Svarbi profesinė ir saugos pastaba: tai yra archyvinė ekspertų apžvalga, o ne projektavimas, statinis skaičiavimas, esamo tilto įvertinimas ar statybos, tikrinimo ar rekonstrukcijos instrukcijos. Originalūs skyriai, tarpatramiai, santykiai, įtempiai, medžiagos, jungčių detalės ir konstrukciniai sprendimai buvo perduoti be profesionalaus patikrinimo ir neturėtų būti naudojami kaip šiuolaikinė specifikacija. Tiltų projektavimui ir darbams reikalingi įgalioti projektuotojai ir rangovai, galiojančios taisyklės ir standartai, geotechniniai ir hidrologiniai duomenys, nuolatinio ir kintamo poveikio, nuovargio, vėjo, temperatūros, seismiškumo, stabilumo, pamatų, montavimo sąlygų ir tvirtumo skaičiavimai, taip pat medžiagų, korozijos, jungčių ir faktinės konstrukcijos būklės bandymai. Prieiga prie konstrukcijos, darbas aukštyje, eismas, kėlimas, suvirinimas, pjovimas ir surinkimas kelia mirtiną riziką ir reikalauja specialaus apsaugos plano.
Plieninių tiltų projektavimas, statyba ir rekonstrukcija nėra naujojo viešo Savo Kusić pasiūlymo dalis. Šiuo metu dėmesio centre yra mediniai langai, mediniai-aliuminio langai, standartiniai langai ir durys. Dėl langų ar durų projekto galite atsiųsti prašymas dėl kainos.
Arkiniai tiltai
Yra tikrų arkinių tiltų su standžiomis arkomis, kurios gali atlaikyti visokius smūgius, ir arkinių tiltų, sudarytų iš strypų, kur standi sistema gaunama naudojant standžiąją siją. Sustingusi arka (Langer sija) skaičiuojama darant šarnyrinių jungčių prielaidą, todėl arka apkraunama tik normaliomis jėgomis. Lenkimo momentus perima standinanti sija, kuri taip pat atlieka įtempimo vaidmenį, jei arka yra virš sijos.
Arkos ir Langer sijos yra ekonomiškesnės nei sijiniai tiltai didesniems tarpatramiams, nes tolygiai paskirstytą pilną apkrovą priima tik atraminė arkos linija. Išskyrus papildomas jėgas, momentus sukelia tik dalinė apkrova, todėl jie yra žymiai mažesni lankuose nei sijose.
Pav.1- Grotelių prievadai
Pav.2- skardiniai prievadai
a) Arkos konstrukcijos. Suspausti uostai retai statomi dėl atramos tvirtinimo sunkumų. Dažniausiai yra dviejų jungčių prievadai. Prievadai su trimis vyriais turi pranašumą, kad atramų judėjimas ir temperatūros pokytis juose nesukelia jėgų. Jie ypač tinka mažam santykiui f/l ir nepatikimo dirvožemio atveju. Standžiosios prievados yra pagamintos kaip tinkleliai (pav.1) arba kaip skardines atramas (pav.2). Arkinė konstrukcija yra aukščiau ir žemiau važiuojamosios dalies, dėl estetinių priežasčių vengiama įdubusios važiuojamosios dalies. Virš važiuojamosios dalies esantys uostai gauna atramas, kad būtų galima priimti uosto trauką. Jei arka yra standžiai sujungta su gretimų angų sijomis (pav.1c ir e), statiniai dydžiai gali būti paveikti plačiomis ribomis.
b) Langerio sijos turi gana stiprius lankus, nes lenkimo ilgis yra lygus atstumui tarp viršutinės jungties mazgų. Sprendimai su arka po grindiniu (3d pav.) tiltuose naudojami retai. Standinimo sija gali būti lakštinio metalo arba tinklelio. Taikant abu sprendimus, tą spindulį galima nuolat tęsti į gretimus laukus, kad būtų sukurtos ištisinės arba Gerber sistemos (3b pav.). Fig. 4 rodomas tilto su viena vidurine sija skerspjūvis. Atraminę konstrukciją sudaro strypo arka, standžios pakabos ir uždara tuščiavidurė dėžė kaip standinanti sija, kuri gauna sukimo ir lenkimo momentus.
