Содержание

Введение
АРХИТЕКТУРА
  1. Общие понятия об архитектуре
  2. Архитектура Древнего Египта
  3. Архитектура античной Греции
  4. Римская архитектура
  5. Архитектура Востока
  6. Русская архитектура
  7. Архитектура Казахстана в эпохи средневековья
  8. Современная архитектура Казахстана
  9. Архитектура – визитная карточка и знаковые сооружения страны
  10. Лучшие и знаменитые архитекторы и инженеры
  11. Композиция и пропорция в архитектуре
  12. Единая модульная система (ЕМС) в строительстве
  13. Математические модели типизации и унификации
  14. Этапы архитектурно-строительного проектирования
  15. Классификация гражданских, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений
  16. Конструктивные элементы здания
АРХИТЕКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ
  1. Несущий остов здания
  2. Несущий остов тонкостенных и гибких сооружений
  3. Основания и фундаменты
  4. Глубина заложения фундамента
  5. Стены
  6. Перегородки
  7. Покрытия и кровля
  8. Перекрытия
  9. Полы
  10. Окна и двери
  11. Конструкции балконов, эркеров и лоджий
  12. Лестницы
  13. Пандусы, лифты и эскалаторы
  14. Объемно-планировочные решения жилых домов
  15. Объемно-планировочные решения общественных зданий
  16. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций жилых домов
АРХИТЕКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
  1. Классификация промышленных зданий
  2. Несущие конструкции одноэтажных зданий
  3. Несущие конструкции многоэтажных здания
  4. Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий
  5. Инженерные системы оборудования зданий и сооружения
  6. Размещения промышленных районов по розе ветров
СТРОИТЕЛЬСТВО В РАЙОНАХ С ОСОБЫМИ ПРИРОДНЫМИ УСЛОВИЯМИ
  1. Строительство в сейсмических районах
  2. Землетрясения и сейсмостойкие здания в Казахстане
  3. Строительство в вечномерзлых грунтах
  4. Строительство в районах с просадочными грунтами
  5. Строительство на подрабатываемых территориях
  6. Строительство на севере - восточных областях и в районах с жарким климатом
  7. Физический и моральный износ зданий и его элементов
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОНСТРУКТИВНЫХ И ОБЪЕМНО – ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ЗДАНИЙ
  1. Относительные стоимости и приведенные затраты по конструкциям зданий
  2. Технико – экономические показатели объемно – планировочных решений
  3. Оптимизация геометрических параметров зданий
КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ
  1. Звукоизоляция ограждающих конструкций
  2. Тепло и звукоизоляционные материалы
  3. Воздухопроницаемость
  4. Влажностный режим (паропроницаемость, образование конденсата)
АРХИТЕКТУРА МОСТОВ
  1. Общие сведения и история мостов
  2. Русская школа мостовиков
  3. Крупные казахстанские мосты
  4. Основные виды мостов
  5. Эксплуатационно-технические характеристики мостов
  6. Элементы моста и статические схемы
  7. Разводные и комбинированное мосты
  8. Общие сведения о опорах мостов
  9. Определение мостовых терминов
ПОНЯТИЕ О СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
  1. Основные нормативные положения проектирования
  2. Рекомендации по выбору конструктивных схем зданий
  3. Рекомендации по выбору материалов конструкций
  4. Нагрузки и воздействия для расчета конструкций
  5. Достоинства и недостатки строительных материалов и конструкций
  6. Особенности проектирования железобетонных конструкций для работы в условиях высоких и низких температур
  7. Железобетонные конструкции, находящиеся в условиях жаркого климата и агрессивных сред
  8. Каменные конструкции, возводимые в зимнее время
  9. Технико-экономическая оценка железобетонных конструкций

Элементы моста и статические схемы

Основные элементы моста –опоры и пролетные строения (рис.8.17).Опоры различают: береговые (устои) и промежуточные (быки). Каждая опора воспринимает нагрузку от веса пролетных строений, подвижной нагрузки, проходящей по ним, давления ветра, льда, навала судов. На устои, кроме того, действует вес насыпи подходов к мосту.

Опоры имеют фундамент с надфундаментной частью. Фундаменты возводят с описанием непосредственно на грунт или, если грунт ненадежен, на специальное искусственное основание. Материалом для опор служат бетонная, железобетонная и каменная кладки, а в редких случаях для верхней части применяют металлические конструкций. Форма и размеры опор зависят от значения и характера нагрузок, передающихся от пролетных строений, собственного веса и веса насыпи, а также
определяются условиями прохода под мостом водного потока, ледохода и местными инженерно – геологическими условиями.

