Монтаж пролетных строений на временных опорах

Расчет временных опор для полунавесного монтажа

Конструкции временных опор в целом и их элементы рассчитывают на прочность и устойчивость положения при воздействии нагрузок в наиболее невыгодных сочетаниях, действующих в течение всего времени монтажа пролетных строений до момента вступления их в работу.

Сочетания нагрузок приведены в табл. 8.1.

Сочетания нагрузок при расчете временных опор

Примечания. 1. Вес передвижных подмостей и транспортных средств с грузом учитывается в зависимости от их наличия и невыгоднейшего положения на пролетном строении.

2. Ветер на кран, перемещающийся по проезжей части пролетного строения, учитывается на ветровую поверхность крана, не закрытую пролетным строением.

3. При расчетах устойчивости положения ветровая нагрузка принимается расчетной интенсивности: при расчетах на прочность в третьем сочетании соответствующей скорости ветра 13 м/с – 0,18 КПа (18 кгс/м 2 ), а во втором сочетании – расчетной интенсивности, но не выше принятой в проекте пролетного строения (для стадии монтажа).

· По фасаду промежуточные опоры моста проектируют, как правило, не рассчитывая их на восприятие продольных горизонтальных нагрузок (кроме ветра при сборке опоры). Продольная устойчивость системы пролетного строения и опоры обеспечивается закреплением пролетного строения за капитальную опору.

Размеры опор поперек моста назначаются из условия обеспечения поперечной устойчивости системы под действием вертикальных и горизонтальных нагрузок, с учетом ширины и конструкции пролетного строения.

Промежуточные опоры должны проверяться на устойчивость до загрузки пролетным строением и после. Устойчивость ненагруженных опор проверяется при действии ветровой нагрузки вдоль и поперек моста, а после загрузки только поперек. В необходимых случаях для обеспечения устойчивости опор устраивают ванты и расчалки, рассчитанные на ветровое давление поперечного и продольного ветра на опору, или заанкеривать надстройку за основание.

· Элементы оголовков промежуточных опор и подмостей рассчитываются на нагрузку:

передаваемую от сборочных клеток (при сборке) и домкратов (при поддомкрачивании);

от собственного веса, а также веса людей, инструмента и мелкого оборудования на рабочих площадках оголовков интенсивностью 250 кгс/м 2 .

Равномерно распределенная нагрузка, расположенная на настиле подмостей, слагается из собственного веса настила, поперечин и прогонов; веса людей, инструмента и мелкого оборудования (на тротуарах) и веса подкрановых и транспортных путей. Интенсивность нагрузки принимается согласно рекомендациям разд. 3.

Сосредоточенная нагрузка слагается из веса монтируемого пролетного строения и веса рештований на нем; веса подкрановых и транспортных средств (с грузами), если они расположены на пролетном строении; давления поперечно направленного ветра на пролетное строение.

Величины нагрузок под узлами пролетного строения в предположении его неразрезности в узлах определяются для двух случаев монтажа:

– при опирании пролетного строения на сборочные клетки (номер нагрузки 2, 3, 4, 5 и 8 табл. 8.1);

– при опирании пролетного строения на домкраты (номер нагрузки 2, 3 и 8 табл. 8.1).

· При многопролетной схеме моста наиболее распространенным способом монтажа сквозных пролетных строений является монтаж первого пролетного строения полунавесным способом, а последующих – навесным.

Для полунавесного монтажа пролетного строения (рис. 8.4) обычно предусматривают две временные опоры под узлами Н2 и Н4 или три под узлами Н1, Н2 и Н4 (в процессе монтажа после опирания на опору 2 опора 1 может быть переставлена в положение опоры 3).

Для обеспечения устойчивости положения монтируемого пролетного строения в процессе сборки против опрокидывания в приведенном примере предусмотрено временное его прикрепление через опорную поперечную балку в узле Н0 к анкерному устройству, забетонированному в теле опоры при её сооружении.

· Промежуточные опоры и опорные обустройства при полунавесной сборке в общем случае рассчитываются по первому предельному состоянию на прочность и устойчивость положения на все сочетания нагрузок (табл. 8.1). По расчетной схеме, изображенной на рис. 8.4, приводится пример расчета временной опоры на второе сочетание нагрузок.

Рис. 8.4. Схемы нагрузок на опорные обустройства промежуточной опоры: а – схема вертикальных нагрузок; б – схема горизонтальных нагрузок

· Нагрузки на временные опоры определяются при предельной длине консоли монтируемого пролетного строения и наиболее невыгодных положениях сборочного крана, транспортных средств и подвесных подмостей.

Вертикальные нагрузки для каждой из промежуточных опор в пролете определяются в предположении полной разгрузки всех предыдущих промежуточных временных опор.

