Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Недвижимость arrow Арочный мост

Особенности конструкций арочных мостов

В железобетонных мостах арочной системы основными несущими элементами служат своды или арки.

Свод представляет собой криволинейную плиту, ширина которой значительно больше ее толщины. Арка -- это кривой брус, поперечный размер которой обычно меньше его высоты. Так как арки (своды) в основном работают на сжатие, в них наиболее эффективно может быть использован бетон высоких марок.

Пролетные строения арочных мостов всегда легче и экономичнее балочных. Однако передача распора опорам требует зиачительного увеличения их размеров, в особенности крайних опор (устоев). Поэтому арочные мосты обычно целесообразны при хороших грунтах и сравнительно небольшой высоте опор. Железобетонными арками или сводами перекрывают пролеты от 60--80 м и более; современные арочные мосты имеют пролеты до 300 м.

Основные системы арочных мостов. По статической схеме арочные железобетонные мосты можно разделить на распорные н безраспорные. В распорных арочных системах арки своды опираются пятами на опоры и передают им вертикальные давления и распор, в безраспорных -- распор воспринимает затяжка, благодаря чему пролетное строение передает опорам лишь вертикальные давления.

Арочные мосты могут иметь езду поверху (рис. 4, а) или же пониженную езду (рис. 4, б). В отдельных случаях просзжугс часть устраивают в уровне пят арок. Выбор уровня расположение проезжей части определяется условиями проектирования продольного профиля мостового перехода. При езде поверху проезжая часть опирается на свод или арки с помощью подпорочных стоек, а при езде понизу ее подвешивают к аркам подвесками.

Арки (своды) мостов могут быть бесшарнирными, двухшарнирными и трехшарнирными. Бесшарнирные арки (своды) наиболее просты по конструкции. Однако при просадках и смещения) опор, изменениях температуры, усадке и ползучести бетона в ни: возникают дополнительные усилия и напряжения. Поэтому бесшарнирные арочные мосты нельзя применять при слабых грунтах, ; также в районах с резкими колебаниями температуры. Двух шарнирные арки в меньшей степени подвержены дополнительными напряжениям, но конструкция их несколько усложняется наличием шарниров. Трехшарнирные арки не испытывают дополнительных усилий ни от деформаций опор, ни от изменений температуры,, ни от усадки и ползучести бетона. Поэтому их применяют, когда, возможны просадки или смещения опор, а также большие колебания температуры. Трехшарнирная система удобна также в мостах,, монтируемых из готовых полуарок.

Очертание оси железобетонных арок принимают возможно близким к кривой давления от расчетной нагрузки. Стрелу подъема пролета в зависимости от арок назначают от местных условии.

В безраспорных мостах затяжка может быть в виде элемента,, способного воспринимать только растягивающее усилие; арки же работают на сжатие и изгиб. Такую систему называют жесткой аркой с гибкой затяжкой (рис. 4, в). В другой разновидности затяжку делают в виде жесткой балки, способной работать и на изгиб. В этом случае арка должна быть гибким элементом (криволинейным пли полигональным), работающим на осевое сжатие; такую систему называют гибкой аркой с жесткой затяжкой (рис. 4, г). Интересна, система с жесткой аркой,, гибкой затяжкой и наклонными подвесками (рис. 4, д), которые уменьшают изгибающие моменты в арке и позволяют сделать ее более легкой. Безраспорные арочные мосты называют также комбинированными системами.

Арочные мосты со сводами. В арочных мостах с ездой поверху часто применяют один или несколько параллельных сводов, поддерживающих надсводную конструкцию. Если пролетное строение имеет один свод, то ширину его делают равной или несколько меньшей полной ширины моста (рис. 5, а). Применяя два (рис.. 5, б) 'или несколько параллельных сводов, можно получить более экономичное решение. При пролетах 60--80 м своды делают сплошного сечения, армируя их продольными стержнями, изогнутыми соответственно очертанию свода. Перпендикулярно к основным стержням ставят распределительную арматуру. Верхнюю ж нижнюю арматурные сетки свода связывают хомутами (см. рис. 5, а). Толщину сплошных сводов принимают При; больших пролетах рационально устройство пустотных коробчатых, сводов (см. рис. 5, б). Благодаря сосредоточению материала по краям сечения (в верхней и нижней плитах) коробчатый свод работает рациональнее сплошного. Высоту коробчатых сводов принимаю. Надсводное строение состоит из поперечных стенок (см. рис. 5, а) или отдельных надсводных стоек: (см. рис. 5, б), поддерживающих проезжую часть. При устройстве надсводных стенок плиту проезжей части можно непосредственно опереть на них. При надсводных стойках они поддерживают плиту с помощью продольных и поперечных балок.

