Литература -->  Изомерия в производственном цикле 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 [ 95 ] 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163

Ширина свода назначается несколько меньше ширины моста вследствие вьшуска карнизов, на к-рых можно установить перила или парапет, при чем перильные стойки молено также помещать и за карнизными камнями (фиг. 3). Постановка парапета, помимо

ке-1,44 м, в пятах-2,16 м. Каждый свод имеет на берегах отдельные фундаменты. Последним словом в этом направлении является мост через реку Лот в Вильневе (Villeneuve), который построен из бетона в 1914-21 гг. Длина пролета-96,25 м при стреле 15,4 м (1 : 6,3); ширина арки-3,0 м, т. е. 1 : 32 пролета, что представляется совершенно исключительным явлением, объясняемым способом производства


Фиг. 5.

ухудшения внешнего вида моста, требует добавочного его уширеиия, а следовательно, и увеличения стоимости. Для уменьшения ширины свода применяется конструкция ж:еле-зобетонного ящика со свешивающимися боками (фиг. 4). Несколько новейших К. м. построено с разделением свода на две отдель-

работ. Отношение длины к ширине поперечного сечения свода таково, что арка, рассматриваемая как сжатый стержень, подлежит проверке на продольный изгиб, в этих условиях треб\ется весьма точное размещение оси свода. Строитель моста инж. Фрейсине предложил способ выравнивания положения оси свода заложенными в замке гидравлич. домкратами, при помощи которых можно парализовать начинающиеся уклонения, когда свод еще не совсем снят с кружал.


Фиг. 6.

ные арки, поставленные по краям, вследствие чего действительная ширина свода мо-лсет быть сокращена в два раза и более.

На фиг. 5-7 представлен мост des Amidonniers в Тулузе, законченный постройкой в 1910 году. Мост имеет 5 пролетов, от 38,5 до 46,0 м, со сводами, очерченными по эллипсу, при подъеме от 1 : 4,17 до 1 : 4,08; над быками для увеличения отверстия моста в высокую воду и для красоты сделаны просветы, перекрытые сводиками с пролетами в 10,1 и 11,6 м. Основания быков заложены в несжимаемом водонепроницаемом туфе, местами прикрытом наносами, с помощью перемычек, которые устроены затопляемыми высокими водами Гаронны. Полотно моста, шириной 22 м, поддерживается двумя сводами по 3,25 м с просветом между ними в 10,0 м. Толщина сводов в замке-1,26, 1,21 и 1,18 м, в пятах-2,59, 2,52 и 2,42 м. Соответственно двум полосам свода быки состоят из двух совершенно отдельных частей; туф в промежутке между ними прикрыт ростверком из каменной кладки с защитными поперечными стенками. Для поддержания полотна моста поставлены поперечные железобетонные балки (в виде безраскосных ферм) через каждые 3 м; балки опираются на своды по их продольной оси и имеют, т. о., пролет в 13,15 м. Тротуары расположены на свесах длиной 4,72 м; свесы усилены на сжатие спиральной арматурой. На плите толщиной 12 см, покрытой несколькими слоями смолы, положен слой бетона в 5 см, слой смазки в 1 ct и деревянная мостовая. По сравнению с мостом со сплошными сводами на всю ширину моста -этот мост дешевле на 30%.

Такого же типа К. м.-мост Адольфа в Люксембурге-имеет пролет в 84,6 м. Ширина каждого из сводов-близнецов в замке-5,34 л*; к пятам она увеличивается, так как баковые грани свода находятся в наклонных плоскостях с уклоном в 1 : 40. Толщина свода в зам-

По соображениям устойчивости Сежурне (Sejourne) брал ширину отдельной каменной арки не меньше i/j4 пролета; по технич. условиям, при пролетах до 100 м ширина свода не д. б. менее пролета, если она

22,00


Фиг. 7.

сохраняется по всему пролету. При ушире-нии свода к опорам до пролета, ширина в замке не д. б. менее V20 пролета.

Положение пят свода определяется, чаще всего условиями возвышения пят-




Фиг. 8.

над горизонтом в. вод (см. Мосты), хотя своды, сложенные на портланд. цементе, могут смачиваться без вреда для прочности. Правильнее было бы ограничивать наибольшее понижение пят свода горизонтом ледохода или судоходным горизонтом. При расположении пят свода ниже горизонта ледохода, в целях уменьшения ударного действия плывущих тел или льда, применяют так называемые коровьи рога (фиг. 8) независимо от устройства ледореза.

