Диссертация (Обоснование применения в мостостроении комбинированных систем в виде арки с затяжкой и пересекающимися гибкими подвесками), страница 13

При этом пролетные строения снаклоннымиподвескамиявляютсявдостаточнойстепениинновационными решениями в области мостового проектирования,особенно на территории Российской Федерации. Они требуютвысокотехнологичного подхода к проектированию и расчетуконструкций, комплексных решений по организации строительстваи монтажу пролетного строения.При этом за рубежом разработаны эффективные методикивозведения конструкций указанного типа. Одновременно с этим, вРоссии, в ЗАО «Институт «Стройпроект» в рамках разработкипроектной и рабочей документации по проекту строительства мостачерез реку Обь в г.

Новосибирске предложен чрезвычайноинтересный,комплексныйподходксооружениюкомбинированного пролетного строения значительной длиныпролета (380м) в условиях судоходства и значительной шириныреки.Вкачествеосновныхрекомендацийкпроектированию,необходимо сказать, что данные пролетные строений могут бытьпримененывдостаточноширокомспектреназначений.Сравнительно малый расход материалов, выдающие прочностныесвойства, высокая вертикальная жесткость пролетов, сравнительномалые размеры сечений несущих элементов пролетов, благодарячему достигается архитектурная легкость силуэта пролетов – всеэто позволяет говорить о широком диапазоне вариантов возможных114применений комбинированных схем с наклонными подвесками,таких как: Автодорожныемосты.Комбинированныепролетныестроения с наклонными подвесками могут выступать какальтернативы различных других схем, в том числе иконкурировать с мостами больших пролетов (известныпримеры строительства комбинированных систем данноготипа с длиной пролета до 500 м).

При этом в отличие оттрадиционныхкомбинированныхсхем,системыснаклонными подвесками позволяют говорить о реальнойэкономии расходов основных материалов (15-30 %, см.Главу 3), что в значительной степени определяетстоимость варианта и может стать решающим фактором ввыборе рекомендуемого решения проекта. Совмещенные мосты – благодаря высоким прочностножесткостным характеристикам комбинированные схемыпролетныхстроенийснаклоннымиподвескамиудовлетворяют требованиям любых совмещенных мостов(авто+железная дорога, трамвайное движение и т.д.) Городские мосты.

Комбинированные пролетные строенияс криволинейным очертанием верхнего пояса и сеткойнаклонныхподвесокархитектурнойнегромоздкиеобладаютопределеннойпривлекательностью.силуэтынесущихсечений,Тонкие,формыпролетного строения, напоминающие арку по схеме «лукс тетивой» могут стать достойными альтернативамивариантов мостов в условиях городского строительства. Сучетомчрезвычайномалойраспространенностипролетных строений указанных типов применение их вгородских мостах особенно актуально с точки зрения115инноваций принимаемых решений в проектированиимостов. Малые пешеходные и парковые мосты. Интереснымрешениемможетуказанноготипабытьподприменениемалыеконструкцийпешеходныемосты.Тщательность расчетов и обеспечение высокой точностипроизводства и сборки конструкций позволяет обеспечитьминимальные сечения, не имеющие аналогов в другихсхемах вариантов пролетных строений. Мосты через водотоки.

Комбинированные пролетныестроенияснаклоннымиподвескамимогутбытьрекомендованы к применению в проектах мостов черезводотоки.Относительнонеобходимыхмалыйсобственныйметаллоконструкцийповессравнениюсдругими схемами позволяет успешно применять такуютехнологию производства работ, как доставка пролетныхстроений в проектное положение с использованиемразличныхплавсистем.Взарубежномопытестроительства таких пролетов данная технология являетсянаиболее распространенной.Таким образом, перечислены наиболее (с точки зрения автора)рекомендуемые направления применения комбинированных системс полигональным верхним поясом и системой гибких наклонныхпересекающихся подвесок.4.2Основные положения проектирования пролетных строенийкомбинированных систем с наклонными пересекающимисяподвескамиНа основании проведенных в Третьей главе настоящей работырасчетов и анализов пролетов с наклонными подвесками, в случаепринятие решения о применении данного типа пролетных строений116в качестве варианта проекта, основные задачи при проектированиисводятся к следующим:1.

Определениенеобходимойдлиныпролета,размеровпримыкающих промежуточных опор. Комбинированныесхемы с наклонными подвесками должны быть установленынезависимоотпримыкающихпролетныхстроений.Включение их в общую плеть пролетов возможно, однакотребует совсем иных подходов к расчетам и проектированиюс учетом влияния на комбинированную схему примыкающихпролетов.

Одновременно с этим пролетное строение должнорасполагатьсянакриволинейностьпрямойплановоговплане,теоретическаярасположенияпролетногостроения возможна, но опять же, требует чрезвычайнодетальных расчетов в связи с утерей симметрии в системе.2. Определение высоты стрелы верхнего пояса, его формы.

