Из всех гигантских сооружений вантовые мосты, пожалуй, больше всех радуют глаз своими масштабами, соединенными со зрительной легкостью и ажурностью. И как водится в современной строительной индустрии, кажущаяся простота конструкции вантовых мостов — обман, и интересных технических премудростей там немало. Олег Макаров 7 июня 2018 18:00 Первый мост придумал какой-то неведомый древний человек, бросивший плоский камень или ствол дерева через ручей, чтобы лишний раз не вступать в холодную воду. Так появилась простейшая балочная конструкция, которая и поныне используется там, где можно обойтись пролетом небольшой длины. Например, речка узкая. Или речка широкая, но мелкая, и по дну ее можно наставить много опор, чтобы пролеты между ними оставались небольшими. А вот если мост перебрасывается на большой высоте или над глубоким проливом, где каждая новая опора — это новые затраты и новые инженерные сложности, приходится принимать дополнительные меры. Ведь на мостовой пролет действуют одновременно две силы — растяжение снизу и сжатие сверху. У каждого пролета есть предел прочности, а если эту прочность постоянно увеличивать, будет расти и вес балки жесткости, а мост однажды обрушится под ее тяжестью. Конструкции, позволяющие перераспределить нагрузку с балки на разные другие приспособления (без дополнительных опор), появились давно и существуют во множестве. Это могут быть жестко соединенные с балкой ажурные фермы (так устроено большинство железнодорожных мостов в России) или арка, переносящая нагрузку с центра пролета на боковые опоры. Еще одна блестящая идея, существующая столетия, — висячие мосты. Там основная несущая конструкция выполнена в виде гибкого элемента — троса или цепи, а балка моста к ней подвешена. Таковы Крымский мост в Москве или мост «Золотые Ворота» в Сан-Франциско, да и нет им числа. Самый длинный в мире пролет (1991 м) между двумя опорами удерживает висячий мост Акаси-Кайкё, соединяющий японские острова Хонсю и Авадзи. Как устроен вантовый мост? Вантовый мост
Вантовый мост | Журнал Популярная Механика
Однако многие высокие мосты или мосты со сверхдлинными пролетами выполнены по другой схеме — вантовой. Вантовый мост считается разновидностью висячего, однако имеет одно важное отличие: гибкой несущей конструкции там нет. Нагрузка на балку передается высоким опорам (пилонам) через систему вант — тросов. Существуют две основные схемы крепления вант к пилону — стиль веера и стиль арфы. В первом случае пучок вант крепится к одной точке, а затем подобно вееру расходится, чтобы соединиться в разных точках с балкой жесткости. Если мост выполнен в стиле арфы — ванты крепятся к разным точкам пилона и идут к балке жесткости практически параллельно. С точки зрения устойчивости конструкции «веерный» вариант предпочтительней — так минимизируется опрокидывающий момент, передаваемый на пилон, но… если вант слишком много, выводить их из одной точки довольно сложно с инженерной точки зрения. В этом случае выбирается промежуточный вариант — ближе к вееру, но ванты крепятся на пилоне на небольшом расстоянии друг от друга.
А-образный пилон Русского моста по технологии сооружения сопоставим с небоскребом. Он опирается на скальный грунт множеством длинных свай.
Сегодня Россия удерживает первенство по длине пролета между опорами вантового моста: Русский мост, перекинутый через пролив Босфор Восточный во Владивостоке, победил главных гигантоманов современности- китайцев. Пролет бывшего рекордсмена — моста Сутун — на 16 м короче (1088 против 1104 м).
Ванты, задействованные в Русском мосте, варьируются по длине от 135,7 до 579,8 м, и последняя цифра на сегодняшний день также рекордная. Такой длины вант для мостов еще не было, и более того, накануне строительства моста в экспертном сообществе высказывались сомнения в целесообразности создания таких длинных и тяжелых конструкций. Тем не менее французская компания Freyssinet, которая считается одним из мировых лидеров производства вант для мостов, пошла на то, чтобы эти конструкции изготовить.
Русский мост — строение, рассчитанное на будущее. Его пропускная способность пока значительно превышает поток транспорта на о. Русский.
Несмотря на то что создание гигантских вантовых мостов в целом представляет собой весьма сложную инженерную задачу, особенно если учесть значительные ветровые нагрузки в районах, где суша встречается с океаном, конструкция вант является, пожалуй, наиболее высокотехнологичным моментом. Ванта Freyssinet-это не простой металлический трос, а сложная, «мультистрендовая» конструкция, состоящая из отдельных тонких тросов (стрендов). Стренд формируется из шести гальванизированных проволочек, обвитых вокруг седьмой, центральной. Количество стрендов может варьироваться от единиц до сотен. Например, в вантах, поддерживающих в вертикальном положении одну из телебашен в Испании, насчитывается 205 стрендов. Для Русского моста это число оказалось скромнее — от 13 до 85. Преимущество мультистрендовой конструкции в том, что при креплении к анкерам пилона и балки жесткости каждая «ниточка» отдельно крепится и отдельно натягивается в анкерной конструкции. И что особенно интересно, отдельный стренд можно вытащить из ванты и при необходимости заменить. Внутри ванты тросики не соприкасаются друг с другом: помимо гальванизации каждый из них защищен от коррозии дополнительной оплеткой из полиэтилена высокой плотности. Вдобавок к этому весь пучок стрендов имеет двойную оболочку: внутренний слой сделан из того же черного плотного полиэтилена, а внешняя оболочка — из более мягкого, имеющего цвет, определенный дизайном моста. Например, оболочка может быть серебристо-металлической, создавая иллюзию, будто ванты сделаны целиком из металла. На вантах может быть смонтирована декоративная подсветка, и тогда «веер» или «арфа» моста выглядит особенно зрелищно.
www.popmech.ru
Ва́нтовый мост — тип висячего моста, состоящий из одного или более пилонов, соединённых с дорожным полотном посредством прямолинейных стальных тросов — вантов. В отличие от висячих мостов, где дорожное полотно поддерживается вертикальными тросами, прикреплёнными к протянутым по всей длине моста основным несущим тросам, у вантовых мостов тросы (ванты) соединяются непосредственно с пилоном.
Одним из преимуществ вантовых мостов является относительная неподвижность дорожного полотна, что делает их пригодными для использования в качестве железнодорожных мостов. Первый железнодорожный вантовый мост был построен в 1979 году в Белграде (Новый железнодорожный мост).
Вантовые мосты в широких масштабах строятся с 1950-х годов. Первым современным вантовым мостом является мост Стромсунд в Швеции, открытый в 1956 году. В СССР первый вантовый мост был построен в Грузинской ССР через реку Магану в 1932 году[1]. Первыми крупными вантовыми мостами, построенными в СССР, были мост через реку Нарын, мост через гавань Днепра в Киеве (1963 год), Московский мост через Днепр в Киеве (1976 год)[1], вантовый мост в Риге (1981 год). В 1979 году было открыто движение по Октябрьскому мосту в Череповце через реку Шексну — первому вантовому мосту, построенному на территории России.
Вантовый мост, классический дизайн
Вантовый мост, дизайн в стиле арфы
Получивший широкую известность ещё до завершения строительства в 2004 году Виадук Мийо (Франция) имеет самую большую в мире высоту пилонов — 343 м. При этом максимальная длина пролётных строений не превышает 342 м, а общая длина виадука составляет 2 460 м.
Файл:Riga panorama2.jpgСреди широко известных других вантовых мостов — Новый мост в Братиславе, Вантовый мост в Риге (долгое время самый крупный в СССР и Европе) и прочие.
Мост Эдун (Edong) | Китай | 2009 | ? | 926 | ? |
Мост Цзинша (Jingsha) | Китай | 2009 | 12 300 | 816 | ? |
Мост Сев. Чунмин (Chongming) | Китай | 2010 | ? | 730 | ? |
Минпу (Munpu) | Китай | ? | 708 | ? |
К менее крупным относятся:
dic.academic.ru
Виды вантовых мостов: классическая (также известная как веерная) конструкция и конструкция в стиле арфы |
Ва́нтовый мост — тип висячего моста, состоящий из одного или более пилонов, соединённых с дорожным полотном посредством стальных тросов — вантов. В отличие от висячих мостов, где дорожное полотно поддерживается вертикальными тросами, прикреплёнными к протянутым по всей длине моста основным несущим тросам, у вантовых мостов тросы (ванты) соединяются непосредственно с пилоном.
Преимуществом вантовых мостов перед висячими является меньшая подвижность дорожного полотна, что делает их пригодными для использования в качестве железнодорожных переправ. Первый железнодорожный вантовый мост был построен в 1979 году в Белграде (Новый железнодорожный мост).
Вантовые мосты в широких масштабах строятся с 1950-х годов. Первым современным вантовым мостом является мост Стромсунд в Швеции, открытый в 1956 году.
В СССР первый вантовый мост был построен в Грузинской ССР через реку Магану в 1932 году[1]. Первыми крупными вантовыми мостами, построенными в СССР, были мост через реку Нарын, Рыбальский мост через гавань Днепра в Киеве (1963 год), Московский мост через Днепр в Киеве (1976 год)[1], вантовый мост в Риге (1981 год). В 1979 году было открыто движение по Октябрьскому мосту в Череповце через реку Шексну — первому вантовому мосту, построенному на территории России.
Русский мост через пролив Босфор Восточный при общей длине в 1886 м имеет самый большой в мире пролёт (1104 м), поддерживаемый двумя пилонами.
Вантовый виадук Мийо (Франция) имеет самую большую в мире высоту пилонов — 343 м, при этом максимальная длина пролётных строений не превышает 342 м, а общая длина виадука максимальна для вантовых мостов и составляет 2460 м.
wikiredia.ru
Виды вантовых мостов: классическая (также известная как веерная) конструкция и конструкция в стиле арфы |
Ва́нтовый мост — тип висячего моста, состоящий из одного или более пилонов, соединённых с дорожным полотном посредством стальных тросов — вантов. В отличие от висячих мостов, где дорожное полотно поддерживается вертикальными тросами, прикреплёнными к протянутым по всей длине моста основным несущим тросам, у вантовых мостов тросы (ванты) соединяются непосредственно с пилоном.
Преимуществом вантовых мостов перед висячими является меньшая подвижность дорожного полотна, что делает их пригодными для использования в качестве железнодорожных переправ. Первый железнодорожный вантовый мост был построен в 1979 году в Белграде (Новый железнодорожный мост).
Вантовые мосты в широких масштабах строятся с 1950-х годов. Первым современным вантовым мостом является мост Стромсунд в Швеции, открытый в 1956 году.
В СССР первый вантовый мост был построен в Грузинской ССР через реку Магану в 1932 году[1]. Первыми крупными вантовыми мостами, построенными в СССР, были мост через реку Нарын, Рыбальский мост через гавань Днепра в Киеве (1963 год), Московский мост через Днепр в Киеве (1976 год)[1], вантовый мост в Риге (1981 год). В 1979 году было открыто движение по Октябрьскому мосту в Череповце через реку Шексну — первому вантовому мосту, построенному на территории России.
Русский мост через пролив Босфор Восточный при общей длине в 1886 м имеет самый большой в мире пролёт (1104 м), поддерживаемый двумя пилонами.
Вантовый виадук Мийо (Франция) имеет самую большую в мире высоту пилонов — 343 м, при этом максимальная длина пролётных строений не превышает 342 м, а общая длина виадука максимальна для вантовых мостов и составляет 2460 м.
wiki2.org
Вантовый мост через гавань р. Днепр в Киеве.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
ВАНТОВЫЙ МОСТ — ВАНТОВЫЙ МОСТ, мост с основной несущей конструкцией в виде висячей фермы, выполненной из стальных тросов вантов. Вантовые мосты легки, экономичны; широко применяются на автодорогах для перекрытия пролетов от 300 м и более. Например, вантовый мост … Современная энциклопедия
ВАНТОВЫЙ МОСТ — мост, осн. конструктивным элементом к рого являются ванты. Совр. вантовые системы включают обычно пилон, ванты, балку жёсткости и проезжую часть. В. м. строятся в осн. под автодорогу. Материалом для балок жёсткости и пилонов служит сталь или ж. б … Большой энциклопедический политехнический словарь
ВАНТОВЫЙ МОСТ — висячий мост, в котором основная несущая конструкция ферма выполнена из стальных тросов (вантов) … Большой Энциклопедический словарь
Вантовый мост — У этого термина существуют и другие значения, см. Вантовый мост (значения) … Википедия
вантовый мост — висячий мост, в котором основная несущая конструкция ферма выполнена из прямолинейных стальных тросов (вантов). * * * ВАНТОВЫЙ МОСТ ВАНТОВЫЙ МОСТ, висячий мост, в котором основная несущая конструкция ферма выполнена из стальных тросов (вантов) … Энциклопедический словарь
Вантовый мост (Рига) — Вантовый мост Вид на мост со шпиля церкви Святого Петра … Википедия
Вантовый мост (значения) — Вантовый мост: Вантовый мост один из типов висячего моста; Вантовый мост автодорожный вантовый мост через реку Даугаву в Риге; Вантовый мост неофициальное название прогулочного моста в Воронеже; Вантовый мост (Большой Обуховский … Википедия
Вантовый мост (СПб) — Большой Обуховский мост Большой Обуховский мост Область применения автомобильный Пересекает Нева Место расположения Санкт Петербург, Ленинградская область Тип конструкции … Википедия
Вантовый мост (Воронеж) — Координаты: 51°40′26.64″ с. ш. 39°14′32.12″ в. д. / 51.674067° с. ш. 39.242256° в. д … Википедия
Рыбальский вантовый мост (Киев) — Рыбальский вантовый мост … Википедия
dic.academic.ru
Вантовыми называют мосты, в которых главными несущими системами служат вантовые фермы (1), образуемые в основном гибкими растянутыми стержнями – вантами (8) (рис. 6.1, а), и комбинированные системы, в которых нижние пояса вантовых ферм заменены балками жесткости (7), работающими на изгиб и поддерживающими конструкцию проезжей части (рис. 6.1, б, в). Ванты (8) формируют из стальных канатов заводского изготовления или из пучков параллельных высокопрочных проволок. Балка жесткости в комбинированных системах работает совместно с вантами. Она позволяет в необходимых пределах варьировать размер панели системы благодаря возможности воспринимать и распределять внеузловую нагрузку, а также регулировать усилия в элементах системы за счет изменения натяжения вант в процессе ее монтажа.
Рис. 6.1 – Схемы вантовых мостов
Вантовые фермы и комбинированные системы поддерживаются пилонами (2). Горизонтальная составляющая опорного давления вант с мест их подвешивания на пилоне передается оттяжками (3) на специальные анкеры (6) (см. рис. 6.1, а, б). Наличие балки жесткости (7) в составе комбинированной системы позволяет закрепить на ней концы оттяжек (3) и превратить систему во внешне безраспорную (см. рис. 6.1, в). К узлам вантовых ферм при помощи подвесок (4) (см. рис. 6.1, а) или непосредственно подвешивается конструкция проезжей части, которая принципиально не отличается от применяемой в мостах других типов; в мостах с балками жесткости она размещается обычно между балками. Боковая жесткость вантовых пролетных строений обеспечивается фермой продольных связей, устраиваемой в уровне проезжей части. Поясами этой фермы в пролетных строениях с простыми вантовыми фермами служат специальные продольные элементы, устанавливаемые в плоскости вантовых ферм и называемые обычно ветровыми поясами (5) (см. рис. 6.1, а).
Пространственная жесткость вантовых пролетных строений обеспечивается в основном жесткостью конструкций, поддерживаемых вантами. Объединение в пролетных строениях с балками жесткости балок и проезжей части в единую систему, обладающую высокой крутильной жесткостью, обеспечивает повышение пространственной жесткости и пролетного строения в целом.
Основные достоинства вантовых мостов – легкость несущих конструкций, большая перекрывающая способность, высокая экономичность по расходу материала и стоимости, возможность навесного монтажа. Относительно небольшая высота и размеры поперечного сечения балок жесткости даже при достаточно больших пролетах делают их благоприятными для изготовления на заводах металлоконструкций, устраняют необходимость членить по высоте на блоки из условий перевозки и упрощают их монтаж. Первые два достоинства обусловлены работой вант только на растяжение, что позволяет эффективно использовать в них стали высокой прочности. Вантовые пролетные строения по расходу стали (рис. 6.2) практически при пролетах более 100 м всегда экономичнее балочных цельностальных, а также балочных сталежелезобетонных. Возможность навесного монтажа определяется структурой вантовых систем. Ажурный силуэт вантовых мостов с балками жесткости постоянной высоты и наклонными вантами хорошо соответствует архитектурным требованиям современного мостостроения.
