/Минтрансстрой СССР Технические указания по проектированию, изготовлению и монтажу составных по длине конструкций железобетонных мостов

2.42. Материал гидроизоляции и технологию ее устройства принимают в соответствии с «Техническими указаниями по проектированию и устройству гидроизоляции мостов и труб». Для изолирующих слоев рекомендуется применять битум марки «Пластбит» (ТУ 38-1-253-69 Миннефтехимпрома).

2.43. Защитный слой устраивают из бетона с размером заполнителя не более 10 мм или из цементопесчаного раствора. Марку бетона или раствора по прочности на сжатие и морозостойкость принимают не менее 200.

Защитный слой выполняют толщиной 40 мм и армируют стальной сеткой № 45 из проволоки диаметром 2-2,5 мм (ГОСТ 5336-67*).

Стыки и их конструкция 2.44. Стыки в составных по длине конструкциях могут быть:

а) по расположению - вертикальными, горизонтальными или наклонными;

б) по форме - плоскими, плоскими с уступом или зубчатыми (рис. 9).

2.45. Объединение отдельных элементов в единую по длине конструкцию выполняют путем:

а) заполнения зазора между торцами стыкуемых блоков бетоном или раствором (бетонируемый стык);

б) упора стыкуемых блоков в торец друг другу с введением в стык тонкого слоя клея (клееный стык);

в) непосредственного упора стыкуемых блоков в торец друг другу (сухой стык).

2.46. Бетонируемые стыки применяют для стыкования составных по длине элементов любых конструктивных форм.

Клееные и сухие стыки применяют для стыкования блоков отдельных ветвей составных по длине конструкций: отдельных балок или ферм, столбов, опор и т.д. (рис. 10).

Ветви объединяют между собой с помощью бетонируемых или сварных стыков.

Рис. 9. Виды стыков: а-плоские вертикальные; б-плоские вертикальные с диафрагмой в стыке; в-плоские наклонные; г-плоские с уступом; д-зубчатые; е-плоские горизонтальные

Сухие стыки применяют только в тех случаях, когда устройство клееных стыков невозможно или сопряжено с большими трудностями.

В районах с сейсмичностью выше 5 баллов стыковать элементы конструкций насухо запрещается.

2.47. Расстояние между стыками назначают исходя из технико-экономических соображений (стоимости и удобства изготовления, транспортировки и монтажа), при этом расстояние между сухими стыками принимают не менее четверти наибольшего размера поперечного сечения стыкуемого элемента.

2.48. Плоские стыки применяют, когда поперечные силы, действующие в конструкции на различных стадиях ее работы, могут быть восприняты силами трения между стыкуемыми блоками или силами сцепления материала, заполняющего стык, с бетоном объединяемой конструкции.

Плоские стыки с уступом применяют, когда при укрупнительной сборке конструкции или ее монтаже, сил трения между блоками недостаточно для передачи поперечных сил, действующих в стыке на этой стадии работы конструкции.

Зубчатые стыки устраивают в тех случаях, когда сил трения или сцепления недостаточно для того, чтобы воспринять поперечные силы, действующие в конструкции в стадии строительства и эксплуатации.

2.49. Допускается устройство комбинированных соединений: на части сечения стыкуемых элементов - клееных или сухих стыков, а на остальной части сечения - бетонируемых стыков.

При комбинированных соединениях стыкуют на клее или насухо часть сечения, способную воспринимать нагрузки, действующие в стадии укрупнительной сборки или монтажа конструкции.

Участки бетонируемых стыков при комбинированных соединениях располагают там, где их устройство технологически совмещается с укладкой выравнивающего слоя или другими работами по укладке бетона.

2.50. Для улучшения работы комбинированных соединений на действие поперечных сил от временной нагрузки в бетонируемом шве плиты проезжей части устраивают железобетонную шпонку (рис. 11) или выпуски арматуры.

2.51. Угол между плоскостью стыка и вертикалью α (см. рис. 9) принимают для клееного стыка не более 10°, а для сухого и бетонируемого - не более 30°.

Угол между плоскостью стыка и линией, соединяющей центры тяжести отдельных элементов конструкции (плит, ребер), β (см. рис. 9) не должен превышать: для клееного стыка - 70°, а для сухого и бетонируемого - 60°.

2.52. Размеры уступа в плоских с уступом стыках назначают исходя из удобства работ по изготовлению и монтажу конструкции, при этом угол наклона рабочих граней уступа к горизонтальной плоскости принимают: при клееных стыках - не более 20°, а при сухих стыках - 30°.

Рис. 10. Схема расположения стыков в составных конструкциях: 1-сухие или клееные стыки; 2-бетонируемые стыки

2.53. Зубчатые стыки устраивают только в пределах ребер (см. рис. 9), при этом крайние зубья располагают от верхней и нижней граней сечения на расстоянии не менее 20 см.