В зависимости от числа перекрываемых пролетов мосты бывают однопролетными или много пролетными.

Крайние опоры, расположенные в местах сопряжения моста с насыпями дороги, называют устоями, а массивные промежуточные - быками.

Расстояние l между центрами опирания пролетного строения называют его расчетным пролетом.

Уровень воды в реках довольно сильно меняется. В летнее время, а также зимой вода обычно имеет низкий уровень, называемый уровнем меженных вод (УМВ), или уровнем межени. Весной при таянии снега, а на некоторых реках и в летнее время приток воды резко увеличивается и уровень воды повышается. Наивысший уровень воды, возможный на реке в месте мостового перехода, называют уровнем высоких вод (УВВ). Расчетный уровень высоких вол определяют по пяти вероятностям превышения расчетного паводка, устанавливаемую для мостов с учетом категории дороги.

Свободную ширину зеркала воды под мостом, измеренную по расчетному уровню высоких вод, называют отверстием моста. В однопролетном мосту отверстие равно расстоянию в свету между внутренними гранями устоев. В многопролетном мосту отверстие выражается суммой расстояний в свету между опорами отдельных пролетов (Σl0), измеренных по расчетному уровню высоких вод. Расстояние Н1от поверхности проезжей части на мосту до уровня меженных вод называют высотой моста, а расстояние Н от низа пролетных строений до уровня высоких вод или расчетного судоходного уровня – свободной высотой под мостом. Высота Н должна быть достаточной для безопасного пропуска высокой воды и ледохода, а на судоходных реках – для пропуска судов. Расстояние h от поверхности проезжей части на мосту до самых нижних частей пролетного строения называют строительной высотой моста.

По характеру работы пролетных строений и опор, т.е. в зависимости от статической схемы, различают балочные, рамные, арочные, висячие и комбинированные системы мостов.

Рисунок 8.17 Конструктивные элементы мостов: Конструкция пути на постоянных мостах: а) балочно-разрезной эстакадный мост; б) с мостовым полотном из брусьев; в) то же при раздельных тротуарах; г) на балласте с железобетонным корытом; д) без балласта на железобетонных плитах.

Наибольшее распространение имеют балочные системы мостов (балочные мосты). В них пролетные строения в виде сплошных балок или сквозных решетчатых ферм свободно установлены на опорные части, через которые передаются все вертикальные нагрузки на опоры моста. Пролетные строения могут быть балочно-разрезными (рис8.18а) балочно-консольным и балочно-неразрезными. В балочно-разрезной системе изгиб от собственного веса и подвижной нагрузки одного пролетного строения не отражается на изгибе смежных с ним пролетов. Такие системы применяют преимущественно в малых и средних железобетонных и металлических мостах с пролетами до 33м.

В железнодорожных мостах металлические балочно-разрезные решетчатые конструкции пролетных строений распространены для пролетов от 33 до 158м. Другие разновидности балочных систем (балочно-консольные и балочно-неразрезные) отличаются от балочно-разрезных тем, что нагрузка, расположенная па одном пролетном строении, влияет и на соседние.

В арочных мостах (рис.8.18б) опорные реакции, вызываемые
вертикальной нагрузкой, действуют на опоры наклонно и могут
быть разложены на вертикальные и горизонтальные составляющие. Горизонтальные составляющие Н опорных реакций арки называют
распором. Арка под действием вертикальной нагрузки работает на сжатие и изгиб. Распор арки передается опорами или может быть воспринять – затяжкой.

В рамных мостах (рис.8.18 в) пролетные строения и опоры жестко связаны между собой и составляют единую конструкцию.

Рисунок 8.18 Основные расчетные схемы мостов: а – балочная, б – арочная, в – рамная,

г – висячая, д – комбинированная

При действии вертикальной нагрузки опорам и фундаментам рамных мостов передаются, кроме сжимающих усилий, также довольно значительные изгибающие моменты. В ряде рамных систем под действием вертикальной нагрузки возникает также распор Н.

В висячих мостах (рис.8.18 г) пространство между опорами перекрывается стальными канатами (или вантами), работающими на растяжение и поддерживающими балку жесткости, в уровне которой расположена проезжая часть. Канаты (ванты) передают своими концами наклонные усилия, воспринимаемые специальными анкерными опорами или балкой жесткости моста.

Кроме перечисленных, в мостах встречаются и другие статические схемы. Так, например, в деревянных мостах применяют подкосную систему, представляющую собой балку, подпертую подкосами. В металлических и железобетонных мостах встречаются различного рода комбинированные системы, в виде сочетания простейших, например балочной и арочной (рис. 8.18 д). Комбинированные системы могут быть разнообразными и часто имеют технико-экономические преимущества по сравнению с простыми статическими системами мостов.

