§ 11. Седла, стяжки и сепараторы висячих и вантовых мостов. Назначение и конструкция.

Седла, стяжки и сепараторы, хотя и отличаются по конструкции и назначению, близки между собой по характеру работы канатов в них заключенных. Во всех этих устройствах канаты перегибаются и поперечно обжимаются. Проскальзывание канатов относительно седел, стяжек и сепараторов должно быть предотвращено,

Седла должны быть запроектированы так, чтобы:

- предельное сопротивление разрыву канатных элементов, перегибающихся вокруг седла, не было уменьшено более чем на 5%, если только детальные вычисления не показывают большее уменьшение допустимым;

- при оценке усталостной прочности помимо изменения осевых усилий в канате следует учитывать изменение напряжений при изгибе от циклических воздействий;

- канаты или пряди должны иметь возможность быть замененными, если это потребуется.

При отсутствии детальных вычислений, размеры седла, чтобы удовлетворить перечисленным требованиям, должны быть такими, как показано на рисунке.

L – длина каната, контактирующая с седлом от нормативных постоянных нагрузок;

∆L – дополнительная длина касания, которая возникает при приложении временных нормативных нагрузок;

R- радиус седла, который обычно должен составлять 30 диаметров каната, но может быть уменьшен при уменьшении растяжения и сопротивления усталости в канате.

Скольжение (проскальзывание) канатов по седлу должно быть предотвращено за счет сопротивления трения или за счет специальных зажимов.

Седла могут быть подвижными, шарнирно опираться на пилон и быть защемленными в пилоне.

Рисунок а - канаты опираются на подвижное седло. Эта конструкция характерна для кабелей висячих мостов при подходе к анкерной опоре. На пилоне такая конструкция применяется очень редко.

Рисунок б - качающееся седло, выравниваются распоры справа и слева.

Рисунок в - седло, устанавливаемое на пилоне вантовых и висячих мостов. Разность усилий справа и слева от седла должна быть воспринята седлом.

Канаты вант в седлах укладывают в подготовленные ложа. Если канаты не раз­мещаются в один ряд, то укладка может быть выполнена несколькими ярусами. При этом давление от вышележащих канатов в большинстве случаев передают на нижележащие кабели.

Возможны решения, при которых давление от вышележащих канатов не переда­ется нижележащим канатам. В этом случае устраивают седла с несколькими ярусами, спо­собными воспринимать поперечную нагрузку от канатов.

а б в

Принципиальные решения по укладке.

• Конструкция седла с укладкой канатов в один ряд по горизонтали изображена на рисунке а. В седлах сделаны круговые выточки, в которые укладывают канат, обернутый в мягкий распределяющий материал, например алюминий. Преимуще­ства - простота и возможность замены любого каната.

• При большем количестве канатов в ванте укладка может быть выполнена так, как показано на рисунке б. Давление, которое передает вант, считается распределен­ным по длине d. Следует обеспечить плотное касание канатов по всей длине.

• Более совершенная конструкция изображена на рисунке в. Каждый канат в седле находится в обойме за счет прокладных элементов, охватывающих канат. Возмож­но наличие вертикальных перегородок-разделителей. В седлах может быть устроен перегиб канатов вант из параллельных проволок.

Перегнуть канат из параллельных проволок на седле в обычных условиях нельзя, но можно канат изготовить с заданным радиусом кривизны. В этом случае он может быть расположен в седлах, показанных на рисунках а и в, то есть в конструкциях, которые обеспечивают обжатие проволок каната со всех сторон.