Патент на изобретение №2204644

(54) ДОЩАТО-КЛЕЕНОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к строительству и предназначено для мостов с деревянными пролетными строениями. Дощато-клееное пролетное строение содержит вертикальные клееные прямоугольного поперечного сечения балки заводского изготовления, верхнюю деревоплиту из горизонтальных досок-заготовок, являющуюся одновременно элементом проезжей части и элементом главных балок. Новым является то, что собранная на месте строительства клееная деревоплита проезжей части состоит из перекрестных под углом 90^o слоев горизонтальных досок-заготовок, уложенных на всю ширину моста под углом 45^o к оси балок с устройством клеевых швов с балками и между слоями и образованием многоребристой балочной системы. Технический результат изобретения состоит в повышении несущей способности дощато-клееных пролетных строений, снижение материалоемкости, трудоемкости их при изготовлении и монтаже. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству и предназначено для мостов с деревянными пролетными строениями.

Известна конструкция деревянных пролетных строений с клееными продольными элементами в виде объединенных попарно посредством сборных диафрагм балок прямоугольного [1] и двутаврового [2] поперечного сечения, а также коробчатых балок [3] , на которые уложена поперечная клееная деревоплита с асфальтобетонным покрытием.

Недостаток этой конструкции заключается в том, что формирующая проезжую часть поперечная деревоплита, упруго распределяя временную нагрузку между балками, не участвует в совместной с ними работе.

Из известных технических решений наиболее близкой по технической сущности к заявляемому объекту является клееное пролетное строение коробчатого сечения [3] , содержащее в своем составе верхнюю деревоплиту из продольных горизонтальных досок-заготовок, являющуюся одновременно элементом коробчатого поперечного сечения пролетного строения и проезжей части его и участвующую в совместной работе этих элементов.

Недостаток этой конструкции заключается в том, что плита проезжей части в условиях местного изгиба работает поперек волокон, когда прочность древесины в значительной степени ниже прочности ее при работе вдоль волокон, что в свою очередь приводит к неоправданно большой толщине плиты, высокой материалоемкости и трудоемкости изготовления пролетных строений. Кроме того, наличие в растянутой зоне клеевых швов по кромкам досок недопустимо и исключает возможность практического применения такой конструкции в строительстве.

Задачей изобретения является повышение несущей способности дощато-клееных пролетных строений, снижение материалоемкости, трудоемкости их при изготовлении и монтаже.

Указанный технический результат достигается тем, что дощато-клееное пролетное строение, содержащее в своем составе верхнюю деревоплиту из горизонтальных досок-заготовок, являющуюся одновременно элементом проезжей части и главных балок пролетного строения, согласно изобретению составлено:
1) из вертикальных клееных прямоугольного поперечного сечения балок заводского изготовления и собранной на месте строительства клееной деревоплиты проезжей части из перекрестных под углом 90^o слоев горизонтальных досок-заготовок, уложенных на всю ширину моста под углом 45^o к оси балок с устройством клеевых швов с балками и между слоями и образованием многоребристой балочной системы,
2) из вертикальных клееных прямоугольного поперечного сечения балок заводского изготовления, объединенных снизу попарно или секциями более двух и сверху на всей ширине моста посредством собранных на месте строительства горизонтальных плит из перекрестных под углом 90^o слоев горизонтальных досок-заготовок, закрепленных к балкам под углом 45^o с устройством клеевых швов с балками и между слоями, с образованием коробчатых поперечных сечений в виде отдельных секций или многосекционных коробок.

Ряд указанных отличий являются существенными:
1. По признаку образования поясов основного несущего элемента в аналогах и прототипе доски поясов размещены параллельно продольной оси балок, тогда как пояса заявляемой конструкции (в случае многоребристой конструкции – верхний пояс, а в случае коробчатых конструкций – верхний и нижний пояса) выполнены в виде собранных на месте строительства многослойных клееных горизонтальных плит из перекрестных по углом 90^o слоев досок-заготовок, закрепленных к балкам под углом 45^o с устройством клеевых швов с балками и между слоями. В известном решении [4] пояса дощато-гвоздевых коробчатых блоков образованы слоями перекрестных под углом 45^o к продольной оси блоков-заготовок, при этом верхние пояса не являются составной частью плиты проезжей части.

2. По признаку компоновки поперечного сечения пролетные строения-аналоги составлены из клееных балок (коробок) и уложенной поверху из сборных блоков поперечной деревоплиты, которая упруго распределяет временную нагрузку между балками (коробками) и не участвует в совместной работе с ними. В заявляемой конструкции проезжая часть образована клееной деревоплитой из перекрестных досок, которая одновременно входит в состав верхних поясов главных балок (коробок). Следует отметить, что в конструкции-прототипе, в которой плита проезжей части включена в состав сечения коробчатой балки, продольное расположение клеевых швов между досками плиты из условий работы плиты на изгиб поперек моста не допускается современными нормами, в то время как заявляемое решение с требованиями СНиП согласуется.

3. По признаку увеличения долговечности против гниения и защиты от увлажнения конструкция-прототип и заявляемое решение предполагают применение сухого материала, антисептирование и устройство защитной гидроизоляции. При этом в заявляемом решении конструкция проезжей части представлена многослойной клееной деревоплитой из перекрестных досок-заготовок, склеиваемых между собой по пласти с перекрытием швов, что, с одной стороны, уменьшает количество швов между досками по сравнению с деревоплитой из вертикальных досок, а с другой стороны, все вертикальные швы в нижних слоях плиты из перекрестных досок перекрыты. Защите подлежат только верхние вертикальные швы верхнего слоя досок деревоплиты. Устройство оклеечной изоляции поверхности, например, из мостопласта и асфальтированного покрытия повышенной водонепроницаемости при обеспечении водоотвода с проезжей части создает надежную защиту деревоплиты и всех несущих элементов пролетного строения от увлажнения.

Таким образом, заявляемое пролетное строение моста обладает совокупностью признаков, отличающих его от прототипа и известных решений и позволяющих достичь увеличения грузоподъемности, снижения материалоемкости, трудоемкости изготовления и монтажа, повысить защищенность от увлажнения и долговечность этой конструкции.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение многоребристого открытого снизу дощато-клееного пролетного строения; на фиг.2 – план клееной деревоплиты проезжей части, вид по А-А на фиг.1; на фиг.3 – поперечное сечение пролетного строения с отдельными коробчатыми секциями; на фиг.4 – поперечное сечение моста с раздельными для движения в двух направлениях двухсекционными коробчатыми пролетными строениями; на фиг.5 – план пролетного строения, вид по Б-Б на фиг.4; на фиг.6 – поперечное сечение многосекционного коробчатого пролетного строения на всю ширину моста.

Дощато-клееное пролетное строение (фиг.1, 2) составлено из вертикальных клееных прямоугольного поперечного сечения балок 1 заводского изготовления и собранной на месте строительства деревоплиты 2 проезжей части 3 из перекрестных в несколько слоев под углом 90^o досок-заготовок 4, при этом балки 1 установлены на постоянные опоры по эпюре поперечного уклона 5, а доски-заготовки 4 деревоплиты 2 проезжей части 3 уложены послойно по пласти на всю ширину моста под углом 45^o к оси балок 1 с устройством клеевых швов с балками 1 и между слоями.

Дощато-клееное пролетное строение (фиг. 3) составлено из вертикальных клееных прямоугольного поперечного сечения балок 1 заводского изготовления, объединенных на месте строительства попарно снизу деревоплитой 6, а сверху – общей плитой 2 проезжей части 3, собранных из перекрестных в несколько слоев под углом 90^o досок-заготовок 4 с образованием отдельных коробчатых секций 7. При этом балки 1 установлены на постоянные опоры по эпюре поперечного уклона 5, а доски-заготовки 4 деревоплиты 2 проезжей части 3 и нижней деревоплиты 6 закреплены под углом 45^o к оси балок с устройством клеевых швов с балками 1 и между слоями.

Дощато-клееное пролетное строение (фиг.4-6) отличается от изображенного на фиг. 3 тем, что все клееные балки 1 объединены в многосекционное коробчатое пролетное строение посредством единой горизонтальной клееной деревоплиты 8 снизу и деревоплиты 2 проезжей части 3 сверху.

Пролетное строение (фиг.1) после объединения клееных балок 1 с многослойной клееной из досок-заготовок 4 на всю ширину проезда плитой 2 путем последовательного наклеивания методом гвоздевого прижима под углом 45^o к балкам дощатых слоев работает как многоребристая конструкция с деформируемым, в зависимости от жесткости поперечных связей, или недеформируемым поперечным сечением. С достаточной степенью приближения она может быть представлена в виде системы Т-образных балок, объединенных поперечной конструкцией определенной жесткости. При этом жестко прикрепленная к балкам 1 многослойная из перекрестных под углом 45^o досок 4 клееная плита 2 будет воспринимать возникающие при продольном изгибе сжимающие напряжения в направлении волокон с коэффициентом понижения, равным sin45^o.

С другой стороны, многослойная из перекрестных под углом 45^o досок 3 клееная плита 2 в составе поперечной конструкции работает на локальный изгиб от временной нагрузки как составное прямоугольное сечение, в котором сжимающие и растягивающие напряжения воспринимаются в направлении вдоль волокон также с коэффициентом понижения, равным sin45^o. Аналогичным образом может быть объяснена работа коробчатых систем, в которых нижние пояса из клееной деревоплиты с перекрестными досками работают только на продольные усилия.

Предлагаемое пролетное строение обладает резервом увеличения грузоподъемности при увеличении высоты сечений, толщины поясов при увеличении числа слоев и утолщении перекрестных досок. Конструкция его технологична в изготовлении, при транспортировании и монтаже, отличается от известных решений более низкой материалоемкостью за счет включения деревянной проезжей части в совместную работу.

Источники информации
1. Проект ГИПРОДОРНИИ (Ленинградский филиал). Пролетные строения из клееной древесины заводского изготовления длиной 6, 9, 12, 15 и 18 м для экспериментального строительства автодорожных мостов, 1974.

2. Глинка Н. Н. , Поспелов Н.Д. Клееные пролетные строения мостов. М.: Транспорт, 1964, с.52, 53.

3. Глинка Н. Н. , Поспелов Н.Д. Клееные пролетные строения мостов. М.: Транспорт, 1964, с.48, 49.

4. Патент РФ на изобретение по заявке 99121132/03 от 08.10.1999. Дощато-гвоздевое пролетное строение. Решение о выдаче патента от 19.12.2000.

Формула изобретения

1. Дощато-клееное пролетное строение, содержащее вертикальные клееные прямоугольного поперечного сечения балки заводского изготовления, верхнюю деревоплиту из горизонтальных досок-заготовок, являющуюся одновременно элементом проезжей части и элементом главных балок, отличающееся тем, что собранная на месте строительства клееная деревоплита проезжей части состоит из перекрестных под углом 90^o слоев горизонтальных досок-заготовок, уложенных на всю ширину моста под углом 45^o к оси балок с устройством клеевых швов с балками и между слоями и образованием многоребристой балочной системы.

2. Пролетное строение по п. 1, отличающееся тем, что в образованной многоребристой балочной системе балки объединены снизу попарно или секциями более двух посредством собранных на месте строительства горизонтальных плит из перекрестных под углом 90^o слоев горизонтальных досок-заготовок, закрепленных к балкам под углом 45^o с устройством клеевых швов с балками и между слоями, с образованием коробчатых поперечных сечений в виде отдельных секций или многосекционных коробок.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.05.2007

Извещение опубликовано: 27.07.2008 БИ: 21/2008