55 Вопрос.

В представленных выше сооружениях, за счет обратного наклона пилона уменьшена длинна оттяжки и усилие в ней, однако при этом углы наклона вант пологие (небольшие), а фундамент пилона должен сопротивляться сдвигу горизонтальной составляющей усилий в пилоне.

56 ВОПРОС.

57 ВОПРОС.

Двухпролетные мосты с неравными пролетами.

Трехпролетные мосты.

58 ВОПРОС.

Рис. 8.32. Принципиальная схема работы моста с прекриплением цепи к балке.

59 ВОПРОС.

Вантовые мосты (рис. 9.1) могут иметь балку жесткости (1), поддержанную наклонными вантами (2) и (4) с помощью пилонов (3). Особую роль играют крайние ванты (2), прикрепленные к балке жесткости над опорами. Они препятствуют горизонтальным перемещениям головы пилона при действии вертикальных нагрузок и придают всей системе жесткость. Усилия в этих вантах значительны; как правило, на крайних опорах появляются отрицательные опорные реакции, которые должны быть восприняты.

Крайние ванты закреплены на концах балки жесткости (см. рис. 9.1). Возможен вариант анкеровки крайних вантов и в опорах. Этот вариант предпочтительнее с точки зрения облегчения монтажа, так как верх пилона закреплен крайним вантом независимо от того, смонтирована ли балка жесткости. Горизонтальные составляющие усилий в вантах передают на опору с помощью специальных опорных частей, а в середине пролета устраивают разрыв балки жесткости (рис. 9.2, а) либо применяют измененную систему с соединением средних вантов в середине пролета (рис. 9.2, б). Работу железобетонной балки жесткости на растяжение допускать не следует. Для уменьшения панелей балки жесткости и сокращения веса монтажных элементов, по длине равных панели, применяют более сложные вантовые системы (рис. 9.2, в).

Ванты на всех стадиях монтажа при любом положении временной нагрузки на мосту должны оставаться растянутыми, что обеспечивают выбором надлежащего соотношения между пролетами вантовой системы, правильной последовательности монтажа и при необходимости регулированием усилий в вантах. Необходимый запас против появления сжимающих усилий в вантах проверяют расчетом.

Высоту сечения балки жесткости можно предварительно назначить на основании общих соображений о ее работе, высказанных выше. Рациональная высота находится в пределах 1/15–1/25d и 1/40–1/70L, где d – расстояние между точками опирания на ванты или опоры, L – длина наибольшего пролета системы, причем меньшие значения соответствуют большей длине панелей и пролетов. Иногда высоту принимают еще меньшей – до 1/100L. Назначая меньшие значения высоты сечения, можно несколько снизить изгибающие моменты в балке жесткости.

При проектировании балки жесткости в виде коробки меньшей ширины с консолями аналогично неразрезным балкам для передачи усилий с вантов на балку жесткости и для вовлечения всего поперечного сечения ее в работу вантовой системы ванты прикрепляют обычно к наклонной поперечной балке, проходящей внутри коробки и выступающей за ее пределы в виде консолей (рис. 9.7). Однако надо учитывать, что поперечная балка изгибается в наклонной плоскости значительными усилиями, получается тяжелой и требует значительного расхода железобетона, а членение конструкции на монтажные элементы затрудняется.

Рис. 9.7 – Прикрепление вантов к балке жесткости с помощью наклонной поперечной диафрагмы

Применяют два вида вантов – гибкие и жесткие. Гибкие ванты делают из отдельных канатов заводского изготовления, прядей или пучков параллельных проволок высокой прочности. Канаты, изготовляемые на заводе, состоят из отдельных свитых проволок или витых прядей (рис. 9.10, а).

Каждый вант состоит из одного или, если прочности не хватает, из нескольких канатов. При этом канаты располагают плотно, объединяя их между собой (устраивая общую коррозиезащитную оболочку) либо раздельно в одном или нескольких горизонтальных рядах. В местах прикрепления вантов к балке жесткости или к пилону каждый канат или пучок ванта необходимо закреплять отдельно, причем следует обеспечивать возможность регулирования усилия в каждом канате. Концы канатов должны быть заделаны в анкеры, конструкцию которых для пучков принимают такой же, как для элементов предварительно напрягаемой арматуры. Для канатов заводского изготовления обычно применяют стальные стаканные анкеры с коническим отверстием, в которое заводят конец каната. Проволоки каната распускают, разгибают веерообразно в коническом канале анкера и заливают легкоплавким сплавом.

Монтаж любого висячего моста начинается с установки пилонов. Он собирается при помощи спецтехники, как правило, ползучего крана, который поднимается по пилону по мере его возведения. Когда на висячий мост начинают действовать вертикальные нагрузки, в подвесном кабеле возникает растягивающее усилие, которое называется распором. В распорных системах балка жесткости работает на изгиб, а в безраспорных на сжатие и изгиб, причем во всех подвесных конструкциях возникают одинаковые растягивающие усилия. В момент нагрузки пилон выполняет ту же роль, что и безраспорная балка: работает на изгиб и сжатие.

Работа пилонов в висячих конструкциях имеет ряд важных особенностей, напрямую связанных с необходимостью расчета сопротивления растянутых кабелей. В подвесном или вантовом мостах они играют роль упругого основания, а, кроме того, упругого отпора со стороны растянутых подвесок. Они, в свою очередь, препятствуют отклонениям пилона во время деформации в плоскостях распространения кабеля и поперечного сечения моста, проходящего через опору.  Схемы пилонов висячих конструкций очень разнообразны, что создает затруднения в решении задач устойчивости для всех типов и разновидностей пилонных рам. Наряду с этим, пилон несет единую функциональную роль. Независимо от детализации и усложнения конструкции алгоритмы определения свободных длин и критических сил для элементов пилонов висячих мостов принципиально не изменяются.

Стоечные имеют такое название потому, что тело опоры моста представляет собой стойки, объединенные вверху насадкой с подферменником, и закрепленные внизу в фундаменте. Рамные опоры внешне похожи на стоечные, отличаются несущим элементом – рамы в виде пространственных или плоских или рам, вверху у которых находится оголовок.  Пустотелые опоры моста представляют собой блоки из бетона, имеющие прямоугольную или круглую замкнутую форму.  Свайные, соответственно, состоят из нескольких рядов свай, объединенных поверху насадкой. От всех остальных свайные опоры мостов отличаются тем, что исполняют роль и фундамента, и тела опоры.