СТОМАНЕНИ МОСТОВЕ В СЪВРЕМЕННОТО СТРОИТЕЛСТВО 1. ПРЕДИМСТВА И НЕДОСТАТЪЦИ :1.1. Предимства:

а) Конструктивни:- Малко собствено тегло на конструкцията. - Малка конструктивна височина. - Възможност за осигуряване на по-големи подпорни разстояния. - Олекотяване на долното строене и фундирането.- Възможности за вписване в трасета с произволно очертание в план и профил.

б) Технологични:- Максимална заводска готовност на конструкцията. - Типизация и унификация на елементи, възли и детайли. - Лека транспортна и монтажна механизация. - Прости монтажни връзки.- Самоносещи конструкции по време на монтажа. - Разнообразни способи за монтаж. - Възможности за монтаж на едроразмерни елементи.

в) Експлоатационни:- Предвидими разходи за поддържане. - Възможност за херметизация. - Ефикасен визуален контрол и инспекция. - чВъзможности за използване на сглобяемо-разглобяеми конструкции.- Дълготрайност.

г) Естетически:- Разнообразни конструктивни форми.

- Възможности за цветово въздействие. - Стройност.

д) Екологически :

- Липса на мокри процеси. - Малоразмерни приобектни площадки.

1.2. Недостатъци :- Висока цена на материала. - По-високи разходи за поддръжка.

2. Област на приложение :- За премостване на големи отвори.- За временни сглобяемо-разглобяеми конструкции. - За леки пешеходни и комуникационни мостове. - За съоръжения в трудно достъпни терени.- При замяна на аварирали или износени съоръжения.- В случаи, при които бързината на изграждане е с доминиращо значение.- Подвижни мостове.- При габаритни ограничения.

Главни части на моста и техните функции. Връхна конструкция и долно строене. Главни части на връхната конструкция и техните функции.

1. Главна носеща система :

долн

о ст

роен

евр

ъхна

кон

стру

кция

Фиг. 1 Елементи на мостово съоръжение

преходно (дилатационно) устройство

парапет пътно платно

кусинет главна греда

подвижен лагер

неподвижен лагер

устой

h k

Фиг. 2 Напречно сечение на пътен мост с две главни греди.

Фиг. 3 Напречно сечение на пътен мост с три главни греди.

h k

Фиг. 4 Напречно сечение на железопътен мост с път долу.

б)

R

a)

Фиг. 5 Ситуация на мостови преход: а) прав; б) кос.

Фиг. 6 Ситуация на мост в крива.

2. Пътна конструкция. 3. Пространствено укрепване.

Елементи на конструктивното проектиране на мостове. Изходни данни. Концептуално проектиране. Вариантно проучване.

1. Изходни данни за проектиране:

- Топография. - Геология.- Местоположение.- Инфраструктура.- Предназначение.- Нивелета. Габарити.- Изисквания към поведението на конструкцията.- Срок на изпълнение.- Монтажна технология.- Материали.- Екология.- Климат. Експлоатационна среда.

2. Варианти проучвания:

- Цена.- Срок на изграждане.- Експлоатационни разходи.- Възможности за реконструкция, усилване или подмладяване на аварирали елементи.- Естетика.

Елементи на конструктивното проектиране на мостове. Конструктивен анализ. Конструктивно детайлиране.

1. Конструктивен анализ. Той бива опростен или детайлиран, според фазата на проектиране.

2. Конструктивно детайлиране:- реалната конструкция да работи по начин максимално близък до възприетия механичен модел;- уравновесяването на усилията във възела да е максимално просто; пътят на провеждане на силите да е най-кратък;- траекториите на напреженията да са плавно променливи и да не се създават условия за концентрации на напрежения – предпоставка за крехко разрушение или разрушение вследствие на умора на материала;- детайлите да се разработват по начин, предполагащ максимално използване на автоматизирано заваряване;- в конструкцията да се консервират минимум остатъчни напрежения от заваряването, а то да оставя минимални заваръчни деформации;- детайлите да са по възможност технологично прости за изпълнение;- детайлите на монтажните връзки да са лесни за монтаж, да предполагат скорост на изпълнение и да са евтини;

-в конструкцията да не се създават пространства (зони) без възможност за лесен достъп за инспекция и ремонт, а ако такива зони са неизбежни, да се херметизират срещу външно влияние;- във възлите да не се създават ниши (джобове), събиращи прах и нечистотии, които задържат влагата и представляват предпоставка за огнища на корозия;- антикорозионната поддръжка да е лесно осъществима; експонираната повърхност за защита да е минимална.

пояси

11

w0

a1 a2

NЕd NЕd

w0

Фиг. 2. Напречно ребро с начални отклонения

0 / 300W S

ОРАЗМЕРИТЕЛЕН МЕТОД. ВИДОВЕ ГРАНИЧНИ СЪСТОЯНИЯ. ИЗЧИСЛИТЕЛНИ СЪСТОЯНИЯ. ТОВАРНИ ККОМБИНАЦИИ.

1. Оразмерителен метод. Видове гранични състояния.а) Основно или крайно гранично състояние е това, зад което конструкцията претърпява някаква

форма на разрушение, а именно:- загуба на равновесие на конструкцията или нейна част (устойчивост на положението);- разрушение вследствие на прекомерни деформации, превръщане на конструкция в

механизъм, загуба на обща устойчивост;- разрушение от умора на материала или други процеси, свързани с продължителна

експлоатация.б) Експлоатационно гранично състояние е това, зад което се нарушават изискванията за

нормална експлоатация, за приемлив външен вид или комфорт на обитаване. То може да се изразява в следното:

- деформации и премествания, които увреждат неконструктивни или второстепенни елементи и с това се влошава външния вид, ефективното функциониране на оборудването или комфорта на обитаване;

- вибрации създаващи дискомфорт на обитателите или влошаващи функционирането на оборудване и инсталации;

- повреди (включително пукнатини), влошаващи сериозно вида, здравината и дълготрайността на конструкцията.

Неблагоприятно съчетание на неблагоприятни фактори:- възможност за надхвърляне на номиналната стойност на даден товар;- възможност за едновременно съчетание на няколко товара с максималните им стойности;- възможност за използване на материали с по-ниски якостни показатели от проектните.

2. Изчислителни състояния:а) Постоянни;б) Временни: строителство и ремонт;в) Сеизмични.

ПЪТНИ КОНСТРУКЦИИ ЗА ЖЕЛЕЗОПЪТНИ МОСТОВЕ. ФУНКЦИЯ. ВИДОВЕ КОНСТРУКЦИИ. ВИДИВЕ СХЕМИ.

1. Пътни конструкции на железопътни мостове :

2. Видове схеми на пътни конструкции :

ПЪТНИТЕ КОНСТРУКЦИИ ЗА ЖЕЛЕЗОПЪТНИ МОСТОВЕ. КОНСТРУКТИВЕН АНАЛИЗ. ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ЕЛЕМЕНТИ И ВЪЗЛИ.

ninf

плочи

nv

столче

nsup

N M V

напречна гредаZ

Z

MV N 1

nc=1

1nc=2

V

1 1

p

A

R

B

L/2

B

ML/2

L L

надлъжнa греда

a)

б)

в)

Фиг. 1.3. Възможности за взаимно разположение на надлъжна и напречна греда

Фиг. 1.4. Силови взаимодействия при стъпване на надлъжна върху напречна греда

Фиг. 1.5. Пресичане на надлъжна и напречна греда на едно ниво

ПЪТНИ КОНСТРУКЦИИ ЗА ПЪТНИ МОСТОВЕ. КОНСТРУКЦИИ СЪС СТОМАНЕНА И СТОМАНОБЕТОННА ПЛОЧА.

КОНСТРУКТИВНИ ДЕТАЙЛИ. 1. Пътни конструкции на пътни мостове:• Пътната конструкция може да бъде само от затворен тип, тоест необходима е винаги пътна плоча.• Пътното платно най-често е със значителна широчина и изисква относително повече надлъжни елементи за подпиране на пътната плоча.• Натоварването е с по-малък интензитет. Върхови напрежения се случват значително по-рядко.• Спрямо оста на пътя натоварването е несиметрично (има компонент на усукване).

Таблица 5.1 Основни показатели за пътни конструкции.

ст.бетонова плоча стоманена плоча

пътна плоча mm12

екв. дебелина от ребра 8

обща дебелина mm200 20

тегло на 2m kN8,4 kN6,1

относителна цена 1 43 отосителна носимосп. за 'm широчина

опън натиск

MN0 MN2

MN4 MN4

изчислително напрежение

опън t натиск c

MN0 MN10

2200 mMN 2200 mMN

2. Видове пътни конструкции:

3. Конструктивни детайли:

Пътни конструкции за пътни мостове. Конструктивен анализ. Оразмеряване на елементи и възли.

