Сталежелезобетонное пролетное строение моста

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 939625 Тр(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29, 12, 79 (21) 2860913/29-33с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 300682. Бюллетень М 24Дата ояублиНования описания 30. 06. 82 511 М. Кп.з Е 01 Р 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.С. Данков и А.В. Кручинкин Ордена Трудового Красного Знамена центральн научно-иследовательский и проектный институстроительных металлоконструкций(54) СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТАИзобретение относится к мостостроению и может быть использовано в конструкциях сталежелезобетонных пролетных строений, преимущественно автодорожных мостов.Известно сталежелезобетонное пролетное строение моста, включающее объединенные поперечными связями металлические главные балки, расположенный между главными балками и установленный на поперечные связи прогон, укрепленную на главных балках и прогоне посредством омоноличиваеьых на монтаже упоров сборную иэ блоков железобетонную плиту, тротуарные блоки и покрытие проезжей части тротуаров 1.Недостатками данного пролетного строения являются значительная постоянная нагрузка от веса расположенной по всей ширине пролетного строения железобетонной плиты, повышенная строительная высота, необходимость предварительного обжатия железобетонной плиты в надопорных участках при неразрезной схеме моста, значительная трудоемкость монтажа, обусловленная необходимостью омоноличивания упоров и стыков между блоками железобетонной плиты, недостаточная надежность работы пролетного строения на стадии монтажа дообъединения железобетонной плиты сглавными балками, что в ряде случаевманжет привести к аварийной ситуациивследствие потери устойчивости верхними поясами главных балок.Наиболее близким к предлагаемомуявляется сталежелезобетонное пролетное строение моста, включающее объединенные поперечными связями металлические главные балки с поперечными ребрами жесткости, нижним и верхним поясами, укрепленные в уровневерхних поясов блоки ортотропной плиты с набором подкрепляющих металлический лист ребер и поперечных балок,расположенные между главными балкамии параллельные им окаймляющие опорные элементы, размещенную на них железобетонную плиту, уложенное соответственно на блоки ортотропной плитыи на железобетонную плиту покрытиетротуаров.и проезжей части, причемблоки ортотропной плиты расположеныкак между главными балками, так и свнешней их стороны, приподняты поотношению к верхней грани железобе,тонной плиты и конструктивно не объеЗ 0 цинены с ней, а окаймляющие опорные1 О 15 20 25 й (о 50 55 ОО эле 11 енты выполнены тавровсо сечения, установлены на г 101(еречньх связях и соединены посредством фасончик через пр(тмеж уточ ные поп ереч нь 1 е элементы, укрепленные в уровне верхних поясов ПОПЕРЕЧНЫХ СВЯЗЕЙ, С ПОДКРЕПЛЯЮсЩИМИ стенки главных балок поперечными ребрами жесткости, причем железОбетон - ная плита свободно оперта на поперечине связи и окаймляющие опорные Эт 1 Е 1 ЯЕНТЬ 1 т а ПОКРЫТИЕ ПРОЕэжЕй ЧаСТИ уложено тОлько на железобетонную г 1 литу ,"21 .Педостатки известного пролетного СТРОЕНИЯ ,К ПЮт 1 аЮТСЯ В 3 НачтИТЕЛЬ НОЙ металлое: кости и трудоемкости его 110 нтажат что ОбУсловлено Расположением блоков ОртОтропь 10 Й плиты как с внешней, так и ; внутренней сторон 1(аР 10 Й иэ глтав 11 ьх балОк; Отсутствием с-виговсс(:р.:1 имаю(и.;( устройств обесПЕтт 1-.:стЮн( Вт(тятЮЧСНИЕ ЖЕЛЕ ЭОбЕТ 01 НОт 1:л 1;т:-. Я сов(естную на изгиб рабОту сла Я 11 ы:и балками т 1 аличиеГл боль 110 - го количе .