28 Конструкция сталежелезобетонных балок

В сталежелезобетонных балках стальные балки объединены с ж/б плитой проезжей части для совместной работы. В такой конструкции ж/б плита воспринимает сжимающее напряжение, а стальная балка работает на растяжение, при этом за счет уменьшения площади сечения сжатого пояса экономится метал и увеличивается жесткость пролетного строения.

Поперечное сечение сталежелезобетонных балок:

Балки на заклёпках Сварная балка

Балка коробчатого сечения

1 – ж/б плита проезжей части

2 – балка (клёпаная, сварная, коробчатая)

3 – упор

Эти конструкции наиболее эффективны в разрезных пролетных строениях, т.к. сжатая зона расположена сверху и плита по всей длине попадает в эту зону.

Сталежелезобетонные балки могут применяться и в неразрезных пролётных строениях по всей длине или на части, где только положительные изгибающие моменты.

Для объединения ж/б плиты и стальной балки используют упоры, которые могут быть в следующем виде:

1. Жёсткие упоры из уголков

2. Гибкие упоры и арматуры

3. Соединение на высокопрочных болтах

Упоры крепят к верхнему поясу стальной балки заклёпками, сваркой или болтами. Их можно изготовить из профильного прокатного металла или листового проката.

29. Расчёт соединений сварных и болтовых

Сварные соединения могут быть стыковыми и угловыми.

Стыковые соединения:

В случае центрального растяжения или сжатия рассчитывают на прочность при действии продольной силы по следующему условию:

R_wy – расчётное сопротивление по пределу текучести сварного шва.

Угловые соединения:

Рассчитывают на действие продольной или поперечной силы по прочности на условный срез по двум сечениям:

- сечение 0-1: по металлу шва

- сечение 0-2: по металлу границы сплавления

t_f, t_{z – высота} шва

R_wf, R_wz – расчётное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва/ по металлу границы сплавления.

Расчёт болтовых соединений

Сводится к определению расчётного усилия, которое м.б. воспринято одним болтом при работе

- на срез:

_{- на смятие}

_{- на растяжение}

где R_в, R_вp, R_вt – расчётные сопротивления болтовых соединений;

m_в1 – коэффициент условий работы соединения;

А – площадь сечения стержня;

n_s – число срезов одного болта;

d – диаметр стержня болта;

∑t – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

А_вn – площадь сечения болта нетто.

Количество болтов, необходимых для конкретного соединения определяется:

_{где N – продольная сила, действующая в соединении;}

_{m, mв – коэффициенты условий работы;}

_{Nв,min – наименьшее из расчётных усилий для одного болта.}

30. Виды промежуточных опор мостов

Высота опоры зависит от назначения сооружения, от величины подмостового габарита, от условий местности и от типа фундамента. Размеры опор поверху зависят от размеров про­летного строения, количества и конструкции опорных частей. Для мостов с балочной стати­ческой схемой используют следующие виды промежуточных опор:

1. Массивная с ледорезом

П рименяется на реках с мощным ледоходом.

Недостаток: за счёт устройства ледореза увеличивается объём кладки => строительство обходится дорого.

2. Массивная с водорезом

У массивной опоры объём кладки при работе на прочность используется не полно­стью т.к. размеры опоры назначают по конструктивным соображениям. Поэтому с целью экономии материала данный вид опор имеет 2-х консольный оголовок.

3. Массивная с облегченной верхней частью

Такой вид опор применяется на судоходных реках, столбы установлены с целью экономии материала. Опоры целесообразны в многопролетных мостах с двумя главными балками. Они позволяют свободно перемещаться под мостом смотровой тележке с целью осмотра и ремонта пролетных строений.

4. Столбчатая облегченная

Т акой вид опор применяют при благоприятных геологических условиях, выполняется без фундамента. При вы­соте опоры до 14м толщине льда (0,60-1м). Количество столбов в опоре зависит от ши­рины моста, геологических условий. Если высота опоры до 8м, а величина габарита 8м и менее, то устанавливают столбчатые опоры в виде Т-образной рамы. Расстояние между столбами 3-4,2м.

5. Опоры стенки

Т акой вид опор состоит из вертикально поставленных плит объединенных поверху ригелем. Применяют эти опоры при пролете 12-40м на реках со слабым ледоходом и при отсутствии косоструйного течения. Толщина стенок 50-70см. При высоте опор от 8м до 12,5м в стенках могут быть устроены проемы.

6. Свайные

Наиболее рациональны в условиях равнинной и слабо пересечённой местности через малые реки и суходолы при подъёме паводковых вод 2-4 м, высоте насыпи до 6 м, толщине льда до 30 см.

Достоинства: мало конструктивных элементов (свая, насадки), изготовление освоено на заводах, возможна перевозка различными видами транспорта.

При длине пролётов до 9 м – опоры однорядные. При большой длине моста через 50 м опоры устраивают двухрядными. Насадку и сваи сопрягают с помощью сварки арматурных выпусков.