CC BY
30
Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2016, № 10
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА
УДК 624.21.095.32:621.882.64
___ А
М. П. КОВАЛЬ
* Кафедра аеропоргав, Нацюнальний транспортний ушверситет, вул. Суворова 1, Ки1в, Укра!на, 01010, тел. +38 (050) 132 44 14, ел. пошта [email protected]
ЕФЕКТИВН1СТЬ ОПОРНОГО АНКЕРУВАННЯ БОЛТОВИМИ З'еДНАННЯМИ СТАЛЕВОГО ПРОФ1ЛЬОВАНОГО НАСТИЛУ У МОНОЛ1ТНИХ ПЛИТАХ
Мета. Встановлення можливосп застосування болтових з'еднань для опорного анкерування сталевого профшьованого настилу у монолтгаих залйобетонних плитах за допомогою стендових випробувань дослвд-них зразшв при дп статичного навантаження. Методика. Для виконання поставлено! мети були виготовлеш дослздт зразки, що моделюють фрагменти плит про!зно! частини мослв - монолита плити, армоваш стале-вим профшьованим настилом й болтовим опорним анкеруванням. Дослвдш зразки були випробуваш стен-довим способом за схемою чистого згину при ди статичного навантаження. Результати. В ход1 стендових випробувань експериментально встановлена несуча здатшсть монолтгаих плит, армованих сталевим профь льованим настилом й болтовим опорним анкеруванням, що е ствставною з несучою здатшстю монолггаих плит з приварним опорним анкеруванням профшьованого настилу. Зроблений висновок про безпосереднш вплив профшьованого настилу на живуч1сть зразк1в внаслщок запоб1гання прогресуючому обваленню. Наукова новизна. В ход1 стендових випробувань дослвдних зразк1в були отримаш даш про !х несучу здатшсть, описаний характер трщиноутворення, роботи та руйнування зразк1в при дп статичного навантаження. Практична значимкть. Отримане експериментальне тдтвердження можливосп та перспективносп застосування болтового анкерування профшьованого настилу при його використанш у мостовому буд1вницта як незшмно! опалубки та робочо! арматури плит про!зно! частини.
Ключовi слова: зовшшне армування; незшмна опалубка; плита пройно! частини моста; сталевий профь льований настил; статичне навантаження
Вступ
Сталевий профшьований настил (СПН) на-був широкого застосування у промисловому та цившьному буд1вництв1, як незшмна опалубка (НО) та робоча арматура (РА) монолггаих зал1-зобетонних перекритпв [3, 9, 11, 12, 13]. Таке застосування СПН дозволяе вщмовитись вщ використання швентарно!' опалубки та тдтри-муючих конструкцш (риштувань), шдвищити темпи буд1вництва, знизити працемютюсть та вартють буд1вельних робт Ц чинники е актуа-льними для мостового буд1вництва - д1юч1 но-рми [8] регламентують влаштування плити пройно! частини (ППЧ) моспв тшьки монол1тною; застосування для спорудження ППЧ зшмно! опалубки !з тдтримуючими конструкщями у ряд1 випадюв (буд1вництво моспв над крупни-ми водотоками, глибоким рельефом, ддачими автошляхами та зал1зницями, особливо елект-рифшованими) пов'язане ¡з низкою складнощ1в,
уНИКНуТИ ЯКИХ ДОЗВОЛЯе ВИКОрИСТаННЯ НезШм-
но! опалубкИ плити про!зно! частИНИ [16]. Прикладом теоретИЧНо! проробкИ цього пИтаННя е плИТНа прогоНова будова автодорожНього моста оригiнально! конструкцi!, розроблеНа в ХНАДУ [2]; в Укра!ш збудоваНо ряд мостiв з Незшмшю опалубкою плити про!зНо! частИНИ i3 СПН [1].
Постановка проблеми та пошук вир1шення
Для застосуваННя СПН, як робочо! арматури монол^них залiзобетонних плит, необхiдно забезпечити його стльНу роботу з бетоНом плити, що досягаеться за допомогою аНкеру-ваННя СПН. Необхiдною умовою включеННя СПН в роботу плити, як робочо! арматури, е Наявшсть опорНого аНкеруваННя профшьоваНо-го Настилу [5, 14], що Найчастше викоНуеться за допомогою приварНих анкерiв типу Nelson [15], що приварюються крiзь метал Настилу до
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА
головних балок, на яю встановлений СПН. Цi стрижневi анкери (або гнучю упори) iз виса-дженими голiвками приварюються напiвавто-матичним дугоконтактним електрозварюван-ням за допомогою зварювального пiстолета [4].
