ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Ванты применяются в мостах (вантовые мосты), в строительных конструкциях, где они поддерживают сооружения, не обладающие собственной устойчивостью, например, дымовые трубы, мачты, антенны.

Во многих случаях ванты или совсем не работают, или рабо­тают лишь частично. Этого можно избежать путем преднапряжения вант постоянным усилием с помощью связи по патенту № 2000380 и связей по А.С.№ 540957 и № 1636059.

Возможны три варианта применения этих связей: первый - ван­та состоит из двух тросов от начала до конца; второй - ванта имеет два троса только на участке, где стоит связь, создающая постоянное усилие преднапряжения; третий - ванта имеет один трос,

Участок ванты, где тросы расходятся и стоит связь по патенту № 2000380

Связь создает в ванте усилие предварительного напряжения и сохраняет его постоянным при температурных перемещениях и перемещениях, возникающих от действия на конструкцию временной нагрузки. Площадью поперечного сечения ванты следует задаваться по постоянному усилию предварительного напряжения, которое опре­деляется из канонического уравнения метода сил, поскольку ванта - лишняя связь статически неопределимой системы.

В вантовом мосту один конец ванты, преднапряженной постоянным усилием, прикрепляется к пилону на высоте У, а другой - к балке жесткости на расстоянии Х от пилона.

При Х=0 усилие в ванте будет равно нулю. При Х= , где - пролет балки жесткости, усилие в ванте тоже будет равно нулю. Это значит, что есть такое расстояние x, при котором от одной итойже нагрузки и прочих равных условиях усилие в ванте будет максимальным. Находится это оптимальное расстояние из уравнения

,

где Евfв - жесткость ванты на растяжение;

ЕУ - жесткость балки жесткости на изгиб;

- средняя в пределах изменения Х длина ванты.

Уравнение получается приравниванием нулю производной от функции, выражающей усилие в ванте, по параметру геометрии, являющемуся расстоянием x. Это уравнение действительно только для конструкций с вантами, в которых усилие сохраняется постоянным, поскольку в таких конструкциях отсутствует геометрическая нелиней­ность.

Преимущества мостов и других сооружений, имеющих ванты, преднапряженные постоянным усилием: их ванты всегда преднапряжены требуемым постоянным усилием, среди вант не может быть выключен­ных из работы; в конструкциях с такими вантами не возникают тем­пературные и другие вредные напряжения; связи в вантах, создающие постоянное усилие преднапряжения, не только делают конструкцию более жесткой, но и поглощают наибольшее количество энергии коле­баний при ветровых и различных сейсмических воздействиях на кон­струкцию. Все это повышает надежность и экономичность конструкций.