Конструктивные схемы соединений и узлов пролётных строений мостов

6.1 При проектировании любых мостовых конструкций рекомендуется применять монтажные блоки максимальной заводской готовности с минимальными объёмами работ по образованию соединений на монтажной площадке.

Конструкции, отгружаемые с заводов, должны иметь, как правило, полную готовность для осуществления на монтаже фрикционно-болтовых, сварных и комбинированных болто-сварных соединений. На рисунке 1 приведены наиболее характерные схемы заводской подготовки монтажных стыков - цельносварного (а) и комбинированного болто-сварного (б) сплошностенчатых конструкций.

а - цельносварной стык; б - комбинированный болто-сварной стык балок с совмещёнными стыками поясов; в - вариант проёма стенки для сварки стыков верхних однолистовых поясов; 1 - вставка верхнего пояса
Рисунок 1 - Схемы подготовки монтажных стыков сплошностенчатых балок при заводском изготовлении

При назначении в проекте допусков на линейные размеры и геометрическую форму отправочных марок необходимо исходить в первую очередь из обеспечения беспрепятственной и нетрудоемкой собираемости конструкций на монтаже мостов.

6.2 При разработке чертежей КМ металлических пролетных строений со сварными и комбинированными болто-сварными монтажными соединениями проектная организация с учетом технологии производства сварочных работ назначает роспуски (недовары) угловых швов для обеспечения собираемости конструкций и предотвращения трещин в швах в зонах монтажной сварки от внутренних остаточных напряжений:

а) в цельносварных стыках главных балок (двутавровых, L-образных, коробчатых) - во всех угловых поясных швах. Длина роспусков - не менее 200 мм (рисунок 1, а);

б) в комбинированных болто-сварных стыках главных балок - на концах верхних и нижних угловых поясных швов у технологических проёмов (отверстий). Длина роспусков -150...320 мм для однолистовых поясов с совмещённым стыком (рисунок 1, б и в); не менее 320 мм - для пакетных поясов с совмещённым стыком (по типу рисунка 1, б); не менее 250 мм - для верхних пакетных поясов с разнесёнными стыками (рисунок 3, б), при этом в зоне монтажного стыка наружный и внутренний листы для всех типов стыков пакетных поясов рекомендуются одинаковой ширины;

в) в стенках главных балок - в угловых швах прикрепления продольных рёбер, стыкуемых впоследствии сваркой со вставкой. Длина роспуска 200 мм (рисунок 1, а);

г) в ортотропных плитах - в угловых швах на концах стенок поперечных балок вблизи продольных стыковых швов настильных листов с поясами главных балок или плит между собой. Длина роспуска - не более 100 мм;

д) в ортотропных и ребристых плитах - в угловых швах на концах продольных рёбер вблизи поперечных стыковых швов настильных листов плит между собой или плите поясами главных балок (коробок). Длина роспусков - 100 мм по обоим торцам плит.

В зоне продольного монтажного стыкового сварного соединения главной балки с ортотропной плитой допускается не приваривать на заводе к поясному листу торцы вертикальных рёбер с выкружками, к которым впоследствии прикрепляются стенки поперечных балок ортотропных плит. После стыковки плит с балками приварка этих торцов рёбер к поясам обязательна (п. 4.133 СНиП 2.05.03-84*).

6.3 При разработке чертежей КМ проектная организация назначает припуски по 50 мм на подрезку кромок под сварные монтажные соединения:

а) в стыках верхних однолистовых поясов главных балок или вставок;

б) по крайним продольным кромкам настильных листов средних укрупненных блоков ортотропных плит вблизи продольных стыковых швов этих листов с поясами главных балок;

в) по торцам настильных листов средних и консольных ортотропных плит (тыловые по направлению монтажа кромки);

г) по торцам вставок с одной стороны сварных стыков рёбер нижних ребристых плит;

д) в стыках нижних поясов главных балок приблизительно через 60...80 метров пролётного строения. В таких болто-сварных стыках балок накладки по стенкам имеют 50% заводских отверстий.

6.4 Изменение сечений элементов, соответствующее изменению усилий в них, должно быть плавным с уклонами 1:8 (рисунок 2). Уширение поясных листов предусматривают, как правило, симметричным (рисунок 2, а); утолщение поясных листов выполняют с одной стороны - снаружи или изнутри (со стороны стенки для конструкций, монтируемых способом продольной надвижки по элементам скольжения, рисунок 2, б); утолщение стенок балочных конструкций делают симметричным, причем в зонах монтажных стыков предусматривают прямолинейный участок длиной не менее 600 мм (рисунок 2, в).

* В элементах конструкций, воспринимающих усилия сжатия от эксплуатационных нагрузок, допускаются уклоны 1:4.

а - уширение пояса; б - утолщение поясов наружу (верх) и внутрь (низ); в - утолщение стенки сплошностенчатой балки; 1 - монтажные сварные стыки стенки
Рисунок 2 - Схемы изменения ширины и толщины элементов балок

6.5 Пакетные пояса главных балок предпочтительно проектировать из двух листов разной ширины со свесами не более 120 и не менее 50 мм. Изменение ширины или толщины листов в пакете должно быть плавным, с уклонами 1:8 в растянутых и 1:4 в сжатых зонах. В монтажных стыках пакетных поясов уширение узкого листа до размера широкого обязательно.

Монтажные стыки двухлистовых пакетов нижних поясов балок во всех случаях, а верхних поясов - как правило, проектируют совмещёнными в одном сечении. Торцы листов объединяют ручной дуговой сваркой в разделку при заводском изготовлении (рисунок 3, а). Усиление шва обрабатывают заподлицо с основным металлом.

а - подготовка кромок стыка пакетного пояса; б - верхние пояса с разнесёнными стыками; 1- пакетная монтажная вставка (на монтаж поставляется россыпью с припуском каждого листа)
Рисунок 3 - Схемы подготовки стыков пакетных поясов главных балок под монтажную сварку

Монтажные стыки верхних пакетных поясов балок допускается выполнять разнесёнными со вставкой (рисунок 3, б), с полным проваром примыкающих к технологическому отверстию угловых поясных швов. Длину вставки следует принимать равной 15 толщинам стыкуемого пакета, при этом вставка на монтаж поставляется отдельными листами («россыпью») с припусками по 100 мм с одной стороны для каждого листа.

Для монтажных стыков пакетных поясов рекомендуется применение автоматической сварки по ручной подварке корня шва и, как вариант, многопроходной ручной дуговой сварки на все сечение стыкового соединения.

6.6 Вертикальные (или поперечные) промежуточные рёбра жесткости сплошностенчатых изгибаемых балочных и коробчатых элементов пролетных строений под любые временные нагрузки рекомендуется приваривать к стенкам и поясам непрерывными угловыми швами (рисунок 4, а, или проектировать их с устройством скругленных вырезов номинальным радиусом 50 мм (рисунок 4, б). Вырезы обязательны, если по технологии сборки и сварки (преимущественно коробчатых сечений) поясной шов проваривается полуавтоматом после постановки и приварки поперечных рёбер или диафрагм.

а - рёбра, привариваемые к стенке и поясам непрерывными швами; б - то же со скруглёнными вырезами 50 ´50 мм в углах
Рисунок 4 - Схемы выполнения рёбер жесткости сплошностенчатых балок

6.7 Длину угловых швов на торцах рёбер следует принимать не менее 60 мм (п. 4.147 СНиП 2.05.03-84*). Расстояние от свободной кромки растянутого пояса балки до свободной кромки ребра, в т. ч. и опорного, рекомендуется назначать не менее 20 мм ( рисунок 4, а).

В местах примыкания рёбер к поясам, фасонкам и другим рёбрам; пересечения продольных и поперечных рёбер плит; обрыва стенок балок в монтажных соединениях; обрыва продольных рёбер ортотропных плит; в технологических проёмах (отверстиях) и т.д. необходима обварка угловыми швами по кромкам и торцам стыкуемых деталей по всему контуру контакта («закольцовка» швов по контуру).

6.8 Катеты угловых швов в местах приварки торцов вертикальных рёбер к горизонтальным элементам балок, а также в местах пересечений продольных и поперечных рёбер должны иметь отношение 1:2 (пункты 4.168 и 4.136 СНиП 2.05.03-84*); допускается в этих местах соотношение катетов 1:1, если такое соотношение подтверждается расчётом на выносливость в сечении по границе перехода углового шва к основному металлу.

6.9 При назначении в чертежах КМ и КМД мест расположения поперечных стыковых швов полотнищ стенок, поясов и ортотропных плит необходимо обеспечивать следующие расстояния между этими швами и рёбрами жесткости (в ортотропных плитах - поперечными балками):

- для конструкций в обычном исполнении - номинально 200 мм, но менее трех толщин стыкуемых листов;

- для конструкций в северном исполнении А и Б - соответственно номинально 250 мм, но менее шести толщин стыкуемых листов.

Расстояние от продольных стыковых швов полотнищ стенок, ортотропных и ребристых плит до продольных рёбер, привариваемых в тавр, должно быть не менее 100 мм (рисунок 5) при любом исполнении.

1- опорное ребро; 2 - продольное ребро; 3 - поперечное ребро
Рисунок 5 - Схема взаимного расположения рёбер и стыковых швов сплошностенчатой балки

6.10 Распорки и диагонали продольных связей, а также распорки поперечных связей не допускается приваривать непосредственно к поясам балок пролетных строений всех назначений. Связи прикреплять непосредственно к поясам можно только на высокопрочных болтах. При невозможности такого решения в автодорожных мостах элементы связей допускается присоединять к главным балкам через фасонки, привариваемые встык к поясам (рисунок 6, а) или в тавр к стенкам балок (рисунок 6, б). В обоих случаях должно обеспечиваться сплошное проплавление сварных соединений на всю длину фасонок, с контролем УЗД, но не менее чем по 100 мм на концевых участках угловых швов и последующая механическая обработка концов швов для получения плавных переходов к поясу или стенке радиусом не менее 60 мм (рисунок 6, а, б).

