Konstruktion av broar: Topp 14 Checklista
Följande belastningar, krafter och påfrestningar ska övervägas och kontrolleras i broarnas konstruktion: 1. Dödlast 2. Levande last 3. Fodgodsbelastning 4. Effektbidrag 5. Vindbelastning 6. Horisontell kraft på grund av vattenströmmar 7. Longitudinella styrkor 8. Centrifugalkraft 9. Flytande 10. Jordtryck 11. Temperatureffekter 12. Deformationseffekter 13. Sekundära effekter 14. Vågtryck och få andra.
Dödlast:
Enhetsvikterna av olika material ska antas i konstruktionen som visas i tabell 5.1:
Alla nya broar i Indien ska utformas enligt indiska vägar kongressbelastningar som består av tre klasser av lastning, t.ex. IRC klass AA, IRC klass A och IRC klass B lastning. För broar som ska byggas på vissa kommunala gränser, industriområden och på vissa specificerade motorvägar ska enskild lane i klass AA eller två lanes i klass A, som producerar värre effekt, beaktas.
Alla andra permanenta broar ska utformas med två banor i klass A-lastning medan två banor i klass B-lastning är tillämpliga på broar i specificerade områden eller till den temporära typen av konstruktioner som tågbroar etc. Om klass 70-R anges, ska användas istället för IRC klass AA-laddning. Fig. 5.1 och 5.2 visar IRC-belastningarna.
Dessa laster ska antas åka längs broarets längdaxel och kan vara belägna någonstans på däck för att ta hänsyn till den värsta effekten som produceras i sektionen som tillhandahåller avstånden mellan hjulet och vägkanten, avstånden mellan axlarna eller hjulen och Avståndet mellan angränsande fordon som visas i laddningsdiagrammet är inte inkräktat på.
Alla axlar i ett standardfordon eller tåg ska anses fungera samtidigt och det utrymme som lämnas upp av standardtåget ska inte antas vara föremål för ytterligare belastning. Släpvagnarna som är anslutna till drivaggregatet ska inte betraktas som avtagbara.
Alla nya broar ska vara antingen enbana, tvåbana eller fyrvägsbredd. Trebana broar ska inte beaktas. För fyrbana broar eller flera av tvåbana broar ska minst 1, 2 m bred centralgräns vara anordnad.
Minskning av spänningar på grund av att LL är på mer än två trafikbanor samtidigt:
Lastens intensitet kan minskas med 10 procent för varje ytterligare trafikleder över de två banorna som omfattas av en maximal minskning på 20 procent och även under förutsättning att belastningsintensiteterna sålunda reduceras inte är mindre än de intensiteter som resulterar från en samtidig laddning på två banor.
Metod för applicering av levande last för utformning av däckplatta:
1. För plattor som endast sträcker sig i en riktning:
A. Spridning av belastning vinkelrätt mot spänning:
(a) Massiv platta spänning i en riktning:
(i) För en enda koncentrerad belastning ska den effektiva bredden beräknas enligt följande formel. Den effektiva bredden får emellertid inte överskrida plattans faktiska bredd.
Där b e = den effektiva bredden på plattan som belastningen verkar på.
L = den effektiva spännvidden om det enkelt stöds spänningen och det klara spännviddet vid kontinuerlig spänning.
X = avståndet för CG för den koncentrerade belastningen från det närmaste stödet.
W = dimensionen av däckkontaktområdet i en riktning i rätt vinkel mot spännvidden plus två gånger tjockleken på klädselns bär.
K = en koefficient med de värden som visas i tabell 5.2 beroende på förhållandet mellan b / L där b är bredden på plattan.
ii) För två eller flera koncentrerade laster i en linje i spänningsriktningen ska böjningsmomentet per meter bredd beräknas separat för varje belastning enligt lämplig effektiv bredd.
iii) För två eller flera belastningar över spännvidden överlappar den effektiva bredden av plattan för en belastning den effektiva bredden av plattan för en närliggande belastning, den resulterande effektiva bredden av plattan för de två lasterna skall tas lika med summan av respektive effektiva bredd för varje belastning minus överlappningsbredd, förutsatt att plattan kontrolleras för de två lasterna som verkar separat.
(b) Massiv platta cantilever:
(i) För en enda koncentrerad belastning ska den effektiva bredden av plåten mot böjningsmomentet (mätt parallellt med den stödda kanten) vara följande:
b e = 1, 2x + W (5, 2)
Där b e, x och w har samma betydelse som tidigare.
