Учет строительного подъема в процессе монтажа пролетного строения

Во время строительства мостов у строителей часто возникает необходимость отслеживать изменение кривой пролетного строения, заложенной проектировщиком, которую мы называем строительным подъемом.

Наши нормы регламентируют данную величину, она рассчитывается как деформация пролетного строения от постоянных нагрузок + не менее 40% от временной нагрузки. Величина строительного подъема закладывается с обратным знаком от величин прогиба. Таким образом, в большинстве случаев кривая строительного подъема будет иметь выгиб вверх для середин пролетов. По сути, это гипотетическая кривая, компенсирующая деформации конструкции, величину которой в реальных условиях замерить достаточно сложно (кроме случаев, когда пролетное строение целиком находится на сплошном стапеле), так как воздействие нагрузок от собственного веса, за счет появления деформаций, будет изменять изначально заложенную кривую балки.

В midas Civil есть инструмент, позволяющий оценить изменение кривой балки на каждом этапе сооружения. Называется он «Прогиб для стадий» и находится во вкладке «Нагрузки» — «Стадии возведения».

Инструмент «Прогиб для стадий» для оценки строительного подъема на монтаже
Рисунок 1. Инструмент «Прогиб для стадий» для оценки строительного подъема на монтаже

Предположим, у нас есть трехпролетное сталежелезобетонное строение, сооружаемое стадийно в четыре стадии. На первой стадии активируется стальная балка, воспринимающая только собственный вес и вес жидкого бетона вместе с опалубкой, захватки бетонирования первой стадии находятся в серединах пролетов. На второй стадии активируется бетонная плита в серединах пролетов, а также добавляется нагрузка жидкого бетона с опалубкой (приопорные участки располагаются над второй и третьей опорой). На третьей стадии активируется бетон приопорных зон, и на последнем четвертом этапе прибавляются нагрузки второй части от веса дорожной одежды, защитного слоя, гидроизоляции и т. д.

Стадии возведения пролетного строения
Рисунок 2. Стадии возведения пролетного строения

Далее на стадии эксплуатации от сочетания нагрузок «Постоянная + 0,4 Временная» были получены деформации, являющиеся кривой строительного подъема (с обратным знаком). Например, для середины центрального пролета такие деформации составляют 262 мм. Деформации каждого узла можно сохранить в табличном виде, перевернуть знак на противоположный — по сути это, и станет строительным подъемом данного пролетного строения.

Деформации пролетного строения от сочетания «Постоянная + 0,4 Временная»
Рисунок 3. Деформации пролетного строения от сочетания «Постоянная + 0,4 Временная»

Получив величину строительного подъема для каждого узла конструкции, используя инструмент «Прогиб для стадий», можно внести эти смещения в стадийный анализ.

Задание строительного подъема в стадийный анализ с использованием инструмента «Прогиб для стадий»
Рисунок 4. Задание строительного подъема в стадийный анализ с использованием инструмента «Прогиб для стадий»

Затем необходимо активировать учёт строительного подъема в «Данных для управления расчетом стадий возведения». Находится этот инструмент во вкладке «Расчет» — «Стадии возведения». В нем, в разделе «Начальные перемещения для стадий возведения», необходимо активировать пункт «Применить строительный подъем».

Активация учета строительного подъема в стадийном анализе
Рисунок 5. Активация учета строительного подъема в стадийном анализе

Теперь после расчета при использовании инструмента «Результаты» — «Деформации» — «Контур перемещений» станет активным инструмент «Учесть стройподъем». Активируя этот инструмент, можно отобразить кривизну пролетного строения, представляющую собой разницу между строительным подъемом и деформациями конструкции от нагрузок, действующих на неё.

Например, деформации пролетного строения от собственного веса на первой стадии показаны на рисунке 6 и составляют для центрального пролета 204 мм вниз.

Деформации пролетного строения от собственного веса на первой стадии
Рисунок 6. Деформации пролетного строения от собственного веса на первой стадии

А с учетом строительного подъема величина перемещений составит вверх 53 мм. Данное значение было получено как разница между смещением строительного подъема и деформациями от собственного веса.

Деформации пролетного строения с учетом кривой строительного подъема на первой стадии
Рисунок 7. Деформации пролетного строения с учетом кривой строительного подъема на первой стадии

На последней — четвертой — стадии сооружения (когда приложены все постоянные нагрузки, а также прошли все реологические процессы в бетоне) деформации балки с учетом строительного подъема равны 26 мм вверх, что составляет ровно 40% от временной нагрузки, которая была заложена для определения величины строительного подъема. Позднее на этапе эксплуатации эти деформации будут выбираться подвижной нагрузкой, и пролетное строение примет свое проектное положение.

Следует понимать, что данное проектное положение условно, т. к. временная нагрузка на мосту всегда обладает разной интенсивностью и находится в различных положениях. Следовательно, при отсутствии подвижной нагрузки на пролетном строении останется выгиб вверх в 26 мм, а при наличии подвижной нагрузки это значение может принять и отрицательное значение.

Данный инструмент позволяет производить контроль кривизны балки жесткости в процессе ее сооружения, что, в свою очередь, дает возможность избежать ошибок на монтаже.

midas Civil

Скачайте демо-версию midas Civil

Начните пользоваться уже сегодня! После скачивания демо-версии
вам будут доступны обучающие материалы по началу работы.