Сталежелезобетонное пролетное строение моста

ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СфветсиикСфцианистичесиикРеспубпии(23)ПриоритетОпубликовано 07,05.82.Бюллетень М 17Дата опубликования описания 07 . 05 .82 Р 1)Л%. Кл,Е О 0 1/00Е 01 0 15/12 РВударетейивМ квинтет ССС Р ае дези нэееретени и еткуытвй(53) УДК 624.21. .014 С 088.8) В .С.Данков, В.Г,Гомаров, А.В.Кри Н.Н.Стрелецкий 72) Авторы изобретения 7) Заявитель рденаучно Трудового Красного Знамисследовательский и праестроительных. мет) СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ НОСТА1Изобретение 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, включаю" щее объединенные поперечными связями металлические,двутавровые главные балки и укрепленную. на них.сбор ф ную из блоков железобетонную плиту проезжей части, объединенную с главными балками посредством омоноличиваемых в "окнах" плиты упоров,. жестко укрепленных на главных балках 11,Недостаток известного пролетного строения заключается в значительной трудоемкости монтажа и невозможнос-ти многократного применения блоков железобетонной плиты вследствие необходимости укладки значительного объема монолитного бетона для объе" 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 поя 9261692646 2 Ю,у Р 7 ЮО 4 ы, М р, д мФ Составитель Е.Орш Техред А. БабинеЧ кии Корректор С.Цомак Редактор Н, Волов16 Тираж . Я 6Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Й, Раушская наб., д. М/53 92сами главных балок заполнены раствором омоноличивания 21.Недостаток известного пролетногостроения заключается в значительнойтрудоемкости монтажа и невозможности использования железобетонной плиты в сборно-разборных мостах в видуналичия "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 мостахза счет исключения "мокрых" процессов и обеспечения оборачиваемостиблоков плиты, 6146 5 10 15 прочные болты крепления блоков плиты к по крайней мере главным балкаммогут быть образованы в бетоне блоков на полную их высоту, а соосныеим отверстия в каркасе каждого изблоков выполнены в верхних и нижнихполках швеллеров. Блоки плиты могутбыть снабжены прикрепленными снизук жесткому каркасу каждого из блоковпромежуточными элементами, выполненными в виде разьемно присоединенныхк верхним поясам главных балок отрезков профиля, имекщего по крайнеймере нижнюю опорную полку. При этомкаркасы по крайней мере части блоков плиты могут быть заполнены самонапрягающимся бетоном, Указанная цель достигается тем, что в сталежелезобетонном пролетном ст.роении моста, включающем обьединенные .поперечными связями металлические двутавровые главные балки и укрепленную на 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 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 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 высоко 20 2530 На фиг,1 - 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 не- сквозные 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 фиг 3 на фиг 5 - вариант пролетного строения с креплением к главнымбалкам плиты, блоки которой выполнены с несквозными отверстиями под высокопрочные болты; на фиг,б - фрагмент жесткого каркаса блока плиты40для варианта с несквозными отверстиями в плите (разрез В-В на фиг.5);на фиг.7 - вариант пролетного строения с креплением к главным балкамплиты, блоки которой выполнены сосквозными отверстиями под высокопрочные болты; на фиг.8 - вариантпролетного строения с повышеннымрасположением железобетонной плитыи промежуточными элементами в виде 50 швеллеров; на фиг.9 " то же, с промежуточными элементами в виде двутавров; на фиг.10 - фрагмент фасадапролетного строения с повышеннымрасположением железобетонной плиты;55 на фиг.11 - фасад температурно-нераэреэного пролетного строения;на фиг,12 - фасад частично-неразрезного пролетного строения с повышен926146 , 6 1 О 15 20 30 жестких каркасов 6;закладными эпементами крепления блоков плиты 3 к верх 40 45 5ным расположением железобетонной плиты и удлиненным промежуточным элементом в надопорных участках; на фиг.13 - конструкция поперечного стыка блоков плиты с упором торец- в-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 блЬков 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 ним поясам по крайней мере главныхбалок 2 посредством высокопрочныхболтов 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 смежПролетное строение моста может быть выполнено в двух вариантах (фиг.1 и 2)По первому варианту отверстия 11 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 высокопроцные болты 7 нормальной длины установлены на нижние полки швеллеров каркаса ь соосноотверстиям 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 каждого из блоков выполнены в верхних и нижних полках швеллеров. При