В книге приведены необходимые сведения о системах металлических мостов, их конструкциях и условиях применения. Содержатся данные о материалах металлических мостов, приведены характеристики строительных сталей. На опыте отечественной и зарубежной науки и техники освещены последние достижения в области проектирования и строительства металлических мостов.

Приведены обширные сведения о заводском изготовлении и методах возведения металлических мостов, даны наиболее интересные примеры реконструкции пролетных строений различных систем, в том числе и разводных, которые представляют особую область мостовой техники.

Значительное внимание уделено пешеходным мостам, обладающим рядом специфических свойств, особо проявляющихся при их эксплуатации.

Достаточно подробно показаны особенности сооружения опор больших и внеклассных мостов, конструкции их фундаментов.

Затронуты вопросы совершенствования проектирования и строительства современных металлических мостов, освещены некоторые достижения и проблемы, связанные с дальнейшим развитием отечественного мостостроения.

Предназначена для инженерно-технических работников, занятых проектированием и строительством мостов, а также может быть полезна преподавателям и студентам вузов, имеющих специальность «Мосты».

Оглавление

Предисловие

Глава 1. Общие сведения

1.1. Особенности и область применения металлических мостов 
1.2. Исторические сведения о мостовых сооружениях
1.3. Материал металлических мостов
1.4. Применение стали в отечественном мостостроении
1.5. Требования к материалам для стальных ортотропных конструкций мостов

Глава 2. Балочные пролетные строения со сплошными стенками

2.1. Пролетные строения под железную дорогу с ездой на поперечинах 
2.2. Пролетные строения с ездой на балласте
2.3. Коробчатые пролетные строения железнодорожных мостов
2.4. Пролетные строения автодорожных и городских мостов
2.5. Неразрезные пролетные строения
2.6. Приемы регулирования усилий в пролетных строениях

Глава 3. Балочные пролетные строения с решетчатыми фермами

3.1. Схемы железнодорожных мостов 
3.2. Особенности работы пролетного строения как пространственной системы
3.3. Схемы решеток главных ферм и связей
3.4. Формирование элементов главных ферм
3.5. Проезжая часть железнодорожных пролетных строений
3.6. Конструкции узлов, стыков и прикреплений элементов ферм
3.7. Особенности пролетных строений с ездой поверху
3.8. Особенности конструкции автодорожных пролетных строений
3.9. Пролетные строения с неразрезными и консольными решетчатыми фермами
3.10. Реконструкция железнодорожного моста через р. Амур у Хабаровска
3.11. Опорные части
3.12. Примеры конструкций балочных мостов

Глава 4. Арочные мосты

4.1. Область применения арочных мостов 
4.2. Связи в арочных пролетных строениях
4.3. Мосты с арками со сплошными стенками
4.4. Мосты со сквозными арками
4.5. Многопролетные арочные мосты
4.6. Железнодорожный мост в Роттердаме (Нидерланды)
4.7.Мост через р. Луару в Орлеане (Франция)
4.8. Арочный мост в Шанхае (Китай)
4.9. Арочный мост «Мило» (Франция)
4.10. Новый Андреевский железнодорожный мост в Москве
4.11. Арочный Краснолужский мост в Москве
4.12. Реконструкция арочного моста через р. Москву у с. Беседы
4.13. Примеры конструкций арочных мостов

Глава 5. Пролетные строения комбинированных систем

5.1. Общая характеристика комбинированных систем 
5.2. Пролетные строения, образуемые арками с затяжками
5.3. Пролетные строения с гибкими арками и балками жесткости
5.4. Пролетные строения с неразрезными балками, усиленными подпругами
5.5. Другие виды комбинированных систем
5.6. Балочно-подпружные пролетные строения со стальной ортотропной плитой проезжей части
5.7. Мостовой переход через р. Иртыш в Ханты-Мансийске
5.8. Пролетное строение арочно-висячей системы
5.9. Предварительно напряженные металлические пролетные строения
5.10. Некоторые конструктивные решения, направленные на снижение расхода металла

