Существенное совершенствование технологического процесса сварки привело в последние годы к применению в строительстве сварных широкополосных двутавров, изготовляемых на заводских поточных линиях. Производство таких блоков предложено в ближайшее время значительно расширить.
Ценными качествами сварных двутавровых балок являются: возможность их изготовления при относительно несложном оборудовании; выгодно подобранные размеры сечений; более полное использование работы стали в балке благодаря отсутствию начальных напряжений, возникающих при прокате широкополочных балок. Позволяет в 1,5-2,0 раза уменьшить вес главных балок (рисунок 9).
Проектный институт "Лентрансмостпроект" разработал типовые проекты сортамента сварных широкополочных двутавровых балок из стали М16С и пролетных строений из них для временных железнодорожных мостов. Такие же проекты составлены с применением низколегированной стали 15ХСНД.
В сортаменте сварных двутавровых балок из стали М16С имеются два профиля: А и Б (таблица 1). Предусмотренные типовые расчетные пролеты перекрываются двумя или четырьмя балками этих профилей, наибольший пролет - 23 м. Пролетные строения из сварных балок запроектированы сборными с монтажными соединениями на болтах. Сборка выполняется из имущества, имеющего 20 типов (марок) элементов, включая болты. Для главных балок пролетных строений в имуществе предусмотрены две соответствующие типовым профилям заводские марки: МА длиной 12,35 м и МБ длиной 16,47 м. Длина марок кратна 1,03 м, что увязывается с принятой длиной полупанели продольных связей; балки такой ДЛИНЫ можно перевозить автомобильным транспортом. На концах марок
имеются две группы отверстий для монтажных стыков. Кроме того, в вертикальных листах марок, просверливаются группы отверстий: 1) с шагом 1,03 м между осями групп для постановки элементов продольных и поперечных связей; 2) в марке МА - по 3 и в марке МБ - по 4 группы с каждой стороны балки над опорами и на расстоянии 1,03 м от них для постановки уголков жесткости.
При двух балках в пролетном строении для обеспечения устойчивости их стенок над опорами и на расстоянии 1 м от опор ставятся уголки жесткости М4. В конструкциях пролетных строений с четырьмя балками устойчивость их стенок и совместность работы пары балок под каждой рельсовой нитью обеспечиваются сплошными диафрагмами МЗ, устанавливаемыми в плоскости поперечных связей.
Рисунок 9 - Одноярусное пролетное строение из сварных двутавровых балок с деревянными связями: 1 - сварная двутавровая балка; 2 - мостовой брус 20x20x420 см; 3 - рельс; 4 - контррельс; 5 - тротуарный настил; 6 - охранный брус 20x16x100см; 7-тя ж диаметром 22 мм, i = 500 мм; 8-поперечные связи 16x16x142 см; 9 - брус 20x16x270 см (сжим); 10 - брус 25x20x270 см
Таблица 1 Профили свайных двутавров из стали M16M
В пролётных строениях из свайных балок устраиваются только верхние продольные связию. Они представляют собой горизонтальную ферму с треугольной решеткой. Диагонали продольных связей из уголков двух типов: длинные М6 и короткие М7 - соответственно для пролетных строений с двумя и четырьмя балками.
Пролетные строения устанавливаются на опорные брусья. Места опирания балок не фиксированы. Нагрузка от балок передается через стальные опорные листы: М12 - для одной балки и М13 - для двух (при пролете 18 м опорные листы не требуются). Закрепление пролетного строения осуществляется костылями.
В полевых условиях допускается изготовление пролетных строений расчетным пролетом до 15,9 м из готовых сварных балок с деревянными связями (см. рисунок 9). Конструкция поперечных связей устанавливается не реже чем через 3,09 м, состоит из обвязки балок и заполнения между ними. Обвязка осуществляется четырьмя горизонтальными тяжами и вертикальным хомутом из мостовой поперечины, нижнего сжима сечением 16x20 см и двух вертикальных тяжей. Заполнение сквозное, крестового типа, из брусьев. Продольными связями служат доски настила, прибитого гвоздями к мостовым поперечинам внутри рельсовой колеи примерно под углом 45 0 к оси строения.
Сортамент сварных двутавров из стали 15ХСНД предусматривает также два профиля: А и В.
Дальнейшее облегчение веса пролетных строений может быть достигнуто применением предварительно напряженных сварных двутавров. Проектным институтом "Лентрансмостпроектом" разработан проект шпренгельных пролетных строений для пролетов 18, 21 и 23 м с предварительно напряженными балками из сварных двутавров и шпренгелями из стальных канатов или пучков высокопрочной стальной проволоки (таблица 2). Предварительно напряжение балки достигается натяжением шпренгеля, которым в балке создаются изгибающие моменты, обратные возникающим в ней от нагрузки. По этому проекту уменьшение веса предварительно напряженных пролетных
строений, по сравнению с обычными при сварных двутаврах из стали М16С, составляет дня пролетов 18 м - 24 %, для пролетов 21 и 23 м - 43 %. В конструкции всех трех запроектированных шпренгельных пролетных строений, в том числе и при пролете 23 м, предусмотрены две предварительно напряженные балки из стали М16С вместо четырех, устанавливаемых в пролетных строениях из обычных сварных двутавров. Однако строительная высота шпренгельных пролетных строений больше, изготовление их и транспортировка сложнее.
Таблиц а 2 - Профили сварных двутавров из низколегированной стали
Типы пакетных пролетных строений приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Пакетные пролетные строение