Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1462

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
26.71 Mб
Скачать

пытания начинают при достижении бетоном свай 80 % проектной прочности.

Помимо испытаний статической нагрузкой возможно испытание буронабивных свай динамической нагрузкой. Такой метод является наиболее простым, быстрым и экономически выгодным, как следствие, его применяют чаще. Но результаты таких испытаний не являются достаточно точными. Несущая способность сваи рассчитывается с использованием всех известных данных: отказ сваи (измеряется после каждого сброса), высота сброса и масса груза, после чего несущая способность сваи сравнивается с проектной.

Применение современного оборудования для буронабивных свай в транспортном и гражданском строительстве необходимо. В «эпоху» высотных зданий и «супермощных» сооружений качество фундаментов играет важную роль. Контроль качества разрушающим методом требует больше затрат, как денежных, так и технологических, увеличивает количество рабочей силы, значительно продлевает сроки получения данных по испытанию и снижает скорость проверки свай, что очень важно при современных темпах строительства. Таким образом, неразрушающие методы контроля качества буронабивных свай получают в последние годы более широкое применение.

Список литературы

1.Приборы неразрушающего контроля [Электронный ресурс]. – URL: http://www.interpribor.ru/.

2.Буровая компания «Дельта» [Электронный ресурс]. – URL: http://www.bkdelta.by/.

Об авторах

Богоявленский Николай Анатольевич (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры «Автомобильные дороги и мосты», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013,

г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а; e-mail: nb1848@yandex.ru).

Кузнецов Антон Геннадьевич (Пермь, Россия) – старший препо-

даватель кафедры «Автомобильные дороги и мосты», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013,

г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а; e-mail: anton.k45@yandex.ru).

331

Буторин Владимир Александрович (Пермь, Россия) – студент,

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а; e-mail: butorin_dom@mail.ru).

Коровина Анна Валерьевна (Пермь, Россия) – студентка, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

(614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а; e-mail: korovina_anka@ mail.ru).

332

УДК 69.057

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЯ В ТРАНСПОРТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Н.А. Богоявленский, А.Г. Кузнецов, Н.С. Треногин, А.С. Усачев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Рассмотрены области применения систем преднапряжения. Приведены особенности технологий их производства.

Ключевые слова: преднапряженный железобетон, трещиностойкость, надежность конструкции, каналообразователь, контролируемые напряжения, грузоподъемность, долговечность.

В настоящее время применение систем преднапряжения широко распространено в строительстве. Создание напряженного состояния в конструкции при ее изготовлении, несомненно, относится к числу выдающихся изобретений в области строительства ХХ в.

Основными материалами, применяемыми в современном транспортном строительстве, являются бетон, железобетон и металл. Преждевременное разрушение и изменение геометрии конструкций, потеря несущей способности ведут к пагубным последствиям, а часто угрожают целостности сооружения.

Технологию преднапряженного железобетона в мостостроении чаще всего применяют при проектировании пролетных строений. В связи с этим появилась возможность перекрытия больших пролетов, при которых ненапряженный железобетон не справился бы с работой. При разрезных системах железобетонных пролетных строений преднапряжение целесообразно использовать при пролетах от 21 до 42 м. Для больших длин пролетов мостов применяют сталежелезобетонные неразрезные системы. В таких системах появляется отрицательный момент над опорами, поэтому продольное армирование пролетных строений устраивается волнообразного вида. Верхняя точка находится над опорой для восприятия растягивающих напряжений арматурными стержнями. Армирование производится в соответствии с эпюрой изгибающих моментов.

333

Применение преднапряженного железобетона ведет к увеличению трещиностойкости и надежности конструкции.

Технология преднапряжения заключается в том, что натяжение арматуры производится до бетонирования, с помощью оттяжек и устройств натяжения вне тела будущей железобетонной конструкции. Порядок натяжения арматурных канатов производится в соответствии с СП 52.102.2004 «Предварительно напряженные железобетонные конструкции».

