Основные особенности висячих мостов

Висячий мост - мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (кабелей, канатов, цепей и др.), работающих на растяжение и сделанные из стали высокой прочности.

Используют через полноводные преграды с интенсивным судоходством. Основной несущий элемент – кабель. Очертание кабеля висячих мостов обычно делают близким к параболическому. К нему подвешивают конструкцию, несущую проезжую часть моста.

Главная особенность – для уменьшения прогибов висячие мосты усиливают в уровне их проезжей части продольными балками или фермами жесткости, распределяющими временную нагрузку и уменьшающими деформацию кабеля.

Висячие системы применяют главным образом для автодорожных и городских мостов.

 

Достоинства:

· экономичность строительства;

· легкость отдельных элементов моста;

· удобство навесной сборки.

Недостатки:

· восприимчивость к нарастанию колебаний под действием ритмической нагрузки (толпа людей идущих в ногу);

· слабая жесткость;

· невозможность строительства ж/д мостов из-за ↑ нагрузок.

Сталь и железобетон являются основными материалами, используемыми при строительстве висячих мостов.

 

Конструкции висячих мостов

В зависимости от системы главной несущей конструкции могут быть:

ü висячие мосты с кабелем или цепью;

ü висячие мосты с балкой жесткости, поддерживаемой вантами;

ü висячие мосты с вантовыми фермами.

Висячие мосты с кабелем или цепью - основным несущим элементом является гибкий кабель, подвешенный к вер­шинам установленных на опорах башен — пилонов и

закрепленный своими концевыми частями — оттяжками в грунте или специальных анкерных опорах.

В зависимости от передачи распора концами кабеля висячие мосты разделяются на 2 вида:

- р а с п о р н ы е (усилие кабеля передается к концам на грунт или устои);

- б е з р а с п о р н ы е (основной несущий кабель проходит непрерывно через несколько пролетов, а концы его закрепляют в виде оттяжек).

системы распорных мостов безраспорный мост

 

1 – кабель; 3 – оттяжка; 4 – пилон; 5 – балка жесткости; 6 – ферма жесткости; 7 – место прикрепления кабеля к балке жесткости; 8 – вертикальная подвеска; 9 – наклонная подвеска.

Висячие мосты с балкой жесткости, поддерживаемой вантами – балка жесткости неразрезная, ванты располагают симметрично по обе стороны пилонов, чтобы мост в целом работал как безраспорная система.

Каждый вант моста состоит из пучка крученных проволочных канатов.

1 – балка жесткости; 2 – пилон; 3 – вант.

Висячие мосты с вантовыми фермами. Вантовая ферма – геометрически неизменяемая система, образованная из прямолинейных отрезков стальных крученных проволочных вантов, соединённых между собой в узлах. Простейшая схема вантовой фермы (радиальная или лучевая):

1 – лучевые ванты

 

Пилоны висячих мостов

П и л о н ы предназначены для восприятия нагрузки от несущего кабеля в висячих мостах. В поперечном сечении пилоны обычно имеют 2 вертикальные стойки, объединенные в рамную конструкцию многоярусными горизонтальными распорками или крестовыми связями (рис. в).

Выбор схемы пилоны определяется тремя факторами:

· длиной пролета;

· шириной моста;

· количеством плоскостей вант.

 

Пилоны висячих мостов могут быть:

Ø жесткими (защемленные нижним концом на опоре);

Ø качающимися (шарнирно опертые нижним концом);

Ø гибкие (жестко защемленные нижним концом, но достаточно гибкие в плоскости главных ферм).

 

 

Кабели, подвески

В современных висячих мостах наиболее распространены конструкции с главным несущим элементом в виде проволочного кабеля. При этом кабель может быть двух видов:из крученных проволочных канатов;из параллельных проволок. Крученные проволочные канаты. применяюи следующие виды проволочных канатов:- однопрядные канаты (рис. а) – вокруг центральной проволки намотаны спиральные слои проволок; - многопрядные канаты (рис. б) – составляются из отдельных проволочных прядей, вокруг центральной пряди навивают 6 и более прядей. Обычно применяют крестовую свивку;- плотные канаты (рис. в) – состоят из проволок круглого или фасонного сечения. Среднюю часть каната образуют из пучка круглых проволок.Диаметр проволок канатов обычно составляет 3-5 мм. Параллельные проволоки. Кабель из параллельных проволок получается более компактным и плотным. В нем меньше объем пустот и может быть лчше обеспечена защита проволок от ржавления.Процесс изготовления кабеля из параллельных проволок называется прядением.

 

Через пилоны перекидывают вспомогательные кабели → подвешивают рабочие подмости → монтируют бесконечно вспомогательный канат → прикрепляют прядильные колеса к разным ветвям бесконечного каната → устанавливают барабан с проволокой → нить проволоки обводят вокруг башмака → приводят в движение ведущий канат, перемещающий прядильное колесо в сторону пролета → прядильное колесо доходит до второго устоя → снимают петлю проволоки, надевают башмак закрепления и его петлю → одновременно такие же операции выполняет 2-е кольцо, совершающее встречные передвижения → укладывают на башмак нужное число проволок → конец проволоки сращивают с начальным концом → образуется прядь → формируют полное сечение кабеля, обжимая его специальным прессом.