КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ РЕБРИСТЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ БАЛОЧНЫХ МОСТОВ

Полезная модель относится к мостостроению и может быть использована для усиления существующих пролетных строений или строительства новых мостов, а также может быть использована в строительстве для усиления балок перекрытий зданий и сооружений.
Известна конструкция для усиления балочных мостов, включающая опору с опорными частями, на которые уложены разрезные пролетные строения в виде балок, и омоноличенный участок между балками [1]. В такой конструкции разрезная система представляет из себя неразрезную. При этом омоноличивание балок возможно по ширине пролетного строения или формирование диафрагмы, армированной предварительно напряженной или обычной каркасной арматуры.
Недостатком данной конструкции является недостаточная жесткость моста, не в полной мере реализованное перераспределение внутренних усилий по длине пролетного строения моста.
В качестве прототипа принята конструкция для усиления балочных мостов со сдвоенными опорными частями, включающая опору с опорными частями, на которые уложены разрезные пролетные строения в виде балок, и омоноличенный участок между балками. Каждая балка в этой конструкции жестко связана с опорой посредством фиксированных вертикальных тяжей, пропущенных через сквозные каналы в балке, опоре и опорных частях [2].
Недостатком данной конструкции является то, что такое усиление не может быть использовано для ребристых пролетных строений балочных мостов без адаптации, сложность технологической реализации, недостаточная поперечная жесткость пролетного строения, недостаточное восприятие поперечной силы у опорной зоны.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции путем адаптации ее для ребристых пролетных строений балочных мостов, упрощения технологической реализации и повышения поперечной жесткости конструкции путем формирования диафрагмы жесткости на промежуточной опоре и пропуска через нее фиксированных вертикальных тяжей, что обеспечит надежное восприятие поперечной силы у опорной зоны.
Поставленная задача решается тем, что в конструкции для усиления ребристых пролетных строений балочных мостов, включающей опору с опорными частями, на которые уложены разрезные пролетные строения в виде балок, омоноличенный участок между балками, каждая балка жестко связана с опорой посредством фиксированных тяжей, омоноличенный участок объединяет балки в продольном и поперечном направлениях и формирует на опоре диафрагму жесткости, диафрагма армирована предварительно напряженной или обычной каркасной арматурой, пролетные строения в поперечном сечении ребристые, тяжи пропущены через сквозные каналы в балке (полки ребер), опоре и диафрагме жесткости.
Поскольку в конструкции рассмотрены пролетные строения ребристые как наиболее массовые на автомобильных дорогах, а также омоноличенный участок объединяет балки в продольном и поперечном направлениях и формирует на опоре диафрагму жесткости, тяжи пропущены через сквозные каналы в балке (полки ребер), опоре и диафрагме жесткости - этим обеспечивается адаптация конструкции для усиления балочных мостов со сдвоенными опорными частями для ребристых пролетных строений балочных мостов, упрощается технологическая реализация, повышается поперечная жесткость конструкции, обеспечивается надежное восприятие поперечной силы у опорной зоны.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструкция для усиления ребристых пролетных строений балочных мостов, на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.
Конструкция для усиления ребристых пролетных строений балочных мостов состоит из опоры 1 с опорными частями 2, на которые уложены разрезные пролетные строения 3 в виде балок, омоноличенного участка 4 между балками, каждая балка жестко связана с опорой 1 посредством фиксированных тяжей 5. Омоноличенный участок 4 объединяет балки в продольном и поперечном направлениях и формирует на опоре 1 диафрагму жесткости 6, диафрагма 6 армирована предварительно напряженной или обычной каркасной арматурой (поз. на чертеже не показана), пролетные строения 3 в поперечном сечении ребристые, тяжи 5 пропущены через сквозные каналы 7 в балке (через полки 8 ребер), опоре 1 и диафрагме жесткости 6.
Монтаж конструкции для усиления ребристых пролетных строений балочных мостов производится в следующем порядке.
В ребристом пролетном строении 3 на торцах балок оголяют арматуру, объединяют между собой арматурные стержни соседних балок смежных пролетов, омоноличивают приопорные участки 4. При омоноличивании балки объединяют в продольном и поперечном направлениях и тем самым формируют на опоре 1 диафрагму жесткости 6. Диафрагму 6 армируют предварительно напряженной или обычной каркасной арматурой. Диафрагму 6 выполняют одной цельной или из нескольких отдельных диафрагм. При этом расстояние между диафрагмами учитывают в зависимости от характеристики пролетных строений 3, в частности от расстояния между опорными частями 2, вида деформационного шва и конструктивной высоты пролетных строений 3. Выполняют сквозные каналы 7 специальными каналообразователями (бурильными машинами) через ребристые пролетные строения 3 (через полки 8 ребер), тело опоры 1 и диафрагму жесткости 6. Диаметр сквозных каналов 7 назначают из расчетов. Устанавливают фиксированные вертикальные тяжи 5, предпочтильно предварительно напряженные, в данные каналы 7, так чтобы обеспечить жесткость конструкции. Сквозные канали 7 и тяжи 5 проходят на максимально близком расстоянии от опорных частей 2. Ширину диафрагмы 6 назначают достаточной для расположения сквозных каналов 7 и тяжей 5. Верхнюю часть тяжа 5 крепят в ребристом пролетном строении 3 (в полках 8 ребер), а нижнюю часть - в теле опоры 1. Затем проводят омоноличивание и заделку сквозных каналов 7. При расстановке вертикальных тяжей 5 учитывают уширение ребра балки. Полки 8 ребер могут быть как нижние, так и верхние. При значительной конструктивной высоте пролетных строений 3 высоту диафрагм 6 уменьшают с целью уменьшения расхода материалов, с условием надежного восприятия пролетными строениями 3 поперечной силы.
В предлагаемой конструкции эффект адаптации для ребристых пролетных строений балочных мостов, упрощения технологической реализации и повышения поперечной жесткости конструкции достигается за счет формирования диафрагмы жесткости на промежуточной опоре и пропуска через нее фиксированных вертикальных тяжей, что обеспечивает надежное восприятие поперечной силы у опорной зоны.
Диафрагма на опоре хорошо обеспечивает поперечное распределение временной нагрузки, укрепляет пролетное строение и создает благоприятные условия для замены опорных частей (при необходимости) и размещение их под диафрагмой. Конструкция обеспечивает прочность на изгиб. Увеличение толщины у опоры благоприятно для несущей способности по моментам и поперечным силам у опоры, а также для избежания концентрации напряжения у стыка плиты с ребром.
Конструкция для усиления ребристых пролетных строений балочных мостов может применяться для усиления балочных (разрезных, неразрезных) пролетных строений мостов, а также может применяться для усиления балок перекрытий зданий и сооружений.
Источники информации
1 Еремеев В.П. Усиление железобетонных балочных пролетных автодорожных мостов. // Автомобильные дороги, - М: Информавтодор, 1987, №2, стр. 21, рисунок 10а.
2 Полезная модель РФ №130611 с приоритетом от 20.02.2013 г. Конструкция для усиления балочных мостов со сдвоенными опорными частями.