СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК E01D12/00 

Изобретения относятся к мостостроению и могут быть использованы при сооружении мостов в преднапряженных неразрезных сталежелезобетонных пролетных строениях для объединения монолитной железобетонной плиты с металлоконструкцией.

Известно сталежелезобетонное пролетное строение моста, включающее бетонную плиту и стальную балку, к верхнему поясу которой перпендикулярно полке приварены размещенные рядами в бетонной плите стерженьковые гибкие упоры [RU, 2143023 С1, 20.12.99].

Недостатками известного пролетного строения моста являются большая концентрация усилий на бетон, плохая сопротивляемость упоров отрыву плиты от металлоконструкции.

Известно также сталежелезобетонное пролетное строение моста, состоящее из железобетонной плиты и стальной балки, соединенных между собой с помощью закрепленных на балке и замоноличенных в теле плиты гребенчатых упоров [RU, 2110639, 10.05.98].

Известная конструкция не позволяет производить обжатие отдельно железобетонной плиты, а только всего объединенного сталежелезобетонного сечения. При этом не достигается эффективности преднапряжения, так как обжатие металла ведет к его перерасходу.

Известен способ изготовления преднапряженного неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения моста, включающий до соединения с упорами предварительное натяжение высокопрочной арматуры на бетонную плиту и последующее обетонирование упоров в окнах бетонной плиты в зоне отрицательных моментов над промежуточными опорами на стальном листе с приваренными к нему упорами, опирающимся на катки, расположенные на верхнем поясе балки [Проектирование металлических мостов. Под редакцией А.А.Петропавловского. Москва, “Транспорт”, 1982 г., с.35].

Однако при известном способе не удается качественно заполнить раствором зазор в местах расположения катков, что приводит к деформации и выкрашиванию бетона в этих местах в процессе эксплуатации моста.

Задачей настоящих изобретений является исключение растяжения в бетоне плиты над опорами, повышение прочности и трещиностойкости железобетонной плиты и повышение долговечности пролетного строения в целом.

Поставленная задача в части объекта “устройство” решается за счет того, что в преднапряженном неразрезном сталежелезобетонном пролетном строении моста, включающем железобетонную плиту, объединенную со стальной балкой с помощью приваренных к закрепленному на балке стальному листу и замоноличенных в теле плиты упоров, согласно изобретению стальной лист закреплен на поясе стальной балки высокопрочными болтами через устроенные в нем отверстия, имеющие в надопорной зоне форму круга, а на остальной части выполненные овальными с расположением большой оси вдоль продольной оси пролетного строения, причем длина овальных отверстий выполнена в зависимости от упругих деформаций обжатия железобетонной плиты переменной: наибольшей в зоне анкеровки преднапряженной арматуры и уменьшающейся - к надопорной зоне, при этом отношение максимальной длины “а” овального отверстия к длине “в” отверстия, расположенного в надопорной зоне и являющегося минимальным, равно кроме того, высокопрочные болты, входящие в овальные отверстия, закрыты от проникновения бетона защитными колпачками, по форме повторяющими контур овального отверстия.

Поставленная задача в части объекта “способ” решается за счет того, что в способе изготовления преднапряженного неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения моста, включающем бетонирование железобетонной плиты и последующее натяжение высокопрочной арматуры на стальном листе с приваренными к нему упорами, закрепленном на стальной балке, согласно изобретению закрепление стального листа на стальной балке осуществляют высокопрочными болтами через овальные отверстия, причем перед натяжением высокопрочной арматуры болты ослабляют, после чего под воздействием обжатия железобетонная плита упруго сокращается на поясе балки, при этом болты скользят вдоль овального отверстия, затем болты затягивают на расчетное усилие.

Изобретения поясняются чертежами, где:

- на фиг.1 изображен общий вид пролетного строения с надопорной зоной;

- на фиг.2 - узел крепления гребенчатых упоров к стальной балке;

- на фиг.3 - план пояса пролетного строения с овальными отверстиями;

- на фиг.4 - поперечное сечение пролетного строения.

Верхний пояс стальной балки 1 объединен с железобетонной плитой 2 с помощью приваренных к стальному листу 3 гребенчатых упоров 4, замоноличенных в теле железобетонной плиты. Стальной лист с гребенчатыми упорами крепится к стальной балке пролетного строения высокопрочными болтами 5, пропущенными через овальные отверстия 6, выполненные в нем вдоль продольной оси пролетного строения. Высокопрочные болты закрыты от проникновения бетона защитными колпачками 7, повторяющими контур овального отверстия. Размер овального отверстия различен по длине пролетного строения.

Наибольшее удлинение оно имеет в зоне анкеровки преднапряженной арматуры 8, а наименьшее - в надопорной зоне, где оно имеет форму круга. Соотношение максимальной длины овального отверстия к его минимальной длине (диаметру круга) равно: .

Таким образом, сталежелезобетонное пролетное строение в надопорной зоне, работая полным сечением, снижает свою деформативность, материалоемкость и повышает трещиностойкость. Предложенная конструкция позволяет увеличивать длины пролетов сталежелезобетонных пролетных строений и достигать величин металлических мостов, так как железобетонная плита работает в составе объединенного сечения на сжатие.

Способ изготовления преднапряженного неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения моста осуществляют следующим образом.

Бетонируют железобетонную плиту 2, после чего осуществляют натяжение высокопрочной арматуры 8 на стальном листе 3 с приваренными к нему упорами 4. Стальной лист 3 закреплен на стальной балке 1. При этом закрепление стального листа 1 на стальной балке 3 осуществляют высокопрочными болтами 5 через овальные отверстия 6. Перед натяжением высокопрочной арматуры 8 болты 5 ослабляют, после чего под воздействием обжатия железобетонная плита 2 упруго сокращается на поясе балки 1, при этом болты 5 скользят вдоль овального отверстия 6. Затем болты 5 затягивают на расчетное усилие.

Изобретения относятся к мостостроению и могут быть использованы при сооружении мостов в преднапряженных неразрезных сталежелезобетонных пролетных строениях для объединения монолитной железобетонной плиты с металлоконструкцией. Преднапряженное неразрезное сталежелезобетонное пролетное строение моста включает железобетонную плиту, объединенную со стальной балкой с помощью приваренных к закрепленному на балке стальному листу и замоноличенных в теле плиты упоров. Новым является то, что стальной лист закреплен на поясе стальной балки высокопрочными болтами через устроенные в нем отверстия, имеющие в надопорной зоне форму круга, а на остальной части - выполненные овальными с расположением большой оси вдоль продольной оси пролетного строения, причем длина овальных отверстий выполнена в зависимости от упругих деформаций обжатия железобетонной плиты переменной: наибольшей в зоне анкеровки преднапряженной арматуры и уменьшающейся - к надопорной зоне, при этом отношение максимальной длины “а” овального отверстия к длине “в” отверстия, расположенного в надопорной зоне и являющегося минимальным, равно , кроме того, высокопрочные болты, входящие в овальные отверстия, закрыты от проникновения бетона защитными колпачками, по форме повторяющими контур овального отверстия. Новым в способе изготовления преднапряженного неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения моста, включащем бетонирование железобетонной плиты и последующее натяжение высокопрочной арматуры на стальном листе с приваренными к нему упорами, закрепленном на стальной балке, является то, что закрепление стального листа на стальной балке осуществляют высокопрочными болтами через овальные отверстия, причем перед натяжением высокопрочной арматуры болты ослабляют, после чего под воздействием обжатия железобетонная плита упруго сокращается на поясе балки, а болты скользят вдоль продольного отверстия, затем защитные колпачки снимают и болты затягивают на расчетное усилие. Технический результат изобретения состоит в исключении растяжения в бетоне плиты над опорами, повышение прочности и трещиностойкости железобетонной плиты, а также в повышении долговечности пролетного строения в целом. 2 н.з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Преднапряженное неразрезное сталежелезобетонное пролетное строение моста, включающее железобетонную плиту, объединенную со стальной балкой с помощью приваренных к закрепленному на балке стальному листу и замоноличенных в теле плиты упоров, отличающееся тем, что стальной лист закреплен на поясе стальной балки высокопрочными болтами через устроенные в нем отверстия, имеющие в надопорной зоне форму круга, а на остальной части выполненные овальными с расположением большой оси вдоль продольной оси пролетного строения, причем длина овальных отверстий выполнена в зависимости от упругих деформаций обжатия железобетонной плиты переменной: наибольшей в зоне анкеровки преднапряженной арматуры и уменьшающейся - к надопорной зоне, при этом отношение максимальной длины “а” овального отверстия к длине “в” отверстия, расположенного в надопорной зоне и являющегося минимальным, равно а/в=1,0-4,0, кроме того, высокопрочные болты, входящие в овальные отверстия, закрыты от проникновения бетона защитными колпачками, по форме повторяющими контур овального отверстия.2. Способ изготовления преднапряженного неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения моста, включающий бетонирование железобетонной плиты и последующее натяжение высокопрочной арматуры на стальном листе с приваренными к нему упорами, закрепленном на стальной балке, отличающийся тем, что закрепление стального листа на стальной балке осуществляют высокопрочными болтами через овальные отверстия, причем перед натяжением высокопрочной арматуры болты ослабляют, после чего под воздействием обжатия железобетонная плита упруго сокращается на поясе балки, при этом болты скользят вдоль овального отверстия, затем болты затягивают на расчетное усилие.