Балансирные опорные части — тип неподвижных стальных конструкций для мостов с большими пролётами и значительными опорными реакциями. Применяются там, где тангенциальные конструкции уже недостаточны по нагрузке, а плоские и вовсе не подходят. Балансирные опорные части обеспечивают надёжную передачу усилий на опоры при пролётах до 45–50 м и более.

Конструкция балансирных опорных частей

Отличительная особенность балансирной конструкции — два основных элемента, сопрягаемых через цилиндрический шарнир:

• Верхний балансир — нижняя поверхность имеет цилиндрическую форму (либо плоскую — для тангенциального опирания)
• Нижний опорный столик — воспринимает давление от верхнего балансира и распределяет его на большую площадь, опираясь на бетон подферменника
• Цилиндрический шарнир — обеспечивает поворот. На концах шарнира устроены реборды, препятствующие поперечным смещениям балансиров относительно друг друга

Типовая неподвижная балансирная опорная часть изготавливается из стального литья марки 25Л для пролётных строений длиной до 45–50 м. Толщины рёбер жёсткости и опорных плит выбираются близкими между собой — это обеспечивает равномерное остывание элементов балансиров после отливки.

Крепление балансирных опорных частей

Крепление к пролётному строению выполняется шпильками через асбестовые прокладки. К подферменникам опор нижние плиты прикрепляются анкерными болтами, которые устанавливаются в анкерные колодцы в подферменниках и бетонируются после приведения всех элементов в проектное положение.

Использование цилиндрического шарнира требует особо тщательной обработки всех сопрягающихся частей — верхнего балансира, опорного столика и самого шарнира. Альтернатива — применение тангенциального опирания верхнего балансира на опорный столик, что упрощает изготовление.

Размеры балансирных опорных частей

Размеры в плане определяются условиями распределения опорных реакций на бетон подферменника. Высота определяется условиями работы верхнего балансира и опорного столика на изгиб как балок на упругом основании.

Неподвижная балансирная опорная часть обычно принимается той же высоты, что и подвижная, — для обеспечения одинаковых отметок опорных площадок подферменников. Размеры нижних балансиров в плане определяются прочностью бетона подферменников.

Ограничения конструкции

Тангенциальные и балансирные конструкции обеспечивают поворот только в одной плоскости — нормальной к линии опирания балансиров. Это создаёт риск выхода опорных частей из строя при:

• Недостаточной жёсткости поперечных связей пролётного строения
• Значительных нагрузках, создающих поворот в поперечной плоскости
• Больших нагрузках, требующих опорных частей значительных размеров даже из высокопрочных сталей

Для мостов с большими нагрузками и требованием поворота в любой плоскости применяются сферические опорные части ОЧ-СФ или стаканные конструкции.

Серия 3.501 — унифицированные стальные опорные части

В отечественном мостостроении разработан ряд унифицированных конструкций, предназначенных для железнодорожных и автодорожных мостов при пролётах от 4 до 159 м. Стальные опорные части серии 3.501 сегодня применяются преимущественно в железнодорожном строительстве. В автодорожных мостах их практически полностью вытеснили комбинированные опорные части скольжения и резинометаллические РОЧ.