книги из ГПНТБ / Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие

Массивные быки (рис. 134), столбовые опоры, тонкие желе­ зобетонные стенки или сборные опоры-оболочки (рис. 135) опи­ раются на фундаменты, передающие нагрузки на основание. Кон­ струкции фундаментов мостовых опор, так же как и всех других инженерных сооружений, зависят от свойств грунтов основания. Следует, однако, отметить, что в связи с тем, что в основании мо-

Рис. 137. Расчетные схемы промежуточной опоры (а) и устоя (б)

моста:

стовых опор часто залегают грунты с низкой несущей способно­ стью, весьма распространенным видом фундаментов мостовых опор являются свайные. Известны случаи применения искусственного улучшения свойств грунтов, слагающих основание фундаментов мостовых опор.

Береговые опоры — устои служат не только для опирания на них крайнего пролетного строения, но и для поддержания насыпи и являются весьма ответственными элементами моста.

220

Наиболее простая конструкция — устой на железобетонных (или деревянных, если мост деревянный) сваях (рис. 136) или опирание на железобетонную насадку, лежащую непосредственно на хорошо уплотненной насыпи. Однако во многих случаях такие решения могут оказаться недостаточно надежными, и тогда устои сооружают в виде более тяжелых конструкций. Обычно это раз­ личные подпорные стенки, крепящие откос насыпи и поддержи­ вающие пролетное строение моста.

Во многих случаях мостостроения, особенно при переходах через реки и речные долины, геологические условия бывают весьма сложными и основание неоднородным. В результате этого отдель­ ные опоры и устои будут испытывать различную осадку, создавая сложные условия деформирования пролетного строения. Для обес­ печения более простых условий работы конструкции в этих слу­ чаях пролетные строения делают разрезными, а между опорами и балкой, перекрывающей пролет, оставляют деформационный шов.

Все мостовые опоры рассчитывают на действие постоянной, временной и дополнительной нагрузок (рис. 137), давления ветра W, тормозной силы Т, давления льда Q.

Опирание пролетного строения балочных мостов на опоры и устои осуществляется шарнирно (рис. 137), что облегчает рабо­ ту опоры, снимая возможность возникновения изгибающих момен­ тов в конструкции опоры.

Рамные мосты

По конструкции к балочным мостам близки мосты рамные (см. рис. 130), в которых пролетное строение и опоры представ­ ляют собой единое целое. При этом пролетное строение работает как балка с упруго заделанными концами и опоры испытывают большие изгибающие усилия. Поэтому рамные мосты обычно вы­ полняются из железобетона.

При расположении рамных мостов на плотных грунтах (скаль­ ных или полускальных, очень плотных сухих глинах), когда опас­ ность больших деформаций и перемещений опор исключена, при­ меняют бесшарнирные рамы. При грунтах, дающих осадку, бесшарнирные рамы применять нельзя и используют шарнирные рамы.

Рамные мосты широко применяются при строительстве путе­ проводов и эстакад, так как благодаря малым размерам сечения опоры в наименьшей степени загромождают пространство под пу­ тепроводом. Опоры рам выполняются обычно в виде ряда стоек, опирающихся на ленточные фундаменты или на свайные рост­ верки.

221

Арочные мосты

Арочные мосты, так же как и балочные, могут быть однопро­ летными и многопролетными и могут сооружаться из железобе­ тона, металла и дерева. Каменные и бетонные мосты также явля­ ются обычно арочными.

В отличие от балок мостовые арки в большинстве случаев пе­ рекрывают пролеты от 20—30 м и более, причем современное мо­ стостроение знает примеры перекрытия пролетов длиной до 250—• 350 м.

Рис. 138. Деформационные швы в каменном мосту

В мостах арочной системы основным несущим элементом яв­

главным образом бетон высоких марок, а также каменная кладка, железобетон и металл.

Арка оказывает распорное давление на опоры, поэтому у ароч­ ных мостов по сравнению с балочными опоры всегда более мас­ сивные и тяжелые, само же пролетное строение арочного моста

опираются своими пятами на опоры и передают им кроме верти­ кального опорного давления еще и распор.

В безраспорных системах арки имеют затяжки, которые вос­ принимают на себя распорное давление. Такая безраспорная си­ стема оказывает по опору только опорное вертикальное давление.

