ПЛИТНОЕ ДОЩАТО-КЛЕЕНОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ

Изобретение относится к строительству и предназначено для мостов с деревянными пролетными строениями.
Известна конструкция деревобетонного пролетного строения, составленная из блоков продольной деревоплиты, уложенных на опоры вплотную друг к другу и объединенных поверху железобетонной плитой, включенной в совместную работу с деревоплитой на продольный изгиб [В.М.Горелов. Деревобетонные пролетные строения мостов // Автомобильные дороги. - 1963. -№3. - С.15. - Рис.5.а].
Недостаток конструкции заключается в том, что отдельные блоки (панели) деревоплиты не скреплены между собой в единое целое и работают как отдельные элементы, подкрепляющие железобетонную плиту только в продольном направлении, что приводит к увеличению толщины плиты, собственного веса и материалоемкости пролетного строения.
Известна конструкция плитного пролетного строения [Sheila R. Duwadi; Michael A. Ritter Timber bridges in the United States. P 36 in Public roads Winter 1997, Vol 60, No.3], в котором продольная клееная деревоплита выполнена из ряда уложенных друг на друга панелей, ориентированных вдоль моста. Панели продольных плит изготавливаются высотой 226...362 мм, шириной 1,12...1,68 м и применяются как самостоятельные несущие конструкции, при этом снизу плитного пролетного строения устраиваются распределяющие нагрузку между отдельными панелями поперечные балки.
Недостаток этой конструкции состоит в том, что пролетное строение составлено также как в предыдущем случае из отдельных не связанных друг с другом плит, распределение нагрузки между которыми вместо железобетонной плиты выполняют поперечные балки, закрепленные снизу, что приводит к излишней материалоемкости пролетного строения.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту конструкцией является плитное пролетное строение из обжатой древесины [Sheila R. Duwadi; Michael A. Ritter Timber bridges in the United States. P 37 in Public roads Winter 1997, Vol 60, No.3]. Пролетное строение образовано из уложенных на ребро досок на всю ширину пролета, обжимаемых высокопрочными стальными стержнями, при этом напрягаемые стержни размещены или сверху и снизу плиты или в предварительно рассверленных отверстиях, устраиваемых с определенным шагом вдоль середины досок. В других вариантах отдельные доски заменены клееными балками, уложенными боковой гранью вниз. Поперечное обжатие, возникающее от натяжения стальных стержней, создает трение между досками, обеспечивая эффект монолитной плиты из древесины, благодаря чему деревоплита работает как вдоль, так и поперек моста, вовлекая в работу большое количество досок. Как правило, на всю ширину проезжей части по поверхности деревоплиты уложена специальная водонепроницаемая геотекстильная пленка и асфальтобетонное покрытие толщиной до 50 мм. Высота деревоплиты в зависимости от длины пролета обычно не превышает 250 мм. Конструкция отличается большой эффективностью.
Недостаток данной конструкции заключается в сложности технологического процесса сборки плиты из отдельных досок, засверливание сквозных на всю ширину отверстий, обеспечение стабильных усилий обжатия как на этапе строительства, так и эксплуатации с учетом предполагаемых и непредвиденных потерь.
Задачей изобретения является повышение несущей способности плитных дощато-клееных пролетных строений, снижение материалоемкости, трудоемкости их при изготовлении и монтаже, повышение надежности и долговечности.
Указанный технический результат достигается тем, что дощато-клееное пролетное строение, содержащее деревоплиту опертую двумя сторонами на опоры, ездовое полотно, дорожное ограждение согласно изобретению составлено
из нескольких слоев перекрестных под углом 90° горизонтальных досок заготовок, уложенных на всю ширину моста так, что первый слой и все последующие нечетные слои уложены вдоль оси моста, а второй слой и все последующие четные - поперек оси моста с устройством клеевых швов между слоями.
