Металлические пролетные строения пешеходных мостов

Обновлено: 17.05.2024

Проектный институт «ТРАНССТРОЙПРОЕКТ» качественно и быстро разработает для вас КМ, КЖ и СВСиУ на пролетные строения и опоры, выполнит проекты остекления пешеходных переходов, проектирование мостовых переходов, проектирование пролетных строений и все это в самые сжатые сроки и по оптимальным ценам. Во время разработки проектной документации на строительство железнодорожного моста принимаются во внимание действующие отраслевые положения, конечный продукт полностью отвечает внутренним нормативным документам РЖД и существующим государственным стандартам. Автомобильные мосты рассчитываются по максимальным нагрузкам и пропускной способности. Под эти технические условия подбираются конкретные инженерные решения, материалы изготовления и технологии монтажа.

Проект моста через реку

Сокращение сроков строительства и как следствие снижение затрат на объект достигается в первую очередь применением металлических пролётных строений в разрабатываемой проектной документации на строительство. Проектирование мостов сопровождается грамотно составленным проектом производства работ (ППР) со всеми необходимыми приложениями, включая технологический регламент на сборку и сварку металлических пролётных строений.

Параметры и классификация мостов

Конструкции мостового типа в зависимости от назначения и вида разделяются на несколько больших групп. Каждая группа имеет свои индивидуальные особенности, которые в обязательном порядке учитываются нашими сотрудниками во время подготовки проектной документации. Разработка проектно-сметной документации на строительство мостов начинается с получения технического задания. В нем заказчик указывает данные по схеме сооружения, пропускную способность и максимальные нагрузки. Институт занимается разработкой проектов на железнодорожные, автомобильные, комбинированные и пешеходные надземные мосты. В том числе мы осуществляем расчет металлического пролетного строения пешеходного моста.

Типы и конструкции мостов

По конструкции - по разновидностям статических схем мосты могут быть:

Балочные . Наиболее простой вид, по такому типу например, разрабатывается проектная документация на строительство пешеходных мостов. Расстояние между смежными опорами перекрывается балками, воспринимаются только вертикальные нагрузки, горизонтальные нагрузки при этом минимальны. Могут иметь разрезную, неразрезную, консольную или температурно-неразрезную схемы. Пролетные системы могут изготавливаться из металлических решетчатых конструкций или в виде балок со сплошной стенкой. Разрезная система имеет несколько отдельных балок, каждая из которых перекрывает только один пролет. В неразрывной системе одна балка может перекрывать несколько пролетов, для консольной системы проектируются два типа балок – на опорах и консольных свесах. Температурно-неразрезная система имеет две опорные балки, объединенные с помощью соединительной плиты. Такая система в зависимости от направления нагрузок работаем как разрезная или неразрезная.
Ферменные . По этой конструкции выполняется проектирование автодорожных мостов, железнодорожных и даже пешеходных. Относительно легкие конструкции дают возможность перекрывать большие пролеты.
Распорные или арочные . Нагрузки могут иметь как вертикальное, так и горизонтальное направление. Такие конструкции обычно используются во время комплексного проектирования мостов. Выделяют несколько видов распорных систем. В зависимости от конкретных условий эксплуатации и исходных технических данных сотрудники нашего института самостоятельно выбирают наиболее оптимальную систему, конструкцию. Комплексное проектирование выполняется по установленной схеме производства работ.

По назначению мосты могут быть:

Пешеходные . Такие мосты возводятся для облегчения преодоления пешеходами естественных или искусственных преград. Рекомендуем ознакомиться со статьей об особенностях проектирования пешеходных мостов. Если вы хотите заказать проект подобного моста - мы предоставляем услугу проектирования пешеходных мостов.
Железнодорожные . Этот тип мостов строят для проведения железнодорожных путей над препятствиями различного рода - над автодорогами, реками и тому подобное. Интересная информация о данном типе мостов приведена в статье об особенностях проектирования железнодорожных мостов. Перед тем как заказать разработку документации для подобного моста - прочитайте об услуге проектирования железнодорожных мостов, оказываемой ГК "ТРАНССТРОЙПРОЕКТ".
Автодорожные мосты и эстакады, развязки . Данные мосты проектируются для автомобильных дорог - при пересечении нескольких магистралей либо если путь преграждают естественные преграды - например, водоемы. Более подробно об особенностях проектирования автодорожных мостов можно узнать в соответствующей статье. Если вас интересует создание проектной документации этого типа мостов - ознакомьтесь с описанием предоставляемой нами услуги по проектированию автодорожных мостов, если вам нужна документации для эстакады или развязки - прочитайте о нашей услуге по проектированию транспортных эстакад и развязок.

