Мосты к чему относятся
Мосты к чему относятся
Том 21. Москва, 2012, стр. 320-321
Скопировать библиографическую ссылку:
МОСТ, мостовое сооружение, предназначенное для пропуска транспортных путей через водные преграды. По назначению различают М.: автодорожные (для пропуска всех видов транспортных средств, движущихся по автомобильным дорогам, а также пешеходов), железнодорожные (для ж.-д. поездов), городские (для всех видов гор. транспортных средств: автомобилей, троллейбусов, трамваев, метро, а также пешеходов), пешеходные (только для пешеходов), совмещённые (для автомобилей и ж.-д. поездов), специальные (для трубопроводов, силовых кабелей и т. п.). По типу применяемых опор выделяют М. на жёстких опорах, передающих через фундаменты нагрузку от пролётных строений непосредственно грунту, и на плавучих опорах, передающих нагрузку на воду (наплавные М. на понтонах или баржах). Различают М. неподвижные (пролётное строение всегда занимает по отношению к опорам неизменное положение) и разводные (для пропуска судов устраивают спец. разводной пролёт – с поворотом относительно опор в вертикальной плоскости половин пролётного строения или подъёмом пролётного строения на необходимую высоту). Разводные М. строят, когда невозможно или экономически невыгодно поднять уровень проезда над рекой на высоту, достаточную для пропуска судов. Существенный недостаток таких М. – неизбежность перерывов в движении по ним и по реке. В зависимости от осн. применяемого материала М. бывают деревянные, металлич., сталежелезобетонные, железобетонные, бетонные и каменные. Определяющим является материал пролётного строения, поэтому, напр., к металлическим относятся М. с металлич. пролётными строениями независимо от того, из какого материала выполнены опоры. Вид материала существенно влияет на конструктивную форму пролётного строения М. и на способ его возведения. По статич. схеме пролётных строений различают М. (рис. 1): балочные – разрезные, неразрезные и консольные; арочные – с разными уровнями положения проезжей части; рамные, висячие и вантовые; комбинированные, в которых применяются разнообразные сочетания систем первых двух групп мостов.
Мосты к чему относятся
Дороги автомобильные общего пользования
Automobile roads of general use. Bridges classification
Дата введения 2015-12-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО «ЦНИИС»)
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 «Дорожное хозяйство»
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 5 декабря 2014 г. N 46)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 августа 2015 г. N 1119-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33178-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 декабря 2015 г.
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на проектирование, строительство и эксплуатацию мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования, в том числе при прохождении их по территории городов и населенных пунктов.
Настоящий стандарт устанавливает классификацию постоянных мостовых сооружений, предназначенную для использования в нормативно-методических документах и автоматизированных информационных системах управления строительством и эксплуатацией автомобильных дорог общего пользования.
Настоящий стандарт предназначен для обеспечения единства требований к качеству мостовых сооружений при проектировании, строительстве и эксплуатации на основе их классификационных показателей.
Система кодирования предназначена для формирования информационно-поискового образа документации мостового сооружения. В зависимости от типа, структуры и предназначения баз данных мостовых сооружений возможна модификация системы кодирования с сохранением принципов классификации, содержащихся в настоящем стандарте.
Настоящий стандарт не распространяется на мостовые сооружения при проектировании дорог промышленных, строительных, лесных и иных производственных предприятий, а также временных автомобильных дорог различного назначения (сооружаемых на срок службы менее пяти лет) и автозимников.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 31994 Технические средства организации дорожного движения. Ограждения дорожные удерживающие боковые для автомобилей. Общие технические требования
ГОСТ 32846 Дороги автомобильные общего пользования. Элементы обустройств. Классификация
ГОСТ 32957 Дороги автомобильные общего пользования. Экраны акустические. Технические требования
ГОСТ 33127 Дороги автомобильные общего пользования. Ограждения дорожные. Классификация
ГОСТ 33382 Автомобильные дороги общего пользования. Техническая классификация
ГОСТ 33384 Автомобильные дороги общего пользования. Проектирование мостовых сооружений. Общие требования
ГОСТ 33391 Автомобильные дороги общего пользования. Габариты приближения мостов
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 мостовое сооружение: Инженерное дорожное сооружение (мост, путепровод, эстакада и др.), устраиваемое при пересечении транспортного пути с естественными или искусственными препятствиями; часто заменяется термином «мост».
3.2 мост: Мостовое сооружение через реки или водные препятствия; обобщенное название мостового сооружения.
3.3 длина моста: Расстояние по оси моста между концами открылков устоев или других видимых конструктивных элементов устоя или пролетного строения, примыкающих к насыпям подходов; измеряется без учета переходных плит.
3.4 мост автодорожный: Мост на автомобильных дорогах, предназначенный для движения по нему транспортных средств.
3.5 мост пешеходный: Мост, предназначенный в основном для движения пешеходов.
3.6 мост специальный (засыпного типа): Мостовое сооружение, полностью находящееся в насыпи, с вертикальными стенками по торцам.
3.7 скотопрогоны (зверопроходы): Мостовое сооружение, служащее для пропуска скота (зверей) под дорогой.
3.8 мост городской: Мост, являющийся частью уличной сети городов.
3.9 мост совмещенный: Мост, предназначенный для совмещенного движения автомобильного и рельсового транспорта (железнодорожного, трамвайного, поездов метрополитена).
3.10 путепровод: Мостовое сооружение для пропуска одной транспортной магистрали над другой в разных уровнях.
3.11 виадук: Мост, перекрывающий суходол или узкую долину.
3.12 эстакада: Многопролетное сооружение с относительно небольшими пролетами, перекрывающее суходол, пойму реки, проходящее по застроенным территориям или заменяющее насыпь на подходах к мостам.
3.13 разводной мост: Мост с перемещающимися пролетными строениями для пропуска судов.
3.14 деревянный мост: Мост, у которого несущие элементы пролетного строения в основном изготовлены из дерева.
3.15 каменный мост: Мост, у которого опоры и пролетные строения выполнены из каменной кладки.
3.16 железобетонный мост: Мост, у которого несущие элементы пролетного строения изготовлены из железобетона.
3.17 стальной мост: Мост, у которого несущие элементы пролетного строения изготовлены из стали.
3.18 сталежелезобетонный мост: Мост из железобетонных и стальных конструкций, объединенных между собой элементами, обеспечивающими их совместную работу под нагрузками.
3.19 алюминиевый мост: Мост, у которого несущие элементы пролетного строения изготовлены из алюминиевых сплавов.
3.20 композитный мост: Мост, у которого несущие элементы пролетного строения изготовлены из композитных материалов.
3.21 балочный мост: Мост, у которого пролетные строения представляют собой изгибаемую балку со сплошной стенкой.
3.22 ферменный мост: Мост, у которого балочные пролетные строения выполнены из ферм.
3.23 арочный мост: Мост, у которого пролетные строения представляют собой арки.
3.24 висячий мост: Мост, балка жесткости которого подвешена при помощи подвесок на кабелях, перекинутых через пилоны.
3.25 вантовый мост: Мост, у которого балка жесткости поддерживается наклонными канатными элементами, закрепленными на пилоне(ах).
3.26 консольный мост: Мост, у которого пролетные строения имеют консоль(ли).
3.27 рамный мост: Мост, в котором пролетные строения и опоры изгибно связаны между собой.
3.28 экстрадозный мост: Вантовый мост с низкими пилонами, в котором основная часть вертикальных воздействий передается от балки жесткости непосредственно на опоры, минуя ванты.
3.29 фундамент мелкого заложения: Фундамент, передающий нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву; при глубине до 5-6 м имеет соотношение к ширине подошвы более 1,5-2; возводят в открытом котловане.
3.30 фундамент мелкого заложения башмачный: Фундамент небольшого размера, сооружаемый отдельно под каждую стойку опоры моста, при большом расстоянии между стойками.
3.31 фундамент мелкого заложения ленточный: Фундамент, возводимый в виде сплошного массива, у которого длина значительно больше ширины; стойки опор расположены на небольшом расстоянии друг от друга.
3.32 фундамент мелкого заложения массивный: Фундамент, возводимый в виде сплошного массива небольшой протяженности в плане.
Для описания классификационных признаков также используются термины из межгосударственных стандартов ГОСТ 31994, ГОСТ 32846, ГОСТ 32957, ГОСТ 33127, ГОСТ 33382, ГОСТ 33384, ГОСТ 33391.
4 Общая классификация мостов
Общая классификация мостов и соответствующая ей система кодирования классификационных признаков предназначена для поиска (в том числе с помощью автоматизированных информационных систем) мостовых сооружений-аналогов с заданными свойствами с целью принятия эффективных технических решений.
Общая классификация мостов производится по признакам, представленным в таблице 4.1. Отсутствие кода указывает на отсутствие классификационного признака.
Мосты к чему относятся
Мост является одним из древнейших инженерных изобретений человечества.
Содержание
Конструкция
Как правило, мосты состоят из пролётных строений и опор. Пролётные строения служат для восприятия нагрузок и передачи их опорам; на них может располагаться проезжая часть, пешеходный переход, трубопровод. Опоры переносят нагрузки с пролётных строений на основание моста.
Пролётные строения состоят из несущих конструкций: балок, ферм, диафрагм (поперечных балок) и собственно плиты проезжей части. Статическая схема пролётных строений может быть арочной, балочной, рамной, вантовой или комбинированной; она определяет тип моста по конструкции. Обычно пролётные строения прямолинейны, однако в случае необходимости (например, при постройке эстакад и дорожных развязок) им придают сложную форму: спиралеобразную, кольцевую, и т. д.
Пролётные строения поддерживаются опорами, каждая из которых состоит из фундамента и опорной части. Формы опор могут быть весьма разнообразными. Промежуточные опоры называются быками, береговые — устоями. Устои служат для соединения моста с подходными насыпями.
Материалами для мостов служат металл (сталь и алюминиевые сплавы), железобетон, бетон, природный камень, дерево, верёвки.
Параметры мостов
Классификация
По пропускаемой нагрузке
По пропускаемой нагрузке мосты делятся на
Выделяют также трубопроводные мосты, акведуки (используются для транспортировки воды) и виадуки (мосты через овраги или ущелья; соединяют точки, равные по высоте).
По статической схеме
По статической схеме мосты делятся на балочные, распорные и комбинированные.
Во всех вышеперечисленных схемах мостов пролётные строения могут изготавливаться как в виде сплошных балок различного сечения, так и в виде решётчатых конструкций, т.е. ферм.
Стоит отметить отдельно горбатые мосты, которые отличаются своей формой: они существенно выгнуты вверх.
По уровню проезда
Разводные мосты
Особый тип мостов — разводные мосты. В разведённом состоянии мост не мешает проходу судов. Своими разводными мостами знаменит Санкт-Петербург, где все мосты через Неву, кроме Большого Обуховского моста, являются разводными.
Особые конструкции разводных мостов:
История
Примитивные мосты, представлявшие собой перекинутое через ручей бревно, возникли в глубокой древности.
В Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвало необходимость в большом количестве прочных мостов. Развитие инженерной мысли позволило строить мосты с более широкими пролётами, пологими сводами и менее широкими опорами. Самые крупные мосты того времени достигают в пролёте более 70 метров.
У славян вместо камня используется дерево. «Повесть временных лет» сообщает о постройке моста в Овруче в X веке:
В то же время у инков получают распространение верёвочные мосты, представляющие собой простейшую форму висячих.
В XVI и XVII веках появилась необходимость в ещё более крупных мостах, которые могли бы пропускать большие корабли. В XVIII веке высота пролёта мостов достигает более чем 100 м. Нереализованным остался проект деревянного одноарочного моста через Неву длиной 298 м, составленный Иваном Петровичем Кулибиным.
С конца XVIII века для строительства применяется металл. Первый металлический мост был построен в Колбрукдейле, Великобритания на реке Северн в 1779 году. Высота его пролёта составляла около 30 м, перекрытия представляли собой чугунные арки.
В XIX веке появление железных дорог потребовало создания мостов, способных выдерживать значительные нагрузки, что стимулировало развитие мостостроения. Постепенно в качестве основных материалов в мостостроении утверждаются сталь и железо. Густав Эйфель в 1877 году построил арочный мост из литого железа через реку Дору в Португалии. Высота пролёта этого моста составила 160 м. Длиннейшим в Европе конца XIX века был мост через Волгу в Сызрани, построенный по проекту Николая Аполлоновича Белелюбского и составлявший 1443 м в длину. В 1900 году медали на Всемирной выставке в Париже удостоился мост через Енисей в Красноярске (проект Лавра Дмитриевича Проскурякова).
В XX веке мосты стали строить также из железобетона. Этот материал выгодно отличается от стали тем, что не требует регулярной покраски. Железобетон применялся для балочных пролётных строений до 50 м, а арочных — до 250 м. Продолжает применяться и металл — в XX веке были построены крупные металлические мосты — балочный через реку Святого Лаврентия в Канаде (длина пролёта 549 м), через пролив Килл-ван-Килл в США (503,8 м), а также мост «Золотые ворота» в Сан-Франциско, США (длина главного пролёта — 1280 м).
Крупнейшие мосты современности, в том числе, высочайшие в мире Виадук Мийо и мост Акаси-Кайкё (длина главного пролёта 1991 м), относятся к вантовым и подвесным. Подвесные пролётные строения позволяют перекрывать наибольшие расстояния.
Строительство мостов
Пролётные строения обычно устанавливают на опоры монтажными кранами. При строительстве больших мостов пролётное строение нередко собирают на берегу и затем перемещают (надвигают) по опорам с одного берега на другой. Навесной метод установки предполагает наращивание конструкции от опоры моста в его пролёт. При этом применяется навесной монтаж с помощью крана, двигающегося по уже построенной части (для металлических пролётных строений) или же навесная сборка с изготовлением отдельных элементов на заводе и последующей транспортировкой их к объекту (для железобетонных).
Иначе происходит строительство навесных мостов: оно начинается с установки пилонов; затем на них подвешиваются временные кабели. С их помощью производится навивка основных кабелей моста, после чего монтируют подвески и балку жёсткости.
Архитектура мостов
В классическом стиле выполнены многие древнеримские мосты: почти лишённые декора, они, тем не менее, за счёт своей массивности и выразительной архитектоники создают ощущение прочности и надёжности (мост Алькантара на реке Тахо, Испания).
В Средние века двумя преобладающими типами стали мосты с полуциркульными (или круговыми) арками и мосты со стрельчатыми арками. Первый тип основывался на римской традиции, второй был заимствован из восточной архитектуры и вскоре потерял популярность, так как неоправданно увеличивал высоту моста. Ещё одним явлением в средневековом мостостроении стали мосты-улицы, появившиеся во всех крупных европейских городах (например, Понте Веккио во Флоренции). В Средние века на мостах появился декор (это произошло в конце XIV века): например, оформленный в готическом стиле Карлов мост в Праге.
В XVIII веке популярностью пользовался классицизм. Мосты, построенные в этом стиле, отличали чёткая симметрия, внимательное отношение к пропорциям сооружения, пролёты больших размеров. Классицизм был широко распространён во Франции (Мост Согласия в Париже) и России (Крестовый мост в Пушкине).
К середине XIX века сформировались основные формы металлических мостов. В этот период большое распространение получили решётчатые балконные фермы. Значительное развитие получили конструкции арочных мостов (см. например виадук Гараби, построенный Густавом Эйфелем). В конце XIX века популярность приобретают висячие мосты: в 1883 году в США был построен Бруклинский мост, чуть позже — Манхэттенский. Висячие мосты сохраняют свою популярность в XX (мост «Золотые ворота») и XXI веке.
Мост как военный объект
До последнего времени водные преграды, в первую очередь реки представляют собой серьёзное препятствие для продвижения сухопутных войск. В связи с этим захват противником или разрушение моста при явной угрозе его захвата остаются важными военными операциями не только тактической, но и стратегической значимости. Для обеспечения наведения переправ или временных мостов, а также их восстановления в армиях создаётся особый вид войск — сапёрные части, выполняющий широкий круг работ по оборудованию местности.