На последней стадии монтажа, когда монтаж пролетного строения доведен до капитальной опоры, но опирание на неё не произведено, наиболее нагруженной временной опорой является опора 3 (под узлом Н4). При этом можно допустить, что временные опоры 1 и 2 полностью разгружены из-за действия нагрузки от консоли пролетного строения.

Горизонтальные нагрузки от ветра на пролетное строение и кран передаются на опорные устройства пропорционально приходящейся на них доле вертикальной нагрузки.

Вертикальное давление на временную опору 3 в соответствии с расчетной схемой (рис. 8.4, а) исходя из условия SМ0 = 0 (сумма моментов относительно узла Н0), будет:

V3 = . (8.1)

· Горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору 3 в соответствии со схемой (рис. 8.4, б), исходя из того же равенства суммы моментов относительно узла Н0, будет равна:

W3 = . (8.2)

· Расчет опорных обустройств осуществляется в соответствии со схемой рис. 8.5, б, в.

· Монтажные клетки проверяют по смятию на узловую нагрузку с учетом перераспределения нагрузки от давления поперечного ветра на пролетное строение:

Руз = 0,5 V3 + . (8.3)

Условие прочности по смятию древесины монтажных клеток:

s = ≤ Rdg,(8.4)

где Акл – суммарная площадь смятия клетки; Rdg – расчетное сопротивление древесины по смятию [2].

При невыполнении условия прочности по смятию древесины (8.4) применяют металлические монтажные клетки.

Рис. 8.5. Опорные обустройства временной опоры (а) и их расчетные схемы (б, в): 1 – монтажные клетки; 2 – вспомогательные продольные балки; 3 – поперечная балка ростверка; 4 – домкрат

На рис. 8.5 обозначено: а – длина монтажной клетки (обычно принимают равной 80 см); в – ширина клетки (принимается равной ширине нижнего пояса пролетного строения). Высота монтажной клетки должна обеспечивать удобство работ по сборке узла (обычно 80 см); В – расстояние между осями главных ферм пролетного строения; Н – высота фермы; = 2 м ширина башни по осям стоек; В1 – расстояние между осями башен временной опоры; V3 и W3 – нагрузки на опору по выражениям (8.1), (8.2).

· Вспомогательные продольные балки оголовков временной опоры рассчитывают на нагрузку Руз, передающуюся на них от пролетного строения через гидравлические домкраты, при выверке строительного подъема фермы. Поэтому для получения расчетной нагрузки на продольную балку вводится дополнительный коэффициент надежности по нагрузке gf = 1,3:

= gf Руз, (8.5)

расчетная схема продольной балки приведена на рис. 8.5, б.

Изгибающий момент в опасном сечении пакета продольной балки

Мn = . (8.6)

Продольный пакет может быть выполнен из двутавровых балок,

необходимый суммарный момент сопротивления которых должен быть:

SWx = ,

а количество двутавров

n = ,

где Rу – расчетное сопротивление стали растяжению [2], т = 1 коэффициент условий работы.

· Расчет поперечных балок оголовка опор выполняется по рис. 8.5, в. Расчетная поперечная нагрузка прикладывается к поперечной балке с эксцентриситетом е относительно середины пролета балки: е = 0,5(В1 – В).

Поперечными балками оголовка являются сварные широкополочные двутавровые балки верхнего ростверка опоры (марка Л-11 МИК-С) из стали 15ХСНД с высотой 550 мм и моментом сопротивления Wx = 2956 см 3 .

Расчетный изгибающий момент с учетом эксцентриситета приложения нагрузки

Мn = 0,5 . (8.7)

Из условия прочности , при т = 1, получим = .

· Расчет стоек временной опоры выполняется по расчетной схеме, приведенной на рис. 8.6.

Рис. 8.6. Расчетная схема промежуточной опоры

Наиболее загруженными сечениями стоек временной опоры являются сечения, примыкающие к обрезу фундамента. Расчетные усилия в стойках определяют по формуле

Nc = , (8.8)

где Wj приходящаяся на временную опору расчетная горизонтальная нагрузка от давления поперечного ветра на пролетное строение и кран W1и полная расчетная горизонтальная нагрузка от давления поперечного ветра на опору W2; Q = Q1 + gf – расчетный вес временной опоры ( – вес металлоконструкций, Q1 » 68 кН – вес строительных двутавров и мелкого строительного оборудования, gf = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке); nс – общее количество стоек в опоре (в данном случае – 8); nр – количество рядов стоек (в данном случае – 2 ряда); W2 = gf вопНоп wφ– полная расчетная горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору (воп = = 2 м, gf = 1, φ– коэффициент заполнения по табл. 4.11).

Таким образом, усилие в крайней правой наиболее загруженной стойке будет:

Nc = . (8.9)

Полученное в наиболее нагруженной в правой крайней стойке усилие должно быть меньше допускаемой на стойку Л-1 и Л-2 нагрузке N2≤ [Nc].