а - крепление к поясу главной балки; б - крепление к стенке главной балки
Рисунок 6 - Схемы узлов крепления фасонок продольных связей

Если УЗД-контроль стыковых и тавровых со сплошным проплавлением сварных соединений затруднен или конструктивно невозможен, то допускается обеспечивать сплошное проплавление за счёт пооперационного контроля качества сварки после каждого прохода формирования швов. Технология и режимы такой сварки отрабатывают предварительно на образцах-свидетелях в идентичном положении, но с контролем УЗД.

6.11 При разработке чертежей КМД и изготовлении сплошностенчатых балочных и коробчатых конструкций необходимо соблюдать следующие правила:

а) в сварных полотнищах стенок балок избегать пересечений продольных и поперечных стыковых швов в крайних, наиболее напряженных зонах, равных 0,25 h_ст; в порядке исключения допускается пересечение швов в указанной зоне, при этом необходимо выполнить механическую обработку усилений стыковых швов с двух сторон заподлицо с основным металлом в зоне пересечений швов (примерно по 400 мм в каждую сторону) и повторный УЗД-контроль швов в зоне пересечения на указанной зоне в готовой балке, т.е. после сварки угловых поясных швов;

б) в сварных элементах двутавровых балок, ферм, диафрагм, ортотропных плит проезжей части и нижних ребристых плит количество сварных стыков должно быть минимальным, а именно:

- не более двух стыковых поперечных швов в каждом листе, образующем сечение на длине отправочного элемента; при этом в стыках поясов главных балок допускается не более трех стыковых поперечных швов;

- не более одного продольного шва в вертикальных стенках балок, диафрагм и листе настила ортотропной и ребристой плит на длине отправочного элемента;

в) поперечные стыковые швы полотнищ стенок, поясов, ортотропных и ребристых плит удалять от крайних рядов отверстий монтажных стыков и технологических отверстий не менее чем на 100 мм;

г) при заводском формировании цельноперевозимых балочных и коробчатых элементов поперечные стыковые швы стенок, поясов, настильных листов и продольных рёбер ортотропных и ребристых плит располагать в разбежку, с расстоянием между ними не менее 200 мм (см. рисунок 5);

д) минимальная длина пристыковки в любых элементах должна быть не менее 600 мм (см. рисунок 2, в).

6.12 В сварных элементах решетчатых ферм следует назначать число поперечных стыков: в листах раскосов - не более трёх, в листах продольных балок и поясов - не более двух, в листах подвесок и стоек - не более одного; поперечные стыки смежных листов располагать в разбежку с расстоянием между ними не менее 200 мм; расстояние от крайнего ряда монтажных отверстий до поперечного стыка элемента не менее 100 мм.

6.13 В зонах фрикционно-болтовых монтажных соединений продольные стыковые швы должны подвергаться механической обработке до полного снятия усиления сварных швов заподлицо с основным металлом на ширину полунакладки плюс 40 мм до начала сверления отверстий.

6.14 В зонах сварных монтажных соединений поясов балок с изменением их толщины снизу необходимо предусматривать горизонтальную площадку шириной не менее 70 мм для установки подкладки, формирующей сварной шов (рисунок 7).

1 - медная подкладка; 2 - стальная прижимная обойма
Рисунок 7 - Подготовка элементов нижних поясов разной толщины под монтажную сварку

6.15 В комбинированных фрикционно-сварных стыках главных балок монтажные сварные соединения верхних поясов из одиночных листов или двухлистовых пакетов разрешается проектировать как с использованием вставки в верхнем поясе, так и без вставки, с обеспечением проектного зазора при заводском изготовлении (см. рисунок 1, б) и вырезами в стенке под верхним поясом для установки съемной подкладки, формирующей сварной стык (см. рисунок 1, в). Допускаются скругленные вырезы в стенке под верхним поясом симметрично нижним вырезам под автоматическую сварку (см. рисунок 1, б).

6.16 В составе проекта производства работ (ППР) должны быть разработаны строповочные приспособления и устройства для погрузки-выгрузки и монтажа блоков главных балок, ортотропных и ребристых плит. По согласованию с проектной организацией-разработчиком чертежей КМ допускается сверление монтажных отверстий диаметром 25 или 28 мм в настильных листах ортотропных и ребристых плит с последующим заполнением их пробками из листа и обваркой по контуру. Отверстия следует указывать в чертежах КМД и сверлить на заводе.

Поиск по сайту: