ОДМ 218.4.003-2009

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

     

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОБЪЕДИНЕНИЮ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ БАЛОК
С МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТОЙ ПОСРЕДСТВОМ
НЕПРЕРЫВНЫХ ГРЕБЕНЧАТЫХ УПОРОВ
В СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЯХ МОСТОВ

     

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАН Филиалом ОАО ЦНИИС "Научно-исследовательский центр "Мосты" (канд. техн. наук Б.А.Дробышевский, инж. А.В.Кручинкин) с участием: ФГУП "Союздорпроект" (канд. техн. наук В.Г.Решетников).

2. ВНЕСЕН Управлением строительства и проектирования автомобильных дорог.

3. ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ распоряжением Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации от 30.06.2009 г. N 224-р.

4. ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ.

5. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

УТВЕРЖДЕНЫ распоряжением Росавтодора от 30.06.2009 г. N 224-р.

1. Область и условия применения

1.1. Настоящие Методические рекомендации применяются при проектировании, изготовлении и монтаже сталежелезобетонных пролетных строений с монолитной плитой проезжей части на мостах, сооружаемых и эксплуатируемых в любых климатических условиях, а также в районах с расчетной сейсмичностью до 9 баллов включительно.

1.2. Объединение монолитной железобетонной плиты проезжей части для совместной работы на постоянные и временные нагрузки с металлическими главными балками пролетных строений осуществляется с помощью непрерывных гребенчатых упоров из стальных полос, привариваемых к верхним поясам главных балок в процессе заводского изготовления металлоконструкций.

1.3. Гребенчатые устройства применимы в сталежелезобетонных пролетных строениях городских, автодорожных и железнодорожных мостов, путепроводов и эстакад разрезных и неразрезных систем при любых пролетах и габаритах, на горизонтальных и вертикальных кривых, а также на косых пересечениях. Арматура монолитной плиты может быть ненапрягаемой или предварительно напрягаемой, в том числе с регулированием усилий в плите и металлоконструкции при их совместной работе.

1.4. Гребенчатые упоры, как элементы металлических балок, являются анкерами в бетоне плиты проезжей части и воспринимают усилия сдвига и отрыва в объединенной сталежелезобетонной конструкции.

Передача усилий от металлической балки на бетон и обратно происходит через короткие и длинные стержни поперечной арматуры, располагаемые в отверстиях и пазах гребней. При этом бетон работает на сжатие и скалывание.

Непрерывное сварное прикрепление гребней к верхним поясам металлических двутавровых или коробчатых балок позволяет избежать концентрации напряжений как в металлоконструкции, так и в бетоне плиты.

1.5. Нормативные ссылки, термины и определения, использованные в данных Методических рекомендациях, приведены в приложениях А и Б.

2. Конструкция гребенчатого анкерного устройства

2.1. Гребенчатые упоры из непрерывных металлических полос, привариваемых по всей длине к главным балкам сталежелезобетонного пролетного строения, имеют наклонные под углом примерно 60° прорези для рабочих стержней нижней арматурной сетки и отверстия для стержней-коротышей, передающих усилия от гребня на бетон плиты и наоборот (по патенту N 2110639). Прорези и отверстия следует располагать с шагом 150-299 мм.

2.2. В зависимости от конструктивных особенностей железобетонной плиты гребенчатые упоры имеют разную геометрию. На рис.1 приведены геометрия и оптимальные размеры упоров на плите с плоским основанием (без вутов).

Рис.1. Геометрия и рекомендуемые размеры гребенчатого упора
(* размеры справочные)

2.3. В зависимости от ширины верхних поясов и расстояния между главными балками гребни могут быть одинарными и сдвоенными (рис.2): при ширине верхнего пояса до 300 мм (включительно) гребень допускается выполнять одинарным; при ширине более 300 мм гребень следует выполнять двойным.

Рис.2. Расположение упоров в поперечных сечениях главных балок:

а - одинарный; б - двойной

2.4 Толщину листа одинарного и сдвоенного гребней принимают равной 16-20 мм. Ширину наклонного паза назначают в зависимости от диаметра рабочей (поперечной) арматуры нижней сетки, а диаметр отверстия - от диаметра анкерных стержней-коротышей.

2.5. Расстояние между сдвоенными гребнями рекомендуется принимать ,

где  - высота гребня.

Непрерывность гребенчатых упоров по длине пролетного строения обеспечивают стыковой полуавтоматической сваркой элементов (заготовок) с обеспечением сплошного проплавления.

2.6. К поясам главных балок гребни следует приваривать непрерывными угловыми швами номинальным катетом 8 мм, без разделки кромок, при заводском изготовлении конструкций.

В местах расположения стыковых накладок и в усиления верхнего пояса горизонтальными листами высота гребня над накладкой уменьшается на толщину накладок. Конструкция крепления гребня к главной балке в случае прикрепления накладок на сварке показана на рис.3, на болтах - на рис.4.