тва монтажных креплений яежд фасс:ками, Окаймляющими Опор - НЬГМ 1- 1 1 тР ОМЕ ,(У То тт Н 1,1 т Э;1 ЕМ(1 1.1 т а,11,1 1 ТОП Е 0т 1 ЬМ .1 СВ Я Э Г(мгт: .О и поп;-Рс г";ь" баток т Рас 110 лОженнысс па = т, - . ,: Я Каган и 1, тЗЯЛЛЕЛЬНЫЕ 11 М ОкЯ й;, Т 1 Я: т 1 И Г (100:,1 Е 1 т;зттЕС; .Я Рс; ЗМЕ 1 З 1111 .С Н(1 1.Х ЖЕ;тЕ-Обс" 011 НЧЮТут,1 КЖС т 1.(.С С(. С ТЭЕТтстя Е Н 110 1 а б:1 и";, ОртОтр 1.-10:(1 г,;1 ить 1 1( на желе Зов бетонну 1;тли - т (.01(;,ттне тротуаров и 11 роезжэй асг.и блоки ОртОтрйт 1 НОЙ1 тттитв 1;-, -- ,От-гУ;Ет 1 т ТОЛЬКО С ВЧЕШНЕИ СТОРОНЕ ГЛас 1 Н.: Х баЛСК КдЖДЬ 1 И Иэ Окаймч:( Ит( ОнорНЫХ ЭЛЕ(.1,З 11 ТОВ ВЫПОЛНЕН В ВИДЕ УГОЛКа и ПРИКт ЕПЛЕН На сварке вертикальной 1 толкой к поп речным ребрам жесткости и верхнему ГГЭ ЯСЧ СООтВЕ ТОТ Ву 1 актЕЙ ГЛан НОй ба ЛК и, а ЖЕЛ= ЗОБЕ.т.сняая Гтп 1 та ВЬ.1.:ОЛПЕнс сборной .;э блоков, каждый из которых снабже.1 ПО г(ротльпым кромкам закладными металлическими упорами с пере;.ыч;(ами и жестко Объединен посредством.них с Окаймляющими Опорными ЭЛЕМЕНТам 111 ПРИ-ЕМ ВЕРХНЯЯ ГРаНЬ бт 10 ков ортотрог 1 ной плиты расположена ниже или на продолжении верхней грани желеэобетоннои плиты,. а покрытие проезжей части уложено, по крайней мере и:.1. части ширины каждого из блокот Орготропной плиты. При этом железобетонная плита выполнена поперечно-члененной на блоки, снабженные по обращенным друг к другу поперечным кромкам дополнительными закладными упорами и дополнительными перемычками и жестко объединенные посредством них с поперечязями,Пролетное строение снабжено, покрайней мере, одним укрепленным напоперечных связях прогоном, а железобетонная плита выполнена продольночлененной на блоки, снабженные по обращенным друг к другу продольным кромкам дополнительными закладными упорами и дополнительными перемычкамии жестко объединенные посредством нихс, по крайней мере, одним прогоном.Каждая дополнительная перемычкаукреплена посредством сварки на обра"енных друг к другу дополнительныхзакладных упорах смежных блоков железобетонной плиты.По крайней мере, дополнительныезакладные упоры выполнены либо в форме полутрубчатых укрепленных на арматуре блоков железобетонной плиты выпуклой поверхностью элементов, либов форме элементов открытого профиляс ломаной повертхностью, укрепленныхарматуре блоков железобетоннойплиты.При этом г:О крайнеЙ мере, Основные закладные упоры выполнены в видепластинт жестко укрепленных однойплоскостью на арматуре блоков железобетонной плиты.Каждый блок железобетонной плитыснабжен дугообразно изогнутыми стержнями, расположенными в околоконтурнойзоне блока между соседними закладными упорами, причем каждый стерженьжестко укреплен концами на двух соседних, расположенных на одной кромке или н угловой зоне блока закладныхупорах,Перемычки закладных упоров на одной иэ продольных кромок железобетонной плиты выполнены в виде клиньев,забиваемых между этой продольной кромкой г:литы и вертикальной полкой соответствующего уголкового окаймляющегоопорного элемента.Стыки между блоками железобетоннойплиты выполнены клеевыми,Блоки железобетонной плиты установлены с зазорами друг относительнодруга, заполняемыми наполнителем,На фиг. 1 изображено предлагаемоестроение с железобетонной плитой,опирающейся на поперечные связи, поперечное сечение; на фиг, 2 - то жетс плитой, опирающейся на установленный на поперечные связи прогон; нафиг, 3 - деталь прикрепления железобетонной плиты к главной балке ипоперечной связи в соответствии сФиг. 1; на фиг. 4 - то же, вид свер- артотропной плиты 7, уложено покрыху 1 на Фиг. 5 - деталь прикрепления тие 16 тротуаров. железобетонной плиты к главной балке Блоки железобетонной плиты 14 и прогону; на фиг, 6 - то же, вид снабжены по продольным кромкам .