Даний спошб опорного анкерування настилу е можливим лише у випадку установки СПН на металевi балки; у випадку зведення споруди (наприклад, моста) iз залiзобетонними головни-ми балками застосувати його iз зрозумших причин е неможливим. Для мостового будiвництва це суттевий недолш, оскiльки мости iз зашзобе-тонними головними балками (переважно малих та середшх прогонiв) в Укра!ш е переважаючи-ми - 91,5 % вщ загально! кiлькостi експлуатова-них на магiстральних та мiсцевих автомобшьних дорогах [10]; ця цифра приблизно корелюеться iз об'ектами нового будiвництва.
Ще одним недолiком застосування прива-рюваних анкерiв е потреба в наявносп специ-фiчного електрозварювального обладнання та залучення до виконання робгг квалiфiкованих виконавцiв - електрозварювальникiв. Застосування шших способiв опорного анкерування профшьованого настилу дозволило б уникнути цих недолiкiв та розширити сферу застосування профшьованого настилу як НО та РА монол№ них залiзобетонних плит в цшому та ППЧ мос-тiв зокрема. З щею метою було прийнято р> шення дослiдити можливiсть замiни приварних опорних анкерiв болтовими.
Дане рiшення стало еволюцшним розвитком винаходiв автора, що отримав патенти на двi корисш моделi по способу фшсацл [6] та анкерування [7] СПН у монол^них плитах, влашто-ваних по залiзобетонних балках. У обох випад-ках вирiшувалась задача фшсаци настилу, вста-новленого на затзобетонш балки, за допомогою бол^в, що пiсля загвинчування притискають СПН сво!ми голiвками та шайбами до головно! балки. Був запропонований спо-сiб опорного анкерування настилу за допомогою болтових з'еднань: болт iз заздалегiдь на-гвинченою гайкою з шайбою вставляеться у отвiр, висвердлений в нижнiй полицi настилу, вкручуеться в опорну поверхню (у рiзьбу, ви-свердлену в металевш балцi чи в металевий дюбель, вставлений у глухий отвiр в затзобе-тоннiй балцi), пiсля чого СПН притискаеться до опорно! поверхш шайбою з вигвинченою гайкою. Цей спошб опорного анкерування е бшьш унiверсальним, оскiльки може бути застосова-
ним при встановленнi СПН як на металев^ так i на залiзобетоннi головнi балки прогоново! бу-дови.
Мета роботи
Зважаючи на вщсутнють дослiджень роботи монолiтних плит iз болтовим опорним анкеру-ванням настилу, автором була визначена мета: експериментальним чином встановити ефекти-внють опорного анкерування болтовими з'еднаннями сталевого профiльованого настилу у монолiтних затзобетонних плитах.
Методика виконання дослiджень
Для виконання поставлених задач у шдив> дуальнш опалубцi були виготовленi дослщш зразки-близнюки (рис. 1), що моделюють нату-рнi плити про!зно! частини; вони отримали на-зву «серiя ПН».
Рис. 1. Перер1зи зразка серп ПН
Незшмною опалубкою та робочою арматурою дослщних зразюв е гладкий сталевий про-фшьований настил Т57 компанп «Прушиньсю»; двогофровi елементи настилу встановлювались кiнцями на сталевi пластини 380*100*6 мм, що iмiтували верхнi полицi головних балок прогоново! будови та виконували роль опорних пластин шд час випробувань. У опорних зонах ниж-нього поясу настилу висвердлювались отвори 011 мм, в як вставлялись болти М10 iз нагвин-ченими гайками з шайбами; болти загвинчува-лись у отвори з метричною рiзьбою, влаштованi в металевих пластинах. Профшьований настил
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
притискався до опорних пластин через шайби за допомогою вигвинчених вниз до упору гайок.
Зразки довжиною 1,5 м, висотою 0,2 м та шириною 0,5 м були виготовлеш iз важкого бетону лабораторного виготовлення, що готу-вався окремими замiсами у вертикальному примусовому бетонозмiшувачi з верхнiм роз-ташуванням моторедуктора та пiсля укладки в опалубку ущшьнювався за допомогою глибин-ного вiбратора; кубикова мщшсть бетону за результатами випробувань контрольних зразкiв (кубiв) вiдповiдаe класу В50. В верхнш зонi кожного зразка розташована в'язана арматурна сiтка 4012А5ООС-13О/1О08А5ООС-15О 1,47x0,46 м iз захисним шаром 5 см, що моделюе верхню робочу арматуру плити прокзно! частини. Стрижнева арматура у нижнiй зош зразкiв вщ-сутня - роль робочо! арматури зразкiв викону-вав профшьований настил.
