какие мосты бывают по назначению
Какие мосты бывают по назначению
Том 21. Москва, 2012, стр. 320-321
Скопировать библиографическую ссылку:
МОСТ, мостовое сооружение, предназначенное для пропуска транспортных путей через водные преграды. По назначению различают М.: автодорожные (для пропуска всех видов транспортных средств, движущихся по автомобильным дорогам, а также пешеходов), железнодорожные (для ж.-д. поездов), городские (для всех видов гор. транспортных средств: автомобилей, троллейбусов, трамваев, метро, а также пешеходов), пешеходные (только для пешеходов), совмещённые (для автомобилей и ж.-д. поездов), специальные (для трубопроводов, силовых кабелей и т. п.). По типу применяемых опор выделяют М. на жёстких опорах, передающих через фундаменты нагрузку от пролётных строений непосредственно грунту, и на плавучих опорах, передающих нагрузку на воду (наплавные М. на понтонах или баржах). Различают М. неподвижные (пролётное строение всегда занимает по отношению к опорам неизменное положение) и разводные (для пропуска судов устраивают спец. разводной пролёт – с поворотом относительно опор в вертикальной плоскости половин пролётного строения или подъёмом пролётного строения на необходимую высоту). Разводные М. строят, когда невозможно или экономически невыгодно поднять уровень проезда над рекой на высоту, достаточную для пропуска судов. Существенный недостаток таких М. – неизбежность перерывов в движении по ним и по реке. В зависимости от осн. применяемого материала М. бывают деревянные, металлич., сталежелезобетонные, железобетонные, бетонные и каменные. Определяющим является материал пролётного строения, поэтому, напр., к металлическим относятся М. с металлич. пролётными строениями независимо от того, из какого материала выполнены опоры. Вид материала существенно влияет на конструктивную форму пролётного строения М. и на способ его возведения. По статич. схеме пролётных строений различают М. (рис. 1): балочные – разрезные, неразрезные и консольные; арочные – с разными уровнями положения проезжей части; рамные, висячие и вантовые; комбинированные, в которых применяются разнообразные сочетания систем первых двух групп мостов.
Устройство автомобилей
Мосты автомобилей
Типы мостов и их устройство
Мосты соединяют несущую систему автомобиля с колесами, т. е. являются промежуточным звеном между кузовом (рамой) и движителем. При этом мосты воспринимают и передают усилия, возникающие между несущей системой и колесами. Вертикальные усилия передаются упругими элементами подвески, а продольные знакопеременные усилия и реактивный момент, возникающий при взаимодействии колес с опорной поверхностью (дорогой), передаются рессорами, реактивными штангами, рычагами или другими направляющими элементами подвески.
Реактивные штанги, используемые для передачи вращательного момента моста, устанавливаются на небольших рычагах для создания плеча.
В зависимости от места установки мосты могут быть передними, задними или промежуточными. На трехосном автомобиле два моста могут объединяться в тележку. На многоосных автомобилях тележки могут иметь три и более мостов.
Конструктивно мосты могут выполняться в виде поперечины или балки (рис. 1).
Поперечины (рис. 1, а) изготавливаются методом ковки из металлического бруса, имеющего переменное двутавровое сечение.
Балки (рис. 1, б, в) имеют внутренние полости для размещения элементов привода ведущих колес.
По назначению мосты подразделяются на ведущие, управляемые, комбинированные и поддерживающие.
Ведущий мост (рис. 2) предназначен для передачи толкающих и реактивных усилий от колес на несущую систему и размещения в нем элементов трансмиссии: главной передачи 5, дифференциала 9 и валов ведущих колес (полуосей 8, 10). Ведущие мосты обязательно имеют балку, в которой размещаются элементы трансмиссии, передающие усилия к ведущим колесам. На концах балки 7 ведущего моста на подшипниках 12 устанавливаются ступицы 1 колес.
Балка может быть разъемной (рис. 1, в) и неразъемной (рис. 1, б).
Разъемная балка имеет поперечный разъем по картеру главной передачи и состоит из двух частей 2 и 3, соединяемых болтами. В обе части картера запрессованы рукава 1 и 4 полуосей. Такие балки не обладают высокой жесткостью, поэтому применяются на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой грузоподъемности.
Неразъемные балки легковых автомобилей имеют литой картер с запрессованными в него рукавами полуосей.
Более жесткой является неразъемная балка, состоящая из нескольких частей, изготовленных методом штамповки и соединенных сваркой. Балка имеет увеличенную среднюю часть для размещения главной передачи и дифференциала. К средней части балки крепится картер главной передачи и крышка. Такая конструкция обеспечивает доступ к механизмам ведущих мостов без снятия моста с автомобиля и упрощает ремонт и техническое обслуживание.
Наибольшую жесткость имеет литая балка, потому она применяется на автомобилях большой грузоподъемности, но она более сложна и дорога в изготовлении.
Ведущий мост в зависимости от типа применяемой подвески может быть разрезной и неразрезной. Мосты с описанными выше балками являются неразрезными и связаны с несущей системой зависимой подвеской.
Разрезные мосты устанавливаются при независимой подвеске.
Разрезной мост представлен на рис. 3.
Картер 7 главной передачи закреплен внутри рамы хребтового типа. Полуоси 4 находящиеся внутри рукавов 3, качаются вместе с ними относительно рамы. Ведомое зубчатое колесо 6 главной передачи надето на полуось 4 и наклоняется относительно ведущего зубчатого колеса. При любом положении кожуха геометрические оси полуоси 4 с ведомым зубчатым колесом 6 и ведущего зубчатого колеса главной передачи пересекаются, и это позволяет передавать крутящий момент при различных углах наклона полуоси.
На управляемых мостах колеса имеют возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси для изменения направления движения автомобиля. В зависимости от конструкции и назначения автомобиля управляемый мост может быть передним или задним.
На автомобилях с длинной базой управляемыми могут быть несколько мостов, например передний и задний или несколько передних. Тем не менее, в большинстве случаев на автомобили устанавливаются передние управляемые мосты.
Передний управляемый мост (рис. 4) представляет собой стальную кованую поперечину 7 двутаврового сечения. На концах поперечины установлены поворотные кулаки 5, к которым крепятся поворотные рычаги 6. Поворотный кулак 5 поворачивается вокруг неподвижного шкворня 9, запрессованного в отверстия проушины. К боковым фланцам поворотного кулака крепится болтами колесный тормозной механизм. На оси 2 поворотного кулака на двух конических подшипниках установлена ступица 3 колеса.
На полноприводных автомобилях управляемые мосты должны также выполнять функции ведущего моста. В этом случае мост является комбинированным (рис. 5). Конструктивно в нем объединены элементы двух мостов (управляемого и ведущего), причем особенностью являются размещенные на концах шаровые опоры. Шаровые опоры 5 крепятся болтами к фланцам рукавов 6 полуосей и имеют по два шкворневых пальца 4 и 8. На пальцах установлены поворотные кулаки 3 с цапфами, на которых снаружи устанавливаются ступицы 2 колес, а внутри – полуоси 1. Корпус поворотного кулака и шаровая опора образуют внутри полость, где расположен шарнир равных 7 угловых скоростей.
Типы мостов
Мосты относятся к одним из древнейших видов инженерных конструкций. В общем случае, мостом называют любое сооружение, обеспечивающее проезд (или проход) через определенное препятствие. Чаще всего, мосты ассоциируются с преодолением водных преград (рек, озер, проливов), но, нередко, они прокладываются через овраги, болота или даже над другими дорогами.
В настоящий момент, существует довольно много типов подобных сооружений. Классификация мостов может осуществляться по различным критериям. Среди наиболее распространенных отметим:
Рассмотрим эти критерии более подробно.
Классификация мостов по назначению выделяет следующие типы:
Отдельно в этой классификации выделяются специальные мосты, имеющие специфическое назначение. К ним относятся, например, акведуки – мосты для подачи воды.