Вблизи замка плита проезжей части примыкает к своду или: сливается с ним; дорожное покрытие проезжей части на замковом, участке поддерживается непосредственно сводом.

Разновидность арочных мостов со сводами своеобразной облегченной конструкции представляют собой мосты из арочных дисков (рис. 5, в). В арочных дисках плиту проезжей части объединяют для совместной работы с нижней криволинейной плитой и продольными стенками как единое коробчатое сечение. При небольших пролетах сводов нижней плиты может не быть, тогда арочный .диск имеет простое ребристое сечение. Чаще всего арочный диск имеет коробчатое сечение в средней части пролета, а ближе к опорам проезжая часть отделяется и выключается из совместной работы, диск же имеет ребристое сечение с нижней криволинейной плитой (см. рис. 5, в). Мосты из арочных дисков делают трехшарннрными во избежание больших дополнительных напряжений от изменений температуры, деформаций опор, усадки и ползучести бетона.

Мосты с отдельными арками. В таких мостах основными несущими элементами служат арки, сечение которых делают прямоугольным, а при больших пролетах двутавровым или коробчатым.. В мостах с ездой поверху число арок в поперечном сечении зависит от ширины моста. Обычно расстояние между арками составляет от 2--3 до 5--6 м. При езде понизу и пониженной езде пролетное строение имеет две арки, расстояние между которыми определяется шириной габарита проезда по мосту. Арки связывают между собой распорками, чтобы обеспечить жесткость и устойчивость пролетного строения в поперечном направлении (рис. 6, а, в). Армируют арки продольными стержнями, идущими вдоль их верхней и нижней поверхностей. Продольную арматуру охватывают хомутами.

Надарочная конструкция аналогична мостам со сводами.

Конструкцию проезжей части в мостах с отдельными арками рекомендуется отделять от арок швами, чтобы предотвратить появление дополнительных напряжений в ней и надарочных стойках от совместной работы с арками. Значительные дополнительные напряжения могут возникнуть в коротких стойках, ближайших к замку. На концах этих стоек часто устраивают шарниры, превращая их в так называемые качающиеся стойки (см. рис. 6, а), не воспринимающие изгибающих моментов благодаря шарнирам. арочный мост особенность конструкция

При пересечении глубоких лощин или рек с быстрым течением, когда нельзя устроить подмости для бетонирования арок, иногда применяют жесткую арматуру в виде металлических арочных ферм. Эти фермы собирают навесу, подвешивают к ним опалубку и бетонируют. После отвердения бетона металлические фермы служат арматурой арки.

В двух- и трехшарнирных арках шарниры обычно делают стальными.

В арках небольших пролетов (до 30--50 м) могут быть применены простейшие шарниры из стальных листов или свинцовых прокладок (см. рис. 6, б), обеспечивающих взаимный поворот сопрягаемых частей. Ширину листов или прокладок принимают около 'Л--'/з высоты сечения арки. Через шарнир пропускают продольные стержни, служащие для восприятия поперечных сил.

Наиболее совершенны шарниры из стального литья из двух подушек-балансиров, шарнирно сопрягающихся между собой (рис. 6, г). В местах передачи давлений от шарниров бетон усиливают сетками.

