Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Проектирование деревянных и железобетонных мостов Минимаркер Армирование неразрезных, консольных и рамных мостов

Армирование неразрезных, консольных и рамных мостов

Страница 3 из 4

Неразрезные, консольные и рамные системы имеют армирование без предварительного напряжения или предварительно напряженную арматуру. При применении ненапрягаемой арматуры стержни основной рабочей арматуры располагают, как и в простых балках, рассосредоточенно или объединяют в пучки или сварные каркасы. Особенностью армирования неразрезных и консольных балок и ригелей рам является расположение рабочей арматуры на участках с отрицательными изгибающими моментами у верхнего растянутого волокна. На участках с положительными моментами арматуру размещают аналогично простым балкам в нижней части сечения.

Если поперечное сечение балки или ригеля тавровое или двутавровое, арматуру сосредоточивают в нижнем поясе ребер и в плите над ребрами. При этом можно перевести арматуру из нижней зоны в верхнюю в соответствии с огибающей эпюрой моментов. Отгибы армируют стенку ребер для работы ее на поперечную силу, а концы арматуры закрепляются в сжатой зоне сечения.

Опорный участок балки без преднапряжения (рис. 7.15) армирован по расчету в сечении на опоре 18 стержнями в верхней части сечения. В середине пролета требуется 12 рабочих стержней того же диаметра, что и в нижней зоне. Стержни нижней арматуры отгибают вверх там, где они не нужны по расчету. Отогнутые вверх стержни № 1 левого пролета и № 7 правого пролета образуют верхний горизонтальный ряд арматуры опорного сечения; стержни № 2 и отогнутые из правого пролета стержни № 8 проходят над опорой во втором ряду сверху.

Аналогично отогнуты остальные стержни, которые, проходя над опорой в соседний пролет, образуют рабочую арматуру опорного сечения. К ней относятся дополнительные прямолинейные стержни № 12. Стержни нижней арматуры № 5, 6 и 11 вверх не отогнуты. Отгибы № 13 в состав основной арматуры не входят. Вуты армированы стержнями № 14 так, чтобы входящий угол имел перекрещивающуюся арматуру. Хомуты и продольная арматура балки на (рис. 7.15) не показаны.

Армирование опорного участка

Рис. 7.15 – Армирование опорного участка

В приведенном примере балка армирована одиночными стержнями без сварки. В неразрезных и консольных балках применяют и другое армирование, например сварными каркасами, но с учетом специфики армирования надопорных участков, подверженных действию отрицательных изгибающих моментов.

Стыки сборных неразрезных пролетных строений без предварительного напряжения обычно выполняют, выпуская в шов стержни рабочей арматуры и сваривая их между собой.

Для неразрезных, консольных и рамных систем, как правило, используют предварительно напрягаемую арматуру.

В балках и ригелях предварительно напряженную арматуру располагают так, чтобы в зонах, работающих при действии внешних нагрузок на растяжение, возникало сжатие от усилий предварительного напряжения. Одновременно обеспечивают восприятие арматурой растягивающего усилия от действия изгибающего момента при расчете на прочность. Поэтому предварительно напрягаемую арматуру следует в основном располагать у растянутого волокна балки или ригеля.

В неразрезных балках (рис. 7.16, а) преднапряженную арматуру можно объединять в крупные плети. Криволинейная арматура проходит над опорами у верхней грани, а в середине пролета – у нижней грани сечения. Всю арматуру натягивают одновременно с торцов. Такую схему армирования применяют при бетонировании пролетного строения или его сборке на сплошных подмостях, так как до натяжения арматуры балка не может воспринимать изгибающие моменты.

В неразрезных балках, сооружаемых способом продольной надвижки пролетного строения, собранного на насыпи перед мостом, изгибающие моменты во время надвижки изменяются как по величине, так и по знаку. При надвижке можно изменять очертание арматуры, чтобы ее положение по высоте сечения соответствовало эпюре изгибающих моментов для каждого этапа надвижки.

Схемы армирования неразрезных балок преднапряженной арматурой

Рис. 7.16 – Схемы армирования неразрезных балок преднапряженной арматурой

Неразрезное пролетное строение часто сооружают методом навесного бетонирования или навесной сборки уравновешенно, наращивая пролетное строение от опор в пролет симметрично относительно оси опоры (рис. 7.16, б). Если, как это часто бывает, длина крайнего пролета больше половины длины средних пролетов, концевые участки береговых пролетов сооружают на подмостях, чтобы не нарушать уравновешенности монтажа.

