Tärkeä ammatillinen ja turvallisuushuomautus: Tämä on arkiston asiantuntijalausunto, ei suunnittelu, staattinen laskelma, olemassa olevan sillan arviointi tai rakennus-, tarkastus- tai kunnostusohjeet. Alkuperäiset jaot, jännevälit, suhteet, jännitykset, materiaalit, liitosyksityiskohdat ja rakenneratkaisut on siirretty ilman ammattitarkastusta, eikä niitä saa käyttää nykyaikaisena spesifikaationa. Siltojen suunnittelu ja työt edellyttävät valtuutettuja suunnittelijoita ja urakoitsijoita, voimassa olevat määräykset ja standardit, geotekniset ja hydrologiset tiedot, pysyvien ja muuttuvien vaikutusten laskeminen, väsymys, tuuli, lämpötila, seismisyys, vakaus, perustukset, asennusolosuhteet ja kestävyys sekä materiaalien, korroosion, liitosten ja rakenteen todellisen kunnon testaus. Pääsy rakenteeseen, työskentely korkealla, liikenne, nosto, hitsaus, leikkaus ja kokoonpano sisältävät tappavia riskejä ja vaativat erityisen suojasuunnitelman.
Terässiltojen suunnittelu, rakentaminen ja kunnostaminen eivät ole osa Savo Kusićin uutta julkista tarjousta. Tällä hetkellä painopiste on puiset ikkunat, puu-alumiini-ikkunat, muokatut ikkunat ja ovet. Ikkuna- tai oviprojektia varten voit lähettää tarjouspyyntö.
Kaarisillat
On olemassa oikeita kaarisiltoja, joissa on jäykät kaaret, jotka kestävät kaikenlaisia iskuja, ja tangoista koostuvia kaarisiltoja, joissa jäykkä järjestelmä saadaan aikaan jäykistepalkin olemassaololla. Jäykistetty kaari (Langer-palkki) lasketaan saranoitujen liitosten oletuksena, joten kaaria kuormitetaan vain normaaleilla voimilla. Taivutusmomentit ottaa haltuunsa jäykistyspalkki, joka toimii myös jännityksenä, jos kaari sijaitsee palkin yläpuolella.
Kaaret ja Langer-palkit ovat suuremmilla jänteillä edullisempia kuin palkkisillat, koska tasaisesti jakautuneen täyden kuorman vastaanottaa vain kaaren tukilinja. Lisävoimia lukuun ottamatta momentit syntyvät vain osittaisesta kuormituksesta, joten ne ovat kaarissa huomattavasti pienempiä kuin palkeissa.
Kuva.1- ristikkoportit
Kuva.2- tinaportit
a) Kaarirakenteet. Kiinnitettyjä satamia rakennetaan harvoin tukikiinnitysvaikeuksien vuoksi. Yleisimmät ovat portit kahdessa nivelessä. Kolmen saranan porttien etuna on, että tukien liike ja lämpötilan muutos eivät aiheuta niihin voimia. Ne soveltuvat erityisesti alhaiselle suhteelle f/l ja epäluotettavalle maaperälle. Jäykät portit on tehty ristikkoina (kuva 1).1) tai tinakantoina (kuva.2). Kaareva rakenne sijoittuu ajoradan ylä- ja alapuolelle, upotettua ajorataa vältetään esteettisistä syistä. Ajoradan yläpuolella olevat portit vastaanottavat kannattimet portin työntövoiman vastaanottamiseksi. Jos kaari on liitetty jäykästi viereisten aukkojen palkkeihin (kuva1c ja e), staattisiin suureisiin voidaan vaikuttaa laajoissa rajoissa.
b) Langer-palkeissa on suhteellisen vahvat kaaret, koska taivutuspituus on yhtä suuri kuin yläliitoksen solmujen välinen etäisyys. Ratkaisuja, joissa on kaari jalkakäytävän alla (kuva 3d), käytetään harvoin silloissa. Jäykisteiden palkki voi olla peltiä tai ristikkoa. Molemmilla ratkaisuilla tuota sädettä voidaan jatkaa jatkuvasti vierekkäisiin kenttiin, jolloin syntyy jatkuvia tai Gerber-järjestelmiä (kuva 3b). Kuvassa 4 näyttää poikkileikkauksen sillasta, jossa on yksi keskipalkki. Tukirakenne koostuu tankokaaresta, jäykistä ripustimista ja suljetusta ontosta laatikosta jäykistyspalkkina, joka vastaanottaa vääntö- ja taivutusmomentit.
