Рамные мосты

Тема 5.7. Рамные и арочные железобетонные мосты. Основные виды, конструкция.

Рамные железобетонные мосты имеют жесткое соединение про­летных строений с опорами, что позволяет облегчить пролетные строения (ригели рам) и уменьшить их строительную высоту. Опо­ры рамных мостов, наоборот, работают более интенсивно, воспри­нимая как сжимающие усилия, так и значительные изгибающие моменты.

Интенсивное армирование стоек опар дает возможность делать их сравнительно небольшого сечения, поэтому рамные мосты часто применяют в таких сооружениях, как путепроводы и эстакады, в которых желательно меньше загромождать опорами подмостовое пространство.

Рамы мостов возводят обычно двухшарнирными или бесшарнир­ными. Шарниры устраивают в местах сопряжения стоек с фунда­ментами. Без шарнирные рамные мосты применяют при хороших грунтах в основании фундаментов, когда нет опасности осадки опор. Осадка опор вызывает в раме большие дополнительные напряжения, поэтому при слабых грунтах переходят на двухшарнирные рамы, меньше реагирующие на осадку опор. Однако шар­ниры усложняют конструкцию и производство работ, поэтому, если грунтовые условия позволяют, всегда стремятся сделать рамы бесшариирпыми.

Рамные мосты делают как монолитными, так и сборными из за­ранее изготовленных элементов.

Монолитные мосты применяют для небольших пролетов (рис. 14.1, а). Поскольку такие пролеты могут быть легко перекрыты сборными разрезными балками, монолитные рам­ные мосты малых пролетов строят сейчас чрезвычайно редко.

Монолитные рамные мосты могут быть однопролетными и мно­гопролетными. В однопролетных мостах (см. рис. 14.1, а) часто применяют двухконсольные рамы. Консоли разгружают главные балки, уменьшают изгибающие моменты в стойках и позволяют осуществить простое сопряжение моста с насыпью. Если по мест­ным условиям нельзя оставлять открытыми конусы насыпей, то рама может быть выполнена с ребристыми опорами,, имеющими откосные крылья. В зависимости от качества грунтов такие рамы могут иметь шарнирное (рис. 14.1, б) или жесткое (рис. 14.1, в) закрепление. Жесткое (бесшарнирные) закрепление обеспечивает­ся грунтом, заполняющим коробчатый устой.

Многопролетные рамные мосты, путепроводы и эстакады устра­ивают с учетом температурных деформаций сооружения. При длин­ных мостах в них возникают большие напряжения из-за деформа­ций при изменении окружающей температуры. Поэтому многопро­летные рамы разбивают на части длиной не более 50—70 м, деформирующиеся независимо одна от другой. Такое разделение можно обеспечить устройством балочного подвесного пролетного строения между рамами (рис. 14.1, г) или же устройством швов между сближенными опорами соседних секций длиной (рис. 14. 1,д).

В поперечном сечении монолитные рамные мосты часто устраи­вают с опорами, имеющими ряд стоек по количеству главных ба­лок пролетного строения. При большой высоте стойки соединяют поперечными распорками. В рамных эстакадах желательно устра­ивать опоры с минимальным количеством стоек (одной или двумя), чтобы меньше занимать под эстакадное пространство. В этом случае в пролетном строении делают мощные поперечные балки, поддер­живающие продольные балки, которые не связаны непосредственно со стойками (см. рис. 14.1, а). Небольшие монолитные рамные мосты сооружают обычно с ненапрягаемой арматурой. По своей конструкции пролетные строения рамных мостов аналогичны ба­лочным. Некоторые особенности характерны лишь для сопряжения главных балок (ригелей) рам со стойками. Сопряжение ригеля со стойкой должно обеспечивать передачу на нее изгибающих момен­тов. Для этого арматуру стоек промежуточных опор заводят в ри­гель выше его оси (рис. 14.2, а). В сопряжении ригеля с крайними стойками арматуру ригеля заводят в стойку по ее внешней поверх­ности, арматуру же стойки доводят до верхней арматуры ригеля (рис. 14.2, б).

Арматура ригеля, рамы, как и в балочных неразрезных или кон­сольных мостах, имеет в середине пролета основную рабочую арма­туру внизу, а у опор вверху. Вблизи опор устраивают также отги­бы стержней арматуры и устанавливают более часто хомуты, для восприятия больших поперечных сил на этих участках ригеля. Ар­матуру стоек, жестко соединяемых с фундаментом, заводят в его массив (рис. 14.2, в, г, д).

При шарнирном сопряжении с фундаментом арматуру стойки закапчивают у ее торца.

Простейшая конструкция шарнира может быть устроена в виде металлической прокладки между торцом стойки и поверхностью фундамента (рис. 14.2, е). Прокладку обычно изготавливают из листовой стали толщиной 10—15 мм, хотя желательно делать ее свинцовой или резиновой. Для восприятия горизонтального распо­ра через шарнир пропускают арматурный стержень, не препятст­вующий его поворотам. В рамных мостах применяют также прут­ковые шарниры, представляющие собой местное сужение железо­бетонной стойки, армированное наклонными стержнями, проходящими через центр шарнира (рис. 14.2, ж). При поворотах стопки бетон в шейке шарнира может растрескаться. В этом слу­чае все усилия, действующие в шарнире, должны восприниматься арматурой. Для предохранения этой арматуры от влаги, проникаю­щей через трещины бетона шейки, вокруг нее устраивают проклад­ку из упругого водонепроницаемого материала. При больших опорных давлениях шарниры рамных мостов изготавливают из стального литья.

Фундаменты могут быть общими под все стойки опоры или от­дельными (см. рис. 14.1, а).

Фундаменты па прочных грунтах с небольшой шириной подош­вы (а<30°) могут быть бетонными без арматуры (см. рис. 14.2, в]. Если требуется уширение подошвы фундамента (а>30°), то его армируют понизу сеткой (см. рис. 14.2, г), а при особо широких фундаментах устраивают и косые стержни для восприятия главных растягивающих напряжений (см. рис. 14.2, д).

Рамные мосты больших пролетов (60—150 м) возводят навес­ной сборкой или навесным бетонированием подобно балочным не­разрезным или консольным мостам. В результате получаются Т-об­разные рамы с жесткой заделкой опоры в основании. Концы консолей либо омоноличивают между собой (рис. 14.3, а), либо соединяют шарнирно в серединах пролетов (см. рис. 10.2, б), соз­давая рамно-неразрезную или рамно-консольную систему. Если на концы консолей Т-образных рам положить балочные подвесные пролетные строения, то получим статически определимую рамно-балочную систему (см. рис. 10.2, а).

В поперечном сечении небольшие рамно-консольные и рамно-балочные мосты могут быть собраны из отдельных двутавровых блоков (рис. 14.3, в), соединенных в поперечном направлении диа­фрагмами, и со сборной плитой проезжей части, уложенной по бал­кам. Иногда устраивают лишь две главные балки (рис. 14.3, д) с мощными диафрагмами и сборной плитой.

Мосты больших пролетов собирают из блоков коробчатого се­чения. Между ними укладывают сборные плиты проезжей части (рис. 14.3, г) или плита образуется верхней полкой и консолями самих блоков (рис. 14.3, е). Коробчатые консоли рам можно соеди­нять поперечными диафрагмами.

Напрягаемую арматуру в консолях Т-образных рам располага­ют по верхнему поясу в каналах или пазухах коробчатых или дву­тавровых блоков аналогично арматуре неразрезных пролетных строений (см. рис. 11.19, ж, и). Устанавливают и натягивают арма­туру в процессе уравновешенного монтажа блоков. Для того что­бы монтажная масса блоков была примерно одинаковой, приопорные блоки с большой высотой делают меньшей длины. В неболь­ших рамно-подвесных пролетных строениях можно выполнить весь консольный блок в виде одного монтажного элемента.

Для удобства монтажа у сборных блоков иногда делают усту­пы, а во время сборки каждый блок предварительно прижимают монтажными тяжами, которые снимают после натяжения армату­ры, анкеруемой в данном блоке.

Если в середине.пролета Т-образных рам расположен шарнир или подвесное пролетное строение, то вся арматура консолей про­ходит по верхнему поясу, так как они работают только на отрица­тельные моменты. При монолитном соединении в середине пролета и превращении системы в неразрезную необходима постановка не­большого числа пучков арматуры в нижней зоне, примерно в сред­ней трети или четверти пролета.

Анкерные закрепления напрягаемой арматуры, проходящей в пазухах, устраивают в специальных приливах под верхней плитой блока. Пучок арматуры проходит открыто в пазухе, затем загиба­ется и идет в трубке через тело блока. Пучок натягивают и анкеруют во внутренней полости блока. Такая конструкция усложняет опалубку блоков и вызывает определенные неудобства при натя­жении арматуры. Поэтому в последнее время стали широко приме­нять расположение напрягаемой арматуры в закрытых каналах. Такую арматуру размещают аналогично арматуре неразрезных пролетных строений (см. рис. 19.11, е, з) в верхней плите, заводя ее в ребра сборных блоков для уменьшения поперечных сил в кон­струкции. Анкеры арматуры располагают либо в ребрах, либо в приливах у ребер под верхней плитой.

Опоры рамно-неразрезных, рамно-консольных или рамно-балочных систем возводят, как правило, массивными, так как они вос­принимают изгибающие моменты и горизонтальный распор от про­летных строений. В опорах из монолитного бетона устанавливают вдоль граней опоры вертикальные стержни рабочей арматуры диа­метром 24—30 мм, заходящие в ригель и фундамент опоры и вос­принимающие изгибающие моменты. Иногда опоры делают сбор­но-монолитными из бетонных или железобетонных блоков. В таких опорах сжимающие напряжения от собственного веса должны быть больше, чем напряжения от изгиба. Если достигнуть этого не уда­ется, устанавливают вертикальную предварительно напряженную арматуру.

Рамные мосты, возводимые навесным бетонированием, позво­ляют перекрывать пролеты до 200—240 м. Применение сборных блоков здесь затруднительно из-за их большого собственного веса и размеров.

Дата добавления: 2014-12-07