По уровню проезда или прохода мосты могут быть с ездой понизу, поверху и посередине. Во время подготовки проекта моста в зависимости от способа проезда выбирается вид ферм и балок, производятся инженерные расчеты по всем опорам и точкам фиксации. В случае большого расстояния между пролетами выбирается жесткая конструкция арочного моста, для арок используется металлический профили, у которого ширина сечения в несколько раз превосходит высоту. Такая конструкция намного экономичнее других, позволяет добиваться снижения сметной стоимости объекта и ускорения производства строительно-монтажных работ.

Особенности проектирования совмещенных мостов

Арочные и комбинированные мосты требуют довольно большого подмостового пространства, опоры должны быть массивными с повышенными характеристиками по прочности. Такое проектирование мостов применяется для горных районов или для преодоления водных препятствий (комбинированная схема). Иногда арочные конструкции используют в черте города в качестве дополнительных украшений.

Проектирование мостовых переходов

Для получения подробной технической информации обращайтесь к специалистам нашего института строительства мостов. Квалифицированные сотрудники дадут исчерпывающие ответы по всем интересующим финансовым и техническим вопросам.

Позвоните нам по телефону (495) 543-42-56 и получите бесплатную консультацию по Вашему объекту!

ГК "ТРАНССТРОЙПРОЕКТ" предлагает проектирование металлических конструкций с применением 3d-технологий, сжатые сроки разработки проектной и рабочей документации.

Примечание: нажав на эту кнопку, вы получите инструкцию и как она связана с темой этой статьи.

Разрабатываем проектную и рабочую документацию для строительства мостов. Наши проекты подробные, по ним легко работать. Учитываем экономические и технические особенности Вашего объекта. [Подробнее]

Применяем современные технологии и материалы, которые экономят ваш бюджет и ускоряют процесс строительства. [Подробнее]

Является инструкцией по монтажу конструкций, гарантирующей вам соблюдение технологий. Позволяет сократить сроки и стоимость строительно-монтажных работ. [Подробнее]

Металлические пешеходные мосты

Металлические пешеходные мосты в большинстве случаев устраивают для переходов через реки и железнодорожные пути. Однако встречаются также и металлические переходные мосты через улицы.

По системе пешеходные мосты из металла чаще всего делают балочными; в отдельных случаях применяют арочные и висячие системы. Пешеходный проход обычно располагают поверху несущей конструкции; при недостаточной строительной высоте пешеходный проход делают в уровне низа несущей конструкции.

Главные несущие элементы чаще всего представляют собой металлические балки или арки сплошного сечения. Реже применяют сквозные формы. Схемы наиболее часто применяемых поперечных сечений металлических пешеходных мостов приведены на рис.43. Самая простая конструкция состоит из нескольких главных балок двутаврового сечения, расположенных на расстоянии 1,5 -2,0 м друг от друга и поддерживающих настил пешеходного прохода. В совре-менных пешеходных мостах этот настил, как правило, делают в виде железобетонных плит, покрытых слоем асфальта. Для переходов через железнодорожные пути часто устраивают простейший деревянный настил. В зарубежной практике применяют также металлический листовой настил.

Рис.43. Виды поперечных сечений металлических пешеходных мостов

Рис.44. Пешеходный мост с одной главной фермой

При больших пролетах несущую конструкцию металлических пешеходных мостов выгоднее устраивать в виде двух главных балок, поддерживающих поперечные балки, по которым укладывают настил (рис.43).

Пешеходные мосты, в которых пешеходный проход располагают по низу конструкции, могут иметь в поперечном сечении две или одну главные фермы. При двух главных фермах весь пешеходный проход обычно располагают между этими фермами. В этом случае настил поддерживается поперечными балками или системой поперечных и продольных балок.

При одной главной ферме пешеходные проходы располагают по обе стороны от нее (рис.43), так что встречные потоки пешеходов разделяются, а ферма не мешает открытому виду с моста (рис.44).

Конструкция пешеходных мостов с балками сплошного сечения аналогична рассмотренным ранее конструкциям мостов под автодвижение и отличается только меньшими размерами сечений элементов.

Пролетные строения балочных пешеходных мостов делают разрезными или неразрезными; сравнительно небольшие давления, передаваемые опорами пешеходных мостов, облегчают применение неразрезных систем.

В балочных мостах с решетчатыми фермами при небольших пролетах (до 15…20 м) главные фермы могут быть использованы как перила. При пролетах более 20 м пешеходные проходы обычно устраивают по низу конструкции, а пролетное строение делают открытым или закрытым с верхними связями (рис. 45, б). Решетку главных ферм принимают треугольной системы. При пересечении большихрек или оврагов металлические пешеходные мосты снабжают промежуточными опорами. На рис.45, в приведена схема пешеходного моста из дюралюминия через горную лощину в Женеве, имеющего своеобразные наклонные треугольные промежуточные опоры.

Рис.45. Схемы пешеходных мостов со сквозными фермами.

Хорошее решение представляет собой конструкция в виде гибкой арки с жесткой затяжкой. Пример городского пешеходного моста этой системы приведен на рис.46. Мост пересекает канал при расчетном пролете 62 м (рис.46, а). Пролетное строение имеет гибкую арку, размещенную по оси моста, и жесткую затяжку, образованную из двух балок, раздвинутых на ширину 3,15 м (рис.46, б).

Рис.46. Конструкции металлических пешеходных мостов

Стрела подъема арки составляет 6 м. Ширина пешеходных проходов для каждого направления движения - 1,6 м.

Выбор конструкции с расположением пешеходных проходов по низу был вызван невозможностью поднять отметки подходов к мосту. Арка имеет коробчатое сечение высотой 30 см, жесткие затяжки - высоту 72 см. Верхний поясной лист жестких затяжек, толщиной 8 мм проходит на всю ширину моста и служит одновременно настилом для пешеходных проходов. Для увеличения жесткости этого настила к нему снизу приварены продольные уголки. Покрытие пешеходных проходов имеет двускатный поперечный профиль: вдоль перил сделаны водоотводные желоба (рис.46, в). В плоскостях подвесок имеются поперечные связи; на опорах - сплошные поперечные балки. Распор арки передается балкам жесткой затяжки через стальной лист настила, который в пределах первой панели соответственно усилен.

Рис.47. Общий вид арочного пешеходного моста с входами в виде пандусов.

Интересный пример металлического арочного пешеходного моста шириной (между перилами) 8 м с входами на него в виде пандусов приведен на рис.46. Конструкция моста решена как двухшарнирная арка с затяжкой. Мост имеет в поперечном сечении две арки двутаврового сечения, выполненные из алюминия. Пролет арок - около 55 м; расстояние между арками в поперечном направлении - 5,33 м. На арки с шагом 1,3 м опираются поперечные балки, несущие решетчатый металлический настил, заполненный деревянными плитками; поверх настила уложено резиновое покрытие толщиной 6 см. Большая пологость арок и значительный распор, передаваемый ими устоям, потребовали устройства парной затяжки. Затяжки проходят в грунте и выполнены в виде предварительно напряженных железобетонных стержней, арматура которых заанкерена в бетоне.

Железобетонные пешеходные мосты

Железобетонные конструкции пешеходных мостов обычно лучше всего отвечают требованиям города. Не нуждаясь в существенных затратах на содержание, имея хорошие архитектурные качества и почти не увеличивая шума от городского движения, пешеходные мосты из железобетона имеют наибольшие перспективы практического применения в городах Украины.

Железобетонные пешеходные мосты в большинстве случаев делают балочными; реже применяются рамные и арочные конструкции. Пешеходный проход, как правило, располагается по верху несущей конструкции. Пролетные строения железобетонных балочных и рамных пешеходных мостов устраивают плитной или чаще ребристой конструкции. Плитную конструкцию (рис.38, а) применяют при небольших пролетах или при сильно стесненной строительной высоте моста. На рис.39 показан момент установки плитного железобетонного пролетного строения сборного пешеходного моста через железнодорожные пути.

Пешеходные мосты незначительной ширины (до 2…2,5 м) могут быть устроены одноребристой конструкции, с одной главной балкой в поперечном сечении (рис.38, б) и свешивающейся в обе стороны консольной плитой.

Рис.38. Виды поперечных сечений железобетонных пешеходных мостов

Пролетные строения этого типа, легкие на вид, требуют однако хорошего закрепления на опорах против кручения.