1. Конструктивен анализ на пътните конструкции:Ортотропна пътна плоча:1. Местно огъване на плочата, опряна на надлъжните

ребра (система "изотропна плоча" работеща на огъване в напречно направление).

2. Съвместна работа на плочата, ребрата и напречните греди при пренасяне на товара до главните носачи (система “ортотропна плоча").

3. Съвместна работа на главната система с елементи от пътната конструкция при пренасяне на товара до лагерите (Глобална система).

398,1EPatd

α - подпорното разстояние на плочата;

Р колесното натоварване, разпределено на съответния товарен печат;

Е модулът на еластичност на стоманата.

, където:

Фиг. 1.2. Разпределение на колесен товар между ребра с отворено сечение. Фиг. 1.3. Широчина на съдействие на пътна плоча за ребра.

a*

a

II

I

II

I

3 2 1 0 1 2 3

as

a a a a a a

P

a aaa a a

R0R1 R1

a a0

aa3 2 1

a a21 3

asP

0a

a aaaa aa

R0R1 R0 R1

R0P

asa

I

II

I

II

a*

a

asa

aa

R1

aa*

aaa

R0 R0 R1II

as

a

a

a

a

a3 12

aa3 2

a*

aaaa

aa0 0

a1 2

a

P

3a

R1R1 R0

aa1 0

a1 2

I

3

asP

a a a a

a eea a

aef

a*

a*

l *

=

=

a*

ef

e*

aef

l *=0.7 ll

Фиг. 1.4. Ефективна широчина на пътната плоча за ребра.

Фиг. 1.5. Линии на влияние за греда на еластични опори.

Фиг. 1.6. Огъващи моменти на греда на ортотропна плоча (облекчаващо действие на ребрата).

Фиг. 1.7. Напречни сили в напречна греда на ортотропна плоча (облекчаващо действие на ребрата).

"R"

"Mm"

"M s"

a)

б)

в)

C

C =

m

C =

C - малко

C - голямо

C - малко

C - голямо

C - голямо

C - малко

C = Mo

M=Mo+M

M

V=Vo+V

Vo

V

Nf,i-1<Nf,i

bl

bl

h

A

V

N=-N f,i

b

C

R

45.0°M T

T B

N f,i

R/2M T=T.hT=N f,i-N f,i-1

*M

b

б)

а)

V

M

a)

пукнатина

б)

Фиг. 1.8. Работа на напречна греда с изрези в стеблото на огъване:а) виренделова схема;б) напрежения в сечение А-В.

Фиг. 1.9. Напречни деформации на ребро при местно натоварване.

Фиг. 1.10. Уморно въздействие в стеблото на напречна греда:а) цикъл на деформациите:б) локализиране на уморна пукнатина.

ВРЪЗКИ НА НИВОТО НА ПЪТНАТА КОНСТРУКЦИЯ. ЛЪКАТУШНА И СПИРАТЕЛНА ВРЪЗКА. НАТОВАРВАНЕ, УСИЛИЯ, ОРАЗМЕРЯВАНЕ.

КОНСТРУКТИВНИ ДЕТАЙЛИ. 1. Конструктивно описание и статическо действие:

B

в)

a)

главна ПВВ

A

напречна греда

надлъжна греда

Б

б)

1

1

Фиг. 1.1. Лъкатушни връзки на железопътен мост:а) решетъчна;б) рамкова;в) схема на рамката.

11 L/2L/2

главна ПВВ

BMiBFi

M a

C

Q

Fa

q

пътна лента 1

Фиг. 1.2. Спирателна връзка:а) на железопътен мост; б) на пътен мост.

Фиг. 1.3. Натоварване на спирателни връзки при несиметрично действащи товари.

a)

B

AB

греди

надл

ъжни

гре

ди

a

надлъжни

главна ПВВ

носач главен B

B

B

б)

B B

B

2. Конструктивни детайли:

б) детайл "Б" от фиг. 1.1

в) детайл "В" от разрез 1-1 на фиг. 1.1

1

а) детайл "А" от фиг. 1.1.1

B2

B3

B1

2

B

2211

e

L

2

e

надлъжна греда

ос надлъжна греда

2

a) с лапчат болт б) с ъглов профил

2 1 1

Фиг. 2.1. Начини за захващане на траверсата към надлъжната греда.

Фиг. 2.3. Детайли на лъкатушна връзка. Фиг. 2.4. Детайл на спирателна връзка на жп мост.

Фиг. 2.2. Усуквателно натоварване на надлъжна греда.

Пълностенни мостови носачи на един отвор. Валцувани и съчетани греди. Очертание на поясите. Напречни сечения.

1. Греди от валцовани елементи с повишена носимоспособност:

a) б) в)

Фиг. 1.1. Увеличаване носмоспособността на валцовани греди чрез:а), б) добавка на поясни плочи;в) вмъкване на допълнителна стеблена плоча.

б)

a)

Фиг. 1.2. Увеличаване носимоспособността на валцована греда чрез разрязване и промяна на конфигурацията.

Фиг. 1.3. Ажурни греди.

2. Съчетани греди: - височина на стеблото h: 1/18 ≤ h ≤ 1/12 - за пътни мостове 1/12 ≤ h ≤ 1/10 - за железопътни мостове(1 подпорно разстояние)- широчина на пояса bf:0,25h ≤ bf ≤ 0,35h- дебелина на пояса tf:bf/25 ≤ tf ≤ bf/10- дебелина на стеблото :tw ≤ h/100

е)

t f

в)б)a)

h/2

h/2

twB f

д)г)

< R

< f y / Mmin

max

cr

Фиг. 1.4. Напречни сечения на съчетани греди:а) симетрично сечение; б), в), г), д), е) несиметични сечения.

L

монтажни снаждания

t fФиг. 1.5. Съчетани греди:а), б) с постоянна височина; в), г), д) с променлива височина.

б)

д)

Фиг. 1.6. Пояс съставен от две плочи.

Фиг. 1.7. Комплект надлъжнопрофилирани плочи за почси на греда.

0.6h

la)

г)

в)

0.6h

hh

b f

5050

tw

tf

t f

ПЪЛНОСТЕННИ МОСТОВИ НОСАЧИ НА ЕДИН ОТВОР. МЕСТНА И ОБЩА УСТОЙЧИВОСТ. УСТОЙЧИВОСТ НА ЕЛАСТИЧНО УКРЕПЕНИ ПОЯСИ.

1. Проблеми на местната устойчивост:

b

1.25b

23b

Фиг. 1.2 Загуба на устойчивост на плочи при различно натоварване:а) натиск; б) огъване; в) срязване.

b

b

в)

б)

b

a)

Фиг. 1.1 Ребра на пълностенна греда:1-опорни; 2-основни; 3-допълнителни.

l

1

3

a

R

a

2

R

1 (1.1)

2 22

2

100.. ; 19 ;12 1cr E E

E t tk k MPab b

където: Е модул на еластичност,ν коефициент на Поасон (0,3 за стомана),t и b дебелина и широчина на плочата,k коефициент на устойчивост.

Q

b/2

b/2

b/4b/2

Фиг. 1.3 Ефективност на оребряване с напречни и надлъжни ребра а) при натиск; б) при огъване; в) при срязване

a)

4.0

2b

3/4b2b

b/2

б)

3.5

1.25b

в)

4.5

b

b

1.5

b/2

1.0

N

b

b/2

b/2

b/3

2b

1.3

1.4

1.25b

b/2

5.0

1.5

N M QM

b/f

cr

Фиг. 1.4 Крива на критичните напрежения на натисната свободно подпряна еластична плоча.

b/f

cr

a/b

4E

cr

1.0 2.0 3.0 4.0

a

b

n =

1

n =

2

n =

4n

= 3

a/b1.0

4.0

k

Фиг. 1.6 Зависимост на критичните напрежения на едноосно натисната еластична плоча от съотношението на размерите.

Фиг. 1.7 Зависимост на коефициента k от съотношението на размерите на едноосно натисната плоча.