Випробування зразкiв проводилось стендо-вим способом за схемою чистого згину з робо-чим прогоном зразюв 1,4 м (рис. 2).
Рис. 2. Випробування дослщних зразшв:
а - статична схема випробування; б - загальний вигляд зразка ПН-2 у випробувальному стендi
Покрокове навантаження зразюв здшснюва-лось за допомогою пдравл1чного домкрата; зу-силля створюване ним, було взяте за основ-ний параметр навантаженосп зразюв, \ контро-лювалось за допомогою манометра маслостан-ци та тарованого кшьцевого динамометра в склад1 випробувального стенду. Зусилля вщ домкрата передавалось на зразки за допомогою системи траверс (вщстань в осях передаточних траверс 0,5 м). Для зручносп була прийнята
нумеращя опор: Оп-А - шаршрно-рухома опора, Оп-Б - шаршрно-нерухома опора.
Ор1ентовна несуча здатнють зразюв сери ПН (при допущенш, що замють болтових опорних анкер1в застосовувались приварш) була визначена зпдно з [5]: по згинальному моменту вона становить 9,92 кНм. Зпдно з прийнятою статичною схемою випробувань це вщповщае 44,09 кН, створюваних пдравл1чним домкратом. Фактичну несучу здатнють зразюв сери ПН та, вщповщно, ефектившсть застосованого болтового анкерування СПН слщ було встано-вити експериментально.
Результати проведених дослщжень
Зразки випробовувались поступово збшь-шуваним статичним навантаженням ¡з кроком +5 кН для ПН-1 та +10 кН для ПН-2 з часовою витримкою 5-7 хвилин на кожному крощ. Пщ час перших привантажень зразюв спостерпа-лось незначне р1вном1рне зростання прогишв (за допомогою прогином1р1в ПАО-6 визнача-лись прогини верхньо! граш зразюв), що свщ-чило про включення СПН в сумюну роботу з бетоном зразюв.
По досягненню р1вня навантаження 65 кН для ПН-1 та 70 кН для ПН-2 вщбулась втрата несучо! здатносп зразюв - посередиш прогону розкрились перш1 вертикальш трщини, що до-сягли по висот р1вня розташування верхшх арматурних с1ток. Перша трщина у зразку ПН-1 (рис. 3) розкрилась з1 змщенням на 7...10 см вщносно середини прогону в сторону опори А; у зразку ПН-2 (рис. 4) перша трщина розкрилась з1 змщенням на 3.. .5 см вщносно середи-ни прогону в сторону опори Б.
Сгорона А-Б зразка ПН-1
.. чг -vt" Г*
П-^—1-^-1-^-1—^-г 1/3 1/2 U3 Сторона Б-А зразка ПН-1 1 1 1
И1 rrs Я h Г
\- —Vй-1-\— -г
L/3 L/2 L/3
Рис. 3. Характер трщиноутворення у зразку ПН-1
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА
Розкриття трiщин супроводжувалось трюком бетону, вщшаровуванням настилу вщ бетону зразка та просковзуванням його вiдносно торцiв зразкiв, рiзким зростанням прогинiв та зменшенням показiв кiльцевого динамометра та манометра маслостанцп через падiння тиску в маслоконтур^
Сторона А-Б зразка ПН-2
L/3 L/2 U3
Сторона Б-А зразка ПН-2
Рис. 4. Характер трщиноутворення у зразку ПН-2
Усi вертикальш трiщини, що утворювались у дослщжуваних зразках в подальшому, зупи-нялись в розвитку пiсля доходження до рiвня залягання верхньо! арматурно! штки, та зi збi-льшенням навантаження на зразки розходилися радiально в сторони. У зразку ПН-1 друга вер-
тикальна трщина розкрилась при досягненш рiвня навантаження 120 кН; при подальшому збшьшенш навантаження оби^ трiщини роз-ходились радiально, при цьому перед руйну-ванням зразка лiва радiальна гiлка зразка ПН-1 шшла вниз, утворивши вертикальну трщину в третинi прогону з боку опори А.