засверху; на фиг. 7 - план пролетного кладными металлическими упорами 17 с строения в соответствии с фиг. 1; на 5 перемычками 18 и(жестко объединены Фиг. 8 - план пролетного строения в посредством них с окаймляющими опор- соответствии с фиг, 2 на Фиг, 9 ными элементами 13 с использованием план раскладки, армирования и эакреп- монтажной сварки. Ортотропная плита ления блоков железобетонной плиты, при этом расположена либо выше, либо установленной на поперечных связях; 10 на продолжении железобетонной нлиты, на фиг. 10 - закладной упор в форме Железобетонная плита 14 выполнена полутрубчатого элемента; на фиг. 11 - либо поперечно-члененной на блоки, то же в Форме элемента открытого либо продольно-члененной на блоки.Рлома о4 7) блоки профиля с ломаной поверхностью; наВ первом случае (фиг. 1,3,4,7) блок фиг. 12 - соединение закладных упо железобетонной плиты снабжены по обров, один Из которых выполнен в фор- ращенным друг к другу поперечным ме пластины, а другой - в форме эле- кромкам дополнительными закладными мента открытого профиля с ломаной по- упорами 19 и дополнительными перемычками 20 и объединены посредством нихна сварке с поперечными связями 1.В случае продольного членения жеСталежелезобетонное пРолетное лезобетонной плиты на блоки пролет- строение включает объединенные попе- ное строение снабжено по крайней меРе речными связями 1 металлические глав- одним укрепленным на поперечных свяные балки 2 с поперечными ребрами 31 прогоном 21 При этом блоки жесткости, нижним 4 и веРхним 5 по- железобетонной плиты снабжены по обясами.ращенным друг к другу продольнымВ Уровне веРхних поЯсов 5 Укрепле- кромкам дополнительными закладными ны посредством заводских или монтаж- порами 22 и дополнительн и переных сваРных швов 6 непРеРывные по ками 23 и объединены посредством длине пролетного строения блоки орто на сварке с по крайней мере,тропной плиты 7 с набором подкрепля- ним прогоном 21 (фиг. 2,5,6,8) . ющих металлический лист ребеР 8 и Закладные упоры 17, 19 и 22 запоперечных балок 9, причем блоки оР креплены в железобетонной плите путемтотропной плиты расположены (в виде приварки их к рабочей арматуре 24 консолей) с внешней стороны главных 35 плиты, При этом, с целью обеспечения балок 2, а ребра 8 ориентированы вболее равномерной передачи усилия направлении продольной оси моста иРастяжения через перемычки 18, 20 и пропущены через вырезы 10 в стенках23 на железобетонную плиту, каждый поперечных балок 9 без приварки кблок ее снабжен дугообразно изогнуним.40 тыми стержнями 25, расположеннымиПоперечные балки 9 ортотропнойв околоконтурной зоне блока соседниплиты (консолей) укреплены на попеми закладными упорами, причем кажречных ребрах 3 жесткости главныхдый стержень 25 жестко укреплен конбалок 2 посредством заводских илицами посредством сварки на двух сомонтажных сварных швов 11. При этом 45 дних, расположенных на одной кром- в нижнем поясе 12 каждой поперечнойке или в угловой зоне блока закладбалки имеется проРезь (не показана) , упорах. Перемычки обеспечиваютпод соответствующее ребро 3 жесткос- частичную передачу усилия сжатия стиблока на блок в системежелеэобетон//Между главными балками, расположены ная плита - главные балки и параллельно им окаймляющие опорныеная плита -восприятие отрицательных изгибающих элементы 13, каждый из которых вымоментов от местной нагрузки в зонах полнен в виде уголка и прикрепленпримыкания плиты 14 к главным бална сварке вертикальной полкой к покам, поперечным связям (при опирании перечным ребрам 3 жесткости и верх 55а них блоков) и к прогонам (при нему поясу 5 соответствующей глав- продольном членении:железобетонной ной балки 2.