RU2646283C2

RU2646283C2 - Method for reinforcing of ribbed reinforced concrete span structures

Info

Publication number: RU2646283C2
Application number: RU2016131821A
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Белуцкий; Игорь Витальевич Лазарев
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2018-03-02
Also published as: RU2016131821A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction and is intended for reinforcement and restoration of functional parameters of ribbed reinforced concrete span structures. In the longitudinal joints of the homogenization of the beams, by combining with the working reinforcement of the plate, by means of connecting elements, duplicating elements are built in the form of metal I-beams or reinforced concrete elements, on the construction of beams similar to those of beams with wireframe or pre-stressed reinforcement. In created structure, due to saturation of reinforcing frames of duplicating elements with transverse reinforcement (bends, clamps), a significant increase in the load-carrying capacity of the transverse force occurs.

EFFECT: reinforcement of the structures of span structures of reinforced concrete bridges, the carrying capacity of which does not correspond to the load class required by the standards.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно предназначено для усиления и восстановления функциональных параметров железобетонных пролетных строений ребристой структуры.The invention relates to the field of construction, namely, it is intended to enhance and restore the functional parameters of reinforced concrete spans of a ribbed structure.

Известен способ усиления пролетного строения путепровода, заключающийся в том, что балки пролетного строения путепровода усиливают с помощью дополнительной балки, поднимают ее подъемными механизмами и присоединяют указанную дополнительную балку к балке пролетного строения путепровода (JP 3126942, Е01D 21/00, 22.01.2001 г.).There is a method of strengthening the span of the overpass, which consists in the fact that the beams of the span of the overpass are reinforced with an additional beam, lift it with lifting gears and attach the specified additional beam to the beam of the span of the overpass (JP 3126942, E01D 21/00, 01/22/2001, )

Однако недостаток данного способа в том, что отсутствует возможность управления распределением усилий в пролетном строении, также данный способ не оказывает эффекта усиления плиты проезда.However, the disadvantage of this method is that it is not possible to control the distribution of forces in the span, also this method does not have the effect of strengthening the driveway.

Известны способы усиления, разработанные в альбоме технических решений по усилению железобетонных автодорожных мостов, разработанных НПО «РОСДОРНИИ». В схемах усиления использован принцип внешнего армирования с применением стальных профилей (Альбом №1 технических решений по усилению железобетонных автодорожных мостов / ФДД, НПО "Росдорнии". - М.: 1993. - 39 с.).Known reinforcement methods developed in the album of technical solutions for the reinforcement of reinforced concrete road bridges developed by the NGO ROSDORNII. The reinforcing schemes used the principle of external reinforcement using steel profiles (Album No. 1 of technical solutions for reinforcing reinforced concrete road bridges / FDD, NPO Rosdornia. - M .: 1993. - 39 p.).

Недостатками данного способа является то, что при резьбовых соединениях их узлов создание усилий предварительного напряжения маловероятно, при этом очевидно будет снижение эффекта усиления при податливости тяг в местах их закрепления в ребрах балок приопорных зон.The disadvantages of this method is that with threaded connections of their nodes, the creation of prestressing forces is unlikely, while it will obviously be a decrease in the reinforcing effect when the rods are flexible in the places of their fastening in the edges of the beams of the supporting zones.

Известно изобретение SU 1366577 А1, 15.01.1988, относящееся к мостостроению, которое может быть использовано как при возведении новых, так и при реконструкции и усилении существующих железобетонных пролетных строений мостов. Согласно изобретению SU 1366577 в продольные швы омоноличивания встраиваются несущие элементы в виде поперечных распорок - диафрагм, верхний конец которых закреплен в бетоне продольного шва омоноличивания посредством арматурного петлевого выпуска, а нижние части распорки закреплены к ребру балки посредством болтовых соединений, через закладные пластины.The invention SU 1366577 A1 is known, 01/15/1988, related to bridge construction, which can be used both in the construction of new and in the reconstruction and strengthening of existing reinforced concrete spans of bridges. According to the invention SU 1366577, supporting elements in the form of transverse struts — diaphragms — are inserted into the longitudinal seams of monolithic, the upper end of which is fixed in the concrete of the longitudinal monolithic seam by means of a reinforcing loop outlet, and the lower parts of the strut are fixed to the beam edge by means of bolted joints, through embedded plates.

