Связи в пролетных строениях с фермами

Обе фермы, как и оплошные балки, объединяются в неизменяемую пространственную конструкцию пролетного строения продольными и поперечными связями (рис. 95). Продольные связи ставят по верхним и нижним поясам на всю длину пролетного строения. Среди различных типов продольных связей (рис. 96) чаще других применяют крестовые, как более практичные.

Поперечные связи зависят от расположения езды (см. рис, 76). При езде понизу габарит подвижного состава не позволяет разместить наиболее простые крестовые связи по всей высоте пролетного строения. Но вместо крестовых возможны и другие связи.

Изменению формы стержневого прямоугольника (рис. 97, а) препятствуют одна или две диагонали связей (рис. 97, б).

Неизменяемость можно придать и наклонными элементами в углах (рис. 97, в). Получившиеся здесь треугольники не позволяют

изменить прямые углы, а если и основные стержни достаточно мощные, то не изменится и вся форма прямоугольника, как это могло бы произойти при слабых стержнях под действием горизонтальной силы (рис. 97, г).

Подобно угловым элементам перекосу можно воспрепятствовать одной или двумя мощными распорками (рис. 97, д). Распорки, оплошные или решетчатые, угловые стержни или листы исчерпывают все разнообразие поперечных связей при езде понизу (рис. 98).

Все эти виды поперечных связей вместе с элементами главных ферм, к которым они прикреплены, образуют надежные рамы. Удерживая фермы в вертикальной плоскости, рамы не допускают перекоса, но, кроме того, по концам ферм передают боковую нагрузку от ветра с верхних продольных связей на опорные части и опоры.

При езде понизу поперечная балка проезжей части служит нижней распоркой поперечных рам и одновременно распоркой нижних продольных связей. Так же и верхняя распорка (или ригель рамы) используется, как распорка верхних связей (см. рис. 95).

Концевые поперечные рамы, называемые порталами (рис. 99), более мощные, чем в пролете, поскольку они дополнительно передают ветровую нагрузку с верхних связей.

При больших пролетах требуются еще тормозные связи. Силы торможения поезда воспринимаются рельсовым путем и через мостовое полотно передаются балкам. Под действием торможения продоль-

ные балки вызывают горизонтальный изгиб поперечных балок. Чтобы уменьшить этот изгиб, продольные балки в одном-двух местах пролета соединяют с диагоналями продольных связей (на рис. 100 обозначено кружком). В соединении с продольными балками связи укрепляют от изгиба распоркой. Таким путем торможение через связи передается с проезжей части непосредственно в узлы главных ферм.

Если по однопутному мосту осуществляется двустороннее 'движение поездов, то устраивают такую же тормозную раму и в противоположном направлении у той же поперечной балки (на рис. 100 показано пунктиром). Тормозные рамы ставят при пролетах более 50 м, размещая их обычно в середине или третях пролета.

Вторая особенность пролетных строений больших пролетов — устройство деформационного разрыва продольных балок. Пояса ферм, испытывая под поездами сжатие, укорачиваются, а при растяжении удлиняются, как всякое упругое тело, и тем больше, чем они длиннее. При больших пролетах эта деформация достигает нескольких сантиметров. Но к поясам прикреплены поперечные балки. Перемещаясь вместе с поясами при деформации, они в тоже время удерживаются в своей средней части продольными балками и изгибаются (рис. 101). Этот изгиб поперечных балок и вызываемые им продольные усилия в продольных балках снижают, устраивая подвижной стык, т. е. деформационный разрыв продольных балок (рис. 102). В разрыве концы балок могут продольно перемещаться относительно поперечной, скользя по опорным кон-

солям. Разрывы устраивают при пролете более 80 м, размещая их в середине, а тормозные рамы в этом случае — в четвертях пролета. Соударение под поездом опорных консолей устраняют, стягивая листовым шарниром их поперечные связи, изменив в них решетку.

Опорные части

Нагрузка на опоры от пролетных строений и поезда при пролете 66 м составляет около 500 тс, а при пролете ПО м — уже около 900 тс на каждом конце пролетного строения. Опираясь на опору, пролетное строение под поездом перемещается продольно (до 3 см при пролете ПО м). В то время как верхние пояса ферм укорачиваются, нижние пояса, которыми опирается пролетное строение, удлиняются под поездом, но после его прохода принимают благодаря упругости стали первоначальные размеры.

Под той же нагрузкой пролетное строение, кроме того, упруго прогибается, несколько поворачиваясь над опорами (см. рис. 27), Длина ферм изменяется и вследствие колебаний температуры. Так, при повышении температуры на 20° С удлинение фермы пролетом 110 м составит около 2,5 см.

Опорные части, размещаясь под концами ферм на опорах, и выполняют эту сложную роль: передают давление на опору, обеспечивают поворот и перемещение конца пролетного строения.

Под одним концом его помещают неподвижные опорные части по одной на ферму. Они не допускают смещения в плане конца пролетного строения и обеспечивают лишь его поворот при прогибе. Неподвижные опорные части больших пролетов (рис. 103, а) состоят

из верхнего и нижнего балансиров и цилиндрического шарнира между ними. Верхним балансиром опорная часть закреплена болтами к поясу ферм и нижним — анкерами к подферменнику опоры.

Под другим концом пролетного строения ставят подвижные опорные части (рис. 103, б). В них, помимо балансиров и шарнира, имеются еще нижняя плита и катки, которые и дают возможность фермам продольно перемещаться вдоль пролета. Поперечному смещению ферм по шарниру препятствуют реборды или гайки на шарнире, а по каткам — гребни в нижней плите и нижнем балансире с кольцевыми пазами в катках. Чтобы катки не могли выкатиться, они снабжены зубьями, помещенными в вырезах нижнего балансира и плиты.

Наряду с цилиндрическими находят применение срезные катки (рис. 103, в). Поскольку перемещения ферм невелики и катки поворачиваются на малый угол, их можно обрезать с боков и тем сократить длину опорных частей, особенно при больших пролетах. От раздвижки катки соединены по торцам планками.

Помимо шарнирно-катковых опорных частей, для средней величины пролетов применяют также опорные части секторного типа (рис. 103, г). Шарнир и катки в них заменены секторной отливкой. Сверху и снизу сектор обработан по цилиндрической поверхности. Смещение сектора вдоль моста ограничено вверху прямоугольной цапфой верхнего балансира, внизу — планкой с зубьями, а поперек моста — ребордами и пазами.

Для пролетов до 25 м, т. е. при малых перемещениях концов ферм, устанавливают более простые опорные части — тангенциального типа (рис. 103, д). Это две плиты, из которых одна имеет цилиндрическую поверхность. Перемещение здесь сопровождается скольжением. При пролетах до 10 м ограничиваются простейшими опорными частями в виде двух плоских листов. В опытном порядке применены резиновые опорные части (рис. 104) и для большей длины — фторопластовые, характеризующиеся малым трением.

Поверхности катания и катки в подвижных опорных частях предохраняют от засорения стальными футлярами — крышками на петлях с каждой стороны опорной части (рис. 103, е).