Файл: Мельников Ю.Л. Стыки сборных железобетонных пролетных строений мостов.pdf

Стыки стаканного типа широко применяются в промышлен­

ном и гражданском строительстве, а также в мостостроении

для соединения вертикальных элементов—стоек, колонн, свай с горизонтальными—фундаментами, ригелями, балками, насад­

ками, свайными ростверками (в конструкциях путепроводов,,

сборных свайно-эстакадных мостов,

изгибающего момента должна быть равна по данным ЦНИИСа [18] не менее 1,1 наибольшего размера поперечно­

однако они должны обеспечивать возможность высококачест­ венной укладки замоноличивающей смеси и уплотнения ее

вибраторами.

Как правило, ширина стыковой полости назначается 'рав­

ной не менее 5 см, причем для удобства укладки смеси полость в верхней части может быть уширена на 1—2 см. При замоно-

личивании стыков необходимо соблюдать специальные требо­

29

вания по подбору состава смеси, режиму вибрирования, тем­

пературному режиму, уходу за уложенным бетоном, ускоре­

нию твердения бетона [18].

В связи с бозможностью трещинообразования по контакт­

ному слою в этой зоне надо устраивать гидроизоляцию сты­

ков с укладкой изолирующих материалов в стыковую полость

кондукторов. Применение металлических клиньев для посто­ янного соединения колонны и стакана рекомендовать нельзя из-за возможности появления раскалывающих трещин.

Для выравнивания положения колонны по высоте не сле­

дует применять подсыпки из сухой цементно-песчаной смеси

толщиной более 10 см. Более целесообразно будет использо­

вать для этого бетонные подкладки.

Исследования стыков стаканного типа проводились в раз­

ное время как в нашей стране, так и за рубежом: в ЦНИПСе—в 1935 г., в МИИТе—в 1953 г., в Дрезденском политехническом институте—в 1955 г., в Тбилисском научноисследовательском институте сооружений и гидроэнергети­

ки—в 1956 г. [16], в НИИОМТПе—в 1956 г. [24].

В ЦНИИСе в 1957—1959 гг. было испытано под статиче­

скими и многократно повторными нагрузками 65 образцов

со стыками стаканного типа, в том числе 45—на действие

центрально приложенной нагрузки (сжимающей или растя­

гивающей относительно колонны) и 20 образцов на действие внецентренной нагрузки [17, 18]. Образцы в большинстве

■случаев имели размеры, приближающиеся к размерам реаль­

ных конструкций. Например, сечение колонны в образцах,

испытываемых на действие внецентренных нагрузок, было

равно 20×40 и 20×80 см.

Испытания, проведенные в ЦНИИСе, показали, что при выполнении изложенных выше конструктивных и технологи­ ческих мероприятий стыки стаканного типа могут восприни­ мать значительные усилия (нормальные и перерезывающие силы, изгибающие моменты) при действии статических и

многократно повторных нагрузок, обеспечивая достаточную

долговечность конструкции. Было также выяснено, что проч­

ностные характеристики стыка в значительной степени опре­

деляются характеристиками сцепления между бетоном соеди­ няемых элементов и бетоном заполнения полости стыка.

ВО

Прочностные характеристики сцепления «старого» и «нового»

бетона в свою очередь зависят от принятой технологии замо-

ноличивания, характера напряженного состояния по контакт­ ным поверхностям и геометрических размеров стыка, в том числе величины заделки колонны в стакане.

В процессе исследования, а также на основе анализа опуб­ ликованных материалов в ЦНИИСе разработана технология замоноличивания стыков стаканного типа, при которой обеспе­ чивается достаточная прочность сцепления «старого» и «ново­ го» бетона, а также надежность учета сцепления при расчете

стыков. Для увеличения прочности сцепления важное значение имеет обработка стыкуемых поверхностей. Наиболее эффек­

тивен способ обработки стыкуемых поверхностей сульфитно­ спиртовой бардой—ССБ [4, 24].

Перед заполнением стыковых полостей замоноличивающей

■смесью стыкуемые поверхности тщательно очищаются и увлаж­

няются.

В качестве замоноличивающей смеси должен приме­

няться бетон на щебне крупностью не более 1∕3 наименьшего размера стыковой полости. Бетонные смеси следует приготов­ лять на пластифицированных портланд-цементах актив­

(хлористый кальций, хлористый натрий и т. п.). Водо-цемент­

ное отношение для бетонных смесей должно быть в преде­

лах 0,4—0,5. Применение в качестве замоноличивающей сме­

си растворов или других материалов в каждом конкретном случае должно быть обосновано исходя из конструктивных

и технологических соображений. Замоноличивающую смесь следует укладывать с . тщательным вибрированием. Однако даже при наиболее эффективной технологии замоноличивания

стыковой полости прочность сцепления получается в 3—4 раза

меньшей, чем прочность на срез монолитного бетона (при чистом сдвиге); при сложном напряженном состоянии в стыке

эта разница будет меньше.

При действии внецентренной и растягивающей относи­

тельно колонны нагрузки выявлено раннее (сравнительно с моментом разрушения) трещинообразование по контактной плоскости (в зоне растянутых участков колонны).

Экспериментальными исследованиями установлено, что

31

существующие методы расчета стыков стаканного типа, в ко­

торых учитываются только сжимающие напряжения по тор­ цовым поверхностям колонны (причем распределение сжи­ мающих напряжений по высоте заделки принимается по тре­ угольной эпюре), не отражают действительной работы стыка. Уточнена методика расчета этих стыков. Стыки стаканного типа, загружаемые центральной нагрузкой, следует рассчиты­

Если в расчете учитываются силы сцепления, то напряже­

ния смятия по опорному торцу колонны следует определять только от монтажной нагрузки, а если силы сцепления не

ем), от величины нормального давления и состояния поверх­ ностей [18].

Расчет стыков стаканного типа под действием внецентрен-

ной нагрузки следует производить с учетом упругих свойств стыкуемого конца колонны (стойки). В расчетных формулах

следует учитывать также силы трения по контактным поверх­ ностям и сжимающие напряжения по торцовым поверхностям

колонны, учитываемые при существующих методах расчета.

7. Болтовые соединения, работающие на сдвиг

Болтовые соединения, работающие на сдвиг (рис. 10) мо­ гут применяться в двух вариантах: на болтах, вставляемых,

в сквозные отверстия, имеющиеся в обоих соединяемых эле­

32