Fontos szakmai és biztonsági megjegyzés: Ez egy archív szakértői vélemény, nem egy meglévő híd tervezése, statikai számítása, értékelése vagy építési, ellenőrzési vagy rehabilitációs utasítás. Az eredeti felosztások, fesztávok, arányok, feszültségek, anyagok, hézagrészletek és konstrukciós megoldások szakmai ellenőrzés nélkül kerültek átadásra, és nem használhatók modern specifikációként. A hidak tervezéséhez és munkáihoz felhatalmazott tervezők és kivitelezők, érvényes előírások és szabványok, geotechnikai és hidrológiai adatok, állandó és változó hatások számítása, kifáradás, szél, hőmérséklet, szeizmicitás, stabilitás, alapok, szerelési feltételek és robusztusság, valamint anyagok, korrózió, illesztések és a szerkezet tényleges állapotának vizsgálata szükséges. A szerkezethez való hozzáférés, a magasban végzett munka, a forgalom, az emelés, a hegesztés, a vágás és az összeszerelés halálos kockázatokkal jár, és speciális védelmi tervet igényel.
Az acélhidak tervezése, építése és felújítása nem része Savo Kusić új nyilvános ajánlatának. A jelenlegi fókusz a fa ablakok, fa-alumínium ablakok, egyedi ablakok és az ajtók. Ablak- vagy ajtóprojekt esetén elküldheti ajánlatkérés.
Íves hidak
Léteznek igazi merev ívű ívhidak, amelyek mindenféle ütést képesek fogadni, és rudakból álló ívhidak, ahol merevítő gerenda meglétével merev rendszer jön létre. A merevített ívet (Langer gerenda) csuklós csatlakozások feltételezésével számítjuk, így az ívet csak normál erők terhelik. A hajlítási nyomatékokat a merevítő gerenda veszi át, amely a feszítő szerepet is betölti, ha az ív a gerenda felett helyezkedik el.
Az ívek és a Langer gerendák gazdaságosabbak a gerendahidaknál nagyobb fesztávra, mert az egyenlően elosztott teljes terhelést csak az ív tartóvonala veszi fel. A nyomatékokat a járulékos erők kivételével csak részleges terhelés okozza, így az ívekben lényegesen kisebbek, mint a gerendákban.
Füge.1— rácsos portok
Füge.2— Ón portok
a) Íves építmények. Befogott kikötőket ritkán építenek a tartórögzítés nehézségei miatt. A leggyakoribbak a két csuklón lévő portok. A három csuklópántos portoknak megvan az az előnyük, hogy a támasztékok mozgása és a hőmérséklet változása nem okoz bennük erőt. Különösen alkalmasak alacsony f/l arányra és megbízhatatlan talaj esetén. A merev nyílások rácsként készülnek (ábra).1) vagy óntartóként (ábra).2). Az íves szerkezet az úttest felett és alatt helyezkedik el, a süllyesztett úttestet esztétikai okokból kerülni kell. Az úttest feletti kikötők merevítőket kapnak, hogy fogadják a kikötő tolóerejét. Ha az ív mereven kapcsolódik a szomszédos nyílások gerendáihoz (ábra).1c és e), a statikus mennyiségek tág határok között befolyásolhatók.
b) A Langer gerendák viszonylag erős ívekkel rendelkeznek, mivel a hajlítási hossz megegyezik a felső csatlakozás csomópontjai közötti távolsággal. A burkolat alatti íves megoldásokat (3d ábra) ritkán alkalmazzák hidaknál. A merevítő gerenda lehet fémlemez vagy rács. Mindkét megoldással a nyaláb folyamatosan továbbítható a szomszédos mezőkbe, így folyamatos vagy Gerber rendszerek jönnek létre (3b ábra). ábrán. 4 egy középső gerendával rendelkező híd keresztmetszetét mutatja. A tartószerkezet egy rúdívből, merev akasztókból és egy zárt üreges dobozból áll, mint merevítő gerenda, amely torziós és hajlítónyomatékokat fogad.
Füge.3— Langer gerendák
Füge.4— Egy köztes főtartós híd keresztmetszete
c) Keretes hidak. Ha biztosítani kell a profil szabad magasságát a nyílás teljes szélességében, akkor a keret hatása miatt két vagy három kötésre kisebb támaszmagassággal kereteket helyeznek el, mint az egyszerű gerendáknál (ábra).5).
e) Számítás. Az íveket általában abból a feltételezésből számítják, hogy a tengelyük nem deformálódik. A rugalmas alakváltozások azonban jelentősek lehetnek. A felfüggesztett feszítési megoldásokban a statikus mennyiségek nem sokat változnak az alakváltozás miatt, míg az egyenes ívekben és a Langer gerendákban bekövetkező alakváltozások jelentős hatással lehetnek a statikus mennyiségekre.