Более часто железобетонным мостам придают обычную ребристую конструкцию с двумя (рис.38, в) или большим числом главных балок в поперечном

Рис. 39. Установка плитного пролетного строения сборного

пешеходного моста через железнодорожные пути.

сечении. Балки располагают на расстоянии 1,5…2,5 м друг от друга. Хорошее по внешнему виду решение дает коробчатая конструкция пролетных строений (рис. 38, г), в которой снизу не видно никаких ребер.

Конструкцию железобетонных пешеходных мостов армируют обычной или предварительно напряженной арматурой. По способу возведения мосты можно бетонировать на месте или собирать из готовых элементов. Наибольшие перспективы имеют сборные конструкции пешеходных мостов (рис.40), В отдельных случаях при необходимости вести строительство пешеходных мостов без промежуточных опор, не стесняя происходящего под ними движения, можно применять конструкции с жесткой арматурой и навесным бетонированием.

Рис.40. Железобетонный балочный пешеходный мост с коробчатыми пролетными строениями.

Примером конструкции железобетонного пешеходного моста балочной системы с пролетными строениями коробчатого сечения может служить переход через железнодорожные пути в г. Оснабрюк (рис.40, а и б). Мост имеет разрезные пролетные строения с предварительно напряженной арматурой. Пролеты моста - до 25,4 м. Ширина пешеходного прохода -2,6 м.

Рис.41. Железобетонный пешеходный мост неразрезной системы.

Ввиду сильно стесненной строительной высоты пролетным строениям придана очень малая высота - 0,71 м, или 1/36,5 от пролета. Коробчатое сечение принято из производственных соображений, а также для устранения полости между ребрами, где мог бы задерживаться дым от паровозов. Благодаря консольным свесам плиты пролетное строение имеет небольшую ширину, что позволило применить узкие одностоечные опоры (рис.40, а). Пролетные строения устанавливали на место в готовом виде с помощью мощного крана (рис.40). Вес блока составлял 51 т.

Примером балочной конструкции с неразрезным сборным пролетным строением может служить пешеходный мост, построенный в Англии в Твикенхеме (рис. 41).

Мост имеет криволинейный продольный профиль для прохода под ним судов. Центральный пролет его - 25,6 м; боковые пролеты: с одной стороны - 12,8 м, с другой стороны - 10,4 и 3,1 м. Ширина моста между перилами - 1,83 м. Чтобы избежать бетонных работ на месте, была применена сборная конструкция. Пролетное строение доставлено из готовых тавровых блоков длиной 2,44м, в стыках которых установлены готовые поперечные диафрагмы толщиной 10,2 см. Швы между блоками зачеканены полусухим раствором. Сквозь всю эту конструкцию проходят предварительно напряженные арматурные кабели из высокопрочной проволоки.

Речные опоры моста основаны на железобетонных сваях, поверх которых установлены готовые блоки, образующие надводную часть опор. Над устоями концы пролетных строений имеют напряженные анкерные закрепления для воспринятия отрицательных реакций; один из концов имеет продольную подвижность для свободных температурных деформаций.

Мост был собран на легких подмостях.

Интересное конструктивное решение представляет собой пешеходный мост над уличной магистралью в Дюссельдорфе (рис.42). Мост осуществлен в виде двухшарнирного свода с консолями, служащими для поддержания входов на мост. Свод имеет затяжку, расположенную в земле и связывающую между собой устои моста. Пролет свода - 46,4 м. Нижнее очертание свода выбрано из условия, чтобы над тротуарами, проходящими под мостом, была свободная высота 2,5 м, а на ширине проезжей части - 4,5 м.

Рис.42. Арочный железобетонный пешеходный мост

Ширина пешеходного прохода на мосту составляет 2,8 м; уклон не превышает 16%. На мосту не предусмотрено специального слоя покрытия. Пешеходы проходят по бетону.

Сечение свода имеет форму тавра; высота его увеличивается к четвертям пролета, а ширина средней его части постепенно возрастает к пятам. Затяжка состоит из двух железобетонных предварительно напряженных ветвей, армированных каждая двумя пучками из высокопрочной проволоки.

Преимуществом предварительно напряженной железобетонной затяжки является значительно меньшая ее деформация по сравнению с металлической. Напряжение затяжки произведено после возведения устоев, перед бетонированием свода.