Kuva.3- Langer-palkit
Kuva.4— Sillan poikkileikkaus yhdellä välipääpalkilla
c) Runkosillat. Kun on tarpeen varmistaa profiilin vapaa korkeus koko aukon leveydeltä, kahdelle tai kolmelle liitokselle asetetaan kehykset rungon vaikutuksesta pienemmällä tukikorkeudella kuin yksinkertaisilla palkeilla (kuva 1).5).
e) Laskenta. Kaaret lasketaan yleensä olettaen, että niiden akseli ei muutu. Elastiset muodonmuutokset voivat kuitenkin olla huomattavia. Ripustusjännitysratkaisuissa staattiset suureet eivät juurikaan muutu muodonmuutosten vuoksi, kun taas muodonmuutoksella suorissa kaareissa ja Langer-palkeissa voi olla merkittävä vaikutus staattisiin suureisiin.
Kuva.5— Runkosillat
Riippusillat
Ripustussiltoja, jotka ovat luonnostaan jäykkiä, rakennetaan harvoin. Nykyaikaisissa riippusilloissa on jäykistyspalkki, joka rajoittaa ja tasoittaa keskittyneiden voimien aiheuttamaa taipumista. Suurien jännevälien riippusillat ovat Golden Gaten ylittävä silta lähellä San Franciscoa (kuva 1).6a) alue1280mja Washington Bridge lähellä New Yorkia (kuva.6b) alue1067m.
Jäykistyspalkit ovat peltiä tai ristikkoa, vakiokorkuisia tai hieman korotettuja keskitukien yläpuolella. Nuolen suhde jänneväliin valitaan enimmäkseen suhteessa1/9to1/11. Useat onnettomuudet ovat osoittaneet, että matalilla korkeuksilla jäykkyys voi olla liian alhainen, varsinkin alhaisella omalla painolla ja pienellä sillan leveydellä.
Kuva.6— Amerikkalaiset riippusillat: a) Silta Golden Gaten yli San Franciscossa (1937), b) Washington Bridge New Yorkissa (1931), c) Florianopolisin silta Brasiliassa (1926)
Hammaspyörä
a) Nivelletyt nivelketjut, joissa on laajennetut päät, jotka ovat vapaasti yhdensuuntaisia toistensa kanssa ja ovat toisiaan vastakkain liitoksissa vierekkäisten kenttien linkkien keskinäisillä päällekkäisyyksillä, valmistetaan kahdella tavalla - niitatuilla lamelleilla vahvistetuilla päissä tai takomalla saaduilla laajennetuilla päillä (kuva 1).7). Reinin ylittävän sillan ketju rakennettiin vetolujuudesta nikkeliteräksestä5,5to6,5t/cm2. Pienemmissä amerikkalaisissa riippusilloissa ketju on valmistettu normaalista valuteräksestä ja joissain tapauksissa seosteräksestä tai karkaistusta teräksestä.
Kuva.7- Florianopolisin siltaketju
b) Spiraaliköysikaapelit. Suljetut köydet on valmistettu kirkkaasta langasta. Johdon sisäkerrokset on suojattu lyijyminiumipinnoitteella, kun taas yksittäisten johtimien ulkopinnat on päällystetty suojakerroksella.
Amerikkalaisten siltojen spiraaliset pyöreät vaijerit koostuvat enimmäkseen langoista, jotka on kuumasinkitty ja osittain kääritty samalla tavalla.
Kylmävedettyjen siltajohtojen murtolujuus on 12 - 20 t/cm2. Väsymislujuutta voidaan vähentää merkittävästi, jos kylmävedettyjen lankojen ulkopinta on huonossa kunnossa.
