Файл: Мельников Ю.Л. Стыки сборных железобетонных пролетных строений мостов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР
ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
СТЫКИ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ
МОСКВА 1962
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР
ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ВСЕСОЮЗНЫЙ научно-исследовательскии институт
ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Канд. техн, наук Ю. Л. Мельников, инженеры Л. В. Захаров, Н. Μ. Колоколов
СТЫКИ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ
О P ГТРАНССТРОЙ
Москва 1962
Вработе приводится обзор стыков, на
шедших применение в практике проектирования и строительства сборных железобетонных пролет ных строений мостов, а также исследованных теоретически и экспериментально во Всесоюз ном научно-исследовательском институте транс портного строительства (ЦНИИСе) и других научно-исследовательских организациях Совет ского Союза; приводятся рекомендации по проек тированию и технологии устройства стыков, а также целесообразной области их применения.
Работа рассчитана на инженеров-проекти ровщиков и строителей мостов, а также на сту дентов строительных и транспортных вузов.
Pe∂aκmop'jiHjκ. Μ. Μ. Украинчик
П РЕДИСЛОВИЕ
За последние годы при постройке малых и средних желе зобетонных мостов стали шире применять сборные, преиму
щественно предварительно напряженные конструкции. Однако
в больших железобетонных мостах, особенно железнодорож ных, таких конструкции недостаточно. Это связано со слабой изученностью ряда стыков сборных железобетонных конструк
ций в отношении их прочности, эксплуатационной надежности,
технологии изготовления и монтажа. Поэтому в научно-иссле
довательской работе по сборным железобетонным мостовым конструкциям, проводимой в СССР, большое внимание уделя
ется исследованию прочностных свойств и технологии раз
личных способов соединения сборных конструкций. В 1957— 1960 гг. исследования стыков вели многие научно-исследова тельские, проектные и строительные организации Министер
ства транспортного строительства, Министерства путей со
общения и других ведомств, а в 1959—1960 гг. построены опытные железнодорожные мосты из сборных конструкций
пролетами 33,5, 44 и 55 м. При исследовании отдельных кон струкций крупных мостов (мост-метро в г. Москве, железно дорожный мост через р. Оку у Горького и др.), а также же
лезобетонных путепроводов и мостов средних пролетов на
Московской кольцевой автодороге, в Закавказье и на Украи не получены важные данные о сборных железобетонных кон струкциях и их соединениях.
В настоящей работе авторы, сотрудники лаборатории же
лезобетонных мостов ЦНИИСа, освещают вопросы проекти
рования и технологии устройства стыков сборных железобетон
ных пролетных строений мостов на основании изучения и обобщения материалов исследований ЦНИИСа и других на
учно-исследовательских организаций, опыта строительства и проектирования. В работе использованы материалы иссле
дований, выполненные в ЦНИИСе ¡E. Л. Хлебниковым! ,
К- С. Силиным, О. Я. Бергом, Н. Μ. Колоколовым, И. А. Ма каровым, Ю. Л. Мельниковым, Е. А. Троицким, А. И. Кед
ровым, А. Г. Прокопович, Μ. Е. Лисицыным, H. Н. Стрелец
ким, Д. А. Григорьевым, Л. В. Захаровым, Г. Н. Писанко,
И. Д. Поляковым, О. Н. Алпериной, В. П. Польевко,
Л. Б. Мойжесом; в МИИТе—Г. К- Евграфовым, П. Н, Поли
карповым, А. Μ. |
Померанцевым, Б. В. |
Бобриковым, |
Л. И. Иосилевским, |
Μ. Н. Малько, О. |
О. Андреевым, |
В. Д. Рыбиным; в ГПИ—В. А. Словинским, P. X. Габузовым; |
вНИИЖТе—K-K- Якобсоном, А. Μ. Кушнеревым, Б.П. Мар ковым, В. С. Анциперовским; в НИИмостов при ЛИИЖТе—
В. И. Гнедовским, А. Л. Бриком; в СоюздорНИИ—Н. А. Ка
лашниковым, С. Н. |
Пшеничниковым, И. |
Н. Серегиным; |
в УкрдортрансНИИ—Е. И. Штильманом; |
в НИИ-200— |
|
Н. Л. Перелыптейном; |
в НИИОМТП AC и А—В. Ф. Утенковым, |
Μ. А. Власовой; в ЦНИИПСе—Н. Μ. Мулиным; в ИКТП—
А. И. Ивановым-Дятловым.