Füge.5— Keretes hidak
Függőhidak
Ritkán építenek rácsos függőhidakat, amelyek eredendően merevek. A modern függőhidak merevítő gerendával rendelkeznek, amely korlátozza és kiegyenlíti a koncentrált erőkből eredő hajlítást. A nagy fesztávú függőhidak a San Francisco melletti Golden Gate feletti híd (ábra 1).6a) tartomány1280més a Washington híd New York közelében (ábra.6b) tartomány1067m.
A merevítő gerendák fémlemezek vagy rácsosak, állandó magasságúak vagy a középső támaszok felett kis magasságnöveléssel. A nyíl és a fesztáv arányát leginkább az arányban választjuk meg1/9hogy1/11. Különböző balesetek kimutatták, hogy alacsony magasságban a merevség túl alacsony lehet, különösen kis saját tömeg és kis hídszélesség esetén.
Füge.6— Amerikai függőhidak: a) Híd a Golden Gate felett San Franciscóban (1937), b) Washington híd New Yorkban (1931), c) Florianopolis híd Brazíliában (1926)
Lánckerék
a) Az egymással szabadon párhuzamosan elhelyezkedő, a szomszédos mezőkből származó láncszemek kölcsönös átfedésével egymás felé néző, kitágított végű csuklós láncok kétféle módon készülnek - lamellákból szegecselt megerősítésekkel a végén vagy kovácsolással nyert kiterjesztett végekkel (ábra).7). A Rajnán átívelő híd lánca szakítószilárdságú nikkelacélból készült5,5hogy6,5t/cm2. A kisebb amerikai függőhidaknál a lánc normál öntött acélból, illetve egyes esetekben ötvözött vagy edzett acélból készül.
Füge.7— Florianopolis hídlánc
b) Spirális kötélkábelek. A zárt kötelek fényes drótból készülnek. A vezeték belső rétegeit ólom-mínium bevonat védi, míg az egyes vezetékek külső felületeit védőréteggel vonják be.
Az amerikai hidak spirális, kör alakú drótkötelei többnyire tűzihorganyzott és részben hasonló módon becsomagolt huzalokból állnak.
A hidegen húzott hídhuzalok szakítószilárdsága 12 és 20 t/cm2 között van. A kifáradási szilárdság jelentősen csökkenthető, ha a hidegen húzott huzalok külső felülete rossz állapotban van.
A spirálkötél nyúlása a huzalok anyagától, valamint a kötélkészítés módjától függ. A rugalmas tágulás a normál megengedett feszültségek területén 0,003 - 0,004. Mivel a köteleket az 0,001 az első terhelés során tartósan, plasztikusan megfeszíti, előfordul, hogy használat előtt a kötelek a legnagyobb erővel elő vannak terhelve és így megfeszülve. Ennek a szakasznak az előnyei korlátozottak, mivel a „tartós szakasz” jelentős része elveszik a kötél meglazítása után a további telepítés során.
A történelmi egységek, az acél elnevezések, a védőbevonatok, a szilárdságok, a bővítések és a kábelfejek gyártásának vagy öntésének módszerei nem modern előírások. A meglévő láncok, kötelek, horgonyok, kábelfejek és védőbevonatok állapotát dokumentálás, ellenőrzés és tesztelés határozza meg; ebből az általános szövegből nem lehet levezetni.
Horgonyzás
Az árucikkekből készült láncok rögzítése támasztékban lévő dugókkal történik, amelyeket az alapokba betonoznak a rögzítéshez.
A spirálkötelek végein megfelelő fejek vannak (ábra).8). amelyben a vezetékeket seprű alakban kibontják, és tisztítás után fehér fémmel töltik meg. A szakszerűen öntött fejek ugyanolyan erősségűek, mint a kötél.
Füge.8— Kábelfejek: a) egyszerű fej, b) amerikai fej, c) Rajna hídfő
Felfüggesztés és kábelkötegelők
A függesztők köracélból készülnek, különösen csövekből vagy drótkötelekből (ábra).9és11). Zárt kötelek esetén a köteleket kábelkötegelők borítják (ábra).10). Különálló kábelkötegek esetén a felfüggesztéseket úgy alakítják ki, hogy az egyes kötelek szükség esetén újakra cserélhetők. A kötélből készült akasztókat kábelfejjel kötik meg, a kis hosszkülönbségeket alátétekkel kiegyenlítik.
Füge.9— Felfüggesztés, régi híd a Rajnán
Füge.10— A Rajna híd kábelkötegei: a) új híd, b) régi híd
ábra. 11 — Kábelkötő és akasztókötelek
Tornyok (oszlopok)
A függőhidak tornyai alul zsanérosak, vagy befoghatóak, ami leginkább Amerikában van így. A lánc szilárdan rögzítve van a tornyokhoz. Mozgatható támasztékra csak akkor van szükség, ha a tornyokra nem lehet vízszintes erőt rábízni, ami álló támaszok esetén fordulna elő.
A nagy függőhidaknál előnyben részesítik az alacsonyabb ékelt tornyokat. Ebben az esetben először a tornyokat, majd a lánctányérokat és függesztőket, végül a merevítő gerendákat lehet felszerelni. Az önhorgonyzott függőhidaknál kiterjedt állványzatra van szükség, mivel a statikus rendszer csak akkor kezd működni, ha a merevítő gerenda zárva van.
Úttartók és úttábla
A forgalomra és a karbantartásra tekintettel törekedjünk arra, hogy a híd burkolata lehetőleg ne térjen el a közút vagy vasút összekötő részein lévő burkolattól. Mivel maga a burkolat önmagában nem rendelkezik kellő merevséggel, ezért függőleges irányú felületrendszerre, valamint vízszintes oldalirányú támasztást biztosító rendszerre kell támaszkodnia. Az úgynevezett pályadeszka a pályatámaszokon nyugszik, amelyek főként hosszanti és keresztirányú támasztékokból állnak.
Keresztirányú támogatások
A kereszttartók a mozgó terheket a főtartókra adják át. A tengelykapcsolók fontos részét is képezik. A kereszttartók közvetlenül a főtartókon és ferde hidak esetén fekszenek, így fesztávjuk megegyezik a főtartók távolságával. A keresztirányú támasztékok általában fémlemezek, rövid hosszúságú és közönséges hengerelt támasztékokhoz. Hasznos, hogy magasságuk összegeket1/6hogy1/8fesztáv, bár nagy hidak és kis kereszttartók közötti távolság esetén (főleg járdadeszka esetén) ez a magasság akár egyenletes is lehet1/20hatótávolság.
A keresztirányú támasztékokat általában egyszerű gerendáknak tekintik, amelyek mereven csatlakoznak a fő tartókhoz, így a híd keresztmetszetében nyitott vagy zárt keretek jönnek létre. Emiatt becsípődési pillanatok lépnek fel, amelyeket különösen a csatlakozásoknál kell figyelembe venni.
Füge.12- keresztrúd csatlakozás
Abban az esetben, ha a járda lefelé van, a csatlakozás egyszerű csatlakozási szögekkel, vagy útlemezekkel történik, amelyeket a kereszttartóba helyeznek (ábra).12), vagy az I-szelvény függőlegeseiben, és azok bordái helyett (ábra).13). ábra szerinti megoldás.14különösen merev, mivel ott a konzolos lemez mind a keresztirányú tartóba, mind a függőlegesbe be van ágyazva, így a saroknál a nyomatékot a nyírócsavarok fogadják. Más megoldásokkal nem kerülhető el, hogy a csavarok részben elszakadjanak, és a csatlakozási szögek elhajlanak. ábra szerinti csatlakozások.12és13ábra szerintieknél lényegesen jobban deformálódnak a nyomaték hatására.14. Hasonló megoldások merülnek fel más burkolati helyzetekben is. A keresztirányú támasztékok felhelyezése a főtartókra csak megfelelő szerkezeti magasság mellett lehetséges. Ezután a fémlemez főtartókat meg kell merevíteni a terhelés helyén.
Füge.13és14— A keresztléc csatlakoztatásának változatai
Hosszirányú támasztékok
A hosszanti támasztékok lehetnek az úttest alatt és a gyalogátkelőhelyek alatt. A külső tartót, amely gyakran kapcsolódik a hídkorláthoz, peremhossztartónak nevezzük. A hossztartók hengerelt és lemeztartókból készülnek. A hatótávolságuk legfeljebb12 m. Mivel a hosszanti gerendák vannak kitéve a mozgó terhelés legközvetlenebb hatásának, különösen fontos a hajlítás elleni merevségük. A vasúti hidaknál a tartómagasság a cél1/8hogy1/10hatótávolság. A jó minőségű acélból készült hossztartók általában alkalmatlanok a nagy hajlítás miatt. Sok régi hídnál a hossztartók összekötését a 2. ábra szerint végezték el.15. Az egyik csatlakozási szög a hengerelt támasz lábai között van, míg a másik a kereszttartó teljes magasságában fekszik. Az ilyen típusú csatlakozásoknál jelentős másodlagos igénybevételek lépnek fel, és sok esetben fáradási törések, valamint repedések keletkeztek náluk a láb vágási helyén. Emiatt a vasúti hidakon ilyen összeköttetések nem megengedettek. Ha a láb elvágását nem lehet elkerülni, ezeket a vágásokat nagy lekerekítéssel kell elvégezni, hogy elkerüljük a repedések kockázatát.
