Utforming av broer: Topp 14 sjekkliste
Følgende belastninger, krefter og påkjenninger skal vurderes og kontrolleres i konstruksjon av broer: - 1. Dødlast 2. Levende last 3. Fotturbelastning 4. Påvirkningsgodtgjørelse 5. Vindbelastning 6. Horisontell kraft på grunn av vannstrømmer 7. Lengdestyrker 8. Sentrifugalkrefter 9. Oppdrift 10. Jordtrykk 11. Temperatureffekter 12. Deformasjonseffekter 13. Sekundære effekter 14. Vågtrykk og få andre.
Dødvekt:
Enhetsvektene til forskjellige materialer skal antas i utformingen som vist i tabell 5.1:
Alle de nye veibroene i India skal utformes i henhold til indiske vegger kongressbelastninger som består av tre klasser av lasting, f.eks. IRC klasse AA, IRC klasse A og IRC klasse B lasting. For broer som skal bygges på visse kommunale grenser, industriområder og på bestemte spesifiserte motorveier, skal enkeltbanen i klasse AA eller to baner i klasse A, som produserer dårligere effekt, vurderes.
Alle andre faste broer skal være utformet med to baner i klasse A lasting mens to baner i klasse B lasting gjelder for broer i bestemte områder eller til midlertidig type konstruksjoner som tømmerbroer etc. Når klasse 70-R er spesifisert, skal brukes i stedet for IRC klasse AA lasting. Fig. 5.1 og 5.2 viser IRC-belastningene.
Disse lastene skal antas å reise langs broens lengdeakse og kan være plassert hvor som helst på dekk for å ta hensyn til den verste effekten som er produsert i seksjonen, og angitt avstandene mellom hjulet og veiskrapet, avstandene mellom aksler eller hjul og Avstanden mellom de tilgrensende kjøretøyene som vist i lastdiagrammet er ikke innblandet på.
Alle aksler i et standardbil eller tog skal anses å fungere samtidig, og rommet som er avdekket av standardtreinet, skal ikke antas å være gjenstand for ytterligere belastning. Tilhengene som er festet til kjøreenheten, skal ikke betraktes som avtakbar.
Alle nye broer skal være en-lane, to-lane eller fire-lane bredde. Treveisbroer skal ikke vurderes. For firelane broer eller flere av to-lane broer skal minst 1, 2 m bred midtre kant være tilveiebrakt.
Reduksjon av stress på grunn av at LL er på mer enn to trafikkbaner samtidig:
Lastens intensitet kan reduseres med 10 prosent for hver ekstra trafikkbane over de to banene som er utsatt for en maksimal reduksjon på 20 prosent og også under forutsetning av at belastningsintensitetene som redusert dermed ikke er mindre enn intensiteten som resulterer fra en samtidig lasting på to baner.
Metode for påføring av levende last for utforming av dekkplater:
1. For plater som bare strekker seg i en retning:
A. Spredning av belastningen vinkelrett på spenningen:
(a) Massiv plate spenner i en retning:
(i) For en enkelt konsentrert last beregnes den effektive bredden i henhold til formelen gitt under. Den effektive bredden skal imidlertid ikke overskride den faktiske bredden på platen.
Hvor b e = effektiv bredde på platen som lasten virker på.
L = det effektive spekteret i tilfelle av enkelt støttet spenning og tydelig spenning ved kontinuerlig spenning.
X = avstanden til CG av den konsentrerte lasten fra den nærmere støtte.
W = dimensjonen av dekkkontaktområdet i en retning i vinkel mot spenningen pluss to ganger tykkelsen på slitasje på klærne.
K = en koeffisient som har verdiene vist i tabell 5.2, avhengig av forholdet mellom b / L hvor b er bredden på platen.
(ii) For to eller flere konsentrerte belastninger i en linje i spenningsretningen, skal bøyemomentet per meter bredde beregnes separat for hver belastning i henhold til sin hensiktsmessige effektive bredde.
(iii) For to eller flere belastninger over hele spannen, dersom den effektive bredden av platen for en belastning overlapper den effektive bredden av platen til en tilstøtende belastning, skal den resulterende effektive bredden av platen for de to belastningene tas like som summen av den respektive effektive bredde for hver last minus bredden av overlapping, forutsatt at platen er kontrollert for de to lastene som virker separat.
(b) Massiv bunnplate:
(i) For en enkelt konsentrert last skal den effektive bredden på platen mot bøyningsmomentet (målt parallelt med den støttede kanten) være som følger:
b e = 1, 2x + W (5, 2)
Hvor b e, x og w har samme betydning som før.
Forutsatt at den effektive bredden ikke skal overskride en tredjedel av lengden av kantplaten målt parallelt med bæreren, og også forutsatt at den effektive bredden ikke skal overstige halvparten av den ovennevnte verdi pluss avstanden til den konsentrerte lasten fra den nærmeste ekstreme ende når Konsentrert last er plassert i nærheten av en av de to ekstreme endene av kantflaten.
