RU2422582C1 - Пролетное строение - Google Patents

Пролетное строение Download PDF

Info

Publication number
RU2422582C1
RU2422582C1 RU2010125701/03A RU2010125701A RU2422582C1 RU 2422582 C1 RU2422582 C1 RU 2422582C1 RU 2010125701/03 A RU2010125701/03 A RU 2010125701/03A RU 2010125701 A RU2010125701 A RU 2010125701A RU 2422582 C1 RU2422582 C1 RU 2422582C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
span
elements
power elements
helical
longitudinal
Prior art date
Application number
RU2010125701/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Георгиевич Кленин (RU)
Юрий Георгиевич Кленин
Сергей Николаевич Озеров (RU)
Сергей Николаевич Озеров
Андрей Евгеньевич Ушаков (RU)
Андрей Евгеньевич Ушаков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр "АпАТэК-Дубна"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр "АпАТэК-Дубна" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр "АпАТэК-Дубна"
Priority to RU2010125701/03A priority Critical patent/RU2422582C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2422582C1 publication Critical patent/RU2422582C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

Предлагаемое изобретение относится к области мостостроения, к мостам, характеризующимся поперечным сечением несущей конструкции перекрытия, а конкретно к конструкциям пролетных строений, преимущественно надземных пешеходных переходов. Изобретением решается техническая задача существенного снижения веса конструкции, упрощения ее монтажа и обеспечения длительного срока безремонтной эксплуатации. Для достижения названного технического результата пролетное строение, имеющее сборную блочную и близкую к цилиндрической решетчатую структуру, образованную винтовыми перекрестно-спиральными силовыми элементами, с расположением внутри цилиндрической поверхности пешеходного настила с ограждением в отличие от прототипа содержит не менее трех расположенных в решетчатой структуре продольных силовых элементов, не менее двух из которых расположены в нижней части и являются опорой пешеходного настила, при этом винтовые перекрестно-спиральные и продольные силовые элементы выполнены из композитного материала и имеют взаимные пересечения, выполненные заедино при изготовлении, при этом каждый блок выполнен из нескольких радиальных модулей, соединенных по продольным силовым элементам клееболтовым соединением. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области мостостроения, к мостам, характеризующимся поперечным сечением конструкции, а конкретно к конструкциям пролетных строений, преимущественно надземных пешеходных переходов.
Известна, например, конструкция пролетного строения - «Cool Pedestrian Bridge in France» (описанный, например, на сайте www.toxel.com), имеющего сборную блочную структуру и цилиндрическую решетчатую форму, образованную винтовыми перекрестно-спиральными и поперечными силовыми элементами из стали, внутри цилиндрической поверхности расположен пешеходный настил с ограждениями.
Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются следующие: пролетное строение имеет сборную блочную и близкую к цилиндрической решетчатую структуру, образованную винтовыми перекрестно-спиральными силовыми элементами, с расположением внутри цилиндрической поверхности пешеходного настила с ограждением.
Известная конструкция имеет значительный собственный вес, что требует достаточно частого расположения силовых элементов, а также большегрузной транспортной и подъемной техники для ее монтажа, мощных опор и фундаментов, подвержена коррозии и недостаточно долговечна.
Предлагаемым изобретением решается техническая задача существенного снижения веса конструкции, упрощения ее монтажа и обеспечения длительного срока безремонтной эксплуатации.
Для достижения названного технического результата пролетное строение, имеющее сборную блочную и близкую к цилиндрической решетчатую структуру, образованную винтовыми перекрестно-спиральными силовыми элементами, с расположением внутри цилиндрической поверхности пешеходного настила с ограждением в отличие от прототипа содержит не менее трех расположенных в решетчатой структуре продольных силовых элементов, не менее двух из которых расположены в нижней части и являются опорой пешеходного настила, при этом винтовые перекрестно-спиральные и продольные силовые элементы выполнены из композитного материала и имеют взаимные пересечения, выполненные заедино при изготовлении, при этом каждый блок выполнен из нескольких радиальных модулей, соединенных по продольным силовым элементам клееболтовым соединением.
Также дополнительно для обеспечения необходимых схем движения пешеходов пролетное сооружение имеет лучевую форму, при этом количество лучей может быть равно как двум (в форме угла), так и более, например в форме креста, звезды и т.п. Также для снижения веса конструкции угол взаимного пересечения винтовых перекрестно-спиральных элементов может быть выполнен уменьшающимся от краев пролетного строения к середине, т.е. от зон с максимальными нагрузками к зоне с минимальными. При этом наиболее рациональным с точки зрения жесткости и легкости полученной конструкции методом изготовления радиальных модулей является метод пропитки под вакуумом (метод вакуумной инфузии).
Отличительными признаками предложенного пролетного моста являются следующие: содержит не менее трех расположенных в решетчатой структуре продольных силовых элементов, не менее двух из которых расположены в нижней части и являются опорой пешеходного настила, при этом винтовые перекрестно-спиральные и продольные силовые элементы выполнены из композитного материала и имеют взаимные пересечения, выполненные заедино при изготовлении, при этом каждый блок выполнен из нескольких радиальных модулей, соединенных по продольным силовым элементам клееболтовым соединением.
Также дополнительно пролетное сооружение может иметь лучевую форму; угол взаимного пересечения винтовых перекрестно-спиральных элементов может быть выполнен уменьшающимся от краев пролетного строения к середине; радиальные модули изготовлены методом пропитки под вакуумом.
Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат - за счет применения композитных материалов существенно снижается вес конструкции, упрощается ее монтаж и обеспечивается длительный срок ее безремонтной эксплуатации.
Данная конструкция может быть использована для организации различных пешеходных переходов, над дорогами, ж/д путями, водными препятствиями и т.п.
Предлагаемая конструкция поясняется фиг.1, 2, 3.
На фиг.1 изображен общий вид пролетного строения, а также варианты поперечного сечения - круглого и овального.
На фиг.2 изображен радиальный модуль блока пролетного строения.
На фиг.3 показан типовой узел соединения блоков пролетного строения.
Изображенное на фиг.1-3 пролетное строение 1 представляет собой композитную решетчатую конструкцию с продольными 2 и винтовыми перекрестно-спиральными 3 элементами (фиг.1). Продольные элементы 2 располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности вокруг центральной оси. Их количество может быть различным, в данном случае - четыре продольные балки (при использовании трех продольных 2 элементов - двух внизу и одного сверху, исходя из нагрузок, несущая способность верхнего элемента 2 не менее чем в два раза превышает несущую способность одинарного нижнего). Эти элементы воспринимают продольные растягивающие и сжимающие нагрузки. Количество продольных элементов 2 выбрано исходя из условий обеспечения организации пешеходного прохода 4 в нижней части пролетного строения 1 и возможности устройства укрытия от дождевых и снеговых осадков в верхней и боковых частях сечения пролета (светопрозрачные ограждающие конструкции не приведены). Винтовые перекрестно-спиральные элементы 3 располагаются на цилиндрической поверхности, ориентированной вдоль центральной оси, пересекаясь с продольными элементами 2. Винтовые элементы 3 воспринимают срезывающие и скручивающие усилия, а также препятствуют потере устойчивости продольных элементов 2. На фиг.1 также показаны различные варианты исполнения решетчатой ферменной балки в поперечном сечении. Исходный вариант решетчатой конструкции имеет в сечении вид окружности, однако по компоновочным соображениям, а также для снижения массы пролета 1 возможно выполнение поперечного сечения овальным или эллиптическим с расположением большей оси горизонтально или вертикально. При большой длине пролета (более 30 метров) выгодно расположение большей оси эллипса вертикально, что увеличивает момент сопротивления сечения в плоскости действия основной и снеговой нормативной нагрузки.
Сечения самих продольных 2 и винтовых перекрестно-спиральных 3 элементов может быть различным (в т.ч. в одном пролетном строении 1): пустотелый квадрат, прямоугольное сечение, многоугольник, сплошной круговой стержень, трубчатое сечение и т.д., в том числе и по площади поперечного сечения, и определяется из расчета и в зависимости от уровня действующих напряжений.
Угол β при вершине пересечения перекрестно-спиральных элементов 3 лежит в диапазоне от 70 до 120 градусов (в т.ч. может быть переменным - уменьшающимся от краев к центру) и также определяется расчетным путем в зависимости от длины пролета 1, уровня действующих напряжений и зоны расположения элемента в пролете. Для краевых зон пролетного строения 1, с высоким уровнем действующих напряжений, угол β должен быть максимальным и приближенным к 120°. Для средних зон, близких к оси симметрии пролетного строения 1, угол β при вершине пересечения перекрестно-спиральных элементов 3 может быть уменьшен до 70°. При этом шаг спирали, как правило, определенный и постоянный для одного типа мостов (одной оснастки), но может быть и переменным.
На фиг.2 показан модульный спиральный элемент 5, который представляет собой
Figure 00000001