плиты) .Между главными балками расположе-на сборная из блоков железобетонная При опирании блоков железобетонной плита 14, опертая продольными кромками на окаймляющие опорные элемен нов 21 перемычки д У ты 13 уголковоГо профиля, на одной из продольных кромок желею плит 14 и час- :обетонной плиты выполнены в виде кли 26 бжэтой продольтично, на блоки ортотропной плиты 7уложено покрытие 15 проезжей части; ной кромкной к омкой плиты и вертикальной на консолях, образованных блоками ; полкой соответствующего уголковогоокаймляющего элемента 13 (фиг. 5 иб) . Односторонняя установка клиньев26, забиваемых указанным образом,позволяет при использовании прогонна 1 произвести обжатие продольногоклеевого шва 27 между блоками; уменьшает процент армирования железобетонной плиты и толщину ее за счет предварительного обкатия плиты клиньямив направлении ее расчетного пролета;сбеспечивает одновременно предварительное растяжение верхних сжатыхпоясов поперечных связей 1 и предварительное обжатие нижних растянутыхпоясов поперечных связей.Установку и забивку клиньев 26 5следует производить до приварки закладных упоров к окаймляющим опорнымэлементам и прогонам после нанесенияна обращенные друг к другу поверхности смежных блоков плиты 14 клеевого состава для оформления продольных швов 27,Закладные упоры выполнены в формеполутрубчатых элементов, укрепленныхна рабочей арматуре 24 блоков железобетонной плиты выпуклой поверхностью (фиг, 10), либо в форме элементов открытого профиля (уголок,швеллер, тавр, двутавр) с ломанойкриволинейной поверхностью (фиг. 11),либо в виде пластин, жестко укреплен ных одной плоскостью на арматуре 24блоков железобетонной плиты (фиг. 12).При невозможности обеспеченияточного прилегания боковых гранейблоков железобетонной плиты 14 друг 31к другу для оформления клеевых швов,например, типа 27 или 28 (фиг. 4 и 66), блоки следует устанавливать с зазором 29, заполняемым любым подходящим наполнителем, например цементоДпесчаным раствором. При этом растворследует подбирать такой консистенции, чтобы через зазоры 29 были проинъектированы пустоты, образовавшиеся вследствие возможного неполногоприлегания блоков к опорным поверхностям поддерживающиХ их элементовокаймляющих опорных элементов верхних поясов поперечных связей илипрогонов, с целью исключения коррозиипоследних,При работе железобетонной плитысовместно с главными балками передача усилия сжатия с блока плиты 14на блок осуществляется через твердеющий наполнитель и через перемычкитипа 20 и 23, причем последние работают как сжатые элементы в обойменаполнителе, что существенно повышает величину воспринимаемой ими предельной нагрузки.60В описанном пролетном строенииортотропная плита 7 выполнена непрерывной по длине его или устроена подлине моста на участках рациональногоее размещения. 65 Использование комбинированной в поперечном сечении моста верхней плиты, разделенной на металлическую ор-.тотропную и железобетонную секции, обеспечивает по сравнению с чисто железобетонной плитой снижение посто- янной нагрузки, удешевление конструкции опор и фундаментов, увеличивается величина перекрываемых пролетов, рациональных с точки зрения применечия железобетонной плиты проезжей части, поскольку нарастание постоян.