ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА Российский патент 1999 года по МПК E01D19/00 

Изобретение относится к мостостроению и касается конструкции пролетных строений железобетонных мостов.

Известно сборное пролетное строение, включающее главные балки Т-образного поперечного сечения и тротуарные блоки /1/.

Недостаток пролетного строения такой конструкции заключается в сложности его изготовления, так как оно требует сложной опалубки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является плитное пролетное строение железобетонного моста, содержащее плиту проезжей части и консольные плиты /2/.

Недостаток такой конструкции пролетного строения состоит в том, что в нем создаются повышенные растягивающие напряжения в консолях в результате разномассивности при резких понижениях температуры воздуха, а также при его изготовлении оно требует сложной опалубки.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что железобетонное пролетное строение моста, содержащее в поперечном сечении плиту и консольные боковые части, снабжено размещенными между консольными боковыми частями и боковыми поверхностями плиты жесткими сплошными элементами, скрепленными с плитой и с боковыми консольными частями, при этом плита имеет прямоугольное поперечное сечение, а боковые консольные части выполнены в виде отдельной, жестко скрепленной с боковыми поверхностями плиты конструкции, состоящей из рам, уложенного на них тротуарного настила и перил, причем между боковыми поверхностями плиты и жесткими элементами размещен слой теплоизоляции.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении долговечности пролетного строения и упрощении технологии его изготовления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображено предлагаемое пролетное строение, общий вид.

Пролетное строение содержит железобетонную плиту 1, имеющую прямоугольное поперечное сечение, консольные боковые части 2, представляющие собой отдельную конструкцию, жестко прикрепленную к плите 1, например, посредством закладных элементов 3, жесткие сплошные элементы 4, размещенные между боковыми поверхностями плиты 1 и боковыми консольными частями 2, и слой 5 теплоизоляции, уложенный между боковыми поверхностями плиты 1 и жесткими сплошными элементами 4. Консольные боковые части 2 выполнены в виде рам, состоящих из вертикальной стойки 6, горизонтального элемента 7 и подкоса 8. На горизонтальный элемент 7 укладывается тротуарная плита 9 и к нему крепятся перила 10. Вертикальная стойка 6 боковых консольных частей, жесткие сплошные элементы 4 и слой 5 теплоизоляции скрепляются между собой и прикрепляются к боковой поверхности плиты 1. По всей ширине конструкции или только в пределах плиты 1 устраивается полотно проезжей части 11. Для отвода воды устроен желоб 12.

Пролетное строение работает следующим образом.

Временная нагрузка от автотранспорта и других воздействий, действующая в пределах проезжей части 11, а также постоянная нагрузка от собственного веса передаются через опорные части на опоры моста, а в пролетном строении приводят к возникновению изгибающих моментов, продольных и поперечных сил.

Основной несущей частью пролетного строения является плита 1. Консольные части, состоящие из рам 2 и плит тротуаров 9, могут быть включены в работу на общий изгибающий момент, a могут быть выключены путем устройства в плитах 9 поперечных швов.

Расчет и конструирование системы на основные силовые воздействия производятся обычным способом. Основная особенность предлагаемого технического решения связана с расчетом и конструированием на температурно-усадочные климатические воздействия. В этом отношении пролетное строение имеет следующие основные особенности:
1) Сечение по высоте имеет одинаковую массивность, поэтому не возникает перепадов температур и влажности, либо они строго по высоте симметричны. Поэтому в неразрезных пролетных строениях отсутствуют дополнительные изгибающие моменты от температурно-влажностных воздействий;
2) Сечение по ширине также имеет одинаковую массивность, поэтому не возникает перепадов температур и влажности. Поэтому в поперечном сечении не возникают дополнительные температурные или усадочные напряжения;
3) Поскольку бетонные боковые поверхности полностью закрыты специальными элементами, они не подвержены воздействиям климатических факторов: солнечной радиации, осадкам и др., которые способствуют разрушению поверхностей;
4) Повышенная массивность пролетного строения приводит к увеличению тепловой инертности, т.е. к более плавному изменению средней температуры пролетного строения при резких колебаниях температуры воздуха, что, в свою очередь, способствует более плавной и более надежной работе опорных частей (в процессе вибрации от движущегося транспорта ликвидируются заедания в опорных частях, приводящие к возникновению продольных усилий в пролетных строениях, особенно неразрезных).

В процессе анализа влияния температурно-влажностных климатических магических воздействий на пролетные строения существующей конструкции и в процессе осуществления конструктивных проработок с целью устранения вредного влияния этих воздействий были выявлены технические противоречия, решение которых в предложенной конструкции и составляют предмет изобретения.

Первое техническое противоречие.

Поскольку боковые внешние бетонные поверхности пролетных строений подвергаются воздействию различных температурно-влажностных климатических воздействий, эти поверхности должны быть закрыты. Можно эти поверхности закрыть непосредственно специальными элементами, но боковые поверхности обычно сложны по своей конфигурации, поэтому их закрыть сложно. Можно эти поверхности закрыть консолями плиты проезжей части или тротуарными консолями. Однако консоли создают разномассивность и, как следствие, в них возникают температурно-усадочные напряжения.

Таким образом, с одной стороны, боковую поверхность нужно делать сложной для правильного учета напряженного состояния, и устраивать консоли плиты проезжей части или тротуарной плиты, с другой - всего этого делать не следует, поскольку это создает указанные выше вредные эффекты.

Решение противоречия.

Боковые поверхности плиты сделаны простыми вертикальными, а консоли выполнены из отдельной конструкции.

Второе техническое противоречие.

Для обеспечения равномассивности плиты по толщине боковые части плиты на ширину, примерно равную ее высоте, необходимо сделать большей высоты, что существенно усложнит изготовление, вызовет дополнительные напряжения от силовых воздействий.

Таким образом, с одной стороны, утолщение плиты на боковых частях нужно, с другой - оно не нужно.

Решение противоречия. Теплоизоляция боковых поверхностей. Предложенное техническое решение дает следующие дополнительные преимущества:
1) Резко упрощается опалубка, поскольку боковые части ограничиваются встроенными ограждающими элементами, являющимися частью самого пролетного строения. Требуется только поддон;
2) Тротуарная часть в данном случае значительно более экономичная с точки зрения материалоемкости;
3) Выделение тротуарной части в самостоятельную конструкцию позволяет независимо от плиты делать ее ремонт.

Источники информации
1. Н. И. Поливанов "Железобетонные мосты на автомобильных дорогах", М., Научно-техническое издательство автотранспортной литературы, 1956 г., с. 97, рис. 45.

2. Там же, с. 74, рис. 31 - прототип.

Изобретение относится к мостостроению, а именно к конструкции пролетного строения моста. Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности пролетного строения и упрощении технологии его изготовления. Железобетонное пролетное строение моста содержит плиту, имеющую прямоугольное поперечное сечение, консольные боковые части, представляющие собой отдельную конструкцию, выполненную в виде рам, жестко прикрепленных к плите, например, посредством закладных элементов, жесткие сплошные элементы, размещенные между боковыми поверхностями плиты и боковыми консольными частями и слой теплоизоляции, уложенный между боковыми поверхностями плиты и жесткими сплошными элементами. Консольные боковые части состоят из вертикальной стойки, горизонтального элемента и подкоса. На горизонтальный элемент укладываются тротуарная плита и перила. По всей ширине конструкции или только в пределах плиты устраивается полотно проезжей части. Для отвода воды устроен желоб. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Железобетонное пролетное строение моста, содержащее в поперечном сечении плиту и консольные боковые части, отличающееся тем, что оно снабжено размещенными между консольными боковыми частями и боковыми поверхностями плиты жесткими сплошными элементами, скрепленными с плитой и боковыми консольными частями, при этом плита имеет прямоугольное поперечное сечение, а боковые консольные части выполнены в виде отдельной жестко прикрепленной к боковым поверхностям плиты конструкции, состоящей из рам, уложенного на них тротуарного настила и перил. 2. Строение по п.1, отличающееся тем, что между боковыми поверхностями плиты и жесткими элементами уложен слой теплоизоляции.