Top 6 rodzajów mostów o długiej rozpiętości
Ten artykuł rzuca światło na sześć najlepszych typów mostów o długich rozpiętościach. Rodzaje to: 1. Stałe mostki stropowe 2. Stałe stalowe mosty rurowe lub skrzynkowe 3. Stalowe mosty łukowe 4. Ciągłe lub wspornikowe mosty kratownicowe 5. Pomosty kablowe 6. Mosty wiszące.
Typ # 1. Stałe mostki dźwigarów płytowych:
Po prostu obsługiwane mostki dźwigarów płytowych. Podstawowe zasady projektowania dla mostów ciągłych płytowych pozostające takie same, wpływ odwrócenia naprężeń na podpory w związku z ciągłością konstrukcji musi być należycie uwzględniony w projekcie.
Ponadto, z powodu dłuższych rozpiętości i ciągłości pokładu, duży ruch pokładu musi być należycie uwzględniony przy projektowaniu kompensatorów i wolnych łożysk. Istotne cechy jednego ciągłego mostu z dźwigarem płytowym o rozpiętości głównej 261 metrów i rozpiętości bocznej 75 metrów podano poniżej. Jest to most sava I most w Belgradzie, Jugosławia zbudowana w 1956 r. (Ryc. 17.1).
Most Sava I w Belgradzie :
Most ma jezdnię o długości 12, 0 metrów z 3 metrowymi ścieżkami po obu stronach. Głębokość dźwigara wynosi 4, 72 m przy zaczepie, 4, 57 m przy środku rozpiętości głównej i 9, 76 m przy moście. Stosunek wysokości przęsła dźwigara waha się od 57 do 27. Pokładem mostu jest ortotropowy pokład stalowy składający się z płyty o grubości 10 mm do 18 mm usztywnionej żebrami w centrach 305 mm.
Grubość płyty zwojowej wynosi 14 mm. Pionowe usztywniacze wstęgowe umieszcza się w odległości 9, 0 metrów od środka do środka, podczas gdy usztywnienia z poziomej wstęgi są w odległości około 760 mm w przybliżeniu w strefie ściskania. Lista niektórych ciągłych mostów płytowych jest przedstawiona w tabeli 17.1.
Mostki rurowe lub skrzynkowe są tak zwane dla kształtu dźwigarów, który jest sekcją rurową lub skrzynkową. Różne kształty mostów rurowych lub belkowych pokazano na rys. 17.2.
Dla mostu Europa nad Sill Valley w Australii przyjęto pojedynczą prostokątną skrzynkę pokazaną na (Rys. 17.2a), natomiast podwójna prostokątna skrzynka (rys. 17.2b) została przyjęta dla mostu San Mateo-Hayward w USA. Jednowymiarowe trapezoidalne sekcje skrzynkowe pokazane na (Rys. 17.2d) i (17.2c) zostały użyte odpowiednio dla Concordia Bridge Montreal i Wuppertal Bridge, Niemcy.
Dźwigary skrzynkowe mają wysoką sztywność i wytrzymałość na skręcanie w porównaniu do otwartych przekrojów poprzecznych, takich jak dźwigary płytowe. Sekcje skrzynkowe mające dolną płytę łączącą dolne kołnierze nie wymagają rusztowania dla utrzymania wewnętrznej przestrzeni, ponieważ są one bezpośrednio dostępne od jednego końca do drugiego.
Dźwigary o otwartym przekroju nie mają takiej przewagi i wymagane jest rusztowanie do utrzymania wewnętrznej przestrzeni.
Krótkie dane dotyczące jednego mostu skrzynkowego-dźwigar. Oddział San Mateo-Hay Bridge, USA znajduje się poniżej:
Most San Mateo-Hayward, USA :
Most został zbudowany w 1967 r. Układ przęsła i przekrój mostu pokazano na ryc. 17.3. Most ma ortotropowy pokład stalowy. Głębokość dźwigara w środku rozpiętości głównej wynosi 4, 57 m, a na przystani 9, 15 m, co daje stosunek głębokości przęsła od 50 do 25.