Виды мостов и их отличия и устройство
Типы мостов
Мосты относятся к одним из древнейших видов инженерных конструкций. В общем случае, мостом называют любое сооружение, обеспечивающее проезд (или проход) через определенное препятствие. Чаще всего, мосты ассоциируются с преодолением водных преград (рек, озер, проливов), но, нередко, они прокладываются через овраги, болота или даже над другими дорогами.
В настоящий момент, существует довольно много типов подобных сооружений. Классификация мостов может осуществляться по различным критериям. Среди наиболее распространенных отметим:
Рассмотрим эти критерии более подробно.
Классификация мостов по назначению выделяет следующие типы:
Отдельно в этой классификации выделяются специальные мосты, имеющие специфическое назначение. К ним относятся, например, акведуки – мосты для подачи воды.
С точки зрения материалов изготовления нас не ждет ничего необычного. Мосты можно поделить на:
Классификация мостов по длине делит их на:
По конструкционной схеме пролетов мосты делятся на: балочные, арочные, рамные, висячие и вантовые. Существуют так же комбинированные мосты, которые объединяют несколько конструкционных решений.
Современные мосты сильно отличаются от своих первых прародителей.
Сегодня, это сложные инженерные системы с различным автоматическим оборудованием. Именно поэтому появилась классификация по принципам работы:
По сроку службы мосты делят на:
Мосты
Классификация мостов
Мосты классифицируются по следующим признакам:
По назначению: железнодорожные, автомобильные, метромосты, пешеходные, комбинированные, водные путепроводы, специальные мосты для пропуска трубопроводов и кабельных трасс;
По конструкции (рис. 2.3): вантовые балочные, подвесные, арочные, понтонные,
По материалам из которых они изготовлены: сталь, железобетон, бетон, природный камень, дерево (определяющим при этом является материал пролетного строения);
По статической схеме: разрезные, неразрезные, консольные;
По уровню расположения проезжей части (рис. 2.2): с ездой поверху, посередине, и с ездой понизу;
По типу опор и пролетного строения (рис. 2.1): разводные мосты (разводимые поднятием проезжей части, разводимые поворотом проезжей части параллельно руслу реки), неподвижные (в которых пролетное строение всегда занимает неизменное положение по отношению к опорам).
Рис. 2.1. Виды мостов по типу опор и пролетных строений
Разводные мосты применяют, когда невозможно или неэкономично поднять пролетное строение на высоту, достаточную для пропуска судов. Неизбежность перерывов в движении по разводным мостам является их существенным недостатком.
Рис. 2.2. Уровни расположения проезжей части мостов
Рис. 2.3. Основные системы мостов
Рис. 2.4. Виды мостов по характеру пересечения препятствия
По характеру пересечения препятствия: мосты могут быть прямыми, косыми и криволинейными. Ось прямого моста (рис. 2.4, а) перпендикулярна берегам реки и направлению течения, косого – пересекает их под углом (рис. 2.4, б), отличным от прямого, криволинейного – пересекает под переменным по его длине углом (рис. 2.4, в).
Элементы мостовых сооружений
Мостовые сооружения (рис. 2.5) строят для пропуска дороги над реками, ущельями, оврагами, лощинами, другими дорогами. Они прерывают земляное полотно дороги своими конструкциями (рис. 2.5, а), включающими пролетные строения и опоры. Пролетное строение перекрывает пространство между опорами, поддерживает все перемещающиеся по сооружению нагрузки и передает их и свой собственный вес на опоры. Опоры воспринимают усилия от пролетного строения и передают их через фундаменты на грунты основания.
Разновидностями мостовых сооружений являются собственно мосты (см. рис. 2.1, а), путепроводы (рис. 2.5, б), виадуки (рис. 2.5, в) и эстакады (рис. 2.5, г).
Рис. 2.5. Мостовые сооружения:
1 – пролетное строение; 2 – промежуточная опора; 3 – устой
Собственно мостом называют сооружение для пропуска дороги над водным препятствием.
