Проектирование мостов и труб. Железобетонные мосты

Железобетонные мосты. Часть 1
Общие сведения об искусственных сооружениях на железных и автомобильных дорогах

ЛИТЕРАТУРА
Основная литература
Проектирование деревянных и железобетонных мостов / Под ред. А.А.Петропавловского. – М.: Транспорт, 1978. – 320 с.
Мосты и тоннели на железных дорогах / В.О.Осипов, В.Г.Храпов, Б.В.Бобриков и др.; Под ред. В.О.Осипова. – М.: Транспорт, 1988. – 367 с.
Гибшман М.Е., Попов В.И. Проектирование транспортных сооружений. – М.: Транспорт, 1988.- 447 с.
СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы / Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996. – 214 с.
Дополнительная литература
Крыльцов Е.И., Попов О.А., Файнштейн И.С. Современные железобетонные мосты. – М.: Транспорт, 1974. – 416 с.
Захаров Л.В., Колоколов Н.М., Цейтлин А.Л. Сборные неразрезные железобетонные пролетные строения мостов. – М.: Транспорт, 1983. – 232 с.
Гибшман Е.Е. и др. Мосты и сооружения на дорогах. В 2-х т. – М.: Транспорт, 1972.
Власов Г.М., Устинов В.П. Расчет железобетонных мостов. – М.: Транспорт, 1992. – 256 с.
Поливанов Н.И. Проектирование и расчет железобетонных и металлических автодорожных мостов. – М.: Транспорт, 1970. – 516 с.

Железобетонные мосты. Часть 1
Общие сведения об искусственных сооружениях на железных и автомобильных дорогах
Трубы – это искусственные сооружения, предназначенные для пропуска под насыпями дорог небольших постоянных или периодических действующих водотоков, а также транспортных средств, пешеходов, в сельской местности – для пропуска скота.
Устраиваются в теле земляного полотна, при этом зем.полотно не прерывается, при этом обеспечивая более комфортные условия движения.
70% от всех сооружений на автомобильных дорогах.

Железобетонные мосты. Часть 1
Общие сведения об искусственных сооружениях на железных и автомобильных дорогах

Железобетонные мосты. Часть 1
Общие сведения об искусственных сооружениях на железных и автомобильных дорогах

Железобетонные мосты. Часть 1
Общие сведения об искусственных сооружениях на железных и автомобильных дорогах

Железобетонные мосты. Часть 1
Общие сведения об искусственных сооружениях на железных и автомобильных дорогах

Железобетонные мосты. Часть 1
Мост – сооружение, обеспечивающее пропуск транспортной магистрали над препятствием.
Мостовой переход – мост + комплекс связанных с ним сооружений (насыпь подхода, регуляционные сооружения, берегоукрепительные устройства).
1 – мост, 2 – насыпь подхода, 3 – струенаправляющая дамба, 4 – траверса.

Железобетонные мосты. Часть 1
Мостовые сооружения – для пропуска дороги над водными препятствиями, ущельями, оврагами и другими дорогами.
Прерывают зем. полотно конструкциями – пролетными строениями и опорами.
Опоры воспринимают нагрузку от транспортных средств и передают ее и собственный вес на опоры. Опоры воспринимают усилия от пролетных строений и передают их через фундаменты на грунты основания.

Железобетонные мосты. Часть 1
Мосты подразделяются на:
Собственно МОСТЫ – сооружение для пропуска дороги над водной преградой.
ПУТЕПРОВОДЫ – для пропуска одной дороги над другой в разных уровнях.
ВИАДУКИ – переход через глубокий овраг, ущелье, суходол (с высоким расположением низа конструкции над препятствием – высота опор от нескольких десятков до сотни метров)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ – переход инженерных сетей через овраг, ущелье, реку суходол или дорогу. (АКВЕДУКИ – переход водовода )
ЭСТАКАДЫ – для пропуска дороги на некоторой высоте над естественной поверхностью местности – чтобы пространство под ними можно было использовать, а также вместо насыпей – на подходах к мостам и путепроводам, над болотистыми участками местности.

Железобетонные мосты. Часть 1
ТОННЕЛИ – для пропуска дороги сквозь толщу грунтового массива или под реками, в городах – для пропуска автомобилей и пешеходов под городской застройкой улицами и магистралями.

