вант это моста что
Как устроен вантовый мост.
Однако многие высокие мосты или мосты со сверхдлинными пролетами выполнены по другой схеме — вантовой. Вантовый мост считается разновидностью висячего, однако имеет одно важное отличие: гибкой несущей конструкции там нет. Нагрузка на балку передается высоким опорам (пилонам) через систему вант — тросов. Существуют две основные схемы крепления вант к пилону — стиль веера и стиль арфы. В первом случае пучок вант крепится к одной точке, а затем подобно вееру расходится, чтобы соединиться в разных точках с балкой жесткости. Если мост выполнен в стиле арфы — ванты крепятся к разным точкам пилона и идут к балке жесткости практически параллельно. С точки зрения устойчивости конструкции «веерный» вариант предпочтительней — так минимизируется опрокидывающий момент, передаваемый на пилон, но… если вант слишком много, выводить их из одной точки довольно сложно с инженерной точки зрения. В этом случае выбирается промежуточный вариант — ближе к вееру, но ванты крепятся на пилоне на небольшом расстоянии друг от друга.
Сегодня Россия удерживает первенство по длине пролета между опорами вантового моста: Русский мост, перекинутый через пролив Босфор Восточный во Владивостоке, победил главных гигантоманов современности- китайцев. Пролет бывшего рекордсмена — моста Сутун — на 16 м короче (1088 против 1104 м).
Ванты, задействованные в Русском мосте, варьируются по длине от 135,7 до 579,8 м, и последняя цифра на сегодняшний день также рекордная. Такой длины вант для мостов еще не было, и более того, накануне строительства моста в экспертном сообществе высказывались сомнения в целесообразности создания таких длинных и тяжелых конструкций. Тем не менее французская компания Freyssinet, которая считается одним из мировых лидеров производства вант для мостов, пошла на то, чтобы эти конструкции изготовить.
Несмотря на то что создание гигантских вантовых мостов в целом представляет собой весьма сложную инженерную задачу, особенно если учесть значительные ветровые нагрузки в районах, где суша встречается с океаном, конструкция вант является, пожалуй, наиболее высокотехнологичным моментом. Ванта Freyssinet-это не простой металлический трос, а сложная, «мультистрендовая» конструкция, состоящая из отдельных тонких тросов (стрендов). Стренд формируется из шести гальванизированных проволочек, обвитых вокруг седьмой, центральной. Количество стрендов может варьироваться от единиц до сотен. Например, в вантах, поддерживающих в вертикальном положении одну из телебашен в Испании, насчитывается 205 стрендов. Для Русского моста это число оказалось скромнее — от 13 до 85. Преимущество мультистрендовой конструкции в том, что при креплении к анкерам пилона и балки жесткости каждая «ниточка» отдельно крепится и отдельно натягивается в анкерной конструкции. И что особенно интересно, отдельный стренд можно вытащить из ванты и при необходимости заменить. Внутри ванты тросики не соприкасаются друг с другом: помимо гальванизации каждый из них защищен от коррозии дополнительной оплеткой из полиэтилена высокой плотности. Вдобавок к этому весь пучок стрендов имеет двойную оболочку: внутренний слой сделан из того же черного плотного полиэтилена, а внешняя оболочка — из более мягкого, имеющего цвет, определенный дизайном моста. Например, оболочка может быть серебристо-металлической, создавая иллюзию, будто ванты сделаны целиком из металла. На вантах может быть смонтирована декоративная подсветка, и тогда «веер» или «арфа» моста выглядит особенно зрелищно.
Как только речь заходит о конструкции, подверженной воздействию стихии, начинается аэродинамика. И разумеется, ванты, как и другие элементы моста (или модели этих элементов) проходят аэродинамические испытания. В результате подобных исследований инженеры Freyssinet придумали наносить на внешнюю оболочку ванты небольшое спиралевидное ребро. Эта «змейка» отводит дождевую воду, которая при гладкой поверхности свободно текла бы вдоль ванты, увеличивая нагрузку на нее. Кроме того, ребро вносит завихрения в набегающие потоки воздуха и таким образом снижает негативные моменты воздействия ветра и дождя.
В любом случае многотонные ванты (общий вес вант для Русского моста составляет 3700 т) испытывают сильное воздействие стихии, что вызывает серьезные вибрации. Чтобы они не передавались балке жесткости (или собственно мосту), используются демпферы, представляющие собой гидравлические цилиндры с поршнями.
Во всяком случае основание огромного пилона (А-образные пилоны Русского моста имеют высоту 319,6 м) выполняется по аналогичной технологии: сначала в дне пролива бурились скважины до скального грунта, куда затем заливался бетон — так получались буронабивные сваи. Поверх свай также из бетона формировался ростверк — площадка, к которой уже крепились конструкции самого пилона. Пилон для Русского моста создавался методом самоподъемных опалубок: после того как в опалубке формировался очередной участок пилона, опалубка «уезжала» вверх, чтобы надстроить следующий участок. Для облегчения конструкции сходящиеся стойки делались пустотелыми. Им придавалось переменное сечение, да и толщина бетонных стенок варьировалась от 2 до 0,7 м. Между стойками пилонов установили несколько перемычек. Нижняя капитальная перемычка из железобетона стала опорой для балки жесткости, другие преднапряженные металлические перемычки дополнительно стягивали стойки пилона.
Русский мост в силу своих масштабов относится к уникальным сооружениям, однако среди вантовых мостов меньшего размера встречаются другие достаточно оригинальные конструкции. Например, центральный пролет моста может удерживаться одним пилоном, что можно увидеть на примере Живописного моста в Москве. Здесь единственный пилон выполнен в виде ажурной арочной конструкции, причем ванты расходятся веером в обе стороны от пилона.
Другой зрелищный пример однопилонной конструкции можно увидеть в Мексике — вантовый мост пересекает реку Санта-Катарина, причем балку жесткости удерживает один наклонный пилон, а ванты от него идут параллельно в виде типичной «арфы».
Виадук Мийо не имеет рекордно длинных пролетов, зато удерживает другой рекорд и не только среди вантовых мостов, но и среди мостов вообще. Это самое высокое в мире мостовое сооружение. Один из семи пилонов (P2) вздымается над основанием на высоту 343 м, что превышает высоту Эйфелевой башни в Париже. Такие гигантские пилоны понадобились для того, чтобы перебросить автомобильное шоссе через реку Тарн в Южной Франции.
В заключение стоит заметить, что многие большие вантовые мосты (и виадук Мийо, и Русский мост, и мост в Мексике) нередко оказывались в центре общественной критики за дороговизну. Конечно, в любой стране налогоплательщики имеют право на собственное суждение об эффективности траты государственных средств, но все же, когда политические страсти утихнут, мосты останутся стоять и наверняка пригодятся будущим поколениям.
Статья «Веер и арфа» опубликована в журнале «Популярная механика» (№4, Апрель 2013).
Самые красивые вантовые мосты
Многие мосты являются уникальными достопримечательностями. Современные конструкции удивляют своим совершенством и величием, а старинные – таинственностью своей вековой истории.
Что такое вантовый мост?
Конструкции вантовых мостов необычны. Как правило, на висячих несущие тросы перекидываются через пилоны и укрепляются на берегах. Вся конструкция держится на этих провисающих дугой тросах между опорами. Кроме них есть висячие мосты, в которых проезжая часть подвешивается на большом количестве косых тросов, прикрепляющих ее к высоким вертикальным пилонам. Тросы при этом натянуты с разных уровней пилона и расходятся или наподобие веера, или параллельно (как струны).
Самые первые вантовые мосты. Авторы, история
Первые десятилетия XIX века – время возникновения мостов такой конструкции (американо-европейская система). Начало строительству этих необычных сооружений было положено американцем Джоном Фидлеем (по образованию юристом). К 1815 году в США уже было открыто около 40 вантовых мостов. Их родина – Пенсильвания.
К окончанию Второй мировой войны практически все переходы через реку Рейн были разрушены. В 50-х годах их вновь начали восстанавливать. Началось строительство вантовых мостов, потому что такая конструкция была признана как наиболее выгодная и экономичная. Первым из них на Рейне был мост Теодора Хойса в городе Дюссельдорфе.
Самые крупные мосты в мире
Здесь выложены некоторые интересные фото самых крупных вантовых мостов. Хотя красивых, оригинальных в мире намного больше. Вот некоторые вантовые мосты мира.
Татара был открыт в 1999 году в Японии. Он соединяет острова Икучидзиму и Охимисиму. Длина основного пролета достигает 970 м, он способен выдерживать землятресения силой 8,5 баллов.
Самые красивые и уникальные мосты в мире
Хеликс в Сингапуре
Небесный мост (Ланкави)
Мост Акаси – рекордсмен. Он самый длинный из всех подвесных в мире (3911 метров). Такое сооружение было построено за 12 лет.
Октавио де Оливейра
В городе Сан-Паулу в 2008 году был открыт мост Оливейра. Строился он 5 лет. Он украшается светодиодным освещением в определенные праздники. Например, на Рождество он освещается так, что похож на елку.
Это единственный в мире необычный лифт для лодки. Он может поворачиваться на 180 градусов.
Оригинальные вантовые мосты Гейтсхед Миллениум и Слауэрхофбруг
В городе Ньюкасле в 2002 году английской королевой был открыт этот мост. Это сооружение пересекает реку Тайн. Это один из наклоняющихся мостов. При наклоне в одну сторону он превращается в пешеходный. На нем можно погулять, любуясь видами прекрасной реки.
В Леувардене находится чрезвычайно причудливый мост. Из-за большого количества рек и различных каналов в Нидерландах, интенсивности судоходства и движения транспорта страна всегда нуждалась в мосте, способном быстро подниматься и опускаться и, таким образом, приносить пользу и автомобильной дороге, и речному судоходству. Таковым стал Слауэрхофбруг. Был построен в 2000 году. Данное уникальное сооружение поднимается и опускается 10 раз за день с помощью гидравлики.
Прекатывающийся мост
В Пэддингтонском районе Лондона находится еще один необычный мост – перекатывающийся. Каждую неделю по пятницам восьмиугольная его конструкция трансформируется. В течение одного дня он способен собираться назад и принимать необычную и оригинальную форму. Его строительство было закончено в 2004 году. Проектировщик – Томас Хитэрвик, который является еще автором некоторых лондонских олимпийских проектов.
Мост без единого гвоздя – Шеньян
Мост Ветра и Дождя Шеньян, расположенный среди китайских рисовых полей и гор, находится в провинции Гуангкси. Построен он в 1916 году жителями Дуна (этническим меньшинством в Китае).
История строительства мостов в России
В России на сегодняшний день эксплуатируется примерно 100 тысяч мостов разного класса. Основной массой являются незаметные безымянные, расположенные на различных трассах. Городские же мосты имеют свои названия, свою историю и свое место в жизни города.
Еще во времена СССР было открыто несколько немаленьких вантовых мостов.
Вантовые мосты начали завоевывать популярность со второй половины XX века. Особенно в последние 30 лет по всему миру наблюдается такой бум. Много их в США и Европе.
В России мостов недостаточно. Интенсивность строительства нарастает, так как многие существующие трассы (автомобильные, железнодорожные) не справляются с нагрузкой. Любая новая современная дорога – это практически новые мосты.
Мосты России
2. Переход мостовой через реку Волгу (р-он Куйбышевского водохранилища) в районе города Ульяновска проектировать начали еще при советской власти. Но вместо 9 запланированных лет мост строили почти 23 года. Этот двухъярусный балочный мост сейчас называется «Президентский». Он имеет длину 12 970 метров. Длина надводной части – 5 825 метров.
3. Саратовский у села Пристанное через Волгу имеет длину 12 760 метров. Этот мост сократил огромные расстояния. Благодаря ему дорога из Европы в Азию стала короче почти на 500 километров!
4. Огромный Волгоградский мостовой переход (длина 7100 метров) берет начало у Мамаева Кургана. Он является частью нового коридора Восток-Запад и обеспечивает короткий выезд в Саратов, Астрахань, страны Центральной Азии. Правда, с 2010 года он получил не очень приятное прозвище «танцующий мост». Впоследствии здесь были установлены гасители колебаний.
