Виды железобетонных мостов по способу сооружения

Применение и виды железобетонных мостов

Мощные сооружения, которые продолжают путь через препятствия — неровность местности, река, дорога представляют прогресс технической мысли. Железобетонные мосты долговечны, красивы, обладают различными эксплуатационными характеристиками, экономически выгодны. Такое архитектурное творение сделано из комплексного материала, где успешно объединили свои свойства бетон и арматура из стали (до 4-х %).

Материалы для изготовления

Для конструкционных элементов мостов используют тяжелый бетон с плотностью до 2500 кг/м3, классов В20—60 с высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью. Арматура делится на рабочую и конструктивную. Первая обеспечивает сопротивление к действию внешних усилий. Вторая включает монтажную составляющую, что ужесточает каркас, и распределительную — для рассредоточения нагрузок по стержням. В едином монолите бетон и арматура выдерживают высокие нагрузки на сжатие и растяжение.

Преимущества и недостатки

Железобетонные мосты обладают массой достоинств, которые стимулируют к дальнейшему их строительству. Основными из них являются:

Все работы выполняются с помощью специального оборудования.

• Усиление прочности бетонного стройматериала со временем.
• Надежность, долговечность сооружений, относительная простота обслуживания.
• Использование доступных и дешевых компонентов — песка, гравия.
• Способность выдерживать динамические нагрузки.
• Монолитность конструкций и высокая жесткость.
• Отсутствие необходимости антикоррозийной обработки, окрашивания.
• Огнеупорность.
• Устойчивость к атмосферным воздействиям.
• Технологии строительства механизированы, что снижает трудоемкость и энергозатраты.

Первым и основным преимуществом является низкий расход металла.

Возможно будущее проявит строгость, но в реальном времени к недостаткам такого вида путепроводов относят:

Такая массивная конструкция со временем может начать трескаться.

• повышенная звуко- и теплопроводность;
• невысокая сопротивляемость на растяжение;
• появление трещин в наружных слоях в результате напряжения и усадки;
• массивность, которую, с точки зрения архитектуры, можно трактовать как грандиозность.

Виды мостов

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

Классификационный признак	Виды
По особенностям сборки	Монолитные
	Сборные
	Комбинированные
По типу пролетных систем	Балочные (разрезные, неразрезные, консольные)
	Рамные
	Арочные
	Комбинированные
По напряженному состоянию, что создается в его элементах при возведении	Предварительно напряженные
	Без него
По типу несущих элементов	Балки
	Плиты
	Фермы
	Диафрагмы
Особой технологии	Висячие
	Вантовые

Проектирование железобетонных мостов

Работы по возведению моста включают 2 этапа:

Важной частью подготовки к такому масштабному строительству является разработка проекта.

1. Проектировщики изучают целесообразность постройки и экономические возможности в рассматриваемом регионе, выбирают вариант путепровода.
2. Вырабатывают скрупулезный технический проект, включающий чертежи для всех составляющих сооружения.

Проектирование железобетонного моста требует творческого подхода. Инженерам в своей работе предстоит учесть условия производства монтажных блоков, их транспортировки, возведения и соединения. С финансовой точки зрения, необходимо обеспечить максимальный срок эксплуатации моста при возможно минимальной стоимости, трудо- и энергозатратах. Основные проблемы, которые надо решить, создавая проект балочного строения с пролетами:

• тип поперечного сечения пролета;
• способ объединения монтажных блоков;
• определение размеров поперечных сечений и компонентов конструкции;
• варианты арматуры для главных балок, чертежи их расположения в камне;
• необходимость предварительного напряжения;
• типы вспомогательных деталей (перила, бордюры, деформационные швы, конструкция на опоры).

Этапы конструирования

Опорные сваи

Мосты составляются из пролетных секций и опор. Первые принимают нагрузки и передают их опорным структурам, а те переносят усилия на основу моста. Возведение опоры — первый и самый дорогой этап, диаметр одной единицы не менее 3-х метров. На него приходится до 50% затрат. В качестве опоры чаще служит свая. Ее забивают с помощью электровибропогружателей, иногда с использованием дизельного молота. После установки опоры для нее делается специальная оболочка, а затем возводят верхние конструкции. Промежуточные опоры носят название «быки», береговые — «устои».

Пролетные элементы

В мостостроении используются мостовые балки в виде разрезных систем для составления пролетов, неразрезные, консольные, рамные, вантовые, арочные и комбинированные составляющие. Они определяют тип моста по конструкции и его статическую схему. Сборные элементы изготавливают поточно в цехах заводов и на полигонах. На опоры устанавливают структурные единицы из предварительно напряженного или простого железобетона. Обычно пролетные системы прямолинейные, но иногда форму усложняют в кольцевую или спиральную.

Чаще всего для такой конструкции используются прямые полеты.

Сфера применения

Разновидностями железобетонных мостов являются путепроводы, виадуки и эстакады.

Мостостроение резко увеличило возможности передвижения людей и техники. Мосты — незаменимые звенья коммуникаций, обеспечивающие автодорожные и городские переезды. Согласно строительных норм и правил, для их строительства применяются малошаговые пролеты с монолитными перекрытиями. Путепроводная железобетонная конструкция предлагает перемещение для автомобильного и железнодорожного транспорта. В условиях мегаполисов сложные траектории пересекают эстакады. Для горного рельефа с глубокими ущельями и оврагами решают задачи передвижения виадуки. Переправы через второстепенные водные преграды осуществляются посредством малых мостов, труб и лотков.