У зразку ПН-2 друга вертикальна трщина розкрилась зi змщенням на 10-15 см вщносно центру прогону в сторону опори А при досяг-ненш рiвня навантаження 110 кН, сполучив-шись iз радiальними гшками першо! трiщини. При досягненнi рiвня навантаження 140 кН по-близу третини прогону з боки опори А розкри-лась третя вертикальна трщина.
Анатз отриманих вщ прогиномiрiв даних показав, що з початку випробувань дослщжу-ваних зразюв та до втрати несучо! здатностi зростання прогинiв вiдбувалось лшшно, що вказуе на хорошу спшьну роботу бетону плити та сталевого профiльованого настилу; лшш-нiсть зростання прогишв спостерiгалась навiть пiсля втрати несучо! здатносп; при цьому розкриття нових трщин (як першо!, внаслщок чого вiдбувалась втрата несучо! здатносп, так i на-ступних) пропорцшно збiльшувало амплiтуду наростання прогишв (рис. 5).
25.00 -
f, мм
-♦-ПН-1 -■- ПН-2
Рис. 5. Прогини зразшв ПН-1 та ПН-2
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
Пюля розкриття перших вертикальних тр> щин вiдбулось вщшарування СПН вiд бетону плити, що було пом^но вiзуально. Подальше привантаження зразкiв супроводжувалось про-сковзуванням настилу вщносно бетону зразкiв, що свщчить про поступову втрату мiцностi опорного анкерування - розрив сталевого про-фiльованого настилу у зонi анкерування.
Руйнування зразкiв ПН-1 та ПН-2 наступило при досягненш рiвня навантаження 175 кН. Це супроводжувалось рiзким наростанням прогишв, спершу неможливютю перевищити вказанi рiвнi навантаження, а далi - повiльним падш-ням показiв манометра маслостанцi! та кшьце-вого динамометра, появою трiщин на верхшх гранях зразкiв та незначним випучуванням вер-хнiх полиць СПН в зош розкриття центральних трщин, руйнуванням стиснуто! зони бетону плит: трщини в полицях зразкiв перевищили рiвень розташування верхнiх арматурних кар-касiв, на поверхнi горизонтальних граней плит з'явилась штка силових трщин.
Наукова новизна та практична значимкть
В ходi стендових випробувань дослщних зразкiв, що моделюють фрагменти монолггно! плити про!зно! частини моста, армовано! стале-вим профiльованим настилом iз опорним анке-руванням болтовими з'еднаннями, були отри-манi данi про високу несучу здатшсть таких зразкiв. Фактично це свщчить про те, що несу-ча здатнiсть монолiтних залiзобетонних плит iз болтовим опорним анкеруванням СПН при дi! статичного навантаження е спiвставною iз плитами з приварним опорним анкеруванням. Описаний характер трщиноутворення, роботи та руйнування зразшв при ди статичного навантаження. Практична значимють отриманих результапв полягае в експериментальному шдтвердженш можливост та перспективностi застосування болтового анкерування профшьованого настилу при використанш СПН у мостовому будiвницт-вi як незнiмно! опалубки та робочо! арматури плит про!зно! частини.
Висновки
За результатами випробувань дослщжува-них зразкiв було зроблеш такi висновки:
1. Фактична несуча здатшсть зразюв серi! ПН дещо перевищуе визначену аналiтично несучу здатшсть зразюв (при допущеннi, що за-
мiсть болтових опорних анкерiв застосовува-лись приварнi). Можна припустити, що несуча здатшсть монол^них залiзобетонних плит iз болтовим опорним анкеруванням СПН при ди статичного навантаження е сшвставною iз плитами з приварним опорним анкеруванням; пе-ревищення фактично! несучо! здатносп над аналггичною може бути зумовлена належною яюстю виготовлення зразкiв, досягнутою в ла-бораторних умовах, та високими фiзико-механiчними властивостями бетону лабораторного виготовлення.
2. Застосування болтового опорного анкеру-вання профшьованого настилу у бетош плити е ефективним, оскшьки забезпечило належну несучу здатнiсть дослiджуваних зразюв.
3. У всiх зразках сталевий профiльований настил був включений у спшьну роботу з бетоном плит до втрати несучо! здатносп.
