7.2. Конструкції плитних і ребристих розрізних пролітних будов з ненапружуваною арматурою

Плитні пролітні будови з ненапружуваною арматурою є суцільною плитою постійної товщини (рис. 7.2). Застосовуються при довжині прольотів в межах 3...6 м. Відрізняються чіткістю статичної схеми при роботі на згин і зріз, малою будівельною висотою (відношення товщини плити до прольоту складає 1/12...1/16), простотою конструкції і малою трудомісткістю, що визначається розподілом арматури по всій ширині плити в одному ярусі, простотою арматурних, опалубних і бетонних робіт. Їх поперечний ухил приймається не менше 15 ‰ і забезпечується похилим розташуванням плити.

Одяг мостового полотна і тротуарів в монолітних плитних пролітних будовах застосовується звичайна: асфальтобетон товщиною 7 см, захисний шар бетону 3…4 см, гідроізоляція 1 см, вирівнюючий шар бетону 3…4 см.

Їх подовжнє і поперечне армування виконується із стрижнів гладкої або періодичного профілю арматури або зварних сіток з дотриманням конструктивних вимог, встановлених в СНиП 2.05.03-84*. Армування пролітної будови уздовж прольоту визначається з урахуванням огинаючих епюр згинальних моментів, і поперечних сил і має вигляд, представлений на рис. 7.2. До опор половина робочої арматури, потрібної в середині прольоту, відгинається догори в три прийоми з кутами нахилу стрижнів 30...45°. Це дозволяє обходитися без хомутів, оскільки відігнуті стрижні надійно перекривають похилі і вертикальні перетини плити в приопорних зонах, де має місце значна поперечна сила.

Ребристі пролітні будови з ненапружуваною арматурою застосовуються при довжині прольотів 12...21 м. Вони складаються з головних балок, діафрагм і плити проїзної частини (рис. 7.3).

Головні балки є основними елементами пролітної будови, що несуть, при його роботі на загальну дію навантаження. Вони зазвичай об'єднуються між собою діафрагмами, які встановлюють в опорних перетинах, в середині і чвертях прольоту, якщо відстань між ними не менше 4...6 м. Діафрагми забезпечують просторову роботу елементів пролітної будови. Плита проїзної частини в них працює на місцеву дію навантаження, бере участь в розподілі тимчасового навантаження між головними балками і працює як стисла зона пролітної будови при його роботі на загальну дію навантаження.

У поперечному перетині монолітних ребристих пролітних будов представляється можливим застосовувати найбільш доцільну кількість головних балок залежно від величини прольоту по умові мінімальних витрат бетону. Воно зазвичай зменшується із збільшенням прольоту. При малих прольотах воно прагне до нескінченності, що і визначає застосування плитних пролітних будов при малих прольотах.

Рис. 7.2. Схема подовжнього армування монолітної пролітної будови довжиною 6 м

Рис. 7.3. Фасад (б) і поперечний перетин (б) ребристої монолітної залізобетонної пролітної будови

Відстань b між головними балками при їх прольотах 12...27 м складає 1,5...2,5 м. Іноді відстань між головними балками збільшують до 4. 6 м, в цьому випадку між головними балками встановлюються другорядні подовжні балки, що зменшують проліт плити проїзної частини.

Практичне застосування знайшли два види цих пролітних будов:

• діафрагмові з Т-подібними поперечними перетинами головних балок;

• бездіафрагмові з Т-подібними поперечними перетинами головних балок.

Арматуру в елементах монолітні ребристих пролітних будов розміщують так, щоб вона мала хороший зв'язок з навколишнім бетоном, не заважала укладанню бетону при виготовленні конструкції і була надійно захищена від дії вологи і повітря. Арматуру виконують із стрижнів періодичного профілю або з гладкого дроту. Всі робочі стрижні розтягнутої арматури гладкого дроту для забезпечення їх анкерування в бетоні повинні мати на кінцях напівкруглі крюки з внутрішнім діаметром не менше 2,5 діаметру стрижня (рис. 7.4, б). Кінці стислих стрижнів з круглого дроту, а також кінці стрижнів періодичного профілю в розтягнутій зоні закінчуються прямими крюками.

Окремі стрижні арматури для забезпечення необхідної довжини стикують електрозварюванням встик. При цьому в місці стику виходить невелике потовщення (рис. 7.4, б). Має перспективу об'єднання стрижнів періодичного профілю в монтажних умовах шляхом обтискання на кінцях стрижнів металевих трубок (рис. 7.4, в).

Зварні сітки (рис. 7.4, г) виготовляються з пересічних стрижнів контактною зваркою і в готовому вигляді встановлюються в конструкцію. У місцях стикування сусідні сітки укладають внакладку одна на одну з перекриттям на довжину не менше 30 діаметрів стрижнів сітки і не менше 25 см.

Рис. 7.4. Окремі стрижні арматури (б), арматурні сітки (б) і способи стиковки стрижнів (у, г)

Плита проїзної частини пружно затиснена в тих, що підтримують її головних балках і поперечних діафрагмах. Від тимчасового навантаження в середині прольоту плити проїзної частини монолітних і збірних бездіафрагмових пролітних будов виникають позитивні згинальні моменти, а на опорах негативні. У зв'язку з цим на опорах плити арматуру слід розташовувати в її верхній зоні, а в середині прольоту – в нижній (рис. 7.5).

Стрижні робочої арматури плити слід розташовувати з урахуванням вимог СНиП 2.05.03-84* до товщини захисного шару. Крім того, необхідно задовольняти вимогам СНиП 2.05.0384* до мінімальних діаметрів арматури і відстаней між ними. На ділянках дії негативних згинальних моментів, робочу арматуру вверху плити встановлюють на довжині 1/4...1/6 прольоту плити, а нижню робочу арматуру доводять до опори в кількості не менше трьох стрижнів на 1 м ширини плити або 1/4 (за площею перетину) нижньої арматури в середині прольоту.

Рис. 7.5. Розташування ненапружуваної арматури в плиті проїзної частини і головних балках пролітної будови

Стрижні розподільної арматури, що розташовується перпендикулярно до робочої арматури, повинні мати діаметр не менше чверті діаметру подовжніх стрижнів і встановлюватися в кількості не менше чотири на 1 м ширини плити. Крім того, розподільну арматуру встановлюють у всіх місцях перегину робочої арматури.

Товщина плити на кінці консолі повинна бути не менше 10 см, в середній частині між ребрами – не менше 15 см. У бездіафрагмових пролітних будовах плита проїзної частини працює як нерозрізна балка на пружній основі. Її армують зварними сітками у верхній і нижній зонах.

Головні балки пролітних будов армують (див. рис. 7.5) окремими стрижнями або зварними каркасами. Діаметр робочої арматури приймають не менше 12 мм, а захисний шар бетону для неї – не менше 3 см. За умовами укладання бетону відстані між окремими стрижнями повинні бути не менше 5 см у вертикальних і горизонтальних напрямах.

Діаметр хомутів в стиках балок по всій довжині, окрім кінцевих ділянок балок, приймають не менше 8 мм, а на кінцевих ділянках – не менше 10 мм.

Захисний шар бетону між хомутами і бічною або нижньою поверхнями балок повинен бути не менше 2 см. Кожен хомут повинен охоплювати в одному ряду не більше п'яти розтягнутих і не більше трьох стислих стрижнів. Відстань між сусідніми хомутами уздовж балки встановлюють з кроком, що не перевищує 10 см на кінцевих ділянках балки, 15 см на при опорних ділянках балки, кінцевих ділянок, що тягнуться від меж, до чвертей прольоту, 20 см на середній ділянці балки завдовжки, рівною 1/2 прольоту. Кінцеві ділянки балки тягнуться від її торця у бік прольоту на довжину, рівну висоті балки.

Найбільш розповсюджена ненапружувана арматура в збірних балках отримала у вигляді зварних багаторядних каркасів (рис. 7.6, а). Вони індустріальні у виготовленні і зручні в монтажі. Зварний каркас складається з ряду стрижнів подовжньої робочої арматури, укладених один на іншій без проміжків і зварених між собою подовжніми швами товщиною не менше 4 мм. Якщо в одному вертикальному ряду поставлено більше трьох-чотирьох стрижнів, то над ними встановлюють прокладки того ж діаметру і завдовжки не менше шести діаметрів, а далі знов ставлять три-чотири стрижні без розриву. Просвіти, утворені прокладками, забезпечують краще зчеплення з навколишнім бетоном. Відстань між сусідніми вертикальними каркасами повинна бути не менше 5 см або двох діаметрів робочої арматури.

Рис. 7.6. Загальний вид зварного каркаса (а) і конструкції його вузлів I, II і III (б – г)

Захисний шар бетону той же, що і для окремих стрижнів. Робочі стрижні подовжньої арматури каркаса відгортають під кутом 30…60°, але не менше двох стрижнів від всіх каркасів повинні бути доведені до опори. Радіус відгину повинен бути не менше 12 діаметрів стрижня періодичного профілю, що відгортається, або 10 діаметрів для гладкого стрижня (рис. 7.6, б, в, г).

Допускається приварювання додаткових відігнутих стрижнів до стрижнів основної арматури. В цьому випадку до кожного стрижня рекомендується приварювати не більше двох додаткових відгинів з діаметром, в два рази меншим діаметру основного подовжнього стрижня. Такі відгини прикріплюють зварними швами завдовжки не менше 12 діаметрів відгину (див. рис. 7.6, б). Розташування місць відгинів визначається умовою, щоб на ділянці з відгинами в кожен вертикальний поперечний перетин балки повинен потрапляти хоч би один відгин. Уздовж бічних стінок балки встановлюють подовжню арматуру періодичного профілю діаметром 8...14 мм на відстанях по висоті 10...12 діаметрів. Ця арматура оберігає бетон від появи усадкових тріщин. Арматуру ставлять зовні хомутів.

Рис. 7.7. Компоновка поперечного перетину плитної пролітної будови з блоків з круглими порожнечами