ДОЩАТО-ГВОЗДЕВОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ Российский патент 2001 года по МПК E01D2/04 

Изобретение относится к строительству и может быть применено при сооружении мостов с деревянными пролетными строениями.

Известна конструкция деревянных пролетных строений с дощатыми фермами систем Тауна и Лембке [1].

Недостатки их заключаются в том, что конструкция ферм благоприятствует быстрому загниванию внутри толщи поясов и стенок, имеющих большое количество зазоров, которые задерживают воду и способствуют процессу гниения, а большое количество дубовых нагелей в соединениях представляет сложную задачу обеспечения надежности работы этих соединений.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту конструкции является пролетное строение с дощато-гвоздевыми (дощато-нагельными) фермами [2], содержащими вертикальные перекрестные стенки из двух слоев досок, верхние и нижние дощатые пояса, систему попарного объединения ферм посредством продольных горизонтальных, поперечных вертикальных связей и проезжую часть из уложенной на верхние пояса ферм асфальтированной деревоплиты.

Недостаток известной конструкции заключается в большой высоте ферм, от 1/6 до 1/10 длины пролета, в нерациональном размещении досок поясов по высоте ферм, требующих при увеличении пролета двух-трех ярусов с двумя-тремя слоями досок в каждой ветви пояса, в сложности размещения и устройства стыков поясных досок посредством дощатых накладок и стальных нагелей, в неполноценном включении в работу различных слоев поясных досок, в недостаточной защите элементов пролетных строений от увлажнения атмосферными осадками и гнили, в трудоемкости изготовления, сборки, монтажа ферм и устройства проезжей части.

Цель изобретения - уменьшение строительной высоты и увеличение грузоподъемности дощато-гвоздевых пролетных строений, снижение материалоемкости и трудоемкости их изготовления и монтажа, повышение долговечности мостов с дощато-гвоздевыми пролетными строениями.

Указанная цель достигается тем, что пролетное строение с дощато-гвоздевыми (дощато-нагельными) фермами [2],включающими вертикальные перекрестные стенки из двух слоев досок, верхние и нижние дощатые пояса, систему попарного объединения ферм между собой посредством продольных горизонтальных, поперечных вертикальных связей и проезжую часть из уложенной на верхние пояса ферм асфальтированной деревоплиты, составлено из коробчатых дощато-гвоздевых блоков замкнутого поперечного сечения, содержащих вертикальные перекрестные стенки из двух слоев досок, объединяющие их между собой поперечные вертикальные связи, верхний и нижний пояса в виде горизонтальных перекрестных из двух слоев досок плит и соединительные элементы перекрестных плит и стенок, при этом коробчатые блоки покрыты сверху мягкой кровлей от увлажнения, установлены по эпюре поперечного уклона, объединены в плоскости поперечных связей монтажными стыками и уложенной на косые дощатые подкладки сверху кровли блоков асфальтированной поперечной деревоплитой, а колесоотбойный брус закреплен над поверхностью проезжей части с зазором для свободного отвода воды с проезжей части.

Ряд указанных отличий являются существенными:
1. По признаку формы поперечного сечения основного несущего элемента пролетного строения в конструкции-прототипе таким элементом является дощатая ферма, имеющая в своем составе перекрестную в два слоя досок стенку, верхний и нижний пояса из нескольких слоев и ярусов. состыкованных по длине досок, тогда как в заявляемом решении основным несущим элементом пролетного строения является замкнутый дощато-гвоздевой коробчатый блок, в котором ряд вертикальных перекрестных стенок соединены между собой системой вертикальных поперечных связей, объединены сверху и снизу перекрестными из двух слоев досок горизонтальными плитами посредством соединительных элементов в единое целое. В практике известны только предложения по формированию коробчатых поперечных сечений деревянных пролетных строений на основе использования клееной древесины [3].

2. По признаку образования поясов основного несущего элемента в конструкции-прототипе доски размещены параллельно продольной оси ферм и состыкованы посредством накладок, пояса заявляемой конструкции выполнены в виде перекрестных в два слоя решеток, доски которых взаимно перпендикулярны, составляют с продольной осью блока угол 45^o, плотно прилегают друг к другу, не имеют стыков по длине и пришиты гвоздями к соединительным брусьям, которые аналогично связаны с вертикальными стенками.

3. По признаку компоновки поперечного сечения пролетное строение-прототип составлено из плоских ферм, объединенных между собой в спаренные монтажные блоки, устанавливаемые на постоянные опоры в одном уровне, при этом поперечный уклон проезжей части обеспечивается посредством изменения высоты асфальто-бетонного покрытия или за счет переменной высоты поперечных элементов проезжей части, например деревоплиты, заявляемое пролетное строение составлено из объединенных между собой коробчатых дощато- гвоздевых блоков, установленных на опоры по эпюре поперечного уклона, а поперечная асфальтированная гвоздевая деревоплита, собранная из досок постоянной высоты, повторяет образованную блоками эпюру поперечного уклона для водоотвода на стороны пролетного строения, при этом существенно снижается материалоемкость и трудозатраты сооружения пролетного строения. В практике установка железобетонных балок на постоянные опоры в соответствии с эпюрой поперечного уклона является известным решением.

4. По признаку увеличения долговечности против гниения и защиты от увлажнения как конструкция-прототип, так и заявляемое решение предполагают применение сухого пиломатериала, антисептирование и устройство защитных кровель над поясами. Однако в заявляемом решении устройство мягкой кровли или оклеечной изоляции на верхней поверхности коробчатого блока обеспечивает надежную защиту всех элементов и сопряжений от смачивания водой, установка блоков по эпюре поперечного уклона с образованием ската предохраняет блоки от застоя воды на поверхности блоков, а устройство над блоками асфальтированной деревоплиты повышенной водонепроницаемости с отводом воды на стороны существенно уменьшает вероятность ее попадания на несущие элементы. В известных решениях [2] продольный водоотвод вдоль колесоотбойных брусьев с выходом воды на поперечные лотки менее надежен.

Таким образом, заявляемое пролетное строение моста обладает совокупностью признаков, отличающих его от прототипа и известных решений и позволяющих достичь уменьшения строительной высоты, увеличения грузоподъемности, снижения материалоемкости, трудоемкости изготовления и монтажа, повысить защищенность от увлажнения и гнили этих конструкций.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение пролетного строения с дощато-гвоздевыми коробчатыми блоками; на фиг. 2 - фасад дощато-гвоздевого коробчатого блока, вид по А-А; на фиг. 3 - поперечное сечение коробчатого блока, вид по Б-Б; на фиг. 4 - план верхнего пояса коробчатого блока, вид по В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - вид по Г-Г на фиг. 2.

Дощато-гвоздевое пролетное строение (фиг. 1) составлено из коробчатых дощато-гвоздевых блоков 1 замкнутого поперечного сечения, объединенных монтажными стыками 2 и уложенной на косые подкладки 3 поперечной деревоплитой 4 с асфальтобетонным покрытием 5, при этом коробчатые блоки 1 (фиг. 1,2,3 ) покрыты сверху мягкой кровлей 6 от увлажнения, установлены с учетом поперечного уклона, а колесоотбойный брус 7 закреплен над поверхностью проезжей части с зазором 8 для свободного отвода воды с проезжей части.

Коробчатый дощато-гвоздевой блок 1 (фиг. 2, 3, 4, 5) содержит вертикальные перекрестные стенки 9 из двух слоев досок, объединяющие их между собой поперечные вертикальные связи 10, горизонтальные перекрестные из двух слоев досок плиты 11, соединительные брусья 12 перекрестных стенок 9 и плит 11, опорные 13 и промежуточные 14 ребра жесткости, скрепления в виде гвоздей 15, нагелей 16, болтов 17. Коробчатый дощато-гвоздевой блок 1 обладает высокой крутильной жесткостью, а при определенных соотношениях размеров стенок 9 и поясов 11 крутильной жесткостью чистого кручения. В составе пролетного строения несколько коробчатых блоков 1, соединенных между собой жесткими поперечными связями 10, работают каждый на изгиб от части временной нагрузки, определяемой законами внецентренного сжатия. Верхний и нижний пояса 11 блоков 1, сформированные двумя слоями перекрестных под углом 45^o к продольной оси блоков досок, воспринимают возникающие при изгибе продольные усилия сжатия в верхнем поясе и растяжения в нижнем поясе с коэффициентом понижения, равным Sin 45^o. При этом размещение несущих досок в два тонких слоя при большой ширине поясов 11 позволяет значительно увеличить их несущую способность при одновременном уменьшении высоты стенок 9 и увеличении их количества, а необходимость в стыковании поясных досок 11 по длине отпадает.

Предлагаемое пролетное строение обладает резервом увеличения грузоподъемности при увеличении высоты коробчатых блоков, толщины поясов за счет утолщения перекрестных досок и может быть применено при более высоких классах нагрузок, чем А 8 и НГ-60. Конструкция его проста и технологична в изготовлении при транспортировании и монтаже, отличается от известных решений более низкой материалоемкостью и трудоемкостью.

Источники информации
1. Хомутинников Н. И. Теплицкий А.В. Деревянные мосты. Конструкции и проектирование, Трансжелдориздат, 1938, с. 309-319.

2. Гибшман Е.Е. Проектирование деревянных мостов, М., Транспорт, 1976, с. 173-182.

3. Глинка Н. Н., Поспелов Н.Д. Клееные пролетные строения моостов, М., Транспорт, 1964, с. 48-49.

Изобретение относится к строительству и может быть применено при сооружении мостов с деревянными пролетными строениями. Пролетное строение включает вертикальные перекрестные стенки из двух слоев досок, верхние и нижние пояса, систему попарного объединения ферм между собой посредством продольных горизонтальных, поперечных вертикальных связей и проезжую часть с асфальтированной деревоплитой. Новым является то, что дощато-гвоздевое пролетное строение состоит из дощато-гвоздевых коробчатых блоков, объединенных монтажными стыками и уложенной на косые подкладки поперечной деревоплитой с асфальтобетонным покрытием. Верхний и нижний пояса блоков сформированы двумя слоями перекрестных под углом 45^o к продольной оси блоков, при этом размещение несущих досок в два тонких слоя при большой ширине поясов позволяют значительно увеличить их несущую способность при одновременном уменьшении высоты стенок и увеличении их количества, а необходимость в стыковании поясных досок по длине отпадает. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в уменьшении строительной высоты и увеличении грузоподъемности дощато-гвоздевых пролетных строений, снижении материалоемкости и трудоемкости их изготовления и монтажа, а также в повышении долговечности дощато-гвоздевых пролетных строений. 5 ил.

Пролетное строение с дощато-гвоздевыми или дощато-нагельными фермами, включающими вертикальные перекрестные стенки из двух слоев досок, верхние и нижние дощатые пояса, систему попарного объединения ферм между собой посредством продольных горизонтальных, поперечных вертикальных связей и проезжую часть из уложенной на верхние пояса ферм асфальтированной деревоплиты, отличающееся тем, что оно составлено из коробчатых дощато-гвоздевых блоков замкнутого поперечного сечения, содержащих вертикальные перекрестные стенки из двух слоев досок, объединяющие их между собой поперечные вертикальные связи, верхний и нижний пояса в виде горизонтальных перекрестных плит и стенок, при этом коробчатые блоки покрыты сверху мягкой кровлей от увлажнения, установлены по эпюре поперечного уклона, объединены в плоскости поперечных связей монтажными стыками и уложенной на косые дощатые подкладки сверху кровли блоков асфальтированной поперечной деревоплитой, в колесоотбойный брус закреплен над поверхностью проезжей части с зазором для свободного отвода воды с проезжей части.