Design av stive rammebroer (med diagram)

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om utformingen av stive rammebroer ved hjelp av diagrammet.

Introduksjon til stive rammebroer:

I stive rammebroer er dekkene stift forbundet med anker og brygger. Denne typen struktur kan være en enkelt spenningsenhet eller en flerspenningsenhet som angitt i figur 12.1. Alle fordelene ved en kontinuerlig spanebro er tilstede her.

Følgende funksjoner er de ekstra fordelene ved de stive rammebroene over de kontinuerlige:

i) Stivhet av strukturen.

ii) Mindre øyeblikk i dekk blir delvis overført til støtteelementene.

iii) Ingen lagringer er påkrevd.

iv) Bedre estetisk utseende enn den kontinuerlige spanstrukturen.

Som i kontinuerlige spanebroer, krever disse strukturene også ufarlige grunnmaterialer. Analysen er imidlertid mer arbeidskrevende enn den tidligere.

Rammene kan være hengslet eller festet til basen som vist i figur 12.1. Når hengslene roteres, roterer øyeblikkene over til basen bare de vertikale støttene, og derved reduseres øyeblikkene betydelig, og ingen øyeblikk overføres til fotene. Bare den vertikale belastningen og øyeblikket forårsaket av trykk på hengselnivået skal vurderes ved utformingen av fotene.

I faste basestrukturer blir på den annen side øyeblikkene fra overbygningen til slutt overført til fotene, siden de vertikale støttene ikke kan rotere uavhengig uten å rotere fotene sammen med dem. Det er derfor klart at i hengslede rammer er øyeblikkene ved fotstøtten og på flåten svært mye mindre, men spenningsmomentene er større enn de av faste rammer.

Siden de faste rammene er utformet ut fra antagelsen om at de vertikale delene ikke roterer i basen, er det kun mulig å oppnå denne tilstanden hvis fundamentet kan hvile på solidt eller ugjennomtrengende fundament.

Typer av stive rammebroer:

Noen få typer stive rammebroer er illustrert i figurene 4.5 og 4.6. Stabile rammebrygger på opptil 25 m spenning kan være mulig, mens stivrammer og bøyleformede rammer kan brukes opptil 35 m. I overkrokene i vei er den cantilever-type portrammer som angitt i figur 4.6, generelt favorisert.

Støpte rammebokskulver eller mindre broer (enkelt eller flertall figur 4.5) er vanligvis vedtatt i områder hvor grunnlaget er svakt og bredere fundamentareal er ønskelig for å bringe grunnlagetrykket inn i sikre verdier som er tillatt for jordtype.

Proportionelle strukturer av stive rammebroer:

Forholdet mellom mellomliggende og ende spenner av stive rammebroer bør være som følger:

For slabbroer 1.20 til 1.30

For slab og girder broer 1, 35 til 1, 40

For grovt estimat av seksjonen, kan dimensjonene til midtspannen og støtteseksjonen for faste slabbroer tas som henholdsvis L / 35 og L / 15. Soffitkurver for stive rammebroer er generelt gjort det samme som for kontinuerlige broer.

Metode for analyse og design Betraktninger av stive rammebroer:

Ved analyse av stive rammestrukturer benyttes fremgangsmåten for momentfordeling vanligvis. Å håndtere kontinuerlige broer, momentfordelingsmetode er best egnet for praktisk utforming fordi strukturens seksjoner varierer på forskjellige punkter som andre metoder er arbeidskrevende og derfor uegnet.

Hvis det er kjent verdiene for stivhetsfaktorer, overføringsfaktorer og faste sluttmomenter for forskjellige ledd i en stiv rammestruktur, er bruken av øyeblikksfordelingsmetoden veldig enkel.

Temperatureffekt:

Stigningen eller fallet av temperaturen forårsaker forlengelse eller sammentrekning av dekk som gir opphav til faste sluttmomenter på de vertikale delene som forklart i det følgende (figur 12.2).

Forlengelse eller sammentrekning av dekk BC som følge av temperaturvariasjon av t = δ 2 = L 2 αt.

Forlengelse eller sammentrekning av dekk AB eller CD på grunn av temperaturvariasjon av t = δ 1 = L 1 αt, men på grunn av forlengelse eller sammentrekning av dekk BC ved δ 2, vil nettbevegelsen på A eller C være (δ 1 + + ½ δ 2 ).

Det faste endemomentet på et vertikalt element med treghetsmoment, I og avbøyning, 5, kan gis av

FEM = 6 EIδ / (L) 2 (12, 1)

De faste sluttminnene som er så utviklet på toppen og bunnen av alle vertikale medlemmer som i ligning 12.1, kan fordeles over alle medlemmene.

Effekt av krymping, vind, seismikk og vannstrøm:

På grunn av krymping av betong kontrakterer dekkene og derved har samme effekt som temperaturfallet gjør. Normalt antas effekten av krymping som ekvivalent i størrelsesorden til den som produseres av temperaturfallet.

Vinden som blåser i en tilbøyelighet til bryggene, kan gi opphav til svingmomenter som vil bli delt av alle medlemmer av rammen etter distribusjon.

Den seismiske kraften som virker på dekk, brygger og anker vil føre til øyeblikk i rammens medlemmer som vindkraft vil indusere.

Kryssstrømmen som strømmer gjennom elva slår på bryggene og anhengene, og dette vil indusere øyeblikk på medlemmene som vinden vil gjøre.

Design Prosedyre for Stive Frame Bridges:

1. Velg strekklengder for slutt- og mellomspenner som passer til nettstedets forhold og type broer. Dybdene i midtspenning og ved støtter skal antas.

2. Velg soffitkurven og finn dybden på ulike seksjoner. Beregn faste sluttmomenter på grunn av jevnt fordelt dødbelastning og hakkbelastning fra standard designtabeller som "The Applications of Moment Distribution", publisert av The Concrete Association of India, Bombay.

3. Finn verdiene for stivhetsfaktorer og overføringsfaktorer fra designtabeller etter å ha vurdert verdiene for rammekonstanter som A, A, B, R, B, h c osv.

Fordelingsfaktorene kan bestemmes som følger:

Hvor D AB = fordelingsfaktor for medlem AB.

S AB = Stivhetsfaktor for AB.

ΣS = Summen av stivhetsfaktorene til alle medlemmene av det felles.

4. Dødbelastede faste sluttmomenter skal distribueres og Sway-korreksjon gjøres om nødvendig.

5. For å evaluere levetidsmomentene på medlemmene, må innflytelseslinjediagram for hvert medlem trekkes. Prosedyren vil være trangt hvis øyeblikkene skal oppnås ved å plassere enhetsbelastning på hver seksjon (det kan være 5 til 10 seksjoner på hvert spenning avhengig av spenningslengden) og distribuere de faste sluttmomentene på grunn av enhetsbelastning med svingkorreksjon der nødvendig.

Metoden kan forenkles dersom prosedyren gitt nedenfor følges.

6. Plasser enhetsbelastningen på en hvilken som helst posisjon (figur 12.3) og oppnå de faste endemomentene x og y ved enden B og C. Fordel disse faste sluttmomentene over alle medlemmene. Momentene som er oppnådd i forskjellige seksjoner, er levestrømmomentene (elastisk) på grunn av den belastningen som er tatt i betraktning.

Etter nødvendig svingekorreksjon vil øyeblikkelig ligning i form av x og y gi ordinaten til bøyningsmoment-innflytelseslinjediagrammet ved forskjellige seksjoner for den enhetsbelastningen. Nå, fra tabellene eller grafer, kan verdiene for x og y for enhetsbelastning ved forskjellige lastposisjoner være kjent hvorfra ordinatene til innflytelseslinjen diag. ved forskjellige seksjoner for forskjellig lastposisjon kan beregnes.

Fremgangsmåten som er skissert ovenfor vil kreve et sett med momentfordeling og ett sett med svingekorrigering av øyeblikkekvasjonene for hvert spenning.

Innflytelseslinjediagrammet som er oppnådd ved den beskrevne metode, vil bare være i elastisk øyeblikk. Det frie øyeblikkdiagrammet må legges over det for å få nettindflytelsesdiagrammet. Levelastemomentene kan deretter hentes fra innflytelseslinjediagrammet.

7. Trene øyeblikkene på ulike medlemmer og på ulike seksjoner på grunn av temperatur, krymping, vind, vannstrømmer, jordtrykk på anker, seismisk kraft etc.

8. Momentene oppnådd på grunn av forskjellige belastninger og effekter som nevnt ovenfor, kan oppsummeres slik at designmomentene er maksimale for alle mulige kombinasjonssaker.

9. Kontroller at delene er tilstrekkelige når det gjelder betongbelastninger og gi nødvendig forsterkning for å imøtekomme designmomentet.

10. Detaljert ut forsterkningen riktig.