2015-07-21
2413
По геометрической схем е расположения вант различают несколько вантовых систем, основные (наиболее часто используемые) из них:
1. С общим опиранием вант на пилонах и радиальным их расположением – схема пучок;
2. С раздельным опиранием и параллельным расположением – ярусно-параллельная схема арфа.
3. С раздельным опиранием вант на пилонах и непараллельным их расположением – ярусно-расходящаяся схема веер;
 |
Схема ПУЧОК (ванты не параллельны между собой и имеют общую точку крепления на пилоне, см. рис. 10.21).
 |
Рис. 10.21. Расположение вант по схеме пучок
а – симметричное, б – несимметричное
Положительные особенности схемы:
1. Все ванты по отношению к верхней расположены круче, следовательно имеют меньшую длину (благодаря этому повышается их жесткость уменьшается сечение), схема отличается достаточно высокой общей жесткостью;
2. При круто расположенных вантах на балку передаются относительно небольшие сжимающие усилия;
3. Упрощается работа пилона (благоприятная работа пилона);
|
|
|
4. Схема допускает несимметричное расположение вант относительно пилона (рис. 10.21).
Отрицательные особенности схемы:
1. Сложная конструкция пилонного узла;
2. Разная конструкция узлов крепления вант из–за разного их наклона;
3. Менее благоприятный внешний вид по сравнению с другими схемами.
Схема АРФА (все ванты параллельны между собой и не имеют общих точек крепления на пилоне, см. рис. 10.22).
Рис. 10.22. Расположение вант по схеме арфа
(на примере моста через р. Рейн в г. Дюссельдорфе, см. также рис. 10.16)
Положительные особенности схемы:
1. Благоприятный внешний вид;
2. Упрощение конструкции узлов опирания вант на пилоне.
Отрицательные особенности схемы:
1. Все ванты одинаково пологи, при этом на балку передаются большие сжимающие усилия, ванты имеют меньшую жесткость в сравнении с предыдущей схемой;
2. Схема (как правило) не допускает несимметричного относительно пилона расположения вант;
4. Пилон и балка работают в более тяжелых условиях на изгиб.
 |  | ||
Схема ВЕЕР (все ванты не параллельны между собой и не имеют общих точек крепления на пилоне, см. рис. 10.23).
Рис. 10.23. Расположение вант по схеме веер
Главной положительной особенностью схемы является ее благоприятный внешний вид, остальные достоинства и недостатки аналогичны изложенным для предыдущих схем.
Положительные особенности схемы:
1. Благоприятный внешний вид;
2. Упрощение конструкции узлов опирания вант на пилоне.
3. Все ванты по отношению к верхней расположены круче, следовательно имеют меньшую длину (благодаря этому повышается их жесткость уменьшается сечение);
|
|
|
4. Схема отличается достаточно высокой общей жесткостью;
5. При круто расположенных вантах на балку передаются относительно небольшие сжимающие усилия;
6. Упрощается работа пилона;
Отрицательные особенности схемы:
1. Многие ванты пологи, (угол наклона меняется мало) при этом на балку передаются большие сжимающие усилия;
2. Крайние ванты имеют меньшую жесткость;
3. Схема (как правило) не допускает несимметричного относительно пилона расположения вант;
4. Разная конструкция узлов крепления вант из–за разного их наклона;
5. Пилон и балка работают в более тяжелых условиях на изгиб.
Существующие другие схемы расположения вант являются комбинацией представленных выше трех.
Рис. 10.24. Мост через р. Аск в Ньюпорте, Англия, 1961 г.
(детали схем арфа, веер и пучок использованы одновременно)
Рис. 10.25. Мост Фли в Дюссельдорфе
с основным пролетом 368 м – самым большим пролетом в Германии
(детали схем арфа и веер использованы одновременно)
Общая характеристика систем с малым числом вант и многовантовых
Если число вант с одной стороны пилона НЕ превышает 3 … 4 – система называется системой с малым числом вант.
Рис. 10.26. Схема моста с малым числом вант (мост Брунсвик в Канаде)
Рис. 10.27. Схема моста с малым числом вант в Австралии,
(смешанная схема расположения вант на пилоне)
Достоинства таких систем:
1. Простое регулирование усилий в вантах;
2. Меньшее число узлов;
3. Простота (относительная) монтажа.
Недостатки таких систем:
1.Сложность узлов (см. приложения);
2. Мощные балки жесткости;
3. Большие силовые воздействия в элементах системы;
4. Сложность конструкции вант.
Если число вант с одной стороны пилона превышает 3 … 4 – такая система называется многовантовой. Число вант одной плоскости с одной стороны пилона может быть до 15 … 20 штук и более.
Рис. 10.28. Многовантовая система АРФА моста через р. Рейн у Рееса, 1967 г.
(две плоскости вант, пилоны жестко соединены с двутавровыми балками пролетного строения)
|
|
Рис. 10.29. Многовантовая система ВЕЕР моста через р. Рейн у г. Бонна, 1967 г.
(одна плоскость вант, пилоны проходят сквозь коробчатую балку жесткости,
опирание пилона на опору – шарнирное)
Достоинства таких систем:
1. Высокая степень унификации из-за повторяемости узлов;
2. Легкая балка (т.к. основная ее работа на сжатие а не на изгиб);
3. Простота конструкции вант и их прикрепления;
4. Повышенная аэродинамическая устойчивость;
5. Живучесть системы (при повреждении одной ванты система выстоит, в принципе возможно снятие ванты и передача нагрузки с нее на другие без устройства дополнительной временной опоры).
6. Возможность использования вант как монтажных элементов при навесной сборке, что способствует снижению затрат на вспомогательные устройства;
7. В этих системах меньше сказывается неблагоприятное влияние ползучести и усадки бетона на изгибающие моменты и осевые усилия;
8. Уменьшение эффектов нелинейности.
Недостатки таких систем:
1. Сложность регулирования усилий в вантах;
2. Большое число узлов;
3. Многодельный монтаж.
Учитывая вышеизложенное, следует отметить – в последние годы, в мостостроении, наблюдается устойчивая тенденция перехода к многовантовым системам.