Ряд указанных отличий являются существенными:
7
1. По признаку формирования деревоплиты в конструкциях аналогах доски-заготовки уложены на ребро параллельно продольной оси в один слой и объединены между собой в поперечном направлении посредством обжатия усилиями натяжения высокопрочных стержней, в то время, как деревоплита заявленной конструкции выполнена из нескольких слоев перекрестных под углом 90° досок заготовок, уложенных по «пласта» вплотную друг к другу на всю ширину моста так, что первый слой и все последующие нечетные размещены вдоль моста, а все четные поперек оси моста с устройством клеевых швов между слоями. Таким образом, объединение деревоплиты в единую конструкцию выполнено посредствам перекрестного расположения слоев досок и клеевых швов. В известном решении [Пат.RU 2258110 С1 МПК Е O1 Д 2/04. Дощато-клееное пролетное строение / В.А.Уткин, Г.М.Кадисов (РФ). - Заяв. 26.11.2003; Опубл. 10.08.2005] плита проезжей части с перекрестным расположением слоев досок подкреплена системой продольных балок для совместной работы, а в заявляемой конструкции -это несущий элемент, выполняющий и функцию проезжей части и главных балок.
2. По признаку участия элементов конструкции в работе на действие временной нагрузки в пролетных строениях аналогах включение в работу продольных элементов - отдельных панелей блоков деревоплиты производится за счет жесткости поперечной конструкции (в первом случае железобетонной плиты, во втором случае за счет поперечных балок, закрепленных к панелям деревоплиты снизу, при этом отдельные блоки
плит запроектированы на независимое (самостоятельное) восприятие действующей нагрузки. В конструкции прототипе включение в работу максимального количества досок обеспечивается за счет предварительного напряжения (обжатия) поперечных сечений деревоплиты. В заявляемой конструкции несущая способность деревоплиты в продольном и поперечном направлениях возрастает благодаря размещению перекрестных досок на более удаленных по высоте от срединной поверхности плиты уровнях, что позволяет с увеличением количества слоев повысить грузоподъемность пролетного строения или увеличить длину перекрываемого пролета. При этом для восприятия больших усилий, действующих, как правило, в продольном направлении, наружные слои досок должны быть ориентированы в плоскости действия этих усилий. Таким образом, заявляемое плитное пролетное строение моста обладает совокупностью признаков, отличающих его от прототипа и известных решений и позволяющих достичь увеличения грузоподъемности, снижения материалоемкости, трудоемкости изготовления и монтажа.
На фиг.1 изображено поперечное сечение плитного дощато-клееного пролетного строения из перекрестных под углом 90° досок; на фиг.2 - план клееной деревоплиты из перекрестных досок, вид по А-А на фиг.1.
Дощато-клееное пролетное строение (фиг.1, фиг.2), содержащее в своем составе деревоплиту 1, опертую двумя сторонами на опоры, ездовое полотно 2, дорожное ограждение 3, составлено из нескольких слоев перекрестных под углом 90 горизонтальных досок-заготовок, уложенных на всю ширину и длину моста так, что первый и все последующие нечетные слои 4 уложены вдоль оси моста, а все последующие четные 5 - поперек оси моста 6 с устройством клеевых швов между слоями 4 и 5.
Пролетное строение (фиг.1, фиг.2), изготовленное из перекрестных слоев досок-заготовок заводского изготовления путем последовательного приклеивания слоев 4, 5 методом гвоздевого прижима, после установки его
на опоры работает как многослойная анизотропная пластина с приведенными к срединной плоскости жесткостями.
Предлагаемое пролетное строение обладает небольшим собственным весом, резервом грузоподъемности при увеличении числа слоев. Надежная защита материала пролетного строения от атмосферных и биологических воздействий обеспечена прежде всего монолитностью конструкции. Конструкция пролетного строения технологична в изготовлении, отличается от известных решений более низкой материалоемкостью и трудоемкостью, повышенной надежностью и долговечностью.