русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Лекция №4. Требования к искусственным сооружениям и направления развития мостостроения.


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 11080; Нарушение авторских прав


Рис. 1.11. Виды мостов по характеру пересечения препятствия

Рис. 1.10. Основные системы мостов

Рис. 1.9. Уровни расположения проезжей части мостов

Рис. 1.8. Виды мостов по типу опор и пролетных строений

Лекция №3. Классификация мостов по назначению, статической схеме, виду материала, расположение уровня проезда и пр. Виды мостовых сооружений по характеру пересекаемого препятствия.

Рис. 1.7. Основные характеристики моста и уровней реки

I — тротуар; II — полоса безопасности; III — проезжая часть; IV — ездовое полотно; 1 — пе­рильное ограждение; 2 — одежда тротуаров; 3 — барьерное ограждение; 4 — устройство для освещения; 5 — устройство для водоотвода; 6 — одежда ездового полотна; 7 — несущие эле­менты проезжей части; 8 — несущие элементы пролетного строения

III — насыпь подхода; 1 — насыпь подхода; 2 — струенаправляющая дамба; 3 — пойма; 4 — русло; 5 — ледорез; 6 — траверса

Лекция №2. Понятие мостового перехода, его элементы. Схема мостового перехода. Основные конструктивные элементы моста.

Рис. 1.4. Сооружения на горных дорогах

Рис. 1.3. Тоннель

Пролетное строение; 2 — промежуточная опора; 3 — устой

 

 

 

 

Тоннели (рис. 1.3) применяют для пропуска дороги сквозь толщу горного массива или под крупными реками, озерами, мор­скими заливами или проливами. В городах их применяют для пропуска под землей автомобилей и пешеходов.

На горных дорогах, кроме виадуков и тоннелей, применяют галереи (рис. 1.4,а), балконы (рис. 1.4,6) и подпорные стенки (рис. 1.4, в).

Галереи используют для защиты дороги от снежных лавин и камнепадов, балконы — для обеспечения необходимой ширины дороги на крутых склонах и сокращения объемов работ по разработке грунтов, подпорные стенки — для удержания находящегося за ними грунта от обрушения.



 

 

 

Искусственные сооружения являются ответственными и доро­гостоящими элементами дороги. Расходы на их возведение состав­ляют около 10% стоимости постройки дороги, возводимой в рав­нинной местности. В пересеченной и горной местности, а также при пересечении рек расходы на искусственные сооружения воз­растают и составляют до 30% и более от общей стоимости до­роги.

 

Комплекс сооружений, возводимых при пересечении дорогой реки, называют мостовым переходом (рис. 1.5). В его состав входят мост, подходы к нему, ледорезы, регуляционные сооружения и берегоукрепительные устройства.

Мост своими конструкциями перекрывает русловую часть реки или русло и часть поймы реки (рис. 1.5,а, б). Подходы к мосту обеспечивают сопряжение дороги с мостом. Их устра­ивают в виде земляных насыпей или эстакад.

Ледорезы — сооружения для защиты промежуточных опор моста от непосредственного воздействия ледохода, которое явля­ется наиболее опасным для деревянных опор. В этом случае ле­дорезы возводят перед каждой опорой (рис. 1.5,6) с верховой стороны на той части реки, где возможен ледоход. В мостах с массивными опорами (каменными, бетонными, железобетонными) ледорезы совмещают с опорами.

Регуляционные сооружения и берегоукрепи­тельные устройства применяют для предохранения грун­та у опор моста и берегов от значительного размыва. Их устраи­вают в виде струенаправляющих дамб и траверс.

Струенаправляющие дамбы сооружают у берего­вых опор, придавая им в плане очертание, способствующее плав­ному протеканию в отверстие моста водного потока с пойм русла (рис. 1.5,б—д).

