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

Допускаемое усилие на один срез трубчатого нагеля

(определяемое прочностью бетона) может быть вычислена

Необходимая сила натяжения высокопрочных болтов опре­ деляется из условий работы накладок на сдвиг по формуле:

о1.7 А rnf '

Vjifi P—усилие натяжения одного болта в т;

N—усилие в стыке в т;

г—число плоскостей сдвига; п—количество болтов;

f—коэффициент трения; f=0,375—для втулок и накла­

док с необработанными поверхностями; f=0,8—для цементи­

рованных втулок со спиральной нарезкой.

C учетом результатов проведенных исследований Лентрансмостпроект разработал проекты сборных пролетных стро­

ений из предварительно напряженного железобетона с решет­

чатыми фермами.

В 1962 г. на железнодорожном мосту через канал Совет-

Яб (Ашхабадская ж. д.) начат монтаж опытного сборного-

пролетного строения из предварительно напряженного железо­

бетона с решетчатыми фермами расчетным пролетом 55 м

по проекту Лентрансмостпроекта с применением стыков с ме­

таллическими накладками на предварительно напряженных

высокопрочных болтах.

Б. СТЫКИ ЭЛЕМЕНТОВ C ВЗАИМНЫМИ ВЫПУСКАМИ РАБОЧЕЙ АРМАТУРЫ

10. Стыки с петлевыми соединениями арматурных пучков

Стыки с петлевыми соединениями арматурных пучков,

(рис. 16), разработанные кафедрой «Мосты и тоннели» МИИТа

[9, 19], предназначены для соединения или прикрепления в уз-

43.

лах мощных изгибаемых, растянутых, а также сжато-растя­ нутых элементов в пролетных строениях из предварительно

напряженного железобетона (с напряжением, осуществляемым

до бетонирования). Стыкование производится соединением пет­

левых выпусков арматурных пучков при помощи неразъем­

ных или разъемных болтов-пальцев или вкладышей. Концы пучков, напряженных до бетонирования соединяемых эле­

ментов и закрепленных в последних посредством каркасно­

стержневых анкеров, выполнены в виде петель. При сборке,

для образования устойчивого замка, петли пучков одного из соединяемых элементов должны быть раздвоены и охваты­

вать с двух сторон нераздвоенные петли пучков другого

элемента. В петли заводятся металлические вкладыши. Регу­

лирование зазоров и устранение неточностей в длине эле­

ментов и пучков производятся при неразъемных вкладышах

в процессе заводского изготовления, а при разъемных—с по­

мощью клиньев, забиваемых специальной клиновой машин­

кой, по проекту, разработанному МИИТом.

После соединения арматуры в стыке ее натягивают (рас­

пиранием стыка домкратами) и бетонируют стык. Затвердев­

ший бетон стыка после удаления домкратов обжимается.

Для устранения зоны ненапряженного бетона домкраты

(или другие распорные устройства) в стыке можно распо­

лагать. за пределами его сечения, передавая давление на

специальные конструктивные уширения в концевых (вблизи стыка) сечениях стыкуемых элементов или на специально

прикрепляемые в этих сечениях съемные металлические упоры.

При монтаже конструкций с такими стыками нужно учи­ тывать их основные недостатки:

а) необходимость устройства подмостей или промежуточ­

ных опор для воспринятая монтажных нагрузок или фикса­

ции проектного положения соединяемых элементов;

б) сравнительно большой объем бетонных работ при мон­

таже конструкции;

в) сложность и трудоемкость работ для обеспечения рав­

кратов), затрудняющая применение вибраторов и высокока­

чественное бетонирование стыка.

Исследование стыков с петлевыми соединениями пучков

проводилось в МИИТе в 1957—1959 гг. В 1958 г. в ла­

45

бораторных условиях были испытаны шесть образцов-балок расчетным пролётом 5 м с двумя стыками, с расположе­

нием петлевых замков арматурных пучков в сжатой и рас­

тянутой зонах.

Образцы испытывались под действием изгибающего момен­

та при статических и многократно повторных нагрузках.

При изготовлении образцов натяжение арматуры, в том числе расположенной в стыках, производилось путем вытяжки всей цепи пучковой арматуры, соединенной петлевыми замками.

Затем бетонировали соединяемые элементы и омоноличива-

ли стыки. Таким образом, технология сборки отличалась от

реальных условий. Кроме того, стыковые поверхности бло­

ков не обрабатывались, что могло сказаться на характере трещинообразования в бетоне образцов при испытаниях.