Какуже было сказано выше, общая форма очертания верхнегопояса должна соответствовать окружности. При этомдопускаютсянекоторыеотклоненияближекторцампролетного строения с целью оптимизации действующихусилий в верхнем поясе и по архитектурным требованиям.Последние особенно актуальны в случае строительства ипроектирования в городских условиях. Верхний пояс,целиком очерченный по круговой кривой архитектурнонежелателен. Силуэт пролетного строения в этом случаестановится нединамичным, очертание формы верхнего поясане напоминает параболу, как перевернутую свободновисящую нить, в связи с чем, форма воспринимаетсянесколько неестественно.С эстетической точки зрения рекомендуется максимальноприблизить форму верхнего пояса к параболе, путемспрямления торцов пролетного строения – это добавляетсилуэтудинамичности,пролетное117строениевцеломвоспринимаетсякакболее«пружинистое»иболееверхнегопоясаестественно воспринимается взглядом.Рис.4.1.Схемапостроенияочертаниякомбинированного пролетного строения с изменением радиусакривой к торцам пролета.При этом высоту стрелы верхнего пояса, на основаниипроведенных расчетов рекомендуется в первом приближениипринять равной 16% от длины пролета.

После проведениясерии расчетов высота может быть при необходимостиувеличена до 18%. Дальнейшее увеличение высоты стрелыпролетного строения может быть обосновано в случае оченьбольших пролетов (500 м и т.д.) или исходя из определенныхархитектурных соображений и требований.Достоинства формы очертания верхнего пояса по круговойкривой – возможная унификация производства блоковметаллоконструкций верхнего пояса. Это обеспечиваетсядополнительно равномерным шагом расстановки узловприкреплений подвесок к верхнему поясу.

В связи сблизкими сравнительно небольшими значениями усилий,возникающих в подвесках, можно говорить также об118условнойтипизацииузловприкрепленияподвесоккверхнему поясу.При этом при проектировании комбинированных схемдлиной пролета до 150 м в качестве сечения верхнего поясарекомендуется применение сечений открытого профиля. Приувеличении длины пролета свыше 150 м рекомендуетсяприменять сечения закрытого профиля – коробчатые балки.3.

Система подвесок. При построении сетки из подвесокважным является соблюдение корректного значения углападения подвесок на верхний пояс. Как показали результатырасчетов, обе гипотезы построения – Пера Твейта и БруннаШенакаприкорректномпостроениимогутбытьрекомендованы к реализации. Оптимальный угол паденияподвески на арку составляет 53-59 градусов. При этом вслучае теории Брунна-Шеннака этот угол будет постоянным,по Твейту – незначительно меняться. С точки зренияунификациипостроенийрешенийиоптимальнойпростотыявляетсягеометрическихгипотезаБрунна-Шеннака.

При этом при проектировании следует следить затем, чтобы в торцах пролетного строения не было подвесок,слишком близко расположенных в точке опирания ислишком коротких по длине. Все подвески от действиярасчетных нагрузок должны быть растянуты на всех стадияхработы конструкции. Как правило, в комбинированныхпролетах такого типа – предел прочности подвески прирасчетах не достигается.

В первую очередь необходимоотслеживать именно критерии выносливости гибких связей –размер амплитуды цикла напряжений, действующих вподвесках. Конструктивно с точки зрения возможностирегулировкивнутреннихусилий,действующихвконструкции в стадиях строительства и последующейэксплуатации, подвески рекомендуется принимать в виде119вантов, выполненных по технологии моностренд. Такоерешение, во-первых, облегчает возможность корректировкисилнатяжениявподвесках,во-вторых–облегчаетэксплуатационный доступ к узлам крепления подвесок иобеспечивает возможность, в случае необходимости, ихзамены.

Подвески разных углов наклона рекомендуетсярасполагать в разных плоскостях. При этом в точкахпересечений подвесок следует устанавливать элементыгоризонтальныхсвязеймеждусвязямивоизбежаниевозможных динамических касаний подвесок друг об друга.4. Количествоподвесок.исследованийРезультатыпоказывают,чтопроведенныхоптимальнымприпроектировании является суммарное количество подвесок от34 до 54 на каждую плоскость. Оптимальное соотношениеколичестваподвесоквцеломзависитотдлиныпроектируемого пролетного строения.Таблица 4.1.№Диапазонп.п.пролета, мдлинРекомендуемое количествоподвесок на плоскость, шт1<150342150-25034-463250-40046-544>400≥54При этом следует понимать, что с точки зрения статики,оптимальным всегда является максимальное количествоподвесок. Число подвесок в пролетном строении такжеможетбытьпроектированияувеличеновгромоздкихслучаесиловыхнецелесообразностиузловкрепленийподвесок или применения большого количества стрендов вкаждой связи.1205.