222

Эти системы имеют очень широкое применение в современном мо­ стостроении.

Арки и своды по своей статической схеме могут быть бесшариирными, двух- и трехшарнирными.

Бесшарнирные арки или своды наиболее просты по конструк­ ции. Однако при деформациях и смещениях опор, при темпера­ турных деформациях материала и при усадке бетона в конструк­ ции возникают дополнительные напряжения. Поэтому бесшаргшрные арки нельзя применять для мостов, в основании опор которых залегают слабые грунты. Кроме того, их нельзя рекомендовать к сооружению в районах с резким колебанием температур, могущих вызвать большие температурные деформации.

Двухшарнирные арки значительно в меньшей степени подвер­ жены развитию дополнительных напряжений, поэтому они чаще применяются в строительной практике, хотя сооружение их не­ сколько более сложно.

Трехшарнирные арки не реагируют на деформации и смеще­ ния опор и на температурные деформации, поэтому их применяют при сооружении опор моста в слабых грунтах, а также в районах с большими колебаниями температур.

Опоры и устои арочных мостов представляют собой чрезвы­ чайно ответственные элементы мостовой конструкции, они, как отмечалось выше, должны воспринимать часто не только верти­ кальное опорное давление, но и распор. Поэтому их сооружают обычно по тем же принципам, что и опоры балочных мостов, но обеспечивающими устойчивость моста при действии на них рас­ порного давления. Среди них наиболее распространены мощные массивные опоры и устои из бутобетона или бетона со специаль­ ным креплением опорных шарниров и т. п. В ряде случаев для этих целей возводят специальные мощные подпорные стенки.

Висячие мосты

Висячими называются такие мосты, у которых главными не­ сущими элементами служат кабели (цепи) или ванты, работающие на растяжение (рис. 139). Кабель (цепь) или система вант прохо­

расчетному сопротивлению канатов, вес висячих мостов получает­ ся минимальным, конструкция приобретает легкость, что обеспе­

разделить на мосты с кабелем, или цепью (главный несущий эле­ мент— криволинейный кабель, или цепь, — рис. 139 а, г) и с ван-

223

тами (система прямолинейных элементов — вант, прикрепленных к пролетному строению — рис. 139 б, в).

В современном мостостроении наиболее часто применяются висячие системы с проволочными кабелями (стальными тросами) малой жесткости. Такая конструкция способна при движении вре­ менной нагрузки менять свое геометрическое очертание. Чтобы

а

предотвратить большие прогибы, вызываемые такими деформа­

мосту временной нагрузки все ванты работали только на растя­ жение. В последние годы в ряде мостов была применена система вант, проходящих над пилонами и поддерживающих своими кон­ цами балку жесткости (рис. 139, б), что обеспечивало большее удобство и простоту сборки моста.

Висячие мосты с балкой жесткости в зависимости от способа передачи распора оттяжкам разделяются на р а с п о р н ы е и

224

Рис. 140. Пилон (б) и детали (а, б) закрепления

концов кабелей висячих мостов:

/ — эттяжка; 2 — анкерные стаканы: 3 — балка жест­ кости; 4 — пилон; 5 — кабель

Опорные башни — пилоны чаще всего выполняются в виде металлических конструкций или делаются из железобетона (рис. 140, в). Применяются пилоны с жестко защемленным или шар­ нирно опертым нижним концом.

Ответственную часть висячего моста представляет собой за­ крепление концов несущего кабеля. При скальном грунте концы кабеля крепятся непосредственно в скале путем бетонирования специальных закладных анкерных устройств. При менее прочных грунтах для закрепления оттяжек устраивают массивные устои, имеющие достаточно большой вес, чтобы воспринять горизонталь­ ную и вертикальную составляющие усилия, создаваемого кабе­

лем (рис. 140,а). В безраспорных висячих мостах кабель закреп­ ляется на конце балки жесткости (рис. 140, б).

