18.08.2017
В последние несколько лет весьма распространенными стали пластиковые двери. Объясняется это их практичностью, эстетичным внешним...


18.08.2017
Эффективное автономное отопление для коттеджей и дач является головной болью их владельцев. Централизованная подача тепла нередко...


18.08.2017
Ещё пару десятков лет назад традиционное культивирование приусадебных участков происходило с использованием некоторых подручных...


18.08.2017
Инженерная защита территорий и населения - это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение и ликвидацию последствий...


18.08.2017
Кухня – то место где происходит процесс приготовления пищи, и где хозяйка дома проводит большую часть своего времени. Кроме того,...


17.08.2017
Щитовые двери – конструкции, в которых основу составляют облицованные с двух сторон пустотелые или сплошные щиты. Толщина полотна...


Пролетные строения автодорожных мостов со сплошными стенками

15.06.2016

В отличие от железнодорожных мостов в автодорожных варианты пролетных строений намного многообразнее. Нo при индустриальном строительстве преимущественное развитие получили опять же типовые сплошностенчатые балочные конструкции с ездой поверху, разрезные и неразрезные.
Чаще всего пролетные строения имеют одноплитное поперечное сечение, включающее две или несколько стальных главных балок (рис. 5.17, а...в). Как правило, стальные балки имеют несимметричное поперечное сечение с облегченным верхним поясом, сечение которого определяется работой балки в стадии 1. В основном, для размещения упоров железобетонную плиту выполняют с вутами или ребрами над балками.
Пролетные строения автодорожных мостов со сплошными стенками

В неразрезных строениях больших пролетов переходят на коробчатые поперечные сечения с возможным выполнением нижней плиты коробок из стали (рис. 5.17, г, д). Иногда в опорных зонах неразрезных балок сжатую нижнюю плиту целесообразно изготавливать так же из железобетона, превратив тем самым пролетное строение в двухплитное (рис. 5.17, е).
Число главных балок и их размещение в поперечном сечении моста тесно связано с устройством проезжей части. Простейшая конструкция состоит из плоской железобетонной плиты (рис. 5.17, ж). Она наиболее технологична, но рациональна при расстоянии между главными балками до 5...6 м, а при поперечном преднапряжении плиты — и при больших расстояниях.
При увеличенных расстояниях между главными балками возможны другие схемы проезжей части:
• устройство стальных продольных балок (прогонов), опирание их на поперечные рамы или усиленные поперечные связи (рис. 5.17, з);
• устройство стальных поперечных балок (обычно с консолями), обеспечение работы плиты на изгиб как опертой по контуру (рис. 5.17, и).
Ребристая железобетонная плита, включающая железобетонные балки проезжей части одного или двух направлений, может быть рациональна при необходимости иметь достаточно высокие продольные ребра над главными балками (рис. 5.17, к, л). Однако следует предостеречь от устройства слишком высоких ребер — обычно нейтральная ось объединенного сечения сильно приближается к нижней поверхности плиты и тогда нижняя часть ребра оказывается растянутой. Опирание железобетонной плиты только на ярусно расположенные стальные поперечные балки применяют иногда для получения податливого объединения железобетонной плиты со стальными главными балками (рис. 5.17, м). Рациональная компоновка поперечного сечения пролетного строения должна выявляться детальным сравнением вариантов.
В большинстве случаев сплошностенчатые пролетные строения имеют поперечные и нижние продольные связи (верхних нет). Иногда устанавливают временные связи, обеспечивающие устойчивость сжатых верхних поясов балок до объединения их с железобетонной плитой. Ho обычно устойчивость верхних поясов при монтаже обеспечивается поперечными связями.
Нижние продольные связи целесообразно использовать для улучшения работы пролетного строения на кручение, поэтому их делают довольно мощными. Необходимы они и при монтаже, но для восприятия горизонтальных нагрузок после объединения железобетонной и стальной частей конструкции не нужны.
В 1946 г. ПСК были выпущены первые типовые проекты объединенных пролетных строений со сварными балками из углеродистой стали, с клепаными монтажными соединениями и монолитной плитой проезжей части для пролетов 21; 32,4 и 42,5 м габарита Г-7. Характерная черта компоновки первых пролетных строений — поперечное сечение из четырех главных балок, расставленных на расстояния 1,8...2 м. Столь частое расположение объяснялось низкой прочностью бетона и стремлением обойтись без балочной клетки. Такие конструкции обладали наибольшей простотой и наименьшей трудоемкостью, что было особенно важно в период восстановления транспорта, но достигали этого за счет перерасхода стали.
Необходимость экономии стали заставила обратиться в конце 50-х гг. XX в. в соответствии с принципом концентрации материала к поперечным сечениям с двумя главными балками. В этом направлении соревновались две проектные организации: Киевский филиал Союздорпроекта (КФ СДП) и ЦНИИ ПСК. В 1957...1961 гг. ими были выпущены серии типовых проектов разрезных и неразрезных сталежелезобетонных строений для пролетов в свету от 40 до 80 м и габарита Г-7, расчетные нагрузки — H-18 и НК-80 (впоследствии — Н-30 и НК-80).
В пролетных строениях КФ СДП железобетонная плита (сборная или монолитная) опиралась только на стальные главные балки, расставленные на 5 м. В связи с этим блоки сборной плиты имели повышенную толщину 22 см. Блоки, объединяемые с балками на жестких упорах, имели узкие поперечные стыки со шпонками, заполняемые цементно-песчаным раствором, без сварки продольной арматуры. Как показал опыт эксплуатации, такие стыки быстро разрушались, выводя значительную часть плиты из совместной работы с главными балками, усилия в которых возрастали и балки получали значительные прогибы. В пролетных строениях HCK расстояние между главными балками принято 5,8 м. Наличие прогона, уменьшающего вдвое пролет железобетонной плиты поперек моста, позволило уменьшить ее толщину до 14 см.
В целом 50-е гг. XX в. явились периодом наиболее интенсивного развития конструктивных форм сталежелезобетонных пролетных строений, разработки теории их действительной работы, методов расчета и норм проектирования.
Пролетные строения автодорожных мостов со сплошными стенками

