Цельная предварительно напряженная железобетонная балка длиной 42 м, используемая в пролетных строениях без плиты усиления

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ балки, увеличение грузоподъемности балки на нагрузки, возникающие на стадии изготовления,транспортировки и эксплуатации, увеличение прочности балки на касательные и главные растягивающие напряжения в опорных сечениях и снижение нагрузки на опоры моста. Это достигается тем, что в цельной предварительно напряженной железобетонной балке длиной 42 метра для пролетных строений мостов с напрягаемой до бетонирования арматурой из пучков высокопрочной проволоки увеличены углы отклонения части пучков напрягаемой арматуры установкой оттяжных устройств в четвертях балки для улучшения работы балки в опорных сечениях и при возведении пролетных строений не требует устройства плиты усиления для восприятия повышенных временных вертикальных подвижных нагрузок.(54) ЦЕЛЬНАЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ БАЛКА ДЛИНОЙ 42 М,ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЯХ БЕЗ ПЛИТЫ УСИЛЕНИЯ(57) Полезная модель относится к мостостроению и может быть использована при возведении железобетонных пролетных строений автодорожных мостов. Техническим результатом полезной модели является увеличение продольной устойчивости Полезная модель относится к мостостроению и может быть использована при возведении сборных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов. Известна железобетонная предварительно напряженная балка для пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемыми до бетонирования пучками из канатов К-7, при этом часть пучков отклоняется веерообразно по вертикали в один ряд посредством одного центрально расположенного отклоняющего устройства.(Патент на полезную модель РК 201, МПК 01 19/00, опубл. 15.11.2005, Бюл. 11). Известна также железобетонная цельноперевозимая предварительно напряженная балка длиной 42 м для пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемыми до бетонирования пучками из канатов К-7, при этом отклоняемые пучки расположены в два ряда. Отклонение осуществляется по вертикали с помощью двух оттяжных устройств, расположенных посередине балки.(Патент на полезную модель РК 354, МПК Е 04 С 3/02, опубл. 16.06.2008, Бюл. 6). Известные конструкции балок усилены с помощью монолитной накладной плиты для возможности ее применения в автодорожных мостах.(Патент на полезную модель РК 895, МПК 04 11/14, опубл. 25.12.2012, Бюл. 12). Недостатком упомянутых конструкций является необходимость устройства по смонтированным балкам плиты усиления толщиной 15 см. Качество бетона плиты усиления и ее объединение с балками с помощью коротких выпусков арматуры зачастую не соответствует требованиям нормативных документов. Причинами являются несоответствие качества заполнителей и вяжущего, нарушение технологических процессов в построечных условиях по приготовлению и уходу за бетоном в процессе его твердения,расстройство со временем объединения плиты с балками из-за постоянных динамических нагрузок и температурных деформаций. Помимо этого имеется и отрицательный экономический фактор, так как на одно пролетное строение из таких балок дополнительно требуется около 80-ти кубических метров бетона. Кроме того,плита усиления увеличивает нагрузку на опоры мостов. Известен и другой недостаток существующих 42 м балок, а именно потеря их продольной устойчивости при транспортировке и монтаже. Задачей полезной модели является создание усовершенствованной цельной предварительно напряженной железобетонной балки длиной 42 метра для пролетных строений мостов,обеспечивающей увеличение продольной устойчивости балки, увеличение грузоподъемности балки на нагрузки, возникающие на стадии изготовления, транспортировки и эксплуатации,увеличение прочности балки на касательные и 2 главные растягивающие напряжения в опорных сечениях и снижение нагрузки на опоры моста. Для этого высота балки увеличена с 1,7 м до 1,85 м, без изменения строительной высоты пролетного строения, и конструкция балки рассчитана на восприятие расчетных вертикальных подвижных нагрузок в соответствии с СТ РК 13802005 Мостовые сооружения,нагрузки и воздействия (А 14, НК-120 и НК 180) без устройства плиты усиления из монолитного бетона. В свою очередь исключение плиты усиления позволяет снизить нагрузку на опоры моста и исключить дополнительные затраты на ее устройство. Кроме увеличения высоты балки в предлагаемой цельной предварительно напряженной железобетонной балке длиной 42 м для пролетных строений мостов в качестве напрягаемой на упоры арматуры принято 14 пучков из семипроволочных стабилизированных канатов К-7 диаметром 15,2 мм с полным использованием их расчетных сопротивлений, 8 из которых отклоняются попарно оттяжными устройствами, устанавливаемые в четвертях балки. Такие решения кроме компенсации потерь увеличивают прочность балки на касательные и главные растягивающие напряжения в опорных сечениях. На прилагаемых чертежах представлена конструкция полезной модели, где на фиг.1 продольный разрез балки на фиг.2 - поперечный разрез торца балки на фиг.3 - поперечный разрез середины балки на фиг.4 - схема установки оттяжных устройств. Предлагаемая цельная предварительно напряженная мостовая железобетонная балка армируется 14-ми пучками (фиг.2, фиг.3),состоящими из 4-х стабилизированных канатов К-7 диаметром - 15,2 мм. Из 14 пучков, 8 пучков отклоняются 4-мя оттяжными устройствами 2,устанавливаемыми на расстояниях 8,5 м и 10,5 м от торцов балки. Для улучшения работы балки в опорных сечениях увеличены углы отклонения и составляют 4-6 градусов. Отклонение наклонных пучков 1 в каждой плоскости производится парами. Для передачи наклонными пучками 1 полного усилия в опорных сечениях балки для их анкеровки использованы каркасно-стержневые анкера,поскольку самозаанкеривание пучков из канатов К-7 происходит за пределами этих сечений. В соответствии с требованиями актуализированной редакции СНиП 2.05.03-84(РФ,2011 г.) балка рассчитана на трещиностойкость от нагрузки НК-180 с понижающим коэффициентом К 0,8, что отсутствует в прототипе. Конструкции цельноперевозимой балки длиной 42 м под нагрузки А 14, НК-120 и НК-180 для сборных пролетных строений автодорожных мостов без плиты усиления в Казахстане не существует. Кроме того, отклонение пучков в четвертях обеспечивают прочность балки при воздействии тяжелых расчетных нагрузок. Вместе с тем увеличение веса балки с 62,5 тонн до 70,8 тонны не вызывает никаких изменений в используемых ныне способах ее транспортировки и монтажа. Напротив применение данной конструкции взамен балок с накладными плитами позволит уменьшить постоянные действующие нагрузки на каждую опору моста на 4 тонны (от каждой балки). ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Цельная предварительно железобетонная балка длиной пролетных строений мостов с напрягаемой до бетонирования арматурой из пучков высокопрочной проволоки, отличающаяся тем, что в ней увеличены углы отклонения части пучков напрягаемой арматуры установкой оттяжных устройств в четвертях балки и при возведении пролетных строений не требует устройства плиты усиления для восприятия повышенных временных вертикальных подвижных нагрузок.