Lista niektórych mostków z belkami kwadratowymi zawiera Tabela 17.2:
Typ # 3. Steel Arch Bridges:
Opracowanie stali konstrukcyjnej o dużej wytrzymałości umożliwiło skonstruowanie mostów łukowych większych przęseł podobnych do innych stalowych mostów. Stalowe mosty łukowe są klasyfikowane w zależności od układu pokładu lub układu strukturalnego jako mostów łukowych. Stalowe mosty łukowe mogą jednak mieć albo sztywne żebra albo żebra, podczas gdy betonowe mosty łukowe będą miały tylko solidne żebra.
Zalety stosowania stalowych mostów łukowych nad mostami dźwigarowymi są podobne do zalet betonowych mostów łukowych. Podstawowe zasady projektowania stalowych mostów łukowych są takie same jak w przypadku betonowych mostów łukowych. Jednak względy konstrukcyjne, takie jak skurcz pręta łukowego, pełzania itp., Nie wystąpią w stalowych mostach łukowych, jak w betonowych mostach.
Najważniejsze cechy dwóch stalowych mostów łukowych podano poniżej:
ja. Tęczowy Most:
Most znajduje się na rzece Niagara między Kanadą a Stanami Zjednoczonymi Ameryki, rok budowy to 1941 rok.
Rozpiętość i wzrost mostu pokazano na ryc. 17.4:
Łuk jest typu pokładowego z otwartym spandrelem, mającym żebro łukowe zamocowane w punkcie sprężystości. Żebro łukowe składa się z dwóch nitowanych stalowych skrzynek o głębokości 3, 66 mi szerokości 0, 91 metra. Te pudełka są umieszczone w odległości 17, 12 metrów od środka do środka.
Pokład mostowy ma podwójną jezdnię o długości 6, 71 metra, z których każda dzieli się na środkową 1, 2 metra i ścieżkę o długości 3, 0 metrów z jednej strony i krawężnik bezpieczeństwa o szerokości 225 mm z drugiej strony.
ii. Port Mann Bridge:
Ten most znajduje się w pobliżu Vancouver w Kanadzie, w poprzek rzeki Fraser. Rozmieszczenie przęsła mostu pokazano na ryc. 17.5. Łuk jest szczególnym rodzajem łuku wiązanego, mającego zalety łuków klasycznych i wiązanych.
Łuk jest półprzezroczysty, co zmniejsza wysokość zarówno szelek, jak i kolumn spandreli. Jezdnia pomostu ma szerokość 16, 56 m, a po obu stronach jest ścieżka o szerokości 1, 2 metra. Lista kolejnych mostów łukowych podano w tabeli 17.3.
Typ # 4. Mosty ciągłe lub wspornikowe:
Rodzaje po prostu wspieranych mostów kratowych. Te typy są również wykorzystywane do mostów kratownicowych ciągłych i wspornikowych. Podstawowe zasady oceny sił członków kratownicy. Jednak ze względu na obecność większej liczby członków, a także ze względu na ciągłość, praca staje się skomplikowana i czasochłonna.
W przypadku większych przęseł, gdy długości płyt są większe, są podzielone, aby zapewnić odpowiednie podparcie dla pokładu. Kratownicę Warrena pokazaną na rys. 14.6a, gdy jest używana dla większych przęseł, można zmodyfikować, zapewniając pionowość pokazaną na rys. 14.6b dla wyżej wspomnianego celu.
Pettit jest modyfikacją kratownicy N lub Pratt z podziałem paneli (ryc. 17.6). K-kratownica została użyta w mostu Howrah, który jest mostem wspornikowym (ryc. 17.8).
