Технология строительства мостов. Конструкция моста

Основные части моста

Основные размеры моста

HYPERLINK "../../../Program%20Files/ISSO/lessons/01-05.htm" \o "Тема ``Классификация искусственных сооружений`` представлена в виде многоуровневой схемы. О порядке навигации между уровнями рассказано на странице помощи и внизу страницы ``Классификация искусственных сооружений``"Классификация Искусственных сооружений

Классификация искусственных сооружений по назначению

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО МАТЕРИАЛУ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО СТАТИЧЕСКОЙ СХЕМЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО УРОВНЮ ЕЗДЫ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО ДЛИНЕ МОСТА

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО СРОКУ СЛУЖБЫ

ТЕМА – водный поток, характер его изменения под ИССО

Водный поток таит большую разрушительную силу и не раз приводил к серьезным повреждениям мостов, труб и насыпей из-за просчетов при их возведении и упущении при эксплуатации. Пересекая реку, мосты изменяют естественные условия водного потока. Особенно наглядно это в период половодья, когда реки выходят из берегов, затопляя прилегающие к руслу поймы. Уровень воды намного повышается против обычного меженного, резко возрастает скорость течения, а сней и разрушительная сила потока. Поток на поймах в мостовых переходах преграждают насыпи подходов Поэтому вода с пойм устремляется вдоль насыпей к отверстию моста (в ролике траектории движения обозначены линией). Чтобы поток более равномерно и прямоструйно (в ролике такие траектории обозначены сплошной черной линией и стрелкой), без завихрений и косины протекал по всей ширине отверстия, т. е. для наибольшей водопропускной способности моста, при значительном поступлении воды с пойм устраивают регуляционные сооружения. Количество воды, протекающей через сечение реки в единицу времени - расход водотока. Его определяют по формуле Q = wu (Q-расход воды, м/с; w-площадь живого сечения, м; u-средняя скорость потока, м/с). Более распространены верховые и низовые струенаправляющие дамбы. Их отсыпают в виде насыпей из грунта на высоту, превышающую уровень самых высоких вод. От размыва и повреждения льдом речные откосы дамб укрепляют мощением (см. "разрез низовой дамбы"), но чаще бетонными или железобетонными плитами, а со стороны пойм - одерновкой. Для плавного огибания дамб пойменным потоком им придают криволинейное очертание в плане. Помимо русловых дамб, при широких поймах и сильном течении воды вдоль насыпи отсыпают несколько коротких дамб - траверсов, которые отжимают пойменный поток от насыпи.

ГАБАРИТЫ МОСТОВ

Поперечные размеры конструкций пролетных строений зависят от вида и размеров пропускаемых по мосту транспортных средств. Ширина пролетных строений определяется габаритом проезда, установленным для определенного вида транспорта. Габарит определяет контур, в пределах которого обеспечивается беспрепятственный и безопасный пропуск транспортных средств (поездов, автобусов, автомобилей) и пешеходов. На железнодорожном транспорте конструкция всех вновь строящихся или переустраиваемых сооружений, в том числе и мостов, должна удовлетворять габариту С приближения строений.

Подмостовые габариты судоходных пролётов мостов на внутренних водных путях устанавливают минимальные очертания подмостового пространства, предназначенного для пропуска судов, плотовых и судовых составов.

Тема – Деревянные мосты. Классификация, особенности применения деревянных конструкций ИССО.

Применение деревянных мостов, достоинства и недостатки

Деревянные мосты под железные дороги в качестве постоянных сооружений допускаются только при выполнении двух условий:

• система моста должна быть балочно-эстакадной;

• должны использоваться элементы заводского изготовления с обязательной антисептической обработкой.

Во всех остальных случаях под железные дороги строятся только временные деревянные мосты. Применение на автодорогах деревянных мостов (как временных, так и постоянных) не ограничивается никакими условиями. Как правило, деревянные мосты имеют небольшие пролеты (железнодорожные от 2 до 9 метров, автодорожные от 25 до 40 метров).

достоинства:

• сравнительная простота изготовления элементов;

• невыскоая стоимость по сравнению с мостами из других материалов;

• распространенность древесины как строительного материала.

недостатки:

• неоднородность материала (сучки и т. п.), пороки древесины;

• набухание, растрескивание при избыточной влажности;

• возгораемость;

• гниение:

Сроки службы деревянных мостов без антисептирования - 5-10 лет, при хорошем содержании 12-15 лет. Мосты из антисептированной древисины служат 30-40 лет.

Для деревянных мостов применяют хвойный лес. Наилучшими породами являются сосна, лиственница, ель, пихта удовлетворяющие требованиям ГОСТов. Для изготовления мелких деталей и соединений применяют древесину твердых лиственных пород, таких как бук, граб, дуб, ясень. Для клееных элементов можно использовать лесоматериалы худшего качества при условии удаления недопустимых пороков (гниль, сучки, трещины).

Для элементов деревянных мостов применяют круглый материал с влажностью древесины не более 25% (полусухой), пиленый с влажностью не более 20%, пиломатериал для клееных конструкций и мелких деталей соединений -- не более 12% (воздушно-сухой). Элементы настила, поперечин и колесоотбойных брусьев малых автодорожных и городских мостов выполняют из древесины с влажностью до 40%. Влажность древесины свай и других элементов, постоянно находящихся во влажной среде, не ограничивают.

Для клееных конструкций пролетных строений применяют доски толщиной до 4-5 см, а для клеефанерных - облагороженную древисину в виде бакелизированной фанеры, которая представляет собой водо- и биостойкий материал, склееный под давлением с нагревом из березового лущеного шпона синтетическими смолами (бакелитовым клеем). Металлические элементы деревянных мостов делают из углеродистой стали классов А-I и A-II марок ВСт3сп2, ВСт3сп3, ВСт5сп2.

Виды деревянных мостов

Деревянные мосты бывают систем:

• балочные;

• подкосные.

по конструктивным особенностям:

Тема - Балочные мосты, работа опор и их элементов (стоек-свай, подкосов, связей) конструкция пролетных строений с ездой на поперечинах и на балласте.