ной нагрузки с увеличением длины пролета в этом случае происходит медленнее по сравнению с применением чисто железобетонной плиты в проезжей части. За счет размещения железобетонной плиты в вертикальном габарите балок обеспечивается уменьшение строительной высоты пролетного строения. Наличие ортропной плиты, располагаемой на консольных участках, обеспечивает устойчивость главных балок при монтаже блоков железобетонной плиты за счет увеличения момента сопротивления в 3-4 раза и момента инерции в 2,5-3,0 раза,.Наличие закладных упоров, а также конструкция и расположение элементов 13 окаймления обеспечивает включение железобетонной плиты в совместную на изгиб работу с главными балками, что обеспечивает снижение металлоемкости и трудоемкости монтажа пролетного строения, при этом исключаются мокрые процессы и необходимость стыкования арматуры по длине моста,По сравнению с пролетным строением, выполненным с чисто железобетонной плитой, блоки железобетонной пли ы в описанном пролетном строении имеют простую призматическую (без вутов) форму с несколько наклонной верхней поверхностью для придания поперечного уклона. Отсутствие вутов, а также наличие перемычек и дугообразно изогнутых стержней, обеспечивающих более голное включение арматуры плиты при воздействии местной нагрузки, приводит к уменьшению процента армирования плиты до 15 и соответствующей экономии арматуры. При этом путем введения в надопорные участки неразреэного пролетного строения ортотропных участков (блоков), работающих на растяжение, исключено предварительное обжатие железобетонной плиты, осуществляемое, например, путем поддомкрачивания пролетного строения с опор в процессе регулирования напряжений, что позволяет существенно упростить монтаж пролетных строений и уменьшить сечение сжатых в приопорных участках нижних поясов главных балок.Формула изобретения 1, Сталежелезобетонное пролетноестроение моста, включающее объединенные поперечными связями металлические балки с поперечными ребрами . 5жесткости, нижним и верхним поясами,укрепленные в уровне верхних поясов.блоки ортотропной плиты с наборомподкрепляющих металлический лист ребер и поперечных балок, расположенные между главными балками и параллельные им окаймляющие опорные элементы, размещенную на них железобетонную плиту, уложенное соответственно на блоки ортотроцной плиты и же леэобетонную плиту покрытие тротуаров и проезжей части, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снифжения металлоемкости и трудоемкости монтажа пролетного строения, блоки ортотропной плиты расположены толькос внешней стороны главных балок, каждый из окаймляющих опорных элементоввыполнен в виде уголка и прикреплен на сварке вертикальной полкой к поперечным ребрам жесткости и верхнему поясу соответствующей главной балки, а железобетонная плита выполненасборной из блоков, каждый из которыхснабжен по продольным кромкам закладными металлическими упорами с перемычками и жестко объединен посредством них с окаймляющими опорными элементами, причем верхняя грань блоков ортотропной плиты расположена ниже или на продолжении верхней грани железобетонной плиты, а покрытие проезжей части уложено, по крайней мере, на части ширины каждого из блоков ортотропной плиты.402. Строение по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что железобетонная плита выполнена паперечно-члененной на блоки, снабженные