1.3. Область применения и компоновка сборных ребристых пролетных строений с арматурой, напрягаемой на упоры.
В России для пролетов 12, 15, 18. 21, 24 и 33 м разработаны также ребристые унифицированные предварительно напряженные пролетные строения с натяжением арматуры на упоры. Они компонуются из цельноперевозимых балок таврового сечения (рис.1.6). Изменение их ширины достигается изменением количества балок, устанавливаемых по их ширине на расстояниях 210- 240 см.
Рис.1.6.Компоновка поперечного сечения сборных ребристых пролетных строений с напрягаемой арматурой.
Объединение балок производится по плите проезжей части продольными швами омоноличивания. Тротуары выполняют обычно пониженного типа с перильными и защитными ограждениями. Одежда проезжей части обычная с поперечным уклоном. У тротуаров располагаются водоотводные трубки.
1.4. Конструкция и армирование балок ребристых пролетных строений
Конструкция тавровых балок ребристых пролетных строений приведена на рис.1.7.
Рис.1.7.Поперечное сечение ребристых балок в пролете и на опоре и их армирование ненапрягаемой и напрягаемой арматурой.
Высота тавровых балок составляет примерно 1/20 пролета. Толщина плиты проезжей части ранее принята была 15 см, в настоящее время толщина плиты увеличивается до 18 см за счет увеличения толщины защитного слоя до 5 см. по соображениям обеспечения требуемой долговечности моста. Толщина ребер в средней части пролета 16 см, в приопорных зонах увеличивается до 26 см. В нижней части ребра уширены для обеспечения размещения пучков напрягаемой арматуры.
Крайние балки пролетных строений отличаются от промежуточных количеством пучков напрягаемой арматуры, а также наличием односторонних выпусков арматуры.
Ненапрягаемая арматура ребристых балок. Плита балок армируется двумя плоскими сварными сетками, размещенными у нижней и верхней ее кромок. Стенка армируется двумя сварными сетками, размещенными у внешних поверхностей. Они имеют конструктивные продольные стержни и рабочие поперечные стержни. Продольные стержни примыкают к стенкам и играют роль противоусадочной арматуры.
Нижнее ребро балок армируется двумя сварными каркасами, охватывающими зону размещения пучков напрягаемой арматуры. В зоне присоединения плиты к стенкам наклонно размещены стержни противоусадочной арматуры.
Напрягаемая арматура ребристых балок. Напрягаемую арматуру выполняют из высокопрочной проволоки диаметром 3 - 6 мм, что позволяет экономить металл и создавать в арматуре высокие напряжения. Для удобства армирования высокопрочную проволоку диаметром 5 мм объединяют в пучки (рис. 1.8, а, б,в) с числом проволок от 18 до 60.
Рис.1.8. Конструкция пучков напрягаемой арматуры
Проволоки в пучке располагаются концентрически с обмоткой каждого ряда тонкой проволокой. Пучок может быть образован из готовых семипроволочных прядей (рис. 1. 8, в). При армировании балок используют прямолинейные и криволинейные пучки (рис.1.9-1.10).
Рис.1.9.Расположение криволинейных пучков напрягаемой арматуры по длине балки.
Прямолинейные пучки по всей длине нижнего пояса (см.рис.1.7)балки более технологичны, чем криволинейные. Но в стадии создания предварительного натяжения в верхнем поясе балок от них могут возникать большие растягивающие напряжения. В этот период балка загружена только собственным весом и эксцентрично приложенной силой предварительного обжатия. Для предотвращения трещин в этой ситуации при прямолинейном расположении пучков арматуры часть из них следует исключать из работы в приопорной зоне путем размещения в полиэтиленовых трубках или путем изоляции паклей.
При армировании криволинейными пучками в приопорных зонах отмеченная выше ситуация не возникает. Кроме того, на приопорных участках создается усилие предварительного натяжения, приложенное под углом к горизонтали. Вертикальная составляющая этого усилия уменьшает поперечную силу на приопорном участке от внешней нагрузки, знак которой противоположен знаку поперечной силы от усилия предварительного натяжения в пучке. Уменьшение суммарной поперечной силы у опоры позволяет уменьшить расходы стали на хомуты или уменьшить толщину стенки.
Находят применение балки тавровой формы без развитых нижних поясов и опорных утолщений, так называемые балки каплевидной формы с постоянным сечением по длине пролета, что существенно упрощает опалубку для их изготовления (рис.1.10)
Рис.1.10. Поперечные сечения тавровой формы без развитых нижних поясов и опорных утолщений.
Передача усилия с пучка на бетон после его твердения осуществляется с помощью специальных анкеров. Ниже приведена конструкция каркасно-стержневого анкера МИИТа.