Пространственная жесткости вантовых пролетных строений обеспечивается в основном жесткостью конструкций, поддерживаемых вантами. Объединение в пролетных строения с балками жесткости балок и проезжей части в единую систему, обладающую высокой крутильной жесткостью, обеспечивает повышение пространственной жесткости и пролетного строения в целом.

Основные достоинства вантовых мостов – легкость несущих конструкций.

Рисунок 8.19 Схемы вантовых мостов с балками жесткости и вантами: закрепленными в различных точках по высоте пилона: а – через р. Рейн в Дюссельдорфе (ФРГ, 1996г.); б – то же, в Кельне (ФРГ, 1959г.)

Пилоны обеспечивают передачу нагрузки от кабеля па фундаменты, они могут быть выполнены стальными или железобетонными. Конструктивные схемы пилонов достаточно многообразны А - образные (б, в, г), П - образные (д, е), U – образные (ж), одностоечные (а) и другие.

Висячими называют мосты, в которых главными несущими элементами служат цепи, кабели или ванты, работающие па растяжение и сделанные из стали высокой прочности.

Рисунок 8.20 Формы пилонов висячих и вантовых мостов

Наибольший по пролету висячий мост Веррацано - Нерроуз, построенный в 1964г. в Нью-Йорке, перекрывает своим средним пролетом 1300м. При имеющихся прочностях современных канатов величины перекрываемых висячей системой пролетов можно довести примерно до 1500м.

Цепь или кабель, а также Байтовые фермы закрепляют на вершинах пилонов и удерживают оттяжками, концы которых закрепляют в грунте, кладке устоев или на концах балок жесткости пролетного строения.

Очертание кабеля (цепи) висячих мостов обычно делают близким к параболическому.

К цепи, кабелю или узлам вантовых ферм подвешивают конструкцию, несущую проезжаю часть моста.

Пролетные строения висячих мостов чаща всего осуществляют по трехпролетной схеме. Большим преимуществом висячих мостов служит удобство монтажа пролетных строений. После сооружения устоев и промежуточных опор устраивают подвесной рабочий мостик, который используют при формировании и укладке основного кабеля. Несущий кабель закрепляют в концевых опорах и па промежуточных опорах пилонов. В процессе монтажа пролетного строения к кабелю последовательно присоединяют блоки балки или фермы жесткости, что позволяет избежать устройства подмостей, загромождающих пролет и стесняющих судоходство. Балки или фермы жесткости, поддерживающие проезжую часть, соединяют с кабелем при помощи подвесок.

Воспринимая вес элементов пролетного строения, несущая конструкция получает предварительное натяжение, что увеличивает общую жесткость пролетного строения, снижает его прогибы при воздействии временной нагрузки. Исходное очертание Кабеля определяется выбором взаимного расположения опорных точек, размером стрелы провисания и распределением усилий от собственного веса, воспринимаемых кабелем. Современные висячие, мосты с кабелем позволяют перекрывать пролеты до 3000м.

Висячие мосты делают преимущественно под автодорожную нагрузку Висячие мосты, предназначенные для пропуска железной дороги, встречаются редко. Это объясняется тем, что вследствие высоких напряжений в основных несущих элементах висячие мосты дают под временной нагрузкой большие деформации, как правило, недопустимые для железнодорожных мостов.

Благодаря сравнительной легкости отдельных элементов и удобству навесной сборки висячие мосты имеют существенные преимущества по условиям возведения при переходах через многоводные реки с быстрым течением, горные лощины и в других случаях.

Недостатки висячих мостов заключаются в меньшей их жесткости по сравнению с другими системами и большей восприимчивости к нарастанию колебаний под действием ритмической нагрузки, например толпы людей идущих в ногу.

Висячие мост очень восприимчивы к боковому ветру, если они начинают раскачиваться из стороны в сторону, то легко разрушаются около дюжины висячих мостов рухнули по этой причине.

В 1940г обвалился пятый тогда по величине висячий мост через пролив Тэкома-Нэроуз в американском штате Вашингтон (рис.8.21).

К 7 ноября он находился эксплуатации всего лишь четыре месяца. Дул сильный боковой ветер и вдруг 800-метровая проезжая часть главного пролета стала раскачиваться все сильнее и сильнее. Автомобиль, переезжавший мост в этот момент, был отброшен к перилам ограждения.

От все усиливавшихся колебаний лопнули тросы, и все сооружение с ужасающим грохотом рухнуло в бездну.


© Учебное пособие: Архитектура – теоретический материал курса «Архитектурные конструкции». Хороший материал для работников инженерно-технических специальностей.