(12)

OPIS PATENTOWY

(19)

PL

(11)

197925

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urz

ąd Patentowy

Rzeczypospolitej Polskiej

(21) Numer zg

łoszenia:

342232

(22) Data zg

łoszenia:

26.01.1999

(86) Data i numer zg

łoszenia międzynarodowego:

26.01.1999, PCT/EP99/00490

(87) Data i numer publikacji zg

łoszenia międzynarodowego:

26.08.1999, WO99/42677

PCT Gazette nr 34/99

(13)

B1

(51) Int.Cl.
E04C 3/294 (2006.01)

(54)

D

źwigar prefabrykowany do budowy mostów i sposób jego wytwarzania

(30) Pierwsze

ństwo:

18.02.1998,DE,19806824.7

(43) Zg

łoszenie ogłoszono:

04.06.2001 BUP 12/01

(45) O udzieleniu patentu og

łoszono:

30.05.2008 WUP 05/08

(73) Uprawniony z patentu:

SCHMITT STUMPF FRÜHAUF UND PARTNER
INGENIEURGESELLSCHAFT
MBH,München,DE

(72) Twórca(y) wynalazku:

Victor Schmitt,Gröbenzell,DE
Günter Seidl,München,DE

(74) Pe

łnomocnik:

Stypu

łkowski Heliodor, HELPAT

(57)

PL 197925 B1

1. D

źwigar prefabrykowany składający się z dźwigara

stalowego z fabrycznie lub na miejscu zabetonowanym
ko

łnierzem, stosowany do budowli mostowych jako mostów

kolejowych do jazdy gór

ą, którego betonowy kołnierz jest

wykonany jako pe

łnopowierzchniowy element szalowania,

znamienny tym,

że dźwigar stalowy (5) konstrukcji mosto-

wych, jest z

łożony z górnego kołnierza (7) i dolnego kołnie-

rza (9) oraz z jednego lub wielu

środników (8) umieszczo-

nych pomi

ędzy tymi kołnierzami, przy czym górny stalowy

ko

łnierz (7) jest znacznie mniejszy niż dolny kołnierz (9),

albo d

źwigar stalowy (5) jest dźwigarem skrzyniowym

maj

ącym wewnętrzne, poprzeczne usztywnienia, zwłaszcza

spawane laserem, przy czym betonowy ko

łnierz (6), jest

osadzony na górnym stalowym ko

łnierzu (7) dźwigara,

a

łączący element (13) wchodzi w betonowy kołnierz (6),

który ma

łączące zbrojenie (10), wystające częściowo poza

betonowy ko

łnierz (6), przy czym stalowy dźwigar jest tylko

cz

ęściowo otoczony betonem.

17. Sposób wytwarzania d

źwigarów prefabrykowanych,

w którym d

źwigary stalowe są fabrycznie lub na miejscu

wyposa

żane w betonowy kołnierz konstrukcji mostowych

jako mostów kolejowych do jazdy gór

ą, znamienny tym, że

betonowy ko

łnierz (6) betonuje się na górnym kołnierzu (7),

a stalowy d

źwigar (5) częściowo otacza się betonem.

PL 197 925 B1

2

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest d

źwigar prefabrykowany do budowy mostów stanowiący dźwigar

stalowy z pó

łką, zabetonowaną w wytwórni lub na miejscu budowy.

Przedmiotem wynalazku jest tak

że sposób wytwarzania dźwigarów prefabrykowanych, zwłasz-

cza do budowli mostowych, przy czym d

źwigary stalowe są zaopatrzone fabrycznie lub na miejscu

w ko

łnierzowy podkład betonowy.

Dotychczas elementy konstrukcyjne mostów, wykonane z d

źwigarów stalowych, były wstępnie

montowane, a zw

łaszcza na budowie był wylewany beton miejscowy. Powodowało to konieczność

u

życia znacznych ilości stali konstrukcyjnej.

Wed

ług dotychczasowych doświadczeń, obciążenia nawierzchni jezdnej były zawsze przeno-

szone na d

źwigar stalowy, który przenosił siły na zespolony przekrój. W tej fazie dźwigary stalowe nie

zachowuj

ą się jednak stabilnie, czemu należy przeciwdziałać przez zabudowanie zespołów usztywnia-

j

ących w kierunku poziomym i pionowym. Zespoły te wymagają jednak znacznych nakładów i są drogie.

By

ły już także stosowane dźwigary z betonu sprężonego. Zakres stosowania tej metody odno-

śnie budowy mostów jest jednak w zasadzie ograniczony do celów specjalnych. Nie mogą być one na
przyk

ład stosowane w dużych mostach lub budowlach ukośnych, których kąt skrzyżowania jest mniej-

szy ni

ż 60

g

(gon).

Niezale

żnie od tych ograniczeń administracyjnych, stosowanie elementów prefabrykowanych

z betonu spr

ężonego z uwagi na ich duży ciężar własny i związane z tym trudności przy zabudowaniu

i transporcie oraz przez ograniczon

ą najczęściej wysokość konstrukcyjną, może być realizowane przy

rozpi

ętościach maksymalnie do 35 m.

