КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ БАЛОЧНЫХ МОСТОВ СО СДВОЕННЫМИ ОПОРНЫМИ ЧАСТЯМИ

Полезная модель относится к мостостроению и может быть использована для усиления существующих пролетных строений или строительства новых мостов, а также может использоваться 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 (см. напр. Еремеев В.П. Усиление железобетонных балочных пролетных автодорожных мостов. // Автомобильные дороги, - М: Информавтодор, 1987, №2, с.21, рис.10а). В такой конструкции разрезная система представляет из себя неразрезную.
Недостатком данной конструкции является недостаточная жесткость моста.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции путем повышения жесткости, и перераспределения внутренних усилий по длине пролетного строения моста в связи с введением дополнительных фиксируемых вертикальных тяжей.
Поставленная задача решается тем, что в конструкции для усиления балочных мостов со сдвоенными опорными частями, включающей опору с опорными частями, на которые уложены разрезные пролетные строения в виде балок, и омоноличенный участок между балками, каждая балка жестко связана с опорой посредством фиксированных вертикальных тяжей, пропущенных через сквозные каналы в балке, опоре и опорных частях.
Поскольку в конструкции каждая балка жестко связана с опорой посредством фиксированных вертикальных тяжей, пропущенных через сквозные каналы в балке, опоре и опорных частях, обеспечивается жесткость и перераспределение внутренних усилии по длине пролетного строения моста.
На фиг.1 изображена конструкция для усиления балочных мостов со сдвоенными опорными частями, вид сбоку, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 построены линии влияния изгибающих моментов в неразрезной балке, на фиг.4 построены линии влияния изгибающих моментов в неразрезной балке со сдвоенными опорными частями.
Конструкция со сдвоенными опорными частями состоит из омоноличенного участка 1, из фиксированных вертикальных тяжей 2, пропущенных через сквозные каналы 3 в пролетном строения 4 в виде балок, через опорные части 5 и через тело опор 6. Верхние и нижние концы тяжей жестко закреплены и зафиксированы в пролетном строении 4 в виде балок и теле опор 6.
На фиг.3, фиг.4 построены аналитическим методом линии влияния изгибающих моментов в балках неразрезной и неразрезной со сдвоенными опорными частями.
После омоноличивания приопорных участков 1 - пролетное строение 4 в виде балок становится неразрезным. Введя фиксированные вертикальные тяжи 2 в сквозные каналы 3 через пролетное строения 4 в виде балок, через опорные части 5 и через тело опор 6 - изменяется расчетная схема, что требует соответствующего подхода к расчету. Так трехпролетный разрезной мост после ввода вертикальных тяжей превращается в пятипролетный неразрезной. Данная расчетная схема является - многопролетной неразрезной балкой со сдвоенными опорными частями.
Монтаж конструкции со сдвоенными опорными частями производится в следующем порядке.
В пролетном строении 4 на торцах балок оголяют арматуру, объединяют между собой арматурные стержни соседних балок смежных пролетов по плите проезжей части, омоноличивают приопорные участки 1. Выполняют сквозные каналы 3 специальными каналообразователями (бурильными машинами) через пролетное строение 4 в виде балок, опорные части 5 и тело опор 6. Диаметр сквозных каналов 3 назначают из расчетов. Устанавливают фиксированные вертикальные тяжи 2, предпочтильно предварительно напряженные, в данные каналы 3, так чтобы обеспечить жесткость конструкции. При этом верхнюю часть тяжа 2 крепят в пролетном строении 4 в виде балок, а нижнюю часть - в теле опор 6. Затем проводят омоноличивание и заделку сквозных каналов 3.
В предлагаемой конструкции эффект усиления достигается за счет изменения жесткости моста и появления опорных изгибающих моментов при совместной работе пролетного строения и опор на временные нагрузки. Значительно снижаются величины изгибающих моментов в середине пролетов для балочных мостов до 35%, понижается значение динамического коэффициента, что говорит о повышение несущей способности железобетонного пролетного строения моста.
Перераспределение внутренних усилий по длине пролетного строения подтверждается нижеприведенным расчетом с применением метода линии влияния для конкретных параметров (размеры на фиг.3 и фиг.4 в мм).
Площади соответствующих линий влияния составляют:
W<sub>1</sub>=88,46 м<sup>2</sup>;
W<sub>3</sub>=70,0 м<sup>2</sup>;
∑W<sub>1</sub>+W<sub>2</sub>=97,38 м<sup>2</sup>;
W<sub>2</sub>=8,82 м<sup>2</sup>.
W<sub>4</sub>=55,0 м<sup>2</sup>;
W<sub>5</sub>=69,84 м<sup>2</sup>.
W<sub>1</sub>'=63,18 м<sup>2</sup>;
∑W<sub>3</sub>+W<sub>4</sub>=125,0 м<sup>2</sup>;
W<sub>3</sub>'=88,0 м<sup>2</sup>;
W<sub>4</sub>'=77,22 м<sup>2</sup>;
W<sub>5</sub>'=43,37 м<sup>2</sup>;
n
1
к
Сравнение М, M, M в %:
n
1
2
1
1. M ∑W+W и W' 97,38>63,18
Уменьшение изгибающего момента в сечение «n» на 35%;
1
3
4
3
2. M ∑W+W и W' 125,0>88,0
Уменьшение изгибающего момента в сечение «1» на 30%;
к
5
5
3. М ∑W и W' 69,84>43,47
Уменьшение изгибающего момента в сечение «к» на 35%,
i
где W - площади линий влияния под нагрузкой;
i
М - изгибающий момент в соответствующих сечениях;
i - положение сечений.
Предлагаемая конструкция со сдвоенными опорными частями может применяться для усиления балочных (разрезных, неразрезных и консольных) и рамных пролетных строений мостов, как железобетонных, так и стальных, а также может применяться для усиления балок перекрытий зданий и сооружений.