§ 4. СТРОИТЕЛЬСТВО МОСТОВ

При современном мостостроении стремятся максимально ис­ пользовать механизированный процесс монтажа конструкции из заранее заготовленных элементов. В большей степени это отно­ сится к сооружению пролетных строений и в несколько меньшей степени к строительству опор и их фундаментов. При таком строи-

---<таЗЧЛЧ/1\1/|\И\

г/ у

Рис. 141. Схемы продольной надвижки пролетного строения:

/ — шпальная клетка; 2 — аванбек

тельстве элементы конструкции изготовляются на специальных заводах или базах и в готовом или частично собранном виде до­ ставляются на строительную площадку. Здесь производится окон­ чательный монтаж всего сооружения.

Такая система монтажа из готовых элементов уже давно при­ менялась при строительстве металлических мостов, а в настоящее

время широко используется при строительстве мостов из желе­ зобетона.

Строительно-монтажные работы, проводимые на строительной площадке, делятся на подготовительные и основные. Изготовление опор и их фундаментов относится к основным работам, хотя про­

ведение их предшествует работам по монтажу пролетного строе­ ния.

Строительство моста начинают с устройства фундаментов под опоры. Затем возводят сами опоры, устои и подходы к ним, а по­ том монтируют пролетные строения.

2 2 6

Г л а в а VIII

АЭРОДРОМЫ

§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Воздушные сообщения, возникшие после создания летательных аппаратов тяжелее воздуха (самолетов и вертолетов), вызвали не­ обходимость в новом комплексе инженерных сооружений — аэро­ портах.

В состав аэропорта входят аэродром, специальные наземные

взлет, посадку, руление и техническое обслуживание самолетов.

Аэродромное строительство — один из самых молодых видов строительства. На заре авиации, когда применялись легкие само­ леты, аэродромом служил ровный участок земли (обычно вспа­ ханное или засеянное травой поле), не укрепленный никаким прочным покрытием, а длина разбега самолета не превышала сотни метров. В это время (до первой мировой войны) в России было всего 14 построенных аэродромов.

После Великой Октябрьской социалистической революции на­ чалось бурное развитие гражданской авиации при этом не только увеличивались число самолетов, протяженность авиалиний и число аэродромов, но и качественно изменялись летательные аппараты. По мере увеличения полетного веса и скорости самолетов происхо­

до 2500 м. Соответственно менялись и требования к прочности покрытий тех участков взлетно-посадочных полос, которые непо­ средственно воспринимают нагрузку от взлетающих или садящих­ ся самолетов.

В настоящее время аэродром — это сложное инженерное соо­ ружение, обеспечивающее круглогодичную бесперебойную работу авиационного транспорта, часто в сложных природных условиях.

В зависимости от своего назначения все авиалинии делятся на

по своему назначению делятся на международные, союзные и местные. По своему совершенству и оборудованию международ­ ные и союзные аэропорты должны обеспечивать нормальную экс­ плуатацию современных тяжеловесных скоростных самолетов, тог­

2 2 8

да как местные — эксплуатацию самолетов легких и средних типов.

Аэродромы в свою очередь (и часто независимо от аэропор­ тов) подразделяются на следующие группы: внеклассные и I— V классов. По своему назначению различают аэродромы транс­ портные, специального применения (сельскохозяйственной и лес-

Рис. 142. Схема приаэродромной территории:

ной авиации, медицинской помощи, аэрофотосъемки и т. п.), за­ водские (для летных испытаний), школьные (учебные) и клубно­ спортивные. По длительности использования аэродромы делятся на постоянные и временные, а по видам обслуживания летно-экс­ плуатационной работы самолетов — на базовые (где базируются летные подразделения и ведется капитальный ремонт самолетов), начальные или конечные (начинаются или заканчиваются полеты по определенному маршруту), промежуточные и запасные.

Исходя из особенностей движения самолета при взлете и по­ садке аэродром должен удовлетворять следующим условиям: 1) иметь достаточно большой участок земли для оборудования его для безопасного взлета и приземления самолетов с большими ско­ ростями (250—300 км/час); 2) иметь на сопредельных участках воздушное пространство, свободное от препятствий, для безопас­

собственно аэродрома и примыкающую к ней территорию. К пос­ ледней относятся воздушные подходы к аэродрому, зоны ожида­ ния (для ожидания разрешения на посадку) и т. п.

В территорию собственно аэродрома входят летная зона и зоны застройки (служебной и жилой). Главной частью аэродрома

2 2 9