Füge.15— Hosszirányú támasztócsatlakozás
Vízelvezetés
A hidak víztelenítésére nagy figyelmet kell fordítani. A víz gyors és teljes elvezetése a legfontosabb előfeltétele az útfelület, valamint maga a híd hosszú élettartamának. A megnövekedett rozsdásodás és a megnövekedett karbantartási költségek mellett a vízvisszatartási területek a fagykár miatt is veszélyesek. Ha a híd szintje megengedi, a közúti hidaknak bizonyos hosszirányú lejtéssel kell rendelkezniük (legalább 1%), amely biztosítja a víz lefolyóba jutását. Az olajjal és porral szennyezett vizet ereszcsatornákon keresztül vezetik el. Ezeknek az ereszcsatornáknak megfelelő hosszanti eséssel kell rendelkezniük, és hozzáférhetőeknek kell lenniük a rendszeres tisztítás érdekében.
ábra. 16 — Az útfelület vízelvezető és védőrétegei
Az aszfaltburkolatok nem teljesen vízhatlanok. Az aszfalt alatti speciális szigetelés mellőzhető, ha az aszfalt egy vibrált betonlapon fekszik, és maga a födém nagyrészt vízhatlan. Ha a burkolat nem kellően vízzáró, így a csapadékvíz egy része behatol, szigetelést kell biztosítani. Acélhidaknál aszfalt-bitumenbevonat vagy terra stb., szigetelő rétegek bitumenes szigetelőmasszából tömör papírbetétekkel gyapjúfilc vagy juta szövésű, valamint szigetelő rétegek fémfóliák rézből vagy alumíniumból jöhetnek számításba. A szigetelőrétegeket védőrétegekkel kell védeni a mechanikai sérülésektől.
Az esések, ereszcsatornák, aszfalt, betonlapok, bitumenes masszák, filc, juta és fémfóliák leírása történelmi jelentőségű. A korszerű vízelvezetés, vízszigetelés, acélvédelem, behatolási részletek és karbantartás a mindenkori előírásoknak, az éghajlati viszonyoknak, a forgalomnak és a tényleges építésnek megfelelően harmonizált rendszerként került kialakításra.
ábra. 17 — A vízelvezetés részlete a híd széle mentén
Csatlakozók
Az ón támasztékok a támasz síkjára merőleges irányban csekély merevséggel rendelkeznek, a csomópontokban feltételezett illesztésekkel rendelkező rácsok keresztirányban is többszörösen mozgathatók. Ezért először szélmerevítőkre és keresztkeretekre van szükség a térben stabil szerkezetek létrehozásához. Ezenkívül olyan terhelést kell fogadniuk, amely a fő támasztékok síkjára merőlegesen hat, és végül biztosítania kell a szerkezetet a kihajlás és felborulás ellen.
Csatlakozók széllel szemben
Ezek a tengelykapcsolók úgy vannak méretezve, hogy fogadják a szélből és más vízszintes terhelésekből származó erőket. Rácsokból vagy kerettartókból állnak, a szalagoknak megfelelően egyenesek vagy ívek. A széllel szembeni tengelykapcsolók szíjai többnyire egyben a főtartók szíjai is. Gyakran a keresztirányú támaszok egyben a tengelykapcsoló függőleges oldalai is a széllel szemben.
Terhelt híd esetén kisebb szélterhelést vesznek fel, mint tehermentes hídnál. Ha a keresztmetszet lehetővé teszi, a rácsos hidaknál lehetőleg két szélmerevítő legyen a főtartók tartói között. Lásd a rendszervázlatokat az ábrán. 18, amelyben a szélvédő tengelykapcsolók és a keresztirányú tengelykapcsolók szaggatott vonallal vannak jelölve.
A keresztirányú tengelykapcsolók számának és típusának elegendőnek kell lennie egy térben merev rendszer kialakításához. Gyakori, hogy a gömbcsuklóknál is a rácsok biztosítják a stabilitást. A kikötők és Gerber gerendák a kis hidak kivételével speciális tengelykapcsolókkal vannak merevítve szél és kihajlás ellen. A főtámaszok kötéseinél a tengelykapcsolókat úgy kell kialakítani, hogy azok ne befolyásolják a kötések működését, ábra.18e.