На основании анализа этих материалов даны предложения
по проектированию и технологии изготовления стыков и це
лесообразной области их применения.
Замечания по работе просьба направлять по адресу; Мо
сква, И-329, ул. Калинина, 2, Всесоюзный научно-исследова
тельский институт транспортного строительства.
Директор института член-корреспондент
AC и А СССР Н. Губанков
Руководитель отделения искусственных сооружений д-р техн, наук К. Силан
Глава í
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СТЫКАМ
Выбор видов монтажных стыков сборных железобетонных
пролетных строений мостов зависит от конструкции, техноло
гии изготовления и монтажа пролетных строений и составля
ющих их элементов, а также от характера и величины воспри
нимаемых стыками усилий. При этом имеют значение схема
разбивки сооружения на блоки, размещение мест соединений, а также температурные условия во время монтажа сборной конструкции.
Сложным и еще дискуссионным вопросом остается пока разбивка сооружения на блоки. В основном она зависит от
грузоподъемности кранового оборудования и условий транс
портировки элементов пролетных строений. В большинстве
случаев следует стремиться к минимальному количеству мон
тажных соединений в сооружении из-за их большой трудоем кости. Однако следует учитывать, что при монтаже мелкоблоч
ных конструкций часто приходится устраивать сплошные под
мости, а при применении крупных элементов требуются мощ ные краны, осложняется транспортировка блоков и их массо
вое изготовление на заводах и полигонах.
Поэтому решение о целесообразности применения того или
другого вида конструкций надо принимать на основании их технико-экономического анализа в зависимости от конкретных условии.
Не менее важен вопрос о количестве типов стыков в сбор
ной конструкции пролетного строения. В пролетных строени
ях больших размеров нецелесообразно (и даже практически
невозможно) применение только одного, универсального для
всех видов соединений, типа стыка. Это объясняется тем,
что в мостах с большими сборными железобетонными пролет
ными строениями каждому виду конструктивного элемента
и технологии его изготовления и монтажа, соответствует свой
рациональный стык, который, конечно, может оказаться ра
циональным одновременно для нескольких конструктивных
5
элементов. Например, в сквозных системах пролетных строе
ний элементы, резко' отличающиеся характером |
своей |
работы (сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг или их |
сочета |
ния), имеют разную конструкцию. |
|
Очевидно, что сжатые элементы можно соединить более надежно и просто (как конструктивно, так и технологически),
чем растянутые. Растянутые элементы целесообразно изго товлять из предварительно напряженного железобетона, а
сжатые—из обычного. В связи с этим и принцип стыкования сжатых и растянутых элементов должен быть различным.
Очевидно также, что соединения элементов проезжей час
ти, связей, подвесок, стоек с основными элементами конст
рукции различаются между собой и отличаются от стыков самих основных элементов. Конструктивное решение узла из
нескольких элементов будет отличаться от стыка двух эле
ментов. И даже в более простых конструкциях—в пролетных
строениях со сплошными балками—соединения сборных бло
ков балок между собой, с диафрагмами, с плитами проезжей части и стыки плит решаются различно.
Учитывая сказанное, следует иметь не один универсаль ный тип стыка (который по мнению некоторых специалистов
может решить проблему сборности железобетонных конструк ций), а несколько типов стыков, из которых можно выбрать
наиболее рациональные для каждого конкретного случая.
Будучи увязаны с общей конструкцией сборного пролетно го строения, монтажные стыки должны обеспечивать совмест
ную работу сборных элементов и пространственную работу
конструкции в целом*, а также необходимую прочность, вы носливость, жесткость, трещиностойкость и долговечность .со оружения. Иначе говоря, сборная конструкция должна рабо
тать так же надежно и длительно, как и аналогичная монолит ная: Поэтому при соединении предварительно напряженных сборных элементов нужно применять только предварительно напряженные стыки, которые дают необходимую равнопрочность и равную трещиностойкость всей сборной конструкции. При объединении элементов из обычного железобетона во мно гих случаях также целесообразно осуществить предваритель ное напряжение бетона в зоне стыка.
На основании изложенного, преимущество следует отда
вать |
тем монтажным стыкам, при которых сборные конст |
* |
В настоящей работе не рассматриваются шарнирные сопряжения |
сборных железобетонных элементов.