В дальнейшем монополия на проектирование типовых сталежелезобетонных пролетных строений автодорожных мостов перешла к Ленгипротрансмосту (нынешнее ОАО «Трансмост»). За основу типовых проектов, разработанных им в 60-е гг. прошлого века и неоднократно переработанных впоследствии, взята компоновка поперечных сечений ПСК.
Типовые конструкции запроектированы под габариты проезда, соответствующие IV (Г-8), III (Г-10) и II (Г-11,5) категориям автодорог, временные нагрузки — A11 и НК-80. Пролетные строения из сталей марок 15ХСНД и 10ХСНД выпускают в обычном и северном исполнениях. Пролетные строения имеют различные схемы (табл. 5.2): разрезные и неразрезные, со сборной железобетонной плитой проезжей части, объединяемой с главными балками и прогоном жесткими упорами аналогично железнодорожным мостам. Поперечные стыки плит, располагаемые через 2,5 м, подобны изображенным на рис. 5.12, в. Примеры пролетных строений типовых серий показаны на рис. 5.18 и 5.19.
Пролетные строения автодорожных мостов со сплошными стенками

Пролетные строения автодорожных мостов со сплошными стенками

Здесь, казалось бы, нелогично уменьшена металлоемкость с увеличением габарита проезжей части. Однако это можно объяснить оптимизацией пролетных строений под габарит Г-11,5, которые спроектировали позже.
Особенность типовых конструкций Ленгипротрансмоста состоит, прежде всего, в модульности всех размеров, что составляет основу унификации конструкций. Поперечные связи размещены через 5,25 м (21/4), вертикальные ребра жесткости с шагом 1,75 м (21/12), упоры с шагом 0,88 м (21/24). Монтажные блоки главных балок могут быть длиной 10,5 и 21 м, наибольшая масса монтажного блока 21,2 т. Заводские соединения выполняют на сварке, монтажные — на ВПБ. Сварной двутавровый прогон и поперечные связи из уголков 125х125х10 мм во всех пролетных строениях одинаковы. Нижние продольные связи с крестовой решеткой из сварных тавров подняты над нижним поясом на 280 мм.
Пролетные строения автодорожных мостов со сплошными стенками