Путепровод – мостовое сооружение для пропуска одной транспортной магистрали над другой в разных уровнях. Путепроводы строят в городах и вне городов, для автомобилей и пешеходов.
Виадук – мостовое сооружение для пропуска дороги над глубоким оврагом, ущельем или суходолом с высоким расположением уровня проезда над низом препятствия. Характерной особенностью виадуков являются опоры большой высоты (от нескольких десятков до сотен метров).
Эстакадами называют мостовые сооружения для пропуска дороги на некоторой высоте над поверхностью земли (см. рис. 2.6, г), чтобы пространство под ними могло быть использовано для различных целей. Эстакады возводят также вместо насыпи для пропуска дороги над долинами рек, над болотистыми участками местности, на подходах к путепроводам. Их применяют и для пропуска скоростных автомагистралей над городской застройкой, при уширении набережных и организации движения в городских условиях вдоль рек.
На горных дорогах, кроме виадуков и тоннелей, применяют галереи (рис. 2.6, а), балконы (рис. 2. 6,6) и подпорные стенки (рис. 2.6, в).
Галереи используют для защиты дороги от снежных лавин и камнепадов, балконы – для обеспечения необходимой ширины дороги на крутых склонах и сокращения объемов работ по разработке грунтов, подпорные стенки – для удержания находящегося за ними грунта от обрушения.
Рис. 2.6. Сооружения на горных дорогах
Какие существуют типы мостов
Каждый мост можно отнести к определенному типу независимо от возраста или материалов, из которых он сооружен. Существуют четыре основных типа мостов: балочный, арочный, консольный и подвесной (висячий). Такая последовательность отчасти отражает хронологию развития мостостроения. Самым первым появился балочный мост — он ведет свою историю с бревна, перекинутого через водный поток. Сооружение арки требует уже некоторых строительных знаний, а консолей — довольно высокого уровня развития инженерной мысли. Что же касается висячих мостов, то они были известны с глубокой древности, однако современные подвесные мосты, перекрывающие огромные расстояния, подчас являются самыми сложными в сооружении. Все остальные мосты — вариации четыpex основных типов. Вантовые мосты, к примеру, развивают характеристики подвесных и консольных мостов: каждая ванта (многожильный трос) крепится на столб, возвышающийся над мостовым полотном. В висячих мостах мостовое полотно поддерживается вертикальными тросами, прикрепленными к основным несущим тросам. Передвижные, сборно-разборные или наплавные мосты могут иметь в своей конструкции те же характеристики (отдельные или в сочетаниях), что и мосты четырех основных типов. Мосты, представляющие собой комбинацию из нескольких типов, часто называют гибридными.
Старое и новое. Автомобильный мост через Ферт-оф-Форт стал первым в Европе мостом, во время строительства которого (начало 1960-х) был использован современный метод подвешивания тросов из стальной проволоки.
Балочные мосты. В простейшем виде балочный мост — это горизонтальное строение, покоящееся на опорах с двух сторон. При этом существует множество типов балочных мостов. Балочный мост должен выдерживать вертикальные нагрузки (вертикальные сдвигающие силы распределяются между опорами), а также воздействие горизонтальных сил сжатия и растяжения; когда же мост нагружен только с одной стороны, на него по всей его длине воздействует силы скручивания. Способность моста выдерживать нагрузки можно охарактеризовать соотношением высоты сечения балки и расстояния между опорами (отношение высоты к пролету). Если расстояние между опорами слишком велико, силы, действующие на балку, могут оказаться чрезмерными, и балка обрушится.
Коробчатые балки. Одна из вариаций балки — пустотелая балка, приобретающая прочность благодаря прямоугольному сечению. Балки из преднапряженного бетона использовались в строительстве 13-километрового моста в Рио-Нитерой, Бразилия (1974).
Неразрезная балка. Альтернативой свободно опертым балкам является мост неразрезной системы, когда на несколько опор укладывается лишь одна балка. Растягивающее усилие возникает в верхней части поперечного сечения балки, и это является преимуществом такого моста.