Фиг. 1.5 Зависимост на критичните напрежения на едноосно натисната еластична плоча от съотношението на размерите.

ydf

pdf

1.52

ydcr yd

el

ff

cr el Ek

cr ydf

/f

b f

(1.2)cr E

cr E

kk

2a bkb a

(1.3)

yf

pf

p

a/b>

23.9

min k

0.67

a/b>min k

1.04.0

39.5 0.47 7.0 0.66

39.5 0.47 5.4 0.80

23.9 0.67 1.28 1.63

2.1 1.67 0.43

0.85

min kсхема схема

Фиг. 1.8 Минимални значения на k при различно натоварване и подпорни условия

+

+

M N

+=

_ _

_

2* = -12

+

_

N1 M

_

=+

_+

Фиг. 1.9 Разлагане на несиметрични диаграми на напреженията.

Фиг. 1.10 Интеракционна повърхнина на критичното състояние при действие на огъващи моменти, напречни сили и нормални сили

г)

a) Y б)

tw30t

W Y

д)

в)

Фиг. 1.12 Сечения на укрепителни ребра.

- За → (1.4)

- За → (1.5)

a b 2 3 3 2s wI 1,5b t a

a b 2 3s wI 0,75b t

g1

t f yd

g2

V V V

Vt

t f yd

f yd

V/V

pl

f yd=f y/M f yd f yd

сечение клас: 3 4

фермов модел

гредов модел 1

1, 2

N f pl=Af f yd

1

1

N fe=A f eff.f yd

N ft=MEd/hN fg=M EdA f/W

V pl=Awf yd / 3

V R=Awcr+g1tt1sin1

V wR=Aw+g1tsin

N f N f,pl

N f,t /N f,pl

N f,g/N f,pl

N f,e /N f,pl

V R/V pl

V wR/V pl

Фиг. 1.11. Крива на взаимодействие за определяне граничната носимоспособност на греди

2. Изследване на свободни пояси:

a)

б)

C/2C/2

lv

1,01,0

C/2

h

b

I vIc

C C

h=l v

bIc

I v

C/2

1,0 1,0

Фиг. 2.1 Към определяне коравината на укрепващи полурамки:а) равнинна схема;б) пространствена схема.

(2.1)

(2.2)

(2.3)

13 2

c

l h bC3EI 2EI

v

v

Cc ;l

k 1Cc

k l

0,25

k

EIl 2,22c

ОПТИМАЛНО РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА МАТЕРИАЛА В НАПРЕЧНОТО СЕЧЕНИЕ И ПО ДЪЛЖИНА НА ПЪЛНОСТЕННИ ГРЕДИ. ПРОВЕРКИ НА УМОРА. ТОВАРИ ЗА

ПРОВЕРКИ НА УМОРА.1. Оптимизация на греди с постоянно напречно сечение:а) Двойно симетрична гредаМинималният разход на материал се свързва с минимална площ А на напречното сечение. Целта

на оптимизацията е да разпредели площта между стеблото и поясите така, че да се получи максимална носимоспособност.

A=2.Af+Aw (1.1) Носимоспособността на сечението на огъване е сума от носимоспособностите на поясите и

стеблото:MRd = Mf + Mw (1.2)

Където:

kw има стойности 4 или 6 според това дали се оразмерява в еластичен или в пластичен стадий.След заместване на частните носимоспособности Mf и Mw в (6.2) и изразяване условието за

равенство на носимоспособността с изчислителното усилие , се достига до уравнение, от което се извлича необходимото поясно сечение:

(1.3)

Оттук

(1.4)

Екстремум на функцията А = f(h) се получава след диференциране по h и нулиране на производната:

(1.5)

Еd w

fwy m0

M h.tAkh. f

Еd

wwy m0

2.M 2A h.t 1kh. f

Еdw w2

y m0

2.MA t 1 2.k 0h h f

f yf

m0

A .h.fM

2w y

wm0 w

t .h .fM

.k

Ed3opt

y m0

M .h 5,708.

f

Еdopt

3

y

M0 M1

M .h 7,192

1f

Еd w M1f ,sup

w y M1 M0

M AA 2h . .f / 6 .

Еd M0wf ,inf

w y M0 M1

M AA 2h .f / 6

От (1.5) оптималната височина излиза (1.6)

При (1.6)

, където (1.7)

При (1.8)

, където (1.9)

(1.10)

б) Греди с ос на симетрия:

Еd

opt

w y m0 w

2.Mh

t f 1 2 k

wk 4

Еdopt

w y m0

4.Mh

t f

2w opt y y

Еd pl Rd

m0 m0

t h f fM W M

4

2w opt

pl

t hW

4

wk 6

Еdopt

w y m0

3.Mh

t f

w opt wt h

Еd w3opt

y m0

3.M .h2.f

y235 f

w w,max124.

2. Греди с променливи сечения на поясите:

, където (2.1)

- за → (2.2)

- за → (2.3)

opt wh 3 S t

i i

y m

M lS

L f

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

tw (сm)

Фиг. 1.12 Сечения на укрепителни ребра.

3S cm

/ wh t

a b 2 3 3 2s wI 1,5b t a

a b 2 3s wI 0,75bt

1. Проектиране на греди с променливо пясно сечение:

Покритие на гранична моментова диаграма на едноотворни пълностенни греди. Монтажни снаждания. Конструктивни детайли.

ysupcRd el

M1

fM W

.

yinfcRd el

M0

fM W

(1.1)

(1.2)

Фиг. 1.3 Промяна на поясно сечение:а) чрез включване на втора плоча;б) чрез промяна на дебелината;в) чрез промяна на широчината.

b f 1

b f 2

r 60в)

1обработено при опън

изводнипланки

a)

4

b f

41

б)

t/21 4

5t

обработка

tФиг. 1.4 Основно напречно ребро като елемент на полурамката.

Фиг. 1.6 Поясно монтажно снаждане.

Фиг. 1.7 Заварено монтажно снаждане на греда с разместване на шевовете.

200

200

11

22

33

t w

Фиг. 1.5 Монтажно снаждане на надлъжно ребро.

1. Видове ферми. Видове решетки:

Прътомостови носачи на един отвор. Очертание на поясите. Видове решетки. Напречни сечения на прътите. Монтажни схеми

и монтажни снаждания.

a a l = n.ah

a)

в)

д)

ж)

з)

й)

б)

г)

е)

и)

Фиг. 1.1 Видове решетки на прътови греди.2. Прътови сечения:

в)a)

б) г)

д) ж)

з) й)е)

и)

Фиг. 2.1 Напречни сечения на пръти на решетъчни греди.

- удобство за изработване, монтаж и експлоатация;- минимум разход на материал;- херметичност;- осигурена местна и обща устойчивост;- добър външен вид.

3. Конструктивни детайли:- снажданията на поясите да са в близост до възлите, но извън възловите плочи;- да се предпочита снаждане при по-слабо натоварен поясен прът;- да се предпочита снаждане на натиснат пред опънат прът.

5

15-22 m

Фиг. 3.1 Монтажно членене на решетъчни носачи:а) на равнинни елементи;б) на линейни ементи.

a)

б)

12-15 m

1. Конструктивен анализ:

Конструиране и оразмеряване на възлите на прътови носачи. Опасни сечения. Възли с директно присъединяване на прътите.

(1.1)

(1.2)

gn yRd

g M0

n A fM

4t

v

2

gn y M0

2 U 3 1A f

e

Фиг. 1.1 "Опасни" сечения на възлова плоча.

11

2

3 32

1iD

1iU iU

iV

iD

2. Конструктивни детайли:

r

a) б)

1

1

Фиг. 2.1 Болтиран възел на железопътен носач с път долу.

затв

арящ

а пл

оча

a)

винт

ове

6

б)1

2

2

11-1

2-2

Фиг. 2.2 Възел на прътов носач с път долу: а)болтиран; б)заварен.

Фиг. 2.3 Възел на прътов носач с валцовани плрофили.

Фиг. 2.4 Заварено изпълнение на краен горнопоясен възел на решетъчен носач с портална рамка.

1. Пространствено урепяване на гредови носачи:- да поема всички товари, действащи неуспоредно на равнината на главния носач и да ги пренася

до опорните точки на конструкцията.- да укрепява натиснатите елементи на главния носач извън неговата равнина.

Пространствено урепяване на гредови мостове. Прътови и рамкови системи за укрепяването. Видове решетки.

Напречни сечения на прътите. Конструктивни детайли.

a) б)

портал (вариант)

порталвпввгпвв

дпвв

Фиг. 1.1 Схеми за пространствено укрепване на едноотворен носач:а) с път горе;б) с път долу.

a) б)

Фиг. 1.2 Укрепващи елементи при наличие на пътна плоча.а) полурамки;б) вертикални връзки при опора.

a) б)

в)

д)

г)

е)

Фиг. 1.3 Схеми на надлъжни укрепителни връзки:а) Кръстосани диагонали; б) ромбична; в) К-връзка; г) рамкова система;д) система "Уорън"; е) ромбична без вертикали.

