Металлические мосты

Металлические мосты

Металлические мосты — это строения с преимущественно стальными пролетными строениями и стальными опорами.

Одной из разновидностей сооружений являются железнодорожные, которые строятся через водные или иные препятствия для последующей укладки полотна. Путепроводы, виадуки и эстакады также являются разновидностью железнодорожных пролетных конструкций.

Железнодорожный мост состоит из пролетных строений, путей и опор, которые поддерживают конструкцию. Фундаменты опор закладываются на прочном грунте или на сваях. Опоры служат основанием для пролетных строений, позволяя им поворачиваться и перемещаться под нагрузкой или при изменении климатических условий. Продольное строение является совокупностью балок, ферм, а также связей между ними и мостового полотна.

Наиболее распространенным материалом для этого типа сооружений является металл, который стал популярен благодаря своей прочности и надежности, а также небольшой массе. 70% ЖДМ являются стальными. При этом металлические конструкции не лишены недостатков, которыми являются большой расход металла и необходимость обслуживания и защиты от коррозии.

К ЖДМ предъявляются особые требования по надежности и прочности из–за высокой нагрузки, ложащейся практически на всю длину сооружения. Архитектура такой конструкции может быть различной.

Основные перимущества мостов из металла

Технологичность изготовления и сборки — главное достоинство металлических конструкций для строительства. Элементы конструкций производятся на оборудованных предприятиях и поставляются на место стройки, где производится их монтаж. Сборка может быть полностью механизированной, благодаря чему становится возможным произвести строительные работы в кратчайшие сроки.

Благодаря универсальности и простоте конструкции металлических пролетных строений мосты могут возводиться в горной местности, через крупные реки (в том числе и с интенсивным судоходством).

Надежность из весьма высока. На обслуживание требуется меньше средств, а сроки службы гораздо больше. Если выполнены все необходимые мероприятия по защите металла от коррозии, а осмотр металлоконструкций на наличие дефектов выполняется регулярно, такие мосты не уступают по надежности и долговечности железобетонным.

Основные элементы металлических мостов

Высокое качество стали и ее характеристики позволяют изготовлять постройки самых разнообразных конструкций и типов.

Выделяются следующие основные типы:

1. Балочные — наиболее распространенный на сегодня вид мостов из металла. Технология строительства позволяет перекрывать балками не только средние пролеты, но и исключительно большие (до 500 метров), что часто бывает необходимо при строительстве моста через крупную реку или пролив. Отличительной особенностью сооружний является то, что на опоры оказывается только вертикальное давление, это значительно облегчает строительство при большой высоте опор. БСооружения этого типа имеют сравнительно простую конструкцию, что облегчает их монтаж.

1. Арочные — являются распорной системой. Они требуют меньших затрат стали, чем балочные конструкции. Однако это налагает некоторые ограничения на использование конструкций такого типа, так как из–за передачи распора опоры должны выдерживать значительную нагрузку. Арочные металлоконструкции наиболее целесообразны при возведеннии объектов на хороших грунтах. В других случаях монтаж может быть затруднен, особенно при значительной высоте опор. Наиболее часто арочные мосты возводятся в городах. При этом он имеет арки сплошного сечения. При строительстве автодорожных объектов применяются арки с балками жесткости. В этом случае арка устанавливается в виде полигонального жесткого пояса. Также арочные конструкции могут быть неразрезными и консольными, однако эти системы не распространены.

1. Висячие — основными несущими элементами которых являются стальные кабели, цепи или ванты. Если эти элементы закреплены в грунте при помощи растяжек, их можно отнести к распорным сооружениям. Для того, чтобы увеличить вертикальную жесткость, они снабжаются балками жесткости.
2. Комбинированные строятся из балок или ферм, которые дополнены нижним поясом в виде гибкой арки или шпренгеля. Благодаря особенностям комбинированных конструкций регулирование усилий в их элементах может быть искусственным. Это, в свою очередь, дает возможность удешевить строительство. К комбинированным ММ также относятся сквозные фермы с жестким нижним или верхним поясом.

Преимущества и недостатки

Железобетонная конструкция имеет важные плюсы.

1. Повышенная жесткость и монолитность — свойства, обеспечивающие возможность создать мост по результатам проектирования с выгодными схемами как с конструктивной, так и с экономической стороны.
2. Возможность применения доступного стройматериала, такого как песок, щебенка, гравий, что существенно ускоряет и удешевляет перевозку расходных строительных веществ.
3. Технология возведения изделий из железобетона полностью механизирована и осуществляется индустриальными способами.
4. Высокие эксплуатационные качества, такие как прочность, надежность, долговечность.

Мостам из железобетона свойственна особенность — упрочение и постепенное нарастание прочности бетонного материала. Любому мосту из выше приведенных типов свойственна способность противостоять динамическим нагрузкам и временно увеличивающимся усилиям.

Основными недостатками железобетонного моста является массивность, высокая тепло- и звукопроводность, низкая сопротивляемость к действию растягивающих усилий, риск растрескивания внешних бетонных слоев из-за усадки и напряжений в железобетонном материале, возникающим по технологическим причинам.

По конструкционным особенностям сооружения делят на три типа:

1. Монолитные, возводимые путем непрерывной заливки бетона высоких марок в заблаговременно подготовленную опалубку (подмостей) с армирующим каркасом на месте проведения строительных работ. Технология изготовления предполагает проведение навесного бетонирования, осуществляемого секционного.
2. Сборные, предполагающие использование готовых блочных изделий, отлитых и укрепленных арматурой в заводских условиях. После сооружения конструкции производится омоноличивание стыковочных мест и опор моста.
3. Комбинированные или сборно-монолитные, сочетающие в себе особенности первых двух технологий. Основные конструктивные элементы собирают из готовых блоков, а пролеты заливают бетоном на месте. По этой технологии выполняются пролетные строения с монолитными плитами и сборными ребрами. Также применяется «скорлупный» способ, когда собирается тонкостенная оболочка из железобетона, а после установки заливается бетоном.

Классическими разновидностями по применению являются:

• путепроводы;
• виадуки;
• эстакады.

Вернуться к оглавлению

Передаточное число

Одна из основных характеристик ведущих мостов на КАМАЗ — передаточное число главной передачи (отношение количества зубъев ведомой шестерни к количеству зубъев ведущей шестерни). Как известно, мост не просто передает крутящий момент от двигателя и КПП к колесам, но и понижает его, чем достигается повышение тягового усилия. Наиболее часто на КАМАЗы устанавливаются мосты с передаточными отношениями 5.43, 5.94, 6.53 и 7.22, однако в последние годы были разработаны мосты с другими передаточными соотношениями — 5.11, 6.33 и другими. Для чего нужны мосты с таким разбросом передаточных отношений?

Все очень просто: передаточное отношение главной передачи характеризует тяговые и скоростные характеристики грузового автомобиля. Например, для карьерного самосвала, постоянно преодолевающего подъемы, более важна тяга, чем скорость, поэтому мост на КАМАЗ такого назначения выбирается с большим передаточным числом. Также мосты с большими передаточными числами устанавливаются на седельные тягачи, автомобили, работающие в составе автопоезда и т.д. Мосты с малым передаточным отношением чаще всего устанавливаются на бортовые КАМАЗы, грузовики с фургонами, спецтехнику и т.д.

Главная передача моста на КАМАЗ сконструирована так, что для изменения ее передаточного числа необходимо поменять только одну шестерню. Это позволило снизить цену, повысить качество и значительно упростить ремонт — практически все детали для ведущих мостов унифицированы, и лишь некоторые оригинальные детали применяются только на одном типе мостов.

Виды мостов

Из множества вариантов часто применяются балочные разрезные пролетные строения. В таблице представлена упрощенная классификация:

Разновидности опалубки для мостовых опор

При возведении мостов используется несколько видов оснастки. Наиболее часто применяются следующие системы:

• Мелкощитовая опалубка из стали.
• Крупнощитовая разновидность.
• Индивидуальная система.
• Балочно-ригельная конструкция.
• Гидравлическая система подъемно-переставного типа.
• Консольная опалубка.
• Конструкции для мостовых балок.

Прежде чем определить тип опалубочной системы, необходимо учесть габариты и массу мостового сооружения, вид и рельеф участка. Важно взять в расчет назначение моста и другие нюансы, характерные для конкретного проекта.

Мелкощитовая опалубка из стали

Эта разновидность используется при заливке мостовых опор, имеющих сложную структуру и нестандартную конфигурацию. Поскольку габариты отдельных частей такой оснастки довольно малы, проектировщики и строители получают возможность создавать колонны линейного типа с ее помощью. Как правило, мелкощитовую опалубку используют при строительстве мостов малой высоты. Она состоит из щитов рамной конструкции и дополнительных элементов, которые необходимы для ее установки.

Для удешевления строительства нередко применяется аналог из дерева, которое обходится не так дорого, как сталь. Деревянная оснастка подходит для сборки малогабаритных сооружений.