Балочные мосты по конструкции являются наиболее простыми. Опоры моста состоят из стоек (свай), забитых в грунт, причем две из них - наклонные, под углом 6 : 1 для увеличения устойчивости пролета моста. Сваи погружают в грунт на глубину 3-4 метра. На верхние концы (голова) свай укладывают насадки, которые соединяют стойки (сваи) посредством стальных штырей, металлических планок или болтов с проушиной.

Особое внимание уделяют сопряжению моста с насыпью во избежание перемещений грунта конуса насыпи и появления просадок насыпи перед мостом. Кроме этого, необходимо предотвратить соприкосновение грунта с торцами пролетов. Осуществляют это путем устройства закладного щита, состоящего из 3-х свай длиной 4 метра, обшитых в верхней части досками или бревнами.

Устройство железнодорожного пути при езде на поперечинах

Устройство железнодорожного пути при езде на балласте

Устройство пути на балласте целесообразно в районах с сухим, жарким климатом, где высока опасность возгорания конструкций. При устройстве мостового полотна с ездой на балласте необходимо уделять особое внимание защите деревянных элементов, особенно настила, от гниения. Глубокая пропитка этих элементов антисептиками обязательна.

studfiles.net

97. Конструкция металлических мостов.

По статическим схемам главных несущих элементов пролетных строений металлические мосты могут быть разделены на следующие основные системы: балочные, арочные, висячиекомбинированные и иногда рамные.

Наиболее широкое применение в настоящее время имеют балочные мосты.

Современные стали дают возм-ть перекрывать балочными констр-ми пролеты, достиг-ие 300-500м.

В завис-ти от способа перекрытия пролетов балочные мосты м.б. разрезной, неразрезной и консольной систем(рис. 7, а, б и в).

По конструкции же главных несущих элементов балочные мосты разделяются на мосты,имеющие главные балки со сплошной стенкой(см. рис. 7, а, б и в) имосты со сквозными фермами(рис. 7,г).

По своей конструкции арочные мостыимеют арки сплошного сечения (рис. 7, е) или решетчатые арочные фермы. Распор арочного пролетного строения м.б. воспринят затяжкой. В этом случае пролетное строение превращается в безраспорное балочное.

В а/д и городских мостах часто прим-ют арки с жесткой затяжкой в виде сплошной балки или сквозной фермы. Арку в этом случае устраивают в виде полигонального пояса, работающего совместно с жесткой затяжкой, которую называют балкой жесткости (рис. 7, ж). Эта система по условиям своей работы представляет комбинированную систему.

В висячих мостахосновными несущими элементами служат кабели, цепи или ванты из высококачественной стали большой прочности. Для увеличения вертикальной жесткости висячих мостов их снабжают балками жесткости (рис. 7, з).

Разновидность висячих мостов представляют системы с балкой жесткости, поддерживаемой системой вантов (рис. 7, и), получившие за последние годы широкое распространение.

Наиболее распространены пролетные строения комбинированных систем, образованные из балок (или ферм), усиленных полигональным (арочным) поясом. Такие системы м. иметь дополнит. верхний полигональный пояс (см.рис.7,ж), или нижний доп. пояс в виде шпренгеля или гибкой арки (рис. 7, к).

Другой разновидностью комбинированных систем являются конструкции, образованные из консольной (рис.7,л) или неразрезной балки, усиленной дополнит. подкосами. Комбинированные системы имеют ту особенность, что благодаря их статической неопределимости можно применять искусственное регулирование усилий в их элементах, дающее экономию в затрате металла на конструкцию.

98. Основные типы и область применения деревянных мостов.

Деревянные мосты м.б. из пиломатериалов(виде бревен и досок), клеефанерные, досчатогвоздевые, деревобетончатые, деревополимерные.

Область применения таких мостов разнообразна: во все времена их использовали как переправы через водные преграды. Наплавные мосты, а также мосты на свайных, рамных и козловых опорах исп-ли в период войн; для восстановления разрушенных мостов. Их широкое применение связано с экономичностью, простотой срт-ва.

Основные типы деревянных мостов:

1.дерев. мосты малых пролетов

2.дерев. арочные

3. дерев. с большими пролетами

Выбор системы моста и характерные особенности его конструкции зависят от требующейся величины пролетов моста, расчетной нагрузки, местных условий:

1.Простая балочная система (а) – при пересеч. небольших рек и оврагов, при устр-ве путепроводов (перекрывают 8-10м, иногда 16-24м при склеенных балках)

2.Подкосные системы(б,в) – на а/д для мостов и путепроводов (8-20м)–балочная с доп-ыми опорами

3.Для перекрытия 20-25м(г)–строения с фермами ригельно-раскосной системы(но он плохо прис-пособлен и не механизирован)

4.Прол.строения с фермами системы Гау–Журавского(д)–наиб. надежные, так как есть мет. стяжки и заводская сборка

5.Можно перекрывать на расстояние 60-100м, но это затруднительно, громоздко, сложно. В отдельных случаях делают арочные, висячие распорные или канатные системы (в горных районах или из-за архитект. соображений)

studfiles.net

Конструкция моста — урок. Физика, 7 класс.

Мост — это созданный из прочного материала переход через углубления на поверхности земли, например, через реку, канаву или ущелье.

Мост используют для того, чтобы преодолеть эти препятствия пешком или на транспорте. Мост может иметь различные конструкции — по материалу изготовления или по сложности: начиная от самой простой доски или небольшого бревна, перекинутого через препятствие, до самых сложных инженерно-технических сооружений, выполненных из композитных материалов.

Мост «Золотые ворота» в Сан-Франциско, США

При создании конструкции моста необходимо учитывать, как по конструкции распределяются силы, действующие на мост. Для того чтобы мост был стабилен, необходимо, чтобы все приложенные к нему силы находились в равновесии.

Основные виды мостов

Это простейший вид моста, состоящий из двух или нескольких опор, на которые уложена балка, настил, пластина или иная более сложная конструкция. Это один из древнейших видов мостов.

Второй древнейший вид мостов — это мост, опирающийся на арки.

