Конструкции разрезной системы автодорожных и городских пролетных строений с регулированием или предварительным напряжением без напряжения высокопрочной арматуры

В объединенных пролетных строениях балочно-разрезной системы предварительное напряжение осуществляют относительно редко, так как в них трещиностойкость железобетона обычно обеспечивается и без этого. Предварительное напряжение применяют здесь только для получения экономии стали, чаще всего за счет более полного использования бетона. В автодорожных объединенных пролетных строениях при отсутствии предварительного напряжения бетон обычно оказывается недоиспользованным в работе на сжатие. Это объясняется относительно небольшой интенсивностью временных автодорожных нагрузок, которые составляют основную часть нагрузок, воспринимаемых при включенном в работу бетоне. Недоиспользованный бетон можно обжать, применив предварительное напряжение и разгрузив стальную часть конструкции, если, конечно, получаемая экономия стали оправдывает усложнение производства работ. Предварительное напряжение разрезных пролетных строений чаще всего осуществляют, создавая обратный выгиб стальной части конструкции до объединения ее с железобетонной плитой и снимая приложенные для выгиба усилия после объединения. При этом в железобетонной плите возникают начальные сжимающие усилия, а в стальной части конструкции — разгружающие начальные изгибающие моменты и растягивающие усилия. Начальный выгиб можно осуществить поддомкрачиванием с временной опоры (рис. 9, а) или с нескольких временных опор, а также накаткой на повышенные временные опоры или натяжением временного шпренгеля (рис. 9, б). Вместо придания стальной части конструкции искусственного предварительного выгиба можно ограничиться регулированием, устранив возможность прогиба от постоянных нагрузок путем сборки стальной конструкции на временных опорах или подмостях. Когда после объединения железобетона и стали временные опоры или подмости убирают, вся постоянная нагрузка воспринимается объединенной конструкцией, что позволяет получить некоторую экономию стали. Предварительное напряжение объединенных балок с использованием временных опор получило теоретическое обоснование и практическое применение в 1948 г. В России этот вопрос исследовался в работе, а на Украине было построено значительное количество объединенных пролетных строений рассматриваемого вида (небольших пролетов). По данным, экономия стали от такого предварительного напряжения может достигать 30%; одновременно открывается возможность существенного уменьшения строительной высоты. С увеличением пролета эффективность способа уменьшается, поскольку снижается вообще относительное значение железобетонной плиты в работе главных балок. Подтверждением может служить пролетное строение пролетом 87,2 м, запроектированное Ленгипротрансмостом для моста А, строительство которого представлено на рис. 10. Практически данный способ целесообразен, когда временные опоры возводят не специально для предварительного напряжения, а исходя из монтажных условий в целом. В связи с этим отказались от предварительного напряжения в типовых балочно-разрезных объединенных пролетных строениях, поскольку для них предусмотрена возможность монтажа без промежуточных опор. При выгибе натяжением временного шпренгеля в стальной части конструкции возникают не только отрицательные изгибающие моменты, но и осевые сжимающие усилия. Однако в верхних поясах и при этом можно создать большие растягивающие напряжения, необходимые для начального обжатия железобетонной плиты после объединения ее с верхними поясами и снятия шпренгеля. Такой способ рационален, если шпренгель можно сделать инвентарным или многократно оборачиваемым, например при большом количестве одинаковых пролетов и при большой высоте моста или глубине воды, когда монтаж ведется без временных опор. Однако в таких условиях обычно применяют неразрезную систему, для которой в чистом виде данный способ предварительного напряжения малоприемлем. Еще реже предварительное напряжение балочно-разрезной системы осуществляют обжатием железобетонной плиты горизонтальными домкратами (см. рис. 9, в), когда начальные усилия сжатия в железобетонной плите, уравновешиваемые растяжением с отрицательными моментами в стальных балках, возникают до объединения обеих частей конструкции. При этом способе надо "обеспечить подвижность обжимаемой железобетонной плиты по стальным балкам, а это сложно.