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.
Проверено наукой: сэндвич-панели ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS прослужат полвека
Экструзионный пенополистирол Сэндвич ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS может эффективно эксплуатироваться на протяжении пятидесяти лет. Такое заключение выдал по результатам испытаний НИИ строительной физики РААСН (Российской академии архитектуры и строительных наук).
Именно в НИИСФ была разработана уникальная методика для оценки долговечности и надежности различных типов полимерной теплоизоляции. Методика получила официальный статус, будучи закрепленной в ГОСТ Р 58950–2020.
Содержащийся в ГОСТ метод позволяет оценить, в течение какого срока проверяемый материал будет сохранять заявленные свойства. Эксперты измеряют, как меняются теплофизические характеристики полимерной теплоизоляции (теплопроводность в сухом состоянии, эксплуатационная теплопроводность, термическое сопротивление) в ходе эксплуатации. Для этого они моделируют экстремальные условия, в которых применяется полимерная теплоизоляция.
Метод достаточно прост и прозрачен: образцы материала многократно проходят циклы, симулирующие климатические воздействия. Образцы опускают в воду. В увлажненном виде их сначала замораживают, а потом дают оттаять. Два таких цикла, включающих замораживание и оттаивание, приравниваются к году эксплуатации утеплителя.
Плиты Ц-XPS прошли испытания, имитирующие эксплуатацию на протяжении 15, 30 и 50 лет. Сэндвич-панели ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS сохранили свои теплофизические характеристики на заявленном уровне. Ученые НИИСФ РААСН подтвердили: срок эффективной эксплуатации материала составляет 50 лет.
В ТЕХНОНИКОЛЬ долговечность считается одним из главных показателей выпускаемых компанией материалов. «Для нас дело принципа, чтобы срок эксплуатации материалов соответствовал сроку «жизни» сооружений, в которых они используются, — объясняет Дмитрий Михайлиди, Директор по развитию направления «Полимерная Изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ. — Сэндвич-панели ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS используются в строительстве и капитальном ремонте, включая такие ответственные участки, как утепление крыш под наплавляемой рулонной гидроизоляцией, теплоизоляция парапетов и чердаков. Все эти участки не прощают промахов. Мы гордимся тем, что панели Ц-XPS заслуженно получили такую высокую оценку экспертов. В надежности и долговечности материала можно не сомневаться».
ТЕХНОНИКОЛЬ разработала новую систему ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR для частного домостроения
Применение в системе термоплит LOGICPIR PROF, облицованных с двух сторон алюминиевой фольгой, позволяет отказаться от дополнительного устройства пароизоляции и, соответственно, сократить сроки работ и уменьшить общую стоимость системы.
В России растет востребованность частного домостроения и популярность жизни за городом. Эксперты компании ТЕХНОНИКОЛЬ последовательно разрабатывают новые эффективные решения для строительства и ремонта частных коттеджей и дач, призванные повысить энергоэффективность конструкций, сократить последующие затраты на энергоресурсы и упростить монтажные работы. Новинка компании – кровельная система ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR создана, чтобы с успехом решать все эти задачи.
ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR представляет собой кровельную систему, тепловой контур которой выполнен из комбинированного утеплителя: в межстропильном пространстве заложены лёгкие упругие плиты из каменной ваты типа РОКЛАЙТ, а к нижней поверхности стропильных ног силового каркаса крыши подшиваются большеформатные термоплиты (длина х ширина: 2400х1200 мм) LOGICPIR PROF.
При разработке системы удалось добиться максимальной теплотехнической однородности. Это связано со сплошным контуром из плит PIR – слой сформирован таким образом, чтобы его не прерывали стыки с деревянными конструкциями изнутри помещения. Алюминиевая фольга, выступающая в роли обкладки плит LOGICPIR, отражает лучистое тепло внутрь помещения. Благодаря этому образуется подобие бытового термоса, наилучшим образом сохраняющего тепло внутри помещения.
Применение утеплителя LOGICPIR PROF, облицованного с нижней и верхней стороны алюминиевой фольгой, позволяет отказаться от монтажа пароизоляционной плёнки, т.к. при проклейке стыков плит алюминиевой самоклеящейся лентой LOGICPIR образуется герметичный пароизоляционный барьер, препятствующий проникновению увлажненного воздуха внутрь кровли и дальнейшей конденсации влаги внутри конструкции. Плиты каменной ваты, уложенные в межстропильном пространстве, позволяют оптимальным образом препятствовать проникновению акустического шума внутрь помещения снаружи.
Эффективно подобранные в результате температурно-влажностного расчета толщины утеплителей помогают сохранить незаполненным вентиляционный зазор в верхней части стропильных ног. Это позволяет исключить из системы контрбрус, традиционно присутствующий в утеплённых скатных кровлях, без ухудшения эффективности кровельной системы.
Система ТН-ШИНГЛАС Мансарда Контр PIR предназначена для нового строительства с повышенными требованиями к теплотехнической однородности крыши, а также для реконструкции кровель, в которых было диагностировано повреждение пароизоляционного слоя. При этом система разработана таким образом, что ремонт исключает необходимость наружной разборки кровельных слоёв, что позволяет минимизировать затраты на полное восстановление функционала существующей кровли.