8.8. Визначення деформацій балочних пролітних будов

Визначення деформацій балочних пролітних будов проводиться в цілях забезпечення плавності руху транспортних засобів шляхом обмеження пружних прогинів пролітних будов від рухомого тимчасового вертикального навантаження і призначення потрібного для цього подовжнього профілю проїзної частини.

Для автодорожніх мостів максимальні прогини від тимчасового навантаження не повинні перевищувати 1/400 розрахункового прольоту. Кути перелому подовжнього профілю залізобетонних пролітних будов в місцях з’єдна ння пролітних будов між собою і з підходами при завантаженні моста рухомим тимчасовим навантаженням не повинні перевищувати 24 ‰ для навантаження АК і 13 ‰ для навантажень НК-100.

Лекція 9 Залізобетонних рамних, арочних і вантових мостів

9.1. Види рамних мостів, особливості їх конструкції і область застосування

У рамних мостах пролітні будови (ригелі) жорстко з’єднані з опорами (стійками). Над стійкою в ригелі виникає негативний момент, що згинає, що сприятливо для роботи ригеля в середині його прольоту. Ригель рамного моста у зв'язку з цим може мати меншу висоту, чим у балки нерозрізної пролітної будови з тим же прольотом.

Стійки рамних мостів працюють інтенсивніше, ніж опори в нерозрізних балочних мостах. Вони сприймають не тільки вертикальні зусилля, але і значні згинальні моменти. У зв'язку з цим потрібне їх відповідне армування.

Рамні мости зводять монолітними і збірними з ненапруженого і напруженого залізобетону.

Рис. 9.1. Види (а–з) рамних мостів малих прольотів

Рамні мости малих прольотів зводять зазвичай монолітними з ненапружуваного залізобетону. У мостах на автомобільних дорогах знайшли застосування наступні види рамних мостів малих прольотів (15...30 м):

• однопролітні двохшарнірні (рис. 9.1, а)

• однопролітні безшарнірні з жорсткими ребристими стійками-засадами (рис. 9.1, б), пазухи яких заповнюються грунтом для закладення їх у фундаменту;

• однопролітні консольно-рамні безшарнірні з гнучкими стійками (рис. 9.1, в) консолі в цій конструкції розвантажують центральний проліт і спрощують з’єднання моста з насипом;

• багатопролітні з жорстким або шарнірним кріпленням стійокдо фундаментів (рис. 9.1, же, з).

Для запобігання значним горизонтальним зусиллям від температурних деформацій в багатопролітних рамних мостах через 50...70 м влаштовують деформаційні шви із застосуванням підвісних пролітних будов між рамами завдовжки (0,3...0,5) прольоту (див. рис. 9.1, ж) або пристроєм опор, що зближують, між сусідніми пролітними будовами (див. рис. 9.1, з).

Опори монолітних рамних мостів мають стійки зазвичай під кожним ригелем (рис. 9.1, г). У монолітних рамних естакадах опори влаштовують з двома (рис. 9.1, д) або одній (рис. 9.1, е) стійками, щоб не захаращувати під ними простір.

Рамні мости середніх (60...80 м) і великих прольотів (до 300 м) можуть бути монолітними або збірними (рис. 9.2), зводять їх навісним бетонуванням або навісною збіркою. Зазвичай основою таких мостів служать Т-подібні рами з жорстким закладенням опори в основу. Вони дозволяють створити рамно-нерозрізні системи при жорсткому з'єднанні консолей (рис. 9.2, а) або рамно-консольні системи при шарнірному з'єднанні консолей, а також рамно-балочну систему при використанні підвісних прольотів (рис. 9.2, б).

Рамно-консольні мости з шарнірним з'єднанням консолей статично невизначні. На величину зусиль в перетинах їх стійок і ригелів Т-подібних рам роблять вплив осаду фундаментів стійкий, зміна температури середовища і усадка бетону.

Рамно-підвісна система статично визначена, оскільки підвісні прольоти шарнірно спираються на консолі Т-подібних рам.

Рис. 9.2. Види (а – г) рамних мостів середніх і великих прольотів

У перетинах цих рам не виникають додаткові зусилля від осідання опор, але в прольоті потрібна постановка деформаційних швів.

Особливості конструкцій рамних мостів середніх і великих прольотів. У рамних мостах, як і в балочних, тип поперечного перетину пролітної будови залежить від величини прольоту: при малих прольотах застосовуються спочатку плиткові перетини, потім у міру збільшення прольоту багаторебристі перетини, а при великих прольотах перетину з двома ребрами або коробчаті.

Конструкції рамних мостів середніх і великих прольотів можуть бути збірними і монолітними. Ригелі рамно-консольних і рамно-балочних мостів середніх прольотів можуть бути зібрані з окремих двотаврових балок, з’єднаних між собою в поперечному напрямі діафрагмами, і з монолітною проїжджою частиною. В області середніх прольотів їх слід виконувати з плитково-ребристим монолітним поперечним перетином. Ригелі рамних мостів великих прольотів виконують з коробчатим перетином.

Збірні ригелі рамно-консольних і рамно-підвісних мостів середніх прольотів виготовляють з натягненням на упори і армують прямолінійною або криволінійною арматурою, що розташовується відповідно до характеру напруженого їх стану у стадії експлуатації (рис. 9.4, а, б).

При значних прольотах, якщо ригелі виготовляють на заводі або майданчику, то для забезпечення транспортування ригеля до місця монтажу передбачають монтажну арматуру 2 (див. рис. 9.4, б), а робочу арматуру 1 натягують на бетон, відгортають вниз для сприйняття поперечних сил.

Якщо ригель рамного моста зводять методом навісного бетонування або навісної збірки, то його армують по верхньому поясу по ділянках збірки або бетонування (рис. 9.4, в). Арматура при цьому встановлюється і напружується в процесі урівноваженого монтажу або бетонування. Слід завжди віддавати перевагу навісному бетонуванню, яке забезпечує велику надійність роботи ригеля, завдяки наявній можливості об'єднувати блоки бетонування не тільки напружуваною, але і конструктивною арматурою.

У рамно-консольних і рамно-балочних мостах вся арматура консолей проходить по верхньому поясу, оскільки по всій довжині консолі виникає тільки негативний момент, що згинає. У рамно-нерозрізних мостах в середині прольоту ригеля потрібна постановка напружуваної арматури для сприйняття моменту, що згинає, виникає від другої частини власної ваги і тимчасового навантаження.

Рис. 9.6. Фасад (а) і поперечні перетини (б, в) сучасного рамного моста

Перетин опор рамних мостів великих прольотів частіше приймають коробчатого типу. На рис. 9.5 приведений вузол з’єднання такої опори з ригелем за допомогою напружуваної арматури, що розміщується в порожнині опори і замонолічуваною бетоном після її натягнення. Порожнини коробчатих опор заповнюють зазвичай бетоном низької міцності, а вище за рівень води – піском або гравієм для збільшення власної ваги опори.