Виды опорных конструкций и их применение в строительстве мостов
Опорные конструкции играют ключевую роль в возведении мостов различного назначения. Их назначение заключается в поддержании несущих частей моста, обеспечении устойчивости и равномерного распределения нагрузок. Современное строительство предъявляет высокие требования к качеству и надежности опорных конструкций, ведь именно от них зависят безопасность и эксплуатационная способность всей конструкции.
Типы опорных конструкций
Существует несколько классификаций опорных конструкций, используемых в мостостроении. Наиболее распространёнными являются:
- Столбы и колонны;
- Ростверки и опоры-стенки;
- Ферменные и рамные конструкции;
- Башенные конструкции;
- Монолитные плиты и блоки.
Рассмотрим подробнее каждую категорию и особенности их применения.
Столбы и колонны
Это вертикальные конструктивные элементы, принимающие нагрузку непосредственно от пролетных строений. Обычно изготавливаются из железобетона или металла. Широко применяются в автодорожных и железнодорожных мостах малой и средней протяженности.
Преимущества столбов и колонн заключаются в их относительной простоте исполнения и экономичности. Недостатком является ограниченная высота и необходимость организации надежной анкеровки основания.
Ростверки и опоры-стенки
Используются преимущественно в условиях сложного рельефа местности или слабых грунтовых основ. Представляют собой горизонтальные площадки, объединяющие ряд отдельных опорных элементов.
Ростверк обладает хорошей сопротивляемостью динамическим воздействиям и распределением нагрузки равномерно по поверхности грунта. Чаще всего применяется в эстакадных сооружениях, переходах через овраги и железнодорожные пути.
Ферменные и рамные конструкции
Представляют собой пространственно-взаимосвязанные стержневые системы, выполняемые из стали или алюминиевых сплавов. Характеризуются повышенной жесткостью и прочностью при относительно малом весе. Используется в больших пролетах и специфических условиях эксплуатации.
Ферменные конструкции имеют преимущество в грузоподъемности и устойчивости против ветровых нагрузок. Недостатком является сложность расчета и изготовление узлов соединений.
Башенные конструкции
Особенностью башенных опор является наличие большой высоты и сложной конфигурации. Подобные конструкции используются при возведении висячих и арочных мостов, где требуется большая высота опорных точек.
Преимуществом башенных опор является обеспечение надежного крепления подвесных канатов и поддержания общей стабильности конструкции. Основной недостаток — высокая стоимость строительства и значительные временные затраты.
Монолитные плиты и блоки
Монолитные конструкции представляют собой сплошные массивные формы, выполненные непосредственно на месте строительства. Имеют высокую степень устойчивости и долговременную эксплуатацию.
При изготовлении монолитных плит возникает необходимость привлечения тяжелой техники и большого количества рабочих рук. Несмотря на трудоемкость, монолитные конструкции широко распространены в капитальном мостостроении.
Факторы, определяющие выбор опорных конструкций
При выборе типа опорных конструкций учитываются следующие факторы:
- Геологические условия участка строительства;
- Назначение и интенсивность эксплуатации моста;
- Размеры пролета и нагрузка на конструкцию;
- Климатические условия региона;
- Экономические соображения и сроки строительства.
Анализ перечисленных факторов позволяет инженерам принять оптимальное решение, которое гарантирует надежную эксплуатацию сооружения на долгие годы вперед.
Заключение
Строительство мостов — сложный технологический процесс, требующий грамотного подхода к выбору опорных конструкций. Грамотное проектирование и реализация конструкций позволяет достичь оптимального баланса между стоимостью и качеством строительства.
Renga Software подготовила шаблон проекта для прохождения экспертизы
Технологии информационного моделирования поступательно развиваются в нашей стране. Об этом говорит и постоянный рост запросов от пользователей с просьбами разъяснить, как подготовить модель в Renga по требованиям той или иной региональной экспертизы. Чтобы помочь в этом вопросе, компания Renga Software подготовила для проектировщиков, работающих в Renga, пример шаблона, который поможет чётче понять все аспекты подготовки цифровой информационной модели к прохождению в экспертизе.
