1.4 Визначення допустимого згинального моменту

в головних балках

Марка бетону балки М 250 – розрахунковий опір R_b = 125 кг/см², клас арматури А-П – розрахунковий опір R_s = 2400 кг/см².

Несуча здатність за згинальним моментом перерізу головних балок ТП 56Д:

(1.9)

де b^/_f - розрахункова ширина стиснутої полички балки, см;

h_o - робоча висота перерізу, см;

x – висота стисненої зони, см;

R_s - розрахунковий опір існуючої арматури, МПа;

A_s, A_s^’ - площа розтягнутої та стиснутої арматури існуючої балки, см²;

y_c - відстань від центру ваги стиснутої арматури до верхньої грані перерізу, см;

Робоча висота перерізу:

. (1.10)

Відстань від центру ваги розтягнутої арматури до нижньої грані перерізу:

. (1.11)

де A_s - площа розтягнутої арматури існуючої балки, см²;

A_sі, a_sі – площа арматури кожного ряду та відстань від центру ваги її до нижньої грані балки.

Висоту стисненої зони треба визначати за формулою:

. (1.11)

Відстань від центру ваги розтягнутої арматури до нижньої грані перерізу балки:

Робоча висота:

Висота стисненої зони:

Несуча здатність за згинальним моментом перерізу головних балок:

Балки прольотної будови потребують підсилення. Але крім того необхідно провести реконструкцію існуючого мосту для надання споруді нового терміну служби з урахуванням комфортних умов руху сучасного автомобільного транспорту та пішоходів. Це буде виконано підвищенням габариту проїзду для автомобільного транспорту до Г-10,5м і тротуарів до 0,75 м.

2. Реконструкція мосту

2.1 Варіанти реконструкції мосту

Враховуючи велику кількість типів існуючих конструкцій, їх стан, місцезнаходження, неможливо повністю типізувати інженерні рішення розширення мостів. Для кожного об’єкта розробка варіантів повинна бути індивідуальною.

Наведемо основні положення, які слід дотримуватись, при розробці проекту розширення мосту [3, 4]:

- проект розширення повинен бути комплексним, тобто його метою є не тільки розширення габариту проїзду, а й підвищення довговічності і вантажопідйомності споруди;

- треба намагатись зберегти співвісність дороги та мосту після розширення;

- якщо є можливість вибору, слід надавати перевагу симетричному варіанту розширення, при якому розподіл тимчасових навантажень більш рівномірний;

- незалежно від схеми розширення необхідно об’єднувати старі та нові конструкції в єдину систему, але при цьому слід враховувати особистості їх сумісних деформацій, в тому числі і температурних. Це означає, що не можна об’єднувати розрізні існуючи конструкції з розрізними новими, арочні з балочними та ін.;

- використовуючи існуючи опори та фундаменти без розширення, треба суворо дотримуватися рекомендацій з їх реконструкції [3, 4];

- приймаючи той чи інший варіант розширення, необхідно керуватися не тільки економічними показниками. Слід приділяти увагу залишковому ресурсу існування споруди. Якщо цей термін становить 10-15 років, то у прийнятому варіанті можна знехтувати деякими основними положеннями;

- термін служби нових елементів повинен бути спів розмірним із залишком ресурсом споруди. Не варто використовувати ребристу збірну накладну плиту для монолітних масивних прольотних будов, монолітну плиту для збірних балок із залишковим ресурсом 15-20 років.

Основні принципові схеми розширення залізобетонних мостів (рисунок 2.1):

1. Розширення за рахунок заміни тротуарних блоків (розширення до 2 м);

2. Розширення накладною плитою без розширення опор (суцільною монолітною плитою, ребристо-збірною або збірно-монолітною плитою);

3. Розширення додатковими елементами з розширенням тіла опори;

4. Розширення додатковими приставними елементами з розширенням опори та фундаменту.

Нині в Україні найбільш поширеною є четверта схема, тобто розширення за допомогою додаткових елементів. Для розширення використовуються збірні двопустотні плити довжиною 6-18 м, рідше бездіакфрагмові балки. Переваги цього способу – можливість виконання робіт без закриття руху, можливість симетричного та однобічного розширення. Недоліками цієї схеми є необхідність будови опор та фундаментів та складність улаштування надійного стику нових та старих конструкцій.

Складність улаштування стиків різних типів конструкцій та підбору відповідних конструкцій для розширення робить цей спосіб не дуже надійним, тому він використовується у випадку, коли термін служби споруди планується не більше, 20-30 років.

У випадку планування терміну служби споруди 50-60 років ця схема може бути використана за таких умов:

- розширення проводити спеціально запроектованими та виготовленими елементами;

- елементи розширення повинні бути попередньо напруженими і мати жорсткість у 1,5 рази більшу, ніж існуючі елементи.

Рисунок 2.1 – Схеми розширення залізобетонних мостів:1 – існуюча конструкція; 2 – існуючий тротуар; 3 – новий тротуар; 4 – монолітна накладна плита; 5 – збірна накладна плита; 6 – приставлені елементи; 7 – існуюча опора; 8 – добудована опора; 9 – добудований фундамент

Проводимо реконструкцію мосту влаштуванням накладої плити товщиною H = 140 мм.

Середні та крайні балки підсилюємо додатковою арматурою, приймаємо

2 стержні діаметром 32 мм, а також ставимо коротуни діаметром 32 мм для сумісної роботи арматури (рис.2.2)