Under förutsättning att den effektiva bredden inte får överstiga en tredjedel av längden på kantplattan mätt parallellt med stödet och också förutsatt att den effektiva bredden inte får överstiga hälften av ovanstående värde plus avståndet för den koncentrerade belastningen från närmare extrema änden när Koncentrerad belastning placeras nära en av de två ytterändarna på kantplattan.
ii) För två eller flera koncentrerade belastningar:
Om den effektiva bredden av plåten för en belastning överlappar den effektiva bredden för en angränsande belastning skall den resulterande effektiva bredden för två belastningar tas lika med summan av respektive effektiva bredder för varje belastning minus överlappningsbredd förutsatt att plåten Så konstruerad testas för de två lasterna som fungerar separat.
B. Spridning av belastning längs spänningen:
Den effektiva längden på plåten på vilken en hjulbelastning eller klämbelastning verkar skall vara lika med dimensionerna för däckkontaktområdet över slitens slitytan i spetsens riktning plus två gånger det totala djupet på plåten inklusive Klädselns tjocklek.
2. För plattor som sträcker sig i två riktningar och för plattor som sträcker sig i en riktning med en bredd som är större än 3 gånger den effektiva spänningen:
Antag inflytningsfält, Piegeauds eller någon annan rationell metod med värdet av Poisson-förhållandet som 0, 15.
3. För ribbplatta eller genom plåt annat än fast plåt:
När förhållandet mellan den tvärgående böjstyvheten och den longitudinella böjstyvheten är enhet kan de effektiva bredderna beräknas som för fast plåt. När förhållandet är mindre än enhet ska ett proportionellt mindre värde tas.
4. Spridning av laster genom fyllningar och påklädsel:
Spridningen av laster genom fyllningar och bärbeläggning ska tas vid 45 grader både längs och vinkelrätt mot spännvidden.
Fotväg Laddar:
För effektiv spänning på 7, 5 m eller mindre, 400 kg / m 2 . Denna last ska ökas till 500 kg / m 2 för broar i närheten av en stad eller pilgrimsfärd eller stora kongressmässor.
För en effektiv spänning på mer än 7, 5 m men inte över 30 m ska belastningsintensiteten beräknas enligt följande ekvation:
För effektiva spänningar över 30 m ska intensiteten av gångbelastningen bestämmas enligt följande formel:
Där P '= 400 kg / m 2, beroende på vad som är fallet
P = Fotvägsbelastning i kg per m 2
L = Effektiv spänning av huvudbalken i meter
W = Bredden på foten i meter
Gångväggen ska vara konstruerad för att motstå belastning på 4 ton inklusive slag som är fördelat över ett område med en diameter av 300 mm. I så fall kan de tillåtna spänningarna ökas med 25 procent för att uppfylla denna bestämmelse. Där fordonet inte kan montera gångväg, behöver denna bestämmelse inte göras.
Effektbidrag:
Effektbidrag som en procentandel av de tillämpade levnadsbelastningarna ska tillåtas för den dynamiska effekten av de levande belastningarna enligt nedan:
För klass A eller klass B Laddar:
Effektprocenten ska vara som visas i figur 5.3. Effektfraktionen skall beräknas från följande formler för spänner från 3 m till 45 m:
a) För armerade betongbroar:
Effektfraktion = 4, 5 / 6 + L
b) För stålbroar:
Effektfraktion = 9 / 13, 5 + L
Där L = längd av spännvidden i meter som skisserat
För klass AA lastning och klass 70R lastning:
Effektprocenten ska tas enligt nedan:
A. För spänning mindre än 9 m:
i) För spårfordon - 25 procent för spänningar upp till 5 meter reduceras linjärt till 10 procent för spänningar på 9 m.
ii) För hjulfordon - 25 procent.
B. För spänner på 9 m eller mer:
a) Förstärkta betongbroar:
(i) Spårvagnar: 10 procent upp till en spänning på 40 m och i enlighet med kurvan i fig 5.3 för spänningar över 40 m.
ii) Hjulbilar: 25 procent för spänningar upp till 12 m och i enlighet med kurvan i figur 5.3 för spänningar över 12 m.
b) Stålbroar :
(i) Spårvagnar: 10 procent för alla spänningar.
ii) Hjulbilar: 25 procent för spänner upp till 23 och i enlighet med kurvan som anges i figur 5.3 för spänningar över 23 m.