часть поперечного сечения пролетного строения. Для последующей стыковки модулей 5 он имеет диагональную плоскость 6, по которой в последующем, после изготовления модуля 5, осуществляется клееболтовое соединение в единый цилиндрический блок 7. Путем наращивания блоков 7 по длине достигается сборка целого пролетного строения необходимой длины. Блоки 7 стыкуются между собой при помощи фланцевых соединений или с помощью традиционных накладок 8 (внутренних и (или) наружных), устанавливаемых на продольные силовые элементы 2 (фиг.3).
На фиг.3 показан типовой узел соединения блоков 7. Поперечный стык 9 стыкуется через композитную или металлическую плиту - накладку 8. Для обеспечения возможности установки накладки 8 в концевых частях продольных элементов 2, непосредственно примыкающих к стыку, организована подсечка (ступенька) по плоскости 6 на величину
Figure 00000002
толщины стыковочной накладки 8. Длина подсечки и длина накладки 8 согласованы. Ширина накладки 8 равна длине диагонали по поверхности 6 продольного элемента 2, а длина и толщина определяются расчетами, но должна обеспечивать равнопрочность со стыкуемыми элементами 2. Сборка стыка осуществляется болтовым соединением 10. Для обеспечения установки болтов и работы гаечными ключами в продольных элементах 2 выполнены стаканы (колодцы) 11. Для обеспечения длительной прочности соединения и устранения зазоров соединение производится, например, на полиуретановом клее.
В качестве пешеходного настила 4 сходов используется, как правило, тоже композитный материал.
Технология изготовления. Предлагаемое в заявке пролетное строение 1 может быть изготовлено несколькими способами. Наиболее подходящими способами изготовления являются: метод пропитки под давлением, прямого прессования или метод ручной выкладки.
Разновидностью технологии пропитки под давлением является пропитка под вакуумом (вакуумная инфузия), это технология изготовления композитного материала, которая использует силу вакуумного разрежения для ввода смолы в ламинат. Размеры детали могут быть от небольших, с площадью поверхности менее 1 кв.м до крупных деталей, например корпусов яхт. Этот метод особенно эффективен при изготовлении деталей большого размера: затраты на оснастку по сравнению с другими методами минимальны. При пропитке под вакуумом отпадает необходимость в наружном механизме замыкания, так как эту функцию выполняет вакуум, а в качестве материала форм могут быть использованы армированные полимерные композитные материалы (ПКМ). Созданный вакуум в полости формы способствует улучшению пропитки волокна смолой, уменьшению воздушных включений и снижению стоимости формы. Процесс изготовления. Для уменьшения стоимости оснастки и для возможности изготовления пролетов различной длины конструкция пролета разделена на блоки 7 и секции модульного типа 5 (фиг.2). Длина модуля 5 выбирается исходя из длины между узлами спиральных силовых элементов, угла между ними, технологических возможностей, а также условий транспортирования.
Суть метода заключается в том, что в заранее подготовленную матрицу укладывается сухой, предварительно раскроенный стекломатериал. Через систему воздушных шлангов с помощью вакуумного насоса в рабочей полости установленной толщины создается вакуум. Смола подается насосом в полость формы под рассчитанным давлением через отверстие инжекции. Для облегчения прохода смолы через материал используется вакуум, который создается внутри формы. Как только смола пропитала весь стекломатериал, инжекцию останавливают и ламинат оставляют в форме, при установленной величине разрежения происходит полимеризация изделия. Отверждение может проходить при обычной или повышенной температурах. При условии использования специальных смол время полимеризации при вакуумной инфузии снижается. Далее система «матрица - пуансон» раскрывается, готовое изделие извлекается из матрицы.
В привычной технике открытого (ручного) формования армирующие слои закладываются в оснастку, затем на них с помощью кистей и валиков наносится смола (связующее), количество которой достаточно велико. Предлагаемый метод вакуумной инфузии благодаря использованию вакуума не позволяет лишней смоле попасть в ламинат. Этот метод значительно улучшает соотношение волокно-смола в ламинате, в результате чего получают более жесткое и легкое изделие.
Технология сборки. В производственных условиях производится по кондукторам сверловка всех стыковочных отверстий в модульных элементах 5. Затем производится транспортировка модулей 5 на место установки пролета 1. На месте монтажа модульные элементы 5 собираются в блоки 7, блоки 7 стыкуются между собой. Далее устанавливается настил 4, светопрозрачное ограждение и перила, опорные части (не изображены), и пролетное строение 1 устанавливается на береговые опоры и, при необходимости, на промежуточные опоры (опоры изготавливаются стандартного типа - железобетонные или металлические, не изображены).
Если позволяют условия транспортировки, модульные элементы 5 могут быть собраны в цеховых условиях в блоки 7 и затем доставлены как негабаритный груз на место монтажа.

Claims (5)

1. Пролетное строение, имеющее сборную блочную и близкую к цилиндрической решетчатую структуру, образованную винтовыми перекрестно-спиральными силовыми элементами, с расположением внутри цилиндрической поверхности пешеходного настила с ограждением, отличающееся тем, что содержит не менее трех расположенных в решетчатой структуре продольных силовых элементов, не менее двух из которых расположено в нижней части и являются опорой пешеходного настила, при этом винтовые перекрестно-спиральные и продольные силовые элементы выполнены из композитного материала и имеют взаимные пересечения, выполненные заедино при изготовлении, при этом каждый блок выполнен из нескольких радиальных модулей, соединенных по продольным силовым элементам клееболтовым соединением.
2. Пролетное строение по п.1, отличающееся тем, что имеет лучевую форму.
3. Пролетное строение по п.1 или 2, отличающееся тем, что угол взаимного пересечения винтовых перекрестно-спиральных элементов выполнен уменьшающимся от краев пролетного строения к середине.
4. Пролетное строение по п.1 или 2, отличающееся тем, что радиальные модули изготовлены методом пропитки под вакуумом.
5. Пролетное строение по п.3, отличающееся тем, что радиальные модули изготовлены методом пропитки под вакуумом.
RU2010125701/03A 2010-06-24 2010-06-24 Пролетное строение RU2422582C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125701/03A RU2422582C1 (ru) 2010-06-24 2010-06-24 Пролетное строение

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125701/03A RU2422582C1 (ru) 2010-06-24 2010-06-24 Пролетное строение

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2422582C1 true RU2422582C1 (ru) 2011-06-27

Family

ID=44739208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010125701/03A RU2422582C1 (ru) 2010-06-24 2010-06-24 Пролетное строение

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2422582C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548281C2 (ru) * 2013-08-30 2015-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Композит Сольюшен" Мостовой блок
RU2630940C2 (ru) * 2015-12-25 2017-09-14 Государственное казенное учреждение Новосибирской области "Территориальное управление автомобильных дорог Новосибирской области" Пешеходное пролетное строение моста с многораскосными главными фермами из композитных материалов

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cool Pedestrian Bridge in France, [он-лайн] [найдено 08.10.2010]. Найден в Интернет <URL: http://www.toxel.com>. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548281C2 (ru) * 2013-08-30 2015-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Композит Сольюшен" Мостовой блок
RU2630940C2 (ru) * 2015-12-25 2017-09-14 Государственное казенное учреждение Новосибирской области "Территориальное управление автомобильных дорог Новосибирской области" Пешеходное пролетное строение моста с многораскосными главными фермами из композитных материалов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2427601B1 (en) Supporting arch structure construction method
CN202124961U (zh) 型钢混凝土剪力墙
CN100585082C (zh) 基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺
CN103306189B (zh) 钢桁架预应力混凝土桥面板组合桥梁及其施工方法
CN201826251U (zh) 快速拼装分段式复合材料桁架桥
CN101967793A (zh) 快速拼装分段式复合材料桁架桥
CN103276662A (zh) 大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段及施工工艺
CN107841934B (zh) 展翅拱斜拉桥
CN104805767A (zh) 预制装配式frp-钢筋-混凝土组合桥面板及施工方法
CN106522552A (zh) 一种装配式板柱结构楼板及其划分方法以及楼板单元构件
CN107313347A (zh) 可更换抗疲劳损伤元的装配式组合梁及施工方法
RU2422582C1 (ru) Пролетное строение
CN114197325A (zh) 墩身施工安全防护平台
CN104631629A (zh) 一种装配式框架结构
CN113152784B (zh) 叠合梁及其制备方法
CN107905084B (zh) Rpc钢桁组合桥面和连续梁桥
CN100398770C (zh) 一种采用装配式钢拱桁架加固金属拱形波纹板屋盖的方法
CN203307719U (zh) 大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段
MX2007009456A (es) Torre de concreto postensado para generadores eolicos.
CN110607737B (zh) 具有多段式加劲肋的波形钢腹板组合梁结构及其施工方法
RU98424U1 (ru) Пролетное строение
CN109930744B (zh) 一种装配式弦支屋盖结构体系及其施工方法
CN206299126U (zh) 一种装配式板柱结构楼板及楼板单元构件
CN114263274B (zh) 一种新型的中空夹层钢管混凝土构件及其连接方法
CN110130485A (zh) 一种带齿板的预制装配式梁柱节点及其装配方法