Первая часть этой большой работы была создана при поддержке пользователей Renga. Проектная компания ООО «КС-Девелопмент» (г. Ростов-на-Дону) предоставила свой проект в качестве основы для разработки шаблона. Стоит отметить, что первоначальный проект уже проходил госэкспертизу в формате проектной документации.
Кроме этого, большую поддержку в процессе работы оказали специалисты отдела внедрения технологий информационного моделирования СПб ГАУ «Центр государственной экспертизы» (г. Санкт-Петербург). Стоит отметить профессионализм сотрудников СПб ГАУ ЦГЭ – очень грамотные требования к ЦИМ.
Шаблон представляет комплект материалов, в который вошли:
- Модель многоквартирного жилого дома, смоделированная полностью в Renga.
- Файлы сопоставления типов и параметров, которые понадобятся для экспорта из Renga в IFC.
- Шаблон для создания проекта, настроенный по требованиям СПб ГАУ ЦГЭ, который в последующем можно передать на экспертизу в формате ЦИМ.
- Подробная инструкция по работе с шаблоном.
Эталонная модель
В качестве примера был взят проект односекционного многоквартирного жилого дома. Первым этапом была разработана модель архитектурных решений и базовая модель (модель строительных объёмов и зон), которая входит в состав ЦИМ, передаваемая на экспертизу в СПб ГАУ ЦГЭ в формате IFC.
Также данные модели представлены и в формате IFC.
Разработка проекта продолжается. На следующих этапах в модели будут появляться конструктивные решения, инженерное оборудование и системы.
Файлы сопоставления
Это правила, без которых формирование модели IFC по требованиям экспертизы не может быть осуществлено. Вместе с моделью также подготовлены файлы сопоставления типов и параметров для правильного экспорта в IFC.
Шаблоны проектов
На основе выполненных моделей, созданы шаблоны проектов для основной и базовой моделей. Они пригодятся для создания собственных проектов, которые будут проходить экспертизу в СПб ГАУ ЦГЭ.
Они формируют информационную модель по действующим на данный момент времени требованиям СПб ГАУ ЦГЭ (версия 3.0). Файлы сопоставления (для экспорта в IFC) настроены для работы именно с этой моделью данных.
Большой проект стартовал. Надеемся, что он послужит точкой опоры для многих проектировщиков и повысит уровень знаний по информационным технологиям. Первую часть уже можно скачать c сайта Renga Software. По мере разработки следующих разделов, комплект материалов будет обновляться. В перспективе он может быть масштабирован до требований других экспертиз.
В СПбГАСУ придумали новый метод для расчета трубобетонных конструкций
Специалисты СПбГАСУ разработали программу для расчета трубобетонных конструкций «обратным» методом. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022663635.
Трубобетонные конструкции применяются там, где есть высокие нагрузки, – при строительстве мостов и большепролётных зданий, в высотном строительстве. Благодаря своей внешней стальной оболочке трубобетонные конструкции позволяют ускорить строительство, поскольку на этапе возведения здания часть нагрузки, возникающей при монтаже, берёт на себя стальная труба. Другим важным преимуществом трубобетонных конструкций является повышенная несущая способность.
В современных нормативных документах трубобетонную конструкцию при внецентренном сжатии рассматривают как железобетонную. Григорий Белый, профессор-консультант кафедры железобетонных и каменных конструкций СПбГАСУ, и Алёна Ведерникова, старший преподаватель кафедры архитектурно-строительных конструкций СПбГАСУ, разработали более точный метод для ее расчета. Кроме того, этот метод ускоряет расчеты в несколько раз.
«Новый метод точнее, поскольку при каждом расчете учитывает фактическую жесткость. Он приближен к методам нелинейного расчета, как, например, в программе ANSYS. Вторая его особенность в том, что он обратный. В прямых методах неизвестна нагрузка и то, как поведет себя конструкция. В обратном методе меньше неизвестных. Мы задаем предельную деформацию, считая стержень абсолютно упругим, а потом выделяем фактическую и фиктивную нагрузку в общем упругом загружении. У нас простая форма расчета – маленькая таблица в Exсel и лаконичный программный код. Такая форма удобна, наглядна и еще не применялась для решения подобных задач», – прокомментировала Алёна Ведерникова.
В настоящий момент пройден этап регистрации второй версии программы.