6
рукции имеют наилучшие технико-экономические и эксплу атационные показатели и в наибольшей степени удовлетво
ряют следующим требованиям:
а) простота конструкции и изготовления, а также удоб
ство транспортировки и монтажа; б) возможность организации работ индустриальными спо
собами, в том числе и устройства стыков; в) небольшие затраты труда и расход материалов (в пер
вую очередь металла) для сборной конструкции и для вспомо
гательных монтажных средств.
При этом сами стыки будут наилучшими, если они обла
дают следующими качествами:
а) воспринимают монтажные нагрузки и фиксируют про
ектное взаимное положение соединяемых элементов с приме
нением наименьшего количества вспомогательного оборудова
ния и приспособлений;
б) позволяют производить монтаж с минимальными затра
тами времени и загружать сооружение эксплуатационными
нагрузками в кратчайший срок после сборки конструкции;
в) дают возможность собирать сооружение и соблюдать его форму, размеры, строительный подъем при наличии обу
словленных спецификой производства отклонений от проект ных размеров в соединяемых элементах;
г) четко передают усилия по наиболее короткому пу
ти без превышения в любом месте расчетных сопротивлений. Стыки сборных элементов, можноразделить на две основ
ные группы:
А. Стыки элементов без выпусков рабочей арматуры.
Б. Стыки элементов с взаимными выпусками рабочей ар матуры.
В стыках первой группы рабочая арматура находится пол
ностью в бетоне сборных элементов или устанавливается при
монтаже. Железобетонные элементы соединяются с помощью
специальных стыковых деталей или рабочей арматуры, пропу
скаемой при монтаже через соединяемые блоки или их часть.
При этом зазор между соединяемыми блоками имеет сравни
тельно небольшую толщину и в зависимости от материала шва
(бетон, раствор, полимерные материалы, готовые прокладки)
требует в каждом случае особой технологии заполнения. Это
значительно упрощает изготовление и транспортировку сбор
ных элементов.
При стыках второй группы арматурные выпуски затрудня ют изготовление элементов (из-за необходимости точногорас
положения этих выпусков и некоторого усложнения торцовых
7
сторон опалубки), а также осложняют транспортировку, так
как требуется предохранять выпуски от повреждений (имеют
ся в виду, главным обрйзом, выпуски из обычной арматуры).
В случае повреждения выпусков потребуется их выправка— трудоемкая и небезопасная для прочности элементов. Конст
руктивная разработка таких стыков сводится, главным обра зом, к определению способа соединения арматурных выпусков,
которые в свою очередь обусловливают необходимость устрой
ства больших стыковых полостей и соответственно технологию омоноличивания выпусков обычными бетонными смесями, не
вызывающими затруднений при их укладке.
Возможны стыки, занимающие промежуточное положение
между стыками обеих групп. В этих стыках один из соединя
емых элементов имеет арматурные выпуски, а другой прикреп
ляется без выпусков, с образованием тонкого шва, характер
ного для стыков первой группы. Таким стыком является,
например, стык на коротких выпусках предварительно на пряженной арматуры одного из элементов (см. п. 5, стр. 26).
Некоторые стыки при определенных конструктивных изме нениях могут приобрести признаки, характерные для стыков другой группы. Например, при усилении зоны омоноличива ния стыков первой группы специальными арматурными выпу сками или, наоборот, при таком конструктивном оформлении
выпусков арматуры или металлических деталей в стыках вто рой группы, когда обеспечивается плотное (либо с небольшим зазором) примыкание соединяемых элементов.
Среди основных групп стыков можно выделить стыки же лезобетонные (или бетонные) и металлические, причем желе зобетонные стыки могут быть как предварительно напряжен
ными, так и ненапряженными.
При устройстве железобетонных стыков (в основном сты
ков с выпусками арматуры) омоноличивание стыковых ниш,
полостей или зазоров бетоном, раствором или другими мате риалами приходится выполнять при монтаже, причем конст
рукция может воспринимать эксплуатационные нагрузки толь
ко после приобретения бетоном или раствором стыка необхо
димой прочности. Омоноличивание стыков необходимо! как для
повышения жесткости и прочности конструкции, так и для за
щиты арматуры стыка от коррозии. Прочность бетона (или раствора), применяемого для заполнения стыковых полостей и зазоров, как правило, должна быть не ниже прочности бе тона соединяемых элементов. Обычно заполнение бетоном сты ковых зазоров, малых по объему и расположенных в разных
местах сооружения,—малопроизводительный процесс, осуще-
8