Pav.3— Langerio sijos
Pav.4— Tilto su viena tarpine pagrindine sija skerspjūvis
c) Rėmo tilteliai. Kai reikia užtikrinti laisvą profilio aukštį per visą angos plotį, dėl rėmo poveikio rėmai dedami ant dviejų ar trijų jungčių, kurių atramos aukštis yra mažesnis nei naudojant paprastas sijas (pav.5).
e) Skaičiavimas. Arkos dažniausiai skaičiuojamos darant prielaidą, kad jų ašis nesideformuoja. Tačiau tamprios deformacijos gali būti nemažos. Pakabinamuose įtempimo sprendimuose statiniai dydžiai dėl deformacijos labai nesikeičia, o tiesių arkų ir Langerio sijų deformacijos gali turėti reikšmingos įtakos statiniams dydžiams.
Pav.5— Karkasiniai tilteliai
Pakabinami tiltai
Tinkliniai kabantys tiltai, kurie iš prigimties yra standūs, statomi retai. Šiuolaikiniai kabantys tiltai turi standinimo siją, kuri riboja ir išlygina lenkimą nuo sutelktų jėgų. Kabantys tiltai su dideliais tarpatramiais yra tiltas per Auksinius vartus netoli San Francisko (1 pav.).6a) diapazonas1280mir Vašingtono tiltas netoli Niujorko (pav.6b) diapazonas1067m.
Standinimo sijos yra skardos arba grotelės, pastovaus aukščio arba su nedideliu aukščio padidėjimu virš vidurinių atramų. Rodyklės ir tarpatramio santykis pasirenkamas dažniausiai santykiu1/9į1/11. Įvairios avarijos parodė, kad esant mažam aukščiui, standumas gali būti per mažas, ypač esant mažam savo svoriui ir mažam tilto pločiui.
Pav.6— Amerikos kabantys tiltai: a) tiltas per Auksinius vartus San Franciske (1937), b) Vašingtono tiltas Niujorke (1931), c) Florianopolio tiltas Brazilijoje (1926)
Žvaigždė
a) Šarnyrinės grandžių grandinės su išplėstais galais, kurios yra laisvai lygiagrečios viena kitai ir yra nukreiptos viena į kitą jungtyse su gretimų laukų jungčių tarpusavio sutapimais, yra pagamintos dviem būdais - su kniedytomis sutvirtinimais iš lamelių galuose arba su išplėstais galais, gautais kalimo būdu (1 pav.).7). Tilto per Reiną grandinė buvo pastatyta iš tempiamojo nikelio plieno5,5į6,5t/cm2. Mažesniuose amerikietiškuose pakabinamuose tiltuose grandinė yra pagaminta iš įprasto plieno, o kai kuriais atvejais iš legiruotojo arba grūdinto plieno.
Pav.7- Florianopolio tilto grandinė
b) Spiraliniai trosai. Uždaryti lynai pagaminti iš ryškios vielos. Vidiniai laido sluoksniai yra apsaugoti švino minio danga, o atskirų laidų išoriniai paviršiai yra padengti apsauginiu sluoksniu.
Spiralinius apvalius vielinius lynus Amerikos tiltuose daugiausia sudaro laidai, kurie yra karštai cinkuoti ir iš dalies apvynioti panašiu būdu.
Šaltai temptų tilto laidų trūkimo stipris yra nuo 12 iki 20 t/cm2. Atsparumas nuovargiui gali būti žymiai sumažintas, jei šaltai temptų laidų išorinis paviršius yra prastos būklės.
