Дощатые фермы

08.06.2018
Для перекрытия средних пролётов железнодорожных мостов применялись дощатые фермы Лембке и Тауна. Фермы Лембке имеют параллельные пояса, составленные из брусьев и досок, и сплошную стенку, образованную дощатыми взаимно перекрещивающимися (восходящими и нисходящими) раскосами. Все соединения ферм осуществляются на гвоздях (дощато-гвоздевые фермы) или дубовых нагелях и болтах. В отличие от ферм Лембке фермы Тауна имеют сквозную многорешётчатую стенку.

Основным недостатком дощатых ферм являются быстрая загниваемость, несмотря на профилактические меры, и следовательно, малый срок службы. Из-за недолговечности дощатые фермы не получили широкого распространения. Более того, техническими условиями довоенного времени (1938 г.) применение их допускалось только на железнодорожных линиях, не подлежащих передаче в постоянную эксплуатацию (времянки).

Однако, вследствие небольшого расхода металла и лесоматериалов, возможности применения мелкого сортамента, а также удобств перевозки и установки в готовом виде, дощатые фермы получили некоторое распространение во время войны.

Дощатые фермы применялись обычно для пролётов до 23 м. Конструкция дощато-гвоздевой фермы пролётом 18,0 м приведена на фиг. 164, а фермы Тауна пролётом 22,3 м — на фиг. 165.


Поперечины (мостовые брусья) в дощато-гвоздевых пролётных строениях укладываются непосредственно на пояса ферм. Пролётные строения с фермами Tayна имеют проезжую часть в виде лёгких поперечных и продольных балок из брусьев (непосредственной укладке поперечин на пояса ферм препятствуют выступающие концы раскосов).

Применённые при восстановлении дощато-гвоздевые фермы спроектированы Мостотрестом НКПС в 1941 г. и рассчитаны под нагрузку ФД, т. е. расчётная грузоподъёмность их достаточна для пропуска обращающихся в настоящее время нагрузок. Фактическая грузоподъёмность определяется состоянием пролётных строений (состоянием стыков нижних поясов, наличием гнили в ответственных элементах ферм, качеством леса и пр.) и в ряде случаев может оказаться значительно но меньше расчетной.

Проекты ферм Tауна во время войны не перерабатывались. Осуществлённые фермы рассчитаны под нагрузку О 1925 г., примерно равную нагрузке паровозом CO (без конденсации), при близких к действующим в настоящее время допускаемых напряжениях на древесину (кроме сжатия, которое принято 80 кг/см2). Таким образом, фермы Тауна, спроектированные под нагрузку О 1925 г., не удовлетворяют пропуску паровозов ФД. Фактическая грузоподъёмность их, так же как и дощато-гвоздевых, определяется, исходя из состояния пролётных строений с учётом некоторого запаса в напряжениях на сжатие древесины.

Основные характеристики дощатых ферм, применённых на восстановительных работах, приведены в табл. 37.

Вследствие лёгкой загниваемости за дощатыми фермами необходим особо тщательный надзор и уход с целью своевременного обнаружения гнили и недопущения её развития.

Применение в ряде осуществлённых пролётных строений сырого низкосортного леса ещё более повышает требования к их содержанию.

Во всех пролётных строениях пояса ферм должны быть защищены от попадания воды в зазоры между досками путём устройств сливов и покрытий из кровельного железа (фиг. 164), обычно выполняемых при сооружении ферм. Сливы и покрытия должны быть сделаны во время эксплуатации, причём предварйтельно вертикальные швы между досками должны промазываться антисептиком.

Кроме того, рекомендуется защита пролётных строений от попадания воды путём покрытия мостового полотна деревянным настилом или кровельным железом с устройством правильного водоотвода. Такой способ защиты особенно рекомендуется для ферм Тауна, где непосредственная защита поясов затруднительна.

Трещины в элементах пролётных строений, зазоры между досками решётки и пр., в которые возможно попадание воды, должны быть зашпаклёваны.

Пролётные строения, изготовленные из непропитанного леса, должны быть подвергнуты поверхностному антисептированию или окрашены.

Наибольшую опасность представляет развитие внутренней гнили в поясах ферм. Известны случаи разрушения внутренней гнилью и обрушения ферм Лембке через 4—5 лет службы моста. Внутреннюю гниль трудно обнаружить непосредственным осмотром и простукиванием элементов ферм; поэтому состояние древесины периодически должно проверяться методом сверления. Развитие внутренней гнили более вероятно в фермах со сплошной стенкой (в частности дощато-гвоздевых). Фермы Тауна, в которых просветы между досками раскосов способствуют проветриванию древесины, находятся в несколько лучшем положении.