Сила, которая действует на пролёт моста, разделяется в опоре на две части, в каждой из которых она перенаправляется по окружности в сторону основания опоры.

В консольном мосте используется специальная конструкция, в которой на два опорных пролёта укладывается третий, с тем чтобы уменьшить нагрузку на опоры. 

Подвесной мост (вантовый мост)

Используются также конструкции, в которых дорожное полотно поддерживается системой прямолинейных канатов, закреплённых непосредственно на пилонах. Такие мосты называются вантовыми.

Тросы перераспределяют нагрузку с пролётов моста на опорные башни, а те в свою очередь перенаправляют её в сторону основания, к земле. 

Пример:

Изображённый выше на фотографии мост «Золотые ворота» является подвесным, или вантовым мостом.

Каждому виду мостов соответствует несколько возможных конструкций, которые определяют внешнюю форму частей и элементов моста, их строение и действие.

Примеры конструкций моста простейшего вида

Конструкция Пратта

Конструкция Уоррена (Warren)

Конструкция K-дизайна (K-truss)

Конструкция Балтимора (Baltimore)

www.yaklass.ru

4 важных элемента конструкции моста

Основными элементам моста являются его несущие конструкции. К ним относятся опоры, пролетные строения и т.д. Не обходится мостостроение и без ригелей, ростверков, пилонов и аванбеков. Каково предназначение этих элементов? Какие виды их бывают и каковы особенности их установки?

Ригель и ростверк в строении мостовМост невозможно возвести без ригеля – несущего линейного элемента, представляющего собой стержень или балку. Обычно он располагается горизонтально и служит шарнирным или жестким соединением вертикальных элементов, например стоек или колонн. Кроме строения мостов ригель используют в качестве опор для прогонов и плит, которые устанавливают в различных перекрытиях, для возведения искусственных сооружений, обеспечивающих безостановочный проезд транспорта, а также при капитальных ремонтах и реконструкциях мостов.

Ростверк представляет собой балку (плиту), объединяющую свайный фундамент. Он принимает и распределяет нагрузку от сооружения, которое расположено над ним, к сваям. Утопленные в грунт конструкции (низкий ростверк) применяют в тех случаях, когда возможен размыв русла реки. Низкие ростверки актуальны также в местах, где наблюдаются галечно-гравийные наносы и усложненный ледовый режим. Конструкции продумывают таким образом, чтобы они выдерживали давление воды и грунта, а котлован делают более углубленным и защищенным. Возведение строения с низким ростверком требует намного больше усилий и затрат, чем с высоким.

Если ростверк высокий, нет необходимости сооружать котлован, а можно использовать перемычки различных типов и шпунтовые ограждения. Необязательным является бетонирование плит на месте сооружения моста. Возможно применять готовые конструкции из сборного железобетона. Преимущества мостов с высоким ростверком – уменьшение степени размывания дна русла. Кроме того, если в его конструкции есть наклонно расположенные элементы, он не будет уступать по жесткости и прочности утопленному в грунте. Целесообразно использовать высокий ростверк и в тех случаях, когда глубина водных потоков превышает три метра, именно поэтому в большинстве случаев мосты строятся с высоким ростверком.

Для чего нужен пилон мостаОпорой висячих или вантовых мостов служит пилон – несущий элемент конструкции в виде рамы. Именно с монтажа пилона начинается строение любого висячего моста. Он необходим для опирания кабелей, цепей, системы вантов и может быть жестким или качающимся, сварным или клепаным. Внутри него могут быть размещены ребра, лестницы или диафрагмы.

Пилоны первых висячих мостов были сделаны из камня. В наше время их делают из металла http://metalloobrabotka.psmetall.com/uslugi/prodolno-poperechnaya-rezka/ или железобетона и при этом используют метод шарнирного или жестко защемленного опирания нижних концов стоек. В сборке участвует специализированная техника – как правило, это ползучий кран, который по мере возведения пилона поднимается выше и выше. В момент нагрузки пилон работает на сжатие и изгиб, как это происходит в безраспорных системах, и выполняет роль упругого основания и упругого отпора.

Аванбек: особенности установкиВспомогательной направляющей конструкцией, которую во время мостостроения присоединяют к передним частям надвигаемых пролетных строений методом надвижки, является аванбек. Существует два вида надвижки:

1. Продольная. Суть ее заключается в сборке пролетного строения на берегу и в надвигании его в пролет по направлению продольной оси моста тяговыми лебедками и полиспастами.2. Поперечная. Пролетное строение собирают сбоку моста и затем передвигают его в проектное положение. Используют в тех случаях, когда необходимо заменять пролеты мостов, где невозможно остановить движение транспорта. Чтобы немалое напряжение не спровоцировало потерю устойчивости моста, к передней его части присоединяют аванбек, который является своеобразным продолжением моста. Таким образом, он позволяет осуществлять надвижку без возведения промежуточной опоры.

Аванбеком еще называют передние части быка на опорах, направленные против течения и предназначенные для разрезания надвигающихся льдин. В период половодья такая конструкция очень нужна. Кроме того, аванбек этого типа противостоит ударам суден по мосту.

Рекомендуем посмотреть:

neruds.ru

Технология строительства мостов | Статья в журнале «Молодой ученый»

С древних времен на пути градостроения и развития цивилизации перед человеком встречаются разного рода препятствия, будь то скалы, овраги, реки, моря, ущелья, их приходилось преодолевать, и для этого человек придумал одно из величайших строений — мост.

Мостом называется искусственное сооружение, которое является связующим между двумя точками. Отсюда следует, что соединяя два берега, образуется постоянный путь сообщений, дающий толчок к прогрессу в развитии государств, их взаимодействии между собой, налаживании торговых отношений, упрощении передвижения транспорта, развитии промышленности, сельского хозяйства и их обеспечения. И для каждого из таких путей сообщений есть свое определение — искусственное сооружение, возведенное через реку, озеро, болото, пролив или любое другое водное препятствие, называемое мостом; путепроводом называют инженерное сооружение, возведённое через дорогу, а сооружение через овраг или ущелье — виадуком.