Крупнощитовая опалубка из стали

Данная разновидность, как и предыдущая, используется для заливки мостовых опор прямолинейного типа, с квадратным или прямоугольным основанием. Структура включает крупные щиты, раскосы, подмости и прочие вспомогательные элементы. Эти конструкции широко применяют для возведения высоких мостовых сооружений, которые проходят через водоемы, каньоны, перевалы и прочие сложные зоны рельефа. Кроме того, крупнощитовую оснастку могут использовать для заливки масштабных опор со сплошной структурой, которые тянутся по всей ширине моста.

Индивидуальная система

Такая опалубка имеет особую конфигурацию. Она используется только в тех ситуациях, когда традиционные конструкции не позволяют воплотить особо сложный проект. Иными словами, индивидуальную оснастку применяют при обустройстве нестандартных и крупногабаритных мостовых сооружений. Изготовление заказывают по персональному проекту с использованием индивидуальных чертежей. Оснащение имеет нестандартную структуру, оно может воссоздавать цельные элементы и конструкции, имеющие уникальную архитектурную конструкцию. Индивидуальные системы обычно применяются при обустройстве надземных и подземных пешеходных переходов, мостов в областях города, имеющих историческую ценность.

Балочно-ригельная конструкция

Этот тип опалубки монтируется из деревянных балок, которые ставятся вертикально и крепятся между собой посредством ригелей. Чтобы зафиксировать готовую конструкцию, используют раскосы. Такой вариант оснастки подходит для сооружения мостовых опор с малым сечением. Основные достоинства балочно-ригельной системы – низкая цена при покупке или аренде, малые затраты на перевозку на стройплощадку и легкая установка.

Гидравлическая система подъемно-переставного типа

Такой тип оснастки для возведения мостов считается одной из наиболее трудных в плане реализации систем. Применение данной системы позволяет залить опоры моста без использования тяжелой подъемной спецтехники. Структура опалубки включает пространственный каркас опорных элементов гидравлического типа и подмостей. Для подъема используются специальные направляющие рельсы. Каждая колонна, для которой применяется гидравлическая система, возводится поэтапно.

Консольная опалубка

Данный тип оснастки для возведения мостовых объектов представляет собой систему, которая поставляется в уже собранном виде. Она фиксируется на предыдущую, готовую часть опоры, потому строительство происходит поэтапно. Консольную опалубочную систему переставляют только тогда, когда ранее залитый участок опоры приобрел нужную форму и затвердел настолько, что смог выдержать давление следующего фрагмента и оснастки. Действия по монтажу и переустановке проводятся с использованием подъемных кранов. Без спецтехники осуществить установку не получится.

Зубной мост или имплант?

Приведем несколько аргументов в защиту и того, и другого решения:

О чем стоит помнить обладателям зубных мостов?

Если конструкция уже стоит, придется минимизировать вред, а именно:

1. Тщательно следить за гигиеной. Не просто чистить 2 раза в день, а и пользоваться ирригатором, чтобы пища не оставалась.
2. Вовремя заменять. Если сроки годности моста уже прошли, не стоит ждать, когда он сломается, или появится резкая боль в опорных зубах.
3. Приходить на прием при любом дискомфорте. Иначе придется расстаться с некогда здоровым зубом и замещать новые потери.

Времена «совка» и отсутствия альтернативы давно прошли. Есть более прогрессивные методики протезирования, чем «мостостроение» во рту. Выбирайте с умом, мы поможем.

На бесплатную консультацию и панорамный снимок записывайтесь здесь

Схема моста — это формула, в которой последовательно представлены размеры расчётных пролётов — расстояния между центрами опорных частей пролётных строений. Если несколько последовательных опорных частей имеют одинаковый размер, указывается их количество, умноженное на размер каждой. Например, схема моста 5 + 3×10 + 4 м обозначает, что у первого пролётного строения моста расчётный пролёт — 5 м, три следующих — по 10 м каждый и пятый — 4 м.

По пропускаемой нагрузке

По пропускаемой нагрузке мосты делятся на:

• Железнодорожные.
• Автомобильные.
• Метромосты.
• Пешеходные.
• Совмещённые (для автомобилей и железнодорожного транспорта, автомобилей и метрополитена).
• Водные путепроводы (мосты для кораблей с низкой ватерлинией в Ирландии и Германии).

Выделяют также трубопроводные мосты и акведуки (используются для транспортировки воды).

По длине

По длине мосты делятся на:

• Малые (до 25 м).
• Средние (от 25 до 100 м).
• Большие (от 100 м или с длиной пролёта больше 60 м).

По статической схеме

По статической схеме мосты делятся на балочные, распорные и комбинированные.

Балочные мосты — самый простой вид мостов. Предназначены для перекрытия небольших пролётов. Пролётные строения — балки, перекрывающие расстояние между опорами. Основная отличительная особенность балочной системы состоит в том, что с пролётных строений на опоры передаются только вертикальные нагрузки, а горизонтальные отсутствуют. Балочные мосты разделяют на следующие типы:

• Разрезная система — состоит из ряда балок, причём одна балка перекрывает один пролёт. Система статически определима и может применяться при любых типах грунтов. Недостатки: большое количество деформационных швов и обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.
• Неразрезная система — одна балка пролётного строения перекрывает несколько пролётов или сразу все. Таким образом, пролётное строение неразрезной системы рассчитывается как многоопорная статически неопределимая балка с использованием метода сил, метода перемещений или других методов расчёта статически неопределимых систем, применяемых в строительной механике. Неразрезная система хороша меньшим, чем в разрезной, количеством деформационных швов и меньшей строительной высотой. Недостаток такой системы — чувствительность к деформации основания.
• Консольная система — состоит из двух типов балок. Одни балки опираются на две опоры и имеют консольные свесы. Другие балки называются подвесными, поскольку опираются на соседние балки. Соединение балок осуществляется при помощи шарниров. Достоинством консольной системы является её статическая определимость, а следовательно, лёгкость расчёта и нечувствительность к грунтам. К недостаткам системы можно отнести большое количество и сложность устройства деформационных швов шарнирного типа, а также нарушение комфортности проезда в зоне шарниров. В настоящее время мосты такой системы строятся редко.
• Температурно-неразрезная система — состоит из двухопорных балок, объединённых в цепь с помощью верхней соединительной плиты. Под действием вертикальных нагрузок такая система работает как разрезная, а под действием горизонтальных — как неразрезная. Её достоинством является меньшее количество деформационных швов, а недостатком — обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.

Во всех вышеперечисленных схемах мостов пролётные строения могут изготавливаться как в виде сплошных балок различного сечения, так и в виде решётчатых конструкций, то есть ферм.

Ферменные — как правило, железнодорожные мосты с пролётом свыше 50 м. Преимущества фермы — лёгкая конструкция, позволяющая перекрывать достаточно большие пролёты (обычно от 40 до 150 м). Фермы изготавливают из стандартного стального проката. Существует единственная в мире эксплуатируемая железобетонная мостовая ферма, находится в городе Белово Кемеровской области на подъездных железнодорожных путях предприятия.

Распорные системы отличаются от балочных тем, что нагрузки, передаваемые с пролётных строений на опоры, имеют не только вертикальную, но и горизонтальную составляющую, называемую в строительной механике распором. Выделяют несколько разновидностей распорных систем, довольно сильно отличающихся друг от друга:

• Висячие мосты — мосты, в которых основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (канатов, цепей и т. д.), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Этот вид представляют все крупнейшие по длине и высоте пролёта мосты мира.
• Вантовые мосты — разновидность висячих мостов: роль основной несущей конструкции выполняет вантовая ферма, выполненная из прямолинейных стальных канатов. Ванты прикреплены к пилонам — высоким стойкам, монтируемым непосредственно на опорах. Пилоны в основном располагаются вертикально, но не исключено и наклонное их расположение. К вантам крепится балка жёсткости, на которой располагается мостовое полотно. Ванты располагаются под углом наклона к горизонтали не менее 30°, так как в противном случае в них возникают большие усилия и жёсткость сильно уменьшается. Балку жёсткости обычно выполняют коробчатого сечения, поскольку это улучшает её работу на кручение от временных нагрузок и от действия ветра. Наиболее часто вантовая система применяется при перекрытии глубоких рек и в городских условиях.
• Арочные мосты — основными несущими конструкциями являются арки или своды. Арка — криволинейный брус, у которого поперечный размер меньше высоты. Свод — криволинейный брус, у которого ширина сечения значительно больше высоты. Арочные мосты могут быть с ездой поверху, понизу и посередине. Опоры арочных мостов всегда массивные, поскольку должны быть рассчитаны и на восприятие распора. При больших пролётах арки всегда экономичнее балочных конструкций, но только в отношении пролётных строений. Из-за большого развития опор в поперечном сечении мост арочной системы дешевле балочного только при высоте опор до 2 м. Арочные мосты характерны для горных условий, поскольку позволяют перекрыть больший пролёт, чем балки, а в условиях горного рельефа сооружение дополнительных опор не оправдано. Также специфическая область применения арочных мостов обусловлена тем, что они требуют большого подмостового пространства, особенно с ездой поверху, что приводит к удорожанию и усложнению строительства насыпей подходов, которые могут достигать высоты 20 м; возрастает вероятность оползней на таких насыпях в начальный период их эксплуатации. Часто арочные мосты строят в городских условиях из соображений красоты.

Комбинированная схема — наиболее часто встречается балка с арочной подпругой; как правило, это городские мосты через большие реки.

Понтонные мосты — мосты, собранные на плавучих опорах — понтонах. Они не имеют жёсткой связи с берегом и цельного жёсткого каркаса. Такие мосты, как правило, состоят из отдельных секций, скреплённых между собой подвижным соединением. Наплавные мосты — это те же понтонные, но без опор. Плавучими являются сами пролёты моста. Используются понтонные и наплавные мосты при необходимости устройства временных переправ, однако есть примеры функционирования подобных мостов и на постоянной основе. Возможность буксировки отдельных секций по воде и по суше облегчает и ускоряет процесс сборки такого моста, а также демонтаж и перенос в другое место. Недостатком понтонных мостов является невозможность использования их в зимний период, когда вода скована льдом, или во время ледохода, а также во время сильного волнения. Подобные переправы затрудняют судоходство и не могут нести серьёзную нагрузку.

Типы опор

По способу изготовления

• Монолитные опоры – изготавливаются из бетона, бутобетона, железобетона или камня.
• Сборные опоры (до 20% бетона в составе) – собираются на монтаже из отдельных блоков. Отличаются от монолитных опор простотой сборки, и, соответственно, меньшей трудоёмкостью с малым количеством «мокрых» работ. Есть также возможность переноса части работ со стройки на завод, например, для предварительного натяжения арматуры. Использование сборных опор сокращает время их возведения, но, нужно отметить, что не всегда этот тип опор подходит для конкретного объекта, т.к. наличие стыков в сборной конструкции делает её менее надежной, в сравнение с монолитной.
• Сборно-монолитные опоры (более 20% бетона).

По расположению

Для возведения любого моста необходимо два типа опор:

• Устои – крайние опоры , на которые опираются концы пролетных строений. Чаще всего имеют в своей конструкции еще один элемент – шкафные стенки, с прямыми или обратными открылками, откосными стенками, отделяющие торцы пролетных строений от насыпи.

Устои также подразделяются на обсыпные, имеющие конус насыпи, входящий в длину пролета, и необсыпные, где насыпь находится в пределах длины устоя.

• Быки – промежуточные опоры , воспринимающие давление от пролетного строения. Чаще всего изготавливаются из железобетона и бетона, и лишь иногда из стали, а так же с использованием деревянных и стальных свай.

Пример опоры металлической промежуточной , путепровод на транспортной развязке на автомобильной дороге «Граница РФ (на Екатеринбург) – Алматы» 1247 км.

По типу конструкции тела и фундамента опоры

Массивные опоры. Чаще используются при строительстве мостов, находящихся в сложных условиях: например, через крупные реки, реки с агрессивными водами или ледоходом, так как обладают наибольшей прочностью к дополнительным внешним нагрузкам.

Облегченные опоры. Имеют несколько разновидностей:

Столбчатые опоры. Опоры в виде отдельных столбов – оболочек, частично заполненных бетоном, объединенных сверху ригелем. При хороших свойствах грунта, тело опоры служит одновременно и её фундаментом.

Свайные опоры. Железобетонные опоры в виде свай, забитых в грунт и объединенных сверху железобетонной насадкой. Бывают с как ростверком, так и без.

Стоечные опоры . Опоры в виде отдельных стоек, опирающихся на сборный или монолитный фундамент.

Особенности установки зубных мостов

Многие пациенты, которым необходимо поставить зубные мосты не знают, что являет собой процесс. Возникновение многих вопросов существенно мешает делу. Однако процедура является несложной и зависит от выбранной технологии, что совершает сам пациент из предложенных вариантов.

Установка зубных мостов требует от стоматолога соответствующих действий. Процедура включает:

– осмотр ротовой полости пациента;

– оценка состояния зубов;

– подготовка опорных зубов;

– подбор оттенка будущих зубов;

– изготовление моста и опорных коронок;

– непосредственно процедура установки.

В зависимости от выбранного типа зубного моста, а также техники установки, будет отличаться время на осуществление процедуры.

Подробнее об этом можно почитать в интернете.