УЗЕЛ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ФЕРМЫ МОСТА

Полезная модель относится к строительству металлических мостов и может быть использована в пролетных строениях железнодорожных и автодорожных мостов и других решетчатых конструкциях.
Известен узел металлической фермы, близкий по форме к цилиндрическому барабану, служащий для соединения трубчатых элементов, состоящий из сегментов, соединенных в обод, и присоединенных к нему дисков. Он снабжен патрубками для крепления раскосов, стоек и элементов нижнего пояса, которые приварены стыковыми швами к сегментам, сваренным стыковыми швами в обод, и патрубком для крепления элементов проезжей части, который приварен стыковым швом к одному из двух дисков, приваренных угловыми швами к ободу (патент №2185484).
В такой конструкции трубчатые элементы узла соединяется со стержнями сваркой на монтаже моста. Монтажная сварка на открытой площадке при сооружении моста является сложной для бездефектного выполнения работой, которую следует исключать из технологии монтажных работ.
Наиболее близким прототипом является узел металлической фермы, состоящий из внутренней трубы с приваренными фланцами на концах трубы для соединения со стержнями пояса фермы моста и обечайки, приваренной к внутренней трубе, имеющей отверстия, в которые вставлены патрубки раскосов, которые деформированы с получением отбортовки кромок, которые соединены с кромками отверстия в обечайке стыковым швом (патент на полезную модель №66370 RU МПК Е04В 1/58).
Недостатком такой конструкции узла является наличие сварных швов, соединяющих патрубок с фланцем и патрубок с обечайкой корпуса узла. Указанные сварные швы являются рабочими, непосредственно воспринимающими усилия стержней и эти швы определяют несущую способность всей конструкции. Известно, что сварные соединения, выполненные дуговой сваркой плавлением, всегда имеют неоднородные химический состав и структуру, а также высокий уровень внутренних остаточных сварочных напряжений. Эти факторы ведут к снижению усталостной прочности циклически нагруженных стержней моста.
Для повышения работоспособности, повышения усталостной прочности и технологичности мостовой конструкции предлагается конструкция узла фермы двухрешетчатой или с ромбической решеткой со стержнями из труб, содержащая опорную плиту, вставленную в сквозной паз в трубе пояса фермы по центру узла и
приваренную к стенкам трубы, при этом опорная плита проходит через трубу насквозь и выходит на противоположную сторону трубы. На кромках плиты вдоль продольной оси трубы расположены отверстия под болты. Каждый из стержней решетки фермы, сходящихся в узле, деформирован с разделением трубы на две полосы, охватывающие поясную трубу до плоскости опорной плиты, при этом концы полос отбортованы и отбортованными поверхностями соединены через болты с опорной плитой узла.
Стержни решетки соединяются с узлом в следующем порядке: первым устанавливается на опорную плиту стержень с растягивающим усилием, вторым устанавливается сжатый стержень.
у
На фиг.1 показана схема фермы с ромбической системой решетки моста. На фиг.2 показан узел фермы, на фиг.3 разрез А - А. На фиг.4 - показан общий вид узла фермы. Конструкция узла содержит: стержень 1 пояса фермы, в центре узла симметрично точке пересечения раскосов расположена опорная плита 2, приваренная к трубе. Сжатый раскос 3 и растянутый раскос 4 соединены с опорной плитой болтами 5. На каждом из раскосов перед деформированием концов в диаметрально расположенных зонах роспуска вырезано по узкой полосе металла с плавным закруглением R (фиг.3) при вершине реза для уменьшения концентрации напряжений. Растянутый раскос 4 установлен на опорную плиту первым, а сжатый раскос 3 своей опорной поверхностью прижимает к плите нижний отрываемый от плиты раскос 4. По условию статики сооружений сумма проекций всех сил в узле на вертикальную ось Y равна нулю: ΣР=0. Для узла фермы (фиг.2) вертикальные проекции усилий Р3 и Р4 будут равны по величине и противоположны по знаку, а их суммарное давление на опорную плиту будет равно нулю. Горизонтальные проекции усилий в раскосах Р3г и Р4г направлены в одну сторону и их сумма дает срезающее усилие, которое будет восприниматься болтами 5 и через них передаваться на опорную плиту узла фермы. Опорная плита 2 расположена вдоль оси трубы параллельно действующим в трубе продольным усилиям Р1 и Р2, поэтому наличие плиты не вызовет значительной концентрации напряжений в стенке трубы.
Такая конструкция узла фермы позволит изготовить в заводских условиях сквозные стержни поясов максимальной для транспортировки длины. Стержни решетки моста могут быть изготовлены цельными без технологических стыков и соединяются с поясами ферм на монтаже с помощью болтов. Предлагаемая конструкция узлов ферм может быть использована в мостах с другими схемами решеток. При наличии в конструкции моста ортотропной плиты проезжей части моста, ортотропная плита может укладываться сверху на опорные элементы раскосов и закрепляться болтами 5.