Одними из первых мостов стали акведуки (часть водовода в виде моста над оврагом, рекой или дорогой, по которой город снабжался чистой водой). Самые первые акведуки были построены в IV веке до н. э., позже началось строительство виадуков (мост, предназначенный для организации дорог), им были свойственны не только функциональные качества, но и эстетические. Мост — это быстрый способ пересечь водное препятствие, поэтому он должен быть не только долговечным, обладать достаточной грузоподъемностью, быть безопасным при передвижении, но и при его постройке должны учитываться особенности местности и назначение сооружения. Таким образом, выделяют определенные типы мостов, к примеру, по статической схеме их подразделяют на:

1) Балочный. Данный мост считается одной из самых простых конструкций, т. к. пролетными строениями, а также перекрытиями между опорами являются балки. Главные балки у такого моста бывают двух видов: сплошного и сквозного сечения, а опоры воспринимают только вертикальные нагрузки от пролетных элементов, т. е. работают на изгиб.

2) Ферменной. Такая схема применяется для моста длиной от 40 до 150 метров. Для строительства используют стальной прокат. Также можно сказать, что ферменные сооружения похожи по схеме на балочные, однако, в пролетных конструкциях ставятся фермы.

3) Наплавной и понтонный мосты. Данные сооружения обладают такой отличительной особенностью, как плавучие пролеты или понтоны (опоры). Такие схемы, можно считать временными, потому что они не предусматривают жесткого каркаса и жесткого крепления с берегом.

4) Горбатый. Данный тип сооружения имеет выгнутую вверх форму, что дает ей преимущество, т. к. она не деформируется и работает только на сжатие.

5) Распорный тип. Этот тип моста отличается от балочного моста тем, что на опоры действуют горизонтальная и вертикальная составляющие нагрузки — распор. Поэтому распорные мосты можно разделить на пять категорий:

‒ Рамный — в конструкции использованы рамы, в роли опор выступают стойки, а пролетными строениями служат ригели.

‒ Висячий или подвесной — в данном случае для несущей конструкции используют гибкие элементы (канаты, тросы, цепи). Для дополнительной жесткости используют фермы и балки.

‒ Вантовый — несущей конструкцией в данном случае считается вантовая ферма из стальных канатов.

‒ Арочный — конструкция данного моста преобразовывает горизонтальные нагрузки в вертикальные, сам мост работает на сжатие.

‒ Комбинированный — эта схема сочетает в себе балочную и арочную схемы.

Строительство мостов включает в себя множество пунктов, которые включают в себя освоение площадок, сборка конструкций, возведение опор, пролетных строений, ликвидация строительной площадки, испытание моста и др. Проектирование мостов выполняют в зависимости от размеров сооружений в одну или две стадии. Большие мосты проектируют в две стадии, малые мосты и ремонт мостов в одну.

Сооружение фундамента моста очень трудоемкий процесс, в котором рассматривают способы разработки грунта, крепления и осушения котлованов и подводного бетонирования для устройства котлованов. Свайные фундаменты, в случае подмыва или его отсутствия их напорной водой, устраивают с помощью ударного и вибрационного способа погружения. Бурение скважин и их бетонирование используется при устройстве буровых свай. Для железобетонных оболочек или металлических труб при погружении используют вибропогружатели, при этом разрабатывают грунт во внутренней полости. Плиту ростверка сооружают несколькими возможными способами ее устройства в ограждении, с помощью различных перемычек, бездонного или плавучего ящика. Так же следует выбирать наиболее рациональное вспомогательное устройство для производства работ, учитывая конструкцию фундамента и условия строительства.

В устройство надфундаментной части включает в себя опалубку, армирование и бетонирование, уход за бетоном, а также распалубку и отделку поверхности. В первую очередь выполняется устройство опалубки, ее делают из таких материалов как: древесина из хвойных пород, бакелизированная фанера и стальная опалубка. Также для того чтобы опалубка не оставляла следов, пятен или коррозию применяют специальные смазки и антиадгезионные покрытия. Следующим этапом идет армирование и бетонирование, которое в свою очередь осуществляется с помощью крана (плавучий, стреловой, портальный и башенный), его устанавливают на подмостях возле бетонируемого объекта. В последнее время используют бетононасос, где смесь загружается в приемный бункер и подается в опалубку на высоту до 90 м. Если опоры сборные или сборно-монолитные, то сооружение надфундаментной части состоит из установки бетонных или железобетонных блоков, омоноличивания стыков, заполнение смесью внутренней полости, монтаж ригеля опоры и бетонирования подферменников.

Для пролетных строений разрабатывают технологию монтажа, учитывая производство работ с применением современных машин и оборудования.

Сборные балочные пролетные строения можно разделить на два типа: ребристые и плитные. Формирующим элементом являются отдельные монтажные блоки (балки, плиты). Также пролетные строения подразделяются по типу армирования на конструкции с каркасами из арматуры без предварительного напряжения и с напрягаемой арматурой в основном из пучков канатов К-1400.

Реже всего при монтаже используют плитные пролетные строения из сводчатых, пустотных и п-образных плит; во время эксплуатации их соединения расстраиваются, поэтому по верху таких строений укладывают монолитную железобетонную накладную плиту. Чаще используют сборно-монолитные пролетные строения со сборными ребрами, и после их установки бетонируется монолитная плита на месте.

При монтаже пролетных строений большое внимание уделяют установке балок на опорные части, отклонения не должны превышать 5…10 мм от проектного положения. Так же в целях безопасности после установки балок, необходимо предусмотреть надежное закрепление смонтированных блоков в проектном положении. Для этого устанавливают временные монтажные стойки, после чего делают омоноличивание блоков, затем все временные связи демонтируются. Для омоноличивания тавровых балок, в первую очередь выпускают арматуру из плиты, после устанавливают продольную противоусадочную арматуру, подвешивают щитовую опалубку и в конце бетонируют стык, проводят уход за бетоном.

Таким образом, можно сказать, что на каждом этапе осуществляется контроль качества с участием представителей, заказчика при этом составляются акты приемки работ, где оценивают качество выполненных работ и выводы о дальнейшей работе.

