SU872622A1

SU872622A1 - Bridge span structure

Info

Publication number: SU872622A1
Application number: SU792860914A
Authority: SU
Inventors: Валерий Сергеевич Данков; Николай Николаевич Стрелецкий; Сергей Васильевич Осипов; Владимир Абрамович Тарнаруцкий; Алексей Васильевич Кручинкин; Леонид Васильевич Воронков; Юрий Иванович Зубкин
Priority date: 1979-12-29
Filing date: 1979-12-29
Publication date: 1981-10-15

Description

(54) ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА(54) BRIDGE FLIGHT

Изобретение относитс к мрстостpofe нию и может использовано в конст рукци х металлических пролетных строений мостов с ортотропной плитой ttpoеэжей части. Известно пролетное.строение моста, включающее объединенные поперечныьда св з ми металлические главные балки и сборную из блоков ортотропную плиту проезжей части с консол ми, выполценную в виде подкрепленного продольными ребрами и поперечными балками метдхрлического листа, причем поперечные .балки жестко соединены с главными балками р. Недостаток известного пролетного строени заключаетс в значительной трудоемкости изготовлени и монтажа ортотропной плиты, обусловленной наличием большого количества заводских стыков между продольнымиребрами и поперечными балками, необходимостью устранени значительных деформаций , а также наличием большого, числа монтажньрс стыков продольных ребер и участков поперечных балок, соответственно по длине и ширине моста. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достнгаемому эффекту вл етс пролетное строение моста, включающее объединенные ., поперечными св з ми металлические главные балки, укрепленные на поперечных св з х прогонов и опертуА на прогоны и главные балки ортбтропную плиту проезжей части с именкцими кронштейны консол ми, выполненную уборной из блоков, каждый из которых выполнен в виде подкрепленного ребрами жесткости металлического листа, причем ребра жесткости расположены . параллельно продольной оси моста, а движение транспорта осуществл етс в плоскости прогонов, над которыми установлены рельсы . Недостаток известного пролетного строени заключаетс в относительно малой несущей способности и повышенной деформативности ортотропной плиты при расположении полос движени между прогонами и между главными бал ками и прогонами, что обусловлено изгибом листа плиты по цилиндрической поверхности пролетом, равным рассто нию между прогонами и между главными балками и соответствующим прогоном, А это приводит при отсутствии попереч . ного подкреплени листа в направлени его основного изгиба к значительным прогибам и напр жени м в листе и, ка следствиеJ - к невозможности нормаль ной эксплуатации пролетного строени Цель изобретени - повышение несу щей способности и снижение деформативности ортотропной плиты при расположении полос движени между прого нами и между главными балками и прогонами . Указанна цель достигаетс тем, чт в пролетном строении моста, включающем объединенные поперечными св з ми металлические главные балки, укрепленные на поперечных св з х прогоны и опертую на прогоны и главные бал ки ортотропную плиту проезжей части с имеющими кронштейны консол ми, выполненную сборной из блоков, каждый из которых выполнен в виде подкрепленного ребрами жесткости металлического листа, рёбра жесткости, по крайней мере между главными балками, размещены под углом 75-90 к продольной оси моста, при этом в блоках плиты, расположенных между спаренными прогонами , ребра жесткости прикреплены к стенкам этих прогонов сварньв и швами, а между торцами ребер жесткости и стен ками главных балок, спаренных и одиночного прогонов имеютс зазоры, величина которых равна 10-25, где минимальна по длине пролетного строени толщина листа плиты. При этом, при наклоне ребер жесткости под углом, меньшим 90 , они могут быть расположены в блоках плиты в виде образованной треугольными чейка ш решетки. При нечетном количестве прогонов одиночный прогон может быть соединен на участках между поперечники св з ми со смежным с ним спаренным прогоном или со смежной с ним главной балкой посредством жестких зат жек. При четнЬм количестве прогонов они могут быть выполнены спаренными в виде жесткой в поперечном сечении рамы. 24 С целью уменьшени концентрации напр жений, блоки ортотропной плиты, за исключением расположенных между спаренными прогонами блоков, могут быть снабжены продольными полосовыми заглушками, размещенными в зазорах и прикрепленными на сварке к одноименным торцам ребер жесткости и листу. С целью упрощени стыковани листов блоков ортотропной плиты по продольным кромкам, ребра жесткости, по крайней мере, части блоков плиты могут быть выполнены с одними или обо .ими скошенньпу1и в плоскости ребер торцами. Прогоны могут быть выполнены гнутыми коробчатого поперечного сечени и снабжены укрепленными внутри них диафрагмами. Прогоны могут быть выполнены из элементов открытого профил . Ребра жесткости могут быть выполнены коробчатого поперечного сечени , Ребра жесткости могут быть выполнены из элементов открытого профил . С целью обеспечени унификации блоков ортотропной плиты, пролетное строение может быть снабжено дополнительными прогонами, закрепленными на кронштейнах консолей. Прогоны в местах креплени их на поперечных св з х и кронштейнах консолей могут быть снабжены опорными ребрами, жестко прикрепленными-к опор ным поверхност м соответственно поперечных св зей и кронштейнов. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое пролетное строение срасположенными перпендикул рно оси моста ребрами жесткости и с прогонами коробчатого сечени , поперечное сечение; на фиг. 2 - то же, с ребрами жесткости, расположенными в каждом блоке плиты в виде образованной треугольными чейками решетки и с прогонами открытого профил ; на фиг. 3 мост , содержащий спаренные и одиночный прогоны и ребра жесткости с пр мыми и скошенными.торцами под полосовые заглушки, поперечное сечение, на фиг, 4 - разрез А-А на фиг. 3 (ребра жесткости плиты выполнены коробчатого сечени ); на фиг. 5 - то же (ребра жесткости плиты выполнены из элементов открытого профил ); на фиг. 6 узел 1 на фиг. 3; на фиг. 7 - узел И на фиг. 3; на фиг. 8 - пролетное строение с расположенными перпендикул рйо оси моста ребрами жесткости между главными балками) и в виде трв угольной решетки - на консол х, вид в планер на фиг. 9 - то же, с ребрами жесткости, расположенными в виде образованных треугольными чейками решеток по всей ширине моста.The invention relates to crushing and can be used in the constructions of metal spans of bridges with an orthotropic plate of the t-rail part. The bridge span is known, which includes the combined main metal beams and an orthotropic block assembly of the carriageway with consoles, which can be reinforced with longitudinal ribs and transverse beams of the metal sheet, and the cross beams are rigidly connected to the main beams. A disadvantage of the known span structure is the considerable labor-intensiveness of manufacturing and mounting an orthotropic plate due to the large number of factory joints between the longitudinal ribs and transverse beams, the need to eliminate significant deformations, as well as the large number of erection joints of the longitudinal ribs and sections of the transverse beams, respectively, along the length and the width of the bridge. The closest to the proposed technical essence and to the achievable effect is the bridge span structure, which includes the combined metal cross-links of the main beams, fixed on the cross-links of the purlins and opertoA on the purlins and the main beams of the orbotropic plate of the roadway with the brackets of the console mi, made the toilet of the blocks, each of which is made in the form of reinforced ribs metal sheet, with ribs located. parallel to the longitudinal axis of the bridge, and the traffic is carried out in the plane of the runs over which the rails are installed. A disadvantage of the known span structure is the relatively small bearing capacity and increased deformability of the orthotropic plate when the lanes are located between the girders and between the main beams and the girders, which is caused by the bending of the plate sheet along the cylindrical surface with a span equal to the distance between the girders and between the main beams and the corresponding run, And this results in the absence of cross. reinforcement of the sheet in the direction of its main bending to significant deflections and stresses in the sheet and, as a consequence, to the impossibility of the normal operation of the span structure. The purpose of the invention is to increase the carrying capacity and decrease the deformability of the orthotropic plate when the lanes of traffic between main beams and girders. This goal is achieved by the fact that in the bridge span, which includes metal-joined main beams, cross-linked metal beams, an orthotropic slab of the carriageway with reinforced brackets, made from blocks of blocks, supported on the runs and main beams , each of which is made in the form of a metal sheet supported by stiffening ribs, stiffeners, at least between the main beams, are placed at an angle of 75-90 to the longitudinal axis of the bridge, while in the slab blocks, between stiffeners attached to the walls of these purlins and seams, and between the ends of the stiffeners and the walls of the main beams, paired and single purlins there are gaps, the size of which is equal to 10-25, where the thickness of the sheet is minimal. . In this case, when the stiffeners are inclined at an angle of less than 90, they can be located in the blocks of the slab in the form of a triangular grid formed in the grid. With an odd number of runs, a single run can be connected in the areas between the diameters of the connections with the adjacent paired run with it or with the main beam adjacent to it by means of rigid puffs. With an even number of passes, they can be made paired in the form of a rigid cross-section of the frame. 24 In order to reduce stress concentration, blocks of an orthotropic plate, with the exception of blocks located between paired girders, can be equipped with longitudinal strip caps placed in the gaps and attached to the sheet to the same ends of the stiffeners and sheet. In order to simplify the joining of the sheets of blocks of an orthotropic plate along the longitudinal edges, stiffeners, at least parts of the blocks of the plate can be made with one or both of the skewed edges in the plane of the ribs. Runs can be made curved box-shaped cross-section and equipped with diaphragms fixed inside them. Runs can be made of open profile elements. The stiffening ribs can be made of box-shaped cross section. The stiffening ribs can be made of open profile elements. In order to ensure the unification of the blocks of the orthotropic plate, the superstructure can be equipped with additional runs fixed to the brackets of the consoles. The runs in the places of their fastening on the cross links and the brackets of the consoles can be equipped with supporting ribs rigidly attached to the supporting surfaces of the cross links and the brackets respectively. FIG. 1 shows schematically a proposed span structure with stiffening ribs perpendicular to the axis of the bridge and with box girders, cross section; in fig. 2 - the same, with stiffeners located in each block of the slab in the form of a lattice formed by triangular cells and with open profile girders; in fig. 3 is a bridge containing paired and single girders and stiffening ribs with straight and beveled ends under strip plugs, cross section in FIG. 4, section A-A in FIG. 3 (plate stiffeners are made of box section); in fig. 5 - the same (stiffeners of the plate are made of open profile elements); in fig. 6, node 1 in FIG. 3; in fig. 7 - node And in FIG. 3; in fig. 8 - span structure with stiffeners located between the main beams perpendicular to the axis of the bridge and, in the form of a coal lattice TPB, on consoles, view to the glider in FIG. 9 - the same, with stiffeners arranged in the form of lattices formed by triangular cells across the entire width of the bridge.