Spiraaliköyden venymä riippuu lankojen materiaalista sekä köyden valmistustavasta. Elastinen laajeneminen normaalien sallittujen jännitysten alueella on 0,003 - 0,004. Koska 0,001 venyttää köydet pysyvästi, plastisesti ensimmäisen kuormituksen aikana, joskus ennen käyttöä köydet esikuormitetaan suurimmalla voimalla ja siten venytetään. Tämän venytyksen hyöty on rajallinen, koska merkittävä osa “pysyvä venytys” menetetään köyden löystymisen jälkeen lisäasennuksen aikana.
Historialliset yksiköt, terästen nimet, suojapinnoitteet, vahvuudet, laajennukset ja kaapelipäiden valmistus- tai kaatamismenetelmät eivät ole nykyaikaisia määrityksiä. Olemassa olevien ketjujen, köysien, ankkurien, kaapelin päiden ja suojapinnoitteiden kunto määräytyy dokumentoinnin, tarkastuksen ja testauksen avulla; ei voida päätellä tästä yleisestä tekstistä.
Ankkurointi
Esineistä tehdyt ketjut ankkuroidaan tukien tulpilla, jotka betonoidaan perustuksiin ankkurointia varten.
Spiraaliköysien päissä on vastaavat päät (kuva 1).8). jossa johdot irrotetaan luudan muotoisesti ja puhdistuksen jälkeen ne täytetään valkoisella metallilla. Asiantuntevasti valetut päät ovat yhtä vahvoja kuin köysi.
Kuva.8— Kaapelipäät: a) yksinkertainen pää, b) amerikkalainen pää, c) Reinin sillan pää
Jousitus ja nippusiteet
Ripustimet on valmistettu pyöreästä teräksestä, erityisesti putkista tai vaijereista (kuva 1).9ja11). Suljettujen köysien tapauksessa kaapeliköydet on peitetty nippusiteillä (kuva 1).10). Erillisten kaapelinippujen tapauksessa ripustukset on suunniteltu siten, että yksittäiset köydet voidaan tarvittaessa vaihtaa uusiin. Köydistä tehdyt ripustimet sidotaan kaapelinpäillä, kun taas pienet pituuserot tasoitetaan välilevyillä.
Kuva.9— Ripustus, vanha silta Reinin yli
Kuva.10— Reinin ylittävän sillan nippusiteet: a) uusi silta, b) vanha silta
Kuva. 11 — Nippuside ja ripustusköydet
tornit (pylonit)
Riippusiltojen tornit ovat saranoituja pohjasta tai ne voidaan kiinnittää, mikä on enimmäkseen Amerikassa. Ketju on tiukasti kiinni torneissa. Liikkuva tuki on tarpeen vain silloin, kun torneille ei voida antaa vaakasuuntaisia voimia, joita esiintyisi kiinteillä tuilla.
Suurissa riippusilloissa suositellaan alempia kiilatorneja. Tällöin ensin voidaan asentaa tornit, sitten eturattaat ja ripustimet ja lopuksi jäykistyspalkit. Itseankkuroiduissa riippusilloissa tarvitaan laaja teline, koska staattinen järjestelmä alkaa toimia vasta, kun jäykistyspalkki suljetaan.
Tietuet ja tielevy
Liikenteen ja kunnossapidon kannalta on pyrittävä varmistamaan, että sillan päällyste ei poikkea mahdollisuuksien mukaan tien tai rautatien liitososien päällysteestä. Koska päällysteellä itsessään ei ole tarpeeksi omaa jäykkyyttä, sen on nojauduttava pystysuunnassa olevaan pintajärjestelmään sekä järjestelmään, joka antaa sille vaakasuuntaisen sivutuen. Ns. telalevy lepää telatuilla, jotka koostuvat pääasiassa pitkittäis- ja poikittaistuista.
Poikittaistuki
Ristipalkit siirtävät liikkuvat kuormat pääpalkeille. Ne ovat myös tärkeä osa kytkimiä. Poikittaispalkit ovat suoraan pääpalkkien päällä ja kaltevilla silloilla, joten niiden jänneväli on yhtä suuri kuin pääpalkkien etäisyys. Poikittaiskannattimet ovat yleensä metallilevyä, lyhyille pituuksille ja tavalliset valssatut tuet. On hyödyllistä, että niiden korkeus määrät1/6to1/8jänneväli, vaikka isojen siltojen ja poikittaisten palkkien välisen pienen etäisyyden (etenkin jalkalaudan tapauksessa) tämä korkeus voi olla tasainen1/20alue.