Общее очертание главнейших масс сооружения влияет на назначение величины пологости, т. е. определяет положение пят. По художественным соображениям желательно иметь большую пологость арки, отчетливо отделяющейся от опор. Нужно иметь в виду, однако, что пологость арок обусловливает значительные напряжения материала и, кроме того, повышает стоимость опор, но при этом уменьшается длина свода и объем кладки в нем. Наименьшая стрела м. б. принята в i/i2 пролета, хотя существуют мосты (напр. de Nemours), имеющие стрелу в Vw и даже пролета. В общем, в особенности при высоких быках (в виадуках), следует стремиться к возможно низкому положению пят, при чем в крутых сводах следует действительные пяты назначать несколько выше видимых; верхняя часть быка в таких случаях будет ограничена кривыми поверхностями. Положение пят не м. б. установлено независимо от соображений о форме устоя и сопряжения его с берегом. При сооружении многопролетных мостов на уклонах, желательно удерживать пяты на всех опорах на одном уровне. Это может быть дгстигнуто, если стрелы будут относиться, как квадраты пролетов, ибо только в этом случае распоры от постоянной нагрузки на быках уравновесятся.

Толщина свода задается по различным эмпирич. ф-лам, лучшей из к-рых является ф-ла Сежурне:

d = а(1 -f })fi, где d-толщина свода в замке, I-расчетный пролет свода, а-коэфф., назначаемый в зависимости от рода пути, /л-коэфф., учитывающий пологость свода; для полуциркульного очертания ft=l, для кругового пологого = 11 - у + (1) для эллиптического /I =-Y, где /-стрела свода. Коэфф. а для

мостов под обыкновенную дорогу колеблется в пределах от 0,12 до 0,18 и для мостов под ж. д.-от 0,15 до 0,21. Толщина свода от замка к пяте может оставаться постоянной при пролетах до 15 м, т. к. в малых пролетах прочность свода не м. б. полностью использована при наименьшей толщине свода, которая допускается конструктивными соображениями. При пролетах свьппе 15 J>t толщина свода к пяте увеличивается таким образом, что вертикальная проекция толщины свода в каком-нибудь сечении его равна

толщине в замке: d = , где d-толщина

в замке, d-толщина в пяте. Можно реко-

мендовать изменение толщины от замка к пяте по параболическому закону:

Й1=ЙЧ-(йо-й),

где S-длина дуги по оси свода от замка до рассматриваемого сечения и S-длина дуги по оси свода от замка до пяты.

Очертание оси свода, т. е, линии центров тяжести радиальных сечений свода, в зависимости от требований прочности и устойчивости при наименьшем расходе материала, выбирается по кривой давления, построенной для постоянной нагрузки в предположении, что свод снабжен тремя шарнирами; при проверке предварительно заданного очертания свода отклонением до Vio- V?o толщины свода можно пренебречь, т, к. действительное совпадение кривой давления с осью свода невозможно из-за неизбежных упругих деформаций. При значительной временной нагрузке (напр. в ж.-д. мостах) следует пользоваться предложением Толк-мита придавать кривой оси свода очертание по кривой давления при загружепии всега

свода нагрузкой д + ~, т. е. постоянной и половиной временной. При выборе очертания по кривой давления нужно иметь в виду следующее обстоятельство, указанное проф Тимошенко. Если ось свода очертить выше кривой давления в предположении 3 шарниров, то действительная кривая давления бесшарнирного свода поднимается выше чем при совпадении оси с кривой давления трехшарнирного свода. Этим путем можно за счет увеличения эксцентриситета в замке уменьшить эксцентриситет в нятах и устранить растягивающие напряжения в пятах, если они были, или уменьшить их. Сначала очертание свода можно назначить по параболе , а для пологих сводов-и по дуге круга; при неудовлетворительных результатах проверки вычерчивают коробовую кривую, возможно более близко проходящую к полученной кривой давления. Для сводов больших пролетов рациональное очертание оси м. б. задано уравнением кривой, очень мало отличающейся от цепной линии (см. Своды, Катеноид). Преимущества, которыми обладают функциональные кривые, в том числе и катеноид, заключаются в непрерывном изменении их кривизны, чего нет в случае Коробовой кривой. Катеноид проще строить не по уравнению Легея, а приближенно, по Сежурне, который дает уравнение:

У а п - X

Уг определяется по условию, чтобы кривая проходила через какую-нибудь промежуточную точку M(Xi,yi),

а*х\{Ь~уд

где а-полупролет и Ъ-стрела. Франц. инженеры часто очерчивают своды по внутренней кривой, а ось получают, откладывая от нее по радиусам половину толщины свода.

Напряжения от изменения f°B бесшарнирн. пологих и больших сводах достигают большой величины, почему иссяедо-вание влияния колебаний f° д. б. произведено обязательно. С целью уменьшения Г-ных напрял ений в своде необходимо производить



замыкание его при возможно низкой t°. Для устранения влияния колебания Г на напряжения в сводах (в особенности в пологих) применяются шарниры в пятах и замке.

