Проектирование пешеходного моста: конструкционная сталь, идеи экономии затрат

Спросите любого производителя стали о конструкции пешеходного моста, и вы услышите одно и то же: чертежи, которые выигрывают торги, не всегда являются чертежами, которые выдерживают контакт со строительной площадкой. Рассмотрим 42-метровую стальную ферму над узким каналом. На экране проект выглядит элегантно, но если подъездная дорога не может провезти прицеп длиной более 12 метров, а геотехнический отчет показывает только 2 метра насыпи над мягкой глиной, график может почти удвоиться, прежде чем первая балка будет срезана.

Урок не в том, что ферма была неправильной. Дело в том, что проектирование пешеходного моста работает лучше всего, когда структурная планировка, изготовление и монтаж разрабатываются вместе с самого начала. В этой статье объясняются наиболее важные решения: от функций и структурной системы до фундамента, безопасности и стальных деталей, которые контролируют затраты и долгосрочную производительность.

Начните с ограничений функций и сайта

Прежде чем думать об эстетике, определите, как будет использоваться мост и что примет это место. Требуемая ширина в свету определяет размер палубы и надстройки. Дорожка длиной 1,8 м предназначена для периодического использования в жилых помещениях; от 2,4 до 3,0 м вмещают двусторонние потоки пешеходов или случайных велосипедистов; 3,6 м или более могут быть уместны в тех случаях, когда транспортные средства технического обслуживания находятся на одной палубе или собираются толпы. Местные власти часто публикуют требования к ширине в зависимости от количества пешеходов, поэтому заранее проверьте их критерии.

Ограничения на участке не менее важны: границы стока и поймы, навигационные разрешения, воздушные коммуникации, ограничения полосы отвода и экологические разрешения. Болотистый подход может исключить доступ обычного грузовика; крутой берег может предпочесть более легкую надстройку и сборные сегменты. Одной скважины редко бывает достаточно; один неожиданный слой камня или мягкий карман может изменить концепцию фундамента и добавить месяцы к графику.

Наиболее экономичным пешеходным мостом часто является тот, который сводит к минимуму количество деталей, специфичных для конкретного объекта, но при этом сохраняет уважение к месту, где он будет стоять.

Выберите конструктивную систему, соответствующую пролету

Структурную систему следует выбирать из короткого списка практических вариантов. Для коротких и средних пролетов стальные пластинчатые балки или балки закрытого короба обычно проще всего изготовить и установить. Фермы становятся эффективными при больших пролетах, когда их глубину можно скрыть в профиле перил. Арки и системы, поддерживаемые кабелями, создают характерные ориентиры, но они усложняют изготовление и требуют более тщательного планирования монтажа.

Для большинства проектов пешеходных мостов стальная коробчатая балка обеспечивает наилучший баланс стоимости, скорости и визуального качества. Мы применили тот же готовый подход к сборный стальной мост с коробчатой балкой для линии Далу в Шанхае , где транспортабельные сегменты соединялись на месте. Закрытая секция сохраняла чистоту моста снизу и упрощала конструкцию несущих и деформационных швов по сравнению с многобалочным пролетом.

Мост Пусин на линии Далу, Шанхай - интеллектуальное оборудование Уси Ронгбро Мост Пусин на линии Далу, Шанхай. Главный мост моста Пусин на линии Далу в Шанхае представляет собой... Посмотреть продукт →

Проектирование для изготовления, транспортировки и монтажа

Стальные мосты изготавливаются в мастерской, но проверяются на месте. Три решения, связанные с производством, оказывают огромное влияние на цену и программу:

1. Длины сегментов. Грузовик, кран и доступ к площадке определяют максимальный размер детали. 15-метровую балку легко передвигать по большинству автомагистралей; 25-метровый участок может потребовать сопровождающего и крана большего размера.
2. Полевые соединения. Болтовые соединения в заранее определенных точках выполняются быстрее и надежнее, чем сварка на месте, особенно в условиях неопределенности погоды и трудозатрат. Размещайте соединения в зонах с низким изгибающим моментом и делайте их простыми.
3. Схема возведения. Один подъем краном является самым дешевым; ограниченный доступ может потребовать запуска или дополнительной установки. Конструкция должна включать подъемные проушины, временные крепления и подъемное устройство для замены подшипников.

Каждая дополнительная сварка увеличивает время проверки и риск. Хорошая стальная конструкция – это не минимальный вес; речь идет о наименьшем объеме сложных работ на высоте.

Фундаменты и абатменты: подбирайте грунт, а не только пролет

Надстройка — это только часть стоимости. Фундаменты могут занимать большую часть бюджета пешеходного моста, иногда 20-40% в зависимости от грунтовых условий, и геотехнический отчет решает, какая система практична.

Типовые варианты фундамента

• Неглубокие фундаменты дешевле всего использовать на каменистых или жестких почвах, но для них требуется сухая контролируемая выемка грунта ниже уровня опоры.
• Винтовые сваи устанавливаются без крупногабаритного оборудования и хорошо подходят для небольших нагрузок или экологически чувствительных объектов.
• Забивные сваи подходят для мягких или изменчивых грунтов и обеспечивают высокую производительность, но требуют защиты от вибрации вблизи существующих конструкций.
• Буровые шахты или сваи CFA часто предпочтительнее там, где боковые нагрузки высоки или где открытые раскопки могут нарушить пойму.

Более легкая надстройка уменьшает количество и длину свай. Именно здесь низкий собственный вес стали окупается дважды: сначала в конструкции, затем в фундаменте. Заблаговременно обратитесь к производителю, чтобы определить местонахождение подшипников и точек подъема; Устой должен включать в себя небольшую бетонную подушку там, где в дальнейшем понадобится домкрат для замены подшипников.

Безопасность, долговечность и обслуживание

Безопасность начинается с системы перил. Во многих юрисдикциях базовой линией являются перила высотой 42 дюйма (1,07 м) с заполнением, предотвращающим падение. Перила, которые также служат верхним поясом фермы, могут быть элегантными, но они все равно должны соответствовать требованиям норм по нагрузке и открытию.

Поверхность для ходьбы требует сопротивления скольжению и дренажа. Открытая стальная решетка пропускает воду и мусор, что снижает риск скольжения, но увеличивает вибрацию; стальная палуба, заполненная бетоном, обеспечивает прочную и тихую поверхность. Избегайте стоячей воды на концах с тщательно детализированными соединениями и шпигатами.

Защита от коррозии определяет реальный срок службы. Сталь, устойчивая к атмосферным воздействиям, удаляет краску, но не подходит для прибрежных районов или там, где используются тяжелые противообледенительные соли. Горячее цинкование является надежным выбором для небольших и средних пешеходных мостов; в более крупных конструкциях часто используется многослойная система окраски с защитным промежуточным слоем.

Пешеходные мосты также следует проверять на предмет вибрации, вызываемой пешеходами. Толпа может вызвать боковое движение, и мост следует оценить на предмет ускорения при рабочих нагрузках. При необходимости добавьте демпфирование на ранних стадиях проектирования; после постройки провести модернизацию гораздо сложнее.

План получения разрешений и приспособления сообщества

Даже технически совершенный проект может застопориться при получении разрешения. Мост через водный путь требует экологической оценки, анализа поймы и часто сертификата навигационного разрешения. Количество и расположение опор может быть ограничено, чтобы свести к минимуму нарушение поймы. Если местное сообщество ценит открытый вид, однопролетная арка или длинная коробчатая балка могут стоить дополнительных затрат.

Проектные группы, которые привлекают производителя к процессу получения разрешения, могут ответить на вопросы строительства, например, сколько места действительно нужно крану или повлияют ли временные работы на берега. Эти детали влияют как на условия разрешения, так и на конечную стоимость.

Работайте с изготовителем до того, как чертежи будут заморожены

Большинство неожиданных затрат в проектах пешеходных мостов возникают из-за поздней передачи проекта. Концепция архитектора воплощается в рабочие чертежи без обсуждения соединений, транспортировки, крана или подъема фундамента. Решение — начать разговор во время предварительного проектирования. Производитель, который каждый день режет и сваривает сталь, покажет вам, где поставить стык, как упростить кронштейн перил и стоит ли выбранная геометрия арки затрат на монтаж.

В Rongbro мы производим высокоточные стальные конструкции с 2009 года, а наши мостовые работы включают коробчатые балки, фермы и подходные конструкции в Китае и за рубежом. Если вы начинаете проектировать пешеходный мост, поговорите с нашими инженерами-технологами заранее ; чем раньше ввод, тем ниже риск и тем лучше конечная структура.