Inget slagbidrag får tillåtas vid laddning av gångbanan. För brokonstruktion med en fyllning på minst 600 mm inklusive vägskorpan ska effektprocenten vara hälften av de som anges ovan i klass A eller klass B lastning och klass AA lastning och klass 70R lastning.
Effektprocentandelarna i följande proportioner ska tillåtas för beräkning av spänningarna vid olika punkter av bryggor och anslag från toppen av sängblocket:
(i) Tryck på lagren och övre ytan av sängblocket Fullt värde
(ii) Bottenyta av sängblockets halva värde
(iii) Från bottenytans botten upp till 3 m av strukturen under sängblocket Halv till noll minskar jämnt
(iv) 3 m under botten av sängblock Noll
Spänningslängden, L, som ska beaktas vid beräkning av slagprocentandelar som anges i klass A eller klass B lastning och klass AA belastning och klass 70R belastning ska vara enligt följande:
(a) För enkelt stödda eller kontinuerliga spänner eller för bågar, L = det effektiva spänningen som belastningen placeras på.
b) För broar som har vridbara vapen utan hängande spänner, L = det effektiva överhänget hos vaggan reduceras med 25 procent för belastningar på vridarmmen och L = den effektiva spänningen mellan stöden för belastningar på huvudspänningen.
c) För broar som har vridbara armar med hängande spänner, L = det effektiva överhänget av den böjliga armen plus halva längden av den uppskjutna spänningen för belastningar på den lutande armen och L = den effektiva längden av den upphängda spänningen för belastningar på den upphängda spänningen span och 'L = det effektiva spännet mellan stöden för belastningar på huvudspänningen.
Vindbelastning:
Vindbelastningen antas fungera horisontellt på någon exponerad del av brokonstruktionen. Vindbelastningsriktningen kan vara så att den ger maximala resulterande spänningar i det aktuella elementet.
Vindkraften ska antas fungera på strukturens område enligt nedan:
(a) För däckkonstruktion - områdets struktur enligt höjden inklusive golvsystemet och räcke mindre område av perforeringen i handskenorna eller väggarna.
b) För en genomgående eller en halv genomgående konstruktion - området för höjden av vindrännan enligt vad som anges ovan (a) ovan plus hälften av höjden över däcknivån på alla andra hylsor eller bälgar.
Vindtryckets intensitet ska vara enligt tabell 5.3 nedan. Intensiteten kan fördubblas i vissa kustområden såsom Kathiawar halvön, Bengal och Orissa kusten som visas på kartan (bild 5.4).
Var
H = Den genomsnittliga höjden i meter av den exponerade ytan ovanför den genomsnittliga retarderingsytan (mark eller säng eller vattennivå).
V = Vindhastighet i Km per timme.
P = Intensitet av vindtryck i kg / m 2 vid höjd H
Vindbelastningen på den rörliga levande belastningen antas fungera vid 1, 5 m över vägbanan med en hastighet på 300 kg per linjär mätare av levande belastning vid vanliga broar och 450 kg per linjär mätare för broar som bär spårväg.
Den totala vindkraften får inte vara mindre än 450 kg per linjär mätare i det laddade ackordets plan och 225 kg per linjär mätare i det lossade ackordet på genomgående eller halva genomskärning, latt eller liknande, och inte mindre än 450 Kg per linjär mätare på däckspann.
Ett vindtryck på 240 kg per meter på den lossade strukturen ska också beaktas om den ger större spänningar än de tidigare nämnda vindbelastningarna.
Horisontell kraft på grund av vattenströmmar:
Effekten av den horisontella kraften på grund av vattenströmmar måste beaktas vid utformning av någon del av brostrukturen nedsänkt i rinnande vatten.
Intensiteten av vattentrycket på grund av vattenströmmen kan beräknas med formeln:
Var:
P = Intensitet av tryck i kg / m2
U = Vattenströmens hastighet vid den aktuella punkten i meter per sekund.
K = En konstant med värdena för olika former av bryggor som visas i Tabell 5.4
Variationen av U 2 kan antas vara linjär med nollvärde vid den maximala skurnivån och kvadraten av maxhastigheten vid ytan (fig 5.5). Den maximala ythastigheten V kan tas som V m √2, dvs V 2 s = 2 V 2 m där V m är medelhastigheten.
Därför anges U2 i ekvation 5, 7 vid ett djup X från den maximala skurnivån av:
För att åstadkomma eventuell variation av riktningen av vattenströmmen från den normala strömningsriktningen kan bestämmelse göras i konstruktionen genom att antage en 20-gradig lutning av vattenströmmen med avseende på den normala flödesriktningen.
Hastigheten i sådana fall ska lösas i två komponenter, dvs. en parallell och den andra normala mot piren. Värdena för K för normal komponent ska tas som 1, 5 förutom cirkulära bryggor när K kan tas som 0, 66.
Longitudinella krafter:
Effekten av longitudinella krafter på grund av dragkraft eller bromsverkan (den senare är större än den tidigare) och friktionsmotståndet som erbjuds av det fria lagret till rörelse på grund av temperaturändring eller någon annan orsak måste beaktas vid utformningen av lager, delstrukturer och grunden.
Den horisontella kraften på grund av drag eller bromsning antas fungera längs vägen och vid 1, 2 meter över den.
Broms- och temperatureffekterna på broarrangemang som inte har några lager som bågar, styva ramar etc. ska beaktas i enlighet med den godkända analysmetoden för obestämda strukturer.
För enkelt stöds förstärkta och förspända betongkonstruktioner kan plattlager inte användas för spänner över 15 meter.
För enkelt stöds spänner upp till 10 meter, där inga lager (utom bitumenlager) tillhandahålls, ska horisontell kraft på lagernivå vara:
F / 2 eller μ Rg beroende på vilket som är högre
Där F = Tillämpad horisontell kraft
μ = friktionskoefficient som anges i tabell 5.5
Rg = Reaktion på grund av dödladdning.
Den längsgående kraften vid något fritt lager (glidning eller rulle) för en enkelt stödjande bro ska tas som lika med μR där jag är friktionsekonomisk och R är summan av död- och levande belastningsreaktion. Värdena på s. som visas i tabell 5.5 antas vanligtvis i konstruktionen.
Den längsgående kraften vid något fast lager för en enkelt stödjande bro ska vara följande:
F - μR eller, F / 2 + μR beroende på vilket som är större
Där F = Tillämpad horisontell kraft
μ = friktionskoefficient som anges i tabell 5.5
R = Reaktion på grund av dödbelastning.
Längdkraft i varje ände av en enkelt, uppbärande struktur som har identiska elastomera lager ges av F / 2 Vδ där V r är skjuvningsbedömningen hos det elastomera lagret och 8 är däckets rörelse på grund av temperatur etc., annat än på grund av till applicerade krafter.
De längsgående krafterna på stöd av en kontinuerlig "struktur" ska bestämmas på grundval av skjuvningsbedömningen för de enskilda stöden och däckets nollpunkt för rörelse.
De längsgående och alla andra horisontella krafterna skall beräknas upp till den nivå där det resulterande passiva jordtrycket i jorden under den djupaste skurenivån (eller golvnivån vid en bro med pucca-golv) balanserar dessa krafter.
Storleken på bromsverkan ska antas ha följande värden:
(i) För bromsdäck med ena körfält eller två körfält skall bromseffekten vara lika med tjugo procent för det första fordonståget plus tio procent för de efterföljande tågen eller en del därav.
Endast en lane av tågbelastningar måste beaktas vid beräkningen av bromsverkan även när bryggdäcket bär två banor med tågbelastningar. Bromsverkan ska vara lika med tjugo procent av belastningen faktiskt på spänningen där hela första tåget inte ligger på spänningen.
ii) För broar med mer än två banor ska bromsverkan anses vara lika med värdet i (i) ovan för två banor plus fem procent av lasterna på banorna överstigande två.
Centrifugalkrafter:
För en krökt bro ska effekten av centrifugalkraften på grund av fordonets rörelse i en kurva beaktas vederbörligen och medlemmarna måste utformas så att de tillgodoser de extra spänningar som induceras av centrifugalverkan.
Centrifugalkraften skall beräknas enligt följande formel:
C = WV2 / 127R (5, 8)
Var: C = Centrifugalkraften i ton
W = Total levnadsbelastning i ton på spännvidden
V = Designhastighet i Km per timme
R = krökningsradie i meter
Centrifugalkraften ska antas agera i en höjd av 1, 2 m över vägen. Ingen ökning för påverkan ska krävas. Centrifugalkraften ska antas agera vid hjulbelastningspunkten eller jämnt fördelad över den längd på vilken en likformigt fördelad last verkar.
Bärighet:
Effekten av flytkraft måste beaktas vid konstruktionen av brobyggnadens medlemmar om detta övervägande ger störst effekt i medlemmen. På grund av flytkraft görs en minskning av konstruktionens vikt.
Om grunden ligger på homogena ogenomsläppliga lager, behöver ingen bestämmelse för flytförmåga göras, men om å andra sidan grunden ligger på genomträngliga lager, såsom sand, silt etc. ska full flytkraft övervägas. För andra grundförhållanden, inklusive grunden på bergarter, ska en viss procent av den fulla uppdriften antas som uppdrivningseffekt efter brokonstruktörens eget gottfinnande.
15 procent av full flytkraft ska tas som uppblåsningseffekt för de nedsänkta betong- eller tegelstrukturerna på grund av porstryck.
Effekten av full flytkraft ska vederbörligen beaktas vid konstruktionen av överbyggnaden för nedsänkbara broar, om den ger större spänningar.
Vid djupfundering som förflyttar vatten samt jordmassa, såsom sand, silt etc., skall den viktminskning som ger upphov till vätska beaktas i två räkningar enligt följande:
(i) Vätska på grund av förskjutet vatten ska tas som vikten av den volym vatten som förskjuts av strukturen från den fria ytan av vatten upp till grundnivå.
(ii) Uppåtriktat tryck på grund av nedsänkt jordvikt beräknad enligt Rankins teori.
Jordtryck:
Jordtrycket för vilket jordhållningsstrukturer ska utformas ska beräknas enligt någon rationell teori. Coulombs jordtrycksteori kan användas med förbehåll för modifieringen att det resulterande jordtrycket ska antas agera i en höjd av 0, 42 H från basen, där H är höjden på hållväggen.
Minsta intensitet för horisontellt jordtryck ska antas vara inte mindre än trycket som utövas av en vätska som väger 480 kg per cum. Alla anliggningar ska utformas för en levnadsavgift som motsvarar 1, 2 m jordfyllnadshöjd. Vid konstruktion av vinge- och returväggar ska levnadsavgiftstillägget tas som motsvarande 0, 6 m jordfyllnadshöjd.
Fyllningarna bakom abutmenten, vinge och returväggar som utövar jordens tryck ska bestå av granulära material. Ett filtermedium av 600 mm tjocklek med mindre storlek mot marken och större storlek mot väggen ska tillhandahållas över hela ytan av abutmenten, vinge eller returväggar.
Tillräckligt antal gråthål ska vara anordnade i abutments, vinge eller returväggar ovanför den låga vattennivån för dränering av ackumulerat vatten bakom väggarna. Avståndet mellan gråthålen får inte överstiga en meter i både horisontella och vertikala riktningar. Storleken på gråthålen ska vara tillräcklig för korrekt dränering och gråthålen ska placeras i en sluttning mot ytterytan.
Temperatureffekter:
Alla konstruktioner ska utformas så att de tillgodoser de påfrestningar som härrör från temperaturvariationen. Variationsintervallet måste bedömas korrekt för den ort där strukturen ska byggas.
Fördröjningen mellan lufttemperaturen och den inre temperaturen hos massiva betongelement ska ges med vederbörlig hänsyn. Temperaturintervallet som visas i Tabell 5.6 ska i allmänhet antas i konstruktionen.
Expansionsfaktorn per grad Celsius ska tas som 11, 7 x 10 -6 för stål- och RC-konstruktioner och 10, 8 x 10 -6 för vanliga betongkonstruktioner.
Deformationseffekter (Endast för stålbroar):
Deformationsspänningen orsakas av böjning av någon medlem i en öppen bälg på grund av vertikal avböjning av bältet i kombination med styvheten hos lederna. Alla stålbroar ska utformas, tillverkas och uppställas på ett sådant sätt att deformationsspänningarna reduceras till ett minimum. I avsaknad av konstruktionsberäkningar ska deformationsspänningar inte understiga 16 procent av de döda och levande belastningsbelastningarna.
Sekundära effekter:
Stålkonstruktioner:
Sekundära spänningar är ytterligare påkänningar som orsakas av excentricitet av anslutningar, golvbelastningsbelastningar applicerade vid mellanliggande punkter i en panel, laterala vindbelastningar på ändstolparna i genomkrokar etc. och påkänningar på grund av rörelse av stöd.
