книги из ГПНТБ / Мельников Ю.Л. Стыки сборных железобетонных пролетных строений мостов

грузок (p=0,l—0,2)—шесть; при действии знакопеременных

нагрузок [р = —0,5—(—1)]—четыре образца.

Из 39 образцов 26 были с круглой петлей и 13—с удли­ ненной (с прямой вставкой, равной восьми диаметрам ра­ бочей арматуры); в одиннадцати образцах—контактная зона

элементов.

На основе этих исследований были разработаны техно­

логические и конструктивные мероприятия, повышающие проч­

ность и трещиностойкость стыков (см. стр. 57 и 58), а так­

же уточнены расчетные характеристики стыков.

При расчете петлевого стыка, работающего на растяже­

ние, рекомендуется выполнять следующие проверки:

а) на сжатие бетонного ядра по диаметральному сечению;

б) на местное смятие бетона ядра петлями и шпиль­ ками [51;

в) на прочность арматуры.

Проверку бетонного ядра петлевого стыка на сжатие по диаметральному сечению, ограниченному крайними петлями, можно производить по формуле:

расстояние между крайними петлями в

Pnp—расчетное сопротивление бетона на прочность при

PcM≤^2[2∕m⅛∑cosαi+ΛiZπ∑(ΔS-2íZUI)cosa¿]PCM,

€0

его сжатой зоны только по бетонному сечению. При наличии

прямых вставок (длиною не менее 8cfπ) в расчете можно учитывать рабочую арматуру в размере 50%.

При расчете растянутых и сжато-растянутых петлевых

стыков на прочность при повторных нагрузках необходимо

проверять напряжения в бетоне ядра по диаметральной

плоскости и напряжения в стержнях петель. Для бетона и

арматуры принимаются обычные расчетные сопротивления,

учитывающие характер повторных нагрузок, но с учетом

коэффициентов условий работы бетона ядра и закругленной

арматуры, принимаемых равными соответственно 2—2,7 и 0,6. При расчете сжатых и сжато-растянутых стыков на прочность при повторных нагрузках надо проверять сжимаю­ щие напряжения в бетоне вблизи конца петли. Расчетные сопротивления бетона можно назначать тогда с учетом коэф­

фициента условий работы, принимаемого равным 0,7.

61

плитами на петлевых стыках, а также четыре образца с петлевыми стыками сборных плит. В обоих случаях при­ менялись стыки с круглой петлей. Балки и образцы при

прочность бетона соединяемых элементов.

Авторы исследований пришли к выводу о нецелесообраз­

ности применения петлевого стыка для соединения сборных

железобетонных плит в сталежелезобетонных конструкциях

по условиям прочности, трещинообразования и технологии изготовления стыка.

Исследования работы петлевого стыка в плитной изги­

баемой конструкции проводились в ЦНИИСе [2] и НИИЖТе [13]; имеются данные об испытаниях таких стыков и в Ру­ мынской Народной Республике [12].

В 1955 г. в ЦНИИСе были испытаны десять образцов

петлевого стыка под статическими нагрузками и одиннадцать

при действии многократно повторных нагрузок. Четыре об­ разца были эталонными (без стыка), два—имели стыки с

круглой петлей и остальные—с прямыми вставками длиной

ным для анализа результатов их испытаний, выводы, изло­

женные в вып. 36 Трудов ЦНИИСа [2], следует считать предварительными.

Практика строительства автодорожных мостов показыва­ ет, что1 петлевой стык изгибаемой плиты проезжей части ра­ ботает в экспериментальных условиях недостаточно удовле­

творительно [21, стр. 126].

Проведенные бывш. ЛенЦИСом испытания под стати­

ческой нагрузкой изгибаемых балок с круглыми петлевыми

стыками, расположенными в растянутой зоне, показали, что

с увеличением диаметра петли прочность балки уменьшается; особенно велико уменьшение прочности (а также и жесткос­

трещиностойкости и жесткости не уступает монолитным се­

чениям изгибаемых плит. Но испытания проводились ими

62

ных выпусков и длина прямой вставки были сравнительно

большими (20—30 диаметров арматурных выпусков), т. е.

фактически испытывались стыки с взаимным перекрытием выпусков арматуры.

По данным НИИЖТа петлевые стыки с расположением

петель в растянутой зоне опорных сечений с вутами и усиле­

нием нижней зоны вутов дополнительными крюками (рис. 22)

Рис. 22. Петлевой стык (с прямой вставкой) в надопорном сечении изгибаемой плитной конструкции в

так и в эксплуатационных условиях (городской мост в Но­ восибирске).

14. Стыки без непосредственного соединения арматурных выпусков

Такие стыки представляют собой соединения сборных элементов при помощи выпусков рабочей или вспомогатель­

ной арматуры, омоноличиваемых бетоном в полости стыка или узла. Выпуски арматуры стыкуемых элементов непо­

средственно между собой не соединяются, а лишь взаимно

перекрываются (внахлестку) или примыкают, не перекрывая

63

друг друга. Стыки без непосредственного соединения арма­ турных выпусков находят применение для объединения сборных элементов или прикрепления их в узлах сборных железобетонных конструкций при передаче усилий от одного

соединяемого элемента другому путем работы элементов

зазором, а иногда меньшим числом стенок стакана (две

вместо четырех). Поэтому многие рекомендации, изложен­ ные для стыков стаканного типа (см. п. 6, стр. 28), можно

нения выпусков арматуры соседних элементов между собой следует учитывать, что их осуществление осложняется сле­

дующими обстоятельствами:

а) наличие выпусков, которые необходимо предохранять

от повреждений при транспортировке, а также выправлять или отгибать при монтаже;

монтажного оборудования для воспринятая монтажных на­ грузок и фиксации точного взаимного' положения соединяе­ мых элементов;

При небольшом количестве выпусков стыковых стержней

их целесообразно приваривать к одному из стыкуемых эле­ ментов во время монтажа, предусматривая для этого при

заводском изготовлении специальные закладные металличе­ ские планки, не выступающие за пределы соединяемых эле­ ментов (см. рис. 24).

