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

При этом следует учитывать, что сдвигающее усилие, переда­

ваясь нагелям, вызывает местное смятие бетона в местах

соприкасания с нагелями, скалывающие и растягивающие напряжения в бетоне между нагелями. Последние возникают в результате расклинивающего действия нагеля на бетон.

Это требует соответствующих проверок прочности бетона со­

единяемых элементов и самих нагелей.

9. Стыки с металлическими накладками на болтах

Стыки с металлическими накладками на болтах для со­

единения и прикрепления в узлах предварительно напряжен­

Рис. 13, Схема стыка с металлическими накладками на болтах (на фасаде накладки не показаны):

/—трубки; 2—болты; 3—горизонтальные хомуты; 4—парные металлические накладки; 5—шов; 6—распределительные сетки; 7—арматурные пучки; 8—анкерные колодки

Эти стыки применяются в двух вариантах—с обычными болтами, работающими на срез и смятие (рис. 14), и с высо­

копрочными болтами, обеспечивающими при предварительном

напряжении работу стыка на сдвиг по трению (рис. 15).

Основные детали первого варианта стыка—металлические

стыковые накладки и болты-нагели в трубках. Растягивающее

усилие в стыке передается через накладки болтам из обычной

стали с выступающими концами; болты через металлические

шайбы передают усилие на стальные трубки, в которых болты

заделываются цементным раствором. От трубок усилие пере­ дается бетону соединяемых элементов и вызывает в нем напря­ жения местного смятия.

В другой конструкции стыка в трубки вместо сквозных

болтов-нагелей заделываются шпильки из обычной стали. На концы шпилек навинчиваются шайбы-втулки из высокопроч­

ной стали, в отверстия которых с наружной стороны ввинчи-

38

Рис. 14. Стык с металлическими накладками на обычных болтах:

39

ваются короткие болты из высокопрочной стали. Эти болты

прижимают накладки к специально обработанным (для увели­ чения трения) торцовым поверхностям шайб.

Рис. 15, Детали стыка с металлическими накладками на предварительно напряженных болтах:

При проектировании стыков с металлическими накладками

40

в) осложнения при транспортировке элементов с болто­

ких зазоров между соединяемыми блоками при монтаже с обя­

зательным плотным их заполнением.

Усилия с болтов на бетон соединяемых блоков должны пе­

редаваться через устанавливаемые при изготовлении блоков

трубки (в которых на цементном растворе заделываются бол­

ты или шпильки) и через дополнительные горизонтальные хо­

муты. Для равномерного распределения напряжений в

бетоне следует применять распределительные • сетки под трубками.

Трубки для нагелей-болтов и средние шпильки, соединяю­

щие втулки, можно изготовлять из стали марки Ст. 3. Корот­ кие болты для прикрепления накладок надо готовить из высо­ копрочной стали с пределом прочности не ниже 10000 кг/см2.

.Металлические стыковые накладки должны изготовляться из низколегированной мартеновской горячекатаной стали марки

НЛ-2 (ГОСТ 5058). Шайбы под гайки высокопрочных болтов,

а также втулки рекомендуется ставить закаленные цементиро­

ванные. Для заполнения трубок следует применять раствор

марки не ниже 400.

При установке болтов-нагелей в элементы надо точно со­ блюдать проектные расстояния между ними как вдоль, так и

поперек элемента, для чего следует применять шаблоны и кон­

дукторы. Во время монтажа рекомендуется заменить болты,

прикрепляющие накладки, временными шпильками.

При проектировании необходимо предусматривать меро­

приятия по защите от коррозии металла накладок, гаек и шайб

(омоноличивание цементным раствором или торкретирование

по привариваемой к накладкам металлической сетке, окраска

металлических поверхностей, покрытие лаками и мастиками,

применение новых гидроизолирующих материалов и т. п.), при­

чем в первую очередь необходимо обеспечить защиту от кор­ розии внутренних поверхностей накладок, примыкающих к бе­ тону сборных элементов.

Исследование стыков с металлическими накладками на бол­ тах проводилось в лабораторных условиях в ЦНИИСе в 1955 г.

[6] и НИИмостов при ЛИИЖТе в 1957—1958 гг. [7].

На основе испытаний девяти образцов на осевое растяже­

ние под статическими нагрузками (ЦНИИС) и девяти образ-

астяжение под статическими и многократно по-

41

вторными нагрузками (НИИмостов при ЛИИЖТе) были сде­ ланы следующие выводы.

Стык обеспечивает передачу растягивающих усилий в со­

единении двух элементов при коэффициенте запаса по прочно­

сти и трещиностойкости (для зоны стыка) от 2 до 2,6. Проч­

ность соединения определяется прочностью металлических де­ талей—болтов, работающих на срез и смятие, и накладок, ра­ ботающих на растяжение. Постановка сеток под трубками и применение хомутов необходимы для обеспечения большей

равномерности распределения напряжений в бетоне и лучшего

закрепления трубы. Под многократно повторными нагрузками стыки выдерживают 2 ∙ IO6 циклов при p=0,415.

Стык с высокопрочными болтами и передачей усилия при

помощи сил трения более целесообразен, чем стык на обыч­

ных болтах, по следующим причинам:

высокопрочные болты предварительно' натягиваются и не

работают на переменную нагрузку, что повышает выносли­

вость стыка;

усилие в стыке распределяется между высокопрочными

болтами более равномерно, чем в стыке с обычными болтами,

в котором наиболее нагружены, первые ряды болтов, считая

от оси стыка;

упрощается изготовление и монтаж сборных железобетон­ ных конструкций, так как отверстия в накладках делаются большего диаметра, чем диаметр болтов;

болты (или шпильки) завинчиваются во втулки при мон­ таже, допуски в геометрических размерах элементов могут

быть увеличены за счет большего диаметра отверстий в на­

кладках; благодаря отсутствию выпусков болтов облегчается транс­

портировка готовых элементов.

Расчет стыка с металлическими накладками и болтами

можно проводить путем проверки прочности бетона на местное смятие под трубками и прочности металлических

деталей.

При применении в стыке ненапряженных болтов прове­ ряется их прочность по срезу и смятию и прочность накла­ док на разрыв и смятие в болтовых соединениях. Для высо­ копрочных шпилек-болтов, обеспечивающих работу стыка на трение, проверяется прочность болта на растяжение при пред­ варительном его напряжении и на срез как трубчатого жест­

кого нагеля, а также прочность бетона на равномерно рас­

пределенное сжатие под сеткой и прочность на сдвиг по тре­ нию соприкасающихся поверхностей втулок с накладками.

42