Фиг. 1.4 Напречни сечения на пълнежни пръти на укрепителни връзки.

2. Напречни сечения на прътите. Възлови детайли:

Фиг. 2.1 Напречни сечения на пълнежни пръти на укрепителни връзки.

a) б)

Фиг. 1.1 Детайл на пресичане на едноделни кръстосани диагонали.

Фиг. 1.2 Детайл на пресичане на пръти на ромбична система.

a) б) в) г)

l v< l d

M sup

HHl d

M inf

Фиг. 1.3 Схеми на портални рамки и усилия в тях:а) с корави възли; б) със ставни възли там; в), г) с прътови ригели.

W Ww

Фиг. 1.4 Конструкция на горен рамков възел при вертикален портал.

Фиг. 1.5 Натоварване на долна противоветрова връзка при портали, разположени в отвора.

h

bб) W M w

kr wW

Pw

wa)

Rinf

Pw

дпвв

Rsup гпвв

Фиг. 1.6 Схема към определянето на натоварването в надлъжни укрепителни връзки:а) вятър върху конструкцията; б) от вятър върху возилото.

Пространственото укрепване: ветрови товари, конструктивен анализ, оразмеряване на елементи и възли.

1. Възлови детайли:

Фиг. 1.2 Схема към определянето на натоварването в надлъжни укрепителни връзки:а) вятър върху конструкцията; б) от вятър върху возилото.

Rinfw

a)

kr w

Rsup

bM w

Фиг. 1.1 Натоварване на долна противоветрова връзка при портали, разположени в отвора.

дпвв

h

б)

гпвв

Pw

W

W

Pw

Ww

W

1 2 3

1 N

Z

l1/2

I1

l1/2

I

N

Z

l/2 l/2

31

31

1

..

1

..

431

lIlIlNlZ

5,0

2

Z1

N

l1/2

l1/2

I1

I

N

Z1

l/2 l/2

31

31

1

1

..

1

..

1

lIlIlNlN

5,0

31

31

1

1

1

..

1

..

1

lIlI

lNlN

5,01

3 N

Z1

l1/2

I1

l1/2

I

N

Z1

l/2 l/2

Натиснат елемент без прекъсване

1

12

..

121

lNlN

Ставно свързан натиснат елемент

5,01 когато:

lNlN

llN

EI d ..

12..

1

12

12

31

1 2 3

4

Z

l1/2

I1

N

l1/2

N

Z

l/2 l/2

1..75,01lNlZ

5,0

5 l1/2

I1

Z

N

l1/2

N

Z

l/2 l/2

5,0

когато: 1.. 1 lZlN

или когато:

1..

.4..3 1

2

21

1 lZlNlZ

EI d

6 N

N1 Z

N

l

NZ25,075,0

5,0 Z - опън

NN1

1 25,075,0

NN 1

Взаимодействие на пътната конструкция с главните носачи при вертикално натоварване. Локално и глобално действие – наслагване на

напрежения. Взаимодействие при отворени пътни конструкции.

a)

б)

в)

долен пояс надл. греда

1

b

c1 c c c c c c c c c c

c1 c c c c

c c c c c

1

1

1

1

ee

Фиг. 1.1 Взаимодействие на главна система с пътна конструкция на железопътен мост: а) при една спиррателна връзка до неподвижния лагер; б) при две спирателни връзки в краищата; в) при една спирателна връзка в средата.

1. Взаимодействие на пътните конструкции с главните носачи.

2. Взаимодействие на “затворени” пътните конструкции с главните носачи:

a) б)

befbef

_ +

+ + +- +

- += + - -

Фиг. 2.1Наслагване на напрежения в надлъжни ребра, участващи в работата на главната система на огъване.

b

t

Фиг. 2.2 Товароразпределително действие на еластична пътна плоча при повече главни греди.

Фиг. 2.4 Товароразпределително действие на бордова греда,n - брой напречници.

M L

P

Фиг. 2.3 Разпределение на концентриран товар при корави напречници.

bc

P

P

P

V t

M t

брой напречници1

0;03

P; P.bc M, V

5 7 n9

Mt , Vt

M L

0,2.P 0,2.P 0,2.P 0,2.P 0,2.P

0,2.P0,0.P 0,1.P 0,3.P 0,4.P

0,2.P-0,2.P 0,0.P 0,4.P 0,6.P

Взаимодействие на пространственото укрепяване с главните носачи при вертикално натоварване. Влияние на допълнителни връзки.

1. Взаимодействие на връзките с главната система:

(1.1)

където е напрежението в пояса на главния носач получено от равнинен модел,α ъгълът между диагонала и пояса, сечението на диагонала, напрежението в напречната греда на нивото на връзката при огъване от вертикални товари. Знакът на е в зависимост от знаците на и . Ако главният носач е пълностенна греда, е напрежението в сечението му на нивото на връзката.

(1.2)

където е площта на сечението на вертикала. Фиг. 1.1 Взаимодействие на главната система с надлъжна връзка от кръстосани диагонали.

a

b

2 2d d f mfN A cos sin

f

dAmf

dN f mff

2f d

d3d

c

A cosN

A1 2 sinA

cA

в)a) б)

Фиг. 1.2 Взаимодействие на главната система с надлъжна връзка: a) К - връзка; б) ромбична връзка; в) връзка "Уорън".

a) б)

f 1

f 1 >

f2

F F F

б)a)

Фиг. 1.3 Действие на несиметрично приложена сила върху главна система:а) без наличие на напречна връзка в сечението; б) с наличие на напречна връзка.

Фиг. 1.4 а) напречна рамка при фермов мост; б) деформации на рамката от несиметрично приложена сила.

Фиг. 1.5 Монтажни корекции в еластичната линия на триотворна греда и съпътстващи ги моментни диаграми.

U0U

/2

"U "

U

Коси мостове и мостове в хоризонтална крива.

0

sin

BL

00

90

1 cos

sin

BBB

L

BLtg

Фиг. 1 Геометрия на косо съоръжение.

1. Общи сведения за коси мостове:

Фиг. 2 Показател за ефективността на коса конструкция .

0BB

90

%

LLk

L

гл. гр.

гр.

Нп. гр.

a

aa

a

0,5m

2. Пътна конструкция:

Фиг. 3 Разположение на напречните греди .

Фиг. 4 Разположение на армировъчните пръти .

б)а)

l

l

б)

ПВВНп. гр.

в) г)

Фиг. 5 Различни възможности за решение:а) На противоветрова връзка;б), в) На спирателна връзка;г) На лъкатушна връзка.

ЛП

РП

РП

НЛ

Фиг. 6 Опорна схема на кос мост.

3. Опорни и дилатационни устройства:

4. Общи сведения за мостове в хоризонтална крива:4.1. Едноотворни:а) Права конструкция; криволинейно пътно платно.б) Криволинейна конструкция; криволинейно пътно платно.

б)a)

2/3f

f

R

Главни носачи

b

4.2. Многоотворни:а) Полигонова конструкция; криволинейно пътно платно.б) Криволинейна конструкция; криволинейно пътно платно.

Фиг. 7 Криволинеен път върху: а)Праволинейна конструкция; б)Криволинейна конструкция.

5. Главни носачи.2 2. 5.1

8 24. .

q l lMR b

, където:

q – равномерноразпределен линеен товар, съсредоточен по оста на пътяR, b, l – както е показано на фигурата.

Фиг. 8 Определяне на широчината b при наличие на напречен наклон.

M

6.2°

%

2/3

rQ Q

l lf

v

1,8m

Qtk

b

α

Фиг. 9 Огъващи моменти на опорен напречник на многогредова конструкция.

19.8 °

19.8°

19.8°

а) б)α

α

α

Фиг. 10 Опорни схеми при едноотворна и двуотворна конструкция.

α = 0

α = 0

α = 0

α α

α

tk v

tk v

tk

v Qi ik

2 2

tk L L

2 2

tk L L

L vk vk

Пътни мостовеQ 0,2.Q R 200 mQ 40.Q R 200 R 1500 mQ 0 R 1500 mQ (2Q )ЖП мостове

V VQ F F V 120 km/h; L 2,88 mgR 127R

V VQ (f F ) (fF ) V 120 km/h; L 2,88 mgR 127R

F (Q ;q )

Фиг. 11 135 Вариант на схема от фиг. 7.134б с α=0 .