Пролетные строения арочных мостов сооружают полностью сборными или устраивают сборное надарочное строение с монолитными арками. В полностью сборных арочных мостах арки монтируют из готовых блоков. Удобно монтировать арки из двух полуарок (рис. 7 а), которые готовыми доставляют в пролет. Условия доставки и подъемные механизмы ограничивает масса блоков полуарок и пролет (до 40--60 м). Однако доставка полуарок наплаву позволяет применить такую конструкцию при пролетах до 150 м. Если установка готовых полуарок невозможна, то арки монтируют из более мелких блоков (рис. 7, б), которые устанавливают на временных подмостях или кружальных фермах и после омоноличивания всех швов включают в работу рас кружаливанием. Возможна также сборка полуарок из отдельных блоков на берегу с последующей доставкой их наплаву в пролет.

Монолитные арки бетонируют на месте на подмостях. Надарочное строение возводят сборным из стоек, поперечных стенок или рам, поддерживающих элементы проезжей части.

По надарочным стойкам укладывают ригели, на которые опирают плитные или ребристые (рис. 7, в) элементы проезжей части. Стойки и ригели надарочной части могут быть объединены в рамные блоки (см. рис. 7, а). При надарочном строении с поперечными стенками на них устанавливают ригель, поддерживающий опирающиеся на него блоки проезжей части (см. рис. 7, б). Применяют также надарочное строение, в котором по стойкам укладывают продольные балки (прогоны), а по ним блоки проезжей части (рис. 7, г). В конструкциях сборного надарочного строения всегда желательно использовать типовые элементы простых балочных пролетных строений.

Арки с затяжкой. Арочные пролетные строения с затяжкой применяют в мостах с ездой понизу в тех случаях, когда требуется перекрыть большие пролеты, не передавая распора на опоры. В таких мостах распор арок воспринимают затяжки, а пролетные строения в целом работают как балочные.

В арочных пролетных строениях с гибкой затяжкой ее делают железобетонной или металлической. Раньше железобетонные затяжки армировали круглыми стальными стержнями, надежно закрепленными на концах гайками, передающими усилия торцам пролетного строения через стальные подушки. В современных конструкциях применяют более совершенное армирование затяжек высокопрочными предварительно напряженными стальными проволочными пучками или кручеными канатами. Металлические затяжки устраивают из профильного металла, двутаврового, двушвеллерного пли коробчатого сечения, а подвески -- из железобетона или чаще из круглой стали. Концы стальных подвесок закрепляют в арках и поперечных балках проезжей части с помощью гаек и стальных прокладок.

В арочных пролетных строениях с жесткой затяжкой (рис. 8) аркам придают возможно меньшую высоту сечения, чтобы их жесткость в вертикальной плоскости была минимальной и на арки не передавалось существенных изгибающих моментов от общей деформации пролетного строения. Затяжку изготавливают в виде высокой балки (балки жесткости), рассчитанной на действие продольного усилия (распора) совместно с изгибающими моментами. Сечение балки жесткости при малых пролетах делают прямоугольным, а при больших пролетах двутавровым (рис. 8, б) или коробчатым. Так как в балках жесткости возникают изгибающие моменты двух знаков, то арматуру располагают как поверху, так и понизу.

Для восприятия главных растягивающих напряжений ставят также хомуты и косые стержни (рис. 8, а).

Опоры арочных мостов. Опоры воспринимают не только вертикальные силы, но и горизонтальный распор арок. Поэтому их возводят массивными, чтобы предотвратить сдвиг или опрокидывание. Если арки, примыкающие к промежуточной опоре, имеют одинаковые пролеты, то п опора будет симметричной конструкции (рис. 9, а). Когда нет необходимости увеличивать вес опоры, ее верхнюю часть можно выполнить облегченной из топких стоек (рис. 9, б). Опора, к которой примыкают ар-ки неодинаковых пролетов, подвергается действию неуравновешенного горизонтального распора со стороны большей арки. Форма такой опоры может быть несимметричной, нейтрализующей распор (рис. 9, в).

Устои арочных мостов воспринимают значительные горизонтальные усилия от арок, поэтому их развивают в длину. Устои могут одновременно удерживать грунт насыпи подхода (рис. 9, г) или поддерживать стопки надарочного строения (рис. 9, д).

При залегании прочных грунтов на большой глубине арочные мосты требуют сильного развития (увеличения кладки) опор и мост в целом становится экономически невыгодным.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее