Отечественной промышленностью выпускаются прокатные Дву­тавровые балки различных профилей - нормального, широкополочного, колонного. Балки этих профилей, начиная с № 40 (номер профиля - принятая с шагом в 5 см высота поперечного сечения балки), могут с успехом применяться для пролетных строений временных и краткосрочных мостов. Наиболее часто применяются балки № 55 и 60. Балки более высоких профилей выпускаются реже, поэтому их использование при восстановлении мостов ограничено.

До последнего времени весь прокат составляли балки из мало­углеродистой стали с пределом текучести 240 МПа. В 1978 г. начался выпуск широкополочных двутавровых балок из низколегированной стали 09Г2С с пределом текучести 350 МПа. Применение сталей повышенной прочности, а также освоение проката балок с профилем до № 100 открывают новые возможности их использования при восстановлении мостов.

Наряду с балками отечественного проката не исключается и применение балок зарубежного производства. Например, при восстановлении мостов во время Великой Отечественной войны применялись широкополочные балки профиля Пейне германского производства. Необходимое количество балок в одном пакете определяется расчетом и может быть:

в одноярусных пакетах (рисунок 3.1,а-в) - одна, две или три;

в двухъярусных пакетах (рисунок 3.1, г) - две или четыре (двустенчатый двухъярусный пакет).

Рисунок 3.1 - Образование пакетных пролетных строений из прокатных двутавровых балок:

а - из одной балки; б - из двух балок; в - из трех балок; г - из четырех балок;

1 - пакет

При большем количестве балок в одноярусном пакете он получается слишком широким и не обеспечивает равномерную загрузку балок.

Расстояния между осями пакетов С₁ и С₂ назначаются главным образом из условия постановки лапчатых болтов, прикрепляющих мостовые брусья к полкам балок, а также из условия обеспечения равномерной работы балок в пакете при количестве их две и более. Для рельсовой колеи шириной 1520 мм C₁ и С₂ обычно принимают 1800 и 1600 мм.

Объединение балок в одноярусные пакеты возможно тремя способами (рисунок 3.2).

Стяжные болты и хомуты по длине балок пакета ставят не реже чем через 1,8 м (диафрагмы через 2 м). У концов пакетов рекомендуется ставить их чаще - через 1-1,3 м.

Наиболее надежным является объединение балок сварными диафрагмами, однако такой способ применим только в заводских условиях. Объединение стяжными болтами надежнее, чем стяжными хомутами, но требует сверления отверстий в стенках балок, что увеличивает трудоемкость и срок выполнения работ, особенно в полевых условиях. Для полевых условий предпочтительнее объединение балок стяжными хомутами.

Рисунок 3.2 - Объединение двутавровых балок в пакеты:

а - стяжными болтами; б - стяжными хомутами; в - сварными диафрагмами; 1 - деревянная прокладка; 2 - болт диаметром 20 мм; 3 - уголок сечением 80X80X8 мм; 4 – диафрагма

Зазор 3-4 см между полками балок необходим для обеспечения плотного обжатия деревянных прокладок подтягиванием болтов.

В пакетах с диафрагмами зазор принимают равным 15-20 см, исходя из условия удобства постановки болтов.

В два яруса балки объединяют с помощью сварки на шпонках, (прокладках между балками толщиной 10-12 мм, длиной 200 мм) или болтами. Расстояние между шпонками и болтами определяют расчетом. В пакет двухъярусные балки объединяют сварными диафрагмами. В полевых условиях изготовление таких пролетных строений представляет определенную трудность, поэтому применение их будет целесообразно при восстановлении мостов на тыловых железных дорогах с изготовлением таких пролетных строений в заводских условиях.

Пакеты в пролетное строение объединяют с помощью поперечных и продольных связей. Поперечные связи (рисунок 3.3) могут быть металлическими (заводского изготовления) и деревометаллическими. Их ставят по длине пролетного строения через 2-3 м. Металлические поперечные связи представляют собой рамки 1, сваренные из уголков. Деревометаллические связи состоят из мостового бруса (поперечины) 3, сжима 4 сечением 20X16 см и заполнения 5 из обрезков шпал или брусьев, скрепленных четырьмя тяжами 6 диаметром не менее 20 мм.

Геометрическая неизменяемость пролетного строения вдоль оси моста обеспечивается продольными связями (рисунок 3.4), которые воспринимают горизонтальные нагрузки и передают их через опорные части на опоры, препятствуя сдвигу одного пакета балок относительно другого. В заводских условиях продольные связи проще всего изготовить из уголков сечением не менее 80X80X8 мм в виде треугольной решетки. Для фасонок целесообразно использовать неравнобокий уголок сечением 120X80X10 мм. Узлы решетки продольных связей располагают в местах постановки диафрагм, объединяющих балки в пакеты, на уровне примерно середины высоты балок либо ближе к верхним полкам. Наиболее простым решением продольных связей в полевых условиях является пришивка между контррельсами уголков сечением 80X80X8 мм или досок под углом около 45° к поперечинам. Прикрепляют уголки к поперечинам болтами, доски настила - гвоздями.

Рисунок 3.3 - Поперечные связи пакетных пролетных строений:

а - металлические; б - деревометаллические:

1 - рамка поперечных связей; 2 - диафрагма; 3 - мостовой брус (поперечина); 4 - сжим; 5 - заполнение; 6 - тяж

Рисунок 3.4 - Продольные связи пакетных пролетных строений:

а - заводского изготовления; б - полевого изготовления;

1 - балка; 2 - продольная связь; 3 - путевой рельс; 4 - контррельс; 5 - доски межколейного настила

Опирают пролетные строения из прокатных балок, как правило, на деревянные пакеты, состоящие из двух-трех брусьев. Для предотвращения возможных смещений пролетного строения поперек оси моста нижние полки балок прикрепляют (с внешней стороны) к опорным брусьям костылями.

Отечественная промышленность осваивает прокат широкополочных двутавровых балок с параллельными гранями полок из низколегированных сталей повышенной прочности. Из таких балок (профили от № 50 до 100 включительно) изготовляют пролетные строения пролетом до 23 м как с мостовым полотном на деревянных поперечинах, так и с непосредственным прикреплением рельсов к верхним полкам балок.