Проектирование металлического моста

Металлические мосты

Строительство мостов всегда было затратным, но необходимым мероприятием. Реки, овраги, ущелья, которые не позволяли проложить ровные короткие пути сообщения между городами, представляли собой проблему, которая преодолевалась различными путями. До активного развития транспорта и эры машин строительство крупных мостов было единичным, сегодня мосты возводятся в городах, в деревнях, в удаленных районах, потому что технологии их проектирования и строительства давно отработаны.

За прошедшие столетия человечество убедилось, что несмотря на серьезные финансовые вложения в его строительство, мост экономически целесообразен, он позволяет преодолеть препятствие безопасно и по кратчайшему пути.

Первые мосты возводились из дерева, срок их службы был небольшим, но и стоимость была невелика. Деревянные мосты сменились каменными, размер их пролета позволял перекрыть небольшие реки, это были массивные сооружения, которые строились на века, и многие из них сохранились до наших дней. Первый металлический мост был возведен в Великобритании, на реке Северн в 1779 году. Его строительство было обосновано развитием железнодорожного транспорта – требовался такой мост, который мог выдерживать вибрационные и динамические нагрузки от движущегося состава и справляться с ними. Каменные мосты того времени разрушались от подобных значительных нагрузок. Этот первый в мире чугунный мост был революционным для своего времени, а сегодня он является объектом Всемирного наследия.

Первый успешный опыт заложил основу для дальнейшего развития мостостроения. Балочные, арочные, рамочные, висячие и вантовые металлические мосты появились в разных уголках земли.

Инженеры всего мира оценили достоинства металла в строительстве мостов:

• металл имеет высокие показатели прочности на растяжение и на сжатие;
• металл выдерживает значительные статические и динамические нагрузки;
• при правильной обработке выдерживает атмосферные осадки;
• благодаря индустриальному производству на площадке ведется только сборка, качество конструкций обеспечивается заводом;
• металл легко поддается обработке, что позволяет создавать нужные формы и очертания.

Рисунок 1. Рисунок 1. Схемы мостов со сквозными фермами

Проектирование металлического моста

Мосты являются частью большой дорожной сети, которая охватывает обширные территории, они должны встраиваться в эту сеть и полностью ей соответствовать. Проектирование моста начинается с оценки исходных данных, а именно, транспортной сети, частью которой становится мост, параметров местности, размеров санитарных зон ближайших опасных объектов и т. д.

В целом проектирование состоит из следующих шагов:

• при новом строительстве работу начинают с проведения изысканий, которые позволят оценить состав грунтов, получить рабочие отметки рельефа. На основании собранной исходной информации принимается решение о будущей конструкции моста (балочной, арочной, рамочной, подвесной, комбинированной) и его основных габаритах. На принятие решений на этом этапе влияют геологические условия, транспортные условия (характер потока и его интенсивность) и характеристика водотока;
• затем, в зависимости от выбранной конструктивной схемы, разрабатывают несколько вариантов моста и сравнивают их по технико-экономическим показателям. Работа продолжается с самым целесообразным из вариантов;
• в рамках расчетов выполняют расчет балок проезжей части, конструирование проезжей части, расчет и конструирование главной фермы и других элементов в зависимости от расчетной схемы.

Рисунок 2. Макет металлического моста. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Проектирование металлического моста — это сложная инженерная задача, которая решается с помощью создания компьютерной модели. Созданный в результате работы виртуальный объект тестируется на действие различных нагрузок.