В курсовых и дипломных проектах допускается принять [Nc] = 1000 кН.

В противном случае предусматривают спаренные стойки и расчет по формуле (8.8) с увеличенным количеством стоек nс, уточненным весом опоры Q и соответствующими ординатами уj повторяют.

Способ монтажа пролетных строений моста

Владельцы патента RU 2385982:

Способ относится к области строительства мостов, в частности к способам возведения и монтажа пролетных строений мостов.

Известный способ сложен в применении, требует больших трудовых и материальных затрат, что негативно сказывается на его эффективности.

Известен способ монтажа пролетного строения моста, включающий сборку пролетного строения на стапеле на берегу, подачу его к месту монтажа на плавучих опорах, устройство временных опор вблизи постоянных опор, монтаж на временные опоры грузоподъемных устройств, подъем с помощью грузоподъемных устройств пролетного строения до проектной отметки и установку его на постоянные опоры (Технология, организация и планирование строительства мостов. Б.В.Бобриков, И.М.Русаков, А.А.Царьков. М.: «Транспорт», 1967, стр.312-313).

Недостатком известного способа является необходимость устройства временных опор, что требует больших затрат средств и времени, особенно при большой глубине воды в зоне постоянных опор.

К недостаткам известного способа можно отнести техническую сложность его исполнения, так как подъем монтажного блока пролетного строения сбоку от постоянных опор моста создает изгибающие моменты на опоры и дополнительные нагрузки, эксцентриситет которых размещен вдоль моста, и требует дополнительного оборудования, компенсирующего эти нагрузки, или усиления опор. Кроме того, достаточно сложным в реализации известного способа является обеспечение размещения центра массы монтажного блока на оси между стойками постоянных опор в процессе заводки монтажного блока в створ опор. При реализации известного способа не осуществляется контроль за напряженным состоянием и положением монтажного блока пролетного строения, за счет чего не обеспечивается необходимый уровень безопасности при проведении монтажных работ.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности и экономичности способа монтажа пролетных строений.

Технический результат, который достигается при использовании заявляемого технического решения, заключается в применении оригинальной технологии монтажа пролетных строений, использующей конструктивные особенности пролетных строений и позволяющей осуществлять подъем пролетного строения без усиления постоянных опор для восприятия дополнительного изгибающего момента от монтажных нагрузок.

где l — длина концевых участков главных ферм,

b — ширина опоры по фасаду моста.

Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 схематично представлен вид со стороны опор моста.

На фиг.2 представлен вид сверху на часть пролетного строения после размещения в нижнем исходном положении.

На фиг.3-4 представлены схемы подъема пролетного строения (фиг.3 — вид с торца, фиг.4 — вид сбоку).

На фиг.5-6 представлены схемы окончания подъема пролетного строения (фиг.5 — вид с торца, фиг.6 — вид сбоку).

На фиг.7-8 представлены схемы поперечного перемещения пролетного строения после завершения подъема (фиг.7 — вид с торца, фиг.8 — вид сбоку).

Позициями на чертеже обозначены:

1 — стойки постоянных опор моста;

2 — монтажный блок пролетного строения;

3 — главные фермы монтажного блока;

4 — плиты проезжей части;

5 — поперечные связи;

6 — ограничители продольного и поперечного смещения пролетного строения;

7 — грузоподъемное устройство;

8 — канаты грузоподъемного устройства;

10 — подъемные траверсы;

11 — ось опорных площадок постоянных опор;

12 — ось опорных площадок главных ферм монтажного блока;

13 — ось монтажного блока;

14 — продольная ось моста;

15 — концевые участки главных ферм монтажного блока.

Предлагаемый способ монтажа пролетных строений моста может быть использован при строительстве мостов через реки или путепроводы. При этом возможна сборка пролетного строения на стапеле и доставка его к месту монтажа с помощью плавсредств, или сборка может осуществляться непосредственно на месте монтажа пролетного строения.

Способ осуществляют следующим образом.

До начала монтажных работ постоянные опоры моста оснащают системой для монтажа пролетного строения, конструкция которой, например, представлена в описании к полезной модели РФ №65505 (патентообладатель ОАО «Волгомост») и грузоподъемным устройством, например, фирмы «Freyssinet», которое закрепляют на оголовках опор. Система для монтажа пролетного строения содержит оборудование для подъема и поперечного перемещения монтажного блока пролетного строения и монтажные обустройства. Грузоподъемное устройство содержит подъемную траверсу с металлоконструкциями, домкраты с высокопрочными канатами необходимой длины. На пролетном строении и подъемных траверсах размещаются элементы лазерной системы замеров высоты подъема пролетного строения и кабели для передачи информации на центральный пункт управления.

