косое пересечение мостового сооружения что это
Косое пересечение мостового сооружения что это
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.
Лекция №4. Требования к искусственным сооружениям и направления развития мостостроения.
Дата добавления: 2013-12-23 ; просмотров: 6150 ; Нарушение авторских прав
Рис. 1.11. Виды мостов по характеру пересечения препятствия
Рис. 1.10. Основные системы мостов
Рис. 1.9. Уровни расположения проезжей части мостов
Рис. 1.8. Виды мостов по типу опор и пролетных строений
Лекция №3. Классификация мостов по назначению, статической схеме, виду материала, расположение уровня проезда и пр. Виды мостовых сооружений по характеру пересекаемого препятствия.
Рис. 1.7. Основные характеристики моста и уровней реки
I — тротуар; II — полоса безопасности; III — проезжая часть; IV — ездовое полотно; 1 — перильное ограждение; 2 — одежда тротуаров; 3 — барьерное ограждение; 4 — устройство для освещения; 5 — устройство для водоотвода; 6 — одежда ездового полотна; 7 — несущие элементы проезжей части; 8 — несущие элементы пролетного строения
III — насыпь подхода; 1 — насыпь подхода; 2 — струенаправляющая дамба; 3 — пойма; 4 — русло; 5 — ледорез; 6 — траверса
Лекция №2. Понятие мостового перехода, его элементы. Схема мостового перехода. Основные конструктивные элементы моста.
Рис. 1.4. Сооружения на горных дорогах
Рис. 1.3. Тоннель
Пролетное строение; 2 — промежуточная опора; 3 — устой
Тоннели (рис. 1.3) применяют для пропуска дороги сквозь толщу горного массива или под крупными реками, озерами, морскими заливами или проливами. В городах их применяют для пропуска под землей автомобилей и пешеходов.
На горных дорогах, кроме виадуков и тоннелей, применяют галереи (рис. 1.4,а), балконы (рис. 1.4,6) и подпорные стенки (рис. 1.4, 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.
Искусственные сооружения являются ответственными и дорогостоящими элементами дороги. Расходы на их возведение составляют около 10% стоимости постройки дороги, возводимой в равнинной местности. В пересеченной и горной местности, а также при пересечении рек расходы на искусственные сооружения возрастают и составляют до 30% и более от общей стоимости дороги.
Комплекс сооружений, возводимых при пересечении дорогой реки, называют мостовым переходом (рис. 1.5). В его состав входят мост, подходы к нему, ледорезы, регуляционные сооружения и берегоукрепительные устройства.
Мост своими конструкциями перекрывает русловую часть реки или русло и часть поймы реки (рис. 1.5,а, б). Подходы к мосту обеспечивают сопряжение дороги с мостом. Их устраивают в виде земляных насыпей или эстакад.
Ледорезы — сооружения для защиты промежуточных опор моста от непосредственного воздействия ледохода, которое является наиболее опасным для деревянных опор. В этом случае ледорезы возводят перед каждой опорой (рис. 1.5,6) с верховой стороны на той части реки, где возможен ледоход. В мостах с массивными опорами (каменными, бетонными, железобетонными) ледорезы совмещают с опорами.
Регуляционные сооружения и берегоукрепительные устройства применяют для предохранения грунта у опор моста и берегов от значительного размыва. Их устраивают в виде струенаправляющих дамб и траверс.
Струенаправляющие дамбы сооружают у береговых опор, придавая им в плане очертание, способствующее плавному протеканию в отверстие моста водного потока с пойм русла (рис. 1.5,б—д).
С верховой стороны мостового перехода иногда устраивают траверсы в виде коротких дамб, выступающих в реку перпендикулярно или под углом к берегу или насыпи подхода (см. рис. 1.5,г). Траверсы препятствуют течению воды вдоль берега или насыпи, предохраняют их от размыва и способствуют направлению водного потока в отверстие моста.
Мосты состоят из пролетных строений и опор. В пролетных строениях мостов выделяют следующие основные части: проезжую часть, несущую часть, систему связей и опорные части.
Под проезжей частью пролетного строения (в первоначальном и основном смысле этого понятия) понимают совокупность конструктивных элементов, воспринимающих действие подвижных нагрузок (от транспортных средств и пешеходов) и передающих их на несущую часть. В состав проезжей части входит мостовое полотно и несущие элементы (рис. 1.6). Мостовое полотно расположено над несущими элементами проезжей части и предназначено для обеспечения безопасного движения транспортных средств и пешеходов, а также для отвода воды.
Несущие элементы проезжей части воспринимают нагрузку от транспортных средств с ездового полотна, от пешеходов с тротуаров и передают их на основные несущие конструкции пролетного строения. Применяют три главных вида несущих элементов проезжей части: балочная клетка — совокупность поперечных и продольных балок; плоская или ребристая плита; ортотропная плита — сварная стальная конструкция, состоящая из листа, подкрепленного ребрами.
Рис. 1.5. Схема мостового перехода: I — мостовой переход; II — мост;
Понятие проезжей части пролетного строения в настоящее время стало использоваться и в несколько ином, более узком смысле: это полоса на мостовом полотне для непосредственного движения транспортных средств. Ширина этой полосы равна сумме ширин полос движения, установленных для моста. К этой полосе примыкают предохранительные полосы (полосы безопасности). Они предназначены для обеспечения движения на мосту с установленной скоростью движения. Их наличие устраняет психологическое воздействие на водителя высокого ограждения у тротуаров. Они также обеспечивают возможность съезда транспортных средств с проезжей части при возникновении опасных для движения ситуаций. Проезжая часть в узком смысле этого понятия вместе с предохранительными полосами составляют полосу ездового полотна, или габарит проезда.
Несущая часть пролетного строения воспринимает действие собственного веса пролетного строения и временной подвижной нагрузки и передает его на опоры. В простейших балочных мостах малых пролетов несущая часть пролетного строения состоит из деревянных или металлических прогонов, железобетонных плит или балок; при средних и больших пролетах в качестве несущей части применяют балки, фермы, арки или рамы.
Связи между главными балками, фермами или арками пролетного строения устанавливают с целью объединения их в пространственно жесткую конструкцию, способную воспринимать всеми элементами как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки. В полной системе связей различают горизонтальные (верхние и нижние) и вертикальные (опорные и промежуточные) связи.
Рис. 1.6. Элементы мостового полотна:
Опорные части представляют собой специальные элементы, с помощью которых опорные реакции от несущей конструкции передаются на опоры в заданном месте. Кроме того, опорные части обеспечивают поворот и смещение главных ферм (или балок) пролетного строения при их прогибе от действия подвижных нагрузок, а также продольные и поперечные смещения концов ферм (или балок), возникающие в результате температурных деформаций пролетного строения.
Одним из принципов рационального проектирования является принцип совмещения функций элементов конструкций. В современных конструкциях пролетных строений мостов этот принцип используется весьма широко. Так, плита или продольная балка проезжей части может выполнять и функции поясов главных ферм. Развитые в плиты пояса главных балок выполняют одновременно и функции верхних продольных связей. Конструкции с совмещением функции частей пролетных строений будут рассмотрены в последующих главах.
Опоры мостов воспринимают нагрузки и передают их на грунт через фундаменты или на воду (в наплавных мостах). Различают промежуточные и береговые опоры. Промежуточные опоры воспринимают нагрузки от веса пролетных строений, подвижной нагрузки, проходящей по ним, от навала судов, воздействия льда и ветра. Береговые опоры, кроме того, могут работать как подпорные стенки, воспринимая давление от насыпи подходов.
Конструктивное решение моста во многом зависит от ширины, глубины, скорости течения реки, вида грунтов на дне ее русла и поймы, условий ледохода, требований судоходства по реке. Существенное значение имеют и следующие расчетные уровни воды в реке (рис. 1.7): уровень высоких вод (УВВ)—наивысший уровень воды в реке в месте мостового перехода, который определяют по данным гидрометрических наблюдений; расчетный судоходный уровень (РСУ) — наивысший уровень в реке в судоходный период, который обычно несколько ниже УВВ; средний уровень воды в период между паводками называют уровнем меженных вод (УМВ) или уровнем межени.
В мостах применяют следующие основные определения и обозначения:
длина моста L — расстояние по оси моста между линиями, соединяющими внешние концы устоев, примыкающих к насыпи подходов;
отверстие моста L0 — горизонтальный размер между внутренними гранями устоев или конусами насыпи, измеренный при расчетном уровне высоких вод с исключением толщины промежуточных опор;
высота моста H —расстояние от поверхности проезжей части до уровня меженных вод;
свободная высота под мостом H0-расстояние между низом пролетных строений и уровнем высоких вод или расчетным судоходным уровнем (если есть судоходство);
высота опоры h0—расстояние от ее верха до грунта;
строительная высота пролетного строения h— расстояние от проезжей части до самых нижних частей пролетного строения;
ширина ездового полотна Г — расстояние между ограждениями.
Основные параметры моста устанавливают в процессе его проектирования с учетом его назначения и местных условий.
Мосты классифицируют по следующим признакам: назначению типу опор и пролетных строений, виду материала, расположению уровня проезда, статической системе, обеспеченности в отношении пропуска высоких вод и ледохода, ширине проезжей части и длине моста.
По назначению различают мосты:
железнодорожные — для железнодорожных поездов;
пешеходные — только для пешеходов;
специальные — для пропуска трубопроводов, кабелей и т. п.
По типу применяемых опор различают мосты:
на жестких опорах (рис. 1.8,а), передающих через фундаменты нагрузку от пролетных строений непосредственно грунту и характеризующихся отсутствием значительных осадок;
на плавучих опорах (рис. 1.8,б), передающих нагрузку воде (наплавные мосты на понтонах, баржах) и отличающихся значительными осадками.
По типу пролетного строения различают мосты:
неподвижные, в которых пролетное строение всегда занимает по отношению к опорам неизменное положение (рис. 1.7, 1.8а);
разводные, в которых для пропуска судов устраивают специальный разводной пролет (рис. 1.8, в) размерами, требуемыми для судоходства.
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.
По виду применяемых материалов различают деревянные, металлические, железобетонные, бетонные и каменные мосты. Определяющим при этой классификации является материал пролетного строения. Например, к металлическим мостам относятся мосты с металлическими пролетными строениями, у которых опоры могут быть из любых материалов. Каждый из материалов придает свои существенные особенности как конструкции моста, так и способам его возведения.
По уровню расположения проезжей части различают мосты с ездой: поверху, когда проезжая часть расположена по верху пролетных строений (рис. 1.9,а); понизу, когда проезжая часть находится на уровне низа пролетных строений (рис. 1.9,б); посередине, когда проезжая часть находится в средней по высоте части пролетного строения (рис. 1.9,в).
Необходимость классификации мостов по этому признаку определяется существенными различиями в их работе и во вписывании их в местность. Наличие в мостах с ездой понизу широко расставленных главных ферм усложняет устройство проезжей части и связей между фермами. Различие в отношении вписывания в местность обусловлено тем, что пролетные строения с ездой поверху имеют значительно большую высоту, чем пролетные строения с ездой понизу, так как в первом случае строительная высота определяется полной высотой, а во втором случае — только частью высоты пролетного строения.
Мосты с ездой посередине по своим конструктивным особенностям близки к мостам с ездой понизу.
По статической схеме главных несущих конструкций пролетных строений различают мосты:
балочных систем (разрезной — рис. 1.10,а,неразрезной и консольной), в пролетных строениях которых от вертикальных нагрузок возникают только вертикальные опорные реакции;
распорных систем (арочной — рис. 1.10,б, рамной — рис. 1.10,в, висячей —рис. 1.10,г), в которых при действии вертикальных нагрузок возникают наклонные опорные реакции, имеющие горизонтальную составляющую —распор;
комбинированных систем, в которых сочетаются системы первых двух групп, причем число таких сочетаний может быть большим.
По обеспеченности в отношении пропуска высоких вод и ледохода различают мосты:
высоководные для длительной нормальной эксплуатации и обеспечивающие пропуск паводковых вод и весеннего ледохода;
низководные для эксплуатации в течение ограниченного времени и не обеспечивающие пропуск высокой воды и весеннего ледохода.
По ширине проезжей части различают мосты, допускающие различное число полос движения: одной, двух, четырех, шести и восьми.
По характеру пересечения препятствия мосты могут быть прямыми, косыми и криволинейными. Ось прямого моста (рис. 1.11,а) перпендикулярна берегам реки и направлению течения, косого — пересекает их под углом (рис. 1.11,б), отличным от прямого, криволинейного — пересекает под переменным по его длине углом (рис. 1.11,в).
Мосты длиной L≤25 м считаются малыми, с длиной 25 100 м —большими. Мосты длиной L
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