Капитальный ремонт (замена элементов поясов и решётки) поражённых гнилью дощатых ферм представляет большие трудности; поэтому при значительных ослаблениях сечений должна производиться замена пролётных строений. В случае необходимости предварительно должно выполняться временное усиление пролётных строений подведением дополнительных опор.

Поражённые гнилью менее ответственные элементы пролётных строений (связи, рёбра жёсткости и пр.), а также доски поясов и решётки, замена которых не представляет больших трудностей, должны быть заменены. Возможно усиление ферм дополнительными накладками; при этом часть древесины, пораженная гнилью, должна, быть удалена.

Пролётные строения должны тщательно очищаться от грязи, мусора и снега. Наиболее подвержены загрязнению верхние пояса дощато-гвоздевых ферм в промежутках между мостовыми брусьями; верхние пояса, поперечные балки и прогоны ферм Тауна; горизонтальные полки нижних поясов и верхние продольные связи всех пролётных строений.

Нагели (гвозди) и болты в дощатых фермах передают усилия и связывают элементы ферм в одно целое. Являясь весьма ответственной частью конструкции, они должны плотно заполнять свои отверстия и стягивать элементы ферм. По мере усушки древесины, но не реже одного раза в месяц должны производиться подбивка нагелей и подтягивание болтов. Подбивку нагелей для достижения лучшей связи досок и создания дополнительного трения в прикреплениях элементов, облегчающего работу нагелей, следует производить одновременное двух сторон: одних с наружной, других с внутренней стороны пролётных строений.

Пролётные строения изготовленные из сырого низкосортного леса (косослой, большая сучковатость), вследствие возможности разрывов нижних поясов преимущественно в стыках должны находиться под особым наблюдением. О состоянии стыков досок, закрытых досками пояса или накладками и не поддающихся непосредственному осмотру, можно судить по зазорам между торцами стыкуемых досок. Увеличение зазоров с течением времени свидетельствует о серьёзном расстройстве стыков. Наблюдение за состоянием стыков рекомендуется проводить при помощи хотя бы простейших маяков.

При неравномерной усушке древесины в фермах из сырого леса возможно коробление досок, которое в гвоздевых фермах может вызвать перегрузку отдельных досок, а при некачественном лесе и наличии гнили — разрывы их. Кроме того, коробление досок способствует образованию гнили. Для устранения вредного влияния коробления досок должны ставиться дополнительные стяжные болты; щели между досками, не поддающиеся устранению при помощи болтов, должны быть зашпаклёваны. Уменьшению коробления и предупреждению образования больших трещин способствует также поверхностное антисептирование пролётных строений.

Разрывы поясов возможны также вследствие развития гнили при недостаточном уходе.

При возникновении угрозы разрыва досок поясов, расстройства стыков, а также при наличии большого количества трещин между нагелями пролётные строения должны заменяться. В отдельных случаях возможно усиление ферм металлическими накладками и корсетами, а также подведением дополнительных опор.

В продольных и поперечных связях дощатых пролётных строений необходимо следить за плотным натяжением болтов прикреплений. Трещины в элементах связей должны быть обезврежены обычным способом.

Содержание проезжей части в пролётных строениях с фермами Тауна аналогично фермам Гау и должно проводиться в соответствии с указаниями.

Дощатым фермам при изготовлении придаётся строительный подъём. При этом фермы Тауна иногда имеют избыточный подъём, который обычно хорошо сохраняется в течение длительного времени. Для более плавного прохода поездов «горбы» рельсового пути на многопролётных мостах с фермами Тауна следует устранять при помощи подкладок и брусьев большого сечения.

С течением времени строительный подъём дощатых ферм постепенно уменьшается, что является вполне естественным. Резкое уменьшение строительного подъёма свидетельствует о серьёзном расстройстве ферм (разрывы нижних поясов, расстройство стыков и пр.). Нивелировки ферм с целью наблюдения за состоянием строительного подъёма должны производиться ежемесячно.

Мосты с дощатыми пролётными строениями должны иметь смотровые приспособления, допускающие всесторонний осмотр ферм (особенно нижних поясов) и производство работ по подтягиванию болтов, подбивке нагелей и пр.