Арматура состоит из отдельных пучков высокопрочной проволоки или стержней. Каждый навешиваемый блок или бетонируемый участок закрепляют предварительно напрягаемой арматурой. После навешивания двух симметричных относительно оси опоры блоков (или твердения бетона двух симметричных участков) производят натяжение тех пучков арматуры, которые закрепляются на этих блоках (участках). Количество обрывающихся на каждом блоке пучков определяют в соответствии с огибающей эпюрой моментов в пролетном строении. По окончании сооружения пролетного строения устанавливают и натягивают пучки нижней арматуры для работы на положительные изгибающие моменты, а в случае необходимости добавляют верхнюю преднапряженную арматуру.

Ригели рамно–консольных и рамно–подвесных мостов, изготовляемые с натяжением арматуры на упоры, при сравнительно небольших пролетах армируют прямолинейной преднапряженной арматурой (рис. 7.17, а). При значительных пролетах, если ригели изготовляют на берегу и подают в пролет целиком, арматуру (1) натягивают на бетон, отгибая вниз в соответствии с эпюрой изгибающихся моментов (рис. 7.17, б). Нижняя монтажная преднапряженная арматура (2) может потребоваться для работы на положительные моменты, возникающие в ригеле при перевозке и установке на опоры. Эту арматуру можно снять после окончания монтажа.

Схемы армирования ригелей преднапряженной арматурой

Рис. 7.17 – Схемы армирования ригелей преднапряженной арматурой

Если ригель рамного моста сооружают методом навесного бетонирования или навесной сборки, то схема его армирования аналогична приведенной выше для неразрезных балок, но нижняя арматура, как правило, здесь не требуется (рис. 7.17, в).

В качестве преднапряженной арматуры применяют высокопрочные стержни (за рубежом), пучки из высокопрочной проволоки небольшого диаметра или из витых прядей, а также стальные канаты.

При натяжении арматуры на упоры (см. рис. 7.17, а) конструкция арматуры и ее расположение в сечении аналогичны рассмотренным ранее балочным разрезным пролетным строениям. При натяжении на бетон арматуру располагают открыто по верху нижней и верхней плит или в закрытых каналах.

При открытом размещении верхней преднапряженной арматуры в поперечном сечении балки и ригеля ее располагают несколькими горизонтальными рядами в углублении, оставленном в плите проезжей части (рис. 7.18, а). Стержни или пучки арматуры поочередно отгибают вниз, пропуская через каналы, устроенные в плите, и закрепляют на специальных выступах на нижней поверхности плиты. Натяжение арматуры производят домкратами двойного действия с закреплением конусными анкерами. Ближе к опоре отгибают нижний ряд арматуры. По окончании натяжения арматуры каналы инъектируют цементным раствором, а углубление в плите заполняют бетоном.

Размещение и закрепление открытой преднапряженной арматуры

Рис. 7.18 – Размещение и закрепление открытой преднапряженной арматуры

Предварительно напряженную арматуру можно полностью или частично размещать в углублениях над стенками (рис. 7.18, б). Пучки, проходящие над плитой, закрепляют на выступах (см. рис. 7.18, а). Пучки, расположенные в углублении над стенкой, отводят криволинейными каналами вниз и выводят в монтажный шов между блоками. В торце навешиваемого блока делают вырезы для размещения анкеров закрепляемых на этом блоке пучков арматуры. После натяжения арматуры и навешивания следующего блока вырезы заполняют цементным раствором или бетоном.

Навешиваемые блоки можно присоединять к готовой части конструкции с помощью канатов или пучков преднапряженной арматуры (1), петли которых охватывают выступы полукруглого очертания (2) в плите (рис. 7.19, а). На противоположном конце пучков или канатов предусматривают конусные или стаканные анкеры (3). Арматуру натягивают из специальной камеры, расположенной на опоре. Камеру устраивают на конце пролетного строения (рис. 7.19, б), если крайний пролет значительно короче среднего и сооружается на подмостях. При этом в крайнем пролете возникают в основном отрицательные изгибающие моменты и перерасход преднапряженной арматуры, неизбежный потому, что пучки или канаты не обрывают в этом пролете по эпюре моментов, будет невелик.

Закрепление арматуры на полукруглых выступах

Рис. 7.19 – Закрепление арматуры на полукруглых выступах

Недостаток открытого расположения преднапряженной арматуры – отсутствие предварительного напряжения в бетоне, укладываемого после натяжения арматуры, и возможность появления в нем трещин от влияния усадки и действия временной нагрузки. При повреждениях гидроизоляционного слоя вода с проезжей части получает доступ к арматурным пучкам и вызывает их коррозию. При этом пучки быстро выходят из строя, так как проволоки небольшого диаметра интенсивно разрушаются коррозией. Лучшие результаты дает применение для защитного слоя пластбетона, обладающего повышенной растяжимостью.

Чаще применяют расположение арматуры в закрытых каналах, что связано с некоторыми технологическими трудностями: дополнительными работами по установке и извлечению каналообразователей, заведению пучков в длинные закрытые каналы и качественному инъектированию цементного раствора в эти каналы. Однако эксплуатационная надежность пролетных строений с арматурой в закрытых каналах выше. Кроме того, применением криволинейных в плане и профиле каналов можно улучшить общее напряженное состояние конструкции и избежать местных напряжений, трудно поддающихся определению расчетом и возникающих, например, в местах заделки концов пучков в утолщениях плиты (см. рис. 7.18, а). Усилие от пучка передается здесь на плиту эксцентрично и вызывает местный изгиб, в результате которого могут появиться трещины в бетоне плиты. В неразрезной балке, армированной пучками в закрытых каналах с заведением арматуры в стенки коробчатого сечения (рис. 7.20), опорное сечение, в котором действует наибольший отрицательный момент, находится слева, пучки проходят в закрытых каналах в верхней плите. Для наглядности рисунка один из пучков выделен жирной линией, остальные показаны осевыми линиями.

Схема армирования пучками в закрытых каналах

Рис. 7.20 – Схема армирования пучками в закрытых каналах

Пучки отгибают по кривым большого радиуса сначала в горизонтальной плоскости и выводят в наклонную срединную плоскость (1) стенки коробки. Затем пучки отгибают в этой плоскости, заводят в стенку до нижней плиты и закрепляют конусными анкерами в нишах, устраиваемых в монтажных стыках между блоками.

Заведение пучков в стенки и обжатие стенки в направлении, примерно соответствующем направлению действия главных растягивающих напряжений, существенно повышает трещиностойкость конструкции, а также сопротивление наклонных сечений разрушению от действия поперечных сил.

За рубежом в ряде мостов, пролетные строения которых сооружали на подмостях или на берегу, арматура (1) размещена в прямоугольном канале, образованном в стенках коробчатого сечения с помощью кожухов (2) из тонкой стали (рис. 7.21). Арматуру вместе с кожухами укладывали в опалубку до бетонирования конструкции. Ось ее криволинейная (см. рис. 7.16, а). Арматуру можно располагать и вне бетона, опирая ее в местах перелома оси на поперечные диафрагмы или выступы стенок.

Расположение арматуры в стенках коробчатого сечения

Рис. 7.21 – Расположение арматуры в стенках коробчатого сечения

При несимметричном загружении Т–образных рам временной нагрузкой в опорах возникают изгибающие моменты. Для обеспечения прочности и трещиностойкости опоры необходима ненапрягаемая или предварительно напрягаемая арматура, которую заводят в ригель и надежно в нем закрепляют, чтобы она вступала в работу в сечении опоры под ригелем.

Внизу арматуру закрепляют в фундаменте опоры или несколько выше фундамента. Нормальная сила в сечениях опоры увеличивается сверху вниз от действия собственного веса опоры, растягивающие напряжения погашаются действием этой сжимающей силы, поэтому количество арматуры в сечениях опоры может уменьшаться, а в нижней части опоры она может стать ненужной по расчету.

Сечение опор рамно–консольных и рамно–подвесных мостов чаще всего назначают коробчатым, а опору собирают из сборных блоков, разделенных поперечными швами. В полости коробки удобно размещать пучки преднапряженной арматуры, закрывая их после натяжения бетоном (рис. 7.22). Полости опоры заполняют бетоном или вне пределов колебаний уровня воды песком или гравием для увеличения собственного веса опоры. Швы между блоками целесообразно делать клеевыми.

Соединение ригеля с опорой

Рис. 7.22 – Соединение ригеля с опорой

Пучки должны иметь на концах конусные или стаканные анкеры. Концы пучков закрепляют в ригеле, пропуская сквозь каналы в поперечных диафрагмах ригеля.

Кроме основной рабочей преднапряженной арматуры, воспринимающей изгибающие моменты в сечениях, балки или ригеля имеют и другую арматуру, аналогичную арматуре простых балок.

Как и в пролетных строениях с простыми балками, плита проезжей части имеет арматуру, достаточную для работы ее на изгиб в поперечном направлении между стенками. В стенках ставят поперечную арматуру, работающую на поперечную силу. Если эта арматура напрягаемая, ее изготовляют в виде сварных сеток с включением в них вертикальных или наклонных хомутов в соответствии с расчетом. Хомуты могут быть выполнены и предварительно напряженными с натяжением на бетон (см. рис. 7.27), а при сборке монтажных элементов из плоских плит – с натяжением на упоры. В этом случае стенки представляют собой струнобетонные плиты.

Нижние плиты обычно имеют только конструктивную арматуру в виде сварных сеток. Для повышения сопротивления плиты сжатию и, следовательно, уменьшения ее толщины и веса монтажных блоков, особенно у опор, полезно использовать косвенное армирование, например спирали.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика