28 Железобетонные балки жесткости вантовых мостов. Особенности применения железобетонных балок жесткости

1. Возможность применения местных материалов при изготовлении балок;

2. Балки конструктивно имеют мощное сечение, т.о., как правило, не требуют специального усиления на прочность и устойчивость;

3. Сечение балок зависит не от величины пролета, а от длины панели, следовательно, при одинаковых панелях сечение может быть постоянным, независимо от величины пролета (т.о. по предложению В.И. Кириенко изготавливать стандартные железобетонные блоки длиной в одну панель и собирать из них пролеты различной длины);

4. Меняя стрелу провисания нити, можно регулировать (рационализировать) усилия (обжатие) в балке;

5. Мосты с железобетонной балкой обладают высокой жесткостью (увеличение жесткости в несколько (5 …6) раз). Повышение жесткости происходит за счет увеличения собственного веса конструкций т.к. в процентном отношении доля временной нагрузки становится меньше;

6. В железобетоне, по сравнению с другими материалами происходит быстрое, в 2 … 3 раза быстрее, затухание колебаний, следовательно, повышается аэродинамическая устойчивость конструкции;

7. Железобетонные балки экономичнее в сравнении с металлическими (стоимость железобетона меньше стоимости металла примерно в 10 раз);

8. Повышается коррозионная стойкость конструкции;

9. Для железобетонных балок величина пролета 60 … 120 м является рациональной, экономически целесообразное решение – до 500 м.

В последние годы, большая часть висячих и вантовых мостов за рубежом, проектируется с применением железобетонных балок жесткости. Во всех построенных висячих мостах с железобетонной балкой жесткости, пилоны также выполнены из железобетона

29 Типы поперечных сечений вантовой части и пилонов вантовых мостов

При сравнительно небольших пролетах моста стойки пилонов могут иметь поперечное сечение простое Н–образное или коробчатое (рис. 6.23, а, б), а в мостах сравнительно больших пролетов, как правило, – коробчатое с системой поперечных диафрагм и продольных ребер, обеспечивающих местную устойчивость стенок стойки и ее общую жесткость. Примером такого решения могут служить стойки пилона моста через р. Шексну в г. Череповце (рис. 6.23, в). Пролеты этого моста, перекрываемые вантовыми пролетными строениями с балками жесткости, равны 194,25 и 136,58 м. В мостах, пилоны которых несут очень большие нагрузки, переходят к коробчатой многоячеистой конструкции стоек (рис. 6.23, г). Конструкция отдельных узлов металлических пилонов не имеет специфических особенностей.

Рис. 6.23 – Типы поперечного сечения стоек пилона: 1 – ребра жесткости; 2 – диафрагма

Балочная часть вантовых мостов с балками жесткости. Эта часть пролетных троений состоит из собственно балок жесткости и конструкции проезжей части.

Конструкция проезжей части может состоять из поперечных балок и продольных балок, на которые укладывается железобетонная плита (рис. 6.14, а), или только из поперечных балок, поддерживающих такую плиту. Железобетонную плиту обычно объединяют с балками проезжей части для совместной работы. Балки жесткости на всей длине работают на изгибающие моменты обоих знаков. Это делает целесообразной конструкцию проезжей части со стальной ортотропной плитой, входящей в состав поперечного сечения балок жесткости (Рис. 6.14, б, в).

Рис. 6.14 – Поперечные разрезы балочной части вантовых мостов с балками жесткости: 1 – плоскость вант; 2– двутавровая балка жесткости; 3 – поперечная балка; 4 – железобетонная плита проезжей часты; 5 – продольные балки; 6 – нижние продольные связи; 7 – стальная ортотропная плита проезжей части; 8 – подкос; 9 – коробчатая балка жесткости; 10 – тяга; 11 – балка жесткости коробчатых конструкций; 12 – поперечные связи