Железобетонные мосты. Часть 1
ГАЛЕРЕИ – для защиты дороги от снежных лавин и камнепадов.
БАЛКОНЫ – для обеспечения необходимой ширины проезда у крутых склонов при сокращении объема работ по разработке скальных грунтов.
ПОДПОРНЫЕ СТЕНКИ – для предотвращения обрушения на дорогу находящегося за ними грунта/для устойчивости земляного полотна (верховые/низовые)

Железобетонные мосты. Часть 1
Элементы мостового перехода
МОСТОВЫМ ПЕРЕХОДОМ называется комплекс инженерных сооружений, возводимых при пересечении автодорогой или ж.д. водной преграды.
В его состав входят мост, подходы к нему, регуляционные сооружения, берегоукрепительные устройства и ледорезы.
МОСТ перекрывает русло и часть поймы.
ПОДХОДЫ – обеспечивают сопряжение дороги с мостом.
РЕГУЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ – (струенаправляющие дамбы и траверсы) – для защиты берегов реки у моста от значительного размыва.
СТРУЕНАПРАВЛЯЮЩИЕ ДАМБЫ – земляная насыпь с трапециевидным поперечным сечением - сооружаются у береговых опор – для плавного протекания в отверстие моста водного потока с верховой части реки.
ТРАВЕРСЫ – короткие дамбы, выступающие в реку перпендикулярно или под углом к берегу или насыпи подхода – для снижения скорости воды вдоль берега или насыпи, предохраняют от размыва и способствуют направлению потока в отверстие моста.

Железобетонные мосты. Часть 1
ПОДХОДЫ К МОСТУ
Мост через р. Обь
Длина подходов 12.7 км

Железобетонные мосты. Часть 1
СТРУЕНАПРАВЛЯЮЩАЯ ДАМБА

Железобетонные мосты. Часть 1
МОСТ
береговые (концевые, крайние) опоры (устои);
промежуточные опоры (быки);
пролетные строения (перекрывают пространство между опорами, передают вес нагрузок через опоры на грунты основания);
мостовое полотно (уложено на пролетных строениях, по нему осуществляется движение транспортных средств).
1 – устой, 2 – пойменное пролетное строение, 3 – русловое пролетное строение,
4 – промежуточная опора.

Железобетонные мосты. Часть 1
ЭЛЕМЕНТЫ МОСТА
Мосты состоят из: пролетных строений и опор.
Пролетные строения: проезжая часть, несущая часть, система связей и опорные части.
ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ – совокупность конструктивных элементов, воспринимающих нагрузки от транспортных средств и пешеходов и передающих их на несущую часть. Состоит из несущих элементов и мостового полотна.
Несущие элементы проезжей части воспринимают нагрузку и передают ее на основные несущие конструкции пролетного строения.
Три главных вида несущих элементов проезжей части:
балочная клетка – совокупность продольных и поперечных балок;
плоская или ребристая железобетонная плита;
ортотропная металлическая плита – сварная конструкция, состоящая из листа настила, подкрепленного продольными и поперечными ребрами.

Железобетонные мосты. Часть 1
Мостовое полотно – совокупность всех элементов, расположенных на плите/балках проезжей части пролетных строений, предназначенных для обеспечения нормальных условий и безопасности движения транспортных средств и пешеходов, а также для отвода воды с проезжей части.
Включает в себя:
Одежду ездового полотна (дорожную одежду) /ж.д. путь
Тротуары
Ограждающие устройства
Устройства для водоотвода, обогрева и освещения, деформационные швы
Сопряжение моста с подходами.

Железобетонные мосты. Часть 1
ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ
Несущая часть пролетного строения воспринимает действие собственного веса пролетного строения и временной подвижной нагрузки и передает его через опорные части на опоры.
Связи между элементами несущей части пролетного строения - для объединения в пространственно жесткую конструкцию, Горизонтальные (верхние и нижние) и вертикальные (опорные и промежуточные) связи.
Опорные части (ОЧ)– специальные элементы пролетного строения, с помощью которых опорные воздействия от несущей конструкции передаются на опоры в строго заданном месте для благоприятной работы элементов пролетного строения и опоры в зоне их контакта. ОЧ обеспечивают поворот и продольное смещение опорных сечений основных балок или ферм пролетного строения от временных нагрузок, и смещения от температурных деформаций пролетного строения.

Железобетонные мосты. Часть 1
ОПОРЫ
Опоры мостов воспринимают нагрузки от пролетных строений и передают их на грунты основания через фундаменты или на воду (в наплавных мостах).
Промежуточные опоры (быки) и крайние (концевые, береговые) опоры – устои.
Промежуточные опоры воспринимают нагрузки от веса пролетных строений, временных подвижных нагрузок, навала судов, воздействий льда и ветра.
Устои – работают как подпорные стенки – воспринимают давление от насыпи подходов.

Железобетонные мосты. Часть 1
Конструкция моста зависит от ширины, глубины, скорости течения реки, вида грунтов русла и поймы, условий ледохода, требований судоходства на реке.
Существенное влияние оказывают расчетные уровни воды в реке
УВВ (уровень высоких вод) – наивысший уровень воды в реке в месте мостового перехода, который определяют по многолетним данным гидрометрических наблюдений с различной степенью обеспеченности для мостов на дорогах различных категории.
Расчетный судоходный уровень (РСУ) – наивысший уровень воды в реке в судоходный период, (несколько ниже УВВ);
Уровень меженных вод (УМВ) – средний уровень воды в реке в период между паводками.

Железобетонные мосты. Часть 1
Конструкция моста зависит от ширины, глубины, скорости течения реки, вида грунтов русла и поймы, условий ледохода, требований судоходства на реке.
Существенное влияние оказывают расчетные уровни воды в реке
УВВ (уровень высоких вод) – наивысший уровень воды в реке в месте мостового перехода, который определяют по многолетним данным гидрометрических наблюдений с различной степенью обеспеченности для мостов на дорогах различных категории.
Расчетный судоходный уровень (РСУ) – наивысший уровень воды в реке в судоходный период, (несколько ниже УВВ);
Уровень меженных вод (УМВ) – средний уровень воды в реке в период между паводками.

Железобетонные мосты. Часть 1
Основные определения и обозначения на чертежах и схемах мостов.
Длина моста L – расстояние между началом и концом моста, измеренное по его оси. Начало моста - первая по ходу километража точка пересечения линии, соединяющей концы открылков устоя или других видимых конструктивных элементов устоя или пролетных строений с осью моста (без учета переходных плит) – конец моста – последняя по ходу километража точка….
Отверстие моста – горизонтальный размер между внутренними гранями устоев или конусами насыпи, измеренный по средней линии между УВВ и УМВ за исключением толщины промежуточных опор.
Высота моста – расстояние от уровня проезда до уровня меженных вод;
Свободная высота под мостом H0 – расстояние между низом пролетных строений и уровнем высоких вод или РСУ
Высота опоры h0– расстояние от ее верха до грунта;
Строительная высота пролетного строения h – расстояние между осями опорных частей пролетного строения до самых нижних частей пролетного строения
Расчетный пролет l – расстояние между осями опорных частей пролетного строения на смежных опорах;
Ширина моста В – расстояние между перилами в свету;
Ширина пролетного строения B0 – расстояние между осями главных балок или ферм;
Ширина проезжей части b – расстояние между кромками полос безопасности
Габарит проезда – расстояние между ограждениями.

Железобетонные мосты. Часть 1
ЭЛЕМЕНТЫ ТРУБ
Тело трубы – основная часть между входным и выходным оголовками в виде оболочки, находящаяся в грунте насыпи, имеющая замкнутую форму поперечного сечения, служащая для восприятия внешних нагрузок, а также для образования необходимого отверстия.
Оголовки, расположенные с верховой стороны – входные, с низовой – выходные – обеспечивают сопряжения тела трубы с откосами земполотна и улучшают условия протекания воды.
Фундамент трубы под ее телом и оголовками воспринимает передаваемое давление и обеспечивает необходимую надежность грунтового основания под трубой.

Железобетонные мосты. Часть 1
Классификация мостов
По назначению:
Железнодорожные
Автодорожные
Городские
Пешеходные
Совмещенные (для ж.д. и автомобильного транспорта)
Специальные (для трубопроводов и др. коммуникаций)

Железобетонные мосты. Часть 1

Железобетонные мосты
Мост через р. Мацесту в г. Сочи
Вид строительства моста с фундаментом на буронабивных столбах диаметром 1,5 м и монолитными опорами, сооруженными в инвентарной опалубке «PERI». Пролетные строения – металлические с ортотропой плитой, полносварные.

Железобетонные мосты
Мост на притрассовой дороге газопровода Ямал-Европа
через р. Осуга в 100 километрах от старинного русского города Торжок.
Схема моста 3х24 Г8.

Железобетонные мосты
Молитовский мост через р. Оку в Н. Новгороде
Год постройки: 1966 г.
Городской мост с арочными железобетонными пролетными строениями. Пролеты по 130 м. Каждая трехшарнирная арка состоит из двух сборных сводов, собранных на инвентарных кружалах. Монтаж арочных пролетных строений выполнялся с помощью спаренного кабель-крана пролетом 860 м, грузоподъемностью 2х11т.

Железобетонные мосты
Пешеходный мост в Московском Зоопарке
Железобетонные пролетные строения – трехпролетные наразрезные балки: две для автодорожного движения и одна для проезда поездов метрополитена. Пролетные строения собраны из укрупненных блоков коробчатого сечения массой 80-160 т на клеенных стыках.

Железобетонные мосты. Часть 1

Железобетонные мосты. Часть 1

Железобетонные мосты
Пешеходный мост у Киевского вокзала через р. Москву
Год постройки: 1999

Железобетонные мосты
Пешеходный мост на 504 км автодороги

Железобетонные мосты
Пешеходный переход из монолитного железобетона, длина 116 м, ширина 3,1 м.
Автодорога МКАД-Кашира ПК-517. п.Михнево, Московская обл.

Железобетонные мосты
Пешеходный мост через обводной канал к Российскому культурному центру

Железобетонные мосты

Лужниковский мост
Железобетонные мосты

Реконструкция Лужниковского метромоста
Железобетонные мосты

Совмещенный мост через р. Дон на обходе г. Ростова-на-Дону
Железобетонные мосты

Железобетонные мосты
Андреевский автодорожный
и железнодорожный мосты через р. Москву
Конструкция мостового перехода автодорожного моста включает в себя русловое арочное металлическое пролетное строение и эстакады подхода на левом и правом берегах с предварительно напряженными монолитными железобетонными пролетными строениями. Пролетное строение железнодорожного моста представляет собой металлическую арку с затяжкой и ездой посередине.

Мост по плотине Чебоксарской ГЭС
Год постройки: 1994 г.
Железобетонные мосты

Железобетонные мосты. Часть 1
Классификация мостов
По статической схеме:
Балочные разрезные
Балочные неразрезные Балочно-консольные
Рамные (рамно-консольные, подвесные)
Арочные
Вантовые
Висячие
Комбинированные

Железобетонные мосты. Часть 1
Балочные разрезные

Железобетонные мосты
Мостовой перехода через р. Имшегал в Омской области.
Пролетные строения железобетонные разрезные.
Опоры с высоким ростверком на основании из призматических ж/б свай.
Схема моста 3х12 м. Длина – 41,46 м. Г8+2х0,75 м.

Железобетонные мосты
Мост через р. Лебедь на автомобильной дороге
Майма-Чоя-В. Бийск-Турочак-Таштагол в Республике Алтай.
Сталежелезобетонный мост по схеме 4х42,
опоры железобетонные стоечные с диафрагмами.

Железобетонные мосты
45-метровый мост через р. Большой Ук в с. Большие Уки Большеуковского района Омской области. Пролетные строения железобетонные разрезные. Опоры безростверковые на трубобетонных сваях 0,53 м. Схема моста 3х15 м. Длина – 51,2 м. Г9+2х1,5 м.

Железобетонные мосты. Часть 1
Неразрезные и балочно-консольные

Железобетонные мосты
Мост через р. Вятку в Советске. Год постройки: 1990 г. Пролетное строение неразрезное цельносварное из двух главных балок, объединенных в коробку. Речные пролеты 126 м.
В 1998 г. был сдан мост через р. Вятку в Кирове, где пролетное строение в сечении состояло из двух коробчатых балок заводской поставки. .

Железобетонные мосты
Мост через р. Вятку в Советске. Год постройки: 1990 г. Пролетное строение неразрезное цельносварное из двух главных балок, объединенных в коробку. Речные пролеты 126 м.
В 1998 г. был сдан мост через р. Вятку в Кирове, где пролетное строение в сечении состояло из двух коробчатых балок заводской поставки. .