Пролетное строение моста содержит объединенные поперечными св з ми 1 металлические главные балки 2 и укрепленные на поперечных св з х i спаренные 3 и (в случае необходимости одиночный 4 прогоны. На прогоны 3 и 4 и главные балки 2 оперта сборна из блоков ортотропна плита проезжей части с имеющими кронштейны 5 консол ми, выполненна в виде подкрепленного ребрами жесткости6 металлического листа 7. Поверх листа 7 плиты укладываетс защитно-ездовое полотно 8.The bridge span contains interconnected cross links 1 metal main beams 2 and paired 3 and (if necessary, single 4 girders mounted on cross ties x i. Runs 3 and 4 and main beams 2 are assembled from blocks of an orthotropic roadway plate with brackets 5 having a bracket, made in the form of a metal sheet 7 supported by stiffeners 6. A protective riding belt 8 is laid over the sheet 7 of the plate.

Ребра жесткости 6, по крайней мере между главнымибалками 2 размещены под углом 75-90 и продольной оси моста, причем при угле, меньшем 90 j ребра жесткости расположены в каждом блоке плиты в виде образованной треугольными чейками решетки (фиг.2 и 9). В блоках плиты, за исключением расположенных между спаренными tiporoнами 3 блоков, между стенками главных балок 2, спаренньк 3 и одиночного 4 прогонов и Соответствующими обращенными к ним ребрам жесткости 6 имеютс зазоры 9, равные 10-255, где о - минимальна по длине пролетного строени толщина листа 7 плиты. При этом, в блоках, расположенных между спаренными прогонами 3, ребра жесткости 6 прикреплены к стенкам этих прогонов заводскими сварными швами 10, а при нечетном количестве прогонов одиночный прогон 4 соединен на участке между поперечными св з ми 1 со смежньм с ним спаренным прогоном 3 или смежной с ним главной балкой 2 посред;ством жестких зат жек II (фиг. 3-5), присоединенным к ним посредствомболтов 12 или на сварке.The stiffening ribs 6, at least between the main beams 2, are placed at an angle of 75-90 and the longitudinal axis of the bridge, and at an angle less than 90 j, the stiffeners are located in each block of the slab in the form of a grid formed by triangular cells (Figures 2 and 9). In the slab blocks, with the exception of 3 blocks between the coupled tipoens, between the walls of the main beams 2, split 3 and single 4 runs and the corresponding stiffening ribs 6 facing them, there are gaps 9 equal to 10-255, where o is the minimum length of the span sheet thickness 7 plates. In this case, in the blocks located between the paired purlins 3, stiffening ribs 6 are attached to the walls of these purlin by factory welds 10, and for an odd number of purlins, the single purge 4 is connected in the area between the cross-links 1 with the adjacent delimited purge 3 or adjacent to it by the main beam 2 by means of rigid tacks II (Fig. 3-5) attached to them by means of bolts 12 or by welding.