Испытания показали возможность осуществления стыков

этого типа в мостовых пролетных строениях. Прочность и выносливость стыка при разрушении оказались не ниже целого1 сечения предварительно напряженной железобетонной

балки. Арматурные пучки, имеющие соединительные петли

диаметром 30 и 20 мм из 5-жлі проволоки с временным со­

противлением 12000—15000 кг/см2, выдержали испытания под многократно повторными нагрузками. Испытаниями выявлено, что при определении трещиностойкости стыка в расчетах

ка хорошо обволакивает петли и замки пучков и составляет

петлевых замках, причем сечения соединяемых элементов имели размеры, близкие к реальным элементам мостовых конструкций.

При испытаниях была отработана технология, осущест­

вленная при монтаже опытного железобетонного пролетного строения в виде балки жесткости с гибкой аркой расчетным

пролетом 55 м. В этом пролетном строении стыком с пет­

левыми замками арматурных пучков на неразъемных паль­

цах (вкладышах) соединены посередине пролета крупнораз­

мерные блоки балок жесткости. При строительстве этого пролетного строения сотрудниками МИИТа и ЦНИИСа

были проведены измерения деформаций в стыке при натяг

46

жении и спуске натяжения. Потери напряжений в армату­

ре протекали в основном в течение суток после ее натяже« ния и в течение двух последующих недель не проявлялись.

При натяжении арматуры и при обжатии бетона в стыке трещин в нем, а также по контактным поверхностям и близ­

лежащей к стыку зоне обнаружено не было.

11. Стыки с соединением арматурных пучков муфтами

В таких стыках (рис. 17) муфты объединяют пучки

предварительно напряженной арматуры соединяемых элемен­

тов в непрерывную цепь, а стыковая полость омоноличи-

вается бетоном.

Рис. 17. Схема стыка с соединением арматурных пучков муфтами

. Муфты для соединения пучков могут быть различными

как по конструкции, так и по принципу соединения. Извест­ ны муфты в виде сболчиваемых полуцилиндрических обойм

(по предложению инж. Д. И. Македонского), с промежуточ­ ным ввинчиваемым стержнем (инж. Ф. Г. Голицына), с

пружинными замками (инж. Г. С. Шаблия), со стыковыми

накладками на болтах (инж. Т. Μ. Богданова), навинчи­

ваемые на анкеры (по системе Бусинер), штыковые с за­

мыканием после поворота посредством выступов (по пред­

ложению инж. В. С. Анциперовского).

Наиболее разработанной и проверенной является конст­

рукция так называемой штыковой муфты, представленной на

рис. 18 [3]. Для соединения пучков арматуры в стыке они

снабжаются анкерными стаканами ЦНИИСа, на концах ко­

торых имеются три упора для зацепления с муфтой. Муфта

имеет такие же три упора и с одной стороны соответствую­

47

щие пазы; с другой стороны находится сплошной кольцевой упор для удобства замыкания при сборке. Муфту предвари­

тельно надевают на один из стаканов. Для замыкания стыка стаканы располагают на одной оси с расстоянием между их торцами в 1—1,5 см. Затем муфту поворачивают на 60° и упоры на анкерных стаканах устанавливаются точно против,

упоров муфты, замыкая стык.

Рис. 18. Соединение мощных арматурных пучков штыковой муфтой:

/—арматурный пучок; 2—стакан; 3—соединительная штыковая муфта; 4—упор- стакана; 5—упор муфты; 6—кольцевой упор муфты

Стыки с соединением арматурных пучков муфтами и по­ следующим омоноличиванием стыковой полости бетоном мо­

гут найти применение для объединения мощных растянутых элементов или прикрепления их в узлах пролетных строе­ ний из предварительно напряженного железобетона.

Стыки со штыковыми муфтами, разработанные в НИИЖТе..

предназначены для элементов пролетных строений из пред­

варительно напряженного железобетона с напряжением пос­ ле бетонирования. Пучки при этом виде стыкования можно

располагать как в закрытых каналах, устраиваемых в бе­

тоне элементов, так и снаружи элементов. Для защиты

пучков, расположенных снаружи элементов в НИИЖТе, пред­

ложена изоляция из пластифицированного винипластиката,

наносимая на пучки в виде раствора.

48