С точки зрения материалов изготовления нас не ждет ничего необычного. Мосты можно поделить на:
Классификация мостов по длине делит их на:
По конструкционной схеме пролетов мосты делятся на: балочные, арочные, рамные, висячие и вантовые. Существуют так же комбинированные мосты, которые объединяют несколько конструкционных решений.
Современные мосты сильно отличаются от своих первых прародителей.
Сегодня, это сложные инженерные системы с различным автоматическим оборудованием. Именно поэтому появилась классификация по принципам работы:
По сроку службы мосты делят на:
Виды мостов и их отличия и устройство
Типы мостов
Мосты относятся к одним из древнейших видов инженерных конструкций. В общем случае, мостом называют любое сооружение, обеспечивающее проезд (или проход) через определенное препятствие. Чаще всего, мосты ассоциируются с преодолением водных преград (рек, озер, проливов), но, нередко, они прокладываются через овраги, болота или даже над другими дорогами.
В настоящий момент, существует довольно много типов подобных сооружений. Классификация мостов может осуществляться по различным критериям. Среди наиболее распространенных отметим:
Рассмотрим эти критерии более подробно.
Классификация мостов по назначению выделяет следующие типы:
Отдельно в этой классификации выделяются специальные мосты, имеющие специфическое назначение. К ним относятся, например, акведуки – мосты для подачи воды.
С точки зрения материалов изготовления нас не ждет ничего необычного. Мосты можно поделить на:
Классификация мостов по длине делит их на:
По конструкционной схеме пролетов мосты делятся на: балочные, арочные, рамные, висячие и вантовые. Существуют так же комбинированные мосты, которые объединяют несколько конструкционных решений.
Современные мосты сильно отличаются от своих первых прародителей.
Сегодня, это сложные инженерные системы с различным автоматическим оборудованием. Именно поэтому появилась классификация по принципам работы:
По сроку службы мосты делят на:
Мосты
Классификация мостов
Мосты классифицируются по следующим признакам:
По назначению: железнодорожные, автомобильные, метромосты, пешеходные, комбинированные, водные путепроводы, специальные мосты для пропуска трубопроводов и кабельных трасс;
По конструкции (рис. 2.3): вантовые балочные, подвесные, арочные, понтонные,
По материалам из которых они изготовлены: сталь, железобетон, бетон, природный камень, дерево (определяющим при этом является материал пролетного строения);
По статической схеме: разрезные, неразрезные, консольные;
По уровню расположения проезжей части (рис. 2.2): с ездой поверху, посередине, и с ездой понизу;
По типу опор и пролетного строения (рис. 2.1): разводные мосты (разводимые поднятием проезжей части, разводимые поворотом проезжей части параллельно руслу реки), неподвижные (в которых пролетное строение всегда занимает неизменное положение по отношению к опорам).
Рис. 2.1. Виды мостов по типу опор и пролетных строений
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.
Рис. 2.2. Уровни расположения проезжей части мостов
Рис. 2.3. Основные системы мостов
Рис. 2.4. Виды мостов по характеру пересечения препятствия
По характеру пересечения препятствия: мосты могут быть прямыми, косыми и криволинейными. Ось прямого моста (рис. 2.4, а) перпендикулярна берегам реки и направлению течения, косого – пересекает их под углом (рис. 2.4, б), отличным от прямого, криволинейного – пересекает под переменным по его длине углом (рис. 2.4, в).
Элементы мостовых сооружений
Мостовые сооружения (рис. 2.5) строят для пропуска дороги над реками, ущельями, оврагами, лощинами, другими дорогами. Они прерывают земляное полотно дороги своими конструкциями (рис. 2.5, а), включающими пролетные строения и опоры. Пролетное строение перекрывает пространство между опорами, поддерживает все перемещающиеся по сооружению нагрузки и передает их и свой собственный вес на опоры. Опоры воспринимают усилия от пролетного строения и передают их через фундаменты на грунты основания.
Разновидностями мостовых сооружений являются собственно мосты (см. рис. 2.1, а), путепроводы (рис. 2.5, б), виадуки (рис. 2.5, в) и эстакады (рис. 2.5, г).