Z opisu US-PS 5 279 093 znane s

ą jako takie dźwigary stalowe z zabetonowanym podkładem

betonowym jako ruszt no

śny do budowy garaży wielokondygnacyjnych. Zostają umieszczone dwa

d

źwigary, a płyty poprzeczne są wsunięte między kołnierzowe podkłady. Konieczne są jednak dalsze

elementy szalowania, aby uzyska

ć płaskie oddziaływanie nośne układu.

Nast

ępnie przede wszystkim dla krótkich rozpiętości, maksymalnie do 15 m, znana jest kon-

strukcja opisana w DE-OS 2 645 064, która nie jest jednak przeznaczona do budowy mostów kolejo-
wych przejezdnych gór

ą. Do stabilizacji górnego pasa dźwigara stalowego są zastosowane tylko spa-

wane elementy zbrojeniowe. Zabetonowany uprzednio podk

ład betonowy jest obciążony tylko na roz-

ci

ąganie, a w stanie budowy, sam kołnierz stalowy na ściskanie. Uzupełniony podkład betonowy jest

wi

ęc stosowany tylko jako obciążający, a nie jako element nośny. W stanie końcowym przewidziane

s

ą dźwigary stalowe jako pełna płyta z tymi całkowicie zabetonowanymi dźwigarami stalowymi. Dźwi-

gar zespolony opisany w DE 2 300 733 C2 s

łuży jedynie jako element usztywniający.

Celem wynalazku jest opracowanie rozwi

ązania konstrukcyjnego przeciwdziałającego niestabil-

nemu zachowaniu si

ę dźwigarów stalowych względnie montowaniu dodatkowych zespołów usztywnia-

j

ących w kierunku poziomym i pionowym, zwłaszcza w budowlach mostowych i to przy użyciu po-

szczególnych elementów o jak najmniejszym ci

ężarze.

D

źwigar prefabrykowany według wynalazku składający się z dźwigara stalowego z fabrycznie

lub na miejscu zabetonowanym ko

łnierzem, stosowany do budowli mostowych jako mostów kolejo-

wych do jazdy gór

ą, którego betonowy kołnierz jest wykonany jako pełnopowierzchniowy element

szalowania, charakteryzuje si

ę tym, że dźwigar stalowy konstrukcji mostowych, jest złożony z górnego

ko

łnierza i dolnego kołnierza oraz z jednego lub wielu środników umieszczonych pomiędzy tymi koł-

nierzami, przy czym górny stalowy ko

łnierz jest znacznie mniejszy niż dolny kołnierz, albo dźwigar

stalowy jest d

źwigarem skrzyniowym mającym wewnętrzne, poprzeczne usztywnienia, zwłaszcza

spawane laserem, przy czym betonowy ko

łnierz, jest osadzony na górnym stalowym kołnierzu dźwiga-

ra, a

łączący element wchodzi w betonowy kołnierz, który ma łączące zbrojenie, wystające częściowo

poza betonowy ko

łnierz, przy czym stalowy dźwigar jest tylko częściowo otoczony betonem. Betonowy

ko

łnierz korzystnie jest połączony siłowo ze stalowym dźwigarem za pomocą elementów łączących,

zw

łaszcza kołków.

D

źwigar prefabrykowany korzystnie jest elementem nośnym wyłącznie w kierunku wzdłużnym

budowli na rozpi

ętości 25-50 m, a jego betonowy kołnierz najkorzystniej jest wykonany z betonu

o du

żej wytrzymałości, zwłaszcza o jakości lepszej niż B55. Na dolnym kołnierzu dźwigara stalowego

korzystnie s

ą przyspawane kołnierze wzmacniające, przy czym wzmocnienie dolnego kołnierza najko-

rzystniej jest wykonane z betonu o du

żej wytrzymałości, zwłaszcza o jakości lepszej niż B55, przy

czym jest on wst

ępnie naprężony za pomocą członów mocujących. Betonowy kołnierz korzystnie jest

PL 197 925 B1

3

wykonany z betonu o du

żej wytrzymałości o jakości lepszej niż B55, a elementy łączące pomiędzy

wsporczym pasem górnym d

źwigara stalowego i betonem są wykonane z przyspawanych pośrodku,

obci

ętych walcowanych dźwigarów dwuteownikowych. W innym wykonaniu dźwigar prefabrykowany

korzystnie ma tylko dolny ko

łnierz stalowy, a jego środnik ma otwory i jest połączony ze zbrojeniem

wzd

łużnym za pomocą betonowego kołnierza.

D

źwigar prefabrykowany korzystnie jest zestawiony w konstrukcji mostowej, w której dźwigary

prefabrykowane maj

ą połączenia, korzystnie w kształcie nakładek z poprzecznymi dźwigarami wyko-

nywanymi z betonu na miejscu.

