БАЛКА МОСТОВАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ПРЕДНАПРЯЖЕННАЯ

Полезная модель относится к области строительных конструкций, в частности балок пролетных строений, используемых при сооружении преимущественно мостов.
Известна железобетонная преднадряженная балка таврового или трапецеидального сечения для неразрезных сборно-монолитных пролетных строений с расположенной по меньшей мере в нижнем поясе рабочей напрягаемой арматурой и продольным каналом для размещения пучковой арматуры (см. RU 2094579, Е04G 21/12, 27.10.97).
Наиболее близкой из известных является железобетонная преднадряженная балка для пролетного строения моста трапецеидального сечения с расположенной в нижнем поясе рабочей напрягаемой арматурой и образованным при изготовлении модуля продольным каналом для размещения пучковой арматуры, причем указанный продольный канал образован полым прямолинейным или криволинейным вкладышем из полимерного материала и/или тонколистового, предпочтительно гофрированного, металла, например стали, причем высота балочного модуля составляет 1/15-1/35 величины его пролета и по высоте его сечения на расстоянии от продольного канала, превышающем диаметр вкладыша, размещены дополнительные полые вкладыши диаметром 65-160 мм из полимерного материала и/или тонколистового, предпочтительно гофрированного, металла, в которые вставляют напрягаемые пучки высокопрочной арматуры (см. RU №2199621 C1, E01D 2/00, 27.02.2003).
Технической задачей является создание мостовой преднапряженной балки, характеризующейся уменьшенной металлоемкостью за счет уменьшения количества высокопрочной арматуры при увеличении усилия ее натяжения.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, а именно - балок мостовых преднапряженных повышенной несущей способности, низкой материалоемкости, увеличенной долговечности с оптимизацией распределения нагрузки по длине балки согласно приведенной схеме армирования.
Достигается это тем, что балка мостовая железобетонная преднапряженная, выполненная длинной не менее 12 м, имеет трапециевидное поперечное сечение с верхним основанием, превышающим нижнее, и содержит продольно попарно симметрично расположенную относительно центральной вертикальной плоскости в ее теле в нижнем поясе в пяти горизонтальных рядах арматуру, включающую однопрядевые канаты К-7 ⌀15 мм с временным сопротивлением 1860 МПа, причем в каждой паре каждого уровня канаты расположены с увеличением расстояния между ними в направлении от продольной оси, равным для пар каждого уровня. Кроме того, арматура нижнего пояса может включать пучки изолированные по меньшей мере на части их длины, а также многопрядевые пучки канатов К-7 ⌀15 мм, расположенные в каналообразователях из гофрированного металла диаметром от 60 до 160 мм с последующим натяжением на бетон. Арматура в каждом арматурном ряде может быть расположена в плане согласно схеме, представленной далее на фиг. 1-5. При этом арматура в поперечных сечениях 1-1 и 2-2 по фиг. 1, может быть размещена согласно схемам, представленным, соответственно, на фиг. 8 и 9.
На фиг. 1 представлена схема армирования 5-го арматурного ряда,
На фиг. 2 представлена схема армирования 4-го арматурного ряда,
На фиг. 3 представлена схема армирования 3-го арматурного ряда,
На фиг. 4 представлена схема армирования 2-го арматурного ряда,
На фиг. 5 представлена схема армирования 1-го арматурного ряда,
На фиг. 6 представлено поперечное сечение 1-1 на фиг. 1,
На фиг. 7 представлено поперечное сечение 2-2 на фиг. 1,
На фиг. 8 представлена схема распределения арматуры в поперечном сечении 1-1,
На фиг. 9 представлена схема распределения арматуры в поперечном сечении 2-2.
Существенность всех признаков обеспечивается их направленностью на решение достигаемого технического результата, в качестве которой рассматривается расширение арсенала технических средств преднапряженных мостовых железобетонных балок.
Балка преднапряженного пролетного строения моста выполнена трапецеидального сечения из бетона. Балка изготовлена с применением для предварительного натяжения однопрядевых канатов К-7 ⌀15 мм. Применены канаты К-7 ⌀15 мм повышенной прочности с временным сопротивлением 1860 МПа.
При изготовлении пролетного строения для увеличения несущей способности и длины пролетного строения возможна установка дополнительных многопрядевых пучков в каналообразователях из гофрированного металла диаметром от 60 до 160 мм с последующим натяжением на бетон.
Каналы могут располагаться по длине балки полигонально и горизонтально. Развитое трапецеидальное сечение позволяет размещать необходимое количество пучков и каналообразователей, это повышает несущую способность пролетного строения.
При проектировании мостового перехода появляется возможность уменьшения количества пролетных строений в поперечном сечении.
Балки могут быть изготовлены в различных вариантах, как разрезные пролетные строения, так и неразрезные пролетные строения с последующим натяжением многопрядевых пучков для объединения в единую цепь нескольких пролетных строений по длине.
Для изготовления данного пролетного строения можно применять как обычный тяжелый бетон, так и высокоподвижный и самоуплотняющийся, а также реодинамичный (смарт - бетон).
Конструкция данного пролетного строения подразумевает объединение в пролете балок единой монолитной плитой. Это создает возможность применения данных балок на криволинейных участках, т.к. монолитная плита может быть вписана в необходимую кривую. Монолитная плита позволяет избежать холодных стыков между балками. Это повышает надежность и долговечность возводимой конструкции.
Применение однопрядевых пучков позволило увеличить сцепление высокопрочной арматуры с бетоном, более равномерно и плавно передавать усилие натяжения на бетон, это позволяет снизить прочность бетона, необходимую для восприятия передаваемых усилий от высокопрочной арматуры.
При применении однопрядевых пучков повышенной прочности с временным сопротивлением 1860 МПа в местах изоляции применяются  жесткие трубки ПВХ. Применение трубок ПВХ позволяет сократить трудозатраты по изоляции прядей и повысить качество изделия.
Применение однопрядевых пучков из канатов К-7⌀15 снижает трудозатраты по изготовлению пучков и монтажу их при сборке балки. Снижаются трудозатраты при натяжении высокопрочной арматуры, что удешевляет применяемое оборудование для натяжения. Упрощается монтаж арматуры при изготовлении балки.
Также применение однопрядевых пучков из канатов К-7⌀15 позволяет применять соединительные элементы - «куплеры» для сокращения расхода в/п арматуры на постоянных участках от упоров до бетона балки.
Трапецеидальное сечение балки за счет прямолинейных стенок пролетного строения позволяет также улучшить качество лицевых поверхностей. Это позволяет снизить затраты на доведение «внешнего вида» пролетного строения до требования соответствующего ГОСТа.