Сталежелезобетонное пролетное строение моста Советский патент 1982 года по МПК E01D1/00 E01D15/12 

(З) СТДЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПРОЛЕТНОЕ

t

Изобретение относится к мостостроению 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 гла вными балками посредством омоноличиваемых в окнах плиты упоров, жестко укрепленных на главных балках ОJ.

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

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 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 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 поясами главных балок заполнены раствором омоноличивания 2.

Недостатокизвестного пролетного строения заключается в значительной трудоемкости монтажа и невозможности использования железобетонной плиты 0 сборно-разборных мостах в виду наличия мокрых процессов и практически невозможному повторному применению блоков плиты после их разборки.

Цель изобретения - снижение трудоемкости 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 cтaлeжeлeзoбeтoннo s пролетном строении моста, включающем объединенные поперечными связями металлические 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 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 ребрами 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 расположенным друг напротив друга ребрами жесткости каркаса каждого из блоков плиты. При этом отверстия под высокопрочные болты крепления блоков 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 высокопрочные 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 разъемно присоединеннь х к верхним поясам главных балок отрезков профиля, имеющего по крайней мере нижнюю опорную полку. При этом

5 каркасы по крайней мере части блоков плиты могут быть заполнены самонапрягающимся бетоном.

На фиг Л - поперечное сечение пролетного строения, справа от оси симметрии которого представлен вариант с железобетонной плитой, имеющей сквозные отверстия под высокопрочные 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 незабетонированными каркасами блоков плиты, а также с участками главных балок без плиты; на фиг.З - горизонтальный разрез жесткого каркаса блока плиты с отверстиями только в нижних полках швеллеров; на фиг.4 - разрез Б-Б, на фиг.З, на фиг.5 - вариант пролетного строения с креплением к главным балкам плиты, блоки которой выполнены с несквозными отверстиями под высокопрочные болты; на фиг.6 - мент жесткого каркаса блока пли.ты для варианта с несквозными отверстиями в плите (разрез В-В на фиг.5); на фиг. 7 - вариант пролетного строе.ния 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; 5 на фиг.11- фасад температурно-неразрезного пролетного строения; на фиг.12 - фасад частично-неразрезного пролетного строения с повышенным расположением железобетонной плиты и удлиненным промежуточным элементом в надопорных участках; на фиг.13 конструкция поперечного стыка блоков плиты с упором торецв-торец; на фиг.1 - то же, с заполняемым раствором зазором и руброидной прокладкой между обращенными друг к другу торцами блоков плиты; на фиг.15 конструкция навесного поперечного стыка блоков плиты, расположенных в повышенном уровне; на фиг.16 - конструкция поперечного стыка блЬков плиты, расположенных в .повышенном уровне, с использованием поперечных промежуточных элементов, укрепленных на поперечных связях в плоскости стыка.

Сталежелезобетэнное пролетное строение моста включает объединенные поперечными 1 и продольными (не показаны) связями металлические двутавровые главные балки 2 и укрепленную на них сборную из блоков железобетонную плиту 3 проезжей части с расположением продольных швов Ц 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 элементами 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 местной нагрузки с целью снижения процента армирования плиты, а также для повышения усталостной прочности узлов крепления блоков к главным балкам. Арматура 13 железобетонной плиты 3 пр1 креплена на сварке к расположенным друг напротив друга ребрам жесткости 9 каркаса 6 каждого из блоков плиты 3 (фиг.6).

26Й6 , 6

Пролетное строение моста может быть выполнено в двух вариантах (фиг.1 и 2). По первому варианту отверстия 11 под высокопрочные болты 7 5 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 И под высокопрочные болты 7 нормальной длины установлены на ни.жние полки

15 швеллеров каркаса С соосноотверстиям 10 ификсированы 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 прпереч30 ным связям 1 , образованьг в бетоне блоков на полную их высоту, а соосные им отверстия 10 в каркасе 6 каждого 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 головки 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 перекрытии пролета меньшей длины, блоки плиты 3 могут быть снабжены прикрепленными снизу к жесткому каркасу 6 каждого из блоков промежуточными элементами 16, выполненными в виде разъемио присоединенных посредством болтов 17 к верхним поясам главных балок 2 отрезков профиля, имеющего по крайней мере нижнюю опорную полку (фиг. 8 - 10). Для прикрепления промежуточных элементов 16 к блокам плиты 3 можно использовать высокопрочные болты 7 или 8 или завод скую сварку, (не показана). Промежуточные элементы 16 могут быть выполнены в виде отрезков спаренных швеллеров (фиг.8) или двутавров СФИГ.9). Использование промежуточных элементов 16 обеспечивает за смет повы шенного 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 температурнонеразрезной (фиг.11) или частично неразрезной (фиг.12) конструкции с опиранием ее на промежуточные опоры 18 через подвижные опорные части 19. П|Ьи выполнении пролетного строения в виде температурно-неразрезной конструкции (фиг.П) жесткие продольные элементы (швеллеры каркасов 6 и арматуры 13 блоков плиты обеспечивают воспринятие растягиваю щих 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 i осуществляется за счет реакций, возникающих в замкнутом ка касе 6 из швеллеров соответствующих блоков плиты. При выполнении пролетного строей в виде частично неразрезной конструкции (фиг.12) неразрезность обеспечивается закреплением на верхних поясах смежных по длине моста главных балок 3 удлиненных промежуточны элементов 20, включенных в совместную с главными балками работу на из гиб. При этом за счет применения, са монапряга ощегося бетона в плите 3, надопорных участках, а также ввиду включения в сечение арматуры и жест б8 ких продольных элементов каркасов & 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 стыKOBbix 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 . При обеспечении возможности передачи сжимающего усилия частью через торцовые грани смежных блоков плиты, а частью через стыковые накладки 5 можно применить конструкции стыка, представленные на фиг.10, 13 15 и 1б или имеющие опирание на поперечные связи 1 , выполненные навесного типа. Конструкцию поперечного стыка можно оформить и без стыковых накладок 5 путем устройства промежутka 2 между торцовыми гранями смежных 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 поперечного стыка уложена арматурная сетка 27, предотвращающая растрескивание ездового полотна 2б при действии на плиту местной нагрузки между поперечными связями .Гфиг.1). При разборке пролетного строения бетон заполнения промежутков 2k свободно удаляется вместе с толевой рубашкой 25. 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 k - 6 мм что существенно облегчает постановку высокопрочных болтов крепления блоков плиты к главным балкам. Предложенное пролетное строение обеспечивает возможность использо вания его в сборно-разборных конструкциях мостов, обеспечивает существенно снижение трудоемкости монтажа и повышение темпов сборки.

Формула изобретения

1.Стаяежелезобетонное пролетное строение моста, включающее объединенные поперечными связями металлические двутавровые главные алки и укрепленную на них сборную из блоко 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 крайней мере главных балок посредством высокопрочных болтов, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости монтажа и обеспечения возможности использования железобетонной плиты в сборно-разборных мостах за счет исключения | экрых процессов и обеспечения обора4HBaeMoctH блоков плиты, закладные элементы выполнены в каждом из блоков плиты в виде жесткого каркаса, расположенного по периметру блока и выполненного из подкрет.анных изнутри ребрами жесткости 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 друг напротив друга ребрам жесткости каркаса каждого блока плиты.

2.Пролетное строение моста по П.1, отличающееся тем, что отверстия под высокопрочные болты крепления блоков плиты по ней 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 гайки под высокопрочные болты фиксированы на нижних полках швеллеров в бетоне блоков.

3. Пролетное строение моста по п. 1, отличающееся 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 каж

дого блока выполнены в верхних и нижних полках швеллеров.

k. Пролетное строение моста по п. 1-3, отличающее с я тем, что, с целью обеспечения возIможности увеличейия длины перекрываемо го пролета, блоки плиты снабжены прикрепленными снизу к жесткому kajjKacy каждого блока промежуточными элементами, выполненными в виде разъемно присоединенных к верхним поясам ..главных балок отрезков металлического профиля, имеющего по крайней мере нижнюю опорную полку.

,5 Пролетное строение моста по п. 1 - А, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью снижения расхода арматуры железобетонной плиты, каркасы по крайней мере части блоков

плиты заполнены самонапрягаящимся бетоном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Грибшман Е.Е. Проектирование металлических мостов. М., 19б9,

с. 109-110, рис. 7.

2.Исследование стальных и сталежелезобетонных пролетных строений

мостов. Труды ЦНИИС, вып. 7б, 1970, с. 222-227, рис. И.

Фг/г. /

fT

I II II Jl }1

1мв

If

ffIt I II j II j;

ф1/г.

Фг/г. f

J5

// //

,Лл.ЛГП7

/J

Фг/g.ff

фуг. 7

Hf

«r.

t

ч ч О

V

ч.

Ji

fc

fe

ЕЕЦ

гб

Фи. л/

26 J 7 вебг

4444(

ФУГ. /

гв 5 3

М.

/У/кУт УЧУ:IS,

fff. f

ге 8 д б S