РЕФЕРАТ 

    по  дисциплине:  "Конструкции инженерных сооружений" 

    на  тему: ВИСЯЧИЕ МОСТЫ 
 
 
 
 

    Выполнили: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Содержание 

      Введение                               3

    1. Краткий исторический очерк развития висячих и вантовых мостов   5

    2. Стальная радуга мостов          8

    3. Особенности архитектуры металлических мостов.     12

    4. Особенности архитектуры железобетонных мостов    13                   Список использованной литературы                16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение 

    Висячие конструкции - строительные конструкции, в которых основные элементы, несущие нагрузку, например, тросы, кабели, цепи, сетки, листовые мембраны и т.п., испытывают только растягивающие усилия. Работа висячих конструкций на растяжение позволяет полностью использовать механические свойства высокопрочных материалов (стальной проволоки, капроновых нитей и др.), а незначительный вес их даёт возможность перекрывать сооружения с наибольшими пролётами. Висячие конструкции сравнительно просты в монтаже, надёжны в эксплуатации, отличаются архитектурной выразительностью. Недостатками висячих конструкций являются наличие распоров и большой  деформативности под действием местной нагрузки. Для восприятия распоров устраиваются анкерные фундаменты или так называемые контурные конструкции (кольца, опоясывающие по периметру висячих конструкций). Уменьшение деформативности висячих конструкций достигается введением стабилизирующих элементов — оттяжек, раскосов, балок жёсткости, дополнительных поясов, а также приданием висячим конструкциям формы, допускающей предварительное напряжение. Геометрически неизменяемые висячие конструкции, выполненные из прямолинейных элементов (вантов), называются вантовыми. Висячие конструкции могут быть плоскими и пространственными. Простейший вид плоской висячей конструкции — закрепленный на опорах трос с подвешенными к нему элементами, воспринимающими местную нагрузку. Современные плоские висячие конструкции применяются главным образом в висячих мостах, висячих покрытиях, канатных дорогах, подвесных переходах трубопроводов (рис. 1) и т.п.

    Висячий мост - мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (кабелей, канатов, цепей и др.), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. В современных висячих мостах широко применяют проволочные кабели и канаты из высокопрочной стали с пределом прочности 2—2,5 Гн/м² (200—250 кгс/мм²), что существенно снижает собственный вес моста и позволяет перекрывать большие пролёты. Наряду с этим висячие мосты имеют малую жёсткость вследствие того, что при движении временной нагрузки по мосту кабель (цепь) изменяет свою геометрическую форму, вызывая большие прогибы пролётного строения. Для уменьшения прогибов висячие мосты усиливают в уровне их проезжей части продольными балками или фермами жесткости, распределяющими временную нагрузку и уменьшающими деформацию кабеля. Висячие мосты, в которых проезжая часть поддерживается геометрически неизменяемой висячей формой из прямолинейных канатов — вантов, называются вантовыми. Висячие системы применяют главным образом для автодорожных и городских мостов (рис. 1). Крупнейший висячий мост, сооружённый в 1965 при входе в нью-йоркскую бухту Веррацано (США), имеет средний пролёт длиной 1298 м (рис. 2).

    

 

    Рисунок 1. Пешеходный висячий мост через  р. Днепр в Киеве. 1956-1957г. 

    

 

    Рисунок 2.Висячий мост в бухте Веррацано. 1965г 

    .

    

 
 

    Краткий исторический очерк развития висячих и вантовых мостов 

    Идея  применения гибких растянутых элементов  растительного происхождения (лианы, бамбук) для перекрытия рек и ущелий возникла, очевидно, на заре человеческого  общества. Достаточно достоверные исторические данные свидетельствуют о постройке  таких мостов в Древнем Египте, Юго-Восточной Азии, Центральной  и Южной Америке.

    Переход от примитивных конструкций висячих  мостов к современным системам относится  к XVII-XVIII вв и связан с именами  Веррантиуса (Испания), Пойе (Франция) и  Финлея (Англия), который получил  на свою висячую систему патент.

    Первый  период развития висячих мостов, относящийся к XVIII в., представлен небольшими цепными мостиками:

• 1741 г., Англия, р.Тисе, пролет L= 21 м,
• 1785 г., Германия, р. Лаан, пролет L = 38 м,
• 1796 г., США, L = 29 м и другие.

    Второй  период - XIX в. - характерен широким внедрением новых материалов (чугуна, стали), что дало мощный импульс развитию висячих мостов.

    К 1809 г. в Америке было построено  около 40 висячих мостов. В 1814 г. в  Лондоне сооружен пешеходный мостик пролетом 32 м, цепи которого составлены из плоских звеньев, соединенных  болтами. В 1816 г. впервые цепь была заменена проволочным кабелем.

    1820 г., Англия, р. Твид, L = 110 м - первый  висячий мост под экипажную  езду.

    1834 г., в г. Фрейбурге французскими  инженерами построен один из  выдающихся мостов Европы пролетом 265 м. Мост чрезвычайно живописен,  он буквально парит над горной  долиной.

    1883 г., США, Нью-Йорк, Бруклинский мост, L = 486 м, позволил почти вдвое  увеличить мировой рекорд по  величине пролета. Пример подлинно  монументального сооружения: эффект  контраста массивных каменных  пилонов и ажурной паутины  кабелей, вант, подвесок (три плоскости). Наверное, самый популярный мост  у поэтов, художников, писателей  - достаточно вспомнить стихотворение  В.В. Маяковского "Бруклинский  мост".

    1895 г., Англия, р. Темза - Тауэрский  мост-замок, L = 63 м, - своего рода символ  Лондона, его достопримечательность,  характерной особенностью которой  является сочетание среднего  разводного пролетного строения  и двух боковых - висячих.

    Третий  период - нынешний век - характерен бурным развитием висячих мостов, использованием достижений науки и техники.

    1903 г., США, г. Нью-Йорк, Вильямсбургский  мост, L = 488 м.

    1930 г., США, г. Детройт, L = 564 м, первый  висячий мост, вышедший на первое  место среди всех систем мостов  по длине пролета, превзойдя  Квебекский мост пролетом 548 м  (металлическая консольно-подвесная  ферма).

    1931 г., США, р. Гудзон, L= 1067 м - первый  мост, превзошедший километровый  пролет, окончательно закрепивший  превосходство висячих систем.

    1937 г., США, г. Сан-Франциско, мост  Золотые Ворота, L = 1280 м, предмет  национальной гордости американцев  (на праздновании 50-летия моста  в 1987 г. собралось 150 000 человек), получил много призов за красоту,  особый эффект от оранжевого  кабеля на фоне голубого океана.

    1965 г., США, г. Нью-Йорк, мост "Верразано-Нерроуз", L = 1298 м - последний американский  мировой рекорд, оставшийся рекордом  Америки.

    1981 г., Великобритания, пролив Хамбер, L = 1410 м.

    Первые  висячие мосты в России построены  в Петербурге в 1820-1830-е гг.:

    1823 г., пешеходный мостик в Екатерингофском  парке пролетом 15,2 м;

    1824 г., Пантелеймоновский мост через  р. Фонтанку у Летнего сада, L = 40 м (разобран в 1905 г. после  разрушения соседнего Египетского  моста при проходе кавалерийского  отряда).

    Некоторые пешеходные висячие мостики того периода сохранились до сих пор: Почтамтский (через Мойку), Банковский и Львиный (через канал Грибоедова).

    1836 г., г. Брест-Литовск, первый в  России висячий мост на проволочных  канатах, L = 89 м.

    1847 г., г. Киев, р. Днепр, четырехпролетный  мост, L = 134 м, разрушен белополяками  в 1920 г.

    В XX в. на территории СССР построен ряд  висячих мостов весьма больших пролетов под трубопроводы (р. Амударья, L = 660 м; р. Днепр, L = 720 м) и временный мост пролетом 874 м через Волгу под  конвейерную линию при строительстве  ГЭС.  

    Таблица 1. Самые большие  висячие мосты  мировой практики

    Некоторые сведения о первых вантовых мостах: 1817 г., Англия, пешеходный мост, L = 33,5 м. 1868 г., г. Прага, р. Влтава, L = 146 м, вантовая ферма. 1909 г., Франция, мост Кассагне, L = 156 м, построен инженером Жискляром.

    Большое внимание строительству мостов с  вантовыми фермами уделялось  в 1930-1940 гг. в СССР (р. Магана, L = 80м; р. Сурхоб, L = 120 м; р. Нарын, L = 132 м; р. Заревшан, L = 145 м).

    Общие сведения о самых больших висячих  мостах мировой практики, в том  числе строящихся, приведены в  таблице 1.

    Стальная  радуга мостов

    За  свою многовековую историю человек  постоянно стремился облегчить  для себя преодоление водных преград. Усилия инженерной мысли привели  к изобретению мостов, конструктивные решения которых постоянно усовершенствовались  и становились разнообразнее. Так  появились балочные, арочные, рамные, консольные, комбинированные, наплавные  и разводные мосты. Особый тип  представляют собой висячие мосты. Схема их строения позволяет наиболее легко перекрывать большие пролеты  и существенно снижает собственный  вес моста.

    В классических висячих мостах основные несущие конструкции выполнены  из гибких элементов, это могут быть канаты, стальные тросы, цепи или другие подвесные конструкции. Будучи прикрепленными к установленным по берегам пилонам, гибкие несущие элементы поддерживают полотно моста. Однако под действием  нагрузки они растягиваются, что  уменьшает жесткость моста. Для  избежания прогибов современные  висячие мосты усиливают в  уровне их проезжей части продольными  балками или фермами жесткости, распределяющими временную нагрузку и исключающими деформацию проложенных  кабелей.

    Существует  также разновидность висячих  мостов, в которых проезжая часть  поддерживается фермой из прямолинейных  канатов – вантов, по названию которых  они получили название – вантовые. В современных вантовых мостах используются стальные, а в отдельных случаях  и железобетонные балки жёсткости, поддерживаемые наклонными вантами  и опирающиеся на пилоны. Вантовые мосты достаточно легки, по сравнению  с арочными, экономичны и находят  все большее применение на автомобильных  дорогах для перекрытия пролетов, достигающих 300 м.

    В России существует не очень много  висячих мостов. В Петербурге подобная конструктивная схема была использована при строительстве небольших  мостов через Мойку и Фонтанку: Екатерингофского, Египетского, Почтамтского, Банковского, Львиного и др.  
Самым же известным российским висячим мостом является Крымский мост через Москва-реку. Свое название мост унаследовал от когда-то существовавшего на месте моста Крымского брода, через который переправлялись татары при набегах на Москву. Построенный в 1938 г., общей длиной в 688 м, он в то время вошел в первую шестерку мостов Европы по длине речного пролета – 168 м. Тип конструкции, который использовали инженер Б. П. Константинов и архитектор А. В. Власов при проектировании Крымского моста, очень редко встречается в мировой практике. Его пилоны стоят отдельно и поверху не соединены. Несмотря на то, что вес металлических конструкций Крымского моста достигает 10 тыс. т, мост кажется очень легким и ажурным. И хотя Крымский мост уже стал одной из визитных карточек нашей столицы, он, с пролетом менее 700 м, в мировой табели о рангах занимает более чем скромное место.