Spiralinio lyno pailgėjimas priklauso nuo vielų medžiagos, taip pat nuo virvės pagaminimo būdo. Elastingas plėtimasis normalių leistinų įtempių srityje yra nuo 0,003 iki 0,004. Kadangi pirmos apkrovos metu lynai 0,001 yra nuolat, plastiškai ištempti, kartais prieš naudojimą lynai iš anksto apkraunami didžiausia jėga ir taip ištempiami. Šio ruožo nauda yra ribota, nes didelė dalis „nuolatinio ruožo“ prarandama atpalaidavus lyną tolesnio montavimo metu.
Istoriniai mazgai, plieno pavadinimai, apsauginės dangos, stiprumas, išplėtimas ir kabelių galvučių gamybos arba išpylimo būdai nėra šiuolaikinės specifikacijos. Esamų grandinių, lynų, inkarų, kabelių galvučių ir apsauginių dangų būklė nustatoma dokumentuojant, tikrinant ir išbandant; iš šio bendro teksto negalima nustatyti.
Inkaravimas
Iš gaminių pagamintos grandinės inkaruojamos naudojant kaiščius atramose, kurios įbetonuojamos į pamatus inkaravimui.
Spiralinių lynų galuose yra atitinkamos galvutės (pav.8). kuriame laidai išpainiojami šluotos pavidalu, o po valymo pripildomi balto metalo. Puikiai išlietos galvutės yra tokio pat stiprumo kaip ir virvė.
Pav.8— Kabelių galvutės: a) paprasta galvutė, b) amerikietiška galvutė, c) Reino tilto galvutė
Pakaba ir kabelių raiščiai
Pakabos yra pagamintos iš apvalaus plieno, ypač iš vamzdžių arba vielinių lynų (pav.9ir11). Uždarų lynų atveju kabelių lynai yra uždengti kabelių raiščiais (pav.10). Atskirų kabelių ryšulių atveju pakabos suprojektuotos taip, kad prireikus atskirus lynus būtų galima pakeisti naujais. Pakabos iš virvių surišamos trosų galvutėmis, o nedideli ilgio skirtumai išlyginami tarpinėmis.
Pav.9— Pakaba, senas tiltas per Reiną
Pav.10— Tilto per Reiną trosai: a) naujas tiltas, b) senas tiltas
Pav. 11 — Kabelių raištis ir pakabos virvės
Bokštai (pilonai)
Kabamųjų tiltų bokštai apačioje yra šarnyriniai arba gali būti užspaudžiami, kas dažniausiai būna Amerikoje. Grandinė tvirtai pritvirtinta prie bokštų. Kilnojamoji atrama reikalinga tik tada, kai bokštams negalima patikėti horizontalių jėgų, kurios atsirastų esant stacionariai atramai.
Dideliems kabamiesiems tiltams pirmenybė teikiama žemesniems pleištiniams bokštams. Tokiu atveju pirmiausia galima montuoti bokštelius, paskui – žvaigždutes ir pakabas, o galiausiai – standinimo sijas. Savaime pritvirtintuose pakabinamuose tiltuose reikalingi dideli pastoliai, nes statinė sistema pradeda veikti tik uždarius standinimo siją.
Kelio atramos ir kelio lenta
Atsižvelgdami į eismą ir priežiūrą, turėtume stengtis, kad tilto danga, jei įmanoma, nesiskirtų nuo dangos jungiamose kelio ar geležinkelio dalyse. Kadangi pati danga neturi pakankamai standumo, ji turi remtis paviršių sistema vertikalia kryptimi, taip pat sistema, kuri jai suteikia horizontalią šoninę atramą. Vadinamoji vikšro lenta remiasi į vėžių atramas, kurias daugiausia sudaro išilginės ir skersinės atramos.