Глава 6. Мосты рамных и балочно-рамных систем

6.1. Схемы рам, применяемых в мостах и эстакадах 
6.2. Схемы рамных пролетных строений путепроводов
6.3. Рамный мост через р. Смотрич в Каменец-Подольском
6.4. Криволинейная эстакада через шлюзы Днепрогэса в Запорожье
6.5. Совмещенный мост через каньон Раздан в Армении
6.6. Балочно-рамные мосты

Глава 7. Разводные мосты

7.1. Область применения разводных мостов 
7.2. Системы разводных мостов
7.3. Вертикально-подъемные мосты
7.4. Поворотные мосты
7.5. Раскрывающиеся мосты
7.6. Совершенствование конструкций и методов проектирования разводных мостов
7.7. Реконструкция разводных мостов Санкт-Петербурга
7.8. Разводной двухпутный железнодорожный мост через р. Бузан
7.9. Особенности пролетных строений из алюминиевых сплавов
7.10. Строительство моста Эразм с рекордным разводным пролетом

Библиографический список

Предисловие

В металлических мостах пролетные строения изготавливают из металла, а опоры - из бетона или железобетона. Металл - наиболее совершенный материал для строительных конструкций. Благодаря высокой прочности строительных сталей стальными пролетными строениями можно перекрывать значительно большие пролеты, чем железобетонными. Современные стальные мосты имеют пролеты, превышающие 1-2 км.

Стальные пролетные строения по статической системе могут быть балочными, арочными, рамными, висячими и комбинированными, по расположению уровня проезда - с ездой поверху, посередине и понизу, а в конструктивном отношении - со сплошными главными несущими конструкциями (балками, рамами, арками) и со сквозными (решетчатыми). Наиболее широкое применение получили балочные пролетные строения. Находят применение пролетные строения, у которых стальные главные балки несущей конструкции объединены с железобетонной плитой для совместной работы под нагрузкой. Такие объединенные конструкции еще называют сталежелезобетонными.

Металлические пролетные строения обладают рядом преимуществ по сравнению с пролетными строениями из других материалов - высокая индустриальность изготовления конструкций на заводах, удобство монтажа конструкций, который можно выполнять независимо от времени года с применением навесной и полунавесной сборки, возможность перекрытия больших пролетов при сравнительно небольшом собственном весе конструкции, наиболее благоприятные возможности восстановления конструкции в случаях их повреждения, а также относительная простота усиления конструкции в случае необходимости. Основными недостатками металлических пролетных строений являются высокий расход прокатного металла, большие эксплуатационные расходы, связанные с необходимостью периодической окраски конструкции, и относительно меньшая долговечность по сравнению с железобетонными пролетными строениями.

Все возрастающие объемы транспортного строительства требуют постоянного увеличения выпуска металлических пролетных строений мостов. Особенно была велика потребность в мостовых конструкциях для Байкало-Амурской магистрали и других строек востока нашей страны.

Проведенные в последние годы исследования позволили выявить рациональные области применения стальных и сталежелезобетонных пролетных строений.

Основным направлением технического прогресса в области стальных и сталежелезобетонных пролетных строений в настоящее время является снижение массы конструкций за счет применения сталей повышенной прочности, дальнейшего перехода на сварные и неразрезные пролетные строения, повышения заводской готовности конструкций при одновременном совершенствовании конструктивных форм, обеспечивающих не только экономию металла и уменьшение эксплуатационных расходов, но и существенное повышение уровня индустриализации заводского изготовления и монтажа.

В металлостроительстве России и зарубежных стран существует тенденция к повышению удельной стоимости заводского изготовления в общей стоимости конструкции. В ряде стран стоимость заводского изготовления уже значительно превысила стоимость металла, в результате чего для объективной оценки эффективности конструктивного решения недостаточно только весовых характеристик конструкции.

В этих условиях возрастает роль повышения производительности труда на заводах за счет рационального планирования, унификации и типизации конструкций, повышения технологичности конструктивных решений, внедрения новых совершенных технологических процессов по очистке металла, обработке полуфабриката, сборке, сварке, образованию монтажных отверстий и окраске конструкций.

На организацию и технологический процесс производства стальных пролетных строений мостов влияют факторы, связанные со спецификой мостовых конструкций, особенностями их проектирования и монтажа.