36.7°

36.7 °

36.7°

Фиг. 12 Криволинеен мост с едноточкови опирания .

Надлъжен разрез

Ситуация

Напречен разрез

Непрекъснати мостови носачи – пълностенни и прътови. Очертание на поясите. Местна и обща устойчивост .

1. НЕПРЕКЪСНАТИ ГРЕДИ:Предимства и недостатъци : По-добро конструктивно поведение По-малка конструктивна височина По-малък брой лагери и дилатационни устройства По-голяма коравина Плавност на еластичната линия Възможност за разнообразни способи за монтаж

Фиг.1 Опорни реакции в стълб при прости и непрекъсната греда.

Фиг.2 Еластични линии при прости и непрекъсната греда.

Недостатък на непрекъснатите греди, както на всяка статически неопределима система, е чувствителността към опорни премествания и температурна разлика.

2. ПЪЛНОСТЕННИ ГРЕДИ : таблица 1 Греди с постоянна и променлива височина:

l1 / l h2 / h1h1 / lс и с т е м а

h 1 1/15 -1/25

0.6 - 0.3

l

h 1h 1

ll

h 2

1/20 -1/30

1/20 -1/30 1.0 - 0.6

h 1

l1l1 l

l1l1 l

h 2h 2 h 1 1/20 -1/30

1/25 -1/35

0.75 -0.85

0.50 -0.75

h 1

ll l

h 2 h 1

1/20 -1/30

1/25 -1/35

1.0 - 0.7

Фиг.3 Опорни реакции в стълб при прости и непрекъсната греда.

ст.б. пътна плоча

ортотропна плоча

едноотворни греди (m) 20 - 100 70 - 120

непрекъснати греди, max отвор (m) 30 - 140 100 - 250

a)

б)

4600

2300

41000 41000

3000 80

00

25000 71200 25000

Фиг.4 Мостове с път-долуа) край Гренобъл; б) край Берлин

100 m 300 / 2

Фиг.5 Непрекъсната ферма с променлива височина - пример от Япония

Фиг.6 Схема на въздушна циркулация при използване на осушително устройство

M

M 2

Фиг.9 Регулиране на моменти чрез опорни премествания.

+=

M1

0

1x

nI Ixn nl

M p / pl

0,0625

0,0357

-0,0078

0,0423

-0,0073

min M p

max M p

min M p

max M p

l / 2 l l / 2

1 2 4 8

Фиг.10 Вариация на моментите при триотворна греда с променлива коравина

M

I

min

Mp

min

Ms

max

Mp

l

I0n I0

x

Mp /

pl 2

1 2 4 8

0.075

0.094max M p

0.031

0.050

min M p

0.12

5

0.200

0.125

min M sM

s / p

l 2

?η

Фиг. 8 Двуотворна греда с променлива коравина. Вариация на моментите в зависимост от коравината.

Непрекъснати мостови носачи. Покритие на гранична моментова диаграма. Оребряване на стеблото. Начини на монтаж.

1. ПЪЛНОСТЕННИ ГРЕДИ :

a) б)a) б)

Фиг.1 Покриване на гранична диаграмаа) при променлива височина; б) при променливи поясни сечения

Фиг.2 Покриване на гранична диаграмаа) криволинейни вути; б) добавка на променливи пояси

1.1 Оребряване на стеблото: 1.2 Въпроси на конструктивния анализ:a)

д)

в)

б)

г)

Фиг.3 Примерни схеми за оребряване на стебло

2 2 2r t r t w3

w f x fV V tg A

(1)

(2) f z

f

f y

r

f

f

r

Фиг.4при криволинеен пояс

1.3 Начини за монтаж. Монтажни състояния:

аванбек

1

M

M

M a)

б)

в)

Фиг.5 Монтажни технологии при непрекъснати греди

=

+M1

M

M 2

12 21/2

Фиг.6 Монтажни корекции в еластичната линия на триотворна греда и съпътстващи ги моментни диаграми

Фиг.7 Временна тефлонова подложка от технология за потактово избутване

zx неопрен

тефл. покритиемет. плоча ~ 2 mm

полирана мет. пл.опорно тяло

z

Фиг.8 Ролково опорно устройство за надлъжно избутване

23

1

5

4

6

Фиг.9 Комплект за избутване

1

M1

+M 4

=

M3

M 2

=

+

h 1h 1

в)

б)

а) t1

h 2h 2

t1

г)

t2t2

h 1h 2

h 2

2

M5

Фиг.10 Деформации и усилия при поотворно монтиране на непрекъснати греди

Кутиеобразни мостови греди за пътни и железопътни мостове с постоянна и променлива височина. Напречни сечения. Напречно укрепване –

прътови и пълностенни диафрагми.

1. КУТИЕОБРАЗНИ ГРЕДИ:А) Предимства и недостатъци : Добро конструктивно поведени; Експлоатационна пригодност; Аеродинамичност; Естетичност.

Недостатък на тези греди е усложнената технология на изработване и монтаж.

Б) Напречни сечения :

а) б) в)

г) д) е)

Фиг. 1 Напречни сечения на пътни мостове.

а) б)

в) г) д)Фиг. 2 Напречни сечения на железопътни греди.

Фиг. 3 Напречно сечение на кутиена греда от комбиниран тип.

Фиг. 6 Напречно сечение на железопътен мост.

0.7D1

0.7

D2

D1D2

a a aa

h/

3j

1.5 t 1.5 t

t

a

a) б)

Фиг.4 Изисквания за опорни диафрагми съгласно BS 5400.

35512 ;4y

ha t jf

Фиг. 5 Диаграми на нормалните напрежения в зависимост от диафрагмените коравини. Пример.

C = 1.75 . 105 kN/mC = 7.40 . 103 kN/m

(MPa)

C = 1.75 . 105 kN/mC = 7.40 . 103 kN/m

Греди с широки пояси. Кутиеобразни греди. Поведение при вертикално и усуквателно натоварване. Ефективни широчини. Напречни сечения.

1. Проблеми на конструктивния анализ:

a

T1

надлъжно ребро

e

VM

R1

P

M

P R2

T4

V T2

T3

Фиг. 1 Локално приложен вертикален товар върху пътното платно.

bef

maxb

Фиг. 2 Разпределение на огъвни нормални напрежения в широки пояси.

bef,2bef,1

bef,3

b3

b1 b2

Фиг. 4 Ефективни широчини при трапецовидно сечение широчина.

efb .b (1)

б)

M

a)

Фиг. 3 Разчленяване на греда на елементарни съставящи при определяне на ефективна широчина; а) според BS 5400; б) според ЕС.

b ef,2

b ef,1

l

b 1l / 4

b 2

ос стебло

q

l / 4

Фиг. 5 Диаграма на ефективната широчина по дължина на пояс.

bef

b

А1 = A2

ос стебло

A1

b

A2

bef

A1

A2

Фиг. 6 Разпределение на нормални напрежения с различна степен на неравномерност.

R max

4y R max R

1,25 0,2

1 y b

R

4y max

0

1 y b'

P/2P P/ 2 P/ 2 P/2

Фиг. 7 Представяне на произволен товар чрез две компоненти.

линия надисторсия

линия на депланация

Фиг. 8 Депланация и дисторсия при кутиени греди.

a)

w

w

б)

Фиг. 9 Напрежения от стеснено усукване.

1200 kN

5 m 15 m

вар.2а

вар.2б

вар.2в

400.251200.10

12

34

1 2

34

1200.10

800.25

1

4

Y

Z

вариант 2

вариант 1

wz1

=wz4

wz2

wz1

wy1

Фиг. 10 Поведение на обикновена и кутиена греда при нецентричен товар.

Точка Вариант 1 Вариант 2а Вариант 2б Вариант 2в

σMPa

wz

mm σMPa

wz

mmwy

mm σMPa

wz

mmwy

mmσMPa

wz

mmwy

mm

1. -314 61 -497 101 104 -339 40 16 -155 34 -1

2. 0 0 191 -37 104 33 22 16 -155 30 -1

3. 0 0 -191 -37 -104 -33 22 -16 -155 30 1

4. 314 61 497 101 -104 339 40 -16 155 34 1

Таблица 1: Напрежения и преместванияв кутиена греда. Пример.

2. Моделиране на кутиени греди:

Фиг. 11 Взаимодействие между кутиени елементи при усукване

a)

Mt

i

aMt

i+1 t

в)б)

w

?ω

tAs

t

As

Фиг. 12 Моделиране на плочи, оребрени с отворени ребра

3

1 2

Фиг. 13 Разклоняване на потока на тангенциалните

ребра.

