Балка пролетного строения моста

Полезная модель относится к области строительных конструкций, в частности к конструкциям пролетных строений автодорожных мостов.

Полезная модель направлена на повышение жесткости, обеспечение коррозионной стойкости, долговечности и снижение эксплуатационных затрат.

Балка пролетного строения моста двутаврового или таврового профиля, армированная основной рабочей продольной арматурой в зоне максимального изгибающего момента балки отдельными стержнями, пучками или канатами; в зоне максимальных перерезывающих сил в ребре балки каркасами, выполненными из продольной, поперечной и наклонной арматуры, в зоне плиты - отдельными сетками, в зоне вутов - противоусадочными сетками с соблюдением соответствующей величины защитного слоя бетона. Рабочая арматура выполнена из фиброармированного пластика (ФАП).

В качестве ФАП используют холсты, ламинаты, стержни изготовленные из композиционных материалов на основе углеродных, стеклянных, базальтовых, арамидных волокон.

Применение фиброармированных пластиков значительно повышает коррозионную стойкость, повышает долговечность конструкции, повышает жесткость конструкции, снижает эксплуатационные затраты.

Полезная модель относится к области строительных конструкций, в частности к конструкциям пролетных строений автодорожных мостов, балка может быть использована в промышленном и гражданском строительстве.

Известна балка, подверженная изгибу, выполненная с продольным армированием («Строительная конструкция с продольным армированием (варианты)» по заявке 2008122086/03, от 02.06.2008 г. дата публикации 10.12.2009 г.)

Недостатком конструкции является использование только продольного армирования, что недостаточно для обеспечения несущей способности строительной конструкции, подвергающейся изгибу и динамическим нагрузкам.

Наиболее близкой является балка пролетного строения мостов двутаврового или таврового профиля («Мосты» под редак. Е.Е.Гибшмана Научно-техническое издательство автотранспортной литературы, Москва 1957 г. с.251, рис.153б, в), армированная металлическими стержнями классов А240 (A-I), АЗ00 (A-II), Ас300 (Ac-II), A400 (A-III), A600 (A-IV), А-800(A-V) ГОСТ 5781, ГОСТ 380; В1500-В1200 (В-II), Вр1500-Вр1200 (Вр-II) ГОСТ 7348; К7-1500-К7-1400 (К7) ГОСТ-13840 [СП 35.13330.2011].

Основным недостатком известных балок является низкая коррозионная стойкость, низкая долговечность, большой расход арматуры.

Полезная модель направлена на повышение жесткости, обеспечение

коррозионной стойкости, долговечности и снижение эксплуатационных затрат.

Результат достигается тем, что в балке пролетных строений мостов двутаврового или таврового профиля, армированной основной рабочей продольной арматурой в зоне максимального изгибающего момента балки отдельными стержнями, пучками или канатами, а в зоне максимальных перерезывающих сил в ребре балки каркасами, выполненными из продольной, поперечной и наклонной арматуры; в зоне плиты - отдельными сетками; в зоне вутов - противоусадочными сетками, с соблюдением соответствующей величины защитного слоя бетона, согласно полезной модели, рабочая арматура выполнена из фиброармированного пластика (ФАП).

ФАП может применяться в виде холстов, ламинатов, стержней, сеток, изготовленных из композиционных материалов на основе углеродных, стеклянных, базальтовых, арамидных волокон. Способы армирования с помощью ФАП балок пролетного строения мостов, такие же, как и при армировании обычной арматурой.

Балка пролетного строения моста может изготавливаться как в заводских условиях, так и на строительной площадке. Предлагаемая балка предназначена для использования в мостостроении, кроме того она может использоваться также в промышленном и гражданском строительстве.

Полезная модель иллюстрирована на чертежах: фиг.1 - представлена балка двутаврового профиля, фиг.2 - таврового.

Балки пролетных строений мостов армированы:

основной рабочей арматурой - 1, выполненной из отдельных продольных стержней, пучков, канатов, холстов, ламинатов ФАП. Арматура 1 расположена в зоне максимального изгибающего момента балки;

продольными и поперечными стержнями, образующими каркас балки - 2, выполненный из ФАП. Арматура 2 расположена в зоне максимальных перерезывающих сил ребра балки;

отдельными сетками - 3, выполненными из ФАП и расположенными в плите в зоне восприятия максимальных изгибающих моментов от колейной нагрузки транспорта;

противоусадочной сеткой вута, выполненной из ФАП или металлической арматуры. Сетка вута 4 расположена в зоне концентраций напряжений от усадки и ползучести бетона;

отдельными хомутами - 5, выполненными из металлической арматуры для создания каркаса балки. Хомуты 5 расположены в ребре и плите балки.

Балка пролетного строения моста армированная ФАП, согласно полезной модели, будет обладать рядом преимуществ, в сравнении с аналогами:

1. Коэффициент линейного расширения ФАП равный 9-12·10^-6 С^-1 по значению близок к бетону (7.5-12·10^-6 С ^-1) по сравнению с металлической арматурой (11-14.60·10 ^-6 С^-1), что исключает возможность нарушения условия совместной деформации.

2. Высокая коррозионная стойкость ФАП позволяет уменьшить толщину защитного слоя бетона, что увеличивает статический момент сечения конструкции (J=bh ³/12), момент сопротивления сечения (W=bh²/6), a следовательно, повышает прочность, жесткость и несущую способность конструкции в целом (b - ширина приведенного сечения, h. - высота приведенного сечения).

3. Применение ФАП снижает вес конструкции в целом. Удельный вес ФАП - 1.2-2.1 г/см ³ в равнопрочном соотношении меньше в 5 раз удельного веса металлической арматуры - 7.85 г/см³.

4. Экономическая выгода составляет 10-30%. по сравнению с металлическим армированием. При равнопрочностном соотношении погонный метр ФАП дешевле погонного метра металлической арматуры.

5. Уровень коррозионных свойств ФАП сравним с уровнем хорошей нержавеющей стали, что повышает долговечность его работы в конструкции, сокращая расходы по устранению коррозии при содержании и ремонте конструкции в целом, по сравнению с металлическим армированием.

6. Снижение трудозатрат на использование тяжелой погрузочно-разгрузочной техники при транспортировке и монтаже.

Балка пролетного строения моста двутаврового или таврового профиля, армированная основной рабочей продольной арматурой в зоне максимального изгибающего момента балки отдельными стержнями, пучками или канатами; в зоне максимальных перерезывающих сил в ребре балки каркасами, выполненными из продольной, поперечной и наклонной арматуры; в зоне плиты - отдельными сетками; в зоне вутов - противоусадочными сетками, с соблюдением соответствующей величины защитного слоя бетона, отличающаяся тем, что рабочая продольная, поперечная и наклонная арматуры выполнены из фиброармированного пластика.