Особенности и область применения балочных пролетных строений со сплошными стенками

Простейшей системой пролетного строения моста является разрезная балка на двух опорах (рис. 3.1, а). Стоимость и трудозатраты изготовления и возведения сплошностенчатых строений оказываются меньшими, чем балок сквозной (решетчатой) конструкции при длине пролетов железнодорожных мостов до 50...60 м. Это и определяет область их применения.
Ho следует иметь в виду, что, если еще в первой трети XX в. широко применяли в мостах стальные балки длиной 15...30 м, то в дальнейшем такие балки почти полностью были вытеснены сборными железобетонными пролетными строениями. В настоящее время использование стальных пролетных строений пролетами расчетной длиной 18,2...33,6 м при новом строительстве целесообразно в специфических условиях (в северной строительно-климатической зоне и др.), а также оправдано стремлением обеспечить малую (менее 1 м) строительную высоту. Кроме того, цельнометаллические и сталежелезобетонные конструкции пролетом 18,2...55 м применяют при замене пролетных строений эксплуатируемых мостов.

Положительным качеством разрезной балочной системы является возможность широкой типизации пролетных строений. Начиная с 80-х гг. XIX в., основой отечественной технической политики в области железнодорожного мостостроения становится применение типовых унифицированных проектных решений. Один из принципов типизации — создание и применение параметрических рядов (серий) пролетных строений одинакового назначения с градациями параметров и регламентированными показателями. В основу ряда положен единый тип конструкции. Необходимые градации получают изменением ее размеров при сохранении геометрического подобия модификаций. Такие ряды называют размерно-подобными. Введя рекомендуемые длины пролетов посредством модульной системы, создали условия для применения при проектировании мостов наивыгоднейших по стоимости пролетов, для их взаимозаменяемости и массового заводского производства.
Серийное изготовление пролетных строений выдвигает требования максимально возможной однотипности размеров элементов, наибольшей повторяемости одинаковых элементов, сокращения числа монтажных марок и соответственно числа различных единиц заводской оснастки. Основными принципами разработки типовых решений являются унификация, стандартизация, типизация и гибкость.
Унификация — многократное применение в различных пролетных строениях единой серии одних и тех же эффективных элементов. Это способствует сокращению номенклатуры проектных решений, использованию рациональных технологий и уменьшению стоимости изготовления, монтажа, эксплуатации и ремонта мостов. Унификация элементов может быть внутренней (в пределах данной серии) и внешней (заимствование из серий пролетных строений другого типа).
Чтобы упорядочить комплектование металла, на заводах по производству мостовых металлоконструкций введен ограниченный сортамент унифицированных прокатных профилей. Однако следует учитывать, что это ограничение может приводить и к возрастанию массы конструкций. Идея унификации успешно реализуется также в создании и применении нормалей отдельных частей и деталей конструкций, применяемых в различных пролетных строениях.
Стандартизация — регламентирование мостовой конструкции, типоразмеров применяемых деталей, технологических процессов и оборудования. Она ускоряет проектирование, облегчает сооружение, эксплуатацию и ремонт мостов, способствует увеличению их надежности и долговечности. Стандартизация и унификация взаимно связаны; первая дает наибольший эффект при сокращении числа применяемых типоразмеров стандартов, т.е. при их унификации.
Типизация — технико-экономически обоснованное сокращение многообразия типов создаваемых серий объектов и их элементов. Типовое решение — эффективное решение, отобранное в результате предыдущего опыта проектирования и многократного применения, предназначенное для использования либо привязки при создании конкретных объектов.
Принцип гибкости предусматривает, прежде всего, адаптируемость (приспособляемость) проектных решений к изменяющимся производственным условиям, в частности, альтернативность конструктивных и технологических решений. Данный принцип является базовым при создании современных гибких технологий строительства мостов.