Конструктивные особенности металлических мостов

ТЕМА №4: «Металлические мосты»
Занятие № 2 «Конструкция металлических мостов.»

Преподаватель ДВ УЦПК
Комсомольского подразделения Черепанов А.С.

ИЗУЧИТЬ:
- Конструкцию металлических мостов;
Виды соединений металлических мостов

1. Достоинства и недостатки металлических мостов
Виды металлических мостов
3. Виды соединений металлических мостов
4. Закрепление нового материала
5. Домашнее задание

Проверка ранее изученного материала

Как называется плита, служащая для равномерного распределения давления на сваи. :

1 – Ростверг
2 – Опускной колодец
3- 3 Шкафная стенка
4 – 1 Подферменная плита
5 - Пилон

СТАЛЬНЫЕ МОСТЫ

Область применения стальных мостов – большие и внеклассные мосты. Они характеризуются длительным сроком службы – более 70 лет.
Металлические мосты существуют балочной, арочной, рамной и комбинированной систем

К основным достоинствам стальных мостов относят: индустриализацию и высокое качество заводского изготовления; применение автоматической электросварки; возможность применения скоростных технологий монтажа с высоким уровнем механизации и малой трудоемкостью.

Основным недостатком стальных мостов является подверженность коррозии элементов, что требует особых приемов в содержании.

Пролетные строения со сплошными балками
Стальные пролетные строения железнодорожных мостов со сплошными балками применяют в виде балочных разрезных и неразрезных систем.

Пролетные строения со сплошными балками

Типовые пролетные строения с ездой поверху имеют расчетные пролеты: 18,2; 23,0; 27,0 и 33,6 м. Мостовое полотно пролетных строений со сплошными балками применяют на деревянных и металлических поперечинах, безбалластных железобетонных плитах.

Коробчатые пролетные строения

Коробчатые пролетные строения
Коробчатые пролетные строения состоят из сварных балок со сплошной стенкой, верхнего пояса в виде ребристого настила, мостового полотна с ездой на балласте или непосредственным прикреплением рельсов

Балочные пролетные строения со сквозными фермами находят применение в больших и внеклассных мостах. Балочные пролетные строения со сквозными фермами подразделяют на разрезные, неразрезные и консольные, с ездой понизу и поверху.

Балочно-неразрезные пролетные строения с фермами

Неразрезные балочные пролетные строения отличаются от разрезных меньшими положительными изгибающими моментами и прогибами. Используют обычно двухпролетные и трехпролетные конструкции.
К достоинствам балочно-неразрезных пролетных строений по сравнению с разрезными относят: экономию металла при больших пролетах; большую вертикальную и горизонтальную жесткость; возможность обеспечения высоких скоростей движения; уменьшение объема кладки опор; применение навесной сборки. К основным их недостаткам можно отнести значительные перемещения конца пролетного строения при изменении температурного режима и увеличение тормозной силы.

Арочные пролетные строения

Основной несущей конструкцией данных пролетных строений являются сплошностенчатые арки или арочные фермы. Характерной особенностью арок является то, что при действии вертикальной нагрузки на их опорах возникают вертикальные и горизонтальные (распор) реакции, благодаря которым изгибающие моменты в арках меньше, чем в аналогичных балках. Арки применяют сплошностенчатыми и решетчатыми (сквозными).Преимуществами сплошностенчатых арок являются относительная простота конструкции и изготовления, небольшое число стыков. Наибольшая величина пролетов арочных мостов составляет 300 м.

Рамные пролетные строения

Основной несущей частью рамных пролетных строений являются жестко соединенные в одну систему балки (ригели) со стойками. Опирание рам на фундаменты производится посредством шарнирных опорных частей. Рамные пролетные строения имеют разнообразные конструкции.
Стальные рамные мосты находят применение в путепроводах, эстакадах, виадуках, особенно через каньоны или горные ущелья.

