74. Ванты

Ванты вантовых мостов могут быть двух типов: гибкие и жесткие.

Гибкие вантыизготовляют аналогично кабелям висячих мостов из спиральных, многорядных или закрытых витых канатов или из параллельных проволок. Учитывая прямолинейность вант, наиболее рационально проектировать их из пучков параллельных проволок.

Совершенствованием конструкций вант, состоящих из пучка параллельных проволок, является их решение из канатов заводской готовности с параллельным расположением проволок. Такие канаты, имеющие шестигранную форму (рис. 1.15, а), изготовляют из оцинкованной проволоки диаметром 5 мм с прочностью на разрыв 1500 МПа. Снаружи канат защищен оболочкой, состоящей из 2 слоев стеклоткани, стальной оцинкованной ленты и силиконовой окраски. Пустоты каната заполняются антикоррозийным составом в виде синтетического каучука (силиконовый компаунд). Формы образования вант из таких канатов аналогичны формам образования кабеля из витых канатов (рис. 1.15, б).

Рис. 1.15. Гибкие ванты из канатов и прядей (стрендов) с параллельным расположением проволок: а – канаты с параллельными проволоками; б – пример форми­ро­вания ванты из канатов; в – прядь; г – формирование ванты из прядей; 1 – отдельные проволоки ф_ПР = 5 мм;2 – защитные оболочки; 3 – заполнение антикоррозийным составом; 4 – канат; 5 – прядь.

В последние годы получили распространение ванты по монострендной технологии, состоящие из отдельных прядей (стрендов). Каждая прядь компонуется из семи параллельных гальванизированных проволок диаметром 5 мм, заключенных в оболочку из полиэтилена высокой плотности, заполненную смазкой (рис. 1.15, в). Ванты формируют из прядей, размещаемых по схеме 1+6+12+18… с увеличением их числа в каждом последующем ряду (рис. 1.15, г).

Английской фирмой ICI предложен к использованию для канатов новый материал из синтетического волокна Parafil, который по прочности не уступает стали (1500 МПа), не подвержен коррозии и легче воды (удельный вес 9,81 кН/м³), но разрушается от щелочи и ультрафиолетовых солнечных лучей. Стоимость его достаточно высока.

Жесткие ванты представляют собой канаты или пучки проволоки, окруженные железобетонной оболочкой (обоймой) с последующим инъектированием внутренней полости цементным раствором под давлением 60…100 атм. (рис. 1.16, а, б), либо стальные элементы из прокатного металла (рис. 1.16, в).

Рис. 1.16. Жесткие ванты: а – ванта круглой формы; б – ванта прямоугольной формы; в – сечения вант из прокатного металла; 1 – канаты; 2 – ж.б. обоймы; 3 – анкеры; 4 – крышка; 5 – отверстия для нагнетания; 6 – цементный раствор; 7 – двутавровое сечение ванты; 8 – коробчатое сечение ванты

Сборная обойма, состоящая из секций (блоков) длиной 2…3 м, омоноличивается с канатами, и создается предварительное натяжение вант усилием, равным усилию от временной нагрузки. Это позволяет заранее выбрать вытяжку вант и снизить момент в балке жесткости (примерно в 1,5 раза), а также повысить жесткость всей системы.

Жесткие ванты применимы в железнодорожных мостах, так как они имеют большую площадь поперечного сечения, большую продольную жесткость, что уменьшает вертикальные прогибы сооружения, а также в мостах, где возможна интенсивная коррозия металлических элементов.