W konstrukcji mostowej, dla zabezpieczenia przed przechylaniem, prefabrykowane d

źwigary

korzystnie s

ą ze sobą połączone dźwigarami poprzecznymi przed rozpoczęciem obciążania. W kon-

strukcji mostowej, poszczególne d

źwigary prefabrykowane korzystnie są sprzężone ze sobą w kierun-

ku poprzecznym konstrukcji mostowej zw

łaszcza poprzez spawane nakładki, przy czym betonowy

ko

łnierz, wylany na stalowym kołnierzu najkorzystniej tworzy przeciwprzechyłowy stabilizator dźwigara.

W konstrukcji mostowej, na płycie czołowej dźwigara korzystnie są przyspawane kątowe blachy,

dla wprowadzania nacisku pod k

ątem ostrym.

W konstrukcji mostowej, d

źwigary prefabrykowane korzystnie są zamocowane we wspornikach

oporowych, najkorzystniej w filarach, jako system ramowy w stanie budowy przed rozpocz

ęciem

obci

ążania.

W konstrukcji mostowej, d

źwigary prefabrykowane korzystnie są w kierunku poprzecznym

d

źwigara połączone przez urządzenie przesuwno-sprzęgające wyrównywania poziomu kołnierzowych

podk

ładów w kierunku poprzecznym konstrukcji mostowej, które najkorzystniej jest złożone z płyty

podstawy zabetonowanej w ko

łnierzu zespolonego dźwigara prefabrykowanego i z przyspawanych do

niej w regularnych odst

ępach wsporników, przy czym obydwa podkłady są zmostkowane profilem

łączącym, który jest przyspawany do wspornika jednego podkładu i skręcany za pomocą śrub z prze-
ciwleg

łym wspornikiem drugiego podkładu.

Sposób wytwarzania d

źwigarów prefabrykowanych, w którym dźwigary stalowe są fabrycznie

lub na miejscu wyposa

żane w betonowy kołnierz konstrukcji mostowych jako mostów kolejowych do

jazdy gór

ą, charakteryzuje się tym, że betonowy kołnierz betonuje się na górnym kołnierzu, a stalowy

d

źwigar częściowo otacza się betonem. Podczas betonowania konstrukcji zespolonego dźwigara pre-

fabrykowanego, korzystnie napr

ęża się wstępnie dźwigar poprzez nacisk w środku dźwigara z ujem-

nym momentem prz

ęsłowym, aby na dolny kołnierz zespolonego dźwigara prefabrykowanego wpro-

wadzi

ć naprężenia ściskające, a na górny kołnierz betonowy - naprężenia rozciągające. Betonowy

ko

łnierz wytwarza się korzystnie z betonu o dużej wytrzymałości, zwłaszcza o jakości lepszej niż B55,

a pomi

ędzy wsporcze pasy górne dźwigara stalowego i beton spawa się krótko obcięte dźwigary wal-

cowane dla zabezpieczenia po

łączenia.

Jako uk

ład ramowy rozumie się tutaj odporne na zginanie połączenie konstrukcji nośnej części

przejazdowej mostu z budow

ą spodnią tego mostu w postaci ramowego narożnika. To sprężenie zo-

staje zrealizowane poprzez zbrojenie

łączące ze ścianą łożyska oporowego. Elementy gotowe zostają

umieszczone przy tym na

łożysku osadczym, a ściana łożyska oporowego zostaje zbrojona zabeto-

nowana a

ż do górnej krawędzi elementu gotowego. Daje to odporne na zginanie połączenie ze ścianą

łożyska oporowego. Taki układ ramowy posiada następujące zalety: - mniejsze odkształcenia części
przejazdowej mostu, - zmniejszenie fundamentu w wyniku wspornikowego dzia

łania części przejaz-

dowej mostu, - brak potrzeby stosowania

łożysk i przekryć przerw dylatacyjnych.

Przez ci

ągły układ przelotowy należy rozumieć odporne na zginanie połączenie przylegających

do siebie elementów prefabrykowanych po

łączonych dźwigarem poprzecznym z betonu miejscowego.

Ci

ągły układ przelotowy zostaje zrealizowany przez zbrojenie przyłączeniowe w elemencie gotowym,

które jest związane betonem miejscowym. Dodatkowo mog

ą być umieszczone dodatkowe pręty gwin-

towane o wysokiej wytrzyma

łości, które współdziałają przy przejmowaniu momentu wspornikowego.

Korzystnie przewidziane jest podno

śnikowe urządzenie sprzęgające dla połączenia poprzecz-

nego. S

łuży ono do wyrównania poziomu podkładów w kierunku poprzecznym i składa się z zabeto-

nowanej w pó

łce każdego VFT (elementu prefabrykacji) płyty podstawowej i wspawanej w nią półki

z blachy. Obydwa podk

łady są zmostkowane są za pomocą przypawanego do blachy półki ramienia

ko

łnierzowego, które w danym przypadku może być skręcone śrubami z przeciwległą blachą półkową.

Wa

żne jest, aby kołnierzowe podkłady betonowe mogły być wykonane z betonu o wysokiej wy-

trzyma

łości, przede wszystkim o jakości wyższej od B55. Betony o wysokiej wytrzymałości uważane

by

ły dotychczas ze względu na swoją kruchość jako zbyt łamliwe, ponieważ środki wiążące były

PL 197 925 B1

4

sztywne. Dlatego te

ż obecnie nie są osadzane w takiej konstrukcji kołki sworzniowe z główkami.

D

źwigary walcowane z otworami (dźwigary dwuteowe) mogą być wewnątrz napawane na stalowe

d

źwigary nośne i tworzą wtedy połączenie stali z betonem o wysokiej wytrzymałości. Dzięki temu kon-

strukcja w szczelinie

łączącej jest mocniejsza, a działanie nośne przekroju zespolonego jest podwyż-

szone.

Łamliwe zachowanie się kołków sworzniowych z łbami zostaje tym samym ominięte. Elastycz-

na zdolno

ść nośna zespolonego przekroju zostaje podwyższona, dzięki czemu zostaje utworzona

silna konstrukcja no

śna.

Zgodnie z inn

ą konstrukcją przewiduje się, że do wytworzenia układów wieloprzęsłowych po-

mi

ędzy poszczególnymi dźwigarami są umieszczone nakładki stykowe z betonowanym miejscowo

d

źwigarem poprzecznym, przy czym dźwigary środkowe i końcowe dźwigary poprzeczne są betono-

wane miejscowo przed zabetonowaniem nawierzchni mostu.

Szczególnie korzystnie okaza

ło się, jeżeli umieszczone obok siebie dźwigary prefabrykowane

tworz

ą szalowanie dla betonu miejscowego, ponieważ wtedy można zrezygnować z osobnych ele-

mentów szalowania.

Szczególnie korzystn

ą nowością jest to, że dla obciążenia ciężarem własnym przekrój beton-

stal jest obci

ążany wspólnie.

Wed

ług niniejszego wynalazku kołnierzowy podkład betonowy wykorzystuje się do budowli mo-

stowych jako mostów kolejowych w postaci elementu szalowania o pe

łnej powierzchni dla betonu

miejscowego, a w celu oszalowania p

łyty z betonu miejscowego układa się obok siebie większą liczbę

tych d

źwigarów prefabrykowanych.

D

źwigary prefabrykowane mogą być więc wykorzystane jako szalowanie dla nawierzchni jezd-

nej mostu z betonu miejscowego.

Korzystnie d

źwigary stalowe podczas betonowania w fabryce prefabrykatów napręża się

wst

ępnie ujemnym momentem przęsłowym, w wyniku nacisku na środek dźwigara, aby wprowadzić

napr

ężenia ściskające w dolnej półce tego dźwigara stalowego i naprężenia rozciągające w górnym

podk

ładzie betonowym (patrz także AT-PS 336 847).

D

źwigar według wynalazku VFT charakteryzuje mały ciężar własny i wyższa wytrzymałość stali.

Mo

że być on zastosowany zarówno przy układach jednoprzęsłowych jak i przy układach przeloto-

wych. W przypadku d

źwigarów o długości ponad 40 m mogą być stosowane przekroje skrzynkowe,

poniewa

ż są one znacznie odporniejsze na skręcanie, niż przekroje dwuteowe.

D

źwigar VFT dowozi się na miejsce budowy pojazdem niskopodwoziowym. Następnie dźwigar

zostaje podniesiony na montowan

ą konstrukcję i sprzęgnięty w kierunku poprzecznym z pozostałymi

d

źwigarami VFT. W układach wieloprzęsłowych górne pasy gotowych elementów prefabrykowanych

zostaj

ą połączone ze środkowym dźwigarem poprzecznym za pomocą zbrojenia nakładkowego. Na-

st

ępnie zostają zabetonowane dźwigary poprzeczne wspornikowe i końcowe w celu wytworzenia cią-

g

łego działania przelotowego. Oprócz tego powstaje zamocowanie przeciwko skręcaniu, które zabez-

piecza d

źwigary VFT przed przechyleniem przede wszystkim podczas betonowania nawierzchni mostu.

Oprócz licznych zalet nale

ży wziąć pod uwagę następujące cechy: umieszczone obok siebie

d

źwigary VFT mają tylko jedną szczelinę wzdłużną, w przeciwieństwie do wielu szczelin w kierunku

poprzecznym w znanych, zwyk

łych elementach szalowania prefabrykowanego. Utworzenie układów

jednoprz

ęsłowych jako ramy jest przede wszystkim zaletą przy układach narażonych na drgania, po-

niewa

ż częstotliwość własna w wyniku oddziaływanie ramy zostaje zwiększona, a amplitudy zmniej-

szone.

Razem z wykonaniem istotnych elementów konstrukcji no

śnej (dźwigar stalowy i kołnierz) w wy-

twórni zostaje osi

ągnięta wysoka jakość obróbki.

W wyniku wspó

łdziałania podkładu betonowego już w stanie budowy zostają znacznie zmniej-

szone ci

ężary stali konstrukcyjnej.