Соединение на заклепках. . В заклепочном соединении усилия пере­дают стержни, вставленные в отвер­стия элементов и снабженные по кон­цам головками, которые препятству­ют размыканию элементов. Части клепаных конструкций со­единяют заклепками с полукруглыми головками. Заклепки штампуют на заводах из круглой стали с головкой на одном конце стержня.

В скле­пываемом пакете заводская головка называется закладной, а головка, образующаяся в результате клепки конца стержня, — замыкающей. Диа­метр стержня заклепки в холодном состоянии должен быть на 1 мм меньше диаметра заклепочного отверстия. В мостах обычно применя­ются отверстия диаметром 20, 23, 26 мм.

В конструкциях различают два вида заклепок: рабочие и связующие. Рабочие передают усилия от одной части элемента к другой, а связующие заклепки служат для со­единения элемента. Заклепки, поставленные на заводе при изготов­лении конструкции, называются заводскими, а поставленные при мон­таже конструкции — монтажными.

В зависимости от характера работы заклепочного шва соединения могут быть внахлестку или встык с одной или двумя накладками. Заклепки, соединяющие два листа или уголка внахлестку, называются односрезными. Если два листа соединены меж­ду собой встык, а стык перекрыт с обеих сторон накладками, через ко­торые передаются усилия, то заклепки имеют две плоскости среза и на­зываются двухсрезными.

Соединение на высокопрочных болтах. В стыках и узлах вместо заклепок устанавли­вают высокопрочные болты. Эти соединения передают усилия только силами трения, возникающими по контактным плоскостям соединяемых элементов, поэтому их называют фрикционными. Фрикци­онные соединения имеют простую конструкцию, сравнительно малую трудоемкость, меньшую (по сравнению с заклепочными) концентрацию напряжений

Сильное обжатие высокопрочны­ми болтами, исключает образование в соединениях щелей и неплотнос­тей, что повышает эксплуатационные качества сооружений

Болты свободно вставляются в монтажные отверстия, так как диа­метр отверстий на 2—3 мм больше диаметра стержня болта

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫСОКОПРОЧНЫМ БОЛТАМ, ГАЙКАМ И ШАЙБАМ
При текущем содержании, капитальном ремонте и усилении эксплуатируемых железнодорожных мостов следует применять высокопрочные болты типов 110, 110ХЛ и 135. Цифровой индекс типа болта определяет минимальное сопротивление болтов разрыву в кгс/мм2; индексом „ХЛ" обозначены болты в северном исполнении.

Высокопрочные болты типов 110 и 135 должны применяться в конструкциях, эксплуатируемых при расчетной минимальной температуре воздуха до минус 40 "С, а болты типа 110ХЛ - в конструкциях, эксплуатируемых при расчетной минимальной температуре воздуха ниже минус 40 "С.

Маркировка головки высоко­прочного болта:
1 — тип болта, знак ХЛ; 2 — отличительный знак изготовителя (торговая марка)

Высокопрочные болты, должны иметь на головке отличительную в виде индекса, соответствующего типу болтов (110,135 или 110ХЛ).

Отличительным признаком гаек для высокопрочных болтов может служить их больший размер под ключ, по сравнению с гайками обычных болтов данного диаметра.

Отличительным признаком шайб для высокопрочных болтов могут служить их увеличенные размеры по сравнению с шайбами для обычных крепежных болтов.

Комбинированные клепанно-болтовые соединения образуются при замене высокопрочными болтами дефектных и ослабленных заклепок в заклепочных соединениях Усилия в комбинированном соединении передаются:
на участке с заклепками - посредством среза и смятия заклепок;
на участке с высокопрочными болтами - силами трения по контактным поверхностям соединяемых элементов, возникающими при натяжении высокопрочных болтов на нормативное усилие.

Сварные соединения. По своему назначению сварные швы разделя­ются на рабочие и связующие. Рабочие швы воспринимают расчетные усилия. Связующие швы служат для соединения элементов и при­крепления конструктивных деталей (ребер жесткости, диафрагм и т.п.).

Применение электросварки снижает расход стали и трудоемкость из­готовления конструкций мостов.