Skersinės atramos
Skersinės sijos perkelia judančias apkrovas į pagrindines sijas. Jie taip pat yra svarbi movų dalis. Skersinės sijos guli tiesiai ant pagrindinių sijų ir nuožulnių tiltų atveju, todėl jų tarpatramis lygus tarpams tarp pagrindinių sijų. Skersinės atramos dažniausiai yra lakštinio metalo, skirtos trumpo ilgio ir paprastoms valcuotoms atramos. Naudinga, kad jų ūgis sumos1/6į1/8tarpatramio, nors esant dideliems tiltams ir esant nedideliam atstumui tarp skersinių sijų (ypač šaligatvio lentos atveju), šis aukštis gali būti lygus1/20diapazonas.
Paprastai skersinės atramos laikomos paprastomis sijomis, kurios yra standžiai sujungtos su pagrindinėmis atramomis, todėl tilto skerspjūvyje susidaro atviri arba uždari rėmai. Dėl šios priežasties atsiranda suspaudimo momentų, į kuriuos reikia atsižvelgti ypač jungiant.
Pav.12— Skersinio jungtis
Jei danga nuleista, jungtis atliekama paprastais sujungimo kampais arba kelio plokštėmis, kurios įkišamos į skersinį (pav.12), arba I sekcijos vertikaliose vietose ir vietoje jų šonkaulių (pav.13). Sprendimas pav.14yra ypač standus, nes ten konsolinis lakštas yra įterptas tiek į skersinę atramą, tiek į vertikalią, todėl kampo momentą priima kirpimo varžtai. Taikant kitus sprendimus, negalima išvengti, kad varžtai dalinai plyš, o sujungimo kampai būtų sulenkti. Jungtys pagal pav.12ir13yra žymiai labiau deformuoti veikiant momentui nei pavaizduoti fig.14. Panašūs sprendimai atsiranda ir kitoms dangos pozicijoms. Skersinių atramų klojimas ant pagrindinių atramų galimas tik esant pakankamam konstrukcijos aukščiui. Tada apkrovos vietose reikia sutvirtinti pagrindines skardos atramas.
Pav.13ir14— skersinio jungties variantai
Išilginės atramos
Išilginės atramos gali būti po važiuojamąja dalimi ir po pėsčiųjų perėjomis. Išorinė sija, kuri dažnai jungiama su tilto turėklu, vadinama kraštine išilgine sija. Išilginės atramos gaminamos iš valcuoto ir lakštinio metalo atramų. Jų diapazonas yra iki12 m. Kadangi išilginės sijos yra tiesiogiai veikiamos judančios apkrovos, jų tvirtumas prieš lenkimą yra ypač svarbus. Geležinkelio tiltų atveju siekiama sijų aukščio1/8į1/10diapazonas. Iš aukštos kokybės plieno pagamintos išilginės atramos dažniausiai netinka dėl didelio lenkimo. Daugelyje senų tiltų išilginių sijų sujungimas buvo atliktas pagal pav.15. Vienas sujungimo kampas yra tarp suvyniotos atramos kojų, o kitas remiasi į visą skersinės atramos aukštį. Naudojant tokio tipo jungtis, atsiranda didelių antrinių įtempių ir daugeliu atvejų su jais atsiranda nuovargio lūžių, taip pat įtrūkimų kojos pjovimo vietoje. Dėl šios priežasties tokios jungtys ties geležinkelio tiltais neleidžiamos. Jei kojos pjovimo išvengti nepavyksta, šie pjūviai turi būti daromi labai apvalinant, kad būtų išvengta įtrūkimų.
Pav.15— Išilginė atraminė jungtis
Drenažas
Tiltų nusausinimui turėtų būti skiriamas didelis dėmesys. Greitas ir visiškas vandens nutekėjimas yra svarbiausia sąlyga, kad kelio danga, kaip ir pats tiltas, tarnautų ilgą laiką. Be padidėjusio rūdijimo ir išaugusių priežiūros išlaidų, vandens sulaikymo zonos yra pavojingos ir dėl šalčio padarytos žalos. Jei tilto lygis tai leidžia, kelių tiltai turi turėti tam tikrą išilginį kritimą (ne mažesnį kaip 1%), kuris užtikrintų vandens nutekėjimą į kanalizaciją. Aliejumi ir dulkėmis užterštas vanduo nuleidžiamas latakais. Šie latakai turi turėti pakankamą išilginį kritimą ir turi būti prieinami, kad būtų reguliariai valomi.