Данное изобретение является наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению. Недостатками данного способа является то, что при резьбовых соединениях, очевидно, будет снижение эффекта усиления при податливости соединений в местах их закрепления к ребрам балок, также данный вариант отличается тем, что диафрагма встраивается дискретно, в виде распорки, одиночно, либо с определенным шагом по длине пролетного строения, что лишает возможности использовать прием регулирования усилий, также в данном случае возможно формирование локальных эффектов силового взаимодействия по контакту встраиваемого элемента с прежней структурой.This invention is the closest in technical essence to the claimed invention. The disadvantages of this method is that with threaded connections, obviously, there will be a decrease in the gain effect when the joints are flexible in the places of their fastening to the edges of the beams, this option also differs in that the diaphragm is embedded discretely, in the form of a spacer, singly, or with a certain step in the length of the span, which makes it impossible to use a force control technique, it is also possible in this case to form local effects of force interaction at the contact of the built-in element with the previous a rutkure.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является усиление конструкций пролетных строений железобетонных мостов, грузоподъемность которых не соответствует классу нагрузки, требуемому нормами.The technical problem to which the claimed invention is directed is to strengthen the structures of spans of reinforced concrete bridges, the carrying capacity of which does not correspond to the load class required by the standards.

Поставленная задача достигается тем, что согласно изобретению в продольные швы омоноличивания балок 2 путем объединения с рабочей арматурой плиты 3 посредством связующих элементов 5 встраиваются дублирующие элементы 1 в виде металлических двутавровых балок либо железобетонных элементов, по конструкции схожих с ребрами балок с каркасной либо с предварительно напряженной арматурой. В создаваемой структуре за счет насыщения армокаркасов дублирующих элементов поперечной арматурой (отгибы, хомуты) реально существенное увеличение несущей способности по поперечной силе.The task is achieved in that according to the invention in the longitudinal seams of monolithic beams 2 by combining with the working reinforcement of the plate 3 by means of connecting elements 5, duplicate elements 1 are inserted in the form of metal I-beams or reinforced concrete elements, similar in design to the edges of beams with a frame or with prestressed fittings. In the structure being created, due to the saturation of the reinforcing cages of the duplicating elements with transverse reinforcement (bends, clamps), a really significant increase in the bearing capacity along the transverse force is really.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображены поперечные разрезы пролетного строения до и после усиления. На фиг. 2, 3, 4 изображены возможные варианты конструктивного выполнения дублирующих элементов и принципиальные способы объединения их с пролетными строениями существующей структуры.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the transverse sections of the span before and after amplification. In FIG. 2, 3, 4 depict possible options for the constructive implementation of duplicate elements and the principal ways of combining them with the spans of the existing structure.

На данных фигурах: 1 - дублирующий элемент; 2 - бетон омоноличивания; 3 - рабочая арматура плиты; 4 - стержни основы; 5 - связующая часть; 6 - стержневая арматура.In these figures: 1 - duplicate element; 2 - monolithic concrete; 3 - working plate reinforcement; 4 - core rods; 5 - connecting part; 6 - bar reinforcement.

Данный способ усиления реализуется следующим образом.This method of amplification is implemented as follows.