As=(bs-e)ts/2

td td+ts

ts

As

bs

e tdФиг. 14 Моделиране на плочи оребрени със затворени ребра.

връзка на диафрагма със стените на кутия. Фиг. 16 Определяне на еквивалентната дебелина на

заместваща пълностенна диафрагма.

t=1A

I2

I3

I1 1

1

te=

a) 2,642 12,016,014,0

z

28,0

(MPa)

20,8120,8122,25

б)

20,6

013

,03

19,235,

57

2,752 24,0 20,0

o

4,59,0

несиметричнополе

f z2428

t Co

20 24

2,0922,422

z (m)

симетрично поле

4,08,0

tz oC tz1 C3,06,5

C tz1o

Фиг. 17 Температурна разлика при кутиена греда а), и нормални напрежения от нея б)

g

M m = M s

0.2b b 0.2bb

2(2 - ) 0.68 b

Фиг. 18 Изравняване на моменти в напречна греда при постоянен товар.

23 2 2 / 8sM g b

p

M m = pb2/32

b/4 b/2 b/4

b/4 b/2 b/4

p

M s = pb2/32

Фиг. 19 Изравняване на моменти в напречна греда при разпределен полезен товар.

Фиг. 21 Напречно сечение на железопътен мост.

M m = P(b-2c)/6

(b+c)/6 (2b-c)/3 (b+c)/6

M s = P(b-2c)/6

c

c P

(b+c)/6 (2b-c)/3 (b+c)/6

Фиг. 20 Изравняване на моменти в напречна греда от колесен товар.

Фиг. 22 Дисторсионни деформации при усукване.

11

w0

w0

1-1

Фиг. 23 Напречно ребро с начални отклонения.b

a1 a2пояси

NSd NSd

1. КОМБИНИРАНИ ГРЕДИ: А) Дефиниция. Общи бележки; Б) Напречни сечения;

1.0-1.5

2 %2 %

3.0 - 7.0 m 1.0-2.5

2.0 - 4.0 2.0 - 4.0 2.0 - 4.0

1.0-1.5

2.0 - 4.02.0 - 4.02.0 - 4.0

1.0-1.5

7.0 - 12.0

7.0 - 20.01.0-3.5

a) б)

в) г)

д) е)ж)

з)товароразпред. реше-тъчна надлъжна греда

Фиг. 1 Напречни сечения на пътни мостове с комбинирани греди. а) двугредово; б) кутиеобразно; в), г) многогредово без надлъжна връзка; д) многогредово с надлъжна връзка; е) двукасетъчно; ж) с надлъжна греда; з) с разпределителна надлъжна греда

Комбинирани стомано-стоманобетонни мостови греди. Определение. Напречни сечения. Конструктивни детайли.

a)

ра

зтво

рци

м. п

ясъч

ен

б)

2 - 2

1 - 1

2

1

2

1

Фиг. 3 Сглобяеми плочи за комбинирани мостове с прозорци за дюбели.

ВЯБФиг. 4 Групова връзка с еластични дюбели при сглобяеми плочи без прозорци.

цименто-пясъчен разтвор

ВЯБ

Фиг. 5 Фрикционна дюбелна връзка с високоякостни предварително напрегнати болтове.

Фиг. 2 Напречни сечения на железопътни мостове с комбинирани греди:а) без комуникационен улей; б) с комуникационен улей;

2 %2 %

а) б)

5

300

10 16

170

57

Фиг. 7 Смесено изпълнение на стоманобетонова плоча.

a)

240

35б)

2003524

0

200

Фиг. 6 Напречни замонолитващи фуги при сглобяеми стоманобетонови плочи.

Етапи на работа на комбинирани греди. Съсъхване и пълзене на бетона. Температурна разлика.

1. Етапи на работа:

Cs

Фиг. 1 Напречно състояние в сечението преди обединяване.

bef,1 bef,2

bef

b1 b0 b0 b2

A1 = A2

A2

A1

max

b

среда между греди

своб. ръб

Фиг. 2 Напрежения в стоманобетонова плоча от огъване на главната система.

c = s / n0

s

befbef

Ac,red

Ac,ef

o

o o

Ck

Ck

Cs

Фиг. 4 Диаграми на напреженията в комбинирано сечение преди и след проява на пълзене

0

,, n

AA fec

redc

.E

(1)

(2)

Le = 0.8 L1

L1 L3L2

Le = 2 L3за bef,2

Le = (L1+L2)/4

Le = 0.7 L2за bef,1

за bef,2

за bef,1

b ef,1

b ef,2

b ef,1

Фиг. 3 Ефективни широчини.

b ef,2

L1/4 L3/4L2/4L2/4L1/4

_

+

Фиг. 6 Напрежения от съсхване.

(3)

(4)

tfic nn .10

ssh cs c

As

EN An

Якостен клас С на бетона С 16/20 С 20/25 С 25/30 С 30/37 С 35/45 С 40/50 С 45/55 С 50/60

7,6 7,2 6,9 6,6 6,3 6,0 5,8 5,80n

Таблица 1

Натоварване

постоянно (вкл. предварително напрягане) 1,1

променливо (съсъхване) 0,55

предизвикана деформация 1,6

Таблица 2

Фиг. 5 Свободни и възпрепятствани деформоции от съсъхване на бетона.

б)

N sh

а)

N sh

z is

300

tc , mm

б)

±8°C

t c

200 1316

T1

± 5.0± 3.5T2

0.6t

c40

0

a)

4°C1

в)

8°C

22

Фиг. 7 Диаграми на температурни разлики; а) от нагряване на плочата; б) от внезапно изменение на температурата на въздуха; в) еквивалентна диаграма.

6 -в)a) б)

-43

5

1 2 0.6t

c40

0 +

+

Фиг. 8 Напрежения от температурни разлики; а) елементарни площи; б) от температурни разлики според фиг. 7.58-а); в) от температурна разлика според фиг. 7.58.-б) (отрицателна температура)

2. Краеви ефекти:

lsrq s

lsN

/ l s

опор

но с

ечен

ие

опростенаизчислителна

теоретична

сили между бетон и стомана при съсъхване и температурна разлика

N t

c

t

N

Фиг. 10 Разпределяне на нормални сили между бетон и стомана от съсъхване и температурна разлика.

Регулиране на напреженията при комбинирани греди.

RR вр. опори

M I

M II

F=R F=R

Фиг. 1 Регулиране на усилията в проста греда чрез временни опори.

F F

F'=F F'=F

---

-

Фиг. 2 Регулиране на усилията в проста греда чрез временни напрегателни кабели.

-

+

+

+

+

стом

ана

комб

инир

ано

M 4+M5

M5

M 4

M3

M 2

M1

a)

б)

в)

Фиг. 3 Регулиране на усилията в непрекъсната греда чрез движения на опори.

(1)

(2)

f/1

6

f

R

временни стави

Фиг. 4 Регулиране на усилията в непрекъсната греда с временни стави и движения на опори.

MEI

R i

ilf

1001

801

Необходимата стрелка на надвишението е:

M

M 2

M1

a)

б)

+

+-

-

Фиг. 5 Регулиране на усилията в непрекъсната греда чрез временни напрегателни кабери.

M

M2

M1

a)

+

-

напрегателни кабели

+-

Фиг. 6 Регулиране на усилията в непрекъсната греда чрез напрегателни кабели.

Дюбелна връзка при комбинирани греди. Видове дюбели. Определяне броя и разположението на дюбелите.

1. Съединителни елементи :

б)a)

в)г)

Фиг. 1 Видове дюбели: а) корави; б) полукорави; в) еластични.

(1)

(2)

(3)

12,5

Фиг. 2 Клин на разрушението в бетона пред дюбел

Фиг. 3 Натоварване на полукорави дюбели

d

h

1. .Rd f ck cP A f

1:5

1:5

Фиг. 4 Към формула (1)

, където:

5,212 ff AA

vduRd AfP 8,0

20,29. . . .Rd ck cm vP d f E

0,2. 1h d 43 dh

1 4dh

25,1v

за

за

частен коефициент за сигурност.

(4)

(5)

(6)

(7)

2

.

1 sins yd

Rd

A fP

2,1,, RdRdcombRd PPP

.x ccx

c

V ST

I

Rd

T

Pm

Vx (

Tx)

wT

xL / 2

Фиг. 5 Диаграми на граничните тангенциални сили и диаграма (пунктир) на носимоспособността на дюбелната връзка

Рамкови мостове. Едноотворни и многоотворни рамки. Особености на изследването и конструирането. Конструктивни детайли.