Istotne cechy dwóch stalowych mostów kratowych o dużej rozpiętości, jednego typu ciągłego i drugiego typu wspornikowego opisano poniżej:
ja. Most nad rzeką Fulda:
Ten most został zbudowany nad rzeką Fulda w zachodnich Niemczech. Układ przęsła pokazano na rys. 17.7. Most ma kraty Warrena ciągłe na 7 przęsłach pokazanych na Rys. 17.7. Ortotropowy stalowy pokład zintegrowany z górnym pasmem został zapewniony w mostku.
Kratownice mają jednolitą głębokość 6, 0 metrów dla wszystkich rozpiętości, dając w ten sposób stosunek głębokości rozpiętości równy 23, 8 dla większego rozpiętości. Na pokładzie znajduje się jezdnia o długości 9, 0 metrów z chodnikiem o długości 1, 75 metra po drugiej stronie, jak pokazano na rys. 17.7.
ii. Howrah Bridge:
Ten most został zbudowany w 1943 roku nad rzeką Hooghly w Kalkucie. Układ przęsła pokazano na ryc. 17.8. Most ma dwa końcowe przęsła kotwiące (które są zakotwiczone na końcowych wspornikach) i jeden główny przęsło składające się z dwóch wsporników i jednej rozpiętej przęsła.
Więźba mostu jest kratownicą typu K posiadającą płyty podzielone na podporę dla pokładu, który jest zawieszony przez szelki złączy płytowych. Pokład opiera się na podłużnych podłużnicach spoczywających na dźwigarach poprzecznych, które są przymocowane do szelek. Przekrój pokładu pokazano na ryc. 17.8b.
Tabela 17.4 pokazuje trochę więcej ciągłych stalowych mostów kratownicowych:
Wpisz # 5. Mostki pozostawione w kablu:
Mosty wiszące w obecnej formie zostały zbudowane w Europie specjalnie w Niemczech Zachodnich po II wojnie światowej, kiedy pilnie odczuwano potrzebę przebudowy szeregu mostów.
Mosty podwieszane nadają się do zakresu rozpiętości od 200 do 500 metrów, których nie można pokryć mostami dźwigarowymi ani nie mieszczą się w ekonomicznym zakresie usztywnionych mostów wiszących. Co więcej, podobnie jak w usztywnionych mostach wiszących, nie jest wymagana żadna inscenizacja ani fałszywa praca dla budowy mostów podwieszonych.
Podstawową różnicą między mostem wiszącym a mostem wiszącym jest to, że podczas gdy wszystkie kable z pokładu mostu wantowego są połączone z główną wieżą za pomocą napiętych i nachylonych, ale prostych kabli, dwa główne kable z wieży most wiszący tworzy łańcuch, z którego zawieszone są wieszaki, a system pokładowy jest przymocowany do tych wieszaków (zdjęcie 17.9).
Pochylone naprężone liny mostu wantowego są stosunkowo sztywne niż kable mostu wiszącego, które są względnie elastyczne, dla których kable mostka wantowego działają jako pośrednie elastyczne podpory oprócz wspornika lub wspornika wieży.
Tak nie jest w przypadku kabli do mostów wiszących i ze względu na elastyczność głównych kabli, działanie podporowe jest bardzo małe: obecność pośrednich elastycznych wsporników w mostku wantowym zmniejsza ugięcie pokładu mostu, a także głębokość z dźwigarów pokładowych.
W mostach podwieszanych kable są naprężone, a wieże i pokład są ściskane. Dzięki temu systemowi mosty kablowe oferują wysoką odporność na niestabilność aerodynamiczną i jako taka niestabilność dynamiczna nie stanowiła problemu w przypadku mostu wantowego.
Ten aspekt jest bardzo dominujący w mostach wiszących i zerowy w mostach typu dźwigarowego. W związku z tym mosty podwieszane zajmują środkową pozycję między mostami typu dźwigarowego a mostami wiszącymi pod względem niestabilności aerodynamicznej.
Poziome elementy sił kabla od głównego i bocznego przęsła równoważą się wzajemnie, podczas gdy pionowe elementy wspierają obciążenia pionowe (DL + LL) pokładów mostowych (rys. 17.10).