Рис. 11. Схема устройства комбинированного стыка: 1-сухой или клееный стык; 2-бетонируемые стыки с железобетонной шпонкой: 3-стальная спираль

Очертание зубчатого шва выбирают исходя из работы сечения, удобства изготовления блоков и укрупнительной сборки составной конструкции.

В сечениях, работающих на однозначную поперечную силу, зубчатый шов устраивают в виде треугольных выступов (рис. 12). Угол между наклонными гранями зубьев должен быть близок к 90°.

В сечениях, работающих на поперечные силы различного знака, выступы разрешается устраивать трапецеидального очертания. Угол наклона а рабочих граней выступов к горизонтальной плоскости принимают: для клееных стыков - не более 20° и для сухих стыков - не более 30°.

Плоские участки зубчатого стыка, в том числе участки стыков, расположенные в пределах горизонтальных элементов поперечного сечения, должны составлять с осью элементов углы, не более указанных в п. 2.51.

Рис. 12. Конструкция зубчатых стыков и схема армирования выступов стенки: 1-сетки с ячейками не более 10´20 см; 2-арматура выступов; 3-хомуты и горизонтальные стержни ребра

2.54. Размеры треугольных и трапецеидальных выступов не должны выходить за пределы размеров, указанных на рис. 12, при этом максимальным (минимальным) длинам выступов должны соответствовать максимальные (минимальные) высоты.

Углы выступов устраивают закругленными. Радиус кривизны участка, сопрягающего грани выступов, принимают равным 1,5-2,0 см:

2.55. Торцы стыкуемых элементов армируют сеткой из стержней диаметром не менее б мм с ячейками по горизонтали не более 10 см и по вертикали - 20 см, при этом суммарное сечение вертикальных стержней дополнительных сеток, устанавливаемых с каждой стороны стыка, должно быть не меньше суммарного сечения горизонтальных стержней, прерывающихся в стыке на участке, равном по высоте тройной длине анкеровки горизонтальных стержней.

Каждый выступ зубчатого стыка армируют не менее чем двумя стержнями диаметром 10 мм. Рекомендуется армировать выступы зубчатого стыка каркасами, состоящими из зигзагообразных стержней и сеток, соединенных между собой сваркой.

2.56. Анкеровку арматуры, расположенной у стыков, выполняют в соответствии с «Указаниями по проектированию мостов и труб».

В блоках конструкций, выполняемых путем бетонирования «в торец», стержни продольной арматуры, доводимой до нижнего угла блока, заканчивают у стыка отгибами, предотвращающими сколы углов при снятии блоков с плаза. При продольной арматуре диаметром более 20 мм нижние углы блоков армируют у стыка дополнительными стержнями диаметром 8 мм.

2.57. Устройство местных уширений (фланцев) на торцах стыкуемых элементов, а также введение в сухой стык мягких прокладок (полиэтиленовая пленка, пергамин, асбест, резина и т. п.) не допускается, так как это приводит к появлению у стыков дополнительных силовых воздействий, снижающих прочность конструкции. По этой же причине не рекомендуется вводить в стык жесткие (металлические) прокладки.

2.58. Водонепроницаемость сухих стыков обеспечивают гидроизоляцией стыка с поверхности после объединения конструкции. Гидроизоляцию наносят на конструкцию таким образом, чтобы предотвратить попадание влаги в стык.

Стыки, подвергающиеся увлажнению только в процессе возведения сооружения, не изолируют.

Ширину полосы гидроизоляции стыков принимают не менее:

в горизонтальных элементах - 30 см;

в вертикальных и наклонных элементах - 20 см.

3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СОСТАВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Общие вопросы 3.1. Прочность и трещиностойкость центрально растянутых, внецентренно растянутых и изгибаемых составных по длине железобетонных конструкций независимо от типа стыка (клееный, сухой, бетонируемый) обеспечивают путем установки необходимого количества арматуры и ее натяжения.

3.2. Прочность и трещиностойкость центрально и внецентренно сжатых составных по длине железобетонных конструкций обеспечивают одним из следующих способов или их сочетанием:

- обжатием стыков собственным весом конструкции;

- объединением соседних блоков с помощью арматуры, бетона или клея;

- обжатием стыков напрягаемой арматурой.

3.3. Прочность, трещиностойкость и деформации конструкции проверяют и определяют на всех стадиях работы конструкции, в том числе на всех этапах монтажа; при этом прочностные и деформативные свойства бетона принимают в соответствии с возрастом и прочностью, достигнутыми к проверяемому этапу работы конструкции.

3.4. Расчетные усилия в составных конструкциях статически неопределимых систем определяют, как и в цельнопролетных (влияние стыков на деформативность конструкции не учитывают).

Для экономии материалов в мостах неразрезных балочных и рамных систем, собираемых навесным способом, рекомендуется использовать различные приемы регулирования расчетных усилий по длине пролетных строений, а также принимать меры по уменьшению моментов, вызываемых натяжением нижней арматуры в неразрезной системе.

3.5. Расчетные усилия в рамно-консольной системе с одним шарниром в пролете определяют в предположении жесткой заделки опор на уровне обреза фундамента. Если при этом предположении расчетные прогибы концов консолей от временной нагрузки превышают половину нормативных величин, деформации конструкции определяют с учетом податливости основания.

3.6. В рамно-консольных мостах с одним шарниром в пролете при определении усилий в ригеле от временной нагрузки, отделенной от рассматриваемого пролета одной или несколькими опорами, а при расчете массивных сплошных или пустотелых опор при любом ее положении вдоль моста распределение временной нагрузки в поперечном направлении принимают равномерным на все элементы поперечного сечения.

Опоры сквозной конструкции или сдвоенные гибкие опоры рассчитывают с учетом крутящих моментов, возникающих в них при асимметричном расположении временной нагрузки относительно продольной оси моста.

3.7. В рамно- и балочно-консольных мостах подвесные пролетные строения, имеющие на краях диафрагмы, допускается рассчитывать как разрезные балочные пролетные строения на жестких опорах, т. е. без учета упругой податливости консолей, на которые они опираются, но с учетом дополнительных крутящих моментов М_кр в балках, определяемых по формуле

где G - модуль сдвига бетона, кгс/см²;

I_k - момент инерции при кручении главной балки подвесного пролета, см⁴;

l - расчетный пролет подвесного пролетного строения, см;

Θ - разность углов поворота торцов подвесного пролетного строения относительно продольной оси моста, ‰.

Примечание. Разность углов Θ определяют при наиболее невыгодном загружении (для величины Θ) консолей, на которые опирается подвесное пролетное строение.

При отсутствии торцовых диафрагм подвесные пролетные строения рассчитывают с учетом упругой податливости консолей, на которые они опираются.

3.8. При расчете опор на дополнительное сочетание нагрузок, временной нагрузкой в рамно-консольных мостах загружают один из примыкающих пролетов, имеющий наибольшую площадь линии влияния для данной опоры.

При определении усилий в опоре от сил торможения длину загружения принимают: в рамно-консольных мостах с одним шарниром в пролете равной длине консоли; в рамно-консольных мостах с подвесным пролетным строением, независимо от типа опорных частей, равной сумме длины консоли и подвесного пролетного строения.

3.9. При определении расчетных усилий от веса бетона (раствора) омоноличивания напрягаемой арматуры, расположенной в открытых каналах, коэффициент перегрузки принимают таким же, как для бетона конструкции.

3.10. Составные конструкции рассчитывают, как цельно-пролетные с учетом требований п.3.11. Дополнительно составные конструкции рассчитывают на прочность и трещиностойкость по сечениям, совпадающим со стыками или пересекающим их, в том числе проверяют конструкции на сдвиг по стыкам.

3.11. При расчете на прочность сечений ригеля рамно-консольных мостов с одним шарниром в пролете на действие положительного изгибающего момента к расчетному сопротивлению арматуры, расположенной в нижней зоне сечения, вводят дополнительный коэффициент условий работы m₂ = 0,8, учитывающий меньшую точность определения расчетных усилии для этой арматуры.

При расчете шарниров, соединяющих консоли соседних рам, коэффициент условий работы m₂ принимают равным 0,7.

Расчет на прочность и устойчивость 3.12. Прерывающуюся в стыках ненапрягаемую арматуру при определении прочности и устойчивости составных конструкций с сухими, клееными и бетонируемыми стыками в расчётах не учитывают. Положение центра тяжести в сечениях, проходящих через стык, определяют с учетом всей арматуры, в том числе и прерывающейся в них.

3.13. При расчете нормальных сечений составных конструкций к расчетному сопротивлению бетона на прочность вводят коэффициент условий работы , учитывающий снижение прочности составных конструкций, при сухих и клееных стыках (нагружение до отверждения клея) вследствие концентрации напряжения в стыках и возникновения местных силовых полей, а при бетонируемых стыках - вследствие разницы в прочности материала блоков и заполнения стыков.

3.14. Значение коэффициента условий работы сухого стыка принимают равным 0,9.

Примечания. 1. При расстоянии между сухими стыками менее максимального размера сечения, а также при наличии в конструкции двух сближенных сухих стыков (вставленная в стык диафрагма) значение уменьшают на 0,05.

2. При наличии в сжатой зоне стыка элементов из монолитного бетона (выравнивающий слой проезжей части, бетон омоноличивания открытой арматуры и т.д.), участвующих в работе составной конструкции, значение увеличивают на 0,05.

3.15. В фермах при расположении сухих стыков только на торцах сжатых элементов коэффициенты и φ совместно не учитывают. При проверке прочности таких элементов в расчет вводят коэффициент условий работы , а при проверке устойчивости формы -коэффициент φ.

3.16. При расчете наклонных сечений составных элементов с сухими стыками на изгибающий момент проверяют как плоские, так и ломаные сечения, частично проходящие через стык (рис. 13).

В расчете по косому сечению допускается учитывать работу только тех прерывающихся в стыке горизонтальных стержней арматуры, которые имеют достаточную длину заделки l.