Источник

Мосты из железобетона

Популярность железобетонных мостов объясняется многочисленными преимуществами. Такие капитальные сооружения наделены всеми достоинствами железобетона, такими как прочность, стойкость к любому типу воздействий, нетребовательностью к уходу в отличие от стальных сооружений. Правильное проектирование и качественное выполнение всех стадий строительства минимизируют расходы по содержанию железобетонной конструкции. Железобетонные мосты имеют одну главную особенность — невысокий расход металла в сравнении со стальными изделиями.

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:

Сфера применения

Балочные сооружения с малошаговыми пролетами используются для создания автодорожных переездов. Технология их строительства предполагает использование монолитных перекрытий и пролетов на сборных ребрах. На немассивных мостах, трубах и лотках осуществляется переправа через небольшие водотоки и суходолы.

Путеводными железобетонными мостами обеспечиваются переезды для железнодорожного и автомобильного транспорта. Эстакады строятся для пересечения городской территории. Виадуки нужны для перемещения через горные ущелья, глубокие овраги и долины.

Материалы для изготовления

При возведении изделий из преднапряженного железобетона рекомендуется использовать тяжелые классы бетонной смеси не ниже М 300 и соответствующие прочностные категории. Широкое применение нашли такие сорта, как М200, М250, М300, М400, М500, М600, а также соответствующие им классы по морозостойкости. Использовать можно как готовые сухие смеси, так и местного изготовления.

При замесе бетона используются цементы высоких марок, такие как портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый класс. Если нужен облегченный тип обработки бетона, рекомендуется использовать пластифицированную марку портландцемента.

Для сооружения пролетов разной величины, опорных частей мостов применяются доменные отходы после грануляции металлургического шлака. Особенностью этого материала является возможность получения бетона класса М140—200 при активации его прочностных характеристик. Инициируется этот процесс благодаря применению в составе активаторов, таких как цемент с известью, которые после размола во влажном состоянии дают желаемый эффект.

Модернизация технологий строительства переправ из железобетона позволила применять более легкие марки бетонов, масса по объему которых составляет 1,2—1,6 г/л3. Требуемые показатели объемного веса достигнуты за счет примешивания легких натуральных порообразователей, таких как лавы и туфы вулканического и известкового происхождения, а также искусственных заполнителей, например, керамзита.

Легкие бетоны перспективны для строительства сборных мостов. Более низкая масса готовых блоков позволяет экономить время и затраты на их кладку за счет применения меньшего количества строительной техники. Легкие бетоны М100, М150 и выше наиболее приемлемы для использования при сооружении железобетонных несущих элементов.

Для сооружения сварных армирующих сеток или арматурного каркаса применяются металлические гибкие пруты с круглым сечением или пруты периодического профиля. Отдельные элементы укрепляются жесткими стержнями фасонного проката. Использование преднапряженных арматурных прутьев из высокопрочного металла позволяет возводить максимально железобетонные мосты, отличающиеся легкостью и экономичностью.

Вывод

В сравнении с металлическими аналогами железобетонный мост имеет массу преимуществ: производство, эксплуатация и обслуживание обходятся дешевле, не требуется окрашивание и специальная антикоррозионная обработка. Главное, на их сооружение требуется значительно меньше стали.

Источник

Основные системы железобетонных мостов.

В железобетонных мостах применяются разнообразные конструктивные решения и статические схемы:

Наибольшее распространение получили: 1) балочные мосты:

а) разрезные;

1) простая конструкция;

2) усилия в разрезных пролетных строениях не зависят от осадок опор и их можно возводить при более слабых грунтах.

Недостаток: большое количество деформационных швов, которые часто выходят из строя;

б) неразрезные; пролет от 30–40 до 100–130 м.

1) большая жесткость и меньшая деформативность пролетных строений от временных нагрузок;

2) меньшая строительная высота;

3) меньший объем опор (устанавливается одна опорная часть)

Недостаток: применяются при прочных грунтах в основании опор, так как осадка опор может вызвать появление дополнительных напряжений;

В) консольные;

Подвесные пролетные строения пролетом L_n опираются на консоли L_k основных пролетных строений.

По распределению усилий консольные системы близки к неразрезным, однако имеют меньшую жесткость и под нагрузкой дают переломы упругой линии в местах сопряжения подвесных пролетных строений с консолями.

Вследствие статической определимости осадки опор не вызывают дополнительных усилий;

2) рамные мосты:

а) однопролетные и многопролетные неразрезные рамы (L = 30–60 м).

Ввиду совместной работы пролетного строения с опорами, изгибающие моменты в пролетных строениях уменьшаются, что позволяет уменьшить строительную высоту. Широкое распространение получают рамные мосты с наклонными стойками – “бегущая лань”;

б) рамно-балочные.

Представляют собой сочетание Т-образных рам и подвесных пролетных строений. В ригелях Т-образных рам возникают только отрицательные изгибающие моменты, а в подвесных пролетных строениях – положительные.

Опоры рам от вертикальных нагрузок передают на основание вертикальную силу и изгибающий момент;

Дата добавления: 2016-01-07 ; просмотров: 4110 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник