Ciągłe mosty: rodzaje, konstrukcja i zalety

Po przeczytaniu tego artykułu omówimy: 1. Wprowadzenie do mostów ciągłych 2. Rodzaje mostów ciągłych 3. Struktury proporcjonalne 4. Procedura projektowa 5. Zalety 6. Wady.

Wprowadzenie do ciągłych mostów:

Ciągłe mosty są bardziej ekonomiczne, ale brakuje im prostoty w procedurze projektowania.

Struktury te mają względną przewagę, że ich projekty są proste i nie wiążą się z żadną skomplikowaną analizą, ale główną wadą jest to, że takie struktury są na ogół stosunkowo kosztowne.

Z drugiej strony, ciągłe mosty są bardziej ekonomiczne, ale wadą tych typów mostów jest ich brak prostoty w procedurze projektowania. Struktury te są statycznie nieokreślone, a zatem analiza strukturalna jest bardzo pracochłonna, szczególnie gdy obejmuje przenoszenie obciążeń.

Rodzaje ciągłych mostów:

ja. Mosty płytowe i T-beam:

W przypadku szkicu można podać rys. 4.3. Płyty pełne można zastosować mosty kontynuacyjne dla przęseł o długości do 25 m. Pomosty dwuteowe mogą być stosowane dla rozpiętości powyżej 20 m. ale poniżej 40 m. Powyżej tego pola ograniczającego można znaleźć odpowiednie mosty dźwigarów.

ii. Mostki skrzynkowe:

Nadbudówki z belkami poprzecznymi, które na ogół są przydatne w przypadku mostów o średniej długości, składają się z dźwigarów wzdłużnych, zwykle trzy w liczbie z płytami stropowymi i podsufitowymi u góry iu dołu, chociaż dźwigary skrzynkowe jednokomorowe nie są rzadkością. Jak sama nazwa wskazuje, wzdłużne dźwigary i poprzeczne dźwigary wzdłuż, z górną i dolną płytą tworzą skrzynkę.

Zaletą tego typu nadbudowy jest jej duża odporność na skręcanie, która pomaga w lepszej dystrybucji mimośrodowych obciążeń czynnych nad dźwigarami. W przeciwieństwie do mostów dźwigarowych, rozkład obciążeń żywych staje się bardziej równomierny w mostach dźwigarów skrzynkowych.

Inną zaletą, którą można uzyskać z tego rodzaju struktury, jest to, że zamiast zwiększać głębokość odcinka, w którym moment oporu staje się mniejszy niż moment obliczeniowy, ten pierwszy można zwiększyć, jeżeli grubość płyty po stronie ściskania jest odpowiednio zwiększona.

Aby uwzględnić różne momenty na różnych przekrojach, grubość górnej lub dolnej płyty zmienia się w zależności od tego, czy należy oprzeć moment dodatni czy ujemny.

Płyta pokładowa jest zaprojektowana jako ciągła płyta nad wzdłużnymi dźwigarami podobnymi do mostów stropowych i dźwigarów. Grubość płyty pokładowej waha się od 200 do 250 mm. w zależności od rozstawu dźwigarów wzdłużnych.

Grubość płyty stropowej waha się od 125 do 150 mm. tam, gdzie nie ma funkcji strukturalnej z wyjątkiem formowania pudełka, ale aby wytrzymać ujemny moment, może być konieczne zwiększenie go do 300 mm. w pobliżu wsparcia. Grubość środnika wzdłużnych dźwigarów stopniowo zwiększa się w kierunku podpór, gdzie naprężenia ścinające są zwykle krytyczne.

Grubość siatki prawie 200 mm. w centrum o wadze do 300 mm. na wsparcie zwykle jest odpowiednie. Wstęga na podporze jest odpowiednio poszerzona, aby pomieścić łożyska, przy czym poszerzenie jest stopniowe ze spadkiem 1 na 4.

Przepony są umieszczone w dźwigarze skrzynkowym, aby uczynić go bardziej sztywnym, jak również pomóc w równomiernym rozkładzie obciążenia na żywo między dźwigarami. Dla lepszego funkcjonowania ich odstępy powinny wynosić od 6 m. do 8 m. w zależności od długości przęseł.

Wskazane jest zapewnienie co najmniej 5 przepon w każdym przęśle - dwa na wspornikach, dwa na kwartał i jeden na środku rozpiętości. Otwory są utrzymywane w przeponach, aby ułatwić usunięcie szalunków z wnętrza skrzynek (rys. 11.5). Odpowiednie studzienki mogą być również przechowywane w płycie podsufitki. Mogą one być pokryte pokrywami włazów z prefabrykowanego betonu.

Około 40% głównego wzdłużnego zbrojenia na rozciąganie rozkłada się równomiernie na kołnierzu napinającym, pozostałe 60% w razie potrzeby koncentruje się w środnikach w więcej niż jednej warstwie. W mostach o głębokich dźwigarach znaczna głębokość pokładu poniżej górnego kołnierza w pobliżu podpory jest poddawana naprężeniom rozciągającym.

Aby uwzględnić to naprężenie rozciągające, zaleca się, aby w tej strefie przewidziano około 10% podłużnego zbrojenia, chyba że zastosowano nachylone strzemiona do naprężenia diagonalnego.

Struktury proporcjonalne ciągłych mostów:

Równe przęsła są czasami adoptowane z różnych powodów, z których jeden jest architektonicznie rozważany, ale dla ekonomicznego projektu, rozpiętość pośrednia powinna być stosunkowo większa niż końcowe przęsła.

Zasadniczo, następujące stosunki zakresu pośredniego do końcowego są zadowalające:

W przypadku ciągłego mostu moment bezwładności powinien być zgodny z wymogiem momentu dla zrównoważonego i ekonomicznego projektu. Osiąga się to przez uczynienie parabolicznego profilu dolnego jak pokazano na rys. 10.1. Czasami w pobliżu podpór znajdują się proste biodra lub krzywe segmentowe, aby uzyskać większą głębokość wymaganą od momentu rozpatrzenia.

Krzywe podcięć pokazane na rys. 10.1 składają się z dwóch parabol o wierzchołku na linii środkowej przęsła. Dla symetrycznych krzywych podsufitki,

r _A = r _B = r (np.)

gdzie "r" oznacza stosunek wzrostu głębokości na podporach do głębokości w środkowej linii przęsła.

Dla mostów stropowych zaleca się następujące wartości "r":

a) Koniec końcowy 10 m lub mniejszy,

r = 0 dla wszystkich przęseł

b) Rozpiętość między 10 a 15 m,

i) r = 0 do 0, 4 dla zewnętrznego zakresu przęsła

ii) r = 0, 4 przy pierwszym wsparciu wewnętrznym

iii) r = 0, 5 na wszystkich innych podporach

Wartości r _A i r _a dla mostów wiązarów mogą być obliczane z następujących wzorów:

Gdzie I _A, I _B i I _c są momentem bezwładności wiązki T odpowiednio w punktach A, B i środkowej.

W przypadku mostów wiązarowych zalecane są następujące wartości "r":

(i) Zewnętrzny koniec końcowych przęseł, r = 0

(ii) jednostka 3 przęsłowa, r = 1, 3 na wspornikach pośrednich.

(iii) 4 jednostki przęsła, r = 1, 5 przy podporze środkowej i 1, 3 przy pierwszym wsparciu wewnętrznym.

Metoda analizy:

Ciągłe struktury mogą być analizowane za pomocą różnych metod, ale najczęściej stosowaną metodą jest rozkład momentów. Gdy stosuje się zadu, analiza staje się bardziej skomplikowana, dlatego też udostępniono tabele i krzywe projektowe dla struktur o różnych typach zadu, takich jak proste, segmentowe, paraboliczne itp., A także dla różnych wartości rA, r _B itd. .

Jedną z takich literatury jest "The Applications of Moment Distribution" wydaną przez Concrete Association of India, Bombay. Te tabele i krzywe przedstawiają wartości ustalonych momentów końcowych, współczynników przeniesienia, współczynników sztywności itp., Z których można wyliczyć momenty netto na elementach po ostatecznym rozkładzie.