Вслучае применения постнапряжения натяжение арматуры производится после бетонирования и набора бетоном достаточной передаточной прочности. Для обеспечения натяжения арматуры после бетонирования и твердения бетона арматура помещается в каналообразователь для свободного перемещения в бетоне. Для этого в конструкции армируемого элемента устраивают полимерную или металлическую трубку. В зависимости от системы передачи напряжений между бетоном и арматурой арматурные элементы могут анкериться только по концам (в этом случае используются пластиковые каналообразователи) либо по всей длине напрягаемого элемента (используются металлические каналообразователи, которые после установления контролируемых напряжений в арматуре заполняют цементным раствором). Натяжение происходит с помощью натяжителя арматурного каната. Сила натяжения арматуры рассчитывается с учетом потерь и контролируется специальными манометрами.

При натяжении на бетон применяются высокопрочная проволока

ввиде пучков и арматурные канаты. Наиболее распространенным является арматурный канат К-7, состоящий из семи проволок с диаметром пучка 12–15 мм. Канат в заводских условиях заключается в пластиковую оболочку с прослойкой смазочного состава.

Внастоящее время применяют преднапрягаемые элементы для усиления уже существующих мостов с целью увеличения их грузоподъемности и долговечности. Для этого используются пучки из высокопрочной проволоки, помещенные в полиуретановые трубки с антикоррозионной смазкой или цементным раствором. По краям коробок пролетного строения устраивают анкерные устройства. Сложность заключается в недостаточной несущей способности стенок коробок пролетных строений для установки анкерных устройств, поэтому возникает необходимость в усилении конструкции коробки.

334

Технологию предварительного напряжения железобетонных конструкций широко применяют при сооружении пилонов вантовых мостов, свай фундаментов, промежуточных опор, ригелей. На сегодняшний день эти технологии широко применяются в транспортном промышленном и гражданском строительстве.

При возведении стен резервуаров бассейнов и силосов из предварительно напряженного железобетона, для укладки витков арматуры, используют фрикционные ленты. Укладку арматуры производят на эту ленту с последующим натяжением. Низкая производительность является существенным недостатком этого способа, так как предварительно арматурные витки укладываются без натяжения, что требует значительных затрат времени на укладку первых витков. Предварительное напряжение широко применяется при изготовлении плит, балок перекрытий, стен, несущих элементов. Среди наиболее распространенных – фундаментные плиты, конструкции промышленных бетонных полов в цехах и торговых центрах.

Международная практика показала, что использование систем преднапряжения в плитах перекрытий позволяет уменьшить толщину плиты на 25–30 %. Снижение расхода арматуры на кубометр достигает

35–45 кг.

Применение систем преднапряжения позволяет снизить вес конструкций, расход материалов, повышает надежность и трещиностойкость, что особенно важно в условиях современного транспортного строительства.

Список литературы

1.Принципы использования преднапряжения в монолитных конст-

рукциях [Электронный ресурс]. – URL: www.StroyPuls.ru.

2.Способ предварительного напряжения железобетонных резер-

вуаров [Электронный ресурс]. – URL: www.findpatent.ru.

3.Сравнительный анализ преднапряженного и непреднапряженного варианта балок пролетом 16 м [Электронный ресурс]. – URL: www.osc-pribor.ru.

4.Домкраты-натяжители арматурного каната [Электронный ре-

сурс]. – URL: www.techno-spb.ru.

335

Об авторах

Богоявленский Николай Анатольевич (Пермь, Россия) – стар-

ший преподаватель кафедры «Автомобильные дороги и мосты», Пермский национальный исследовательский политехнический университет

(614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а; e-mail: nb1848@ yandex.ru).

Кузнецов Антон Геннадьевич (Пермь, Россия) – старший препо-

даватель кафедры «Автомобильные дороги и мосты», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013,

г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а; e-mail: anton.k45@yandex.ru).

Треногин Николай Сергеевич (Пермь, Россия) – студент, Перм-

ский национальный исследовательский политехнический университет (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а).

Усачев Андрей Сергеевич – студент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а).

336

УДК 624.21

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕШЕХОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ

Н.А. Богоявленский, А.Г. Кузнецов, А.О. Туркова, А.В. Юрганов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Статья посвящена основным этапам проектирования пешеходного надземного перехода в городских условиях.