5. Раньше из деревни Оськино в Старую Шегарку зимой переходили по льду. Летом работал паром. Сейчас есть Шегарский мост через Обь длиной 5880 метров. По нему можно и пешком ходить: с обеих сторон есть тротуары полутораметровой ширины.
Самый длинный и самый высокий вантовый мост в мире
Пришлось завершающий этап (стыковку пролета) переносить несколько раз в связи с сильным ветром.
Вантовый мост (Санкт-Петербург): с чего начиналось
Санкт-Петербург расположен в дельте реки Невы, которая состоит из нескольких рукавов и каналов. Без мостов жизнь здесь была бы сложной.
Самый первый мост при Петре I был построен на деревянных сваях, и пролеты сделаны бревенчатые. Его берегут и сегодня как важную историческую ценность. Дальше их строили по голландскому образцу – подъемные, для пропуска судов. В 1780-х гг. при Екатерине II большинство мостов строили из камня. Средний пролет опять же делали деревянным, но подъемным. Два исторических и замечательных сооружения (Чернышев и Старо-Калинкин) с оригинальными башенками (там находился подъемный механизм) и цепями до сих пор стоят на Фонтанке.
Уникальный вантовый Югорский мост
С самых давних времен люди стремились, искали и находили способы преодолеть преграды: океаны, горы и пустыни. Тем самым они пытались сократить свой путь до еще неизведанных ими мест. Совершенству нет предела.
Вантовые мосты: что собой представляют и как работают? Новости
Такие по-настоящему величественные и масштабные конструкции, как вантовые мосты, привлекают внимание не только тех, кто ценит их конструкционную ценность, но и художников, фотографов и туристов. Действительно, такое сооружение захватывает дух, и в то же время удивляет своей лёгкостью и простотой, ведь состоит, казалось бы, из простых элементов, при помощи каких-то хитростей удерживающих на себе всю данную конструкцию.
Если взять на себя такую смелость и рассмотреть конструкцию вантового моста подробно, можно узнать такие увлекательные и интересные вещи, которые не оставят равнодушными.
История мостового строительства
Мосты такая же неотъемлемая часть цивилизации, которая идёт путём прогресса, как и колесо. Неизвестно, кто и когда построил первый мост, однако очевидно, что это был человек, который не хотел идти в обход по назначенному месту, которое пересекало препятствие в виде реки или оврага, проложив себе путь с помощью доски или дерева через него. Так появилась простая практичная балочная конструкция, такая незаменимая в узких местах, где требуется простое решение.
Небольшая река не вызывает проблем с такой инженерной постройкой, как мост. Если она не только узкая, но и достаточно мелкая, проблем с прокладкой опор не будет. Однако дело меняется в корне, когда необходимо перебросить мост через берега широкой полноводной реки, или же залива. Здесь без инженерной смекалки и конструкторских хитростей не обойтись.
При постройке такого типа сооружения приходится прибегнуть к массе ухищрений. Каждая опора большого моста доставит лишние хлопоты и затраты, производимые на неё, к тому же не всегда можно полагаться на достоверность расчётов в том плане, что воздействие сил течения воды, омывающей опоры и веса моста может оказаться достаточно непредсказуемым.
Арки переносят нагрузку, приходящуюся на центр пролёта, на все боковые опоры. Новизну в дело мостостроения внесли инженеры 20-го столетия, предложив использовать висячие мосты, принцип устройства которых в том, что нагрузка переносится на трос, который удерживает балку моста. Таким образом, несущая конструкция моста представляет собой гибкий элемент в виде тросов или цепей, удерживающих балку. Знаменитый мост в Сан-Франциско представляет именно такой тип мостов.
Почему появились вантовые мосты
Несмотря на то, что вантовые мосты, по сути, являются разновидностью подвесных мостов, существуют определённые конструкционные различия, в частности, касающиеся несущей конструкции, представляющей собой не гибкий элемент, как в общем случае, а передаёт нагрузку при помощи тросов опорам благодаря схеме соединения.
На сегодняшний день первое место по длине пролётов моста занимает Россия с Русским мостом, пролегающим над проливом Босфор восточный (Владивосток). Расстояние между пролётами там составляет 1104 метра. Данный мост победил прошлого номинанта на первое места, мост Сутун в Китае, там расстояние между пролётами моста составляет 1088 метров.
Производство вантов для опор моста не такое простое дело, как кажется, ввиду конструкционных особенностей моста. Кроме того, длина тех вант, которые используются в Русском мосте, тоже нестандартная, поэтому их производство вынуждает прибегнуть к особенным технологиям. Несмотря на определённые риски, связанные с инновациями, французской компании специализирующейся на изготовлении вант для мостов оказалось под силу выполнить этот заказ. Freyssynet уже давно изготавливает ванты, поэтому изготовить их на порядок длиннее и прочнее для них не представило сложности.
Конструирование моста, использующего вантовую систему крепления опоры не такая простая задача, включающая в себя множество аспектов, одним из которых является правильная постановка задачи, включающая все возможные переменные. Это сложная инженерная задача, требующая комплексного подхода, особенно если учитывать габариты мостов, пролегающих между большими морскими расстояниями, где вантовая система являет собой единственное разумное решение.
Что важно, конструкция тросов, которые составляют стренд такова, что при необходимости можно заменить каждый из них, а кроме гальванизации их покрывает защитный антикоррозионный слой. Внутри стренда они не соприкасаются друг с другом. Таким образом, можно заменить даже эту конструкцию, поскольку можно извлечь её из ванты.
Кроме того, такая опора может с лёгкостью быть украшена подсветкой, делая общий вид моста ещё более грандиозным в ночное и вечернее время. Защитная противокоррозионная оболочка моста покрывается сверху ещё одной под стилевые особенности дизайна, преследуя эстетические цели.
Чем выгодны вантовые конструкции
Там, где начинаются все расчёты, связанные с подверженностью стихиям той или иной конструкции, в дело подключаются аэродинамические законы, полное игнорирование которых может привести к плачевным результатам. Поэтому любая конструкция вроде мостов подвергается специальным испытаниям, включая аэродинамические, “пробующие” мост в разных режимах.
Инженеры из вышеназванной французской компании додумались до нового решения, касающегося покрытия ванты. Они предложили использовать рёбра, имеющие форму спирали, для отвода дождевой воды. В этом есть гораздо более глубокий смысл, чем можно подумать, ведь правильный отвод дождевой воды обеспечивает также избавление от лишней нагрузки на опоры. Если представить, сколько воды стекает во время дождя по опорам, увеличивая нагрузку на них, можно понять, почему так важно от нее избавиться правильно и как можно более эффективно. Кроме этой составляющей также ребра изготовленные таким профилем позволяют “разбить” поток воздуха, который соприкасается с опорой. Это снова снижает нагрузку на опору. Для габаритных мостов, несущих огромные нагрузки, это особенно важно, ведь они испытывают такое воздействие стихий, что провоцирует вибрации моста. Для этого в конструкции предусматриваются демпферы, снижающие передающиеся вибрационные колебания от опор на балку моста. Демпферы в данном случае это устройство, состоящее из гидравлического цилиндра с поршнем. Вместе это всё помогает уберечь мост от нежелательных стихийных воздействий на него.
Мосты с пилонами
Интересный момент касается самого создания пилона, ведь тут используется технология, в которой принимают участие самоподъёмные опалубки. Это значит, что после того, как создался один участок пилона, опалубке нужно было перемещаться вверх для создания нового фрагмента. Для удобства перемещения было допущено возведение нескольких перемычек между пилонами, что значительно упростило и ускорило процесс возведения опор такого плана, как пилоны.
Уникальность вантовых сооружений в мире
Для примера также можно рассматривать мост, расположенный в Мексике, соединяющий берега реки Санта-Катарины. В конструкции этого моста используется один пилон, расположенный под углом наклона, создающим удивительную картину. Ванты же этого моста крепятся параллельно друг другу.
В качестве примера оригинальности поставленного решения с конструкцией моста можно также рассматривать устройство виадука Мийо, не имеющего аналогов в мире. Виадук Мийо занимает первое место по высоте среди мостов мира, и обладает высотой пилонов, превышающую высоту Эйфелевой башни.
Стоит однако заметить, что вантовым мостам приходится нелегко в плане выдерживания шквала критики общественного мнения, ведь дороговизна мостов вызывает множество негатива со стороны как специалистов, так и простых граждан. Не всем нравится подобное распоряжение ресурсами налогоплательщиков. Но если рассудить с точки зрения безопасности и экономии времени, которые дарят такие мосты, становится не так обидно за потраченные средства. Поскольку вантовые мосты порой это единственный способ соединить между собой безопасно отдалённые участки суши, ввиду того, что благодаря своей конструкции они могут противостоять погодным неблагоприятным условиям, которые усиленно создают нагрузку. Кроме этого, вантовые мосты имеют большие преимущества в качестве железнодорожных переправ, ведь они более устойчивы и жёстко скреплены, не имея таких вибраций, как, к примеру, другие виды мостов. Надёжность определяет преимущество вантовых мостов пред другими.
По логике, стоимость вантового моста тем выше, чем больше у него пролётов в конструкции. Поэтому если расстояния пролётов составляют 200-500 метров, то вантовым мостам не остаётся никакой серьёзной конкуреции. На сегодняшний день стоимость моста такого типа немного понижается за счёт развития технологии производства всех необходимых для его возведения элементов.
Вантовые конструкции
Череповецкий завод металлоконструкций занимается производством качественных изделий в собственных цехах. Мы предлагаем изготовление вантовых конструкций в кратчайшие сроки с гарантийным обслуживанием.
Вантовые конструкции – это сооружения, выполненные из стали, которые имеют разнообразные габариты и геометрические формы. К ним относятся мосты и другие строения с масштабными крышами. Отличительная черта вантов в том, что они располагаются непосредственно над той поверхностью, которую удерживают.
В состав вантовых конструкций входят составляющие, которые направлены на растяжение (мембраны, проволочные канаты, профили прокатного вида). Они изготавливаются из особо прочной стали. Опорные части сооружения производятся из бетона и железа.
Ванты используются во многих областях. Конструкции применяются в ремонте, строительстве зданий, для внешней или внутренней отделки фасадов. Системы способны перекрыть пролет расстоянием до 200 метров. Средняя длина сооружений варьируется от 50 до 150 метров.
Преимущества вантовых конструкций
Недостатки вантовых конструкций
Особенности вантовых систем
Вантовые конструкции состоят из несущих конструкций (растянутые тросы или канаты) и жестких элементов (балки, стойки и т.д.). Ванты прямолинейны, поэтому могут содержать в своем составе стержни или подвесные профили. Угол наклона не должен превышать 25-30 градусов.
Наиболее распространенная система сооружений – вантово-балочная. Ее отличие в том, что ванты поддерживают балку в одном или нескольких местах.
Виды вантовых конструкций
Этапы монтажа при перекрытии пролета вантовыми канатами:
Одна из разновидностей вантовых конструкций – вантовый мост. Он характеризуется фермами, которые образуют гибкие стержни (ванты). Они здесь выполняют функцию высокопрочной проволоки. Балки в данной конструкции работают на изгиб и поддерживают платформу проезжей части. Вантовые фермы поддерживаются пилонами. К ним крепится конструкция проезжей части.
Преимущества вантового моста:
Недостатки вантового моста:
Череповецкий завод металлоконструкций существует более 55 лет. За это время мы поработали с крупными компаниями по всему миру. Мы осуществляем изготовление качественных конструкций из металла в собственных цехах. Вы можете не переживать за свой заказ: для клиентов доступно наблюдение за выполнением работы в онлайн-режиме, чтобы вы были уверены в качестве изделий.
Для наших клиентов доступны выгодные акции: скидка 5% на работы при покупке от 100 тонн, скидка 10% при покупке от 500 тонн. Стоимость рассчитывается индивидуально, в зависимости от объема и сложности заказа.
Мы можем изготовить металлоконструкции по готовому чертежу или вашему индивидуальному заказу.
Помимо производства металлических изделий, мы осуществляем:
Для консультации или заказа обращайтесь по телефону 8 800 222 04 45. Вы также можете прийти к нам лично, по адресу г. Череповец, проезд Металлистов, 4.