» » Влияние конструкции пролетного строения на тип опорных частей

Влияние конструкции пролетного строения на тип опорных частей

23.04.2016

При выборе типа опорных частей наряду с действующими вертикальными и горизонтальными силами, определяющими величину опорных частей, критериями считаются прежде всего перемещения и деформации пролетного строения, от которых зависит тип опорных частей. Вопрос о продольных перемещениях и вращении относительно поперечной оси (продольное вращение) изучен достаточно хорошо в противоположность поперечным перемещениям и поперечному вращению.
При применении катковых опорных частей поперечное перемещение часто обеспечивают тем, что предусматривают определенный зазор между направляющими планками и катками или применяют опорные части без направляющих планок. Однако такое решение принципиально неправильно. Установлено, что при этом поперечные перемещения бывают невозможными, если в области линии (поверхности) касания материал находится в упруго-пластическом состоянии, т. е. каток дал осадку по отношению к поверхности качения.
В мостах (прежде всего из предварительно напряженного бетона) могут наблюдаться значительные перемещения в поперечном направлении от воздействия температуры, усадки, предварительного напряжения и ползучести. Если в мостах, поперечные сечения которых приведены на рис. 1.1, а—г, не предусмотреть возможности поперечных перемещений, то в опорных частях и примыкающих к ним элементах конструкций смогут появиться значительные перенапряжения, в результате чего возможны повреждения опорных частей (отколы у торцов катков) и бетона (появление трещин).
Другой, часто недооцениваемый, неблагоприятный результат неправильного конструирования связан с тем, что появляющиеся при поперечном предварительном напряжении силы не остаются в пролетном строении, а передаются на жесткую опорную конструкцию. Это относится и к случаю, когда деформации от усадки и ползучести в новом бетонном пролетном строении значительно выше, чем в старом бетоне опор.
Следует учитывать, что стальные мосты нагреваются быстрее, чем массивные. Это может привести к появлению значительных дополнительных усилий, особенно в широких стальных мостах при одностороннем нагревании солнечными лучами.
В мостах с опорами-стойками (рис. 1.1, д—з) поперечная подвижность опорных частей не является безусловно необходимой, так как поперечные перемещения могут восприниматься стойками. Однако при этом следует учитывать, что при смещениях опор возникают перекосы, требующие поперечного вращения опорных частей. В противном случае, если не предусмотрена возможность поперечного вращения, в катковых опорных частях при незначительных деформациях могут появиться значительные перенапряжения.
Влияние конструкции пролетного строения на тип опорных частей

Очень податливые пролетные строения требуют обеспечения поперечного вращения (см. рис. 1.1, ж, з), а при одиночных стойках (рис. 1.1, и) необходимо обеспечить всестороннее вращение для получения ясных условий опирания при одностороннем воздействии подвижной нагрузки. Поперечное вращение играет тем меньшую роль, чем больше приближаются к условиям диска размеры конструкции и условия опирания в поперечном сечении.
Оптимальной характеристикой является отношение расстояния между опорными частями к толщине плиты L/H (см. рис. 1.1). В поперечном сечении пролетного строения при распределении нагрузки под углом 45° деформации изгиба могут не наблюдаться, если L≤2H (см. рис. 1.1, а). При малом расстоянии между опорными частями следует обращать внимание на то, чтобы момент от подвижной нагрузки не вызывал больших отрывающих усилий. Опорные части всегда должны быть нагружены сжимающими усилиями, так как работающие на растяжение опорные части являются сложной дорогой конструкцией и подвержены повреждениям. Кроме того, при воздействии отрывающих усилий затруднительна передача горизонтальных сил.
При односторонне подвижных опорных частях горизонтальные силы, как правило, могут передаваться от пролетного строения через опорные части на опоры благодаря силам трения. Неподвижные опорные части также по возможности должны подвергаться воздействию сжимающих усилий.
Опорные части мостов следует всегда выполнять шарнирными. Они должны допускать обязательное продольное вращение, причем часто предусматривают поперечное вращение, например, в следующих случаях: при L/H>2; если опоры-стойки воспринимают поперечные деформации (см. рис. 1.1, д, е); при поперечных сечениях моста, показанных на рис. 1.1, ж, з, и.
Опорные части мостов следует конструировать так, чтобы сооружение могло по возможности более свободно деформироваться и в поперечном направлении.