Pav. 16 – drenažo ir apsauginiai kelio dangos sluoksniai
Asfalto dangos nėra visiškai nepralaidžios. Specialios izoliacijos po asfaltu galima atsisakyti, jei asfaltas guli ant betoninės plokštės, kuri buvo vibruota, o pati plokštė iš esmės yra nepralaidi. Jei danga nepakankamai nepralaidi, todėl dalis lietaus vandens prasiskverbia, reikia pasirūpinti izoliacija. Plieniniams tiltams svarstomos asfaltinio bitumo dangos arba terra ir kt., izoliaciniai sluoksniai bituminių izoliacinių masių su vientisais popieriaus intarpais su vilnos veltinio ar džiuto pynimu, taip pat izoliaciniai sluoksniai iš metalo folijos iš vario arba aliuminio. Izoliaciniai sluoksniai turi būti apsaugoti nuo mechaninių pažeidimų apsauginiais sluoksniais.
Kritulių, latakų, asfalto, betoninių plokščių, bituminių masių, veltinio, džiuto ir metalo folijos aprašymai yra istoriniai. Šiuolaikinė drenažas, hidroizoliacija, plieninė apsauga, įsiskverbimo detalės ir priežiūra yra suprojektuoti kaip suderinta sistema pagal galiojančius reglamentus, klimato sąlygas, eismą ir faktines konstrukcijas.
Pav. 17 – Drenažo detalė palei tilto kraštą
movos
Skardos atramos turi mažą standumą statmenai atramos plokštumai, tinkleliai su numanomomis jungtimis mazguose yra net daugkartiniai judinami skersine kryptimi. Todėl norint sukurti erdviškai stabilias konstrukcijas, pirmiausia reikia vėjo apkabų ir skersinių rėmų. Be to, jie turi priimti apkrovas, veikiančias skersai pagrindinių atramų plokštumai, ir galiausiai užtikrinti, kad konstrukcija nesulinktų ir neapvirstų.
Movos prieš vėją
Šios movos yra suprojektuotos taip, kad priimtų vėjo ir kitų horizontalių apkrovų jėgas. Jie susideda iš tinklelių arba rėmo atramų, tiesių arba išlenktų pagal diržus. Movos prieš vėją diržai dažniausiai yra ir pagrindinių atramų diržai. Dažnai skersinės atramos yra ir movos vertikalės prieš vėją.
Apkrautam tiltui imama mažesnė vėjo apkrova nei neapkrautam tiltui. Jei tai leidžia skerspjūvis, santvariniai tiltai, pageidautina, turi du vėjo atramas tarp pagrindinių sijų sijų. Žr. sistemos eskizus pav. 18, kuriame priešvėjinės ir skersinės movos pažymėtos punktyrinėmis linijomis.
Skersinių jungčių skaičius ir tipas turi būti pakankamas, kad būtų sukurta erdviškai standi sistema. Įprasta, kad tinkleliai užtikrina stabilumą ir rutulinių jungčių atveju. Uostai ir Gerber sijos, išskyrus mažus tiltelius, sutvirtinamos specialiomis movomis nuo vėjo ir sulinkimo. Pagrindinių atramų sandūrose movos turi būti padarytos taip, kad jos nedarytų įtakos jungčių veikimui, pav.18e.
Pav.18— Movų išdėstymas prieš vėją
Plačios šaligatvio lentos iš skardos ar gelžbetonio yra labai standžios savo plokštumose. Jei tarpatramiai nėra per dideli, specialių jungčių prieš vėją galima nenaudoti, nes grindinio lenta gali atlikti atitinkamą vaidmenį. Tik surinkimo metu reikia imtis priemonių skersinėms jėgoms sugerti.