Füge.18— A tengelykapcsolók elrendezése széllel szemben
A fémlemezből vagy vasbetonból készült széles járdalapok síkjukban nagyon merevek. Ha a fesztávok nem túl nagyok, akkor a speciális, széllel szembeni tengelykapcsolók elhagyhatók, mivel a megfelelő szerepet a járdadeszka töltheti be. Csak az összeszerelés során kell intézkedéseket tenni a keresztirányú erők felvételére.
A töltelék kiválasztásakor figyelembe kell venni, hogy általában a rudak erői kicsik és a rudak hajlítási hossza nagy. Ezért előnyben részesítjük a rövid rúdhosszúságú rácsokat (pl. K-rendszer vagy rombuszrendszer). Néha a szélvédő tengelykapcsolót az úttartókra akasztják, hogy csökkentsék a hajlítási hosszt. A burkolat feletti tengelykapcsolókhoz gyakran használják a függőlegesek nélküli rombuszrendszert.
A tengelykapcsoló széllel szembeni magassági helyzetét elsősorban a szerkezeti feltételek határozzák meg (ábra).19). Lehetőleg itt is kerüljük az excentrikus csatlakozást. különösen nagy erők esetén, és a széllel szembeni tengelykapcsolót úgy állítják be, hogy a rudak tengelyei a főtámaszok síkjaiban metszenek (ábra).20).
Füge.19— A szélálló tengelykapcsoló magassági helyzete
Füge.20– Szél felőli csatlakozócsomó
Kereszt keretek
Az úttesttel felfelé tartó hidak könnyű rácsos keretekkel merevíthetők az ábra szerint.22. A lemezgerendák fő merevítőihez keret formájú keresztirányú tengelykapcsolók csatlakoztathatók. ábrán.21sok vezetéket helyeztek el a feszítőkeret fölött két csatlakozáson, azaz a kereszttartó alatti rácson, hogy a középső ellenőrző pályáról hozzáférjenek.
Füge.21— Keresztirányú keret és szerelési útmutató
Füge.22- Rácsos keresztkeret
Az alatta lévő úttesttel rendelkező hidak esetében a keresztirányú keretek alakját a járművek áthaladására szolgáló szabad profil határozza meg. ábrán láthatóak a rácsos keresztirányú keretű hidak.23d. Keresztirányú keretek, amelyek elosztják a terhelést (ábra).24). Ha íves pályás vasúti hídról van szó, vagy ha a főtartók ívben vannak, akkor ezt figyelembe kell venni a tengelykapcsolók statikai számításánál.
Füge.23— Példák keresztirányú tengelykapcsolókra és főtartókra
Füge.24— Keresztmetszet és kereszttartó a Herdecke melletti Ruhr-híd terheléselosztásához
Csatlakozás oldalsó ütközés ellen
A vasúti hidak hossztartói között (ábra).23c) speciális tengelykapcsolót kell biztosítani a jármű oldalütközésének fogadására. Az I-es hossztartók arányosan nagyon kevéssé merevek keresztirányban, ezért kívánatos, hogy az oldalirányú ütközések elleni tengelykapcsoló növelje az oldalirányú kihajlás elleni biztonságukat (ábra).25).
ábra. 25 — Csatlakozás oldalsó ütközés ellen
Fékezésgátló tengelykapcsoló
A keresztirányú tartók nem képesek felvenni a híd hosszirányában ható erőket, amelyek a jármű fékezésekor vagy indulásakor fellépnek, ezért tehermentesíteni kell őket fékező tengelykapcsolók beépítésével. Ezek lapos rácsos támasztékok (26 ábra), amelyek a hossztartókat egy tengelykapcsolóval kötik össze a széllel szemben (27 ábra). Gyakran van magasságkülönbség a hordozó és a tengelykapcsoló között. Azokban az esetekben pedig, amikor a támasztékok hossza közvetlenül összekapcsolható a szélvédő tengelykapcsolóval, speciális fékezésgátló tengelykapcsolóra van szükség, mivel a szélvédő tengelykapcsolót kitöltő rudak nem képesek jelentős hajlítási terhelést fogadni. Egyes esetekben egyetlen szélcsillapító, oldalirányú ütközésgátló és fékezésgátló tengelykapcsolóvá kombinálható.
Füge.26— Fékezésgátló tengelykapcsoló rendszer
Füge.27- Fékezésgátló tengelykapcsoló