4. Випробування засвщчили значну «живу-чють» зразкiв - мiцностi болтового опорного анкерування сталевого профшьованого настилу виявилось достатньо, щоби запоб^ти прогре-суючому обваленню зразкiв пiсля втрати несучо! здатносп та руйнування зразюв.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Коваль, М. П. Перспективи застосування сталевих профшьованих настнтв для влаштування плит про!'зно!' частини автодорожшх моспв [Текст] / М. П. Коваль // Зб1рник наукових праць (галузеве машинобудування, буд1вництво) ПолтНТУ. -Полтава, 2012. - Вип. 3 (33). - С. 100-106.
2. Кожушко, В. П. Применение профнастила при реконструкции и ремонте малых мостов [Текст] / В. П. Кожушко, С. Н. Краснов, Е. С. Краснова // В1сн. Дшпропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. - Дншропетровськ, 2011. - Вип. 39. - С. 83-86.
3. Лапенко, О. I. Зал1зобетонш конструкци з робо-чим армуванням незн1мною опалубкою [Текст] : монограф1я / О. I. Лапенко. - Полтава : ТОВ «АСМ1», 2009. - 328 с.
4. Марочка, В. В. Використання гнучких анкер1в з висадженою головкою при виробнищга заклад-них вироб1в [Текст] / В. В. Марочка, П. О. Ба-дюл // Мости та тунелг теор1я, досл!дження, практика. - 2013. - Вип. 4. - С. 37-41.
5. Методичш рекомендацп з розрахунку плит про-!'зно!' частини мост1в 1з сталевим проф1льованим настилом : МР В.2.2-02070915-831:2013. - Ки!в, 2013. - 95 с.
6. Пат. 81364 Укра!на, МПК (2013.01) Е04С 2/00, Е01Б 19/00. Спос1б ф1ксац1!' незн1мно!' опалубки
Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2016, № 10
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
з1 сталевого профшьованого настилу для моно-л1тно!' зал1зобетонно!' плити, влаштовано!' по за-л1зобетонних балках, за допомогою розтрних з'еднань [Текст] / Коваль М. П. (Укра1на) ; зая-вник та патентовласник Нацюнальний транспо-ртний ушверситет. - № и 201300888 ; заявл. 25.01.2013 ; опубл. 25.06.2013, Бюл. № 12. - 8 с.
7. Пат. 85139 Укра!на, МПК (2013.01) Е04С 2/00, Е01Б 19/00. Спос1б анкерування сталевого профшьованого настилу у монолггних зал1зобе-тонних плитах, влаштованих по зал1зобетонних балках, за допомогою розтрних та зварних з'еднань [Текст] / Коваль М. П. (Укра1на) ; зая-вник та патентовласник Нацюнальний транспо-ртний ушверситет. - № и 201306234 ; заявл. 20.05.2013 ; опубл. 11.11.2013, Бюл. № 21. - 7 с.
8. ДБН В.2.3-14:2006. Споруди транспорту. Мости та труби. Правила проектування [Текст]. - На-дано чинносп 2007-02-01. - Ки!в : Мш. буд., архгт. та житл.-комун. госп-ва, 2006. - 359 с.
9. Стороженко, Л. I. Зал1зобетонш конструкцп в незшмнш опалубщ : монограф1я [Текст] / Л. I. Стороженко, О. I. Лапенко. - Полтава : ТОВ «АСМЪ>, 2008. - 312 с.
10. Експлуатащя 1 реконструкщя мост1в : тдручник [Текст] / Н. £. Страхова, В. О. Голубев, П. М. Ковальов, В. В. Тод1р1ка. - Ки!в : Вид-во Нац. транспорт. ун-ту, 2002. - 403 с.
___ А
М. П. КОВАЛЬ
11. Biegus A. Projektowanie zespolonych konstrukcji stalowo-betonowych wedlug eurokodu / Antoni Biegus // - Wroclaw: Politechnika Wroclawska, wydzial budownictwa l^dowego i wodnego, 2012 -66 s.
12. Budescu M. Theoretical and Experimental Studies of a Class of Steel Roof Profiles / M. Budescu, I. Ciongradi, O. Rogca // Computational civil engineering - 2004 / ed.: Fideliu Phulei-Crhiniceanu, Constantin Ionescu, Horia Barbat. - Iagi : Editura Societhii Academice Matei-Teiu Botez, 2005. -pp. 155 - 165.
13. Eurocode 4. Common Unified Rules for Composite Steel and concrete Structures. - European Committee for Standartisation. (CEN) ENV. 1994 - I-1:1992. - 180 p.