Свободно опертые балки. Конструкция, в которой отдельные балки обеими концами лежат на опорах, получила название «свободно опертые балки». Такую конструкцию можно использовать в сооружении многократно, установив несколько рядов опор и уложив на них несколько пролетов. Свободно опертые балки используют тогда, когда общий пролет требует, чтобы балки были одной длины или необходимо сделать несколько пролетов с подвижными соединениями.
Каменные балки. До появления современных инженерных технологий и материалов при соединении больших пролетов балки в большом количестве укладывали па опоры, расположенные близко друг к другу. Мост Люоянь в Кванчжоу, Китай, построенный в 1060 году, имеет длину более километра. Огромные гранитные плиты удерживают тридцать четыре каменные опоры.
Распределение нагрузки. Распределение нагрузки поперек нескольких уложенных параллельно балок, как показано на изображении типичного автомобильного моста, помогает преодолеть эффект скручивания, который проявляется, когда вес распределяется по мостовому полотну неравномерно. В данном случае полотно опирается на четыре равномерно распределенные стальные балки, которые подведены к каждому из пилонов, благодаря чему нагрузка приходится именно на колонну.
Балки моста Люоянь. При длине балок этого моста ( 20 метров) и при толщине, необходимой им, как минимум, для поддержания собственного веса, масса одной балки должна быть не меньше двухсот тонн. Это весьма неэффективное соотношение. На каждые пять метров пролета требуется 8 массивных каменных балок; таким образом, на сооружение этого моста ушло 350 балок, которые связывают 46 каменных «быков» обтекаемой формы.
Мегабалки. Балка, опирающаяся с двух сторон на пилон, может повторяться бесконечное число раз. Неудивительно, что самый длинным в мире мост, Даньянь — Куныпап Гранд-бридж, протянувшийся на 165 километров, является балочным мостом. Сотни предварительно напряженных бетонных балок были уложены поперек многочисленных опор.
Арочные мосты. Арка сама по себе является очень прочной конструкцией. На подражание человека вдохновило присутствие арок в природе. Первые попытки были сделаны в камне, однако позднее для строительства арок стали использовать и другие материалы, в том числе дерево, кирпич, чугун, сталь и преднапряженный железобетон. Вертикальная нагрузка в арочной конструкции передается по кривой па опору с каждой из ее сторон, так называемую пяту, через которую нагрузка передается почве. Есть несколько типов арочных мостов: мостовое полотно идет сверху арки; полотно, подвешенное под аркой; полотно, пересекающее арку насквозь.
Линия действия сил. В арочной конструкции приложенные вертикальные усилия преобразуются в усилие сжатия и передаются на опоры, противодействие которых имеет вертикальную и горизонтальную составляющие. В традиционных каменных арках блоки в кладке называют сводчатыми или клинчатыми, а камень на вершине арки — ключевым или замковым. Последний «запирает» кладку.
Арки с полотном посередине. Мост Лупу через реку Хуанпу в Шанхае, Китай, построенный в 2003 году, — арочный мост со стальными коробчатыми пролетными строениями. Длина пролета составляет 550 метров, и это второй по длине арочный мост в мире. Мост представляет собой две массивные стальные арки, соединенные между собой. С полотном они соединяются вертикальными стальными затяжками.
Виды арочных мостов. Традиционно, попадая на однопролетный арочный мост, транспортные средства вынуждены были сначала подниматься вверх, а затем спускаться вниз. Сегодня сооружаются и другие виды арочных мостов — с горизонтальными мостовыми полотнами, например мосты с полотном посередине, с проездом поверху и с проездом под аркой.
Стальная арка. Современные строительные материалы и технологии позволили сооружать изящные арочные конструкции. Тонкие линии этого арочного моста с проездом посередине над озером Рузвельт в Аризоне, США, — пример того, как ненавязчивого могут вписаться современные мосты в удивительный природный пейзаж.
| | | следующая лекция ==> | |
| Материалы применяемые в строительстве мостов | | | Формирование органической химии как науки. |
Дата добавления: 2017-06-18 ; просмотров: 7744 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