этом высокопроцные 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 высоко- прочными 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 12.55 ных полках швеллеров каркаса 6 соседних блоков плиты 3 для восприятия отрицательных моментов от местной нагрузки с целью снижения процента армирования плиты, а такжедля повышения усталостной прочностиузлов крепления блоков к главнымбалкам. Арматура 13 железобетоннойплиты 3 прикреплена на сварке к расположенным друг напротив друга реб"рам жесткости 9 каркаса 6 каждогоиз блоков плиты 3 (фиг.6) . С целью обеспечения возможности увеличения длины перекрываемого пролета при использовании тех же главных балок, выполненных, например, из широкополоцных 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 виде926146 10 45 50 55 разьемно 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 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 е требуемом рациональ" ном диапазоне длин продетое.При этом расширение диапазона длин перекрываемых пролетов может быть достигнуто выполнением пролетного строения е 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 13 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 тверденииосуществляется 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 глав.- ных балок 3 удлиненных промежуточных элементов 20, включенных в совместную с главными балками работу на изгиб. При этом за счет применения. самонапрягаюцегося бетона в плите 3, надопорных участках, а также ввиду включения в сечение арматуры и жестких продольных элементов каркасов еоказывается возможным включение в работу со смежными главными балкамитакже и железобетонной плиты проезжей части. Монтажные стыки главных балок во всех описанных возможных вариантах (фиг. 1 О - 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 сжимающего усилия частью через тор цоеые грани смежных блоков плиты, ачастью через стыковые накладки 5можно применить конструкции стыка,представленные на фиг.1 О, 13, 15и 16 или имеющие опирание на попе речные связи 1, выполненные навесного типа, Конструкцию поперечногостыка можно оформить и без стыковыхнакладок 5 путем устройства промежутка 24 между торцовыми гранями смежных50 блоков плиты, укладки в него толевойрубашки 25 и укладки в нее растворапри бетонировании защитного ездового полотна 26 толщиной 3 - 5 см,причем е ездовое полотно в зоне попе-речного стыка уложена арматурнаясетка 27, предотвращающая растрескивание ездового полотна 26 при действии на плиту местной нагрузки между поперечными связями,(фиг.14) . 0 При разборке пролетного строения бе-:тон заполнения промежутков 24 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 4 - 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 повыщение темпов сборки.формула. изобретенияСталежелезобетонное пролетное строение моста, включающее объеди" ненные поперечными связями металли" ческие двутавровые главные, балки и укрепленную на них сборную из блоков железобетонную плиту проезжей части с расположением продольных щвов над главнымИ балками, снабженную по краям обращенных друг к другу блоков стыковыми накладками и заклад" ными элементами крепления блоков плиты к верхним поясам по крайнеи мере главных балок посредством высокопрочных болтов, о т л и ч а ю - 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 подкреп.анных изнутри ребрами жест ости щвеллеров, причем по крайней мере в нижних полках ввеллеров и в бетоне блоков выполнены соосные отверстия под высокопрочные болты, стыковые накладки укреплены на верхних смежных полках швеллеров каркаса соседних блоков плиты, арматура плиты прик-реплена на .сварке к расположенным о друг напротив друга ребрам жесткости каркаса каждого блока плиты.2. 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 край- . 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 щвеллеров, причем гай ки под высокопрочные болты фиксиро", ваны на нижних полках щвеллеров 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 бол" ты 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 ввеллеров.Пролетное строение моста по и, 1, - 3, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности увеличейия длины перекры" ваемого.:пролета, блоки плиты снаб" жены прикрепленными снизу к жестко" му 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 полку5. Пролетное строение моста пб и. 1 - 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода арматуры железобетонной плиты, кар" касы по крайней мере части блоков плиты заполнены самонапрягающимся бетоном.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Грибвман Е.Е. Проектирование металлических мостов. И., 1969 с. 109-110, рис. 74.2. Исследование стальных и сталежелеэобетонных пролетных строений