Рис. 6.2 – Зависимость расхода V стали на 1 м2 площади проезжей части от перекрываемого пролета I пролетного строения: 1 – неразрезного цельностального; 2 – вантового с балками жесткости; 3 – балочного сталежелезобетонного в Советском Союзе; 4 – то же, за рубежом
Отрицательная особенность вантовых мостов – их пониженная жесткость по сравнению с мостами некоторых других систем. Это обусловлено высокими напряжениями, допускаемыми в вантах от временной нагрузки, пониженным модулем упругости некоторых типов вант, значительной их длиной в мостах больших пролетов, а также провисанием вант от собственного веса. Последнее приводит к тому, что вступлению вант в работу на растяжение, вызываемое временной нагрузкой, предшествуют дополнительные вертикальные прогибы пролетного строения, вызываемые уменьшением стрелы провисания вант. Провисание вант делает их как бы работающими с условно пониженным модулем продольной упругости. При этом ванты, имеющие разные длину и угол наклона, работают с разным условным модулем упругости.
Условный модуль продольной упругости материала провисшей ванты
где Е – модуль продольной упругости материала прямолинейной ванты; γ – объемный вес материала ванты; а – длина горизонтальной проекции ванты; F – площадь поперечного сечения ванты; S1 – усилие в ванте от постоянной нагрузки и ее дополнительного напряжения; S2 – растягивающее усилие в ванте после приложения временной нагрузки.
Один из наиболее целесообразных путей повышения продольной жесткости вант, провисающих под действием собственного веса, – их дополнительное натяжение, увеличивающее значения S1, а с ним и условный модуль продольной упругости вант.
Достоинства вантовых конструкций предопределяют технико–экономическую целесообразность их применения в мостах больших пролетов, где легкость несущих конструкций приобретает особо важное значение. Не исключена возможность их применения и в мостах сравнительно небольших пролетов. Пониженная жесткость вантовых конструкций ограничивает их широкое использование в железнодорожных мостах. Они применяются главным образом в автодорожных и городских мостах. Однако имеются выдающиеся примеры возведенных вантовых мостов с балками жесткости под железную дорогу и совмещенных вантовых мостов.
vse-lekcii.ru
Современная энциклопедия. 2000.
ВАНТОВЫЙ МОСТ — мост, осн. конструктивным элементом к рого являются ванты. Совр. вантовые системы включают обычно пилон, ванты, балку жёсткости и проезжую часть. В. м. строятся в осн. под автодорогу. Материалом для балок жёсткости и пилонов служит сталь или ж. б … Большой энциклопедический политехнический словарь
ВАНТОВЫЙ МОСТ — висячий мост, в котором основная несущая конструкция ферма выполнена из стальных тросов (вантов) … Большой Энциклопедический словарь
Вантовый мост — У этого термина существуют и другие значения, см. Вантовый мост (значения) … Википедия
Вантовый мост — Висячий мост с основной несущей конструкцией в виде геометрически неизменяемой висячей (вантовой) фермы, выполненной из прямолинейных стальных канатов вантов. Современный В. м. имеют стальные, а в отдельных случаях и железобетонные балки… … Большая советская энциклопедия
вантовый мост — висячий мост, в котором основная несущая конструкция ферма выполнена из прямолинейных стальных тросов (вантов). * * * ВАНТОВЫЙ МОСТ ВАНТОВЫЙ МОСТ, висячий мост, в котором основная несущая конструкция ферма выполнена из стальных тросов (вантов) … Энциклопедический словарь
Вантовый мост (Рига) — Вантовый мост Вид на мост со шпиля церкви Святого Петра … Википедия
Вантовый мост (значения) — Вантовый мост: Вантовый мост один из типов висячего моста; Вантовый мост автодорожный вантовый мост через реку Даугаву в Риге; Вантовый мост неофициальное название прогулочного моста в Воронеже; Вантовый мост (Большой Обуховский … Википедия
Вантовый мост (СПб) — Большой Обуховский мост Большой Обуховский мост Область применения автомобильный Пересекает Нева Место расположения Санкт Петербург, Ленинградская область Тип конструкции … Википедия
Вантовый мост (Воронеж) — Координаты: 51°40′26.64″ с. ш. 39°14′32.12″ в. д. / 51.674067° с. ш. 39.242256° в. д … Википедия
Рыбальский вантовый мост (Киев) — Рыбальский вантовый мост … Википедия
dic.academic.ru