14. Lawson R.M. Design of Composite Slabs and Beams with Steel Decking / R. M. Lawson // -SCI, Ascot, Berkshire, 1989. - 124 p.
15. Nelson. Standardkatalog Bolzenschweißen. -Gevelsberg, Nelson Bolzenschweiß-Nechnik GmbH & Co. KG. - 2001. - 35 s.
16. United States Pat. 6578343, Int. Cl.7 E04C 2/32; E04B 5/04; E04B 5/00; E04F 13/04; E01D 19/12. Reinforced concrete deck structure for bridges and method of making same / Fred Dumler, Richard L. Lawrence (United States, Pipe Service, Inc).
* Кафедра аэропортов, Национальный транспортный университет, ул. Суворова, 1, Киев, Украина, 01010, тел.: +38 (050) 132 44 14, эл. почта [email protected]
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПОРНОЙ АНКЕРОВКИ БОЛТОВЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ СТАЛЬНОГО ПРОФИЛИРОВАННОГО НАСТИЛА В МОНОЛИТНЫХ ПЛИТАХ
Цель. Определение возможности применения болтовых соединений для опорной анкеровки стального профилированного настила в монолитных железобетонных плитах с помощью стендовых испытаний опытных образцов при действии статической нагрузки. Методика. Для достижения поставленной цели были изготовлены опытные образцы, моделирующие фрагменты плит проезжей части мостов - монолитные плиты, армированные стальным профилированным настилом с болтовой опорной анкеровкой. Опытные образцы были испытаны стендовым способом по схеме чистого изгиба при действии статической нагрузки. Результаты. В ходе стендовых испытаний экспериментально установлена несущая способность монолитных плит, армированных стальным профилированным настилом с болтовой опорной анкеровкой, которая сравнима с несущей способностью монолитных плит с приварной опорной анкеровкой профилированного настила. Сделан вывод о непосредственном влиянии профилированного настила на живучесть образцов в следствии предотвращения прогрессирующего обваливания. Научная новизна. В ходе стендовых испытаний опытных образцов были получены данные об их несущей способности, описан характер трещинообра-зования, работы и разрушения образцов при действии статической нагрузки. Практическая значимость. Получено экспериментальное подтверждение возможности и перспективности применения болтовой анке-ровки профилированного настила при его использовании в мостовом строительстве как несъёмной опалубки и рабочей арматуры плит проезжей части.
Ключевые слова: внешнее армирование; несъёмная опалубка; плита проезжей части моста; стальной профилированный настил; статическая нагрузка
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
*
M. P. KOVAL
* Department of Airports, National Transport University, 1 Suvorova st., Kyiv, Ukraine, 01010, tel. +38 (050) 132 44 14, e-mail [email protected]
EFFICIENCY OF CORRUGATED STEEL DECKING BEARING ANCHORING BY BOLTED CONNECTIONS IN MONOLITHIC CONCRETE SLABS
Purpose. Exploring by monolithic concrete slabs tests under static load of the possibility of corrugated steel decking bearing anchoring by bolted connections. Methodology. Test specimens were manufactured: fragment models of monolithic concrete bridge deck slabs with external reinforcement by corrugated steel decking with bearing anchoring by bolted connections. Specimens were tested under pure bending scheme by static load. Findings. During the tests carrying capacity of monolithic concrete slabs, reinforced by corrugated steel decking with bolted bearing anchoring, was determined; determined carrying capacity is comparable with such capacity of slabs with welded bearing anchoring. After the tests was made a conclusion that corrugated steel decking affects on the survivability of samples by preventing the progressive collapse of specimens. Originality. During the laboratory tests data of carrying capacity of specimens was received, nature of crack formation, features of work and destruction of specimens were described. Practical value. The experimental confirmation the possibilities and perceptivity of steel decking's bearing bolted anchoring appliance in bridge building were obtained.
Keywords: bridge deck slab; corrugated steel decking; external reinforcement; non-removable formwork; static load
REFERENCES
1. Koval M. P. Perspektyvy zastosuvannia stalevykh profiliovanykh nastyliv dlia vlashtuvannia plyt proiznoi chastyny avtodorozhnikh mostiv [Perspectives of usage of corrugated steel decking in roadway bridge deck slabs building]. Zbirnyknaukovykhprats (galuzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo) [Collection of scientific papers (sectoral mechanical engineering, building)], 2012, issue 3 (33), pp. 100-106.