Идея применения шарниров к К. м. принадлежит французск. инж. Дюпюи (Dupuit, 1870 г.), предложившему переместить давления в центр шва при помощи устройства, к-рое заключается в скашивании шва со стороны внутреннего очертания свода с закруглением точки перелома шва. Таким путем получается обязательная для кривой давления точка, к-рую можно расположить, как угодно, а следовательно, становится возмолшым бороться с часто замечаемым при раскружа-ливании явлением раздробления кромок камней в швах перелома, когда кривая давления перемещается к внутреннему очертанию свода. Помимо этих выгод от установки в сводах трех шарниров, имеются и еще некоторые: простота расчета и устранение трещин в пятах и в замке свода от осадки при раскружаливании или сдаче устоев. Шарниры в.своде м. б. применены постоянного устройства и временные, при постройке и раскружаливании. Простейшим типом временного шарнира является узкая свинцовая Табл. 1.-Данные о


Фиг. 10.

Г-радиус направляющей окружности цилиндрич. поверхности, а = (где Е-коэфф-т

упругости),<т-напряжение материала в месте касания и ш-пуассоново число. Допускаемые напряж;ения в шарнирах из свинца с примесью сурьмы назначаются не более двойного допускаемого напряжения для кладки свода и во всяком случае не более 120 кг/см. Для гранитных и бетонных шарниров допускаемые напряжения устанавливаются на основании лабораторных испытаний, при чем для предварительного задания можно принимать: для гранитных шарниров-не свыше 300 кг/см при В =300 ООО кг/см, а для бетонных-не свыше 150 кг/см при составе бетона 1 : 2 : 2 и В=210 ООО кг/см. Для определения напряжения в металлических шарнирах, балансирах и подушках пользуются формулой Герца и нормами для расчета опорных частей металлических мостов. В табл. 1 приведены данные о некоторых мостах с шарнирами.

мостах с шарнирами.

Наименование моста

Дорога

Пролет но шарнирам в

Пологость

Толщина свода в м

Тип шарнира и давление в нем в кг/йи

в замке

В пяте

Marbach.......

Garchlng.......

ОбЬгеп........

Sauvage .......

Graveneck ......

Morbegno......

Обык. д.

Ж. д. Обык. д.

Ж. д.

38,5

60,6

48,4 66

1 : 10,3 1 : 5,3 1 : 8,9

1 : 8,3 1 : 6,2 1 : 7

1,2 1,1 1.1

0,7 0,6 1,5

1,75

0,75

Врем, свинц. пластинка, 55 Пост, свинц. пластинка, 80 Катучий, гранит, 3 850 кг на

1 см длины шарнира Катучий, бетон, 1500 Катучий, железобетон, 1 680 Стальной, на жел. короб.,

6 ООО пг на п. см длины

прокладка (фиг. 9); по раскружаливании и устройстве надсводных частей моста шарнирные швы заделываются раствором. Вслед-

,0.02

fiOZ

о,ог


Фиг. 9.

ствие пластичности свинца при большом давлении (свыше 120-150 кг/см) чог-ще применяются шарниры чугунные (фиг. 10) и стальные. Для сводов небольших пролетов иногда ставят шарниры из камней, соприкасающихся по цилиндрич. поверхностям разных радиусов. На фиг. 11 показана конструкция шарниров, состоящая частью из искусственных (бетонных) камней, частью из естественных (песчаника). Гранитные шарниры рассчитываются по ф-ле Герца:

* = тах-2яа(1-) Ir,

где Р-полное давление одного камня на другой, I-длина цилиндрич. поверхности.

На основании данных о существующих мостах можно прийти к заключению, что для мостов под обыкновенную дорогу толщина сводов с тремя шарниралии на 10-15% меньше, чем для сводов без шарниров.

Разбивка на пролеты. Наметив на профиле перехода через реку верхнюю границу полотну моста, задав при этом подходящие продольные уклоны, а также вычертив горизонты воды, ледохода и судоходные габариты, ставят вопросы о разбивке отверстия моста на пролеты, о величине пролетов, о положении быков и пр. Чтобы намеченная величина пролета м. б. осуществлена, необходимо располагать достаточной высотой моста для задания соответственной стрелы свода. Положение замка определяется уровнем полотна моста; если нужно, полотно моста приподнимают над берегами, иногда на очень большую высоту. К судоходному пролету можно поднять полотно, придавая ему продольный уклон. Положение пят намечается сообразно местным условиям. В стремлении получить более подъемистый свод возможно


Фиг. и.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 [ 95 ] 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163