металла сокращается на 10—15%.

Вследствие того что усилия в поясах изменяются только в узлах, для включения плиты проезжей части в работу главных ферм объединение их достаточно произвести тоже только в узлах (рис. 192, а). Однако в этом случае необходимы поперечные балки, на которые опирается плита, имеющая с поясами связь лишь в узлах. Такое решение позволяет получить экономию металла на поясах, но требует дополнительного расхода на поперечные балки. Кроме того, усложняется уход за поясами в процессе эксплуатации, так как доступ к их верхней поверхности для осмотра, очистки и окраски затруднен.

Соединение плиты с поясами может быть осуществлено на всем их протяжении (рис. 192, б). Это решение проще в производственном и эксплуатационном отношениях, не требует устройства поперечных балок и верхних продольных связей, повышает жесткость пролетного строения в горизонтальной плоскости. Дополнительные напряжения в поясах, вызванные их работой на местный изгиб, относительно невелики благодаря наличию объединенной с поясами железобетонной плиты проезжей части.