1. Рамкови мостове :

VHa)

б)

в)

г)

д)

е)Фиг. 1 Схеми на едноотворен и многоотворни рамкови мостове

a)

Фиг. 2 Схеми на предварително напрегнати рамкови мостове.б) в)

Фиг. 3 Рамков възел на едноотворна рамка.

a)

Фиг. 4 Рамкови възли при наклонени стойки.

б)пъленпровар

Фиг. 5 Ставен възел на връзката ригел-колона.

a) б)

Фиг. 6 Опорен възел на рамка с подкос.

Фиг. 7 Схема на монтажа на голямоотворен рамков мост при труднодостъпен терен.

Фиг. 8 Схема на монтажа на голямоотворен рамков мост над водно препятствие.

(a)

(б)

(в)

(д)

(г)

300.000

45.000

300.000

210.000

97.200 3.20099.20097.2003.200

130.000

46.2

00

45.000

Дъгови мостове. Распорни и безраспорни дъги. Съотношения на коравините. Напречни сечения на дъгите. Съединителни елементи

греда-дъга. Укрепителни системи. 1. Дъгови мостове :A) Обща характеристика. Видове: Б) Конструкция на дъгата :

Фиг. 1 Възможности за взаимно

с прът горе; в), г) с прът долу; д) с прът по средата.

г)

б)

д)

в)

a) l

fR 2R 1

R1

R2 R 3 h

l / 2 l / 4 l / 4h const. h const.h =const.

монтажна обтяжка

a)

в)

д)

ж)

б)

г)

е)

з)

Фиг. 2 Схеми на прътови дъги.

В) Пространствено укрепяване:

б)

трафик

a)портал

в)

1 1

11

Фиг. 3 Разположение на укрепителни връзки: а) при път горе; б) при път долу; в) наклонени дъги.

Конструктивен анализ на дъгови мостове. Влияние на температурата и на коравината на възлите. Конструктивни детайли. Методи за монтаж.

1. Конструктивен анализ :

дят

M inf"Mm"

"H"

m

M sup

гятцт

е

Фиг. 1 Линии на влияние за Лагерова греда

в)

a)

б)

M1

"М"

1

M3

Mm

p3 m

M

Фиг. 2 Огъващи моменти в кораво захванати окачвачи и стойки при несиметрично натоварване

3BEI

Kq y

Таблица 1

α 60 90 180

К 36 16,2 3,72

Таблица 2

f/l0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 1,0

К 28,8 46,1 48,4 45,0 31,7 15,4окръжност парабола

α f/l0,51,5 0,01

22 0,049 15 13

48 0,106 29 18

84 0,192 39 17

108 0,255 39 13

140 0,350 33 9

178 0,491 22 5

Таблица 3

zEIGIdA (1)

(2)

(3)

2

2

.

.

cr yy

cr zz

N EIs

N EIl

1 2. z

Фиг. 3 Влияние на положението на пътната конструкция върху устойчивостта на неукрепени дъги

пътнаконструкция

окач-вачи

стойки

дъги

f/lA

0,01 0,5 1,5

0,05 12,2 15,2 15,3

0,10 16,4 27,6 28,1

0,20 15,3 38,7 41,0

0,30 12,7 36,6 39,7

0,50 9,2 24,0 26,2

1,00 5,0 8,4 8,9

Таблица 4

1.0

0.8

0.6

0.4

0.20.1 0.2 0.3 0.4 0.5

p

f

(m+1) p = l

q

m = 1

m = 2

f / l

Фиг. 4 Стойности на коефициента на изкълчвателната дължина на дъги в зависимост от съотношението и броя на окачвачите

Iy0

f

l /2

f/l 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4

0,5 0,54 0,65 0,82 1,07

0,5 0,52 0,59 0,71 0,861

constI z

cos0zz II

Таблица 5

Натоварва-нето се предава чрез

Забележка:q1 е частта от товара q, предавана чрез

окачвачи окачвачите

стойки стойките

qq135,01

qq145,01

Таблица 6

2

KEI

EAly

12

(4)

(5)

(6)

f/l 0,05 0,075 0,10 0,15 0,20

Кдвуставна дъга 35 23 17 10 8

запъната дъга 319 97 42 13 6

Таблица 7

mlEI

N

l

z

b

2

2

m

t

r IlEI

GI

l

2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.7

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

f / l0.5

0.80.9

0

0.9

1.11.2

f / l

окръжност

парабола

парабола

окръжност

Фиг. 5 Стойности на коефициента на изкълчвателната дължина на распорни дъги

2. Конструктивни детайли :

a)

1 1

б)

Фиг. 6 Детайли на опорен възел на Лангерова греда

б)

a)

Фиг. 7 Детайли на връзката дъга-окачвач

3. Монтаж на дъгови мостове :

Фиг. 8 Монтаж на дъга с помощта на висяща система

б)

a)

временниопори

Фиг. 9 Монтаж на дъгов мост; а) чрез надлъжно избутване;б) чрез едроразмерни елементи с помощта на временни опори и плаващ кран

Вантови мостове. Видове схеми. Конструкции на пилоните, гредата и вантите. Равнини на окачване.

1. Конструктивни форми :

Фиг. 1 Механична аналогия на непрекъсната греда с вути и вантова система

Фиг. 2 Несиметрична вантова система с успоредно разположени ванти

Фиг. 3 Деформативност на многоотворна вантова система при натоварване с полезен товар през поле

a)

б)

Фиг. 4 Начини за намаляване деформативността на вантова система: а) корав пилон; б) закоравяване с ванти

2. Разположение на вантите :

a)

б)

Фиг. 5 Мостове с различни конфигурации на вантите: а) радиално (ветрилообразно); б) полуветрилообразно

сред

а от

вор

(уст

ой)

3. Равнини на окачване. Пилони:

l ef

a) б) в)

Фиг. 6 Конструктивни решения на пилони при една равнина на окачване: а) запъната стойка; б) А-образен; в) модифициран А-образен

Фиг. 7 Конструктивни решения на пилони при две равнини на окачване:а) самостоятелни стойки; б), в) рамкови

в)б)a)

a) б) в)Фиг. 8 Сечения на ванти; а) спирално усукано въже от затворен тип; б) сноп от успоредни нишки; в) успоредни снопове от нишки

Фиг. 9 Анкерни чаши: а) с опорна плоскост; б) с уши

б)

1. Равнини на окачване. Пилони :

уст

ой

пило

н

сред

а

Фиг. 2 Диаграма на граничните моменти от полезен товар на вантов мост - неблагоприятно разпределение при междинното опиране и в места с голям наклон на вантите

a)

M

V/2V

H/ 2

k2 MV

H

б)

k1 M

H/ 2

k1 M

в)

H

M/B

V/2

h

M/B

Фиг. 1 Компоненти на ветрово натоварване и поемането им от различни механични системи; а) кутиеобразна греда; б) кутиеобразна греда с

равнините на гредата

Конструктивен анализ на вантови мостове. Конструктивни детайли. Начини за монтаж.

2. Въпроси на конструктивния анализ :

EaEEeq

..24

.122

21

2122

(1)

(2)

31

22

.12..1

Ea

EEt

l ef /

2

l ef

a) б)

Фиг. 5 Ефективна дължина на стълбове при различни условия на взаимодействие с гредата: а) чрез неподвижна ставна връзка; б) чрез надлъжно подвижна ставна връзка

неподвижно опиране

подвижно опиране

ta

T

I Ih ef

f = 2

/3 h h

Фиг. 6 Силово взаимодействие между пълнител и анкерна чаша

резб

а

затваряща плочаанкерираща плоча

анкерна чашател със сферична глава

епоксидна смолаеп. смола + цинков прахеп. см. + ц. прах + ст.топчета

Фиг. 8 Анкерна чаша тип Hi Am

Фиг. 7 Японско решение за анкерна чаша с двукомпонентна заливка

поцинкована тел

цинково медна сплав

епоксидна смола

полиетиленоватръба

3. Анкерни възли :

a)

Фиг. 9 Непрекъснато преминаване на въже през пилон чрез опорно седлоа) ставно свързано; б) неподвижно подпряно

б)

Фиг. 10 Анкериране на ванти при пилон чрез коритообразен елемент

Фиг. 11 Анкериране на ванти в пилон чрез опорни греди

Фиг. 12 Компактно анкериране на ванти в пилон

Фиг. 13 Анкериране на ванта към периферна плоча на кутиеобразна греда

Фиг. 14 Анкериране на ванта към трикасетъчна греда

диафрагми

анкеражно пространство

Фиг. 15 Анкериране на ванти при диафрагма на кутиеобразна греда

Фиг. 16 Опорен детайл на вантова система

Фиг. 17 Анкериране на ванта към стебло на греда

Фиг. 18 Анкериране на ванта към напречна греда

a) б)

Фиг. 19 Монтажни технологии за конзолен монтаж. а) двустранен, б) едностранен

4. Монтаж на вантови мостове:

1. Закоравяващи греди:

Конструктивен анализ на висящи мостове за вертикални и хоризонтални товари. Ветрови въздействия – статични и динамични.