64

°)

і Í9S

66

При стыковании элементов в узлах арок или ферм стерж­

ни арматуры можно выпускать только из блока меньшего

сечения, полагая, что по большему контуру стыковой по­

лости надежность работы стыка будет обеспечена силами

Рис. 25. Стык блоков арки без соединения выпусков рас­ пределительной арматуры (работа стыка на сжатие):

1—места сварки основной арматуры; 2—бетон омоноличивания; 3—подколонник; 4—стойка

сцепления между бетоном стыка и бетоном сборного эле­ мента. Для большей надежности работы стыка в этих слу­

чаях целесообразно его наружные поверхности устраивать

с наклоном, таким образом, чтобы образовался клин с меньшей площадью сечения в сторону действия осевого усилия от защемляемого элемента. Такая конструкция сты­ ка рекомендуется в тех случаях, когда стык обжимается

соседними с ним сжатыми элементами (например, в арках

или верхних поясах ферм). Для эксплуатационной надеж­

ности соединения и проведения монтажа без подмостей

и монтажных устройств в конструкции соединяемых элемен­

тов (или одного из них) целесообразно предусматривать опорные площадки или выступы.

Сечения узлов и стыков с арматурными выпусками, не

соединенными между собой непосредственно, при расчете

можно рассматривать как бетонные (в запас прочности и

трещиностойкости). Учет арматуры возможен при расчете на поперечную силу при условии надежной, требуемой нормами

(СН-200-62) заделки арматуры как в бетоне соединяемых

элементов, так и в бетоне стыка.

Поскольку в рассматриваемых стыках одним из основных расчетных факторов, влияющих на прочность и трещино­

стойкость конструкции, является сцепление бетона по кон­

тактной плоскости, необходимо принять меры для обеспе­ чения максимального сцепления между «старым» и «новым» бетоном (см. стр. 15, 16 и 31).

Стыки без непосредственного соединения выпусков арма­ туры применяются в промышленном и гражданском строи­

тельстве как в Советском Союзе, так и за рубежом [28].

Эти стыки были приняты в проектах и применялись на строительстве мостов через р. Буду на линии Свияжск—Кин-

креплены к аркам посредством стыка рассматриваемого ти­

па (см. рис. 24). Особенности конструкции стыка: клино­

образная, суживающаяся книзу, форма стыковой полости,

в натуральную величину (руководитель работы инж. И. Д. По­

ляков). Девять образцов испытывались статической нагруз­ кой (при ступенчатом изменении ее величины) до разруше­ ния. Испытаниями было установлено, что предельная на­

68

грузка (величина сдвигающего усилия, при котором взаим­ ное перемещение соединяемых блоков не превышало 0,1 мм)

была больше расчетной в 2,1—3,3 раза.

Бетон по стыку (плоскость соприкасания сборного бето­

на и бетона омоноличивания стыка) работает на срез толь­ ко при небольших ндгрузках, а при нагрузках, близких

к предельным, по контактной плоскости бетонов раскрыва­

ются поперечные трещины, и на срез работает лишь по­

перечная арматура. Деформация сдвига в этот момент на­

чинает интенсивно расти. При проценте армирования сты­

ка μ=0,7% (арматура периодического профиля марки Ст. 5),

марке бетона 500 и обработке контактных поверхностей

4%-ным раствором соляной кислоты суммарное сопротив­

ление срезу бетона и арматуры по контактной поверхности

бетонов в стыке составляло около 20 кг/см2. В эталонных монолитных образцах аналогичной конструкции суммарное

сопротивление срезу по таким же плоскостям было равно

примерно 36 кг/см2 при μ=0,45%.

Исследованиями установлено, что при обработке контакт­

ных поверхностей бетона в стыке 4%-ным раствором соля­

ной кислоты достаточное сцепление между бетоном сбор­

ного элемента и бетоном омоноличивания не достигается,

а по плоскости контакта возможно появление усадочных

трещин, в которые может проникнуть вода. Для увеличения

сопротивления бетона стыка сдвигающим нагрузкам реко­

мендуется поверхности соприкасания бетонов делать шеро­

ховатыми, при омоноличивании стыков применять малоуса­ дочные бетоны, а зоны контактов бетонов разного возраста усиливать арматурными коротышами.

В лаборатории железобетонньіх мостов ЦНИИСа был про­

верен также вариант стыка подвески с аркой. Из четырех экспериментальных образцов один испытали под статиче­

ской нагрузкой и три—под многократно повторными. Пло­

щадь соприкасания подвески с бетоном омоноличивания со­

стали марки Ст. 3),

Образцы были выполнены из бетона марки 500, контакт­

ные поверхности обработаны 4%-ным раствором соляной

69