Förstärkta betongkonstruktioner:
Sekundära påkänningar är ytterligare påkänningar som orsakas av stödets rörelse eller genom deformation i strukturens geometriska form eller restriktiv krympning av betonggolvbalkar etc. För armerade betongkonstruktioner ska krympningskoefficienterna tas som 2 x 10 -4 . Alla broar ska vara konstruerade och konstruerade på ett sådant sätt att de sekundära spänningarna reduceras till ett minimum.
Vågtryck:
Vågkrafterna ska bestämmas genom lämplig analys med tanke på dragkraft och tröghetskrafter etc. på enskilda konstruktionsdelar baserade på rationella metoder eller modellstudier. Vid grupp av högar, bryggor etc. ska även närhetseffekter beaktas.
Påverkan på grund av flytande organ eller fartyg:
Medlemmar som bryggor, pålbockar etc. som är föremål för slagkrafter av flytande kroppar eller fartyg ska utformas med tanke på effekten av påverkan på sådana medlemmar. Om slagkraften träffar medlemmarna i en vinkel, ska effekten av komponentstyrkorna också vederbörligen beaktas.
Erection Effects:
Designkontoret ska levereras med monteringsprogrammet och den konstruktionskonstruktion som byggnadsingenjörerna önskar att anta och formgivaren ska i sin konstruktion redogöra för stressen på grund av erektionseffekterna. Detta ska innefatta en spänning som är färdig och den intilliggande spänningen inte i läge.
Seismisk kraft:
Fig. 5.6 visar kartan över Indien som anger seismisk zon I till zon V. Alla broar i zon V ska utformas för seismiska krafter som specificeras nedan. Alla större broar med totala längder på mer än 60 meter ska också utformas för seismiska krafter i zon III och IV. Broar i zon I och II behöver inte utformas för seismiska krafter.
Den vertikala seismiska kraften ska beaktas vid konstruktionen av broar som ska byggas i zon IV och V, där stabiliteten är ett kriterium för konstruktion. Den vertikala seismiska koefficienten skall tas som hälften av den horisontella seismiska koefficienten som anges häri under.
När seismisk effekt övervägs ska skuren för stiftelsens konstruktion baseras på genomsnittlig designflod. I frånvaro av detaljdata kan skuren tas som 0, 9 gånger det maximala skärdjupet.
Horisontell seismisk kraft:
Den horisontella seismiska kraften skall bestämmas av följande uttryck som ska gälla för broar som sträcker sig upp till 150 m. När det gäller långsträckta broar med spänner över 150 m ska konstruktionen baseras på dynamisk tillvägagångssätt.
F eq = a. Β. Ƴ. G
Där F eq = Seismisk kraft
a = Horisontell seismisk koefficient beroende på plats som anges i tabell 5.7 (för del under skurdjupet kan detta tas som noll).
β = A-koefficient beroende på markens grundsystem enligt tabell 5.8.
a = A-koefficient beroende på broens betydelse enligt nedan. Viktigheten ska avgöras om lokala förhållanden, såsom strategisk betydelse, vital kommunikationslänk etc.
(a) Viktig bro 1.5
b) Andra broar 1.0
G = Dödbelastning eller död plus levnadsbelastning
Horisontella seismiska krafter ska vidtas för att verka vid tyngdpunkten för alla belastningar som behandlas. Den seismiska kraftens riktning ska vara sådan att den resulterande effekten av den seismiska kraften och andra krafter ger maximal spänning i strukturen.
Den seismiska kraften för levande laster ska inte beaktas vid trafik i riktning mot trafik men skall beaktas i riktning vinkelrätt mot trafiken.
Den del av strukturen som är inbäddad i marken ska inte anses ge några seismiska krafter. I lös eller svagt graderad sand med små eller inga böter kan vibrationer på grund av seismisk effekt orsaka flytning av jord eller överdriven total- och differentialavveckling. Därför bör grundandet av broar på sådana lager i zonerna III, IV och V undvikas om inte lämpliga komprimerings- eller stabiliseringsmetoder antas.
Murverk eller obearbetade betongbroar får inte byggas i zon V.
Inflytande linjediagram:
Alla konstruktionsdelar ska utformas med belastningar, krafter och påfrestningar som kan fungera tillsammans. De flesta av dessa laster och krafter har mer eller mindre fast tillämpningsområde, med undantag för de levande belastningarna och krafterna som härrör från levande laster, såsom slagkraft, dragkraft eller bromskraft och centrifugalkraften.
Eftersom levande laster flyttar belastningar måste deras användningsområden noggrant bestämmas för att få maximal effekt. Detta uppnås med hjälp av influenslinjediagram som beskrivs i styckena nedan.
En inflytningslinje är en kurva som indikerar reaktion, moment, skjuvning, tryckkraft etc. vid en sektion av en stråle eller andra medlemmar på grund av rörelsen av en enhet koncentrerad last längs balkens eller elementets längd.
Förfarandet för ritning av inflytande linjediagram visas i följande punkter. Påverka linjediagram för vissa specialkonstruktioner som RC kontinuerliga broar och RC-båtbroar. Metoden att använda dessa inflytningslinjediagram för bestämning av maximala värden av moment, saksar, reaktioner etc.
Påverka Linjediagram för Moment:
Helt enkelt stöds Bridge-Section vid 0.25L och 0.5L:
I figur 5.7 (a), när en enhetslast placeras mellan A och X (dvs. den aktuella sektionen), R B = a / L och M x = (ax 0.75L) / L men när enhetsbelastningen är mellan X och B, R A = (La) / L och Mx = (La) 0, 25L / L. Värdet på Mx kommer att vara maximalt när enhetsbelastningen är vid X dvs den aktuella sektionen och värdet på M x = 0, 1875L. Inflationslinjediagrammet för Mx vid 0, 25L visas i figur 5.7 (c).
På samma sätt, i fig 5.7 (b), när enhetsbelastningen placeras mellan A och X, Mx = ax 0.5L / L men när enhetens belastning är placerad mellan X och B, Mx = (La) x 0, 5L / L Värdet av M x maximalt när enhetens belastning placeras vid X i vilket fall M x = 0, 25L. Inflytningslinjediagrammet för M vid 0, 5L visas i figur 5.7 (d).
Balanserad Cantilever Bridge - Sektion i centrum av Main Span och vid Support:
Inflationslinjediagrammen kan ritas på samma sätt som illustreras i figur 5.8.
Inflytningsdiagram för skjuv:
Enkelt stöds Bridge-Section vid 0.25L och 0.5L:
Med hänvisning till figur 5.7 (a) när enhetsbelastningen är placerad mellan A och X (dvs. den aktuella sektionen), R B = a / LS x (dvs skjuv vid X) = R B = a / L. Enligt normal konvention är denna skjuv, dvs resulterande krafter som verkar uppåt på högra sektionen och verkar nedåt till vänster om sektionen negativa.
När enhetsbelastningen är mellan X och B, R A = (La / L) och S x (skjuv vid x) = (La / L). Denna skjuvning enligt normal konvention är positiv. Skjuvförändringarna undertecknar när enhetsbelastningen är vid X. Därför är inflytningslinjediagrammet för skjuvning vid sektionen 0, 25L som visas i fig 5.9 (a). Ordinaten av negativ skjuvning vid X = 0, 25L / L = 0, 25 och ordinaten av positiv skjuvning = L-0, 25L / L = 0, 75
Med hänvisning till Fig. 5.7 (b) kan det hittas som förut när enhetsbelastningen är mellan A och X, S x = a / L och när enhetsbelastningen är mellan X och B, S, = (La / L) . Skjuvförändringarna tecken när enhetens belastning är vid Sektionen, dvs vid 0, 5 L och ordinaten både för positiv skjuvning och negativ skjuvning är 0, 5. Inflationslinjediagrammet visas i figur 5.9 (b).
Balanserad Cantilever Bridge - Sektion i centrum av Main Span och vid Support:
i) Sektion vid centrum av huvudspänningen:
Med hänvisning till fig 5.8 (a), när enhetsbelastningen rör sig från A till G (dvs. den aktuella sektionen) kommer reaktionen vid D att vara följande:
Men när enhetsbelastningen går från G till F, reaktionen vid C kommer att vara som nedan:
Reaktionerna Rc eller Rd är skjuvningen i avsnitt G. Med användning av den normala teckenkonventionen är inflytningslinjediagrammet för skjuvning i avsnitt G som visas i figur 5.10 (a).
ii) Sektion till vänster om Stöd C:
Med hänvisning till figur 5.8 (a) kommer skjuv till vänster om stöd C att vara lasten vid C när enhetsbelastningen rör sig från A till C och noll utöver C. Därför kommer skjuvningsinflytningslinjediagrammet att vara som visas i figur 5.10 (b).
iii) Sektion vid Rätt till stöd C:
Med hänvisning till fig 5.8 (a), när enhetsbelastningen rör sig från A till C kommer skjuvningen att vara numeriskt lika med Rd och när enhetslasten rör sig bortom C kommer skjuvningen att vara numeriskt lika med Rc. Skjuvningsinflytningslinjediagrammet visas i figur 5.10 (c).
Tillåtna betonar:
Betongmedlemmar:
De tillåtna spänningarna för betong av olika kvaliteter ska vara som framgår av tabell 5.9:
Notera:
För beräkning av spänningar i sektion kan ett modulärt förhållande (E s / E c ) av 10 antas
De tillåtna spänningarna i stålförstärkning ska vara enligt vad som anges i tabell 5.10
De grundläggande tillåtna dragspänningarna i slät betong ska vara som angivna i tabell 5.11:
Förstärkta betongelement kan utformas utan skjuvningsförstärkning om skjuvspänning, x <Xc där Xc ges med följande uttryck:
Designskjuvspänningen τ = V / bd ska aldrig överskrida den maximala tillåtna skjuvningen τ max enligt nedan:
τ max = 0, 07 f ck eller 2, 5 MP en vilken som helst är mindre. Där f ck är betongens karakteristiska styrka.
Förspända betongmedlemmar:
Betonggraden:
Betongens karakteristiska tryckhållfasthet får inte vara mindre än 35 MP, dvs M-klass 35 utom kompositkonstruktion där betong av klass M 30 kan tillåtas för däckplatta.
Tillåtna Tillfälliga Stress i Betong:
Dessa spänningar beräknas efter redovisning av alla förluster, förutom på grund av återstående krympning och kryp av betong. Den temporära tryckspänningen får inte överstiga 0, 5 f Cj, vilken får inte vara mer än 20 MP a, där f Cj är betongstyrkan vid den tiden utsatt för ett maximalt värde av fck .
Vid full överföring ska betongens betonghärdighet inte vara mindre än 0, 8 f tk . Temporär kompressionsspänning i betongens extrema fiber (inklusive förspänningsfas) får inte överstiga 0, 45 f ck med högst 20 MP a .
Tillfällig dragspänning i ytterfibern får inte överstiga 1/10 av den tillåtna temporära tryckspänningen i betongen.
Tillåtna betongbelastningar under service:
Kompressionsspänningen i betong under service får inte överstiga 0, 33 f ck . Ingen dragspänning ska tillåtas i betong under betjäning.
Om förgjutna segmentelement förenas med förspänning ska spänningarna i betongens extrema fiber under drift alltid vara komprimerande och den minsta kompressionsspänningen i en extrem fiber ska inte vara mindre än fem procent av den maximala permanenta tryckspänningen som kan utvecklas i samma avsnitt. Denna bestämmelse ska emellertid inte gälla för korsbelagd däckplatta.
Tillåtlig bärspänning bakom förankringar:
Den maximala tillåtna spänningen strax bakför förankringarna i tillräckligt förstärkta ändblock kan beräknas med ekvationen:
f b = 0, 48 f cj √A 2 / A 1 0r 0, 8 f cj beroende på vilket som är mindre
Där f b = den tillåtna tryckpressspänningen i betong inklusive eventuell rådande spänning som vid mellanförankringar.
A 1 = förankringens lagerområde omformad till en kvadrat med ekvivalent yta
A 2 = kvadratens maximala yta som kan innehålla medlemmen utan att överlappa motsvarande område av intilliggande förankringar och koncentriskt med lagerområdet A 1.
Det ovan angivna värdet på lagerspänningen är endast tillåtet om det finns en utskjutning av betong på minst 50 mm eller b 1/4 beroende på vilket som är allround förankringen, där bi är som visas i figur 5.11.
Tillåten stress i förspänningsstål:
Den maximala temporära spänningen i förspänningsstålet vid vilken sektion som helst efter att ha möjliggjort förluster på grund av förankringsförlängningar och elastisk förkortning får inte överstiga 70 procent av den minsta slutliga draghållfastheten.
Överbelastning för att kompensera för förankringsförlängningar eller för att uppnå beräknad förlängning kan tillåtas under förutsättning att dragkraften är begränsad till 80 procent av den minsta slutliga draghållfastheten eller 95 procent av provspänningen (0, 2 procent) av förspänningsstålet vilket som är mindre.