Dzi

ęki eliminacji czasochłonnych prac takich jak: zabudowa zespołów przechylających i szalo-

wanie p

łyt z betonu miejscowego, budowle mogą być wykonane w znacznie krótszym czasie. Obniża

to zarówno koszty inwestycyjne jak i koszty gospodarki narodowej przez daleko id

ące uniknięcie

ewentualnych przeszkód odno

śnie środków budowlanych.

Budowla z d

źwigarów VFT jest dłużej użytkowana aniżeli budowle zespolone z szalowaniem

z p

łyt prefabrykowanych.

Po

żądane zwiększenie obciążenia nośnego przy zmianie wykorzystania budowli może być

osi

ągnięte stosunkowo łatwo poprzez napawanie nakładek wzmacniających. Zaleta ta może być także

wykorzystana przy naprawach.

PL 197 925 B1

5

Sztywno

ść dźwigara VFT może być zwiększona dzięki temu, że dolna strona pasa, zwłaszcza

przy pustych wewn

ątrz stalowych skrzynkach, zostaje wzmocniona betonem, a przez naprężenie

wst

ępne zapobiega się powstawaniu pęknięć (przejście do stanu II).

Przyk

ładowa postać wykonania wynalazku zostanie poniżej dokładniej objaśniona w oparciu

o za

łączony rysunek, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny przez budowlę z częścią prze-

jazdow

ą mostu; fig. 2 - widok ogólny rozwiązania według fig. 1; fig. 3 - pierwszą odmianę prefabryko-

wanego d

źwigara w przekroju; fig. 4 - inną odmianę dźwigara prefabrykowanego zespolonego z dźwi-

garem skrzynkowym w przekroju; fig. 5 - przekrój przez wiele elementów prefabrykowanych wed

ług

wynalazku w przekroju mostu; fig. 6 - odmian

ę rozwiązania z dźwigarem skrzynkowym w przekroju,

przy czym pokazany jest

środkowy dźwigar poprzeczny z dwoma podporami; fig. 7 - zespawany styk

monta

żowy w podporowym dźwigarze poprzecznym w zarysie; fig. 8 - przekrój wzdłuż linii A-A na fig. 7,

przy czym d

źwigar poprzeczny jest pokazany z połączeniem nakładkowym; fig. 9 - odmianę rozwiąza-

nia z fig. 7, w danym przypadku niezespawan

ą, lecz skręconą śrubami; fig. 10 - przekrój wzdłuż linii

A-A na fig. 9; fig. 11 - wiele d

źwigarów prefabrykowanych, które są połączone w końcowym dźwigarze

poprzecznym, na przyk

ład w budowli ukośnej; fig. 12 - przekrój szczegółowy przez konstrukcję na

fig. 11; fig. 13 - szczegó

ł w obszarze fig. 11; fig. 14 - konstrukcja podnosząca do łączenia dźwigarów

prefabrykowanych w kierunku poprzecznym mostu, przy czym dzi

ęki tej konstrukcji przewidziane jest

przestawianie wysoko

ściowe obydwóch zespolonych dźwigarów; fig. 15 - usytuowanie układu ramy;

fig. 16 - naro

żnik ramy; oraz fig. 17 - układ przelotowy.

Na rysunku fig. 1 i 2 przedstawiaj

ą przekrój podłużny przez budowlę z częścią przejazdową

mostu z d

źwigarów VFT 4 (VFT = element prefabrykacji) na dwóch wspornikach oporowych 2 i podpo-

rze 3, które s

ą elementami konwencjonalnymi. Część przejazdowa 4 mostu jest, zgodnie z wynalaz-

kiem, wykonana z wielu d

źwigarów prefabrykowanych, które w dalszej części zostaną opisane do-

k

ładniej. Jak to zostanie opisane dalej, tego rodzaju część przejazdowa mostu składa się z dźwigarów

stalowych 5, pok

ładów betonowych 6 i płyty 7 z betonu miejscowego, każdorazowo sześć prefabryko-

wanych d

źwigarów stanowi przęsło, z których 6 względnie 12 dźwigarów znajduje się w konstrukcji,

pokazanej na fig. 1 i 2.

Figura 3 pokazuje standardowy d

źwigar 5, z podkładem betonowym 6. Dźwigary stalowe 5

i podk

ład betonowy 6 są przy tym połączone za pomocą elementów łączących 13. Zamiast spawane-

go d

źwigara stalowego może być zastosowany dźwigar walcowany z nakładką, przyspawaną do dol-

nego pasa.

Na górnym ko

łnierzu stalowym 7 dźwigara jest osadzony podkład betonowy 6, który zostaje za-

betonowany w wytwórni prefabrykatów, w ka

żdym przypadku jednak przed zabudowaniem. W beto-

nowy ko

łnierz wchodzą krótsze elementy łączące 13, na przykład sworzniowe kołki z łbami. Kołnierz

betonowy posiada zbrojenie

łączące 10, które zostaje połączone z płytą z betonu miejscowego. Zbro-

jenie

łączące 10 wystaje ponad podłoże betonowe i wchodzi w późniejszy beton miejscowy. Dźwigar

stalowy posiada znane

środniki 8, i górny kołnierz 7 i dolny kołnierz 9. Na górnym kołnierzu 7 zostaje

odlany beton, który razem z d

źwigarem 5 i podkładem betonowym 6 tworzy element prefabrykowany

(VFT) i jednocze

śnie z innymi prefabrykowanymi dźwigarami służy jako szalowanie dla nawierzchni,

a jednocze

śnie spełnia on funkcję członu nośnego.

Zastosowane na przyk

ład kołki sworzniowe z główkami (mogą być oczywiście stosowane także

inne elementy

łączące, które są zespawane na przykład z górnym kołnierzem 7, aby utworzyć połą-

czenie) mog

ą posiadać różną wysokość. Podczas gdy jedna część zostaje związana w paśmie beto-

nowym 6, druga cz

ęść z elementami łączącymi 13 tworzy połączenie z uzupełnieniem betonu miej-

scowego (p

łyta z betonu miejscowego).

Pokazana na fig. 4 odmiana d

źwigara prefabrykowanego z belką skrzynkową w przekroju znaj-

duje zastosowanie na przyk

ład przy większych długościach nośnych, zwłaszcza 35 m, aby uzyskać

wi

ększą sztywność na skręcanie. W danym przypadku konstrukcja jest analogiczna do pokazanej na fig. 3.

Na fig. 5 pokazano w przekroju most z wieloma elementami prefabrykowanymi (VFT) wed

ług

wynalazku. S

ą tu widoczne dźwigary stalowe 5 z podkładem betonowym 6 i elementami łączącymi 13

posadowione na

łożyskach oporowych 2.

Na fig. 6 pokazana jest odmiana d

źwigara skrzynkowego w przekroju, na której można rozpo-

zna

ć środkowy dźwigar poprzeczny z dwoma podporami. Całość jest posadowiona na filarach 3.

Szczegó

ł na fig. 7 wyjaśnia styk montażowy jako styk nakładki 16 na poprzecznym dźwigarze wspor-

czym w rzucie poziomym. Otwory odpowietrzaj

ące 17 ulepszają konstrukcję.

PL 197 925 B1

6

Figura 8 (przekrój z fig. 7) pokazuje styk monta

żowy na przykładzie budowli ukośnej, w obsza-

rze d

źwigara podporowego. Dla styku montażowego górny kołnierz stalowego dźwigara wchodzi do

po

łowy poprzecznego dźwigara podporowego z betonu miejscowego. Obydwa dźwigary stalowe zo-

staj

ą połączone ze sobą za pomocą przyspawanych nakładek stalowych 16. Zbrojenie wzdłużne jest

oznaczone cyfr

ą 11. Położenie styku nakładek 16 jest łatwe do rozpoznania. Konstrukcja ma płyty

czo

łowe 14 i blachy kątowe 15 i jest umieszczona na filarze 3. Osiągnięte w ten sposób zostaje dzia-

łanie ciągłe w wyniku betonowania dźwigara poprzecznego betonem miejscowym.

Rozwi

ązanie na fig. 9, stanowi odmianę rozwiązania z fig. 7, połączenie jest alternatywnie skrę-

cone

śrubami a niezespawane, które to śruby 18 można zobaczyć przy styku nakładek 16. Otwory

odpowietrzaj

ące 17 zapewniają zwykłe, prawidłowe zagęszczenie betonu.

Figura 10 pokazuje odmian

ę styku poprzecznego dźwigara podporowego. Pokazanych jest wie-

le d

źwigarów prefabrykowanych, które są połączone w końcowym dźwigarze poprzecznym. Konstruk-

cja jest skr

ęcona śrubami 18. Pokazane jest także zbrojenie wzdłużne 11, dokładnie tak jak na innej

figurze wspomniane p

łyty czołowe 14 i blachy kątowe 15.

Figura 11 pokazuje wiele d

źwigarów prefabrykowanych, które są połączone w końcowym dźwi-

garze poprzecznym, na przyk

ład w budowli ukośnej. Jak wiadomo, w budowlach ukośnych siły ściska-

j

ące muszą być wprowadzane prostopadle do osi dźwigara stalowego. Zgodnie z fig. 11, w tym celu

na p

łycie czołowej 11 zostają umieszczone kątowniki stalowe 15, które gwarantują pionowe wprowa-

dzenie si

ły (szczegóły patrz fig. 12 i 13). Ta możliwość wprowadzenia siły istnieje zarówno w po-

przecznym d

źwigarze końcowym jak i w poprzecznym dźwigarze podporowym.