Рис. 2.5. Мостовые сооружения:
1 – пролетное строение; 2 – промежуточная опора; 3 – устой
Собственно мостом называют сооружение для пропуска дороги над водным препятствием.
Путепровод – мостовое сооружение для пропуска одной транспортной магистрали над другой в разных уровнях. Путепроводы строят в городах и вне городов, для автомобилей и пешеходов.
Виадук – мостовое сооружение для пропуска дороги над глубоким оврагом, ущельем или суходолом с высоким расположением уровня проезда над низом препятствия. Характерной особенностью виадуков являются опоры большой высоты (от нескольких десятков до сотен метров).
Эстакадами называют мостовые сооружения для пропуска дороги на некоторой высоте над поверхностью земли (см. рис. 2.6, г), чтобы пространство под ними могло быть использовано для различных целей. Эстакады возводят также вместо насыпи для пропуска дороги над долинами рек, над болотистыми участками местности, на подходах к путепроводам. Их применяют и для пропуска скоростных автомагистралей над городской застройкой, при уширении набережных и организации движения в городских условиях вдоль рек.
На горных дорогах, кроме виадуков и тоннелей, применяют галереи (рис. 2.6, а), балконы (рис. 2. 6,6) и подпорные стенки (рис. 2.6, 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.
Рис. 2.6. Сооружения на горных дорогах
Какие существуют типы мостов
Каждый мост можно отнести к определенному типу независимо от возраста или материалов, из которых он сооружен. Существуют четыре основных типа мостов: балочный, арочный, консольный и подвесной (висячий). Такая последовательность отчасти отражает хронологию развития мостостроения. Самым первым появился балочный мост — он ведет свою историю с бревна, перекинутого через водный поток. Сооружение арки требует уже некоторых строительных знаний, а консолей — довольно высокого уровня развития инженерной мысли. Что же касается висячих мостов, то они были известны с глубокой древности, однако современные подвесные мосты, перекрывающие огромные расстояния, подчас являются самыми сложными в сооружении. Все остальные мосты — вариации четыpex основных типов. Вантовые мосты, к примеру, развивают характеристики подвесных и консольных мостов: каждая ванта (многожильный трос) крепится на столб, возвышающийся над мостовым полотном. В висячих мостах мостовое полотно поддерживается вертикальными тросами, прикрепленными к основным несущим тросам. Передвижные, сборно-разборные или наплавные мосты могут иметь в своей конструкции те же характеристики (отдельные или в сочетаниях), что и мосты четырех основных типов. Мосты, представляющие собой комбинацию из нескольких типов, часто называют гибридными.
Старое и новое. Автомобильный мост через Ферт-оф-Форт стал первым в Европе мостом, во время строительства которого (начало 1960-х) был использован современный метод подвешивания тросов из стальной проволоки.
Балочные мосты. В простейшем виде балочный мост — это горизонтальное строение, покоящееся на опорах с двух сторон. При этом существует множество типов балочных мостов. Балочный мост должен выдерживать вертикальные нагрузки (вертикальные сдвигающие силы распределяются между опорами), а также воздействие горизонтальных сил сжатия и растяжения; когда же мост нагружен только с одной стороны, на него по всей его длине воздействует силы скручивания. Способность моста выдерживать нагрузки можно охарактеризовать соотношением высоты сечения балки и расстояния между опорами (отношение высоты к пролету). Если расстояние между опорами слишком велико, силы, действующие на балку, могут оказаться чрезмерными, и балка обрушится.
Коробчатые балки. Одна из вариаций балки — пустотелая балка, приобретающая прочность благодаря прямоугольному сечению. Балки из преднапряженного бетона использовались в строительстве 13-километрового моста в Рио-Нитерой, Бразилия (1974).
Неразрезная балка. Альтернативой свободно опертым балкам является мост неразрезной системы, когда на несколько опор укладывается лишь одна балка. Растягивающее усилие возникает в верхней части поперечного сечения балки, и это является преимуществом такого моста.