При четном количестве прогонов ме- между главными балками 2 они выполнены спаренными в виде жесткой в поперечном сечении рамы, представл ющей собой совместно с расположенным над нею участком ортотропной плиты пространственный монтажный блок. При нечетном количестве прогонов имеетс при наличии или отсутствии спаренных прогонов 3 единственный одиночный прогон 4, выполненный, как правило, в виде щирокополочного или сварного двутавра.With an even number of runs between the main beams 2, they are made paired in the form of a rigid cross-sectional frame, which together with the orthotropic plate section located above it is a spatial mounting block. With an odd number of runs, there is, in the presence or absence of paired runs 3, a single single run 4, performed, as a rule, in the form of a half-iron or welded I-beam.

Дл обеспечени снижени концентрации напр жений в местах обрывов ребер жесткости 6 у прогонов и главных балок блоки ортотропной плиты снабжен продольньми полосовыми заглушками 13 (толщиной 6-10 мм), размещенными в зазорах 9 и прикрепленными на сварке к одноименным торцам ребер жесткости 6 и листу 7.To ensure a reduction in stress concentration in the areas of breakage of stiffeners 6, the orthotropic plate blocks at the girders and main beams are provided with longitudinal strip plugs 13 (6-10 mm thick) placed in the gaps 9 and attached to the same edges of the stiffeners 6 and sheet 7 to be welded. .

При этом, с целью упрощени стыковани листа 7 блоков ортотропной плиты по продольным кромкам за счет обеспечени доступа дл подвара листа потолочной сваркой к верхнему по су главной балки 2 или двутаврового одиночного прогона 4, ребра жесткости 6 всех или части блоков плиты выполнены с одним или обоими скошенными в плоскости ребер торцами, причем угол скоса торцов относительно вертикали составл ет 15-4э , в .зависимости от величины зазора 9 и ширины верхнего по са главной бгшки или одиночного прогона (фиг. 3 и 6), В местах примыкани листов стыкуемых блоков плиты вблизи стенок спаренных про гонов объединение листов смежных блоков по продольным кромкам целесообразно производить с использованием подкладок 14 (фиг. 3 и 7), предварительно приваренных на заводе посредством верхних сварных швов 15 к листу пространственного включающего спаренные прогоны 3 блока плиты. При этом., верх ние по са главных балок и предварительно приваренные к объедин ющему спаренные .прогоны листу 7 подкладки 14 вл ютс опорными поверхност ми дл укладки промежуточных блоков ортотроп ной плиты.At the same time, in order to simplify the joining of the sheet 7 of the orthotropic slab blocks along the longitudinal edges by providing access to the upper side of the main beam 2 or the I-shaped single girder 4, the stiffeners 6 of all or part of the slab blocks are made with one or both the ends are beveled in the plane of the ribs, and the angle of the bevel of the ends relative to the vertical is 15-4e, depending on the size of the gap 9 and the width of the upper side of the main lash or single pass (Fig. 3 and 6) jointed slab blocks near the walls of paired paths, it is advisable to combine the sheets of adjacent blocks along the longitudinal edges using linings 14 (Fig. 3 and 7), previously welded at the factory by means of upper welds 15 to the sheet of spatial including paired girders of the 3 blocks of the plate. In this case, the upper part of the main beams and the previously welded to the uniting paired projections to the sheet 7 of the lining 14 are supporting surfaces for laying the intermediate blocks of the orthotropic plate.

Прогоны 3 и 4 могут быть вьшолнены гнутыми коробчатого поперечного сечени и снабжены по д.пине и в плоскости поперечных св зей 1 укрепленными внутри них диафрагмами 16 (фиг. 1) или могут быть выполнены из элементов открытого профил . При этом, в местах опирани прогонов 3 и 4 на перечные св зи они могут быть снабжены опорными ребрами 17.Runs 3 and 4 can be made with bent box-shaped cross-sections and provided along the pin and in the plane of cross-links 1 with diaphragms 16 fixed in them (Fig. 1) or can be made of open profile elements. At the same time, in places of bearing runs 3 and 4 on the pendulum connections, they can be equipped with support ribs 17.

Claims

The stiffening ribs 6 can also be made as box-shaped cross-section (Fig. 4), from the elements of the open profile (Fig. 5). In the case of using box-section stiffeners, the amount of welding work and metal consumption of the rotary tropic plate are significantly reduced, and the longitudinal plugs 13 welded to the ends of these ribs provide additional sealing of the rib cavity. Before welding, the plug 13 to the ends of the edges of the box section 6, referring to one or more bending places, by heating the bend zone with a flame burner, by taking the plug to the plug .13, removes the residual stresses caused by the hardening of the metal ribs. In order to unify the blocks of the orthotropic plate across the bridge width, the superstructure is equipped with additional runs 18 fixed to the brackets 5 of the brackets. Hard tightening 11 is required only if there is a single pass 4 (Fig. 3-5) in cross section and is designed to prevent the angular displacements of this run from the plane, since the stiffening ribs 6 are separated from it by gaps 9 and do not exclude the torsion of a single run 4; When using box section runs (Fig. 1), the degree of perception increases whith their szhimgdaschih Wuxi ly of collaboration flexural orthotropic plate and runs with chapters GOVERNMENTAL beams 2 at the site of the positive bending moments (in flight) that allows unload sheet orthotropic plate and the main ball ki in the compressed zone. The transverse or close to transverse stiffening ribs combined with the main direction of sheet bending (across the bridge) provides the necessary rigidity of the orthotropic plate without using an orthogonal (labor-intensive to manufacture and on the porthole) set of longitudinal ribs and transverse beams. At the same time, the most rational distance between the rollers and between the main beams and the purlins is, for example, with a 12-mm sheet thickness for edges, arranged in the form of triangular grids, about 2.5 m with an apex angle of 20- formed by a pair of adjacent when the lateral arrangement of the ribs, the specified distance can be increased to 3.0 m, which in both cases is achieved by implementing the reserves of the sheet’s carrying capacity, following the wall more fully using the forces acting in its median surface membrane type. The proposed bridge span structure can be used in the construction of metal road and city bridges, as well as in the reconstruction of, for example, standard steel-concrete concrete spans having a cross-link girder between the main beams, replacing part or all of the main beams reinforced concrete slab on a lightweight metal orthotropic slab using the existing beaters Formula 1. In-flight structure of the bridge, including Cross-linked metal main beams, cross-linked girders, supported on girders and main beams, an orthotropic slab of the carriageway with brackets, made by a team of blocks, each of which is made of reinforced metal sheet , I differ from the fact that, in order to increase the bearing capacity and reduce the deformability of the orthotropic plate when the lanes are located between the girders and between the main beams and girders, the edges are bracing, at least between the main beams, are placed at an angle of 75-90 to the longitudinal axis of the bridge, while in the blocks of shshty located between the paired girders, stiffening ribs are attached to the walls of these girders with welds, and between the ends of the stiffeners and the walls of the main beams, paired and single runs, there are gaps, the size of which is 10-25 5, where (J- the thickness of the sheet is minimal along the length of the span. 2. The structure according to p. T, characterized in that when bending stiffeners at an angle of less than 90, they are located in the blocks of the slab in the form of a lattice formed by triangular cells. 3. The structure of paragraphs. 1 and 2, characterized in that, with an odd number of runs, a single pass is connected in the areas between cross-links with adjacent C11a: a deep girder or with a main beam adjacent to it by means of: hard tips. 4. The structure of paragraphs. 1 and 2, that is, with an even number of runs, they are made paired in the form of a rigid cross-sectional frame. 5. The structure of paragraphs. 1 and 2, in order to reduce stress concentration, the blocks of the orthotropic plate, except those located between the paired girders of the blocks, are provided with longitudinal strip caps placed in the gaps and attached to the same-end ends of the stiffeners and the sheet. 6. The construction of paragraphs. 1, 2, and 5, in order to simplify the joining of the sheets of blocks of an orthotropic plate along the longitudinal edges, stiffening ribs, at least parts of the blocks of the slab are made with one or both edges obliquely in the plane of the ribs. 7.Construction on PP. 1-6, about T and so that the girders are filled with bent box-shaped cross-section and are equipped with diaphragms reinforced inside them. 8. Construction on PP. 1-6 ,. It is clear that runs 2 are made of open profile elements. 9. Structure in lin 1, 2, 5 and 6, characterized in that the stiffening ribs are made of box-shaped cross section. 10.Building on PP. 1, 2, 5 and 6, characterized in that the stiffening ribs are made on the elements of the open profile. 11. The structure of paragraphs. 1 and 2, characterized in that, in order to ensure the unification of the blocks of an orthotropic plate, it is equipped with additional runs fixed to the brackets of the consoles. - 12.Construction on PP. I, 2, 7, 8 and 11, characterized in that the runs in the places of their attachment to the cross links and the brackets of the consoles are provided with ribs rigidly attached to the supporting surfaces of the respective cross links and brackets. Sources of information taken into account during the examination 1. Il sevich S.A. Metal box bridges. M., Transport, 1970, p. 74, fig. 57.

2.Steel box gfrder bridges. Proceeding of the International Conference, 13-14, February, 1973 In London. The Institution of: Civil Engineers. London 1973, p. 299-300, f. 25

L

X

L

X

k.

v

five,

51

“,