Вантові та вісні металеві мости. Види, конструкція, галузь застосування

Вантовым називається міст, основними несучими елементами пролітної будови якого є прямолінійні розтягнуті гнучкі ванти. У складі мосту, крім того, є балка або ферма твердості, пілони й анкерні опори. Проїжджаючи частина мосту розташована на балці або фермі твердості, підтримуваною системою похилих прямолінійних вант, закріплених на одному або двох пілонах, що й мають різну схему розташування в одній вертикальній або двох вертикальні або похилих площинах.

Висячим називається міст (мал. 17.1), основним несучим елементом пролітної будови якого є криволінійний розтягнутий гнучкий кабель 1. У складі мосту, крім того, є підвіски 2, балка або ферма твердості 6, пілони 3, відтягнення 4 і анкерні опори 5.

Проїжджаючи частина мосту розташована на балці або фермі твердості, приєднаної підвісками до несучого криволінійного кабелю, що опирається на пілони й закріпленому в анкерних опорах за допомогою відтягнень.

У вантовых і висячих мостів є однакові за назвою елементи: балки (ферми) твердості, пілони, відтягнення, анкерні опори. Основна відмінність цих мостів зводиться до того, що балка (ферма) твердості вантовых мостів підтримується прямолінійними вантами, закріпленими на пілонах, а балка (ферма) твердості висячих мостів підтримується підвісками, що приєднуються до несучого кабелю, який опирається на пілони.

Рис. 17.1. Схема висячого мосту:

1 - несучий кабель; 2 - підвіски; 3 - пілон; 4 - відтягнення; 5 - анкер; 6 - балка твердості

У вантовых металевих мостах застосовуються ті ж системи, що й у вантовых залізобетонних мостах.

Вони можуть бути однопилонными й двухпилонными, їхні ванти можуть бути розташовано в одній або двох площинах з різними схемами (зірка, пучок, арфа) залежно від габариту мосту, конструкції балки твердості й застосовуваної конструкції пілонів. Пілони мосту мають різноманітні конструктивні форми зі сталі або залізобетону, розміщені по довжині мосту вертикально або похило. Для фіксації положення верху пілона в просторі його прикріплюють до анкерної опори вантою- відтягненням, що підвищує твердість мосту. Балки твердості сучасних вантовых мостів виконують зі сталі або залізобетону з обтічними в повітряному потоці формами поперечного переріза.

Вантовые мости знаходять усе більше застосування на автомобільних і міських дорогах для перекриття прольотів від 300 до 1 000 м. Вони добре вписуються в міську забудову, а також узгодяться з гірським ландшафтом.

Вантовые мости мають балку твердості постійної висоти, що полегшує її виготовлення, а наявність вант дозволяє легко організувати начіпний монтаж. У застосовуваному діапазоні прольотів вони мають меншу витрату стали, чому сталеві або сталежелезобетонные балкові мости.

Для прольотів від 800 м і більш використовують висячі мости з головним несучим кабелем.

Найбільші прольоти висячих мостів із застосуванням сучасних сталей можуть досягати розмірів 3500...4000 м, а використання вуглепластиків для виготовлення кабелів і балок твердості дозволить довести прольоти висячих мостів до 8…9 км.

Висячі мости мають звичайно два пілони, один або три прольоти, середній з яких є головним, а два бічні - анкерними. Несучий елемент висячого мосту виконується у вигляді ланцюга, що полягає із шарнірно з'єднаних між собою металевих елементів, або гнучкого кабелю, що полягає зі сталевих паралельних дротів з міцністю 2000...2500 Мпа.

Розпір, що виникає в кабелі висячих мостів, передається на анкерну опору або на балку твердості. У першому випадку виходить зовні розпірна система, а в другому випадку - зовні безрозпірна. Мости з повністю сприйнятим розпором застосовуються рідко, тому що вимагають більших витрат металу на балку твердості.

Балки твердості у висячі й вантовых мостах. Вони безпосередньо сприймають тимчасове навантаження й передають на кабелі або ванти.

Вони також працюють у складі всього мосту, збільшуючи його твердість і працюючи при цьому на вигин, крутіння й стиск. Їхні поперечні перерізи в сучасних мостах по всій довжині мають постійну висоту й звичайно обтічну форму.

В області малих і середніх прольотів металевих висячих мостів, обчислювальних сотнями метрів, застосовують теж балки твердості коробчатого перетину з обтічниками.

В області досить більших прольотів висячих мостах замість балок твердості з міркувань забезпечення аеродинамічної стійкості використовуються металеві наскрізні ферми твердості.

Конструкції як сплошностенчатых балок, так і ферм вантовых і висячих мостів повністю аналогічні конструкціям балкових мостів.

Пілони металевих висячих і вантовых мостів. Призначені для сприйняття навантаження від несучого кабелю у висячих мостах, від вант у вантовых мостах і передача її на фундаменти. Їхні конструкції аналогічні конструкціям пілонів вантовых залізобетонних мостів.

У поперечному перерізі металевих висячих мостів пілони звичайно мають дві вертикальні стійки, об'єднані в рамну конструкцію багатоярусними горизонтальними розпірками або хрестовими зв'язками.

Нагорі кожної зі стійок висячого мосту розташовуються несучі кабелі, до яких за допомогою вертикальних підвісок кріпиться балка твердості.

Конструкції пілонів у поперечному перерізі вантовых мостів більш різноманітні, що визначається кількістю площин вант і їх розташуванням у поперечному перерізі мосту: вертикальним або похилим.

Найбільше широко застосовуються дві площини вант із вертикальним або похилим у поперечному перерізі мосту їх розташуванням. При вертикальному їхнім розташуванні застосовуються П- Образні або двухстоечные пілони, при похилому розташуванні - А- Образні пілони. Дві площини вант дозволяють розподілити й зменшити зусилля в балці твердості й у вантах, забезпечити сприятливі умови роботи балки твердості при несиметричному її загружении щодо поздовжньої осі. При двох площинах вант балка твердості може мати невелику твердість на крутіння й бути виконана із плитних або ребристих елементів. Досить часто з архітектурних міркувань застосовують А- Образні пілони.

Пілони висячих і вантовых мостів виконують із залізобетону або металу: при прольотах 300...400 м доцільніше залізобетонні, а при більших прольотах - металеві, які більш індустріальні при виготовленні й монтажі.

У поперечному перерізі стійки пілонів є коробками, у яких розташовуються сходи або навіть ліфти для підйому наверх пілона представників служби експлуатації або туристів.

Кабелі й ванти. Утворюються найчастіше з паралельних дротів. У висячих мостах більших прольотів найчастіше застосовують кабелі, утворені з паралельних дротів, які створюють прядінням безпосередньо в прольоті за допомогою спеціальних механізмів.

Перетину кабелів большепролетных висячих мостів досягають 1 м у діаметрі.

Билет №13

Поиск по сайту: