Сталежелезобетонное пролетное строение моста

Сталежелезобетонное пролетное строение моста

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социанистическик

Республик (и) 926146 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 31.03.80 {21) 2903979/29-33 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 05 ° 82. Бюлле ень М 17

Дата опубликования описания 07 . 05 .82 (51)®. Кп.

Е 01 0 1/00

E 01 D 15/12

9кудзретеФинМ кеиитет

СС С Р

Io дези нзебретеник и еткуытий (53) УДК624.21. .014 (088.8) B.Ñ.ÄàHêîâ, В.Г.Гомаров, А.В.Кр и H.Н.Стрелецкий (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знам научно-исследовательский и прае строительных. мета (7I) Заявитель (54) СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПРОЛЕТНОЕ

СТРОЕНИЕ МОСТА

Изобретение относится к мосто- . строению и может быть использовано в конструкциях сталежелезобетонных пролетных строений, преимущественно автодорожных сборно-разборных мостов малых и средних пролетов.

Известно сталежелезобетонное пролетное строение моста, включающее объединенные поперечными связями металлические .двутавровые главные балки и укрепленную. на них.сборную из блоков железобетонную плиту проезжей части, объединенную с главными балками посредством омоноличиваемых в "окнах" плиты упоров,. жестко укрепленных на главных балках fig.

Недостаток известного пролетного строения заключается в значительной трудоемкости монтажа и невозможности многократного применения блоков железобетонной плиты вследствие необходимости укладки значительного объема монолитного бетона для объе"

2 динения блоков плиты с металлическими главными балками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является сталежелезобетонное пролетное строение моста, включающее объединенные поперечными связями металлические двутавровые главные -балки и. укрепленную на них сборную из блоков же" лезобетонную плиту проезжей части с расположением продольных швов над, главными балками, снабженную по краям обращенных друг к другу блоков стыковыми накладкамй и закладными элементами крепления блоков плиты к верхним поясам по крайней мере главных балок посредством высокопрочных болтов, причем закладные элементы выполнены в виде выступающих из блоков анкеруемых пластин, а зазоры между обращенными друг к другу гранями болтов и между опорными поверхносятми блоков и верхними поя3 Ч2 сами главных балок заполнены раствором омоноличивания j21

Недостаток известного пролетного строения заключается в значительной трудоемкости монтажа и невозможности использования железобетонной плиты в сборно-разборных мостах в виду наличия "мокрых" процессов и практически невозможному повторному применению блоков плиты после их разборки.

Цель изобретения " снижение труf доемкости монтажа и обеспечения воз" можности использования железобетонной плиты в сборно-разборных мостах за счет исключения "мокрых" процессов и обеспечения оборачиваемости ! блОкОВ плиты.

Указанная цель достигается тем, что в сталежелезобетонном пролетном ст.роении моста, включающем обьединенные .поперечными связями металлические двутавровые главные балки и укрепленную HR них сборную из бло" ков железобетонную плиту проезжей части с расположением продольных швов над главными балками, снабжен" ную по краям обращенных друг к другу блоков стыковыми накладками и закладньwa элементами крепления блоков к верхним поясам по крайней мере главных балок посредством высокопрочных болтов, закладные элементы выполнены в каждом из блоков плиты в виде жесткого каркаса, расположенного по периметру блока и выполненного из подкрепленных изнутри реб рами жесткости швеллеров, причем по крайней мере нижние полки швеллеров и бетон блоков выполнены с соосными отверстиями под высокопрочные болты, стыковые накладки укреплены на верхних смежных полках швеллеров.каркаса соседних блоков плиты, а арматура плиты прикреплена на сварке к рас положенным друг напротив друга ребрами жесткости каркаса каждого иэ блоков плиты. При этом отверстия под высокопрочные болты крепления бло" ков плиты к по крайней мере главным балкам могут быть выполнены в бетоне блоков в нижней по высоте их части, а соосные им отверстия в каркасе каждого из блоков выполнены только в нижних полках швеллеров, причем гайки под высокопрочные болты фиксированы на нижних полках швеллеров в бетоне блоков. Отверстия под высоко6146 прочные болты крепления блоков плиты к по крайней мере главным балкам могут быть образованы в бетоне блоков на полную их высоту, а соосные им отверстия в каркасе каждого из блоков выполнены в верхних и нижних полках швеллеров. Блоки плиты могут быть снабжены прикрепленными снизу к жесткому каркасу каждого из блоков промежуточными элементами, выполненными в виде разьемно присоединенных к верхним поясам главных балок отрезков профиля, имекицего по крайней мере нижнюю опорную полку. При этом каркасы по крайней мере части блоков плиты могут быть заполнены самонапрягающимся бетоном.