Основным способом монтажа стальной части конструкций является конвейерно-тыловая сборка и продольная надвижка, мне правило, без временных опор, с применением инвентарного аванбека. При надвижке разрезных балок временно присочиняют соседний пролет в качестве противовеса.
В неразрезных пролетных строениях на стадии I применяйся регулировка усилий за счет подъемки опорных точек на промежуточных опорах с последующим опусканием их в прогнутoe положение после омоноличивания железобетонной плиты (см. рис. 5.9, б—2). К примеру, высота подъемки А составляет для пролетных строений по схемам: 3 х 42 м — 0,38 м; 42 + 63 + 42 м — 0,5 м; 3 х 63 м — 0,55 м.
Многолетняя эксплуатация типовых сталежелезобетонных пролетных строений со сборными плитами, в массовом порядке установленных на автодорожных мостах в 50...80-е гг. XX в., показала, что конструкции недостаточно надежны и долговечны. Во многих плитах в местах их контакта с металлом, омоноличивания, постановки жестких упоров со временем образуются разрушения, вызывающие перераспределение усилий между частями объединенного сечения с перегрузкой и развитием деформаций стальной части.
В связи с современной тенденцией отечественного мостостроения к преимущественному применению монолитного железобетона, дающего лучшее качество плиты, типовые проекты были переработаны ОАО «Трансмост» в конце 90-х гг. прошлого века (серия 3.503.9-110). В них при монолитной плите сохранены многие основные геометрические размеры конструкций, показатели материалоемкости также изменились незначительно. Ho есть и серьезные отличия:
♦ монтажные блоки главных балок приняты длиной 21 и 16,05 м; для труднодоступных районов — только 10,5 и 5,55 м;
♦ в неразрезных пролетных строениях не предусмотрена регулировка усилий; бетонирование железобетонной плиты производится после установки металлоконструкций на все постоянные опорные части (направление бетонирования — от одного конца к другому);
♦ конструкция упоров разработана в трех вариантах (на выбор):
гибкие штыревые упоры (см. рис. 5.5), привариваемые к пластинам, крепящимся к верхнему поясу на болтах (основной вариант);
- жесткие упоры с петлевыми анкерами (см. рис. 5.7, а);
- гребенчатые упоры с наклонными пазами (см. рис. 5.6, б);
♦ монтажные стыки главных балок также предлагаются в двух вариантах: болтовой (см. рис. 4.15, а) либо комбинированный болтосварной стык (см. рис. 4.15, б).
Последнее решение удобно для устройства монолитной железобетонной плиты и надвижки пролетного строения, так как поверхности поясов балок при этом гладкие. Ho в сравнении с болтовыми стыками усложняется технология, поскольку появляется сварка на монтаже.
Однако сборную железобетонную плиту полностью исключить из обихода нельзя, она сохраняет свою актуальность для северных условий, причем должна быть усовершенствована за счет отказа от омоноличивания на монтаже с заменой всех стыков болтовыми скреплениями.
Заметим, что применение конструкции проезжей части с прогоном не является бесспорно рациональным. Наличие прогона и продольного шва железобетонной плиты над ним усложняет конструкцию и монтаж. Представляют интерес беспрогонные схемы с плоской плитой, наиболее благоприятные для устройства монолитной плиты (рис. 5.20). Такие конструкции недавно начали применять в России в автодорожных мостах относительно малых пролетов (примерно от 15 до 35 м).
Пролетные строения автодорожных мостов со сплошными стенками

Возведение сталежелезобетонных сплошностенчатых конструкций с монолитной железобетонной плитой, в том числе и больших пролетов (свыше 100 м), в настоящее время ведется, в основном, за рубежом. При этом не обходится без особых решений и различных приемов предварительного напряжения и регулировки усилий.
В качестве примера приведем автодорожный мост через реку Найд в Германии (рис. 5.21). Неразрезное пролетное строение по схеме 38 + 2 х 44 + 38 м в поперечном сечении представляет собой две сплошностенчатые балки постоянной высоты (2,1 м), имеющие в зоне отрицательных изгибающих моментов нижнюю железобетонную плиту для усиления сжатых поясов стальных балок. Вначале способом продольной надвижки возводили относительно легкие стальные балки. Затем они служили поддерживающей конструкцией для бетонирования верхней и нижней железобетонных плит.