20.1 Одностадийный способ монтажа сталежелезобетонных пролётных строений
Монтаж пролётного строения по этому способу ведут на сплошных подмостях или на часто расположенных временных опорах (Рис. 20.1). После укладки стальных монтажных блоков и выверки их положения устраивают монтажные стыки, монтируют поперечные и продольные связи. При монолитной железобетонной плите приступают к установке опалубки, арматуры и бетонированию плиты проезжей части.
Если железобетонная плита сборная, то укладывают её блоки, осуществляют объединение железобетонных плит со стальными балками и омоноличивание поперечных и продольных стыков сборных блоков плит. После набора монолитным бетоном или бетоном омоноличивания требуемой прочности образуется сталежелезобетонное (СТЖБ) пролётное строение. Подмости разбирают и усилия от всех нагрузок, включая усилия от веса стальных конструкций Fs, веса железобетонной плиты Fs,b, веса одежды ездового полотна, тротуарных блоков, перильных ограждений, коммуникаций и т. д. Fq , а также временной нагрузки от подвижного состава и пешеходов воспринимаются СТЖБ пролётным строением. Наиболее значимым внутренним силовым фактором, определяющим геометрические размеры стального сечения, является изгибающий момент. Результат воздействия на сталежелезобетонное сечение изгибающего момента от всех нагрузок показан на эпюре (Рис. 20.1).
20.2 Двухстадийный способ монтажа сталежелезобетонных пролётных строений
Из сути этого способа монтажа следует, что сначала тем или иным способом (продольной надвижкой, с использованием плавсредств, специального кранового оборудования и т.п.) осуществляют монтаж стальных конструкций пролётного строения, которое в конечном итоге будет опираться только на основные опоры (Рис. 20.2). Так же, как и в предыдущем случае, бетонируют монолитную плиту проезжей части или монтируют сборные железобетонные блоки, с последующим объединением их со стальными балками и омоноличиванием поперечных и продольных швов. Но при этом нагрузка от веса стальных конструкций Fs и веса железобетонной плиты Fs ь будет восприниматя стальными несущими конструкциями. Этот этап работы пролётного строения представляет собой первую стадию работы сталежелезобетонного пролётного строения, которая характеризуется работой только его стальных конструкций.
На втором этапе, когда в совместную работу со стальными балками включена железобетонная плита, усилия от всех остальных нагрузок (веса одежды ездового полотна, тротуарных блоков, перильных ограждении, коммуникации и т.д. г„ ), а также временной нагрузки от подвижного состава и пешеходов воспринимаются сталежелезобетонным сечением (Рис. 20.3). Характерным для этого этапа является смещение вверх нейтральной оси сталежелезобетонного сечения.
Следует отметить, что при двухстадийном монтаже сталежелезобетонного пролётного строения нельзя суммировать усилия, возникающие в сечении на разных стадиях работы. Суммировать можно только результат воздействия этих усилии напряжения. Поэтому окончательная эпюра 1S> б получается в результате суммирования ординат эпюр.
Так как при постройке сталежелезобетонного пролётного строения возможны два способа монтажа, неизбежно возникает вопрос, какой из двух способов монтажа наиболее эффективен? Вопрос этот может быть разрешён только на основе технико-экономического анализа.
Попытаемся выяснить, при каком способе монтажа можно в максимальной степени сократить расход металла важного показателя для экономического анализа. Вначале предположим, что в обоих случаях монтажа стальные балки имеют одинаковое сечение. При втором способе монтажа нагрузки от собственного веса металлических конструкций и железобетонной плиты воспринимаются стальным сечением, следовательно, в соответствующих точках стального сечения возникнут напряжения большие, чем при первом способе монтажа, когда усилия от тех же нагрузок воспринимаются мощным сталежелезобетонным сечением.
От второй части постоянных нагрузок S , временной нагрузки от подвижного состава и пешеходов в обоих схемах монтажа в соответствующих точках сечений возникают одинаковые напряжения. В итоге имеем, что. Следовательно, сечение верхнего пояса при одностадийном способе монтажа можно существенно уменьшить по сравнению с сечением пояса, работающего в две стадии. Исходя из анализа затрат металла, можно утверждать, что при одностадийном способе монтажа стальное сечение оказывается более экономичным по расходу металла по сравнению со стальным сечением сталежелезобетонного пролётного строения, монтируемым в две стадии.
Для окончательного решения вопроса, какой способ монтажа более экономичен, необходимо учитывать, помимо стоимости сэкономленного металла, затраты на сооружение подмостей или временных опор, на монтажные работы и т.п. В случае сооружения сталежелезобетонных пролётных строений на суходолах и небольшой подмостовой высоте, может оказатя выгодным применение одностадийного способа монтажа. При устройстве пролётных строений в русловой части реки и большой подмостовой высоте двухстадийный способ монтажа может быть более предпочтительным.