Figura 12 pokazuje przekrój szczegó

łu z fig. 11, fig. 13 natomiast przedstawia szczegół

z fig. 11, tym razem w zarysie. Wed

ług fig. 12 konstrukcja jest umieszczona na łożysku oporowym 2,

a z p

łyty czołowej 14 wchodzą w beton na przykład kołki z łbami. W rzucie poziomym pokazano stalo-

wy d

źwigar 5 ze średnikiem 8, górną półką 7 i dolną półką 9 jak również na przykład z wykonanym

w fabryce ko

łnierzowym podkładem betonowym 6 wraz z elementami łączącymi 13. Grubość wylane-

go podk

ładu betonowego (fig. 1 do 14) wynosi najczęściej 10 do 12 cm.

Na fig. 13 pokazano spawy mi

ędzy płytą czołową 14 i środnikiem 8 stalowego dźwigara. Do pły-

ty czo

łowej 14 są przyporządkowane kątowniki blaszane 15.

Figura 14 pokazuje konstrukcj

ę podnośnikową do sprzęgania względem siebie prefabrykowa-

nych d

źwigarów w kierunku poprzecznym mostu. Prefabrykaty są umieszczone obok siebie. Sprzęże-

nie zostaje wykonane w sposób nast

ępujący: zaokrąglone kotwy stalowe 19 są zabetonowane w wy-

twórni; stalowe blachy zostaj

ą osadzone na zaprawie 25 i skręcone śrubami. Dalsza blacha stalowa

zostaje wraz ze spawanym profilem

łączącym 21 przyspawana pod kątem prostym do istniejących

blach stalowych. Za pomoc

ą płaskownika 24 i sworznia podnośnikowego 23 obydwa podkłady beto-

nowe zostaj

ą podniesione na jednakową wysokość. Następnie obydwa podkłady zostają podtrzymane

wzgl

ędem siebie przegubowo za pomocą sworznia łączącego 22. Płaskownik 24 zostaje umieszczony

na zaprawie wyrównuj

ącej 25.

Na fig. 14 obok zbrojenia wzd

łużnego 11 jest pokazane także zbrojenie poprzeczne 12.

Figura 15 przedstawia uk

ład ramowy z dźwigarów prefabrykowanych (VFT) 4, które są połączo-

ne z

łożyskiem oporowym 2 poprzez narożnik ramy 29.

Na fig. 16 przedstawiony jest szczegó

ł narożnika ramy 29. Dźwigar VFT 4 zostaje tutaj połączo-

ny ze zbrojeniem przy

łączeniowym i wygiętą o 90°, zdwojoną półką stalową oraz umieszczony w łoży-

sku oporowym 2. Cyfr

ą 28 jest oznaczone łożysko osadcze.

Figura 17 pokazuje wykonywanie uk

ładu przelotowego za pomocą dźwigarów poprzecznych

z betonu miejscowego. Przy tym zwi

ązane zostają betonem miejscowym metalowe elementy przyłą-

czeniowe elementu prefabrykowanego. Dodatkowo si

ła rozciągająca półki może być przenoszona za

pomoc

ą gwintowanych prętów 26 o dużej wytrzymałości, które są przykręcane do wsporników 27.

Zastrze

żenia patentowe

1. D

źwigar prefabrykowany składający się z dźwigara stalowego z fabrycznie lub na miejscu

zabetonowanym ko

łnierzem, stosowany do budowli mostowych jako mostów kolejowych do jazdy

gór

ą, którego betonowy kołnierz jest wykonany jako pełnopowierzchniowy element szalowania, zna-

mienny tym,

że dźwigar stalowy (5) konstrukcji mostowych, jest złożony z górnego kołnierza (7)

i dolnego ko

łnierza (9) oraz z jednego lub wielu środników (8) umieszczonych pomiędzy tymi kołnie-

PL 197 925 B1

7

rzami, przy czym górny stalowy ko

łnierz (7) jest znacznie mniejszy niż dolny kołnierz (9), albo dźwigar

stalowy (5) jest d

źwigarem skrzyniowym mającym wewnętrzne, poprzeczne usztywnienia, zwłaszcza

spawane laserem, przy czym betonowy ko

łnierz (6), jest osadzony na górnym stalowym kołnierzu (7)

d

źwigara, a łączący element (13) wchodzi w betonowy kołnierz (6), który ma łączące zbrojenie (10),

wystaj

ące częściowo poza betonowy kołnierz (6), przy czym stalowy dźwigar jest tylko częściowo

otoczony betonem.

2. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, znamienny tym, że betonowy kołnierz (6), jest

po

łączony siłowo ze stalowym dźwigarem (5), za pomocą elementów łączących, zwłaszcza kołków.

3. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, znamienny tym, że jest elementem nośnym wy-

łącznie w kierunku wzdłużnym budowli na rozpiętości 25-50 m.

4. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, znamienny tym, że jego betonowy kołnierz (6)

jest wykonany z betonu o du

żej wytrzymałości, zwłaszcza o jakości lepszej niż B55.

5. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, znamienny tym, że na dolnym kołnierzu (9)

d

źwigara stalowego (5) są przyspawane kołnierze wzmacniające.

6. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, znamienny tym, że ma wzmocnienie dolnego

ko

łnierza (9) z betonu o dużej wytrzymałości, zwłaszcza o jakości lepszej niż B55 i jest wstępnie na-

pr

ężony za pomocą członów mocujących.

7. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, znamienny tym, że betonowy kołnierz (6) jest

wykonany z betonu o du

żej wytrzymałości o jakości lepszej niż B55, a elementy łączące pomiędzy

wsporczym pasem górnym d

źwigara stalowego (5) i betonem są wykonane z przyspawanych pośrod-

ku, obci

ętych walcowanych dźwigarów dwuteownikowych.

8. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, znamienny tym, że ma tylko dolny kołnierz sta-

lowy (9), a jego

środnik (8) ma otwory i jest połączony ze zbrojeniem wzdłużnym za pomocą betono-

wego ko

łnierza (6).

9. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8,

znamienny tym,

że jest zestawiony w konstrukcji mostowej, w której dźwigary prefabrykowane mają

po

łączenia, korzystnie w kształcie nakładek (16) z poprzecznymi dźwigarami wykonywanymi z betonu

na miejscu.

10. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 9, znamienny tym, że w konstrukcji mostowej pre-

fabrykowane d

źwigary, są ze sobą połączone dźwigarami poprzecznymi przed rozpoczęciem obcią-

żania dla zabezpieczenia przed przechylaniem.

11. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że w konstrukcji mo-

stowej poszczególne d

źwigary prefabrykowane są sprzężone ze sobą w kierunku poprzecznym

zw

łaszcza poprzez spawane nakładki (16).

12. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 1, albo 9, znamienny tym, że w konstrukcji mosto-

wej betonowy ko

łnierz (6), wylany na stalowym kołnierzu tworzy przeciwprzechyłowy stabilizator

d

źwigara.

13. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 9, znamienny tym, że w konstrukcji mostowej na

p

łycie czołowej (14) dźwigara są przyspawane kątowe blachy (15), dla wprowadzania nacisku pod

k

ątem ostrym.

14. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 9, albo 10, znamienna tym, że w konstrukcji mo-

stowej d

źwigary prefabrykowane są zamocowane we wspornikach oporowych (2), korzystnie w fila-

rach (3), jako system ramowy w stanie budowy przed rozpocz

ęciem obciążania.

15. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 9, znamienny tym, że w konstrukcji mostowej

d

źwigary prefabrykowane są w kierunku poprzecznym konstrukcji mostowej połączone przez urzą-

dzenie przesuwno-sprz

ęgające.

16. D

źwigar prefabrykowany według zastrz. 15, znamienny tym, że urządzenie przesuwno-

sprz

ęgające wyrównywania poziomu kołnierzowych podkładów w kierunku poprzecznym jest złożone

z p

łyty podstawy zabetonowanej w kołnierzu (6) zespolonego dźwigara prefabrykowanego i z przy-

spawanych do niej w regularnych odst

ępach wsporników (24), przy czym obydwa podkłady są zmost-

kowane profilem

łączącym (21), który jest przyspawany do wspornika (24) jednego podkładu i skręca-

ny za pomoc

ą śrub z przeciwległym wspornikiem (24) drugiego podkładu.

17. Sposób wytwarzania d

źwigarów prefabrykowanych, w którym dźwigary stalowe są fabrycz-

nie lub na miejscu wyposa

żane w betonowy kołnierz konstrukcji mostowych jako mostów kolejowych

do jazdy gór

ą, znamienny tym, że betonowy kołnierz (6) betonuje się na górnym kołnierzu (7), a sta-

lowy d

źwigar (5) częściowo otacza się betonem.

PL 197 925 B1

8

18. Sposób wed

ług zastrz. 17, znamienny tym, że zespolone dźwigary prefabrykowane pod-

czas betonowania konstrukcji prefabrykowanej napr

ęża się wstępnie przez nacisk w środku dźwigara

z ujemnym momentem prz

ęsłowym, aby na dolny kołnierz zespolonego dźwigara prefabrykowanego

wprowadzi

ć naprężenia ściskające, a na górny kołnierz betonowy - naprężenia rozciągające.

19. Sposób wed

ług zastrz. 17, albo 18, znamienny tym, że betonowy kołnierz wytwarza się

z betonu o du

żej wytrzymałości, zwłaszcza o jakości lepszej niż B55, a pomiędzy wsporczymi pasami

górnymi d

źwigara stalowego (5) i betonem spawa się krótko obcięte dźwigary walcowane dla zabez-

pieczenia po

łączenia.

Rysunki

PL 197 925 B1

9

PL 197 925 B1

10

PL 197 925 B1

11

PL 197 925 B1

12

PL 197 925 B1

13

PL 197 925 B1

14

PL 197 925 B1

15

PL 197 925 B1

16

PL 197 925 B1

17

PL 197 925 B1

18

PL 197 925 B1

19

PL 197 925 B1

20

PL 197 925 B1

21

PL 197 925 B1

22

PL 197 925 B1

23

PL 197 925 B1

24

PL 197 925 B1

25

PL 197 925 B1

26

Departament Wydawnictw UP RP

Nak

ład 50 egz. Cena 4,00 zł.