Рис.3. Конструкция упоров над пакетными поясами главных балок
(* размеры справочные)

Рис.4. Конструкция упоров над болтовым монтажным стыком главных балок

2.7. Рекомендуемые варианты конструкции сопряжения стальных балок с монолитными железобетонными плитами приведены на рис.5 и 6 соответственно: с плоской плитой и плитой с вутами.

Рис.5. Сопряжение плоской плиты с металлической главной балкой:

1, 2 - рабочие арматурные стержни верхней сетки; 3, 4 - то же нижней сетки; 5 - хомуты-стяжки; 6 - анкерные стержни в отверстиях гребенчатых упоров

Рис.6. Сопряжение главной балки с плитой, имеющей вуты:

1, 2 - верхняя арматурная сетка; 3, 4 - нижняя арматурная сетка; 5 - хомуты; 6 - анкерные стержни (отгибы) в отверстиях гребенчатых упоров; 7- продольная арматура; 8 - анкерный стержень

Арматурные стержни нижней сетки железобетонной плиты размещают с шагом 150 мм. Диаметр арматуры определяют расчетом плиты. Вместо одного стержня большого диаметра возможна установка двух стержней меньшего диаметра. При этом наклонные прорези в гребне в нижней части должны иметь соответствующие размеры (рис.1).

Анкерные стержни-коротыши должны иметь по одному отгибу (под углом 45°) и устанавливаться таким образом, чтобы отгибы чередовались через один стержень. Диаметр коротышей принимают равным 20 мм.

В зоне, прилегающей к гребням на расстоянии до 500 мм от них, стяжки между верхней и нижней арматурными сетками должны устанавливаться чаще: с шагом через один стержень (в шахматном порядке).

2.8. Верх плиты проезжей части рекомендуется выполнять с поперечным уклоном 0,02 без последующего устройства сточного треугольника.

Толщину монолитной железобетонной плиты в габарите проезжей части рекомендуется назначать не менее 200 мм, на концах консолей под тротуарами - не менее 120 мм.

2.9. Защитный слой для рабочей арматуры верхней сетки следует принимать равным 50 мм. Допускается уменьшение его до 30 мм в случае применения рулонно-мастичной гидроизоляции типа "Поликров".

Защитный слой для нижней рабочей арматуры принимают 30 мм.

В тех случаях, когда нижняя поверхность бетонной плиты сразу же после ее изготовления покрывается проникающей гидроизоляцией, величина защитного слоя допускается равной 25 мм.

Защитный слой между нижней сеткой и металлическим поддоном, оставляемым в качестве внешнего армирования, должен быть не менее 20 мм.

Требования к материалам

2.10. В качестве материала главных балок пролетных строений и привариваемых к ним гребней следует применять прокат из низколегированных сталей по указаниям СНиП 2.05.03-84* и СТП 012-2000.

Для армирования плиты проезжей части следует применять арматуру классов A-I, А-II, Ас-II и А-III ГОСТ 5781-82.

При изготовлении монолитной плиты проезжей части следует применять тяжелый бетон по ГОСТ 26633-91 класса по прочности на сжатие не ниже В25.

Марку бетона по морозостойкости F назначают в зависимости от климатических условий по табл.22* СНиП 2.05.03-84*, по водонепроницаемости - не ниже W8.

2.11. С целью снижения температурно-усадочных деформаций и напряжений в бетоне в процессе изготовления плиты проезжей части необходимо выполнить ряд дополнительных требований к составу бетона и технологии его укладки, которые изложены в разделе 4.

2.12. Допускается изготовление плиты проезжей части (или части плиты - в зоне отрицательных моментов, над опорами) из сталефибробетона.

Примерный состав сталефибробетонной смеси дан в табл.1.

Таблица 1

     
Примерный состав сталефибробетона В35 (в соответствии с ТУ 5745-001-01386160-001)

3. Расчетные требования

3.1. Проектирование и расчет узла объединения железобетонной плиты проезжей части и металлических главных балок производится в соответствии с указаниями СНиП 2.05.03-84* и настоящих Методических рекомендаций.

Железобетонную плиту сталежелезобетонных автодорожных, городских и пешеходных мостов следует рассчитывать на прочность и трещиностойкость в соответствии с требованиями п.5.24* СНиП 2.05.03-84*.

Расчеты следует выполнять исходя из гипотезы плоских сечений.

При всех видах расчетов податливость швов объединения железобетонной плиты и металлической балки не учитывается.

3.2. Расчет железобетонной плиты проезжей части в поперечном направлении на временные нагрузки производят как для неразрезной балки, расположенной на жестких опорах. Жесткость плиты в пролете и над опорами принимается одинаковой, в продольном направлении плита считается бесконечной.

3.3. При расчете конструкции объединения плиты проезжей части с металлическими балками на сдвигающие усилия учитывают работу:

- поперечных стержней нижней арматурной сетки;

- поперечных стержней-коротышей;

- бетона по плоскостям вырезов в гребенках (рис.7).