Железобетонные мосты
Мостовой переход через р.Каму у с.Сорочьи Горы на а/д Казань-Чистополь-Оренбург. Комплекс мостового перехода пересекает Куйбышевское водохранилище при ширине зеркала воды в месте перехода 10 км. Состоит из трех мостов на акватории длиной 1526, 555 и 110 м с величиной пролетов до 150 м и правобережной эстакады — длиной 270 м. Пролетные строения стальные и сталежелезобетонные неразрезные. Фундаменты опор — оригинальной конструкции на буровых столбах. Мосты соединяются намывными грунтовыми вставками.

Железобетонные мосты. Часть 1
Висячий мост

Железобетонные мосты. Часть 1
Висячий мост

Железобетонные мосты
Висячий пешеходный мост через р. Которосль
Год постройки: 1999 г.
Мост в центре Ярославля в городской парк, расположенный на острове. Схема 33+88+33м. Ширина проезжей части 4,5 м для пропуска одиночных машин массой до 12 и два тротуара по 1,5 м.

Железобетонные мосты
Мост через р. Цну в Мичуринске .

Железобетонные мосты. Часть 1
Арочный мост

Железобетонные мосты
Мост через р. Волгу в Рыбинске
Год постройки: 1966 г.
Пролетные строения с монолитными арками,
сооруженными на инвентарных кружалах.

Железобетонные мосты
Проектирование Подольского моста, Киев

Железобетонные мосты. Часть 1

Железобетонные мосты
Мост через р. Арпу в Джермуке (Армения)
Пролетные строения – металлическая арка с жесткой балкой.

Железобетонные мосты
Молитовский мост через р. Оку в Н. Новгороде
Год постройки: 1966 г.
Городской мост с арочными железобетонными пролетными строениями. Пролеты по 130 м. Каждая трехшарнирная арка состоит из двух сборных сводов, собранных на инвентарных кружалах. Монтаж арочных пролетных строений выполнялся с помощью спаренного кабель-крана пролетом 860 м, грузоподъемностью 2х11т.

Железобетонные мосты. Часть 1
Рамный мост

Железобетонные мосты.

Железобетонные мосты.

Железобетонные мосты.

Железобетонные мосты.

Железобетонные мосты.

Рамно-консольный мост
Автозаводской мост через р. Москву
Год постройки: 1961 г.
Трехпролетный мост с железобетонным балочным пролетным строением с русловым пролетом 148 м. Впервые в СССР осуществлена навесная сборка преднапряженных железобетонных пролетных строений. Собранная внавес консоль из коробчатых блоков массой 180 тс, длиной 74 м.

Железобетонные мосты.

Железобетонные мосты

Железобетонные мосты
Путепровод на ул.Шоссейной в составе мостового перехода через р. Оку в г.Калуге
типа "Бегущая лань" длиной 87 метров по схеме 3х26.95 метров из разрезных железобетонных балок,
опирающихся на подкосы с металлическими затяжками,
расположенными между балками крайних пролетов.

Железобетонные мосты. Часть 1
Вантовый мост

Виадук Millau, Франция, 2004 г.

Виадук Millau, Франция, 2004 г.

Виадук Millau, Франция, 2004 г.

Железобетонные мосты. Часть 1
По виду преодолеваемого препятствия:
Мост (пересечение водотока – ручей, река, пролив и т.д.)
Путепровод (сооружение через а/д иди ж/д для пропуска пешеходов – обычно называют пешеходный мост.) На пересечении транспортных магистралей.
Виадук (пересечение ущелья, оврагов, глубоких долин)
Эстакада ( для пересечения двух и более магистралей, для увеличения пропускной способности улиц, для пропуска скоростных автомагистралей над городской застройкой, на подходах к большим мостам вместо насыпи, на подходах к местам скопления большого числа автомобилей
По расположению в плане – прямо-, криволинейные, разветвляющиеся, кольцевые, спиральные.
по числу уровней движения, одно- и многоярусные

Железобетонные мосты. Часть 1
Виадук

Железобетонные мосты. Часть 1
Мост

Железобетонные мосты. Часть 1
Эстакада

Железобетонные мосты
Трехярусная транспортная развязка на Южном мостовом переходе в г.Киеве

Железобетонные мосты
Мостовой переход через р.Каму у с.Сорочьи Горы. Левобережная транспортная развязка

Железобетонные мосты
Участок эстакады третьего транспортного кольца в г. Москве
от Бережковского моста до Комсомольского проспекта
Год постройки: 1999 г

Железобетонные мосты
Развязка на пересечении Ярославского шоссе с МКАД
Год постройки: 1998 г.
Четырехуровневая развязка с двумя сталежелезобетонными
эстакадами съездов длиной 874 и 831 м.

Железобетонные мосты
Эстакада в Хосте на автодороге Агура-Адлер
Год постройки: 1978 г.
Полносборная железобетонная эстакада с конструкциям заводского изготовления,
построена вдоль железной дороги, на морском побережье, в сложных курортных условиях.

Железобетонные мосты. Часть 1
Постоянные
Временные
По сроку службы:

Железобетонные мосты. Часть 1
По сроку службы:
Постоянные
Временные
По типу применяемых опор
На жестких опорах
На плавучих опорах (понтонные)
По расположению ПС относительно УВВ:
высоководные – на уровне, обеспечивающем пропуск паводка и ледохода.
Низководные и подводные (военные)

Железобетонные мосты. Часть 1
Разводные мосты - особая группа:
✔ Вертикально-подъемные
✔ Раскрывающиеся (одно- и двухкрылые)
✔ Поворотные

Железобетонные мосты. Часть 1

Железобетонные мосты. Часть 1
Вертикально-подъемный мост

Железобетонные мосты
Мост через р.Ингул в г.Николаеве. Однокрылый стальной разводной пролет 50 м для прохода морских судов. Эстакадные участки — сборные железобетонные тавровые балки. Опоры монолитые и сборно-монолитные. Длина моста 424 м. Сдан в эксплуатацию в 1975 г.

Железобетонные мосты
По длине
До 25 м – малые
От 25 до 100 м – средние
Более 100 м - большие (или если один из пролетов больше 60 м)
Внеклассные – если один пролет больше 150 м или длина больше 500 м

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ
По условиям строительства
На равнинной местности
На косогорах
По виду применяемого материала
Каменные, бетонные, ж/б (90%), металлические, деревянные, полимерные
По форме поперечного сечения:
Круглые, прямоугольные, овоидальные, сводчатые
Одно, двух, трехочковые
В зависимости от количества воды и режима гидравлической работы: безнапорные (90% - работают неполным сечением), полунапорные и напорные.
По характеру статической работы: жесткие (грунт – только как засыпка), упругие и гибкие (грунт работает совместно с трубой)
По размерам отверстий
Малые (0,5-1,5 м)
Средние (2-3м)
Большие (4-5 м)
Очень большие (более 6 м)

Железобетонные мосты. Часть 2
СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОСТА.
Исходные данные для проектирования.
Технико-экономическое обоснование (ТЭО).
Технико-экономические изыскания перехода.
Анализ развития экономики региона строительства
Перспективы развития транспортных потоков
Направление трассы
Место перехода
Габариты проезда
Этапность сооружения
Нормативные нагрузки и др,
Топографические
Геологические
Гидрологические
Климатические
Экономические

Железобетонные мосты. Часть 2
СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОСТА.
Инженерный (рабочий) проект.
Вариантное проектирование
Разработка разных вариантов моста
Сравнение вариантов по
Строительной и эксплуатационной стоимости
Индустриализации
Эффективности и т.д.
Выбор варианта
Разработка конструкции элементов
Проект организации строительства (ПОС)
Смета на строительство
Рабочие чертежи
Проект производства работ (ППР)

Железобетонные мосты. Часть 2
Расчет мостовых конструкций.
Сбор нагрузок, определение расчетных усилий
Постоянные нагрузки
РАСЧЕТ
II группа предельных состояний
Временные нагрузки
I группа предельных состояний

Железобетонные мосты. Часть 1
Материалы для мостов:
✔ Дерево
✔ Бетон
✔ Металл

Железобетонные мосты. Часть 1
Материалы для мостов:
✔ Дерево
сравнительно высокие прочностные характеристики при небольшой плотности;
хорошо обрабатывается.
низкая долговечность
изменение объема в зависимости от влажности

Железобетонные мосты. Часть 1
Физико-механические свойства
Порода Ср. плотность Параметры прочности, МПа
кг/м3 вдоль волокон поперек волокон
Растяжение/сжатие Изгиб Изгиб
Сосна 500 110/48 85 86
Ель 450 120/44 80 79.5
Пихта 370 70/40 70 68.5
Лиственица 660 125/62 105 111.5
Дуб 700 130/58 106 107.5
Бук 670 130/56 105 108.5
Береза 630 125/55 110 109
Осина 480 120/42 78 78
Прочность древесины дана при стандартной влажности 12%
Допускаемая влажность пиломатериалов и заготовок для пролетных строений мостов и других конструкций – не более 25%

Железобетонные мосты. Часть 1
Бетон - искусственный каменный материал; состоит из цементного камня (или камня, образующегося из других вяжущих материалов), тяжелых или легких заполнителей (гравия, щебня, керамзита, шлака, песка и пр.), пор и капилляров, заполненных воздухом и водой в жидкой и газообразной фазе.
Основные виды бетонов :
цементный бетон (изготавливается из смеси портландцемента или цемента других видов)
силикатный бетон (изготавливается из смеси извести, воды, тонкомолотой добавки (кварцевый песок, доменный гранулированный шлак и др.) песок и другие заполнители;
ячеистый бетон (имеет равномерно распределенные поры, изготавливается из смеси вяжущего (цементного, известкового), тонкодисперсного компонента и порообразователя).

Железобетонные мосты. Часть 1
“Бетон – наилучший из материалов, изобретенных человечеством»
Итальянский архитектор П.Л. Нерви

Железобетонные мосты. Часть 1
Слово “бетон” появилось в 18 веке во Франции. Римляне же материал, подобный бетону, называли по-разному. Так, литую кладку с каменным заполнителем они именовали греческим словом “эмплектон” (emplekton). Встречается также слово “рудус” (rudus). Однако чаще всего при обозначении таких слов, как раствор, используемый при возведении стен, сводов, фундаментов и тому подобных конструкций, в римском лексиконе употреблялось словосочетание “опус цементум” (opus caementitium), которым и стали называть римский бетон.
Трудно точно сказать, где и когда появился бетон, так как начало его зарождения уходит далеко в глубь веков. Очевидно лишь то, что он не возник таким, каким мы его знаем, а, как большинство строительных материалов, прошел длинный путь развития. Наиболее ранний бетон, обнаруженный археологами, можно отнести к 5600 г. до н. э. Он был найден на берегу Дуная в поселке Лапински Вир (Югославия) в одной из хижин древнего поселения каменного века, где из него был сделан пол толщиной 25 см. Бетон для этого пола приготавливался на гравии и красноватой местной извести. История бетона неразрывно связана с историей цемента. Древнейшими вяжущими веществами, используемыми человеком, являлась глина и жирная земля, которые после смешивания с водой и высыхания приобретали некоторую прочность.

Железобетонные мосты. Часть 1
По объемному весу бетоны делятся :
тяжелые бетоны – объемный вес от 1800 до 2500 кг/м3
легкие бетоны - объемный вес от 600 до 1800 кг/м3
Особо тяжелые цементные бетоны – объемный вес более 2500 кг/м3
Особо легкие теплоизоляционные бетоны – объемный вес менее 500 кг/м3
Конструкции мостов возводят из тяжелого бетона (от 2200 до 2500 кг/м3)
Классы прочности на сжатие – В20-В60
Морозостойкость – F100 – F400
Водонепроницаемость W4 – W8
Подвижность – контролируется осадкой конуса.

Железобетонные мосты. Часть 2
Расчетные сопротивления бетона
Вид сопротивления Расчетное сопротивление, МПа
В20 В30 В40 Сжатие 10,5 15,5 20,0
Растяжение 0,85 1,10 1,25
Бетон имеет предел прочности при сжатии превышающий предел прочности при растяжении в 10-15 раз и более.
Использование высокой прочности бетона при сжатии в элементах конструкций, работающих на изгиб, возможно только при усилении растянутой зоны сечения арматурой.
Если обычная или бетонная балка при появлении трещин в растянутой зоне разрушается, то при армировании растянутой зоны, несмотря на наличие трещин в бетоне, несущая способность балки такого же сечения не исчерпана и нагрузка может возрасти во много раз.