по обращенным друг к другу поперечным кромкам дополнительными закладными упорами и45 дополнительными перемычками и жестко объединенные посредством них с поперечными связями.3. Строение по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено, 50 по крайней мере, одним укрепленным на поперечных связях прогоном, а железобетонная плита выполнена продольно-члененной на блоки, снабженные по обращенным друг к другу про." 55 дольным кромкам дополнительными закладными упорами и дополнительными перемычками и жестко объединенные посредством них с, по крайней мере, одним прогоном.60 4, Строение по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждая дополнительная перемычка укрепленапосредством сварки на обращенныхдруг к другу дополнительных закладных упорах смежных блоков железобетонной плиты.,5 Строение по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, по крайнеймере, дополнительные закладные упоры выполнены в форме полутрубчатыхукрепленных на арматуре блоков железобетонной плиты. выпуклой поверхностью элементов.б, Строение по пп 1-3, о т л ичающее с ятем, что, покрайней мере, дополнительные закладныеупоры выполнены в форме элементовоткрытого профиля с ломаной повеРхностью, укрепленных на арматуре блоков железобетонной плиты.7, Строение по пп, 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, по крайнеймере, основные закладные упоры выполполнены в виде пластин, жестко укрепленных одной плоскостью на арматуре блоков железобетонной плиты.Ь8. Строение по пп. 1-7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый блокжелезобетонной плиты снабжен дугообразно изогнутыми стержнями, расположенными в околоконтурной зоне блокамежду соседними закладными упорами,причем каждый стержень жестко укреплен концами на двух соседних, расположенных на одной кромке или в угловой зоне блока закладных упорах.9. Строение по пп. 1 и 7, о т л ич а ю щ е е с .я тем, что перемычкизакладных упоров на одной из продольных кромок железобетонной плиты выполнены в виде клиньев, забиваемыхмежду этой продольной кромкой плитыи вертикальной полкой соответствующего уголкового окаймляющего опорного элемента.10, Строение по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стыки между блоками железобетонной плиты выполнены клеевыми.11. Строение по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блоки железобетонной плиты установлены с зазорами друг относительно друга, заполняемыми наполнителем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:1. Гибшман Е.Е. Проектирование1металлических мостов. М., Транспорт, 1969, с. 109-111, рис, 74.2, Патент ФРГ Р 1041063,кл. 19 Р 5/10, опублик. 1959.4 РНЦИВ 4 нь ь663 33 НИПИВ Пнн НДППИ ПНЦ ВНИМИ 6 Впппп ппн пИппв ПИР н4 ИПФ+нцнФИИПВ 3)ВЦ ПИИПВ ПИЦ И6633 3 Вп ПИППВ ПЦП633 ПППИц Ф нц Иц+Ипп ВИ 6 И 3 П П.ПццппИЦИП Инп ПИПИПнн цИВ=НЦИЦНЦММНЬФИИПИИИП ИИИ ИИ И И 3 )1 И Ц )ЦИИИП ИЦИ ицпцп цпп цЦппп ИЦВВшжмв аВ иИИИП ИЦ)В И ц ц Н И Ц Н П ВВ)Вцпццн 1 ЦПВн+Фцни цИнцПнцП 16Вц.п.-+ц И3ПнпИЦИП ИВ.Пх НЦЦ 3 ЦЯИ ИИ П 33 3333 ПВЭ ВПВВПВП ПЬВВВВП ННВНВП33 В ВП 6 33ФфФФ+4=)ЦВ33 3336333 66Вн 3336 Пп13 333633363366 ппнпП ВИВВ ИВП ППВЬЦП36 3633 336 В 3ТПВ"ТТГ 11 Г36 Вппн )В36 ПппнцВП 3 нннн1 ц Вннннн33 ППППЦВВП ПВВЛРВ13 333 П ИВ3 33 ЦЦВ4 ВИВППВВ 3 Пннц333336363 н 31)43 333 цне33 ннннВ 331939625 Фиг. 1 ЯСоставитель К.ОршанскийТехред А. АчКорректор Ь,Дзятк актор Н. Ковале 613 4 Подписно ПП атентф, г Ф Проектная город ТиражИИПИ Государственного кпо делам изобретений и3035, Москва, Ж, Рау 59митета СССРв ,крмтийсная наб., д,