Монтажный блок пролетного строения 2 представляет собой плиты проезжей части 4 с главными фермами 3, опорными частями и поперечными связями 5. В процессе сборки пролетного строения монтажный блок собирают таким образом, что концевые участки главных ферм 15 оставляют свободными от плит проезжей части 4 и поперечных связей 5, то есть сборку осуществляют по «неполной схеме» — на концевых участках отсутствуют поперечные связи 5 и часть плит проезжей части 4 (фиг.2). Длина концевых участков главных ферм, свободных от плит проезжей части, находится в интервале значений 0,6b

где l — длина концевых участков главных ферм,

b — ширина опоры по фасаду моста.

Затем на монтажный блок устанавливают ограничители продольного и поперечного смещения пролетного строения 6 — ветровые рамы, препятствующие раскачиванию пролетного строения от ветровых нагрузок в процессе подъема.

Затем монтажный блок на высокопрочных канатах 8 подвешивают к гидравлическим подъемным домкратам 9 и осуществляют подъем на уровень оголовка постоянных опор (фиг.1). Подъем осуществляется в створе опор и не создает дополнительных изгибающих нагрузок на опоры (фиг.3, 4). При этом ветровые рамы удерживают пролетное строение от ветровых нагрузок. В процессе подъема пролетного строения производится постоянный инструментальный контроль положения опорных частей пролетного строения с помощью лазерной системы слежения (фиг.5-6). Кроме того, осуществляют постоянный контроль напряжений в наиболее нагруженных местах каждой подъемной траверсы в зонах наибольшей деформации. В качестве таких зон выступают, в частности, основания опорных стоек подъемного устройства, размещаемых на оголовках опор.

По окончании подъема осуществляют поперечное горизонтальное перемещение монтажного блока с помощью домкратов до совмещения продольной оси монтажного блока с продольной осью моста и установку пролетного строения на постоянные опоры (фиг.7-8). Перемещение производят одновременно на обеих траверсах, а опускание — последовательно на каждой из подъемных траверс.

Демонтаж грузоподъемного устройства 7 и разборка подъемных траверс 10 производится после установки на опоры двух смежных пролетных строений.

Монтаж пролетных строений моста завершается установкой недостающих плит проезжей части и поперечных связей.

Применение заявляемого технического решения позволяет получить значительный экономический эффект и сократить сроки строительства. При этом заявляемая технология обеспечивает безопасность проведения монтажных работ.

2. Способ монтажа пролетных строений моста по п.1, отличающийся тем, что длина концевых участков главных ферм, свободных от плит проезжей части, находится в интервале значений 0,6b

где l — длина концевых участков главных ферм, b — ширина опоры по фасаду моста.

3. Способ монтажа пролетных строений моста по п.1, отличающийся тем, что размещение монтажного блока пролетного строения в исходном нижнем положении, в котором одна из стоек постоянной опоры моста расположена между главными фермами монтажного блока, осуществляют посредством последовательной заводки главной фермы одного конца монтажного блока, затем главной фермы противоположного конца монтажного блока и продольного перемещения монтажного блока пролетного строения до размещения в одной вертикальной плоскости осей опорных площадок монтажного блока пролетного строения и постоянных опор.

4. Способ монтажа пролетных строений моста по п.1, отличающийся тем, что сборку монтажного блока пролетного строения, содержащего плиты проезжей части, главные фермы и поперечные связи, осуществляют одновременно с размещением монтажного блока пролетного строения в исходном нижнем положении.

5. Способ монтажа пролетных строений моста по п.1, отличающийся тем, что подъем монтажного блока до проектной отметки осуществляют с постоянным инструментальным контролем положения опорных площадок монтажного блока пролетного строения с помощью лазерной системы слежения для обеспечения минимизации перекоса монтажного блока пролетного строения (минимизации депланации опорных площадок).

6. Способ монтажа пролетных строений моста по п.3, отличающийся тем, что заводку монтажного блока осуществляют с помощью плавучих опор.

7. Способ монтажа пролетных строений моста по п.5, отличающийся тем, что постоянный инструментальный контроль при подъеме монтажного блока осуществляют измерением расстояния от базовой плоскости, например оголовка опор, до опорных площадок поднимаемого монтажного блока и при отклонении измеряемой величины от заданного значения производят коррекцию положения монтажного блока с помощью грузоподъемного устройства.

Источники:
Расчет временных опор для полунавесного монтажа
Расчет временных опор для полунавесного монтажа Конструкции временных опор в целом и их элементы рассчитывают на прочность и устойчивость положения при воздействии нагрузок в наиболее невыгодных
http://poznayka.org/s90118t1.html
Способ монтажа пролетных строений моста
Способ монтажа пролетных строений моста Владельцы патента RU 2385982: Способ относится к области строительства мостов, в частности к способам
http://www.findpatent.ru/patent/238/2385982.html

COMMENTS