Общая характеристика висячих и вантовых мостов. Элементы висячих и вантовых мостовых конструкция и материалы, страница 3

– из витых канатов заводского изготовления (рис. 7.1);

– из параллельных проволок (рис. 7.2).

а)    б)    в)    г)

д)    е)    ж)    з)

Рис. 7.1. Кабели из витых канатов

(канаты закрытые несущие д, е – с одним слоем зетобразной проволоки и сердечником,

ж, з – с двумя слоями зетобразной проволоки и сердечником)

а)   б)   в)   г)

Рис. 7.2. Кабели из параллельных проволок

Кабели из витых канатов заводского изготовления (рис. 7.1) разделяют на:

– витые спиральные канаты одинарной свивки (рис. 7.1 а), образуются только из круглых проволок, оси которых имеют в пространстве форму простой спирали. Максимальный диаметр канатов достигает 30 мм, Е_к » (1,5 … 1,7)´10⁵ МПа;

– витые спиральные канаты двойной свивки (многопрядные) (рис. 7.1 б), образуются из спиральных канатов небольшого диаметра (прядей), одна прядь (сердечник) в центре, остальные по спиральным линиям. Максимальный диаметр этих канатов достигает 45 мм, разрывное усилие 96 тс, Е_к » (1,3 … 1,5)´10⁵ МПа.

В зарубежной практике спиральные канаты изготавливают диаметром до 100 мм, (8 … 9 концентрических слоев проволок), их разрывное усилие достигает 900 тс.

Витые спиральные канаты отличаются рыхлой структурой, наличием большого количества пустот (25 … 42%), что способствует проникновению в пустоты воды и развитию коррозии проволок, вследствие чего такие канаты, как правило, используют только во временных сооружениях. Кроме того, для них характерна заметная ползучесть (вытягивание) под постоянной нагрузкой, что приводит к удлинению каната и чрезмерным прогибам пролетных строений.

– закрытые канаты (рис. 7.1 в, г, д, е, ж, з), формируются с использованием в нескольких наружных слоях фасонных проволок клиновидного и зетобразного сечения.

Закрытые канаты обладают повышенной (в сравнении с витыми спиральными канатами) коррозионной стойкостью. Т.к. структура их витая они относительно гибкие и могут хорошо работать при перегибе. Максимальный диаметр таких канатов до 70 мм, Е_к » (1,6 … 1,8)´10⁵ МПа.

Для увеличения модуля упругости Е_к канаты предварительно вытягивают в течении 1,5 … 2 часов усилием 50 … 60% от разрывного (нагрузкой в 1,5 … 2 раза превышающей расчетную). За счет снятия неупругих деформаций, уплотнения прядей величина Е_к стабилизируется на уровне (1,75 … 1,85)´10⁵ МПа. Полная относительная деформация ползучести канатов составляет на 1 м для невытянутых канатов 1,5 … 2 мм, для вытянутых – не более 0,3 … 0,5 мм.

Временное сопротивление витого каната в целом меньше суммарного временного сопротивления проволок составляющих канат на 5 … 20%.

Основные характеристики канатов заводского изготовления даны в табл. 7.1.

Таблица 7.1.

Канаты стальные закрытые несущие

В зарубежной практике закрытые канаты изготавливают диаметром до 120 мм, с разрывным усилием до 1400 тс.

Канаты, образующие кабель или ванты, могут располагаться свободно в одном горизонтальном ряду, в виде плотного прямоугольного пучка, шестигранного пучка или иначе см. рис. 7.3.

Рис. 7.3. Способы расположения канатов в кабелях и вантах

Удельный вес стальных канатов составляет около 7 т/м³.

На отечественных заводах закрытые канаты изготавливают:

а) по способу свивки: нераскручивающиеся (наружный слой фасонных проволок сохраняет свое положение после снятия перевязок с конца каната), обозначение – Н; раскручивающиеся (круглые и фасонные проволоки не сохраняют своего положения в канате после снятия перевязок с конца каната), обозначение – Р;

б) по направлению свивки: правого направления, левого направления – Л (причем, направление свивки каната определяется направлением свивки проволок наружного слоя);

в) по механическим свойствам проволоки: марки В – высокого качества, марки I – нормального качества, марки II (причем, для грузолюдского назначения применяют канаты только марки В);

г) по виду покрытия поверхности проволок: светлые – из светлой проволоки, оцинкованные – из оцинкованной проволоки – обозначение – ЛС.