С верховой стороны мостового перехода иногда устраивают траверсы в виде коротких дамб, выступающих в реку перпен­дикулярно или под углом к берегу или насыпи подхода (см. рис. 1.5,г). Траверсы препятствуют течению воды вдоль берега или насыпи, предохраняют их от размыва и способствуют направ­лению водного потока в отверстие моста.

Мосты состоят из пролетных строений и опор. В пролетных строениях мостов выделяют следующие основные части: проез­жую часть, несущую часть, систему связей и опорные части.

Под проезжей частью пролетного строения (в первона­чальном и основном смысле этого понятия) понимают совокуп­ность конструктивных элементов, воспринимающих действие под­вижных нагрузок (от транспортных средств и пешеходов) и пере­дающих их на несущую часть. В состав проезжей части входит мостовое полотно и несущие элементы (рис. 1.6). Мостовое полотно расположено над несущими элементами проезжей ча­сти и предназначено для обеспечения безопасного движения транспортных средств и пешеходов, а также для отвода воды.

Несущие элементы проезжей части воспринимают на­грузку от транспортных средств с ездового полотна, от пешеходов с тротуаров и передают их на основные несущие конструкции пролетного строения. Применяют три главных вида несущих эле­ментов проезжей части: балочная клетка — совокупность попереч­ных и продольных балок; плоская или ребристая плита; ортотропная плита — сварная стальная конструкция, состоящая из листа, подкрепленного ребрами.

 

 

Рис. 1.5. Схема мостового перехода: I — мостовой переход; II — мост;

Понятие проезжей части пролетного строения в настоящее время стало использоваться и в несколько ином, более узком смысле: это полоса на мостовом полотне для непосредственного движения транспортных средств. Ширина этой полосы равна сум­ме ширин полос движения, установленных для моста. К этой полосе примыкают предохранительные полосы (полосы безопас­ности). Они предназначены для обеспечения движения на мосту с установленной скоростью движения. Их наличие устраняет пси­хологическое воздействие на водителя высокого ограждения у тротуаров. Они также обеспечивают возможность съезда транс­портных средств с проезжей части при возникновении опасных для движения ситуаций. Проезжая часть в узком смысле этого понятия вместе с предохранительными полосами составляют по­лосу ездового полотна, или габарит проезда.

Несущая часть пролетного строения воспринимает дей­ствие собственного веса пролетного строения и временной по­движной нагрузки и передает его на опоры. В простейших балоч­ных мостах малых пролетов несущая часть пролетного строения состоит из деревянных или металлических прогонов, железобе­тонных плит или балок; при средних и больших пролетах в каче­стве несущей части применяют балки, фермы, арки или рамы.

Связи между главными балками, фермами или арками про­летного строения устанавливают с целью объединения их в про­странственно жесткую конструкцию, способную воспринимать всеми элементами как вертикальные, так и горизонтальные на­грузки. В полной системе связей различают горизонтальные (верхние и нижние) и вертикальные (опорные и промежуточные) связи.

 

Рис. 1.6. Элементы мостового полотна:

 

 

 

Опорные части представляют собой специальные элемен­ты, с помощью которых опорные реакции от несущей конструкции передаются на опоры в заданном месте. Кроме того, опорные части обеспечивают поворот и смещение главных ферм (или ба­лок) пролетного строения при их прогибе от действия подвиж­ных нагрузок, а также продольные и поперечные смещения кон­цов ферм (или балок), возникающие в результате температурных деформаций пролетного строения.

Одним из принципов рационального проектирования является принцип совмещения функций элементов конструкций. В совре­менных конструкциях пролетных строений мостов этот принцип используется весьма широко. Так, плита или продольная балка проезжей части может выполнять и функции поясов главных ферм. Развитые в плиты пояса главных балок выполняют одно­временно и функции верхних продольных связей. Конструкции с совмещением функции частей пролетных строений будут рассмот­рены в последующих главах.

