4. Конструкция разрезных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой.

Конструкция пролетных строений во многом зависит от применяемой арматуры и способа ее размещения.

Пролетные строения состоят из главных балок и плиты проезжей части.

Плита проезжей части.

Плита является основным несущим элементом конструкции проезжей части.

В монолитных мостах она упруго защемлена в поддерживающих ее главных балках.

От временной нагрузки в середине ее пролета возникают положительные моменты, а на опорах – отрицательные. В связи с этим на опорах плиты арматуру располагают в верхней зоне, а в пролете – в нижней. Защитный слой бетона не менее 2 см, диаметр не менее 10 мм, а расстояние между соседними параллельными стержнями – 25 см.

Стержни распределительной арматуры располагают конструктивно, диаметр ≤ 6 мм и в количестве не менее 4-х на 1 м ширины.

Вверху плиты (в зоне отрицательных моментов) рабочую арматуру устанавливают на длине пролета, а нижнюю рабочую арматуру доводят до опоры в количестве не менее 3-х стержней на 1 м ширины плиты.

Плита сборных П-образных блоков работает аналогично плите проезжей чати монолитных мостов.

В сборных мостах с диафрагмами плиты не стыкуют, и она работает как консоль, защемленная в ребре и ее армируют только в растянутой верхней зоне.

В бездиафрагменных пролетных строениях плита работает как неразрезная балка на упругом основании. Ее армируют сварными сетками в верхней и нижней зонах.

Главные балки пролетных строений.

Главные балки пролетных строений армируют отдельными стержнями или сварными каркасами. Диаметр рабочей арматуры не менее 12 мм.

Наибольшее распространение ненапрягаемая арматура в сборных балках получила в виде многорядных каркасов.

Сварной каркас состоит из ряда стержней продольной рабочей арматуры диаметром 16 – 32 мм, уложенных друг на друга без промежутков и сваренных между собой продольными швами. Рабочие стержни продольной арматуры каркаса отгибают под углом 30 – 60º, но не менее 2-х стержней от всех каркасов должны быть доведены до опоры.

Расположение мест отгибов определяется условием, чтобы на участке с отгибами в каждое вертикальное поперечное сечение балки должен попадать хотя бы один отгиб.

Вдоль боковых стенок балки устанавливают продольную арматуру периодического профиля Ø 8 – 14 мм на расстояниях по высоте 10–12 диаметров. Эта арматура предохраняет бетон от появления усадочных трещин. Арматуру ставят снаружи хомутов.

Диафрагмы монолитных и сборных балок армируют верхней и нижней продольной рабочей арматурой и хомутами.

5. Конструкция разрезных железобетонных мостов с предварительно напряженной арматурой.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции могут иметь два различных вида арматуры: напрягаемую до бетонирования (на упоры) и напрягаемую после бетонирования (на бетон).

5.1. Конструкция пролетных строений с арматурой, напрягаемой на упоры

Для пролетов 12, 15, 18, 21, 24 и 33 м разработаны ребристые унифицированные предварительно напряженные пролетные строения с натяжением арматуры на упоры.

Применение предварительного обжатия бетона позволяет получить экономичную конструкцию без трещин или с ограниченным их открытием.

В качестве напрягаемой арматуры используют высокопрочную сталь, что позволяет экономить металл и создавать в арматуре высокие напряжения.

П рименяют в основном проволоку Ø5мм. Для удобства натяжения проволоку объединяют в пучки с числом проволок от 18 до 60.

Проволоки в пучке располагаются концентрически с обмоткой каждого ряда тонкой проволокой. Пучок может быть образован из готовых семипроволочных прядей.

В середине пучка рекомендуется оставлять полость для прохода раствора при бетонировании, что улучшит сцепление бетона с арматурой.

Для закрепления арматуры в бетоне служат анкеры. При заводском изготовлении цельноперевозимых пролетных строений применяют каркасно-стержневые анкеры конструкции МИИТа. В анкере пучок расчленяется на четыре пряди. Это открывает доступ бетона к проволокам. Анкер состоит из стержня и приваренной к нему диафрагмой с пазами. Проволока перегибается на диафрагме и на скрутках из мягкой проволоки. Проволока скруток закрепляется заводкой в отверстие.

Если проволоки небольшого диаметра расположить в бетоне рассредоточено, то можно обойтись без постановки анкеров (это струнобетон). Недостаток струнобетонных конструкций – сложность работ по укладке арматуры в упоры и достижения равномерного распределения усилий между проволоками.

В качестве напрягаемой арматуры применяются и стержни периодического профиля. При армировании балок используют прямолинейные и криволинейные пучки.

Наиболее технологическое решение получается при применении в нижнем поясе прямолинейной арматуры. Создаваемые при этом в нижнем поясе сжимающие напряжения обеспечивают трещиностойкость пояса в период эксплуатации. Для предотвращения трещин в верхней зоне возникает необходимость ставить дополнительную ненапрягаемую и напрягаемую арматуру. Эта арматура приводит к некоторому снижению несущей способности сечения из-за того, что в сжатом поясе заранее создаются сжимающие напряжения.

При армировании балки криволинейными или полигональными пучками на приопорных участках создают усилие предварительного обжатия, приложенное под углом к горизонтали. Вертикальная составляющая этого усилия вызывает появление на приопорных участках балки поперечной силы, знак которой противоположен знаку поперечной силы от внешних нагрузок. Уменьшение поперечной силы позволяет применять более тонкую стенку в приопорных сечениях и несколько снизить расходы стали на хомуты. Целесообразнее наклонные напряженные хомуты, если они ориентированы перпендикулярно главным растягивающим напряжениям.

В настоящее время наиболее широко применяются конструкции бездиафрагменных пролетных строений.

Крайние балки пролетных строений отличаются от промежуточных количеством пучков.

Кроме напрягаемой арматуры балки имеют и ненапрягаемую арматуру.

Представляют интерес разработанные в МИИТе пролетные строения без развитых нижних поясов.