Te poziome elementy siły kabla wytwarzają pewien rodzaj działania sprężającego w pokładzie, czy to w ortotropowym pokładzie stalowym, czy w pokładzie z kompozytów zbrojonego betonu, a zatem zwiększają ładowność pokładu.
Na rys. 17.10 AB to wieża, a DB, BE to odpowiednio kable boczne i główne. DA i AE to boczne przęsła i główna przęsła. W punkcie B poziome elementy kabla wymuszają równowagę C 1 i C 2, tzn. C 1 cosθ 1 = C 2 cos θ 2 .
Podobnie w A, siła pozioma w pokładzie z powodu poziomych elementów sił kabla C 1 i C 2 to C 1 cos9i i C 2 cos θ 2, które również balansują. Ta pozioma siła w pokładzie wytwarza efekt sprężania.
Pionowe elementy sił linowych w punkcie D i E równoważą obciążenia pokładu, tj. C 1 sin θ 1 = W 1 i C 2 sin θ 2 = W 2 + W 3 . Jeśli C 1 sin θ 1 jest większy niż ładunek pokładu W 1, wówczas koniec D musi zostać zakotwiony tak, aby siła zakotwiczenia Fi została podana przez C 1 sin θ 1 = (W 1 + F 1 ). Kompresja w wieży AB = C 1 sin θ 1 + C2 sin θ 2 . Reakcja przy A = C 1 sin θ 1 + C 2 sin θ 2 + W 1 + W 2 (W 1 i W 2 to odpowiednio reakcje z zakresu DAA i AE).
Ortotropowy stalowy pokład z usztywnioną płytą lub kompozytowym pokładem zbrojonego betonu działa nie tylko jako górny kołnierz dźwigarów głównych i poprzecznych, ale także jako poziomy dźwignik przeciw siłom wiatru, które zapewniają większą boczną sztywność niż stężenia wiatru stosowane w starych mostach. Główne wieże stosowane w mostach wantowych mogą być pojedynczą wieżą, ramą A, wieżami bliźniaczymi lub portalem, jak pokazano na rys. 17.11.
Dźwigary pokładowe mogą składać się z dźwigarów płytowych mających ortotropowy kołnierz ze stalowego pokładu i zabudowanego dolnego kołnierza. Te pokłady mają mniejszą rezystancję skrętną i jako takie sekcje skrzynkowe są ogólnie stosowane jako dźwigary pokładowe. Sekcje skrzynkowe mogą być pojedyncze lub podwójne i znowu mogą być prostokątne lub trapezoidalne, jak pokazano na rys. 17.12.
Sekcje te są lepiej przystosowane do wytrzymywania momentów skrętnych wywołanych przez ekscentryczne obciążenia na żywo lub siły wiatru.
Rozmieszczenie kabli od głównej wieży do pokładu jest różne. W typie "wentylator" kable pochodzą z tego samego punktu wieży, jak pokazano na rys. 17, 13a. Pozostałe typy to "harfa" lub "zmodyfikowana harfa" jak na ryc. 17.13b lub 1743c. W obu rodzajach harf, tylko pary kabli pochodzą z tego samego punktu wieży i jako takie istnieje kilka punktów początkowych dla kabli.
Różnica pomiędzy typem harfy i zmodyfikowanym harpem polega na tym, że w tym pierwszym kable są równoległe i mają takie same nachylenie, ale w drugim, nachylenia kabli są różne, jak w typie wentylatora. Nachylenie kabla wynosi od tg = 0, 30 do 0, 50.
Zamiast pojedynczych lub dwużyłowych kabli, wiele kabli jest preferowanych, ponieważ w ostatnim przypadku siły kabli są rozmieszczone w wielu punktach w pokładzie w miejsce jednej lub dwóch lokalizacji, dla których zmniejsza się głębokość pokładu.
