Научная статья на тему 'Варианты применения сборных временных мостов в качестве элементов транспортных коммуникаций'

Варианты применения сборных временных мостов в качестве элементов транспортных коммуникаций Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
239
89
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРИМЕНЕНИЕ / СБОРНЫЙ ВРЕМЕННЫЙ МОСТ / ТРАНСПОРТНЫЕ КОММУНИКАЦИИ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Гусев Д. Е., Гулицкая Л. В., Шиманская О. С.

Приведены результаты изучения и анализа возможности использования секций металлических пролетных строений наплавных железнодорожных мостов НЖМ-56 в качестве пролетных строений пешеходных, коммуникационных и автодорожных мостов, а также определены оптимальные параметры для их применения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Гусев Д. Е., Гулицкая Л. В., Шиманская О. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Variants of Assembled Temporary Bridges as Elements of Transport Communication

The paper provides results of investigations and analysis of the possibility to use metal span structure sections of floating railway bridges FRB-56 as span structures of pedestrian, communication and road bridges and optimal parameters for their application are determined in the paper.

Текст научной работы на тему «Варианты применения сборных временных мостов в качестве элементов транспортных коммуникаций»

УДК 624.21

ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ СБОРНЫХ ВРЕМЕННЫХ МОСТОВ В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Кандидаты техн. наук ГУСЕВ Д. Е., ГУЛИЦКАЯЛ. В., ШИМАНСКАЯ О. С.

Белорусский национальный технический университет

Современные экономические условия, характеризующиеся дефицитом материально-технических ресурсов, диктуют необходимость наиболее полного и эффективного целевого использования имеющихся в наличии мостовых конструкций. С целью повышения экономической эффективности и оптимизации инвестиций в транспортные коммуникации была изучена возможность использования секций металлических пролетных строений наплавных железнодорожных мостов НЖМ-56 в качестве пролетных строений пешеходных, коммуникационных и автодорожных мостов. Кроме того, конструкции НЖМ-56 могут быть использованы для возведения в короткие сроки временных сооружений при купировании аварийных ситуаций для восстановления перемещения транспортных потоков. При этом теоретическими расчетами были определены оптимальные параметры для их применения.

Номинально металлические конструкции НЖМ-56 предназначены для наведения временных наплавных железнодорожных мостов. Однако в связи с незначительной востребованностью сооружений подобного типа возникла необходимость поиска вариантов рационального целевого применения конструкций. Секции пролетного строения НЖМ-56 представляют собой пространственную металлическую конструкцию длиной 6,25 м со сварными стыками. Между собой секции соединяются при помощи болтового соединения по торцевому фланцу и поясами балки жесткости. Длина получаемого пролетного строения кратна 6,25 м. В поперечном сечении секций - две главные балки двутаврового сечения высотой 1225 мм. Толщина верхнего и нижнего поясов составляет 20 мм, ширина - 520 мм; толщина стенки балки -8 мм. К верхним поясам балок для повышения их устойчивости и жесткости приварены четы-

ре металлических швеллера № 20. По верху швеллеров уложен металлический лист из рифленой стали толщиной 8 мм. Между главными балками секций устроены связи.

При изучении были рассмотрены различные варианты конструкций проезжей (прохожей) части для более гибкой привязки проектных решений к местным условиям в зависимости от возможностей использования:

1) с металлической прохожей частью шириной 2 м из рифленой стали (рис. 1а);

2) с деревянной прохожей частью шириной 3 м (рис. 1б);

3) с железобетонной плитой прохожей части шириной 2 м, включенной в совместную работу с металлической балкой (сталежелезобетонное сечение) (рис. 1в);

4) с железобетонной плитой прохожей части шириной 3 м, включенной в совместную работу с металлической балкой (сталежелезобетонное сечение) (рис. 1г);

5) с железобетонной плитой прохожей части шириной 4 м, включенной в совместную работу с металлической балкой (сталежелезобетонное сечение) (рис. 1д).

Длины пролетов при изучении выбирались кратными длине секции - 6,25 м. Рассматривались пролетные строения со следующими схемами:

1) разрезное пролетное строение длиной 37,5 м;

2) разрезное пролетное строение длиной 43,75 м;

3) разрезное пролетное строение длиной 50,0 м;

4) неразрезное пролетное строение по схеме 31,25 + 43,75 + 31,25 м;

5) неразрезное пролетное строение по схеме 37,5 + 50 + 37,5 м.

а

б

3000 мм

Дощатый настил

Деревянные прокладки

Поперечный брус

В

2000 мм

Г

Железобетонная плита толщиной 150 мм

Рис. 1. Варианты прохожей (проезжей) части предлагаемых проектных решений: а - из металлического рифленого листа с шириной прохода 2 м; б - из деревянного настила на поперечинах с шириной прохода 3 м; в - прохожая часть с железобетонной плитой, включенной в совместную работу с главными балками, с шириной прохода 2 м; г - то же с шириной прохода 3 м; д - то же с шириной прохода (проезда) 4 м

Определение усилий от временных и постоянных нагрузок, а также значений прогибов осуществлялось с использованием программного комплекса «Лира 9.6» (г. Киев). В качестве главного усилия выбран изгибающий момент в наиболее нагруженных сечениях. Для разрезных пролетных строений определялось усилие

в середине пролета. Для неразрезных - в наиболее загруженном сечении крайнего пролета,

в середине среднего пролета и в сечении над промежуточной опорой. Результаты расчетов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Значения усилий и прогибов от временных и постоянных нагрузок разрезных пролетных строений

д

Конструкция проезжей части Длина пролета, м М, тс Прогиб, м

Без регулирования С регулированием От толпы

Металлическая шириной 2 м 31,25 156 0,056 0,023

37,5 225 0,069 0,046

43,75 295 0,208 0,082

Деревянная шириной 3 м 31,25 216 0,077 0,034

37,5 304 0,089 0,069

43,75 409 0,286 0,123

Железобетонная шириной 2 м 31,25 258 0,079 0,047 0,011

37,5 398 0,165 0,098 0,023

43,75 496 0,302 0,178 0,041

Окончание табл. 1

Конструкция проезжей части Длина пролета, м М, тс Прогиб, м

Без регулирования С регулированием От толпы

Железобетонная шириной 3 м 31,25 337 0,097 0,055 0,016

37,5 525 0,202 0,113 0,031

43,75 646 0,370 0,207 0,055

Железобетонная шириной 4 м 31,25 416 0,114 0,061 0,019

37,5 652 0,237 0,126 0,038

43,75 797 0,434 0,230 0,067

Расчет несущей способности стального и ста-лежелезобетонных сечений производился в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84*.

При анализе вариантов применения рассматривались предельные значения параметров для каждого типа проезжей (прохожей) части и для каждой длины (схемы) пролетных строений. Выводы по результатам исследования воз-

можности применения разрезных пролетных строений приведены в табл. 2.

При применении неразрезных пролетных строений особенности конструкций такие же, как для разрезных пролетов. Рекомендуемые расчетные схемы неразрезных пролетных строений приведены в табл. 3.

Таблица 2

Возможности использования конструкций НЖМ-56 для разрезных пролетных строений

Конструкция проезжей части Максимальный допускаемый пролет, м Особенности конструкции Достоинство конструкции Качество применения

1 2 3 4 5

Металлическая 37,5 Может оказаться дороже других вариантов Простота изготовления, сравнительно небольшой вес Сборно-разборные и постоянные пешеходные мосты

Деревянная 37,5 Низкая долговечность (5-7 лет) Простота изготовления, сравнительно небольшой вес Временные сборно-разборные пешеходные мосты при реконструкции существующих объектов

Железобетонная шириной 2 м Без регулирования усилий -31,25 Для регулирования усилий у становить в середине пролета временную опору, которую при наборе бетоном прочности 80 % можно снять. Рекомендуется устроить строительный подъем 0,01 м Простота изготовления, высокая долговечность Постоянные сооружения

С регулированием усилий -37,5 Для объединения плиты с металлической балкой устроить упоры из уголков 150х 15 мм. Для повышения долговечности устроить гидроизоляцию по плите

Железобетонная шириной 3 м Аналогично предыдущему варианту. Однако необходимы специальные приспособления для армирования и бетонирования консолей плиты по фасадам пролетного строения Постоянные сооружения с высокой интенсивностью пешеходного движения

Таблица 3

Возможности использования конструкций НЖМ-56 для неразрезных пролетных строений

Железобетонная шириной 4 м Без и с применением регулирования усилий -31,25 Аналогично предыдущему варианту. При планировании пропуска автотехники по сооружению устроить совместное барьерно-перильное ограждение Постоянные сооружения с высокой интенсивностью пешеходного движения. Возможен пропуск автомобилей, автобусов, легких грузовых и снегоуборочных машин весом не более 5 т

Конструкция проезжей части Максимальная допускаемая расчетная схема Дополнительные условия

Металлическая 37,5 + 50 + 37,5, м

Деревянная 31,25 + 43,75 + 31,25, м

Железобетонная шириной 2 м 31,25 + 43,75 + 31,25, м Для уменьшения прогибов рекомендуется применить регулирование усилий путем установки в середине пролета временной опоры, которую при наборе бетоном прочности 80 % можно снять. Рекомендуется устроить строительный подъем 0,01 м

Железобетонная шириной 2 м Допускается 31,25 + 50 + 31,25, м Необходимо усиление двух блоков у промежуточной опоры для восприятия ими изгибающего момента

Железобетонная шириной 3 м 25 + 37,5 + 25, м Без применения регулирования усилий и усиления

Железобетонная шириной 3 м 31,25 + 43,75 + 31,25, м Для обеспечения грузоподъемности надопорного сечения рекомендуется применить регулирование усилий путем вы-домкрачивания надопорных участков пролетного строения. Для уменьшения прогибов необходимо применить регулирование усилий путем постановки в середине пролета временной опоры. Названные выше мероприятия можно не применять в случае усиления двух блоков у промежуточной опоры для восприятия изгибающего момента

Железобетонная шириной 4 м Аналогично предыдущему варианту

Расчетом установлено, что применение секций для пролетных строений постоянных сооружений с разрезным пролетом менее 20 м или неразрезным центральным пролетом менее 31 м нерационально из-за больших запасов несущей способности, хотя и допустимо при необходимости срочного возведения конструкций пролетных строений. Применение разрезных пролетных строений длиной 37,5 м (п. 1) и неразрезных пролетных строений по схемам 31,25 + 43,75 + 31,25 м и 37,5 + 50 + 37,5 м (п. 4 и 5) допустимо с металлической или деревянной проезжей частью. Использование железобетонной плиты требует для уменьшения прогибов пролетных строений применять регулирование усилий путем постановки в середине пролета временной опоры, которую при наборе бетоном прочности 80 % можно снять, либо усиление двух блоков у промежуточных опор для восприятия изгибающего момента. Реко-

мендуется устройство строительного подъема 0,01 м. При этом установлено, что для использования варианта железобетонной плиты наиболее рациональным, без применения регулирования усилий и усиления блоков, является использование схемы неразрезного пролетного строения 25 + 37,5 + 25 м и плиты шириной 2 м. Применение разрезных пролетных строений длиной 43,75 м (п. 2) и более, а также неразрезных центральных пролетов более 50 м не рекомендуется из-за значительных прогибов конструкции.

В Ы В О Д

Можно сделать вывод о целесообразности использования имеющихся в наличии невостребованных мостовых конструкций из блоков НЖМ-56 в качестве пролетных строений временных сборно-разборных мостов при реконструкции существующих объектов либо при

купировании аварийных ситуаций на них, а также в качестве постоянных пешеходных, коммуникационных и автодорожных мостов. В ходе теоретического исследования были пред-ло-

жены варианты рационального использования конструкций из блоков НЖМ-56, а также реко-

мендованы оптимальные параметры для их применения, которые будут способствовать экономии материально-технических ресурсов и повышению экономической эффективности транспортных коммуникаций.

Поступила 29.04.2010

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.