2. Kozhushko V. P., Krasnov S. N., Krasnova E. S. Primenenie profnastila pri rekonstrukcii i remonte malykh mostov [Usage of corrugated steel decking in reconstruction and repair of small bridges]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2011, issue 39, pp. 83-86.
3. Lapenko O. I. Zalizobetonni konstrukcii z robochym armuvanniam neznimnoiu opalubkoiu [Reinforced concrete stuctures with non-removable formwork reinforcement]. Poltava, ASMIPubl., 2009. 328 p.
4. Marochka V. V. Vykorystannia hnuchkykh ankeriv z vysadzhenoiu holovkoiu pry vyrobnytstvi zakladnykh vyrobiv [The use of concrete anchors in the production of anchor plates]. Mosty ta tuneli: teorija, doslidzhennja, praktyka - Bridges and tunnels: theory, research, practice, 2013, issue 4, pp. 37-41.
5. MR V.2.2-02070915-831:2013. Metodychni rekomendacii z rozrakhunku plyt proiznoi chastyny mostiv iz stalevym profilovanym nastylom [Guidlines V.2.2-02070915-831:2013. Guidlines for calculation of bridge deck slabs with corrugated steel decking]. Kyiv, 2013. 95 p.
6. Koval M. P. Sposib fiksatsii neznimnoi opalubky zi stalevogo profilovanogo nastylu dlia monolitnoi zalizobetonnoi plyty, vlashtovanoi po zalizobetonnykh balkakh, za dopomogoiu rozpirnykh ziednan [Method of fixation of corrugated steel decking, wich acts as non-removable formwork in monolithic concrete slab placed on concrete beams, by expansion connections.] Patent UA, no 201300888, 2013.
7. Koval M. P. Sposib ankeruvannia stalevogo profilovanogo nastylu u monolitnykh zalizobetonnykh plytakh, vlashtovanykh po zalizobetonnykh balkakh, za dopomogoiu rozpirnykh ta zvarnykh ziednan [Method of corrugated steel decking anchoring in monolithic concrete slabs, placed on concrete beams, by expansion and welded connections] Patent UA, no u 201306234, 2013.
8. DBN V.2.3-14-2006. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Pravyla proektuvannya [State Standard V.2.3-14-2006. Transport constructions. Bridges and pipes. Design rule]. Kyiv, Ministerstvo budivnytstva, arkhitektury i zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Publ., 2006. 359 p.
9. Storozhenko L. Zalizobetonni konstrukcii v neznimniy opalubtsi [Reinforced concrete constructions in nonremovable formwork]. Poltava, ASMI Publ., 2008. 312 p.
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
10. Strakhova N., Golubev V., Kovalov P., Todirika V. Ekspluatacia i rekonstrukcia mostiv [Exploitation and reconstruction of bridges]. Kyiv, National Transport University Publ., 2002. 403 p.
11. Biegus A. Projektowanie zespolonych konstrukcji stalowo-betonowych wediug eurokodu. Wroclaw: Politechnika Wroclawska, wydzial budownictwa l^dowego i wodnego, 2012. 66 s.
12. Budescu M., Ciongradi I, Rogca O. Theoretical and Experimental Studies of a Class of Steel Roof Profiles. Computational civil engineering, 2004. Iagi: Editura Societhii Academice Matei-Teiu Botez, 2005, p. 155 -165.
13. Eurocode 4. Common Unified Rules for Composite Steel and concrete Structures. European Committee for Standartisation. (CEN) ENV. 1994, I-1:1992. 180 p.
14. Lawson R.M. Design of Composite Slabs and Beams with Steel Decking. SCI, Ascot, Berkshire, 1989. 124 p.
15. Nelson. Standardkatalog Bolzenschweißen. Gevelsberg, Nelson Bolzenschweiß-Nechnik GmbH & Co. KG, 2001. 35 s.
16. United States Pat. 6578343, Int. Cl.7 E04C 2/32; E04B 5/04; E04B 5/00; E04F 13/04; E01D 19/12. Reinforced concrete deck structure for bridges and method of making same / Fred Dumler, Richard L. Lawrence (United States, Pipe Service, Inc).
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д. т .н., проф. С. В. Прохоренком (Украгна), д.т.н.,
проф. М. I. Нетесою (Украгна).
Надшшла до редколеги 08.09.2016.
Прийнята до друку 26.12.2016.
