История появления стальных мостов
Использование металла в качестве строительного материала имеет длинную историю, связанную со сменой способов производства, развитием производственных сил, накоплении знаний о свойствах руд и развитием металлургического производства.
В начале нашей эры римляне при строительстве мостов использовались бронзой.
Переворот в области использования метала при строительстве мостов связан с промышленной революцией в Англии во второй половине 18в, когда развитие металлургии способствовало получению сравнительного дешёвого и качественного чугуна.
Недостаточно высокие механические свойства не позволяли использовать чугуна в элементах работающим на изгиб и растяжение, и он не получил широкого распространения в качестве конструкционного материала больших мостов.
Открытие способов переработки расплавленного чугуна в конверторах и мартеновских печах позволило улучшить и удешевить металл, а так же увеличить производительность металлургических заводов, что позволило более широко применять металл в мостостроении.
Дальнейшее развитие мостостроения связаны с разработкой новых конструктивных форм, увеличением пролётов, введение в мостостроение сварки и использование легированных сталей, обладающие наиболее высокими механическими и технологическими характеристиками.
Основные системы металлических мостов
Металл универсальный строительный материал, из которого можно создать любые мостовые конструкции. Но необходимо учитывать, что с одной стороны металл дорог и дефицитен, а с другой стороны обладает высокой удельной прочностью.
Все металлические мосты можно разделить на две группы: сплошностенчатые и решётчатые.
Пролётные строения выполняют в следующих статических схемах: балочные, рамные, арочные, вантовые, висячие.
Элементы металлических мостов
Элементы моста:
Пролётные строения+опоры. В пролётных строениях выделяю след. Основные части:
-проезжая часть-служит для пропуска авто, пешеходов и др.
-несущая
-система связей
-опорная часть
Мостовое полотно-совокупность всех эл-тов, расположенных на плите проезжей части, предназначенных для обеспечения нормальных условий безопасного движения тр-ных средств и пешеходов, отвода воды с проезжей части. Она включает в себя: одежду ездового полотна, тротуары, ограждающие устройсива, устройства для водоотвода, обогрева и освещения, деф.швы и сопряжение моста с подходами.
Несущая часть пролётного строения-воспринимает собственный вес и временные подвижные нагрузки и передаёт через опорные части на опоры.
Опорные части-спец.эл-ты пролётного строения, с помощью которых опорные воздействия от несущей конструкции передаются на опоры в строго заданном месте для обеспечения благоприятных условий работы пролётного строения. Обеспечивает поворот и прод.смещение пролётного строения.
Опоры мостов- воспринимают нагрузку от пролётного строения и передают её на грунты основания через фундамент или на воду.
4. Назначение ширины мостовых сооружений.
Ширину моста и др. иск.сооружений устанавливают на стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) в зависимости от интенсивности автодороги и пешеходов. Габарит моста – контур в плоскости перпендикулярный оси проезжей части, внутрь которого недолжны заходить никакие сооружения. Их назначают в зависимости от категории автодороги, числа полос движения n и ширины полосы движения b. nb – ширина проезжей части.
5. Разбивка моста на пролеты.
Пролет моста - горизонтальное расстояние между смежными опорами моста или пролетного строения. Разбивка отверстия моста на пролеты и назначение величины отдельных пролетов производятся в зависимости от характера и режима реки, от условий судоходства или сплава, а также по экономическим и техн. соображениям. Различают полный пролет (L), пролет в свету (L0) и
Пролеты, предназначенные для пропуска судов (или сплава), располагают в фарватере реки. Количество, величина и возвышение судоходных пролетов определяются специальными требованиями, определяющими подмостовые габариты.
Подмостовым габаритом называют предельное очертание пространства под мостом, которое должно оставаться свободным для пропуска судоходства и сплава (см. рис. 68, б). В зависимости от условий судоходства или сплава и от многоводности реки все водотоки разделены на ряд классов и для каждого из них установлены определенные подмостовые габариты.
Схема разбивки отверстия моста на пролеты производится на основе технико-экономических соображений с учетом требований судоходства. В зависимости от очертания русла и берегов реки, ее режима и условий судоходства, от геологических и других местных условий мост может иметь различные разбивки на пролеты. Наивыгоднейшую разбивку на пролеты балочного моста теоретически получают в том случае, когда стоимость одного пролетного строения (без учета проезжей части) равна стоимости промежуточной опоры.
Окончательный выбор той или иной разбивки моста на пролеты производится путем разработки различных вариантов схем моста и их технико-экономического сравнения.
6. Понятие о предельном состоянии. Две группы предельных состояний.
Предельное состояние — состояние конструкции, при котором она перестаёт удовлетворять эксплуатационным требованиям, т.е. либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение.
1 гр.пред.сост. – состояния, при которых происходит исчерпание несущей способности сооружений при соответствующих комбинациях нагрузок, которые могут также сопровождаться разрушениями, превращением системы в механизм, образованием трещин, цепи пластических шарниров и др. (Расчетные нагрузки; прочность, устойчивость).
2 гр.пред.сост. – состояния, при которых нарушается нормальная эксплуатация сооружений или исчерпывается ресурс их долговечности вследствие появления недопустимых деформаций, колебаний и иных нарушений, требующих временной приостановки эксплуатации сооружения и выполнения его ремонта. (Нормативные нагрузки; жесткость (изгиб)).