2. Расчёт элементов вантового моста.
При расчете моста будем предполагать известными величинами:
р, q – интенсивность соответственно постоянной и временной нагрузки;
L – величина основного пролета;
d – расстояние между точками прикрепления вант на балке жесткости (панель);
Вп – ширина пилона;
hп – высота пилона;
α – углы наклона вант к горизонту;
x – расстояние от пилона до точки прикрепления ванты на балке жесткости.
Сбор нагрузок:
Постоянная нагрузка:
Временная нагрузка (без учета тротуаров):
qполосы=0,1*К=0,1*14=1,4 т/м,
q=(1+0,6+0,6+0,6)*1,4=3,9 т/м,
Pтел=2*K=28 т,
P=(1+1+1+1)*28=112 т
2.1. Расчёт вант.
Усилия в вантах определяются по формуле:
№ ванты |
αi |
sin αi |
cosαi |
d, м длина панели |
Nв, усилие в ванте |
1 |
26 |
0,44 |
0,90 |
40 |
2903,02 |
2 |
30 |
0,50 |
0,87 |
40 |
2545,17 |
3 |
35 |
0,57 |
0,82 |
40 |
2218,65 |
4 |
41 |
0,66 |
0,75 |
40 |
1939,66 |
5 |
49 |
0,75 |
0,66 |
40 |
1686,05 |
6 |
60 |
0,87 |
0,50 |
40 |
1469,23 |
7 |
73 |
0,96 |
0,29 |
40 |
1330,38 |
Ванты изготовлены из монострендов по технологии компании VSL:
стренд состоит из 7 проволок диаметром 5 мм, площадь одного стренда 1,5 см² Подбор сечений вантов осуществляется по формуле:
где – разрывное усилие материала вант.
№ ванты |
Площадь сечения ванты Ai, мм2 |
Количество канатов |
1 |
22330,92 |
149 |
2 |
19578,23 |
131 |
3 |
17066,51 |
114 |
4 |
14920,46 |
99 |
5 |
12969,63 |
86 |
6 |
11301,77 |
75 |
7 |
10233,71 |
68 |
2.2. Расчёт усилий в пилоне.
Суммарное продольное усилие, приходящееся на пилон от двух плоскостей вант:
№ ванты |
αi |
sin αi |
Nв, усилие в ванте |
Nп=Ni*sin α |
|
1 |
26 |
0,44 |
2903,02 |
1272 |
|
2 |
30 |
0,50 |
2545,17 |
1272 |
|
3 |
35 |
0,57 |
2218,65 |
1272 |
|
4 |
41 |
0,66 |
1939,66 |
1272 |
|
5 |
49 |
0,75 |
1686,05 |
1272 |
|
6 |
60 |
0,87 |
1469,23 |
1272 |
|
7 |
73 |
0,96 |
1330,38 |
1272 |
|
|
8904 |
Вес пилона:
Площадь и момент сопротивления опорного сечения пилона составляют:
м2 (площадь 1 стойки)
м4
м3
Расчет по прочности:
При бетоне В30.
Проверка выполнена.
Проверяем пилон по устойчивости.
здесь φ – коэффициент продольной устойчивости (равен 0,8…0,9 для ж.б. пилона), зависящий от λ – гибкости пилона λ = Lo / rп , (Lо – свободная длина, - радиус инерции сечения).
В нашем случае , тогда напряжения в пилоне:
МПа
При бетоне В30.
Прочность пилона обеспечена.