Пролетное строение моста

 

ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА преимущественно железобетонного коробчатого сечения, включающее несущую конструкцию в виде главных балок, объединенных верхней плитой проезжей части и нижней плитой, теплотрассу в виде имеющих теплоизоляцию трубопроводов , расположенных между главными балками под плитой проезжей части, отличающееся тем, что, с целью повьошения долговечности работы моста, оно снабжено теплоизоляционной рубашкой, объемлющей трубопроводы и нижнюю плиту пролетного строения и закрепленной продольными кромками на главных балках. S г 4: 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) Я0 ((((3(51) Е 01 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3501908/29-33 (22) 19.10.82 (46) 23.02.84. Вюл. Р 7 (72) В.В.Пассек, В.B.Çàêoâåíêo, В.A.Äîëãoâ, С.Л.Субботин и E.Â.Харичев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (53) 624.21.036(088.8) (56) 1. Учет влияния теплотрасс при проектировании пролетных строений мостов. Техническая информация. М., "Гипротрансмост", вып. 11, 1979 (прототип). (54)(57) ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА преимущественно железобетонного коробчатого сечения, включающее несущую конструкцию в виде главных балок, объединенных верхней плитой проезжей части и нижней плитой, теплотрассу в виде имеющих теплоизоляцию трубопроводов, расположенных между главными балками под плитой проезжей части, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности работы моста, оно снабжено теплоизоляционной рубашкой, объемлющей трубопроводы и нижнюю плиту пролетного строения и закрепленной продольными кромками на главных балках.

1074943

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано преимущественно н железобетонных коробчатых пролетных строениях мостов, а также в аналогичных конструкциях промышленного и гражданского строительства, включающих в виде дополнительной нагрузки теплотрассу.

Наиболее близким решением к изобретению по технической сущности и достигаемому. эффекту является про- 10 летное строение моста преимущественно железобетонного коробчатого сечения, включающее несущую конструкцию в виде главных балок, объединенных верхней плитой проезжей части 15 и нижней плитой, теплотрассу н виде имеющих теплоиэоляцию трубопроводов, расположенных между главными балками под плитой проезжей части (1) . . Недостаток известного пролетного строения заключается в возникновении дополнительных температурных напряжений при расположении теплотрассы внутри пролетного строения, что приводит к снижению трещиностойкости и долговечности пролетно— го строения.

Цель изобретения — повышение долговечности работы моста.

Указанная цель достигается тем, что пролетное строение моста преимущественно железобетонного коробчатого сечения, включающее несущую конструкцию н виде главных балок, объединенных верхней плитой проезжей части и нижней плитой, теплотрассу в виде имеющих теплоиэоляцию трубопроводов, расположенных между главными балками под плитой проезжей части, снабжено теплоизо- 40 ляционной рубашкой, объемлющей трубопроводы и нижнюю плиту пролетного строения и закрепленной продоль. ными кромками на главных балках.

На- фиг, 1 изображено пролетное строение с теплотрассой, поперечное сечение; на фиг. 2 - размеры принятого в качестве примера пролетного строения, на фиг. 3 — эпюра разности температур в общем случае, на фиг.4- 50 эпюра напряжений от внешней нагрузки, на фиг. 5 — зпюра разности температур для расчета; на фиг. б — эпюра напряжений от неравномерного нагрева, на фиг. 7 — окончательные напряжения в пролетном строении.

Пролетное строение моста преимущественно железобетонного коробчатого сечения включает несущую конструкцию в виде главных балок 1, 60 объединенных верхней плитой 2 проезжей части и нижней плитой 3, теплотрассу в виде трубопровода 4 для горячей воды, трубопровода 5 для хоЛодной воды, теплоизоляции б для первичного ограждения трубопровода 4, теплоизоляционную рубашку, выполненную иэ внутренней 7 и внешней 8 секций теплоизоляции, объемлющих трубопроводы 4 и 5 и нижнюю плиту 3 пролетного строения и закрепленных продольными кромками на гланных балках 1 с образованием полости 9.

Для обеспечения прохода внутри пролетного строения при осмотрах предусмотрены упоры 10 и настил 11.

Несущая конструкция пролетного строения условно разделена на нагренаемую 12 и ненагреваемую 13 части.

Внутренняя секция 7 теплоиэоляционной рубашки разделяет внутреннюю полость коробчатого пролетного строения на полости 9 и 14, Пролетное строение работает следующим образом.

Тепло из трубопровода 4 через теплоиэоляцию 6 поступает в полость 9, образованную внутренней 7 и внешней 8 секциями теплоизоляции, Внутри полости 9 расположены трубопровод 4 для горячей воды вместе с первичной теплоиэоляцией б, трубопровод 5 для холоднои воды беэ тепло изоляции, нагреваемая часть 12 сечения пролетного строения, примыкающая к внешней секции теплоизоляции 8. Укаэанная часть 12 сечения пролетного строения нагревается равномерно по толщине. Равномерность распределения температуры по толщине сечения обеспечивается наличием с внешней стороны сечений теплоизоляции 8. Оставшаяся часть 13 сечения остается холодной. При этом, поскольку полость является дополнительным термическим сопротивлением при прохождении тепла от трубопровода 4 к полости 14, температура внутри полости 14 может повышаться значительно меньше, что приводит в свою очередь к более равномерному распределению температуры по толщине в холодной части 13 сечения пролетного строения. Разность температур между частями 12 и 13 сечения приводит к благоприятному распределению внутренних температурных напряжений, что способствует повышению несущей способности и долговечности конструкции.

Для иллюстрации эффективности предложенной конструкции приведен следующий расчет, Высота h-а (фиг. 3) нагреваемой полости 9 (фиг. 1) определяется иэ кубическо1о уравнения

+ rh + >h + t

I где r = -2(a> + О 67 t н а ° g >

8н (н1

Ь- Е b . a„- — ) <,ЪЗа(он ОЯТ5а1, Зон 6

1074943

25 где

"1,Ю

Фиа5

- О,ИФ

Фиа- 6

4 gPN

Фиг,4 здесь а - расстояние от нижней фиб

H ры бетона до центра тяжести сечения, а — высота переходной эоны от наиболее нагретых волокон до наиболее охлажденных, принимаемая обыч- . но равной 0,3 м, Π— толщина стенки по гориэон. тали; толщина нижней плиты, b — ширина нижней плиты;

1 — момент инерции сечения относительно горизонтальной оси; отношение между напряжени 15 н с1 Е ями от постоянной нагрузки и от температурного воздействия.

Величина снижения напряжений ограничена вследствие увеличения на- 20 пряжений в центральной части. В слу. чае равенства напряжений в нижней и центральных частях сечения напряжения внизу уменьшаются на величину га Gta ь6 =ос Е <- — — — ) >О н- Р .3 ) > площадь поперечного сечения; ! t- температурная площадь;

Г - температурный статический момент.

ВНИИПИ Заказ 469/26

Тираж 519 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,ул.Проектная,4

Последние две характеристики при параболической переходной зоне вычисляются по формулам

Г1 =Ъ6„-1,ЬЗ 8 2ЬЬ;

Ь н(ан-O,SS„) (,5 Sa(a„+0,375a)i

t2Sh(a„-0,67a)-8h .

Для сечения, приведенного на фиг. 2, имеем следующие характеристики: ак = 2 4736 м, а = 0,3 м, 3 = 0,4, )„ = 0,1, b = 2 м, 4,4 мт I = 9,1684 м4

При F = 2 получаем кубическое уравнение l) — 5,3472 h — 18,7099h 4

+ 22,9210 = О.

Из трех корней нас удовлетворяет h = 0,99483 м. Температурные геометрические характеристики

ll= 0,8358 м, ""g = 1,8029 м3. Таким образом, напряжениг в нижних фибрах снизятся на 201 с 4 = 2atY, (фиг. 4) до 1,6764ксЕ (фиг, 7), а напряжения в средней зоне увеличиваются с бэ = 1,196gtE до

1,6764

Использование изобретения позволяет повысить качество и долговечность пролетных строений.