КЛАССИФИКАЦИЯ ВАНТОВЫХ МОСТОВ

Классификацию вантовых мостов проводят:

– по назначению;

– по числу пролетов;

– по материалу балки жесткости;

– по материалу вант;

– по восприятию распора;

– по числу плоскостей вант;

– по геометрической схеме.

Рис. 6.1. Типы и системы вантовых мостов

6.1. Классификация по назначению

По назначению различают мосты:

– железнодорожные;

– автодорожные;

– городские;

– пешеходные;

– трубопроводные;

– совмещенные.

6.2. Классификация по числу пролетов

По числу пролетов различают мосты:

– однопролетные (рис. 2.2, 6.1 а, б);

– двухпролетные (рис. 6.1 в, д, е – в отличие от висячих мостов встречаются очень часто);

– трехпролетные (рис. 6.1 г, ж);

– многопролетные.

Вантовые мосты с числом пролетов более 3, как правило, не строят.

6.3. Классификация по материалу балки жесткости

По материалу балки жесткости различают мосты:

– металлические;

– железобетонные;

– сталежелезобетонные.

6.4. Классификация по материалу вант

По материалу вант различают:

– гибкие ванты – изготовлены из канатов;

– жесткие ванты – выполняются из проката или из канатов с оболочкой из предварительно напряженного железобетона.

6.5. Классификация по восприятию распора

По восприятию распора различают мосты:

– распорные (обычно однопролетные) (рис. 6.1 а, б);

– безраспорные (т.н. вантово-балочные – cable-stayed bridge) (рис. 6.1 в, г, д, е, ж), эти мосты получили за последние годы наибольшее распространение. В зарубежной литературе такие мосты именуются символом современного мостостроения.

6.6. Классификация по числу плоскостей вант

По числу плоскостей вант различают мосты:

– с одной плоскостью вант, в отличие от висячих мостов, у которых, как правило, две плоскости, (рис. 6.1 з, 6.2);

В последние годы применение одноплоскостных систем расширяется, т.к. они особенно целесообразны при наличии широких разделительных полос современных автомагистралей.

Преимуществом этих систем являются:

– определенные архитектурные достоинства (ванты при любом ракурсе взгляда не образуют хаотических пересечений и не закрывают обзора местности);

– ванты хорошо работают на симметричные относительно оси моста загружения;

– вантовая плоскость не мешает монтировать балку жесткости из сборных элементов заводского изготовления.

К недостаткам таких систем следует отнести наличие широкой разделительной полосы.

– с двумя вертикально поставленными или двумя наклонно поставленными плоскостями вант (рис. 6.1 з);

Двухплоскостные системы позволяют создать более компактные размеры пролетных строений, достичь снижения действий крутящих моментов, кроме того, им присущи более благоприятные аэродинамические свойства.

– с тремя и более плоскостями вант (рис. 6.2).

а) б)

Рис. 6.2. Одно и трехплоскостные вантовые системы.

(а – автодорожный путепровод в Дюссельдорфе, б – мост через р. Рейн у Леверкузена)

6.7. Классификация по геометрической схеме

По геометрической схеме различают мосты:

– решетчатые вантовые фермы (рис. 2.2 а, 6.1 а), имеют специально подобранную схему расположения вант, обеспечивающую их постоянную работу на растяжение и геометрическую неизменяемость (такие конструкции были распространены в 30-е г.г. прошлого века, в настоящее время из-за большой трудоемкости и относительно малой перекрывающей способности применяются редко);

– вантово-балочные мосты – конструкции простые по схеме, эффективные по расходу материалов и трудоемкости, геометрически неизменяемые за счет совместной работы с балкой (рис. 6.1 б, в, г, д, е, ж).

В зависимости от расположения вант различают вантово-балочные мосты различных систем:

– «пучок», или радиальная (рис. 6.1 б);

– «арфа», или ярусно-параллельная (рис. 6.1 в);

– «веер», или ярусно-расходящаяся (рис. 6.1 г);

– «звезда», или ярусно-сходящаяся (рис. 6.1 д, 6.3);

– смешанная – например, «арфа – пучок – веер» (рис. 6.1 е).

Рис. 6.3. Мост через р. Эльбу в г. Гамбурге, 1962 г.

(схема моста 31+64+171,87+64+79,95, угол наклона вант около 20°)

Если число вант с одной стороны пилона 4 … 5 или более – система называется многовантовой, как правило, это «арфа» или «веер» (рис. 6.1 ж).

Учитывая схожесть висячих мостов повышенной жесткости (рис. 5.1 е, ж, з, к) и вантовых мостов с решетчатыми вантовыми фермами (рис. 2.2 а, 6.1 а), различают их по двум признакам:

– если кабель непрерывный от пилона до пилона, если усилие в кабеле на порядок превышает усилия в наклонных подвесках или восходящих (нисходящих) вантах – мост считается висячим;

– если пролетное строение состоит из отдельных вант, усилия в которых одного порядка – мост считается вантовым.