Опоры мостов воспринимают нагрузки и передают их на грунт через фундаменты или на воду (в наплавных мостах). Раз­личают промежуточные и береговые опоры. Промежуточные опо­ры воспринимают нагрузки от веса пролетных строений, подвиж­ной нагрузки, проходящей по ним, от навала судов, воздействия льда и ветра. Береговые опоры, кроме того, могут работать как подпорные стенки, воспринимая давление от насыпи подходов.

Конструктивное решение моста во многом зависит от ширины, глубины, скорости течения реки, вида грунтов на дне ее русла и поймы, условий ледохода, требований судоходства по реке. Су­щественное значение имеют и следующие расчетные уровни воды в реке (рис. 1.7): уровень высоких вод (УВВ)—наивыс­ший уровень воды в реке в месте мостового перехода, который определяют по данным гидрометрических наблюдений; расчет­ный судоходный уровень (РСУ) — наивысший уровень в реке в судоходный период, который обычно несколько ниже УВВ; средний уровень воды в период между паводками называ­ют уровнем меженных вод (УМВ) или уровнем межени.

В мостах применяют следующие основные определения и обозначения:

длина моста L — расстояние по оси моста между линия­ми, соединяющими внешние концы устоев, примыкающих к насыпи подходов;

отверстие моста L0 — горизонтальный размер между внутренними гранями устоев или конусами насыпи, измеренный при расчетном уровне высоких вод с исключением толщины про­межуточных опор;

высота моста H —расстояние от поверхности проезжей части до уровня меженных вод;

свободная высота под мостом H0-расстояние между низом пролетных строений и уровнем высоких вод или расчетным судоходным уровнем (если есть судоходство);

высота опоры h0—расстояние от ее верха до грунта;

строительная высота пролетного строения h— расстояние от проезжей части до самых нижних частей пролетного строения;

расчетный пролет l - расстояние между осями опирания пролетного строения на смежных опорах;

ширина моста В - расстояние между перилами в свету;

ширина пролетного строения В0 - расстояние меж­ду осями крайних главных балок;

ширина проезжей части b - расстояние между внут­ренними гранями полос безопасности;

ширина ездового полотна Г — расстояние между ограждениями.

Основные параметры моста устанавливают в процессе его про­ектирования с учетом его назначения и местных условий.

 

 

Мосты классифицируют по следующим признакам: назначе­нию типу опор и пролетных строений, виду материала, расположению уровня проезда, статической системе, обеспеченности в отношении пропуска высоких вод и ледохода, ширине проезжей части и длине моста.

По назначению различают мосты:

автодорожные - для всех видов транспорта, пропускаемого по автомобильным дорогам, и пешеходов;

железнодорожные — для железнодорожных поездов;

городские - для всех видов городского транспорта (авто­мобилей, троллейбусов, трамваев, метро) и пешеходов;

пешеходные — только для пешеходов;

совмещенные - для автомобилей и железнодорожных поездов;

специальные — для пропуска трубопроводов, кабелей и т. п.

По типу применяемых опор различают мосты:

на жестких опорах (рис. 1.8,а), передающих через фун­даменты нагрузку от пролетных строений непосредственно грунту и характеризующихся отсутствием значительных осадок;

на плавучих опорах (рис. 1.8,б), передающих нагрузку воде (наплавные мосты на понтонах, баржах) и отличающихся значительными осадками.

По типу пролетного строения различают мосты:

неподвижные, в которых пролетное строение всегда зани­мает по отношению к опорам неизменное положение (рис. 1.7, 1.8а);

разводные, в которых для пропуска судов устраивают специальный разводной пролет (рис. 1.8, в) размерами, требуе­мыми для судоходства.

 

Разводные мосты применяют, когда невозможно или неэконо­мично поднять пролетное строение на высоту, достаточную для пропуска судов. Неизбежность перерывов в движении по развод­ным мостам является их существенным недостатком.

 

 

 

По виду применяемых материалов различают деревянные, металлические, железобетонные, бетонные и ка­менные мосты. Определяющим при этой классификации является материал пролетного строения. Например, к металлическим мостам относятся мосты с металлическими пролетными строени­ями, у которых опоры могут быть из любых материалов. Каждый из материалов придает свои существенные особенности как кон­струкции моста, так и способам его возведения.

По уровню расположения проезжей части различают мосты с ездой: поверху, когда проезжая часть расположена по верху про­летных строений (рис. 1.9,а); понизу, когда проезжая часть на­ходится на уровне низа пролетных строений (рис. 1.9,б); посере­дине, когда проезжая часть находится в средней по высоте части пролетного строения (рис. 1.9,в).

Необходимость классификации мостов по этому признаку оп­ределяется существенными различиями в их работе и во вписы­вании их в местность. Наличие в мостах с ездой понизу широко расставленных главных ферм усложняет устройство проезжей ча­сти и связей между фермами. Различие в отношении вписывания в местность обусловлено тем, что пролетные строения с ездой по­верху имеют значительно большую высоту, чем пролетные строе­ния с ездой понизу, так как в первом случае строительная высо­та определяется полной высотой, а во втором случае — только частью высоты пролетного строения.

Мосты с ездой посередине по своим конструктивным особен­ностям близки к мостам с ездой понизу.

 

 

 

 

По статической схеме главных несущих конструкций пролетных строений различают мосты:

балочных систем (разрезной — рис. 1.10,а,неразрезной и консольной), в пролетных строениях которых от вертикальных нагрузок возникают только вертикальные опорные реакции;

распорных систем (арочной — рис. 1.10,б, рамной — рис. 1.10,в, висячей —рис. 1.10,г), в которых при действии вер­тикальных нагрузок возникают наклонные опорные реакции, име­ющие горизонтальную составляющую —распор;

комбинированных систем, в которых сочетаются си­стемы первых двух групп, причем число таких сочетаний может быть большим.

По обеспеченности в отношении пропуска высоких вод и ледо­хода различают мосты:

высоководные для длительной нормальной эксплуатации и обеспечивающие пропуск паводковых вод и весеннего ледо­хода;

низководные для эксплуатации в течение ограниченного времени и не обеспечивающие пропуск высокой воды и весеннего ледохода.

По ширине проезжей части различают мосты, допускающие различное число полос движения: одной, двух, четырех, шести и восьми.

По характеру пересечения препятствия мосты могут быть прямыми, косыми и криволинейными. Ось прямого моста (рис. 1.11,а) перпендикулярна берегам реки и направлению течения, косого — пересекает их под углом (рис. 1.11,б), отличным от прямого, криволинейного — пересека­ет под переменным по его длине углом (рис. 1.11,в).

Мосты длиной L≤25 м считаются малыми, с длиной 25<L≤100 м — средними и длиной L>100 м —большими. Мо­сты длиной L<100 м, но с одним из пролетов более 60 м отно­сятся к большим мостам.

 

 

К дорожным искусственным сооружениям предъявляются экс­плуатационные, экономические, экологические, архитектурные и расчетно-конструктивные требования.

Эксплуатационные требования являются основными и сводятся к тому, чтобы сооружение обеспечивало безопасность и удобство движения по нему без снижения скорости в течение за­данного срока эксплуатации. Для этого сооружение должно удов­летворять следующим требованиям:

иметь такую жесткость, чтобы деформации и перемещения при движении нагрузки не были чрезмерными, не расстраивали со­единений и не отражались на безопасности движения;

иметь необходимую ширину проезжей части и тротуаров а зависимости от его назначения с учетом перспективы роста интен­сивности движения;

иметь благоприятный для движения поперечный и продольный профиль;

быть долговечным, сконструированным из прочных материа­лов, мостовое полотно должно быть выполнено из износостойкого' материала и обеспечено надежным отводом воды;

обеспечивать безопасный пропуск паводков и ледохода, долж­но удовлетворять требованиям судоходства;

обеспечивать возможность его осмотра, ремонта и реконструк­ции.

Экономические требования сводятся к необходимости получения такого конструктивного решения, для которого при заданном сроке службы сооружения полная его стоимость, вклю­чая стоимость строительства, содержания, ремонта и возможной реконструкции, была бы минимальной. Роль экономических тре­бований к сооружению в последние годы возрастает в связи с переходом на экономические методы управления. Для достижения эффекта очень важен учет местных ресурсов и возможностей (наличие заводов или значительных запасов строительных мате­риалов, обеспеченность механизмами, техникой и обученными трудовыми ресурсами), а также общих народнохозяйственных возможностей и условий (наличие транспортных путей, возмож­ность использования речного транспорта, вертолетов и т. п.).

Стоимость сооружения снижается при применении конструк­ций индустриального изготовления и механизированного возведе­ния при высоких темпах строительства и хорошем качестве работ.

Экологические требования определяются интересами ох­раны окружающей среды. В последние годы вопросы охраны окружающей среды приобретают все большую остроту, в связи с этим ужесточаются требования к проектам переходов через водотоки. Основа проектных решений состоит в соблюдении прин­ципа наименьшего вмешательства в природную среду.

Архитектурные требования сводятся к тому, чтобы фор­ма сооружения соответствовала представлениям о красоте и гар­монировала с окружающей местностью или городской застройкой. Обычно рационально спроектированные сооружения удовлетворя­ют эстетическим требованиям. В них каждый элемент сооружения подчеркивает его функциональное значение. Современная архи­тектура искусственных сооружений уделяет внимание простоте форм, исключая всякие украшения. Архитектурные требования очень важны для городских мостов, они в этом случае могут вступать в противоречие с экономическими требованиями, но ни­когда с эксплуатационными.

Расчетно-конструктивные требования связаны с тем, чтобы сооружение в целом и его отдельные элементы были ра­ционально прочными, устойчивыми и жесткими. Удовлетворение этих требований является обязательным для всех конструктивных решений, имеющих различные экономические и архитектурные по­казатели.

Выполнение возрастающих объемов мостового строительства невозможно без резкого повышения его индустриализации.

Основные направления развития мостостроения следующие:

обеспечение максимально возможной комплексной механиза­ции и автоматизации операций при строительстве мостов;

внедрение прогрессивной технологии производства работ, рас­ширение области применения поточных методов организации строительства;

дальнейшая типизация и унификация мостовых конструкций по основным конструктивным параметрам;

увеличение доли сборных конструкций при строительстве мо­стов и путепроводов;

поиск наиболее рациональных и совершенных форм мостов, удовлетворяющих лучшим образом технологии строительства и обеспечивающих создание надежных конструкций;

применение более прочных и качественных строительных ма­териалов для элементов мостовых конструкций.

Изготовление качественных мостовых конструкций в первую очередь зависит от состояния и возможностей производственной базы мостостроения, состоящей из сети заводов и полигонов.

Современная база мостостроения отстает от требований даль­нейшего развития и совершенствования сети автомобильных дорог. Она не обеспечивает конструкциями постоянно возрастаю­щие объемы мостостроения. В связи с этим необходимо усиление ее и рациональное размещение.

Важнейшими элементами индустриализации мостового строи­тельства являются комплексная механизация и автоматизация всех процессов.

В настоящее время в мостостроении ряд процессов комплекс­но механизирован. Однако еще многие процессы при строительст­ве и ремонте мостов содержат большое число операций, выпол­няемых вручную, что объясняется недостаточной оснащенностью мостовых организаций средствами механизации.

Высшая степень комплексной механизации— автоматизация производства, предусматривающая полную замену ручного труда машинами с применением автоматических устройств — является очередной перспективой мостостроения.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Виды искусственных сооружений на автомобильных дорогах | Лекция №5. Основы проектирования мостов. Последовательность проектирования мостовых сооружений.


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.007 сек.