Renkantis užpildą, reikia turėti omenyje, kad paprastai strypų jėgos yra mažos, o strypų lenkimo ilgiai yra dideli. Todėl pirmenybė teikiama trumpo strypo ilgio grotelėms (pvz., K sistema arba rombinė sistema). Kartais, siekiant sumažinti lenkimo ilgį, priešvėjinė mova pakabinama ant kelio atramų. Movoms virš dangos dažnai naudojama rombinė sistema be vertikalių.
Movos aukštinę padėtį prieš vėją daugiausia lemia konstrukcinės sąlygos (pav.19). Esant galimybei, ir čia vengiama ekscentrinio ryšio. ypač esant didelėms jėgoms, o mova prieš vėją nustatoma taip, kad strypų velenai susikirstų pagrindinių atramų plokštumose (pav.20).
Pav.19— Apsaugos nuo vėjo jungties padėtis aukštyje
Pav.20— Sukabinimo mazgas prieš vėją
Kryžminiai rėmeliai
Tiltus su važiuojamąja dalimi galima sutvirtinti šviesiais grotelių rėmais pagal pav.22. Su pagrindiniais lakštinio metalo sijų standikliais galima jungti skersines rėmo formos movas. Fig.21daug linijų buvo uždėta virš įtempimo rėmo ant dviejų jungčių, t. y. virš grotelių po skersiniu, kad jos būtų pasiekiamos iš vidurinio apžiūros tako.
Pav.21— Skersinis rėmas ir montavimo nurodymai
Pav.22- Grotelių skersinis rėmas
Tiltų, kurių važiuojamoji dalis yra žemiau, skersinių rėmų forma nustatoma pagal laisvą profilį, skirtą transporto priemonėms pravažiuoti. Tiltai su grotelių skersiniais rėmais parodyti pav.23d. Skersiniai rėmai, paskirstantys apkrovą (pav.24) reikalingi griliams, kad visos pagrindinės atramos bendradarbiautų net ir esant dalinei apkrovai. Jei tai geležinkelio tiltas su lenktu keliu arba jei pagrindinės sijos yra kreivėje, į tai reikia atsižvelgti atliekant statinį sujungimų skaičiavimą.
Pav.23— Skersinių movų ir pagrindinių atramų pavyzdžiai
Pav.24— Skerspjūvis ir skersinė sija, skirta apkrovai paskirstyti tilte per Rūrą netoli Herdecke
Sukabinimas nuo šoninio smūgio
Tarp išilginių geležinkelio tiltų sijų (pav.23c) būtina įrengti specialią jungtį transporto priemonės šoniniams smūgiams priimti. I formos išilginės sijos yra proporcingai labai mažai standžios skersine kryptimi, todėl pageidautina, kad sukabinimas nuo šoninio smūgio padidintų jų saugumą nuo šoninio sulinkimo (1 pav.).25).
Pav. 25 – Sukabinimas nuo šoninių smūgių
Antistabdymo sankaba
Skersinės sijos negali priimti jėgų, veikiančių išilgine tilto kryptimi ir atsirandančių stabdant ar pradedant važiuoti transporto priemone, todėl jas reikia sumažinti įrengiant antistabdymo movas. Tai yra grotelių plokščios atramos (26 pav.), kurios sujungia išilgines atramas su mova nuo vėjo (27 pav.). Dažnai tarp laikiklio ir movos yra aukščio skirtumas. O tais atvejais, kai atramų ilgį galima tiesiogiai sujungti su priešvėjine mova, reikia specialios stabdymo movos, nes priešvėjo movą užpildantys strypai negali priimti didelės lenkimo apkrovos. Kai kuriais atvejais jį galima sujungti į vieną priešvėjinę jungtį, šoninio smūgio jungtį ir antistabdymą.
Pav.26— Antistabdymo sankabos sistema
Pav.27- Antistabdymo sankaba