5 0

На фиг.1 - поперечное сечение пролетного строения, справа от оси симметрии которого представлен вариант с железобетонной плитой, имеющей сквозные отверстия под высоко20 прочные болты, а слева - вариант с железобетонной плитой, имеющей несквозные. отверстия под высокопрочные болты; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 с забетонированными и неэабетонированными каркасами блоков плиты, а также с участками главных балок без плиты; на фиг.3 - горизонтальный разрез жесткого каркаса блока плиты с отверстиями только в нижних полках швеллеров; на фиг.4 - разрез Б-Б, на

30 фиг.3; на фиг.5 - вариант пролетного строения с креплением к главным балкам плиты, блоки которой выполнены с несквозными отверстиями под высокопрочные болты; на фиг.б - фрагмент жесткого каркаса блока плиты

40 . для варианта с несквозными отверстиями в плите (разрез В-В на фиг.5); на фиг.7 - вариант пролетного строения с креплением к главным балкам плиты, блоки которой выполнены со сквозными отверстиями под высокопрочные болты; на фиг.8 — вариант пролетного строения с повышенным расположением железобетонной плиты и промежуточными элементами в виде швеллеров; на фиг.9 " то же, с промежуточными элементами в виде двутавров; на фиг.10 - фрагмент фасада пролетного строения с повышенным расположением железобетонной плиты; на фиг.11 - фасад температурно-нераэреэного пролетного строения; на фиг.12 - фасад частично-неразрезного пролетного строения с повышен926

15

30

5 ным расположением железобетонной плиты и удлиненным промежуточным элементом в надопорных участках; на фиг.13 — конструкция поперечного стыка блоков плиты с упором торецв-торец; на фиг.14 - то же, с запол няемым раствором зазором и руброидной прокладкой между обращенными друг к другу торцами блоков плиты; на фиг.15 - конструкция навесного поперечного стыка блоков плиты, рас положенных в повышенном уровне; на фиг.16 - конструкция поперечного стыка бл1эков плиты, расположенных в .повышенном уровне, с использова" нием поперечных промежуточных элементов, укрепленных на поперечных связях в плоскости стыка.

Сталежелезобет энное пролетное строение моста включает объединенные поперечными 1 и продольными (не показаны) связями металлические двутавровые главные балки 2 и укрепленную на них сборн. ю из блоков железобетонную плиту 3 проезжей части с расположением продольных швов 4 между блоками плиты над главными балками 2, снабженную по краям обращенных друг к другу блоков стыковыми накладками 5, выполненными в виде жестких каркасов 6;закладными эпеиентами крепления блоков плиты 3 к верхним поясам по крайней мере главных балок 2 посредством высокопрочных болтов 7 или 8.

Жесткий каркас 6 выполнен в каждом из блоков плиты 3 по периметру блока из подкрепленных изнутри ребрами жесткости 9 швеллеров, причем по крайней мере нижние полки швеллеров каркаса 6 и бетон блоков. плиты 3 выполнен с соосными отверстиями, 10 — 12 под высокопрочные болты, соответственно 7 или 8. Стыковые накладки 5 укреплены на верхних смежных полках швеллеров каркаса 6 соседних блоков плиты 3 для восприятия отрицательных моментов от мест50 ной нагрузки с целью снижения процента армирования плиты, а также для повышения усталостной прочности узлов крепления блоков к главным балкам. Арматура 13 железобетонной плиты 3 прикреплена на сварке к рас55 положенным друг напротив друга реб" рам жесткости 9 каркаса 6 каждого из блоков плиты 3 (фиг.6) .

146, 6

Пролетное строение моста может быть выполнено в двух вариантах (фиг.l и 2) ° По первому варианту отверстия 1 1 под высокопрочные болты 7 крепления блоков плиты к главным балкам 2 и, возможно, к поперечным связям 1, выполнены в бетоне блоков плиты 3 несквозными в нижней по высоте их части, а соосные им отверстия 10 в каркасе 6 каждого из блоков выполнены только в нижних полках швеллеров, причем гайки 14 под высокопрочные болты 7 нормальной длины установлены на нижние полки швеллеров каркаса С соосно отверстиям 10 и фиксированы в бетоне блоков против прокручивания посредством, например, приваренных к нижним полкам швеллеров отрезков арматуры 15 (фиг.5 и 6) . Преимущество этого варианта - в возможности использования болтов 7 нормальной длины, а также в отсутствии выступающих над поверхностью плиты головок болтов.

По второму варианту (фиг.7) отверстия 12 под высокопрочные болты 8 крепления блоков пли.ы 3 к главным балкам 2 и, возможно, - к поперечным связям 1, образованй в бетоне блоков на полную их высоту, а соосные им отверстия 10 в каркасе 6 каж-дого из блоков выполнены в верхних и нижних полках швеллеров. При этом высокопрочные болты 8 выполнены значительной (до 250 мм) длины.

Преимуществом этого варианта по сравнению с первым является исключение закладных гаек и обеспечение обжатия бетона блоков плиты высокопрочными болтами, недостатком - выступающие, над поверхностью плиты го" ловки болтов, значительная их длина, а также необходимость устройства удаляемых втулок (не показаны) для образования в бетоне блоков сквозных отверстий 12.

С целью обеспечения возможности увеличения длины перекрываемого пролета при использовании тех же главных балок, выполненных, например, из широкополочных или нормальных прокатных двутавров, что и при пере" крытии пролета меньшей длины, блоки плиты 3 могут быть снабжены прикрепленными снизу к жесткому каркасу 6 каждого из блоков промежуточными элементами 16, выполненными в виде

926146 разьемно присоединенных посредством болтов 17 к верхним поясам главных балок 2 отрезков профиля, имеющего по крайней мере нижнюю опорную полку (фиг. 8 — l0) . Для прикрепления промежуточных элементов 16 к блокам плиты 3 можно использовать высокопрочные болты 7 или 8 или заводскую сварку, (не показана) . Промежуточные элементы 16 могут быть вы.полнены в виде отрезков спаренных швеллеров (фиг.8) или двутавров (фиг. 9) .

Использование промежуточных элементов 16 обеспечивает за счет повышенного в этом случае расположения железобетонной плиты 3 существенное увеличение жесткости и прочности главных балок 2, которые могут быть унифицированы в требуемом рациональ" ном диапазоне длин пролетов.

При этом расширение диапазона длин перекрываемых пролетов может быть достигнуто выполнением пролетного строения в виде температурно-неразрезной (фиг.11) или частично неразрезной (фиг.12 ) конструкции с опиранием ее на промежуточные опоры 18 через подвижные опорные части 19. При выполнении пролетного строения в виде температурно-неразрезной конструкции (фиг.11) жесткие продольные элементы (швеллеры) каркасов 6 и арматуры l3 блоков плиты 3 обеспечивают воспринятие растягивающих усилий от релаксированного отрицательного изгибающего момента над опорой 18. При этом для повышения трещиностойкости плиты 3 над опорами 18 с каркасы 6 блоков плиты может быть уложен самонапрягающийся бетон, обжатие которого при твердении осуществляется за счет реакций, возникающих в замкнутом кар касе 6 иэ швеллеров соответствующих блоков плиты.

При выполнении пролетного строеййя в виде частично нераэрезной конструкции (фиг.12) неразреэность обеспечивается закреплением на верхних поясах смежных по длине моста главных балок 3 удлиненных промежуточных элементов 20, включенных в совместную с главными балками работу на изгиб. При этом за счет применения, самонапрягакщегося бетона в плите надопорных участках, а также ввиду включения в сечение арматуры и жестких продольных элементов каркасов 6 оказывается возможным включение в работу со смежными главными балками также и железобетонной плиты проезжей части.

Монтажные стыки главных балок во всех описанных возможных вариантах (фиг. 10 - 12) включают вертикальные

21 и нижние поясные 22 стыковые накладки. Функцию верхних поясных стыковых накладок выполняет либо железобетонная плита 3 {фиг.11), либо промежуточные элементы 16 (фиг 10»

12) .

На фиг. 10, 13 - 16 представлены возможные варианты поперечных стыков 23 плиты проезжей части. При обеспечении возможности передачи

Бетонирование блоков плиты проезжей части можно производить как до, так и после закрепления каркасов блоков на главных балках 2. При этом в обоих случаях обеспечивается разница в диаметре отверстия в элементах каркасов и верхних поясах главных балок порядка 4 - 6 мм, что существенно облегчает постановку высокопрочных болтов крепления блоков плиты к главным балкам.

Предложенное пролетное строение обеспечивает возможность использования его 8 сборно-разборных конструкциях мостов, обеспечивает су45

55 сжимающего усилия частью через тор20 цовые грани смежных блоков плиты, а частью через стыковые накладки 5 можно применить конструкции стыка, представленные на фиг.10, 13, 15 и 16 или имеющие опирание на попе25 речные связи 1, выполненные навесного типа. Конструкцию поперечного стыка можно оформить и без стыковых накладок 5 путем устройства промежутка 24 между торцовыми гранями смежных

30 блоков плиты, укладки в него толевой рубашки 25 и укладки в нее раствора при бетонировании защитного ездового полотна 26 толщиной 3 - 5 см, причем в ездовое полотно в зоне попе- речного стыка уложена арматурная сетка 27, предотвращающая растрескивание ездового полотна 26 при действии на плиту местной нагрузки между поперечными связями (фиг.14) .

gp При разборке пролетного строения бе-: тон заполнения промежутков 24 свободно удаляется вместе с толевой рубашкой 25.

926146

10 щественно снижение трудоемкости монтажа и повышение темпов сборки. формула. изобретения

Ст алежелезобето нное пролетное . строение моста, включающее обьеди" ненные поперечными связями металли" ческие двутавровые главные, балки и укрепленную на них сборную из блоков железобетонную плиту проезжей части с расположением продольных швов над главнымИ балками. снабженную по краям обращенных друг к другу блоков стыковыми накладками и закладными элементами крепления блоков плиты к верхним поясам по крайнеи мере главных балок посредством высокопрочных болтов, о т л и ч à e - 20 щ е е с я тем,. что. с целью сниже. ния трудоемкости монтажа и обеспечения возможности использования железобетонной плиты в сборно-разбор" .ных мостах за счет исключения "мок- 25 рых" процессов и обеспечения оборачиваемости блоков плиты, закладные элементы выполнены в каждом из блоков плиты в виде жесткого каркаса, расположенного по периметру блока и зо выполненного из подкрепи.анных изнутри ребрами жест .ости швеллеров, причем по крайней мере в нижних полках швеллеров и в бетоне блоков выполнены соосные отверстия под высокопрочные болты, стыковые накладки укреплены на верхних смежных полках швеллеров каркаса соседних блоков плиты, арматура плиты прикреплена на .сварке к расположенным уз друг напротив друга ребрам жесткости каркаса каждого блока плиты.

2. Пролетное строение моста по и. 1, отличающееся тем, что отверстия под высокопрочные болты крепления блоков плиты по крайней мере к главным балкам выполнены в бетоне блоков в нижней по высоте их части, а соосные им отверстия в каркасе каждого блока выполнены в нижних полках швеллеров, причем гай ки под высокопрочные болты фиксиро-, ваны на нижних полках швеллеров в бетоне блоков.

3. Пролетное строение моста по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отверстия под высокопрочные болты крепления блоков плиты по крайней мере к главным балкам образованы в бетоне блоков на всю их высоту, а соосные им отверстия в каркасе каждога блока выполнены в верхних и нижних полках швеллеров.

4. Пролетное строение моста по и. 1, - 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности увеличейия длины перекры" ваемого пролета, блоки плиты снабжены прикрепленными снизу к жесткому каркасу каждого блока промежуточными элементами, выполненными в ви" де разъемно присоединенных к верх" ним поясам главных балок отрезков металлического профиля, имеющего по крайней мере нижнюю опорную полку °, 5. Пролетное строение моста пб п. 1 - 4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода арматуры железобетонной плиты, каркасы по крайней мере части блоков плиты заполнены самонапрягающимся бетоном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Грибшман E.E. Проектирование металлических мостов. И., 1969, с. 109-110, рис. 74, 2. Исследование стальных и сталежелеэобетонных пролетных строений мостов. Труды ЦНИИС, вып. 76, 1976, с. 222-227, рис. 14.

926!46

2Ю,у Р7 ЮЩ

Дур. lg

Составитель Е.Оршанский

Редактор Н,Воловик Техред А. Бабинец Корректор С . Ц омак

Заказ 2908/16 Тираж.556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4