Свободно опертые балки. Конструкция, в которой отдельные балки обеими концами лежат на опорах, получила название «свободно опертые балки». Такую конструкцию можно использовать в сооружении многократно, установив несколько рядов опор и уложив на них несколько пролетов. Свободно опертые балки используют тогда, когда общий пролет требует, чтобы балки были одной длины или необходимо сделать несколько пролетов с подвижными соединениями.
Каменные балки. До появления современных инженерных технологий и материалов при соединении больших пролетов балки в большом количестве укладывали па опоры, расположенные близко друг к другу. Мост Люоянь в Кванчжоу, Китай, построенный в 1060 году, имеет длину более километра. Огромные гранитные плиты удерживают тридцать четыре каменные опоры.
Распределение нагрузки. Распределение нагрузки поперек нескольких уложенных параллельно балок, как показано на изображении типичного автомобильного моста, помогает преодолеть эффект скручивания, который проявляется, когда вес распределяется по мостовому полотну неравномерно. В данном случае полотно опирается на четыре равномерно распределенные стальные балки, которые подведены к каждому из пилонов, благодаря чему нагрузка приходится именно на колонну.
Балки моста Люоянь. При длине балок этого моста ( 20 метров) и при толщине, необходимой им, как минимум, для поддержания собственного веса, масса одной балки должна быть не меньше двухсот тонн. Это весьма неэффективное соотношение. На каждые пять метров пролета требуется 8 массивных каменных балок; таким образом, на сооружение этого моста ушло 350 балок, которые связывают 46 каменных «быков» обтекаемой формы.
Мегабалки. Балка, опирающаяся с двух сторон на пилон, может повторяться бесконечное число раз. Неудивительно, что самый длинным в мире мост, Даньянь — Куныпап Гранд-бридж, протянувшийся на 165 километров, является балочным мостом. Сотни предварительно напряженных бетонных балок были уложены поперек многочисленных опор.
Арочные мосты. Арка сама по себе является очень прочной конструкцией. На подражание человека вдохновило присутствие арок в природе. Первые попытки были сделаны в камне, однако позднее для строительства арок стали использовать и другие материалы, в том числе дерево, кирпич, чугун, сталь и преднапряженный железобетон. Вертикальная нагрузка в арочной конструкции передается по кривой па опору с каждой из ее сторон, так называемую пяту, через которую нагрузка передается почве. Есть несколько типов арочных мостов: мостовое полотно идет сверху арки; полотно, подвешенное под аркой; полотно, пересекающее арку насквозь.
Линия действия сил. В арочной конструкции приложенные вертикальные усилия преобразуются в усилие сжатия и передаются на опоры, противодействие которых имеет вертикальную и горизонтальную составляющие. В традиционных каменных арках блоки в кладке называют сводчатыми или клинчатыми, а камень на вершине арки — ключевым или замковым. Последний «запирает» кладку.
Арки с полотном посередине. Мост Лупу через реку Хуанпу в Шанхае, Китай, построенный в 2003 году, — арочный мост со стальными коробчатыми пролетными строениями. Длина пролета составляет 550 метров, и это второй по длине арочный мост в мире. Мост представляет собой две массивные стальные арки, соединенные между собой. С полотном они соединяются вертикальными стальными затяжками.
Виды арочных мостов. Традиционно, попадая на однопролетный арочный мост, транспортные средства вынуждены были сначала подниматься вверх, а затем спускаться вниз. Сегодня сооружаются и другие виды арочных мостов — с горизонтальными мостовыми полотнами, например мосты с полотном посередине, с проездом поверху и с проездом под аркой.
Стальная арка. Современные строительные материалы и технологии позволили сооружать изящные арочные конструкции. Тонкие линии этого арочного моста с проездом посередине над озером Рузвельт в Аризоне, США, — пример того, как ненавязчивого могут вписаться современные мосты в удивительный природный пейзаж.
| | | следующая лекция ==> | |
| Материалы применяемые в строительстве мостов | | | Формирование органической химии как науки. |
Дата добавления: 2017-06-18 ; просмотров: 7744 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