1. Статья — Архитектура мостов. Мосты как свидетельство цивилизации. — В. П. Устинов; Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск
2. Статья — Проектирование деревянных и железобетонных мостов — http://vse-lekcii.ru/mosty-i-tonneli/proektirovanie-derevyan-i-zhbeton-mostov
3. Статья — Строительство городских мостовых сооружений — http://vse-lekcii.ru/mosty-i-tonneli/stroitelstvo-gorodskih-mostovyh-sooruzhenij
4. Статья — Виды и классификация мостов — http://ikar-bud.org.ua/vidy-i-klassifikaciya-mostov
5. Строительство мостов: методические указания / Сост. А. Г. Боровиков. — Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2011.
6. Строительство мостов: учеб. пособие для вузов / В. Г. Курлянд, В. В. Курлянд; МАДИ. — М., 2012.

Основные термины (генерируются автоматически): строение, мост, внутренняя полость, путь сообщений, производство работ, проектное положение, несущая конструкция, искусственное сооружение, водное препятствие, установка балок.

moluch.ru

Методы строительства мостов | Исполнительная-схема.ру

Что такое мостовой переход?

Мостовой переход представляют собой искусственные инженерные сооружения, возводимые в местах пересечения дорог (железных, автомобильных, метро и др.) с водотоками и другими препятствиями. Мостовой переход через большой водоток состоит из моста, подходов к нему, струенаправляющих и регуляционных сооружений. Подходы к мосту осуществляются обычно в виде земляных насыпей, реже в виде выемок.

Главными частями моста являются пролетных строений, поддерживающих проезжую часть и опоры, передающие опорное давление пролетных строений на грунт. В зависимости от характера преодолеваемого препятствия мосты называют по-разному:

• мост – переход через водоток
• виадук – переход через долину, ущелье
• путепровод – переход через авто или железную дорогу
• эстакада – переход через заводскую либо городскую территорию

По назначению мосты бывают:

• железнодорожные
• автодорожные
• городские (служат для пропуска по ним автомашин, городского электротранспорта и пешеходов)
• под совмещенную езду (железную и автомобильную дороги в одном или разных уровнях)
• акведуки (для водоснабжения городов)

Рис. 1.  Схемы балочных мостов; а) балочно-разрезная; б) балочно-консольная; в) балочно-неразрезная;

Рис. 2.  Схемы рамных мостов: а) рамно-консольная; б) рамно-неразрезная;

Рис. 3.  Схемы арочных: а) трехшарнирная арка с ездой поверху; б) арка с затяжкой с ездой понизу; в) с ездой посередине;

Рис. 4.  Схемы мостов: а) висячий; б) вантовый;

По материалу изготовления мосты различают:

• деревянные
• каменные
• бетонные
• железобетонные
• металлические

Обычно название указывает на материал пролетных строений. По схеме конструкции пролетных строений и опор мосты бывают:

• балочные
• рамные
• арочные
• висячие
• комбинированные

В балочной системе (Рис. 1) пролетные строения представляют собой сплошную или сквозную балку, свободно опирающуюся на опоры. При действии вертикальной нагрузки пролетные строения работают на изгиб и передают опорам вертикальные опорные давления. В рамных мостах (Рис. 2) пролетные строения и опоры жестко связаны между собой и представляют единую конструкцию. В результате на опоры, кроме вертикальных опорных реакций, передаются изгибающий момент и горизонтальный распор. В арочных мостах (Рис. 3) нагрузка также вызывает вертикальные опорные реакции и распор. Распор исключается, если концы арки соединены затяжкой, соединяющей концы арки (см. рис. 3, б). Чувствительность арок к деформациям снижают устройством шарниров — по одному в местах опирания и одного в середине пролета (см. рис. 3, а). Висячие мосты (см. рис. 4, а) состоят из гибких элементов (тросов или цепей), представляющих собой несущую часть конструкции, к которой подвешивается проезжая часть, в виде фермы или балки жесткости. В месте закрепления троса (на устое, пилоне) возникают не только вертикальные, но и горизонтальные опорные реакции. Вантовые мосты состоят из гибких элементов (стальные канаты), образующих вантовую ферму, к которым подвешивается проезжая часть (см. рис. 4, б).

В зависимости от размеров и сложности конструкции, по технологическим и организационным признакам строительства принято условное разделение мостов на четыре группы:

• малые — длиной до 25 м, которые строят только по типовым проектам;
• средние — полной длиной моста до 100 м при величине отдельных пролетов в свету не более 42 м;
• большие — общей длиной свыше 100 м и величиной отдельных пролетов в свету больше 42 м;
• внеклассные — мосты длиной свыше 500 м или с пролетами в свету больше 120 м.

Значительно различаются не только общие решения по выбору конструкции моста, но и устройство его частей. Так, в зависимости от условий и принятой технологии фундаменты опор сооружают в открытых котлованах, на естественном основании, на сваях (железобетонных, стальных, деревянных), на железобетонных оболочках, опускных колодцах и кессонах. Чаще всего применяют сваи и оболочки. По способу возведения тела опоры различают монолитные, сборно-монолитные и сборные опоры. Технология строительства опоры зависит не только от ее конструкции, но и от места расположения — строится ли опора на берегу, на намывных островках или на воде.

Различается также и технология строительства пролетных строений. Применяются навесная и полунавесная сборка пролетного строения в пролете, сборка строения на стапеле и перевоз его в пролет на плавучих средствах или при помощи крана, сборка строения на берегу с продольной надвижкой его в пролет.

Разнообразием конструкций мостов, условий их возведения, технологии строительства определяются различия в составе и последовательности геодезических работ. Поэтому при составлении проекта производства геодезических работ схемы сетей, способы производства работ, методику и программу измерений, геодезические приборы для каждого этапа строительства данного моста выбирают в тесной связи с конкретной технологией строительных работ, особенностями требований к точности, условиями местности.

Вместе с тем в методике геодезических работ по обеспечению строительства всех мостов имеются и общие задачи, и общие их решения.

ispolnitelnaya-shema.ru

Металлические конструкции мостов кранов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Узлы мостовых кранов

В зависимости от типа крана металлоконструкция моста состоит из двухбалочной или однобалочной пролетной части, соединенной с концевыми балками.

В двухбалочных мостах наряду с довольно распространенными главными балками в виде четырех (иногда трех) пространственно расположенных плоскостей, выполненных из листа (рис. 8.1) или в виде ферм, применяют и различные открытые и комбинированные балки. Рельсы для опорных тележек располагают посередине балки, над одной из ее стенок или на нижнем поясе. Горизонтальная жесткость у одностенных балок достигается применением развитого верхнего пояса, выполненного в виде горизонтально расположенного двутавра.

Пространственная жесткость создается в закрытых балках диафрагмами, размещаемыми по длине пролета, а в открытых — поперечными рамами или специальными коробками и ребрами жесткости. На рис. 8.2 показано несколько типов таких балок: угловая сплош-ностенчатая (рис. 8.2, а), коробчатая ферменная с основной листовой или ферменной стенкой (рис. 8.2, б), с несимметричными коробчатыми балками (рис. 8.2, в), с балками, усиленными коробками (рис. 8.2, г и д) и с открытой пространственной фермой (рис. 8.2, е).

Рис. 8.1. Коробчатые балки

Однобалочные пролетные части выполняются закрытого типа четырех- или трехплоскостными (см. рис. 1.13). Такие балки должны обладать большой жесткостью в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также достаточной крутильной жесткостью и устойчивостью. Поэтому их изготовляют из листа с тонкими, но достаточно жесткими диафрагмами и продольными ребрами жесткости.

Рис. 8.2. Типы пролетной части мостов 206

Рис. 8.3. Расположение тележечных рельсов

Для обеспечения необходимого момента сопротивления сечения в двустенчатых балках толщина горизонтальных листов принимается больше толщины стенки, а их ширина составляет от 1/3 до 1/3jb высоты балки. Стенки балок характеризуются сравнительно низким использованием металла. Имея в виду, что их масса составляет 40—50% от общей массы балок, стенки стараются облегчить за счет уменьшения толщины и устройства вырезов, позволяющих рассматривать их как безраскосную ферму (рис. 8.4).

Толщина стенок лимитируется местной устойчивостью: при отношении высоты стенки к ее толщине более 160 дополнительно к диафрагмам предусматривается одно горизонтальное ребро жесткости, а при отношении более 200 — два ребра жесткости. Ребра устанавливаются в сжатой зоне стенки.

Рис. 8.4. Кран с безраскосной фермой грузоподъёмностью 20/5 т

Они могут выполняться из швеллеров, уголков или гнутых профилей и располагаются снаружи или внутри балки (рис. 8.1. На рис. 8.1 (в середине) показана главная балка 50-тонного крана с внутренними продольными ребрами жесткости коробчатого сечения, применение которых позволило уменьшить толщину стенок с 8 до б мм и массу балки примерно на 20%.

Главные балки снабжаются большими и малыми (по высоте) диафрагмами, которые придают устойчивость вертикальным стенкам, предотвращают местный изгиб верхнего пояса и повышают общую устойчивость балок. Высота больших диафрагм почти равна высоте стенки. Иногда в них делают прямоугольные с закругленными углами отверстия. Между нижней кромкой большой диафрагмы и нижним поясом балки имеется зазор. При расположении рельсов по осям балок диафрагмы являются для них опорами, участвуя в передаче нагрузок на вертикальные стенки. В этих случаях верхние кромки диафрагм приторцовывают к верхним поясам балок.

Несимметричное расположение рельса относительно вертикальной оси коробчатой балки ведет к ее нагружению крутящим моментом. Такое нагружение может быть предотвращено, если линия действия вертикальной нагрузки проходит через центр изгиба сечения. Наиболее целесообразно располагать рельс над одной из стенок балки, что исключает изгиб поясного листа. Центр изгиба располагается по одной из стенок в том случае, если толщина ее в 4—5 раз превышает толщину другой стенки и составляет 16—20 мм. Увеличение толщины стенки обеспечивает снижение местных напряжений от давления ходовых колес тележки. Масса моста в этом случае снижается на 15—20%.

Поскольку установка горизонтальных ребер жесткости, выполненных из прокатных профилей, ведет к увеличению массы металлоконструкции, в качестве подкрепления стенки элементов используется ее местная гофрировка, при которой масса снижается на 5—7%. Основное отличие работы гофра, имеющего полукруглое, треугольное, трапециевидное или прямоугольное сечение (рис. 8.5), от работы ребер из полосы, уголка и т. д. заключается в том, что он работает совместно со стенкой как с пластиной.

Рис. 8.5. Типы гофров

Согласно работе 1593 масса металлоконструкции моста зависит главным образом от конструкции главных балок (рис. 8.6): двухба-лочный мост, выполненный по схеме на рис. 8.6, а, характеризуется отношением Н/В=3.

Рис. 8.6. Конструкция главных балок

Консольные продольные площадки используют для обслуживания крана, а также для размещения шкафов с электроаппаратурой. В мостах с уширенными балками при (Н/В)При размещении электрооборудования внутри главных балок, стыкующихся с концевыми на одном уровне, приводы механизмов передвижения размещаются на уровне нижних поясов главных балок, в связи с чем возникает необходимость устраивать в верхнем поясе проемы и люки, наличие которых отрицательно сказывается на прочности конструкции. Более целесообразно уменьшать по концам ширину главных балок в виде уступа (рис. 8.7), а в его торце выполнять окантованный проем для прохода внутрь балки. Механизм передвижения при этом располагается на консольной площадке, и к нему обеспечивается свободный доступ. При расчете таких балок следует учитывать дополнительные изгибающие момен- Рис. 8.7. Главная балка с усту-ты в горизонтальной плоскости, пом возникающие вследствие резкого изменения сечения.

Одним из резервов снижения массы металлоконструкции моста является применение тонкостенных гнутых и штампованных профилей. По сравнению с угловым и швеллерным прокатом они имеют лучшее пространственное распределение материала по сечению и поэтому более устойчивы и лучше сопротивляются кручению, в связи с чем достигается снижение массы металлоконструкции до 30%.

На рис. 8.8 показаны балки, изготовленные из гнутых профилей. Балка прямоугольного сечения (рис. 8.8, а) сваривается из двух профилей, которые имеют в нижней части отбортовки для сварного шва. В верхней части профилей путем гиба образованы полки с вертикальными участками.

Полки соединены со стенками электрозаклепками, а профили между собой — швом. Полки выполняют роль горизонтальных ребер жесткости, поддерживая стенки профилей в верхних сжатых зонах, а участки поддерживают рельс. Ребра, прикрепляемые к основным профилям также электрозаклепками, служат для увеличения устойчивости стенок профилей и распределения нагрузки от тележки на стенки балки.

Рис. 8.8. Балки из гнутых профилей

Преимуществами балки такой конструкции являются уменьшение длины сварных швов и минимальное количество горизонтальных ребер жесткости.

В балке другой конструкции (рис. 8.8, б) гнутые профили соединены сварными швами с полками стенки, имеющей двутавровое сечение. Для облегчения стенки в ней сделаны отверстия. Рельс укладывают на стенку и приваривают к полке.

Сечение пролетной балки из гнутых профилей, показанное на рис. 8.8, в, образовано стенкой с отбортовкой в нижней части, играющей роль нижнего пояса и верхним Z-образным поясом 26. Последний вместе с участком вертикальной стенки образует замкнутую полость, обеспечивающую необходимую крутильную жесткость сечения. Рельс устанавливается непосредственно над стенкой.

Из двух симметричных половин, соединяемых в верхней части профилем, диафрагмой и полосой, состоит балка, изображенная на рис. 8.8, г. В нижней части ее половины соединены листом. Соединение элементов балки осуществляется точечной сваркой. Профиль служит для передачи вертикальной нагрузки на стенки половин, а диафрагма предотвращает их выпучивание.

Балка открытого типа (рис. 8.8, д) имеет невысокую стоимость при экономичном расходе материала и простоту сборки, а также простоту крепления рельсов. Она состоит из полок, соединенных стенкой. Чтобы не допустить коробления верхней полки, к ней приваривают полосы, которые соединяют сваркой с вертикальной стенкой в местах ее перегиба. Стенка может иметь волнистую, треугольную или прямоугольную форму. Момент инерции сечения балки примерно такой же, как и двутавровой балки той же высоты и ширины.

Масса площадок, которая достигает 8% массы крана, может быть снижена, если применить конструктивные элементы из гнутых профилей, гофрированных настилов (рис. 8.9) и использования для них алюминиевого листа.

Рис. 8.9. Гофрированный настил

Для улучшения условий труда при установке диафрагм внутри балок, приварка которых в основном производится вручную, хотя и составляет значительную часть общего объема сварочных работ (например, в 25-метровой пролетной части крана грузоподъемностью 5 т имеются 24 больших и 72 малых диафрагмы с общей протяженностью шва 76,5 м), применяют электрозаклепки или контактную сварку, которые позволяют производить операции сварки снаружи балок. В этом случае диафрагмы выполняются с от-бортозкой шириной около 50 мм на вертикальных сторонах. Выполнение отбортовки на овальном отверстии диафрагмы не только увеличивает ее жесткость, но и позволяет уменьшать толщину. Шаг электрозаклепок не должен превышать в сжатой зоне 100 мм, в растянутой — 150 мм. Оптимальным является шаг, равный 3—5 диаметрам электрозаклепки, который составляет 17 мм при толщине свариваемых листов 5 мм и 18 мм — при толщине 6 мм. По сравнению с ручной сваркой трудозатраты снижаются при использовании электрозаклепок на 25%, при контактной сварке — на 60%.

Идеальным с точки зрения использования металла является изготовление главных балок из труб, имеющих эллиптическую форму (рис. 1.23, а). Предел устойчивости стенки такой балки лежит выше предела текучести ( в связи с чем возможно совсем отказаться от Диафрагм) и ее масса на 8—10% меньше коробчатой балки. Однако поскольку трубы такого профиля не изготовляются, нашли применение круглые трубы.

Мосты кранов из труб выполняются как двухбалочными (см. Рис. 1.23, б), так и однобалочными. В последнем случае главная балка может быть сварена в вертикальной плоскости из нескольких труб и имеет в своей средней части рельсы для тележки. Рама тележки выполняется из двух U-образных балок, охватывающих мост снизу и соединенных между собой продольными элементами. Тележка передвигается на четырех колесах с помощью двух приводов, расположенных с обеих сторон моста.

Рис. 8.10. Весовые характеристики мостов

Барабан охватывает балку и опирается на катки, закрепленные на раме тележки. Привод механизма подъема состоит из электродвигателя и редуктора, шестерня на выходном валу которого находится в зацеплении с зубчатым венцом барабана.

При изготовлении пролетных частей кранов в виде ферм возможно наряду с прокатными профилями применять и трубы. Последние позволяют использовать их в качестве длинных стержней и сократить расход металла на дополнительные связи. Это особенно важно для стержней, сечение которых выбирается из условий предельной гибкости. К числу преимуществ использования труб относится возможность применения стенок меньшей толщины. Так, если толщина полок уголков обычно не менее V10—V20 ширины полки, то для труб эта величина уменьшается до V20—V50 диаметра.

Трудоемкость сварки трубчатых конструкций на 40% выше, чем конструкций из угловой стали, а стоимость конструкций из них на 8—15% выше, чем конструкций из уголков, хотя стоимость труб примерно на 20% выше стоимости углового проката. Это объясняется резким уменьшением количества вспомогательных элементов (фасонок, прокладок и т. д.).

Поверхность трубчатой фермы примерно на 30% меньше поверхности фермы из проката. Это обстоятельство не только уменьшает ветровую нагрузку на кран, но и снижает эксплуатационные расходы за счет уменьшения площади окрашиваемой поверхности. Поскольку элементы с кольцевым замкнутым сечением при равной площади сечения имеют по сравнению с сечениями элементов других типов больший радиус инерции, применение их в конструкциях ферменных мостов дает снижение массы на 25—30%. На рис. 8.10 для сравнения приведены показатели массы ферменных (кривая 1), коробчатых (кривая 2) и одностенчатых (кривая 3) мостов кранов грузоподъемностью 30 т и пролетом 20 м.

Рис. 8.11. Концевая балка

Концевые балки независимо от конструкции пролетной части, как правило, имеют коробчатое сечение.

Обычно момент инерции их сечений относительно вертикальной оси принимается не меньшим, чем момент инерции сечения главной балки в месте их соединения. Конструкция концевой балки крана грузоподъемностью 20/5 т показана на рис. 8.11.

Важным с точки зрения конструкции является узел соединения главных балок с концевыми. Это соединение кроме необходимой прочности должно быть достаточно жестким, чтобы воспринимать изгибающие моменты в местах стыковки балок при действии горизонтальных нагрузок. От горизонтальной жесткости моста в значительной степени зависит величина перекоса крана при движении и степень износа ходовых колес.

Рис. 8.13. Соединения главных балок с концевыми

До недавнего времени соединение балок осуществлялось на заклепках (рис. 8.12). Это требовало выполнения трудоемких работ, связанных с подгонкой стыков, и сверления большого количества отверстий, часто в труднодоступных местах; например, для соединения балок моста крана грузоподъемностью 150/30 т необходимо было просверлить 536 отверстий диаметром 22 мм при толщине пакета 36—48 мм.

В современных кранах, в большинстве случаев, соединение главных балок с концевыми осуществляется сваркой встык или со ступенчатым опиранием (рис. 8,13, а). Это резко снижает трудоемкость изготовления металлоконструкций. При соединении со ступенчатым опиранием места прилегания главных и концевых балок механически обрабатываются; ступенчатое соединение облегчает регулирование пролета при контрольной сборке моста.

Разработано несколько способов соединения балок, обеспечивающих точный и быстрый монтаж моста на месте его эксплуатации и исключающих деформации, вызываемые сваркой. К таким соединениям относится болтовое, имеющее довольно широкое распространение, но и значительную трудоемкость. При соединении, показанном на рис. 8.13, б, главная балка снабжается с обоих торцов цапфами. Цапфы входят в соответствующие гнезда концевых балок.

Регулирование пролета крана осуществляется установкой прокладок. После этого балки соединяются болтами. При несимметричном расположении рельса относительно оси главной балки для устранения возникающего при этом крутящего момента цапфы к балке прикрепляют эксцентрично. Для этого их предварительно монтируют на круглых фланцах, которые дают возможность устанавливать цапфы по оси подтележечных рельсов.

При другом варианте соединения на концевых балках устанавливают пластины с опорными горизонтальными кромками. Соответствующие пластины главных балок имеют с этими пластинами общие отверстия. При контрольной сборке моста вначале прикрепляют болтами пластины концевых балок к пластинам главных балок, а затем устанавливают последние между концевыми балками и производят сварку торцов главных балок с пластинами. Небольшая длина болтов практически исключает возможность их удлинения при работе крана, а горизонтальные кромки пластины — возможность их среза.

На рис. 8.13, в показано соединение в виде «ласточкина хвоста». Кромки пластины, закрепленной на главной балке, взаимодействуя с поверхностями сопрягаемой детали на концевой балке, воспринимают растягивающие усилия и крутящий момент и разгружают болты.

При соединении, изображенном на рис. 8.13, г, упрощается монтаж крана, не требуется жесткого допуска на длину главных балок, но строго выдерживается пролет моста.

Рис. 8.14. Мост статически определимой конструкции

Пластина имеет боковые накладки, охватывающие с двух сторон главную балку. В ней выполнены общие с пластиной, закрепленной на концевой балке, отверстия. Пластины соединяются болтами, и между накладками устанавливается главная балка, которая после выверки пролета сваривается с накладками швами.

Еще одна конструкция соединения (рис. 8.13, д) концевой балки с главной балкой предусматривает наличие в поперечных ребрах концевых балок (поддерживаемых уширенными поясными листами) отверстий, усиленных шайбами И. Отверстия с шайбами выполнены и в главных балках. В отверстия вставляются оси, воспринимающие моменты, действующие в трех плоскостях, и вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие вдоль главных балок. Нагрузки, действующие вдоль концевых балок, воспринимаются осью, укрепленной в концевой балке и входящей в расточку главной балки. Зазоры в соединении такого типа не превышают величин, исключающих их влияние на точность расположения балок и удары в соединении при работе крана.

При статически определимой схеме моста в отличие от ранее рассмотренных схем нагрузки, действующие на его элементы, на крановые пути и строительные конструкции, зависят только от характеристик крана (грузоподъемности, ускорений при перемещении и т. д.) и практически не зависят от отклонения размеров путей и сопрягающихся размеров моста. В то же время существенно снижаются поперечные силы (коэффициент реборд может быть равен единице). Благодаря этому мощность электродвигателей может быть снижена в 2—2,5 раза, двигатели равномерно загружаются при любой величине груза, вне зависимости от его положения в пролете.

Каждый полумост включает концевую балку с ходовыми колесами, приводом и жестко прикрепленную к ней главную балку. Свободный конец главной балки опирается на концевую балку второго полумоста через горизонтальный ролик. Боковые вертикальные ролики служат для ограничения горизонтального, а лист и угольник — для ограничения продольных смещений полумостов. Плита удерживает главную балку от смещения вверх. Масса такого моста на 25% меньше массы моста жесткого типа. В то же время резко повышается долговечность колес и тормозов механизма передвижения и снижается амплитуда вертикальных колебаний.

Читать далее: Рамы тележек мостовых кранов

Категория: - Узлы мостовых кранов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

• 
  Схемы гидрораспределителей
• 
  Расчет траверсы для подъема груза
• 
  Рдк 250 2 технические характеристики
• 
  Команды стропальщика
• 
  Кузов грузовика
• 
  Тяжесть труда у водителей
• 
  То 6 погрузчик
• 
  Система охлаждения жидкостная
• 
  Ситроен берлинго габариты
• 
  Контроль качества бетонных работ
• 
  Фольксваген мест 7