Расчет пролетных строений

Во время выполнения работ учитываются положения действующего СП 35.13330.2011, устанавливающего требования нормативных нагрузок для всех видов дорог и мостов. Расчет пролетных строений моста учитывает постоянные нагрузки (собственный вес инженерных конструкций), временные усилия (пешеходы и транспортные средства), ветровые, сейсмические и тепловые воздействия.

Устойчивость положения конструкций против опрокидывания следует рассчитывать по формуле:

где M u - момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) конструкции, проходящей по крайним точкам опирания;

m – коэффициент условий работы, принимаемый равным:

в стадии строительства – 0,95;

в стадии постоянной эксплуатации – 1,0;

при проверке сечений бетонных конструкций и фундаментов:

на скальных основаниях – 0,9;

на нескальных – 0,8;

Y n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным при расчетах:

в стадии строительства – 1,0;

в стадии постоянной эксплуатации – 1,1.

Алгоритм расчета для всех видов мостов

Для качественного выявления оптимального варианта рассматривается несколько возможных решений с учетом технического задания и фактических условий. Во время расчета отдается предпочтение существующим известным конструкциям, что позволяет ускорять и удешевлять работы. При этом в максимальной степени используются передовые методы и технологии, варианты схем путепроводов и пешеходных переходов должны быть сопоставимыми.

Принципиальных отличий для расчетов всех типов мостов (автомобильных, железнодорожных или пешеходных) не существует, работы производятся по единому алгоритму. Отличия касаются только конструкционных особенностей и конкретных условий эксплуатации каждого строения. По результатам выполненных расчетов выполняется конструирование отдельных узлов пролетных строений.

Схема 1. Этапы расчета для пролетных строений

Во время определения исходных данных выполняются следующие работы:

Определение общих усилий. Суммируются существующие временные и постоянные нагрузки. В независимости от назначения строения производятся расчеты по первой и второй группе предельных состояний.
Первая группа предельных состояний. Расчет металлического пролетного строения пешеходного моста выполняется по прочности по нормальному и наклонному сечению. Одновременно определяются величины и конкретные точки приложения усилий, рассчитываются максимальные нагрузки, составляются схемы их распределения.
Вторая группа предельных состояний. Расчет металлического пролетного строения железнодорожного моста на вероятность образования трещин, расчет по возможному раскрытию трещин и максимально допустимому прогибу конструкции.

Для расчета значения всех нагрузок по предельным состояниям

В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течение строительства и заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния:

первой группы - по потере несущей способности и (или) полной непригодности к эксплуатации конструкций;

К ее предельным состояниям относят общую потерю устойчивости фермы, различные разрушения конструкции, изменение конфигурации, состояние при котором необходимо прекратить эксплуатацию.

Предельные состояния первой группы проверяются расчетом на максимальные (расчетные) нагрузки и воздействия, возможные при нарушении нормальной эксплуатации, предельные состояния второй группы - на эксплуатационные (нормативные) нагрузки и воздействия, отвечающие нормальной эксплуатации конструкций.

Это условие для первой группы предельных состояний по несущей способности может быть записано в общем виде:

где N - усилие, действующее в рассчитываемом элементе конструкции (функция нагрузок и других воздействий);

Ф - предельное усилие, которое может воспринять рассчитываемый элемент (функция физико-механических свойств материала, условий работы и размеров элементов).

второй группы - по затруднению нормальной эксплуатации сооружений.

Вторая группа включает в себя состояния, которые ограничивают нормальную эксплуатацию или снижают долговечность вследствие появления недопустимых перемещений.

Для второй группы предельных состояний, связанных, как правило, с перемещениями, также можно записать предельное неравенство:

где ƒ - перемещение конструкции (функция нагрузок):

[ƒ] - предельное перемещение, допустимое по условиям эксплуатации (функция конструкции и ее назначения).

Временные нагрузки по ширине моста распределяются неравномерно, поперечное распределение зависит от коэффициента поперечной установки. Постоянные усилия рассчитываются по самым нагруженным несущим узлам. Расчет металлического пролетного строения автодорожного моста по прогибу производится с учетом инженерных особенностей конструкции и максимально допустимых нагрузок. Полученные расчетные данные берутся за основу при производстве проектных работ мостов.

В ГК "ТРАНССТРОЙПРОЕКТ" вы можете заказать проектирование и расчет пролетных строений - наши специалисты выполнят все задачи на высочайшем уровне! Среди примеров наших работ - мост в г. Якутск, пешеходный переход в г. Домодедово и др.

Читайте также: