Особенности конструкций консольных мостов
Информация - Строительство
Другие материалы по предмету Строительство
?го сечения успешно преодолевается применением современных способов изготовления пролетных строений. Неразрезные и консольные системы могут иметь арматуру с предварительным напряжением или без него. При использовании ненапряженной арматуры применяют, как правило, стержни периодического профиля. [10]
В неразрезных и консольных балках рабочую арматуру размещают на участках с отрицательными изгибающими моментами у верхнего растянутого волокна, на участках с положительными моментами - в нижней части сечения, а в пределах консоли - поверху. При тавровом или двутавровом поперечном сечении балки арматуру сосредоточивают в нижнем поясе ребер и в плите над ребрами. Отогнутые участки стержней вместе с хомутами армируют стенку ребер для работы ее на поперечную силу. В тех случаях, когда загружение временной нагрузкой одного пролета вызывает в серединах соседних отрицательные изгибающие моменты, необходимо армировать главные балки как понизу, так и поверху, причем для них используют специальные стержни. Эта арматура не может быть образована из основных рабочих стержней, так как при появлении в них растягивающих усилий они стремились бы выпрямится и отколоть защитный слой бетона. Места опирания неразрезных и консольных балок на опорные части армируют в несколько рядов сварными сетками, воспринимающими значительные местные напряжения.
В консольных балках место опирания подвесного пролетного строения - очень ответственная часть конструкции. Для опирания его на консоль делают выступы. Так как давление, передаваемое подвесным пролетным строением на консоль, довольно велико, то в этих выступах от действия поперечной силы возникают большие касательные и главные растягивающие напряжения, а также изгибающий момент, создаваемый опорным давлением подвесной балки. Поэтому для консольных выступов используют горизонтальную арматуру, воспринимающую изгибающий момент, а также отогнутые стержни и хомуты, воспринимающие поперечную силу. Армирование выступа, имеющегося в подвесной балке, делается таким же, но его рабочую арматуру размещают у нижней грани.
При использовании предварительно напряженной арматуры неразрезные пролетные строения можно сооружать несколькими способами. За рубежом неразрезные балки часто сооружаются на сплошных подмостях с последующим натяжением арматуры на бетон. Распространено также навесное бетонирование, которое имеет большие преимущества перед способом сборки на сплошных подмостях. [10]
Примеры мостов с консольной конструктивной схемой:
Железнодорожный мост через Фёрт-оф-Форт или просто мост через Форт (англ. Forth Bridge) - мост через залив Фёрт-оф-Форт у восточного берега Шотландии. Возведённый с 1882 по 1890 годы, мост стал одним из первых консольных мостов в мире, а также несколько лет имел максимальную длину пролёта. Мост соединяет столицу Шотландии город Эдинбург с областью Файф. Мост и сопутствующая железнодорожная инфраструктура принадлежат компании Network Rail. [5]
В 1999 году Британское правительство выдвинуло мост на включение в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Рядом с железнодорожным мостом залив Фёрт-оф-Форт пересекает завершённый в 1964 году автомобильный мост, имеющий подвесную структуру и длину пролёта 1 км.1
Строительство:
На протяжении большей части XIX века организации прямого железнодорожного сообщения по восточному берегу Шотландии между Эдинбургом и Абердином мешали два широких фьордообразных залива Северного моря - Фёрт-оф-Форт и Фёрт-оф-Тэй. В 1806 году под Фёрт-оф-Форт было предложено построить туннель, а в 1818 году - мост, однако оба проекта были отклонены. В 1865 году актом парламента было утверждено строительство моста в узкой части залива у деревни Куинсферри. В 1873 году консорциум из 4 железнодорожных компаний поручил проектирование моста Томасу Баучу, который предложил подвесной мост с двумя пролётами по 480 м. Из-за задержки финансирования строительные работы откладывались, и к 1879 году началась установка только одной опоры.
Строительство моста было остановлено сразу после катастрофы на мосту через Фёрт-оф-Тэй 28 декабря 1879 года, всего через два года после его возведения. В результате сильного шторма центральная секция моста вместе с проходящим поездом обрушилась, что привело к гибели 75 человек. Результаты комиссии, представленные в январе 1881 года, выявили недочёты в проекте рухнувшего моста, и план Бауча был отвергнут. После скорой смерти Томаса Бауча инженеры Джон Фоулер и Бенджамин Бэйкер представили новый проект на основе консольной структуры, который был утверждён парламентом в июле 1881 года. Из-за происшествия с мостом через Тэй к мосту через Фёрт-оф-Форт были предъявлены сильно завышенные требования - не должно было быть никаких вибраций даже при проходящем по мосту поезде. [5]
Отказавшись от чугуна и кованного железа, инженеры выбрали сталь, благо с разработкой мартеновской печи в 1865 году её качество значительно повысилось. Позаимствовав опыт американского инженера Джеймса Идса, построившего первый крупный стальной мост через Миссисипи в 1874 году, британцы начали строительство в декабре 1882 и к концу 1885 года завершили установку гранитных быков, восемь из которых стоят в воде. Подготовка фундамента подводных опор производилась рабочими с помощью кессонов - массивных металлических цилиндров, погруженных на глубину 27 м. В 1886 году начались работы по возведению опор, на которые ушло неслыханное количество стали - 54 860 тонн, произведённых на двух