Pääsääntöisesti poikittaisia tukia pidetään yksinkertaisina palkkeina, jotka on liitetty jäykästi päätukiin niin, että sillan poikkileikkaukseen muodostuu avoimet tai suljetut kehykset. Tästä johtuen syntyy puristusmomentteja, jotka tulee ottaa huomioon erityisesti liitäntöjen yhteydessä.
Kuva.12- Poikkipalkkiliitäntä
Mikäli jalkakäytävä on alhaalla, liitos tehdään yksinkertaisilla liitoskulmilla tai tielevyillä, jotka työnnetään poikkipalkkiin (kuva 1).12), tai I-leikkauksen pystysuorassa osassa ja niiden kylkiluiden sijaan (kuva 1).13). Ratkaisu kuvassa14on erityisen jäykkä, koska siinä ulokelevy on upotettu sekä poikittaiseen tukeen että pystysuoraan niin, että kulman momentti vastaanotetaan leikkauspulteilla. Muilla ratkaisuilla ei voida välttää ruuvien osittaista repeytymistä ja liitoskulmien taipumista. Liitännät kuvan mukaisesti.12ja13ovat huomattavasti enemmän muotoaan momentin vaikutuksesta kuin kuvan 1 mukaiset.14. Samanlaisia ratkaisuja on myös muihin päällysteasemiin. Poikittaistukien asettaminen päätukien päälle on mahdollista vain riittävällä rakenteellisella korkeudella. Sitten peltipäätuet tulee jäykistää kohdista, joissa kuormitus kohdistuu.
Kuva.13ja14— Vaihtoehdot poikkipalkin liittämisestä
Pitkittäiset tuet
Pitkittäiset tuet voivat olla ajoradan ja jalankulkuteiden alla. Ulkopalkkia, joka on usein yhdistetty sillan kaiteeseen, kutsutaan reunapitkittäispalkiksi. Pitkittäiset tuet valmistetaan valssatuista ja peltituista. Niiden valikoima on jopa12 m. Koska pitkittäispalkit ovat alttiina suorimmalle liikkuvan kuorman vaikutukselle, on niiden jäykkyys taipumista vastaan erityisen tärkeä. Rautatiesiltojen tapauksessa palkin korkeus pyritään saavuttamaan1/8to1/10alue. Laadukkaasta teräksestä valmistetut pitkittäiset tuet eivät yleensä sovellu suuren taivutuksen vuoksi. Monissa vanhoissa silloissa pitkittäispalkkien liitos tehtiin kuvan 1 mukaisesti.15. Yksi liitoskulma on rullatuen jalkojen välissä, kun taas toinen lepää poikittaistuen koko korkeudella. Tällaisilla liitoksilla syntyy merkittäviä toissijaisia jännityksiä, ja monissa tapauksissa niissä on esiintynyt väsymiskatkoja sekä halkeamia jalan leikkauskohdassa. Tästä syystä tällaiset yhteydet eivät ole sallittuja rautatiesilloilla. Jos jalan leikkaamista ei voida välttää, nämä leikkaukset tulee tehdä suurella pyörisyksellä, jotta vältetään halkeamien riski.
Kuva.15— Pitkittäinen tukiliitäntä
Viemäröinti
Siltojen kuivattamiseen tulee kiinnittää erityistä huomiota. Nopea ja täydellinen vedenpoisto on tärkein edellytys tienpinnan ja itse sillan pitkälle käyttöikään. Lisääntyneen ruostumisen ja kohonneiden ylläpitokustannusten lisäksi vedenpidätysalueet ovat vaarallisia myös pakkasvaurioiden vuoksi. Jos sillan taso sen sallii, tiesilloilla tulee olla tietty pituussuuntainen pudotus (vähintään 1%), mikä varmistaisi veden virtauksen viemäriin. Öljyn ja pölyn saastuttama vesi johdetaan pois kourujen kautta. Näillä vesikouruilla on oltava riittävä pituussuuntainen lasku ja niihin on päästävä käsiksi, jotta ne voidaan puhdistaa säännöllisesti.
Kuva. 16 — Tiepinnan kuivatus- ja suojakerrokset
Asfalttipäällysteet eivät ole täysin läpäisemättömiä. Asfaltin alla olevasta erikoiseristyksestä voidaan luopua, jos asfaltti on tärytetyn betonilaatan päällä ja itse laatta on suurelta osin läpäisemätön. Jos päällyste ei ole tarpeeksi läpäisemätön niin, että osa hulevedestä pääsee läpi, tulee eristää. Terässiltojen asfalttibitumipinnoitteet tai terra jne., eristekerrokset bitumipitoisista eristysmassoista, joissa on kiinteät, villahuopa- tai juuttikudontamateriaalit, sekä eristyskerrokset metallikalvoista kuparia tai alumiinia. Eristyskerrokset on suojattava mekaanisilta vaurioilta suojakerroksilla.
Putousten, vesikourujen, asfaltin, betonilaattojen, bitumimassojen, huovan, juutin ja metallikalvojen kuvaukset ovat historiallisia. Nykyaikainen salaojitus, vedeneristys, terässuojaus, läpivientiyksityiskohdat ja kunnossapito on suunniteltu harmoniseksi järjestelmäksi voimassa olevien määräysten, ilmasto-olosuhteiden, liikenteen ja todellisen rakentamisen mukaan.
Kuva. 17 — Yksityiskohta salaojitusta sillan reunalla
liittimet
Tinatuilla on vähän jäykkyyttä tuen tasoon nähden kohtisuorassa suunnassa, ristikot, joissa on oletetut liitokset solmuissa, ovat jopa useita poikittaissuunnassa liikuteltavia. Siksi tarvitaan tuulituet ja poikittaisrungot tilavakaiden rakenteiden luomiseksi ensin. Lisäksi niiden tulee ottaa vastaan kuormia, jotka vaikuttavat poikittain päätukien tasoon nähden ja lopuksi varmistua rakenteesta nurjahdusta ja kaatumista vastaan.
Liittimet tuulta vastaan
Nämä kytkimet on mitoitettu vastaanottamaan tuulen ja muiden vaakasuuntaisten kuormien aiheuttamia voimia. Ne koostuvat ristikoista tai runkotuista, jotka ovat suoria tai kaarevia hihnojen mukaan. Tuulen vastaiset kytkimien hihnat ovat enimmäkseen myös päätukien hihnoja. Usein poikittaistuet ovat myös kytkimen pystysuorat tuulta vastaan.
Kuormitetulla sillalla otetaan vähemmän tuulikuormaa kuin kuormittamattomalla sillalla. Mikäli poikkileikkaus sen sallii, ristikkosiltojen pääpalkkien välissä on edullisesti kaksi tuulituki. Katso järjestelmäpiirrokset kuvasta. 18, jossa tuulensuojakytkimet ja poikittaiskytkimet on merkitty katkoviivoilla.
Poikittaiskytkentöjen lukumäärän ja tyypin on oltava riittävä luomaan tilallisesti jäykkä järjestelmä. On yleistä, että ristikot varmistavat vakauden myös pallonivelten tapauksessa. Portit ja Gerber-palkit, lukuun ottamatta pieniä siltoja, on jäykistetty erityisillä liittimillä tuulta ja nurjahdusta vastaan. Päätukien liitoksissa kytkennät on tehtävä siten, että ne eivät vaikuta liitosten toimintaan, kuva 10.18e.
Kuva.18— Kytkimien järjestely tuulta vasten
Leveät metallilevystä tai teräsbetonista valmistetut jalkakäytävälaudat ovat tasoltaan erittäin jäykkiä. Jos jännevälit eivät ole liian suuret, voidaan erityiset tuulta vasten olevat kytkimet jättää pois, koska päällystelaudalla voi olla sopiva rooli. Vain asennuksen aikana on ryhdyttävä toimenpiteisiin poikittaisvoimien vaimentamiseksi.
Täytettä valittaessa tulee huomioida, että yleensä tankoissa olevat voimat ovat pieniä ja sauvojen taivutuspituudet suuria. Siksi hilat, joissa on lyhyet sauvat (esim. K-järjestelmä tai rombinen järjestelmä), ovat edullisia. Joskus tuulensuojakytkin ripustetaan tienkannattimiin taivutuspituuden pienentämiseksi. Jalkakäytävän yläpuolella olevissa liitoksissa käytetään usein rombista järjestelmää ilman pystysuoraa.
Kytkimen korkeusasento tuulta vasten määräytyy pääasiassa rakenteellisista olosuhteista (kuva 1).19). Jos mahdollista, tässäkin vältetään epäkeskoliitäntää. varsinkin suurilla voimilla ja kytkin tuulta vastaan asetetaan siten, että tankojen akselit leikkaavat päätukien tasoissa (kuva 1).20).
Kuva.19— Tuulenkestävän kytkimen korkeusasento
Kuva.20— Tuulenpuoleinen kytkentäsolmu
Ristikehykset
Sillat, joissa on ajorata yläpuolella, voidaan jäykistää kevyillä ristikkokehyksillä kuvan 1 mukaisesti.22. Peltipalkkien pääjäykisteisiin voidaan liittää rungon muotoiset poikittaisliittimet. Kuvassa21kiristyskehyksen päälle asetettiin useita linjoja kahteen niveleen, eli poikkipalkin alle, niin että niihin pääsee käsiksi keskimmäiseltä tarkastusradalta.
Kuva.21— Poikittaisrunko ja asennusohjeet
Kuva.22- ristikkokehys
Silloilla, joiden alla on ajorata, poikittaisrunkojen muodon määrää ajoneuvojen kulkua varten oleva vapaa profiili. Sillat, joissa on ristikkopoikittaisrungot, on esitetty kuvassa.23d. Poikittaiskehykset, jotka jakavat kuorman (kuva24) tarvitaan grilleihin, jotta kaikki pääkannattimet saadaan yhteistyöhön myös osakuormituksessa. Jos kyseessä on kaarevalla radalla varustettu rautatiesilta tai jos pääkannattimet ovat kaaressa, tämä tulee ottaa huomioon kytkimien staattisessa laskennassa.
Kuva.23— Esimerkkejä poikittaiskytkimistä ja päätuista
Kuva.24— Poikkileikkaus ja poikkipalkki kuormanjakoon Ruhrin ylittävällä sillalla Herdecken lähellä
Kytkentä sivutörmäyksiä vastaan
Rautatiesiltojen pitkittäispalkkien välissä (kuva.23c) on tarpeen järjestää erityinen kytkin ajoneuvon sivutörmäysten vastaanottamiseksi. I-pitkittäispalkit ovat suhteellisesti hyvin vähän jäykkiä poikittaissuunnassa, joten on toivottavaa, että kytkentä sivuttaisiskuja vastaan lisää niiden turvallisuutta sivuttaista lommahdusta vastaan (kuva 1).25).
Kuva. 25 — Kytkentä sivutörmäyksiä vastaan
Jarrutusta estävä kytkin
Poikittaispalkit eivät pysty vastaanottamaan sillan pituussuunnassa vaikuttavia voimia, jotka syntyvät ajoneuvoa jarrutettaessa tai lähdettäessä ajoon, ja niitä tulee keventää asentamalla jarrutuksenestokytkimet. Ne ovat litteitä ristikkotukia (kuva 26), jotka yhdistävät pituussuuntaiset tuet kytkimellä tuulta vastaan (kuva 27). Telineen ja kytkimen välillä on usein korkeusero. Ja tapauksissa, joissa tukien pituus voidaan liittää suoraan tuulensuojakytkimeen, tarvitaan erityinen jarrutuksen estävä kytkin, koska tuulensuojakytkimen täyttävät tangot eivät pysty vastaanottamaan merkittävää taivutuskuormaa. Joissakin tapauksissa se voidaan yhdistää yhdeksi tuulen estäväksi tiekytkimeksi, sivutörmäykseksi ja jarrutuksen estäväksi kytkimeksi.
Kuva.26— Jarrujenestokytkinjärjestelmä
Kuva.27- Jarrutuksenestokytkin