Необходимость обеспечения высокой надежности и бесперебойной эксплуатации их в течение длительного срока службы обусловила повышенные требования к проектированию, изготовлению и монтажу.

Различное назначение и разнообразие мостовых переходов, архитектурные требования к городским мостам, уникальность конструкций пролетных строений мостов через большие реки, особенности конструкций временных мостов, а также замена существующих пролетных строений предопределяют малосерийный и индивидуальный характер заводского изготовления стальных конструкций мостов.

Из-за изготовления заказов непосредственно для строек, а не на склад, даже небольшие серии пролетных строений так рассредоточиваются во времени, что по организации изготовления они мало чем отличаются от индивидуальных заказов.

Внедрение сварки в мостостроение, постоянное повышение требований к качеству, предусматриваемое новыми нормативными документами, рост удельного веса заказов на конструкции из легированных сталей, повышение прочности сталей, значительный удельный вес индивидуальных заказов новых конструктивных форм, необходимость повышения производительности труда и культуры производства, а также улучшения условий труда потребовали обеспечения существующих заводов, построенных еще для производства клепаных конструкций из углеродистых сталей, новым оборудованием и технологической оснасткой.

Получили широкое распространение пролетные строения со сварными заводскими элементами и монтажными соединениями на высокопрочных болтах и сварке. Благодаря хорошим технико-экономическим показателям они становятся в последнее время основным видом стальных мостовых конструкций.

Изменившиеся условия поставили новые задачи перед изготовителями стальных пролетных строений, решение которых нашло отражение при строительстве новых и реконструкции действующих мостовых заводов. Изготовление стальных пролетных строений сконцентрировано на мостовых заводах, и лишь отдельные заказы выполняют заводы по производству металлических конструкций для промышленного и гражданского строительства.

При строительстве городских и автодорожных мостов с пролетными строениями более 40 м часто применяют металлические фермы, объединенные железобетонной плитой. Получают развитие электросварка при заводском изготовлении элементов и монтажные соединения на высокопрочных болтах, внедряются новые высокопрочные стали. Построено навесным способом много крупных металлических мостов, в том числе совмещенные для железнодорожного и автомобильного движения с пролетами до 230 м через реки Волгу и Сев. Двину.

Совершенствование технологического процесса изготовления металлических пролетных строений мостов основывается на опыте мостовых заводов, заводов промышленного строительства, судостроения и тяжелого машиностроения, работах ЦНИИС, НИИмостов, Института электросварки имени Е.О. Патона, проектных организаций, высших учебных заведений и на некоторых зарубежных данных.

Последние два десятилетия характеризуются в мостостроении широким применением стальных сплошностенчатых пролетных строений и в первую очередь с коробчатым поперечным сечением. Проезжая часть этих мостов выполняется в виде стальной ортотропной плиты или в качестве ее выступает железобетонная конструкция. Пролетные строения такого типа эффективны для перекрытия больших пролетов как в неразрезных, так и вантово-балочных и других системах.

Проектирование сплошностенчатых конструкций потребовало создания соответствующих принципов и методов расчета для стадий эксплуатации и монтажа.

Ранее в СССР, а затем в России на основе исследований, выполненных во ВНИИ транспортного строительства, МИИТе, ЦНИИПроектстальконструкции и других организациях, были созданы достаточно надежные и экономичные методы расчета, которые позволили осуществить строительство нескольких десятков крупных стальных мостов. В ведущих проектных организациях - в Гипротрансмосте, Ленгипротрансмосте и Союздорпроекте - накоплен большой опыт проектирования стальных автодорожных и железнодорожных мостов.

Когда книга была написана и сверстана, оказалось, что она имеет слишком большой объем для издания в одном томе. Поэтому, по чисто техническим причинам, ее пришлось разделить на две части. Часть первая содержит предисловие и главы 1-7. Часть вторая - главы 8-14.

Книгу написали:

к.т.н., доцент Н.Н. Бычковский - главы 1-10, 14; к.т.н. А.Ф. Данковцев - главы 11, 12,13.

Общее редактирование выполнено к.т.н., доцентом Н.Н. Бычковским.

Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам д.т.н. А.С. Платонову и инж. А.И. Ликверману за ценные замечания и пожелания, данные ими при подготовке книги к изданию.