Ключевые слова: мостовое сооружение, пешеходный переход, прохожая часть, лестнично-пандусные узлы (ЛПУ).

Мостовое сооружение – это искусственное сооружение, предназначенное для пропуска транспорта или пешеходов через естественные (реки, овраги, горные ущелья) или искусственные (автоили железнодорожные трассы, городские улицы) препятствия [1]. В мостостроении пешеходные мосты относятся к малым автодорожным мостам [2]. Это отдельный класс искусственных сооружений, которые требуют особого внимания с точки зрения проектирования, разработки и расчетов [3].

Современные пешеходные переходы в соответствии с требованиями СП 35.13330–2011 «Мосты и трубы» должны быть удобны для маломобильных групп населения. С этой целью в проектах предусматриваются металлические пандусы, или лифты для подъема и спуска матерей с колясками и инвалидов. Для освещения пешеходных переходов предусматриваются лампы, которые автоматически включаются в темное время суток.

В настоящее время важным проектом по возведению пешеходных переходов является реконструкция шоссе Космонавтов. Это дорога общегородского значения. На территории Пермского муниципального района реконструируемый участок является частью автомобильной дороги «Пермь – Усть-Качка» и подъездом к аэропорту Большое Савино. В проект входит реконструкция дороги с восемью пешеходными переходами.

Главным аргументом устройства перехода послужило повышение безопасности дорожного движения и уменьшение числа ДТП. За 2013 г.

337

на участке шоссе Космонавтов, от р. Мулянки до ул. Аэродромная, произошло 16 ДТП с участием пешеходов, в которых 5 человек погибли и 12 получили ранения разной степени тяжести.

В проекте реконструкции улицы шоссе Космонавтов было рассмотрено два варианта переходов – надземный и подземный. В 1-м варианте надземный переход запроектирован с пролетным строением длиной 38,6 м, габаритом 3 м, высотой 2,5 м. В начале и конце перехода устраиваются лестнично-пандусные узлы (ЛПУ). Полная длина пешеходного перехода составляет 55,4 м. Пролетное строение металлическое сплошностенчатое, балочно-разрезной системы с ортотропной плитой. По всей длине пролета предусмотрено остекление поликарбонатом. Конструкция опоры представляет собой плоскую П-образную раму, состоящую из ростверка на свайном фундаменте, двух наклонных стоек и оголовка с подферменниками.

Во 2-м варианте переход запроектирован подземным, из монолитного железобетона. Ствол тоннельного перехода прямоугольного сечения, общей длиной 44,9 м. Внутренние габариты имеют ширину 6 м, высоту 2,40 м. Стены тоннеля толщиной 30 см, перекрытие и днище 50 см. В начале и конце перехода устраиваются двухсторонние выходы. На одну сторону в выходах устраиваются лестничные сходы, на другую – лестнично-пандусные узлы для маломобильных групп населения.

При выборе места расположения и конструктивной схемы переходов учитывалось следующее:

расположение существующих и проектируемых остановок общественного транспорта;

безопасность и удобство движения потока людей;

необходимый уровень доступности и безопасности данного сооружения для всех категорий маломобильных групп населения;

местонахождение подземных, наземных и воздушных коммуникаций, возможность их переноса на период производства работ и эксплуатации.

Конструкция надземного пешеходного перехода состоит из пролетного строения с опорами и примыкающих к ним ЛПУ. Рассматриваемые варианты конструкции надземных пешеходных переходов отличаются:

длинойпролетов(4 типа: 1×38,6 м; 22,8+19,8 м; 1×30,1 м; 1×35,6 м);

наличием промежуточной опоры на разделительной полосе для двухпролетного моста;

длиной свай в опорах и ЛПУ.

338

В ходе сравнения вариантов предпочтение было отдано надземному сооружению, как наиболее экономичному варианту. Разница в стоимости СМР составила 7939,1 тыс. руб. в пользу надземного расположения пешеходного перехода.

Принятое к детальному рассмотрению металлическое пролетное строение выполнено из четырех блоков, объединенных монтажными стыками. Пролетное строение располагается в плане на прямой, в продольном профиле обеспечен продольный уклон 3 ‰. Высота главных балок пролетного строения 1 м. Ширина ортотропной плиты 3 м. По краям ортотропной плиты приварены окаймляющие листы толщиной 16 мм для крепления дуг каркаса остекления и перильного ограждения. Пролетное строение рассчитано как на навесной монтаж укрупненными блоками, так и на монтаж полного пролета одним краном. Материал основных конструкций пролетного строения – прокат низколегированный конструкционный для мостостроения из стали марок 15ХСНД и 15ХСНД-2.

Для опирания пролетного строения и конструкций ЛПУ запроектированы монолитные железобетонные опоры на свайном фундаменте. Сваи железобетонные, квадратного сечения 0,35×0,35 м. Под каждую стойку опоры запроектирован «куст» из трех свай с расстоянием в осях

1,05 м.

Ширина прохожей части надземного пешеходного перехода и сходов с него 3 м. Ширина прохожей части пандусов 0,90 м. Покрытие прохожей части пролетного строения – однослойное на основе резиновой крошки компании ООО «Универсум-Пермь», толщиной t = = 65…80 мм. Перед укладкой покрытия устраивается слой гидроизоляции из материала «Техноэластмост-С» толщиной 5,5 мм.

Опорные части резиновые, размером 30×40×7,8 см, устанавливаются на выровненную поверхность с помощью подливочной смеси «АЛИТ». Для фиксирования положения опорной части используется клей на основе эпоксидной смолы. Расстояние между осями опорных частей равно расстоянию между осями главных балок пролетного строения и составляет 2,60 м.

Для сопряжения металлического пролетного строения и конструкций ЛПУ устраиваются модульные деформационные швы фирмы MAURER с максимальным перемещением ±40 мм. Деформационный шов крепится к верху ортотропной плиты пролетного строения на сварке. Зазор между гидроизоляцией и конструкцией деформационного шва заполняется мастикой.

339

Прохожая часть надземного пешеходного перехода и сходов имеет сплошное покрытие в виде остекления из поликарбоната, поэтому прямого попадания осадков на прохожую часть и на сходы нет. Однако появление воды на прохожей части возможно в зимний период за счет наноса снега с обуви пешеходов. В таких случаях для отвода воды с поверхности покрытия предусмотрены водоотводные лотки, идущие вдоль пролетного строения с обеих сторон. В начале и конце пролетного строения лотки подведены к водоотводным устройствам. Отвод воды осуществляется организованно, по водоотводным трубам, с последующим отводом по поперечным лоткам в тротуаре на проезжую часть. На строении устроен продольный уклон 3 ‰ от середины к концам, поперечный уклон 10 ‰ устраивается за счет изменения толщины асфальтобетонного покрытия. Для категории маломобильных групп населения проектом предусмотрено устройство лестнично-пандусных узлов (ЛПУ) по краям пролетного строения.

Проектирование пешеходных переходов является важным этапом в развитии дорожно-транспортной инфраструктуры города и решением вопроса безопасности дорожного движения.

Список литературы

1.Инженерные сооружения в транспортном строительстве: в 2 кн. / П.М. Саламахин, Л.В. Маковский, В.И. Попов [и др.]; под ред. П.М. Саламахина. – М.: Академия, 2007. – Кн. 1. – 352 с.

2.Гибшман Е.Е., Назаренко Б.П. Мосты и сооружения на автомобильных дорогах. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1972. –

Ч. 1. – 408 с.

3.Овчиников И.Г., Дядченко Г.С. Пешеходные мосты. – М., 2005.

Об авторах

Богоявленский Николай Анатольевич (Пермь, Россия) – стар-

ший преподаватель кафедры «Автомобильные дороги и мосты», Пермский национальный исследовательский политехнический университет

(614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 19а; e-mail: nb1848@ yandex.ru).

Кузнецов Антон Геннадьевич (Пермь, Россия) – старший препо-

даватель кафедры «Автомобильные дороги и мосты», Пермский нацио-

340

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]