Istotne cechy niektórych mostów z kablami Most północny w Dusseldorfie:
Most ten został otwarty dla ruchu w 1958 r. Układ przęsła pokazano na ryc. 17.14. Na mostku zastosowano wieże bliźniacze jak na rys. 17.11b i dwie płaszczyzny kabli. Pokład podparty jest na dwóch dźwigarach skrzynkowych o przekroju 3.125 m głębokości x 1, 60 m szerokości, do których mocowane są kable z wież. Odstęp między dźwigarami skrzyniowymi wynosi 9, 10 m.
Ortotropowy pokład stalowy z płytą o grubości 14 mm usztywniony kątami 200 x 99 x 10 mm przy rozstawie 400 mm posiada belkę przyjętą. Droga dla mostu wynosi 15, 0 m, z trasą o długości 3, 53 mi ścieżką dla pieszych 2, 23 m. Kable środkowe są przymocowane do wież, ale górny i dolny kabel są umieszczane na łożyskach wahliwych, które z kolei są mocowane do wież.
iii. Most nad Renem koło Leverkusen w zachodnich Niemczech :
Most ten został ukończony w 1965 r. Wieże i kable są w linii ze środkiem pomostu jak na ryc. 17.11a i przechodzą przez medianę o szerokości 3, 67 m. Zastosowano ortotropowy pokład stalowy o grubości 61 mm z gruboziarnistą podporą na dwukomorowym belce skrzynkowej. Rozszerzone poprzeczne dźwigary podpierają część pomostu i chodnik (ryc. 17.15b).
Most zapewnia podwójną jezdnię o szerokości 13, 0 m, oddzieloną centralną środkową szerokością 3, 67 m, a po zewnętrznej stronie każdej jezdni ma ścieżkę o długości 3, 22 m. Dolne kable są mocowane do wież, a górne kable umieszczane są nad wahaczem u góry wieży.
iv. Most Maracaibo, nad jeziorem Maracaibo, Wenezuela:
Ten most wantowy ukończony w 1962 roku ma siedem przęseł. dwa końce przęseł o długości 160 metrów i pięciu rozpiętości pośrednich o długości 235 metrów (zdjęcie 17.16). Pokład i dźwigary są z betonu sprężonego. Część wspornikowa ma trzyczęściową sekcję belki skrzynkowej (rys. 17.16b), natomiast rozpiętość przęsła ma cztery sprężone betonowe belki typu T o zmiennej głębokości 1, 80 maty zakończeń i 2, 51 mw połowie rozpiętości (rys. 17.16c) .
Most ma drogę dwuportową 7, 16 mz centralną średnicą 1, 22 mi dwiema ścieżkami 0, 91 m (ryc. 17.16b). Grubość płyty pokładowej dla całego mostu waha się od 170 mm do 270 mm.
v. Drugi most Hooghly, Kalkuta (w budowie):
Rozkład przęsła mostu i przekroju pokładu pokazano na ryc. 17.17. Kable są w konfiguracji typu wentylatora jak na Rys. 17.13a, całkowita liczba kabli wynosi 152. Pokład mostu jest pokładem kompozytowym składającym się z płyty betonowej pokładu żelbetowego wspartej na dwóch głównych i jednym centralnym stalowym I-sekcji.
Krótkie informacje o niektórych więcej pomostach mostowych są zawarte w tabeli 17.5:
Typ # 6. Mosty wiszące:
Mosty wiszące są ekonomiczne, gdy rozpiętość przekracza 300 metrów, ale mosty wiszące o mniejszych rozpiętościach zostały również zbudowane z powodów estetycznych i innych w wielu krajach. W przypadku przęseł o długości przekraczającej 600 metrów usztywnione mosty wiszące są jedynymi rozwiązaniami do pokrycia tak dużych rozpiętości.
