На рис.П.4.22 приведены основные схемы железобетонных арочных пролетных строений.
Металлические арочные фермы имеют серповидное (см. рис.П.4.2 в), параллельное, переменное или портальное очертание поясов.
▲Рис.П.4.19. Большой арочный железобетонный мост через р.Параматта (Сидней, Австралия) с главным пролетом 305 м с ездой поверху
▲Рис.П.4.20. Галенский арочный виадук в Берне (большой свод пролетом 87 м)
▲Рис.П.4.21. Арочный двухпутный железнодорожный железобетонный мост через канал им.Москвы (1936 г.) с пролетом 120 м: статическая схема – трехшарнирная арка с опиранием балок на свод и опоры без промежуточных стоек
▲Рис.П.4.22. Схемы железобетонных арочных пролетных строений: а - бесшарнирное с ездой поверху; б - двухшарнирное с ездой поверху; в - трехшарнирное с ездой поверху; г - бесшарнирное с ездой посередине; д - комбинированное безраспорное с ездой понизу (арка с затяжкой); е - с опиранием балок на свод и опоры без промежуточных стоек; ж - с дисковыми арками
Однако, распорные системы требуют надежного основания, желательно - скального. Арочные пролетные строения с ездой понизу, как правило, выполняют безраспорными (арка с затяжкой, см. рис.П.4.23 а). Пример виадука по комбинированной схеме – «жесткая балка с гибкой аркой» см. рис.П.4.24.
Комбинированными называются пролетные строения, главная несущая часть которых состоит из нескольких объединеннывх простых систем, совместно воспринимающих нагрузки, см. рис.П.4.23 - П.4.25.
▲Рис.П.4.23. Схемы комбинированных железобетонных пролетных строений: а - арка с затяжкой; б - жесткая балка и гибкая арка; в - сквозные главные фермы с жестким нижним поясом; г - арочно-консольная (защемленные в опоры полуарки, объединенные затяжками); д - неразрезная балка, усиленная подпругами; е - вантовый мост с балкой жесткости (с радиальным расположением вант); ж - то же (с параллельными вантами)
▲Рис.П.4.24. Автодорожный виадук через глубокий лог: статическая система – комбинированная - жесткая балка с гибкой аркой
Комбинированные многопролетные системы металлических мостов, приведенные на рис.П.4.25, обладают высокой вертикальной жесткостью, позволяют регулировать величину и распределение усилий в элементах, что обеспечивает экономию стали. Комбинированные схемы применяются, в основном, для автодорожных мостов: неразрезная арочная, арочно-консольная, веерно-подкосная, балка с гибкими подпругами, неразрезные балки, усиленные вантами.
▲Рис.П.4.25. Схемы многопролетных комбинированных систем металлических мостов: а - балочная и арочная фермы, соединенные в неразрезную конструкцию; б - неразрезная балка с гибкой аркой с ездой посередине; в - то же, с ездой поверху; г - неразрезная балка, усиленная над опорами полуарками-подпругами; д - то же, с усилением фермами; 1 – балочная ферма; 2 – арочная ферма; 3 – подвеска; 4 – сплошностенчатая неразрезная балка; 5 – гибкая арка; 6 – стойка; 7 – гибкая полуарка (подпруга); 8 – стержневая ферма
Вантовые системы, рис.П.4.26, имеют перспективы применения не только для автодорожных, но и для железнодорожных мостов. Достоинством вантовых (и висячих) систем являются; рациональное использование высокопрочных сталей в растянутых элементах; способность перекрывать очень большие пролеты и высокая экономичность конструкций при больших пролетах; возможность навесной сборки и высокие архитектурные качества.
В Англии осуществлено строительство монолитного железнодорожного двухпутного вантового моста с пролетами по 59,37 м с ж/б коробчатой балкой жесткости. Недалеко от Лондона построен вантовый двухпутный путепровод; два пролета величиной по 54,90 м перекрываются двумя неразрезными балками жесткости, которые поддерживаются вантами в каждой трети пролета, рис.П.4.27.
В Германии через реку Майн у Хёхста в 1971 г. был построен вантовый железобетонный мост многолучевой системы под совмещенную нагрузку, рис.П.4.28. Неразрезная преднапряженная балка жесткости коробчатого сечения простирается на шесть пролетов, наибольший из которых равен 148,00 м. Примечательно, что вначале предполагалось строительство стального моста, однако вантовый из железобетона оказался более целесообразным, т.к. выгодно отличался не только лучшими технико-экономическими показателями и более простым способом постройки, но и высокой стойкостью против коррозии в условиях исключительной агрессивности среды, вызываемой близлежащими химическими заводами.
▲Рис.П.4.26. Схемы вантовых и висячих систем: а - вантовый комбинированный мост - балка жесткости, усиленная вантами, имеющими радиальное расположение; б - то же, ванты с веерным расположением; в - то же, ванты с параллельным расположением; г - висячий комбинированный мост с вертикальными подвесками и цепью, закрепленной за балку жесткости; д - висячий комбинированный мост с фермой жесткости с наклонными подвесками и цепью, закрепленной за анкерные опоры;1 – пилон; 2 – канаты-ванты; 3 – балка жесткости; 4 – цепь; 5 – подвески; 6 – кабель; 7 – ферма жесткости; 8 – анкерная опора