В предварительно разобранные продольные швы омоноличивания балок пролетных строений встраиваются дублирующие элементы 1 в виде металлических двутавровых балок по аналогии со сталежелезобетонными пролетными строениями путем омоноличивания и объединения дублирующих элементов с прежней структурой пролетного строения посредством связующих элементов 5 в виде жестких упоров, приваренных к верхнему поясу стальной балки. Либо в виде железобетонного дублирующего элемента 1, выполненного в монолитном исполнении в конфигурации, схожей с очертаниями существующего ребра пролетного строения, и армированного по расчету, объединенного с прежней структурой пролетного строения посредством стержней основы 4 и хомутообразных стержней связующей части 5, приваренной в свою очередь к стержневой арматуре.Duplicate elements 1 in the form of metal I-beams are inserted into previously disassembled longitudinal seams of monolithic beams of superstructures by analogy with steel-reinforced concrete spans by monopolizing and combining duplicate elements with the previous structure of the superstructure by means of connecting elements 5 in the form of rigid stops welded to the upper belt of a steel beam . Or in the form of a reinforced concrete duplicating element 1, made in a monolithic design in a configuration similar to the outline of the existing span rib, and reinforced by calculation, combined with the previous span structure by means of rods of the base 4 and clamp rods of the connecting part 5, welded in turn to bar reinforcement.

Металлические балки как основа для дублирующих элементов могут быть исполнены из прокатных или широкополочных двутавров, номер профиля которых назначается в зависимости от величины возникающих усилий в модернизированной структуре. После объединения по продольным швам омоноличивания с балками прежней структуры дублирующие элементы характеризуются работой объединенных сечений. Сравнительное постоянство их жесткостных характеристик (при относительно небольшой площади железобетона в совместной работе с металлическими балками) создает благоприятные условия для перераспределения усилий от постоянных нагрузок при снижении их доли на балки прежней структуры. Этот эффект может быть усилен при соответствующих последовательности и уровне приложения временного, на период монтажа, предварительного напряжения.Metal beams as a basis for duplicating elements can be made of rolled or wide-shelf I-beams, the profile number of which is assigned depending on the magnitude of the arising forces in the modernized structure. After combining along the longitudinal seams of monolithic with beams of the previous structure, the duplicating elements are characterized by the operation of the combined sections. The comparative constancy of their stiffness characteristics (with a relatively small area of reinforced concrete in collaboration with metal beams) creates favorable conditions for the redistribution of forces from constant loads while reducing their share on the beams of the previous structure. This effect can be enhanced with the appropriate sequence and level of application of temporary, for the installation period, prestressing.

Использование металлопроката минимизирует затраты на технологическую оснастку, сокращает работы подготовительного этапа, позволяет достаточно быстро осуществить изготовление дублирующего элемента, а при организации необходимого контроля - выполнить эти работы непосредственно на объекте. Приведенная характеристика предопределяет реальные возможности оперативного внедрения дублирующих элементов из металлопроката.The use of rolled metal minimizes the cost of technological equipment, reduces the preparatory stage, allows you to quickly make a duplicate element, and when organizing the necessary control - to perform these works directly at the facility. The given characteristic predetermines the real possibilities of the operational implementation of duplicating elements from metal rolling.

Таким образом, трансформация пролетного строения путем включения в его поперечное сечение дублирующих элементов 1 снижает долю постоянных и временных нагрузок, приходящихся на балки прежней структуры. Это в свою очередь делает реальными предложения по развитию габаритов проезжей части, при котором определенно будет иметь место интенсификация работы крайних балок. В этой ситуации их разгрузка приобретает актуальное значение.Thus, the transformation of the span by including duplicate elements 1 in its cross section reduces the proportion of constant and temporary loads attributable to the beams of the previous structure. This, in turn, makes real proposals for the development of the dimensions of the roadway, in which there will definitely be an intensification of the work of the extreme beams. In this situation, their unloading becomes relevant.

Claims

A method of reinforcing reinforced concrete span structures of a ribbed structure, which consists in including additional elements in collaboration with the span structure, characterized in that duplicate elements in the form of metal I-beams are inserted into previously disassembled longitudinal seams of monolithic beams of the span structures by monoling and combining duplicate elements with the previous structure span by means of connecting elements in the form of rigid stops welded to the upper belt steel beam or in the form of a reinforced concrete backup element, made in a monolithic design in a configuration similar to the outlines of the existing span rib, and reinforced by calculation with frame or prestressed reinforcement, combined with the previous span structure using the base rods and clamp-shaped rods of the connecting part welded in turn to bar reinforcement.