Linie wpływów:

Rys. 10.2 pokazuje niektóre schematy linii wpływów w różnych sekcjach dla trzech równomiernych ciągłych mostów mających stały moment bezwładności. Aby uzyskać reakcję lub moment w punkcie ze względu na skoncentrowany ładunek, W, rzędna odpowiedniego wykresu linii wpływów powinna być pomnożona przez W. Dla równomiernie rozłożonego obciążenia w, reakcja lub moment = (Pole odpowiedniego diagr. Linii wpływów) x w.

Schematy linii wpływów dla momentów, nożyc, reakcji itp. Dla ciągłej struktury o zmiennym momencie bezwładności mogą być rysowane w podobny sposób, rzędne dla wykresów linii wpływów są ustalane z uwzględnieniem odpowiednich stałych ramowych dla danych struktur.

Obliczeniowe momenty obciążenia, nożyce i reakcje na różnych odcinkach oblicza się, umieszczając obciążenia na żywo na odpowiednich wykresach linii wpływów. Obciążenia należy umieścić w taki sposób, aby uzyskać maksymalny efekt w rozpatrywanym odcinku.

Procedura projektowania ciągłych mostów:

1. Napraw długość przęseł w urządzeniu i wybierz surowe sekcje w środkowej rozpiętości i na podporach.

2. Wybierz odpowiednią krzywą podsufitki.

3. Wypracować momenty obciążenia statycznego na różnych odcinkach.

Można to zrobić w następujący sposób:

i) Znajdź ustalone momenty końca.

ii) Znajdź współczynniki dystrybucji i współczynniki przeniesienia dla jednostki.

iii) Rozprowadź ustalone momenty końca za pomocą metody Moment Distribution Method. Zapewni to elastyczne momenty. Dodaj do tego moment wolny z powodu martwego obciążenia.

4. Narysuj diagramy linii wpływów dla momentów.

Procedura wygląda następująco:

i) Znajdź MES dla obciążenia jednostkowego w dowolnej pozycji.

ii) Rozłóż MES i sprawdź, w razie potrzeby, momenty sprężyste po korekcji dla kołysania.

iii) Dodaj wolny moment do elastycznego momentu. Momenty uzyskane w szczegółowym punkcie dla różnych pozycji obciążenia dają współrzędne wykresu linii wpływu BM w miejscach, w których umieszczony jest ładunek jednostkowy.

iv) Powtórz proces (i) do (iii) powyżej i uzyskaj współrzędne diagramu linii wpływu dla różnych sekcji.

5. Wypracować momenty obciążenia na żywo w różnych sekcjach.

6. Połącz momenty obciążenia na żywo z momentami martwego obciążenia, aby uzyskać maksymalny efekt.

7. Sprawdzić naprężenie betonu i obliczyć wymaganą powierzchnię zbrojenia.

8. Narysuj wykresy linii wpływów dla nożyc, jak poprzednio dla różnych sekcji. Oszacuj obciążenie zarówno pod obciążeniem stałym, jak i pod obciążeniem oraz sprawdź naprężenie ścinające na krytycznych odcinkach i, w razie potrzeby, zapewnij niezbędne zbrojenie ścinania.

9. Zbadaj zbrojenie w elementach tak, aby wszystkie sekcje były odpowiednio pokrywane dla odpowiednich krytycznych momentów zginających i sił ścinających.

Zalety ciągłych mostów:

Zalety na korzyść ciągłych mostów to:

(i) W przeciwieństwie do prostych podpór mostowych, konstrukcje te wymagają tylko jednej linii łożysk nad pomostami, zmniejszając w ten sposób liczbę łożysk w nadbudówce, a także szerokość filarów.

(ii) Z powodu zmniejszenia szerokości mola, mniej przeszkód w przepływie i jako takiej możliwości mniejszego zacierania.

(iii) Wymagać mniejszej liczby złączy kompensacyjnych, dzięki czemu zarówno koszt początkowy, jak i koszt utrzymania zmniejszają się. Jakość jazdy przez most jest zatem lepsza.

(iv) Zmniejsza głębokość w połowie rozpiętości, dzięki czemu zwiększa się pionowy luz lub przestrzeń nad głową. Może to obniżyć poziom pokładu pomostowego, redukując tym samym nie tylko koszt podejść, ale także koszt podbudowy ze względu na mniejszą wysokość pomostów i przyczółków, co ponownie zmniejsza koszt fundamentu.

(v) Lepszy wygląd architektoniczny.