Висячий мост Советский патент 1932 года по МПК E01D11/02 

Изобретение относится к висячим мостам с разрезной между пилонами балкой жесткости и с применением добавочных кабелей для поддерживания обращенных в пролет ее консолей.

В предлагаемом висячем мосте, с целью получения экономии в материале сравнительно с обычными работающими на изгиб балкамр, балка жесткости по всей длине моста или в пролете между пилонами выполнена в виде трех двушарнирных арок f общими шарнирами на непрерывной затяжке, установленной между береговыми устоями; с целью избежания температурных напряжений при неравномерном нагревании элементов моста, на подвижных пилонных опорах установлены поворотные рычаги для кабелей.

На чертеже фиг. 1, изображает схему двухконсольного моста с подвесной частью; фиг. 2-схему предлагаемого висячего моста; фиг. 3-вид сбоку висячего моста с тремя арками по всей длине его; фиг. 4-то же, с арками в пролете между пилонами; фиг. 5-вид сбоку подвижной опоры.

Схема предлагаемого висячего моста получается опрокидыванием верхом вниз двухконсольного моста с подвесной частью (фиг. 1). В этом виде (фиг. 2) мост имеет балку жесткости с двумя шарнирами а и б в пролете. Цепь проходит

через эти шарниры и прикреплена к боковым балкам жесткости на и б« у шарниров а к б. Опоры е и м моста на пилонах-подвижнее, а в месте к, и закрепления кабеля на устоях-неподвижные. На пилоне балка жесткости опоры не имеет; так же, как и в системе Шискляра, балка жесткости является распорной. Нагрузка, действующая на шарнир а (фиг. 2), раскладывается на два усилия: по абн и по кабелю ае. Составляющая абн вызывает растяжение этой части балки жесткости, и сила по абн передается на устой м. Таким образом, нагрузка, расположенная в шарнире а, может вызывать опускание точки а только от упругих деформаций ае и абн. При такой системе висячего моста средний кабель между щарнирами а и б, расположен ниже балки жесткости, почему он и выносится вверх в положение сд (фиг. 2). За счет этого теряется часть кабеля, так как части. кабеля ее и дм непосредственной нагрузки не имеют, а только передают усилие с части сд. Для уменьшения размеров и веса балки жесткости и улучшения работы системы при изменениях температуры, балка жесткости по всей длине моста или в пролете между пилонами делается из трех двушарнирных арок 1-7-2, 2-10-3, 3-8-4 (фиг. 3 и 4). При этом, размеры уменьшатся, так как прямая балка жесткости работает только на из.ггиб, а арочная-на сжатие. Чтобы арки работали на сжатие, необходимо их опор.яые точки стянуть затяжкой, проходящей непрерывно по всей длине моста, 1 - 2-3-4 (без обрывов) и закрепленной в устоях. Чтобы затяжка не получала до-бавочных напряжений от понижения температуры, точки 2 и 3 опускаются яиже точек 1 и 4, но это опускание не. значительно, так как затяжка сама имеет некоторый провес, который и помогает ей свободно укорачиваться. Проезй ая часть моста располагается в плоскости затяжки арок, при чем затяжка делается кабельной. Кроме воспринятия распора арок затяжка получает также растягивающее усилие от груза при его расположении над одним из шарниров, или усилия, передающего в шарнир. Благодаря тому, что эти усилия раскладываются -по добавочному кабелю среднего пролета и по затяжке, жесткость моста не должна быть менее жесткости существующих -висячих мостов. Крайние арки имеют неподвижные опоры 1, 4 на устоях и япарнирное соединение 2, 3 со средней .аркой.

Арки не имеют опорных точек на упилонах и подвешены к кабелям 1-5- Э-6-4, 5-2, 3-6. На пилонах 5 и 6 расположены подвижные опоры 12 (фиг. 5), к которым и прикреплены кабели моста. Кабели 1-5 и б-4 закредлены в устоях. Кабель 5-2 восприни. мает нагрузку от .арки 1-7-2 и опорную .реакцию средней арки 2-10-3 в шарнире 2. Такова же работа и кабеля 3-6. Кабель 5-9-6 воспринимает нагрузку средней арки 2-10-3 и реакции от боковых арок в шарнирах 2 и 3. Кабель 1 -5 воспринимает нагрузку боковой арки и кроме того передает на устой нагрузку кабелей 5-2 и 5-9-6. Такова же работа и кабеля 6-4. Арки подвешены к ка белям при помощи подвесок, проезжая же часть, также при помощи подвесок, подвешена к аркам. Все три арки имеют яоперек моста жесткие поперечные связи против выпучивания арок при сжатии и действия ветра сбоку.

При повышении температуры элементов моста, если все части нагреваются равномерно, напряжений не получается. 1При неравномерном нагреве, например,

при удлинении кабеля 5-9-6, получаются напряжения в элементах моста. Для уничтожения этих напряжений при неравномерном нагреве применен рычаг 11 на подвижной пилонной опоре 12 (фиг. 5). Рычаг 11 соединяет кабели 5-2 и 5- 9-6, вставленные в его проушины, и свободно поворачивается на оси 11, укрепленной в опоре 12.

Длины плечей рычага 11 подбираются так, чтобы, при незагруженном состоянии моста, рычаг находился в равновесии под действием усилий кабелей 5-2 и . То же делается и в отношении К рычагу па опоре другого пилона.

Рассмотрение работы моста с рычагом на опоре применительно к четырем случаям возможной загрузки-всего пролета, одного крайнего пролета, обоих крайних пролетов и одного среднего пролета-приводит к следующему выводу.

Из-за применения рычага часть усилия от нагрузки арок непосредственно (не как балки жесткости) передается на арки, то-есть за счет этого требуется некоторое сравнительно незначительное увеличение сечения арок. Но вместе с тем получается выигрыщ от уничтожения температурных напряжений. Пусть, например, нагрелся, а значит и удлинился кабель 5-9-6. Вследствие его ослабления (удлинения) арка 2-10-3 будет передавать всю нагрузку не на кабель 5- 9-6, а в шарниры 2 и 3. Эти усилия в щарнирах вызовут усилия в кабелях 5-2 и 3-6, благодаря которым произойдет поворот рычагов 11, а вследствие поворота рычагов точки 2 и 3 опустятся и средний кабель 5-9-6 снова вступит в работу. Кроме поворота рычагов подвижные опоры 12, на пилонах 5 и б разойдутся на некоторую величину, так как кабели 1-5 и 6-4 примут другую форму равновесия из-за потери усилия кабеля 5-9-6. Это изменение формы равновесия кабелей 1-5 и 6-4 позволит крайним аркам 1-7-2 и 3-8-4 свободно опуститься, при чем опустятся шарниры 2 и 3 и тем будет введен в работу средний кабель. Такая же, примерно, работа моста получается и при других изменениях элементов моста от температуры.

Предмет изобретения.

1. Висячий мост с разрезной между яилонами балкой жесткости и с примеяением добавочных кабелей для поддерживания обращенных в пролет ее консолей, отличающийся тем, что балка жесткости по всей длине моста или ® пролете между пилонами выполнена

в виде трех двушарнирных арок1- 7-2, 2-10-3 и 3-8-4 с общими шарнира&ш 2 и 3 по непрерывной между береговыми устоями затяжке 1-2-3-4.

2. В охарактеризованном в п. 1 мосте применение поворотного на оси 11 подвижной пилонной опоры 12 рычага И для кабелей 5-9-6 и 5-2 в целях избежания температурных напряжении прк. неравномерном нагревании моста.

Фиг . Фиг. 5 / S(6) /у г ле. Sf(f3jF