ПЛИТНО-РЕБРИСТОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ ДИАФРАГМАМИ В ОПОРНЫХ УЧАСТКАХ

Полезная модель относится к строительству и может быть применена при сооружении плитно-ребристых балочных пролетных строений.
Известна конструкция плитно-ребристых пролетных строений с ездой поверху, составленных из тавровых балок, объединенных между собой в единую конструкцию монтажными стыками в плите проезжей части и в поперечных балках (диафрагмах), только в плите проезжей части и только в диафрагмах. (Е.Е.Гибшман, Н.Я.Калмыков, Н.И.Поливанов, B.C.Кириллов. Мосты и сооружения на дорогах. Научно-техническое издательство министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР. М., 1961, с.305-314).
Опыт сооружения пролетных строений со стыками только в диафрагмах указал на существенный недостаток этих конструкций, связанный с работой плиты проезжей части по консольной схеме, при которой расстояния между главными балками, определяющие размеры консолей, ограничены 1.5-1.6 м, при этом наличие часто расположенных диафрагм усложнило изготовление балок.
Стремление максимально обеспечить монолитность пролетного строения путем объединения блоков между собой как по диафрагмам, так и по плите проезжей части привело к значительному увеличению трудозатрат на изготовление блоков по сравнению с изготовлением пролетных строений из монолитного железобетона на подмостях.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту конструкцией является бездиафрагменное пролетное строение, составленное из блоков, объединенных продольным швом омоноличивания плиты проезжей части на всей длине пролета. (Союздорпроект. Типовые конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений: серия 3.503.1-73. Пролетные строения без диафрагм из железобетонных балок таврового сечения с ненапрягаемой арматурой, 1992; серия 3.503.1-81. Пролетные строения сборные железобетонные длиной 12, 15, 18, 24, 33 м из балок двутаврового сечения с предварительно напрягаемой арматурой, 1994).
Недостаток известной конструкции заключается в том, что многоребристое пролетное строение открытого профиля будучи тонкостенной плитно-ребристой системой, установленной ребрами на опорные части, при эксцентричном загружении временной нагрузкой подвержено кручению, при котором в области неподвижных опорных частей созданы препятствия свободному искажению (депланации) поперечных
сечений с возникновением самоуравновешенных нормальных напряжений и горизонтальных реакций. В результате, в зонах опирания балок под действием горизонтальных реактивных сил происходит концентрация напряжений, превышающих предельные и приводящих к разрушению бетона опорных зон, опорных закреплений и к нарушению функционирования опорных устройств.
Задача полезной модели - повышение надежности и грузоподъемности, снижение материалоемкости плитно-ребристых балочных пролетных строений.
Указанный технический результат достигается тем, что плитно-ребристое пролетное строение с ездой поверху, включающее установленные на опорные части тавровые балки, объединенные между собой в единую конструкцию по плите проезжей части омоноличиванием продольных стыков на всей длине пролета, снабжено на приопорных участках в уровне нижнего пояса балок жесткими горизонтальными диафрагмами из монолитного (сборного) железобетона, образующими вместе с балками замкнутый неизменяемый контур.
Указанные отличия являются существенными по ряду признаков:
1. По признаку компоновки рассматриваемые конструкции составлены из отдельных сборных блоков, установленных на опоры. После объединения блоков между собой как аналог, так и прототип становятся многоребристыми системами с открытым контуром поперечного сечения, в то время как заявляемая конструкция получает в приопорных зонах короткие участки замкнутого, неизменяемого контура (на остальных участках контур открытый), поглощающего депланации опорных сечений.
2. По признаку увеличения грузоподъемности заявляемая конструкция обладает большей несущей способностью за счет перераспределения нормальных напряжений в сечениях пролета. При этом нормальные напряжения от бимомента в опорных сечениях известных решений принято считать нулевыми, а в середине пролета - максимальными. В заявляемой конструкции они имеют максимальные значения в опорных сечениях и существенно уменьшенные в сечениях середины пролета.
3. По признаку повышения надежности опорные устройства (опорные части и их закрепления) и опорные зоны заявляемой конструкции не испытывают воздействий от депланации опорных сечений (она погашена приопорным участком замкнутого контура), работа опорных устройств и зон опирания производится в предусмотренных конструкцией режимах без разрушающих воздействий.
Таким образом, заявляемое пролетное строение обладает совокупностью признаков, отличающих его от прототипа и известных
решений и позволяющих достичь повышения надежности, увеличения грузоподъемности, снижения материалоемкости плитно-ребристых пролетных строений.
На фиг.1 изображено поперечное сечение бездиафрагменного плитно-ребристого пролетного строения с горизонтальными диафрагмами на приопорных участках; вид по А-А, Б-Б на фиг.2; на фиг.2 - вид по В-В на фиг.1.
Плитно-ребристое пролетное строение с ездой поверху (фиг.1,2) составлено из установленных на опорные части 1 тавровых блоков 2, объединенных между собой в единую конструкцию по плите проезжей части 3 путем омоноличивания продольных стыков 4 на всей длине пролета и посредством устройства на приопорных участках в уровне нижнего пояса горизонтальных диафрагм 5 из монолитного (сборного) железобетона.
Горизонтальные диафрагмы 5 вместе со стенками и плитой образуют в приопорных зонах пролетного строения участки с замкнутым неизменяемым контуром, поглощающим депланации опорных сечений. В результате этого работа пролетного строения осуществляется по схеме балочной системы с депланационными заделками на концах, что приводит к перераспределению нормальных напряжений в сечениях от бимоментов с уменьшением их в средине пролета. Кроме того, устройство жестких горизонтальных диафрагм позволяет изолировать неподвижные опорные части и их закрепления от необходимости выполнять роль препятствий для восприятия возникающих при стесненном кручении депланаций.
Предлагаемая конструкция предполагает использование балок типовых бездиафрагменных пролетных строений. Устройство горизонтальных диафрагм в уровне нижнего пояса балок в приопорной зоне не потребует заметных материальных и трудовых затрат.
Предлагаемое пролетное строение обладает резервом увеличения грузоподъемности, мало отличается от известных конструкций по трудоемкости и превышает их по надежности и долговечности.