Mosty wiszące składają się z jednego przęsła głównego i dwóch przęseł bocznych. Stosunek rozpiętości bocznej do rozpiętości głównej waha się zasadniczo od 0, 17 do 0, 50 (tabela 17.6). Dwie grupy kabli biegną od jednego końca mostu do drugiego, przechodząc przez dwie wieże. Końce kabli są zakotwiczone w ziemi. Pokład mostu oparty na usztywnionej kratownicy jest zawieszony na linkach przez szelki i stąd nazwa "most wiszący".
Most wiszący ma następujące elementy (rys. 17.18) a mianowicie:
(a) Wieże,
(b) Kable,
(c) Punkty mocowania,
(d) szelki,
(e) Kratownica usztywniająca,
(f) Pomost pomostowy składający się z dźwigarów poprzecznych, podłużnic i poszycia właściwego i
(f) Fundacja.
Kable bardzo elastyczne nie przyjmują żadnego momentu zginającego i są poddawane tylko siłom rozciągającym. Obciążenia kratownicy usztywniającej są przenoszone przez szelki, które z kolei przenoszą obciążenie na kable.
Te kable poddane działaniu siły rozciągającej przenoszą obciążenia na wieże, które są uważane za wystarczająco elastyczne i przypięte na obu końcach. Pod basztami znajdują się fundamenty, oddzielne lub łączone, w celu ostatecznego przeniesienia obciążeń do warstw gleby poniżej.
Wiązanie usztywniające, jak sama nazwa wskazuje, usztywnia pokład i przenosi obciążenia na żywo pokładu na kable, w przeciwnym razie kable mogłyby ulec miejscowemu zwisowi w wyniku działania skoncentrowanych obciążeń na żywo, a tym samym spowodować lokalne zmiany kąta w systemie pokładowym .
Kratownice usztywniające są zawieszone na wieżach i zawieszone w punktach węzłowych z szelek, które są zwykle kablami o dużej wytrzymałości na rozciąganie. Szelki pionowe są stosowane w wielu mostach, ale szelki ukośne, jak na Rys. 17.25, mają tę zaletę, że zwiększają stabilność aerodynamiczną mostu, co jest bardzo ważne dla mostów wiszących.
Kabel powinien być drutem ciągnionym na zimno i nie może być poddawany obróbce cieplnej, ponieważ ten ostatni jest podatny na uszkodzenie z powodu naprzemiennego obciążenia nawet przy niewielkich obciążeniach. Włóknista struktura drutów ciągnionych na zimno może wytrzymać naprężenia naprzemienne znacznie lepiej niż drobnoziarniste druty poddane obróbce cieplnej.
Niestabilność aerodynamiczna :
Most Tacoma Narrows o rozpiętości 853 metrów został otwarty do ruchu 1 lipca 1940 r., Ale został poważnie uszkodzony i skręcony na kawałki z powodu oscylacji pionowej i momentu skręcającego spowodowanego wiatrem z prędkością 67 km / h.
W trakcie dochodzenia okazało się, że most Tacoma Narrows miał wiele odchyleń od konwencjonalnych praktyk, aby mieć projekt, który wyglądałby na bardzo smukły, a przez to tańszy. Przykładowo, płytkie dźwigary płytowe zastosowano jako usztywniające dźwigary, przy czym stosunek głębokości przęsła wynosił 350 w miejsce normalnych wartości od 100 do 200 (tabela 17.7), stosunek rozpiętości do szerokości wynosił 72 w miejsce wartości średniej wynoszącej 40.
Zmiany te spowodowały, że platforma była bardzo elastyczna i poddała pokład oscylacji pionowej pod ruchomymi ładunkami. W dniu awarii wiatr wiejący z prędkością 67 km / h wytworzył pionową oscylację połączoną z ruchem skręcającym i ostatecznie skręcił pokład mostu na kawałki.
Wiatr wywierany na strukturę powoduje następujące siły w zależności od kształtu i przekroju pokładu oraz kąta natarcia:
1. Siły unoszenia i przeciągania
2. Tworzenie się wiru
3. Trzepotanie.
Trzepotanie to oscylacja pokładu mostu w trybie obejmującym zarówno ruchy poprzeczne, jak i obroty skrętne, i może wystąpić, gdy częstotliwości naturalne dwóch trybów, rozpatrywane osobno, są równe jedności, N Θ / N v ie - = 1, gdzie N 8 = częstotliwość skręcania i N v = częstotliwość pionowa. Dlatego pokład mostkowy musi mieć wartości N Θ / N v znacznie większe niż jedność.
Należy oszacować naturalne częstotliwości i tryby kompletnej struktury. Najniższe częstotliwości generują (a) ruchy pionowe z trybem w środku rozpiętości głównej i (b) ruch skrętny z trybem również w środku rozpiętości głównej. Częstotliwości naturalne niektórych z istniejących mostów przedstawiono w tabeli 17.6.
Strukturalne rozwiązania:
Dla mostów wiszących przygotowano następujące rozwiązania konstrukcyjne:
1. Załadowany lub nieobciążony za burtę.
2. Zakotwiczone w sobie lub zakotwiczone na zewnątrz
3. Kratownice usztywniające różnych typów
4. Różne proporcje boczne do głównego zakresu.
5. Różne proporcje rozpiętości do zwisu kabla.
6. Różne proporcje rozpiętości do głębokości kratownicy usztywniającej.
7. Ułożenie wieży
8. Zestaw wieszaków.
Kabel Sag:
Ugięcie kabla wpłynęłoby znacząco na konstrukcję mostu wiszącego, ponieważ mniejszy zwój kabla zwiększa napięcie linki, ale zmniejsza wysokość wież i długości wieszaków. Dlatego tam, gdzie jednostkowy koszt wież i wieszaków jest większy lub gdzie jednostkowy koszt kabli jest mniejszy, mniejsze ugięcie kabla może zostać przyjęte i na odwrót.
Zmniejszone opadanie kabla również zwiększa sztywność kabla, jak również całkowitą sztywność konstrukcji, co skutkuje wyższą częstotliwością drgań własnych i mniejszą skłonnością do niestabilności aerodynamicznej.
Równanie kabla zawieszenia:
Rozważmy punkt P na kablu o współrzędnych x i y z B jako punktem wyjścia (rys. 17.19). Kabel zawieszeniowy wisi w kształcie paraboli, którego równanie jest podane przez
Równanie 17.2 podaje zanurzenie kabla z podpory wieży w dowolnej odległości x od B.
Napięcie w kablu:
Z Rys. 17.20, reakcja pionowa na wieży z powodu obciążenia w na jednostkę długości = R B = R D = wL / 2 = R:
Kabel elastyczny, nie może przyjąć żadnej chwili i jako taki moment w połowie długości kabla wynosi zero. Dlatego, biorąc po lewej stronie obciążenia i siły o C,
Kable powrotne:
Kabel zawieszenia głównego przęsła podtrzymywany jest na dwóch wieżach po obu stronach rozpiętości głównej. Przewód podwieszenia po przejściu przez dolną część podpory jest zasadniczo zakotwiczony w masę betonu o pewnego rodzaju układzie kotwiącym. Przewód rozpiętości bocznej jest nazywany kablem "kabel kotwiący" lub "kabel podtrzymujący".
Następujące dwa rozwiązania są dokonywane w celu przepuszczenia kabli nad wieżami od rozpiętości głównej do przęsła bocznego:
1. Poprowadź wspornik koła pasowego
2. Wsparcie rolki.
Prowadnica koła pasowego do zawieszenia:
Główny kabel jest przejmowany przez rolkowe koło prowadzące bez tarcia, zamocowane na szczycie wieży nośnej, aby umocować burtę boczną, a następnie zakotwiczyć. Na rys. 17.21, a i θ są kątami, które kable wykonują z linią środkową wieży, a T jest naprężeniem w kablu. Ponieważ kabel przechodzi przez bezcierne koło pasowe, T po obu stronach jest taki sam.
Pionowa reakcja na wieżę z powodu napięcia linki,
R T = T cosα + T cosθ (17.5)
Pozioma siła na szczycie wieży,
T sinα - T sinθ = T (sinα - sinθ) (17, 6)
Wspornik rolek do zawieszenia:
W tym układzie lin nośnych zarówno główny kabel, jak i kabel kotwiący są przymocowane do siodła, które opiera się na rolkach umieszczonych w górnej części wieży (ryc. 17.22).
Ponieważ siodełko znajduje się w spoczynku, poziome elementy zarówno kabla głównego, jak i kotwicy muszą być takie same, tj.
H = T, sinα = T 2 sinθ (17, 7)
Pionowa reakcja na wieżę z powodu naprężenia w kablach,
R T = T 1 cosα + T 2 cosθ (17.8)
Przykład:
Most wiszący o rozpiętości głównej 100 metrów ma zwis kabla 10 metrów. Oblicz maksymalne napięcie w kablach, gdy platforma przenosi obciążenie 50 KN na metr długości. Znajdź także pionową reakcję na wieżę (a), jeśli kabel przejdzie przez krążek bez tarcia i (b) jeśli kabel przejdzie przez siodło spoczywające na rolkach.
Dany:
L = rozpiętość główna = 100 m
y. = zwis kabla w środku = 10 m
w = UDL = 50 KN na m.
a = kąt liny kotwiącej = 60 °
Krótki opis niektórych istniejących mostów wiszących Forth Road Bridge (Szkocja):
Elewację mostu pokazano na ryc. 17.23. Główny przęsło ma ortotropowy pokład z blachy stalowej o asfaltowej powierzchni roboczej o grubości 38 mm. Boczne przęsła mają 222 mm. gruba płyta betonowa o nawierzchni z betonu asfaltowego o grubości 38 mm, jak w głównym przęśle. Stosunek głębokości rozpiętości kratownicy usztywniającej wynosi 120. Niektóre dodatkowe cechy przedstawiono w tabeli 17.7.
Elewację mostu pokazano na ryc. 17.24. Most zapewnia czteropasmową jezdnię o szerokości 108 mm. gruba stalowa krata. Podczas gdy zewnętrzne ścieżki są pokryte betonem, centralny dwupasmowiec pozostaje otwarty z punktu widzenia aerodynamiki. Współczynnik rozpiętości głębokości kratownicy usztywniającej w Mackinac Bridge wynosi 100. Niektóre dodatkowe cechy łuku mostkowego przedstawiono w tabeli 17.7.
ii. Severn Bridge (Walia):
Elewację mostu severn pokazano na rys. 17.25. Most ma dwuwałową drogę 9, 91 m każdy. Zamiast kratownicy usztywniającej w mostku zastosowano stalową lub stalową belkę o konstrukcji cylindrycznej lub belkowej.
Ruch odbywa się bezpośrednio o 11, 5 mm. gruba usztywniona blacha stalowa. Cechą szczególną tego mostu jest nie tylko sekcja rurowa zamiast kratownicy usztywniającej, ale także nachylone wieszaki zamiast pionowych wieszaków. Rozstaw wieszaków wynosi 18, 3 metra, a nachylenie wieszaka w pionie wynosi od 17, 5 do 25 stopni.
Niektóre dodatkowe funkcje przedstawiono w tabeli 17.7:
iii. Verrazano Narrows Bridge (USA):
Elewację mostu pokazano na rys. 17.26. Most ma podwójne pokłady z 6 pasmami jezdni w każdym pokładzie. W każdym z pokładów przewidziano trzy pasy ruchu dwujezdniowego o środkowej środkowej 1, 22 m i szerokości przejazdu 11, 28 m. Stosunek rozpiętości głębokości kratownicy usztywniającej wynosi 177, 5, a środek do środka kabli głównych wynosi 31, 4 m. Niektóre dodatkowe cechy mostu przedstawiono w tabeli 17.7.