Фиг. 1 Деформация на мост при локално натоварване

X

Yx

w

Mz

h

b1

Фиг. 2 Компоненти на ветровото натоварване

(1) 2 2w k

a

3a

2

k

q 0,5. .V .a интензивност на ветровотонатоварване върху вертикална плоскост,ориентирана перпендикулярно напосоката на вятъра

обемна плътностg

1,225 kg / m обемно тегло;

g 9,81 m /sec земно ускорение;

a 0,75

2

w

w x

w y

2z w m

e

5 2

5 поправъчен коефициент; V скорост на вятъраV

Vq MPa1,6

X q .C .hY q .C .b

M q .C .bv.dR

кинетична вискозност на средата;

1,46.10 m /s за въздух

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)(7)

(8)

Фиг. 3 Измемение на аеродинамичния коефициент Сх

db

Фиг. 5 Вихрова пътека

1/2

огъванеусукванеM

b; Mt

време

Фиг. 7 Флатерни движения на мостова греда

l

l

Фиг. 6 Температурни деформациина укрепваща греда

Динамично поведение:

- Ветрови резонанс (Vortex sheding), последователно откъсване на вихри, най-често при b/d ≥ 6

- Галопиране – самовъзбуждащи се трептения за сечения и всякакви други при обследване

- Флатер – неустойчивост на плоски елементи

Фиг. 4

1. Монтаж на висящи мостове:

Конструктивни детайли на висящи мостове. Метод за монтаж.

27.7°23.96°

3388

572

3388

520

620

650

465

5070

R700

0

3843

5565 3710

12.34°

1230

1115

-155

0

Фиг. 2 Седловиден лагер на моста Грейт Белт, Дания (1624m)

2. Конструкция на кабела и детайли за връзка с другите конструктивни елементи:

Фиг. 1 Схема и екипировка за насноваване на кабел

совалка 1 петлица совалка 2задвижващбарабан

кангалснован тел

закотвен тел работна пътека

300

30080

730

1040

10.8°

1200

Фиг. 3 Кабелна обувка за моста Грейт Белт

900

CC

C - C

542

900

R442

Dy=125

450 400

CФиг. 4 Детайли за анкериране на снопове

б) PS метод

C a) AS методC - C

1. Изисквания :- равна повърхност за движение;- водонепропускливост;- съпротива срещу приплъзване на

колелата;- износоустойчивост;- лекота;- ниска цена;- еластичност на материала;- възможност за механизирано полагане.

Настилки и изолации при пътни и железопътни мостове. Водоотвеждане.

Летия асфалт; Епоксиден асфалт; Полимерна модификация на битум (винил

ацетат, SBS-стирен бутадиен стирен); Порьозните настилки.

битум битумкатранено-епоксиден бетон

Фиг. 1 Водоотводни приспособленияа) със скрито водоотвеждане, б) с открито водоотвеждане

катранено-епоксиден бетон

Фиг. 2 Скрито водоотвеждане с улук

Фиг. 3 Различни начини за скриване на отводнителната тръба

1. Дилатационни фуги:

Парапети и предпазни огради. Дилатационни устройства.

Фиг. 1 Дилатационно устройство за малки движения

Фиг. 2 Гребеновидно дилатационно устройство

Фиг. 3 Механично лостово дилатационно устройство

Фиг. 4 Гредово дилатационно устройство

2. Предпазни огради:

- да притежава необходимата носимоспособност;- да има висока степен на дуктилност, за да поема енергията на удара;- да има добър естетически вид;- да се поддържа лесно;- да позволява лесна смяна на повредени елементи.

Фиг. 5 Ролетно дилатационно устройство

Фиг. 6 Предпазна ограда с диференцирана якост

550

250 250

75

500 100

67531

0500

300

500

a) б)

Фиг. 7 Предпазна ограда с надлъжни шини с повишена носимоспособноста) на ръба на пътното платно, б) в разделителната ивица

1. Разположение на лагерите в изглед и план:

Лагеруване на стоманени мостове: опорни схеми. Видове лагери според тяхната функция. Видове лагери според конструкцията им.

Фиг. 2 Разположение на лагери при двуотворна конструкция

B

Фиг. 1 Разположение на подвижни и неподвижни лагери в план при едноотворна конструкция

B

б) прецизирана схема

ос гл. носач

2

1

Фиг. 3 Неподвижен стоманен цилиндрично-ставен лагер1 - лагерна призма2 - блокиращо парче

2. Видове лагери според използваните материали:

ab

гредаролков лагер

 – деформируем еластомер;  – уплътнител;  – полиран лист от неръждаема стомана;  – тефлонова плоча;  – ограничител за хоризонтално движение в определена посока

Фиг. 5 Метално-еластомерни лагери

б) равнинно подвиженФиг. 6 Калотни лагери

б) линейноподвижен

3

a) неподвижен

a) равнинноподвижен

2 4

1

в) линейно подвижен

в) неподвижен

32

1 4

5

2

1

коеф

ицие

нт н

а тр

иене

0.02

0.04

0.06

натискMPa

0.08

0.10

Фиг. 7 Схема на разпределението на опорната реакция през елементите на различни типове лагери

Фиг. 8 Коефициенти на триене тефлон и полирана метална плоча в зависимост от приложеното натисково напрежение

5030 402010

1. Природа на опорните движения. Изчисление на големината им :

Изчисляване на опорни премествания и реакции. Изчисляване на лагерни части. Изчисляване на връзката на лагера с връхната

конструкция и с долното строене.

sfb

inf

hl23 E h

ns

ii 1inf

h ah E

t t tt l

(1)

(2)

(3)

lt

l

r

lr

lб)

l

Фиг. 1 Движения в опорните точки на едноотворна греда

Група 3: Стоманобетонна конструкция

Група 2: Стоманена конструкция със стоманобетонна пътна плоча

Група 1: Стоманена конструкция със стоманена пътна плоча

TminTmax

Група 1

Група 3Група 2

-20минимум

-40-50

-50 -30

-30

-40

200-10 10 4030 50

-20

-10

10

0

30

20

50

40

Група 3

Група 1Група 2

максимум

Te, maxTe, min

60

70

Фиг. 2 Зависимост между минималната /максималната температура на въздуха Tmin/Tmax и минималната /максимална ефективна температура на моста Te, min/Te, max

2. Изчисляване на лагерни части:

лагерна плоча

60°

1-1

1

1 - 1

еR

доле

н по

яс

1

Фиг. 3 Определяне на напреженията в опорната зона над подвижен лагер

(1)

(2)

k0,418 RE A l

3 2 20,388 RE A

2 1

2 1

r rA

r r

1Ar

(3)

(4)

/2

/2

Фиг. 4частите на ролков лагер

Лагеруване при отрицателни и знакопроменливи реакции. Особености на

конструирането и изчисляването.

1. Лагеруване при отрицателни реакции :

Фиг. 1 Конструкция на опорен възел на греда при отрицателна реакция на ролков лагер

б)

a)

Фиг. 2 Лагери за реакции с двупосочно действие

baa)неподвижен c

e2

d e1

Rmin

Rmax

б)подвижен

пендел)

V

M H

y z

Фиг. 3 Лагери със ставен болт за знакопроменливи реакции

min R

R1

R2G

R2

R1

G 2R1

баласт

R2

R1

max R = G/2 + R2

Фиг. 4 Лагеруване със затежаване

l

lнапречна греда

лагер

a)

R2

б)

главен носачR1

Фиг. 5 Примерно изпълнение на анкериране на пълностенна греда

2 2

sd sd

Rd Rd

M V1

M V

2Rd up Mp up MpV 0,6Af / 0,471d f /

3Rd el yp Mp yp MpM 0,8W f / 0,0785d f /

2A d / 43

elW d / 32

min Mp1 2

y

R 2d de e2tf 3 3

min Mp2

y

R de2tf 3

Mp

y

Rt 0,7

f

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)