(ii) For to eller flere konsentrerte belastninger:
Hvis den effektive bredden av platen for en belastning overlapper den effektive bredden for en tilstøtende belastning, skal den resulterende effektive bredden for to belastninger tas som lik summen av de respektive effektive bredder for hver belastning minus bredden av overlapping forutsatt at platen Så designet er testet for de to lastene som virker separat.
B. Spredning av belastning langs spenning:
Den effektive lengden på platen som en hjulbelastning eller takbelastning virker på, skal tas som lik dimensjonene til dekkkontaktområdet over slitens slitebane i spenningsretningen pluss to ganger den totale dybden av platen, inkludert Klærens tykkelse.
2. For plater som strekker seg i to retninger og for plater som strekker seg i en retning med bredde større enn 3 ganger effektiv spenning:
Vedta innflytelsesfelt, Piegeauds eller en hvilken som helst annen rasjonell metode med verdien av Poisson-forholdet som 0, 15.
3. For ribbebrett eller gjennom flate annet enn solidt plater:
Når forholdet mellom den tverrgående bøyningsstivhet til den langsgående bøyningsstivheten er enhet, kan de effektive bredder beregnes som for solidt flate. Når forholdet er mindre enn enhet, skal en forholdsvis mindre verdi tas.
4. Dispersjon av belastninger gjennom fyll og påkledning:
Spredning av belastninger gjennom fyll og påkledning skal tas på 45 grader både langs og vinkelrett på spenningen.
Fottøy lasting:
For effektiv spenning på 7, 5 m eller mindre, 400 Kg / m 2 . Denne lasten skal økes til 500 kg / m 2 for broer i nærheten av en by eller pilegrimsferd eller store menighetsmesser.
For effektiv spenning på over 7, 5 m, men ikke over 30 m, beregnes belastningsintensiteten i henhold til følgende ligning:
For effektive spenn på over 30 m skal intensiteten av gangveibelastningen bestemmes i henhold til følgende formel:
Hvor P '= 400 Kg / m 2 etter hvert
P = Fartveibelastning i kg per m 2
L = Effektiv spenning av hovedbjelken i meter
W = Bredde av gangvei i meter
Foten skal være konstruert for å motstå belastning på 4 tonn, inkludert støt fordelt over et område med en diameter på 300 mm. I slike tilfeller kan tillatte spenninger økes med 25 prosent for å oppfylle denne bestemmelsen. Hvor kjøretøyene ikke kan montere gangveien, må denne bestemmelsen ikke gjøres.
Effekttilskudd:
Påvirkningsgodtgjørelse i prosent av de anvendte levelastene skal tillates for den dynamiske virkningen av levelastene som nevnt nedenfor:
For klasse A eller klasse B laster:
Effektprosent skal være som vist i figur 5.3. Effektfraksjonen skal beregnes ut fra følgende formler for spans 3 m til 45 m:
(a) For armerte betongbroer:
Effektfraksjon = 4, 5 / 6 + L
(b) For stålbroer:
Effektfraksjon = 9 / 13, 5 + L
Hvor L = Lengde på span i meter som skissert
For klasse AA lasting og klasse 70R lasting:
Effektprosentandelen skal tas som nevnt nedenfor:
A. For spenning mindre enn 9 m:
i) For sporede kjøretøyer - 25 prosent for spenner opp til 5 m lineært redusert til 10 prosent for spans på 9 m.
ii) For kjøretøy med hjul - 25 prosent.
B. For spenner på 9 m eller mer:
(a) Forsterkede betongbroer:
(i) Sporvogner: 10 prosent opp til et spann på 40 m og i samsvar med kurven i figur 5.3 for spann over 40 m.
(ii) Hjulkjøretøy: 25 prosent for spenner opp til 12 m og i samsvar med kurven i figur 5.3 for spenninger på over 12 m.
(b) Stålbroer :
(i) Sporede kjøretøyer: 10 prosent for alle spenner.
(ii) Hjulkjøretøy: 25 prosent for spann opptil 23.00 og i samsvar med kurven som er angitt i figur 5.3 for spenninger på over 23 meter.
Ingen innvirkningstillatelse skal tillates å legge på gangveien. For brokonstruksjon som har en fylling på minst 600 mm, inkludert vegskorpen, skal slagprocenten være halvparten av de som er angitt som ovenfor i klasse A eller klasse B lasting og klasse AA lasting og klasse 70R lasting.
Effektprosentene i følgende proporsjoner skal tillates for å beregne spenningene ved forskjellige punkter av brygger og anker fra toppen av sengenblokken:
(i) Trykk på lagrene og toppflaten på sengeblokken Full verdi
(ii) Bunnflate av sengeblokk halv verdi
(iii) Fra bunnflaten av sengen blokk opp til 3 m av strukturen under sengen blokk Halv til null synker jevnt
(iv) 3 m under bunnen av sengeblokken null
Spennings lengden, L, som skal vurderes ved beregning av slagprosentandelene som angitt i klasse A eller klasse B lasting og klasse AA lasting og klasse 70R lasting, skal være som under:
(a) For enkelt støttede eller kontinuerlige spenner eller for buer, L = det effektive spekteret som belastningen er plassert på.
(b) For broer som har svingbare armer uten svingete spenninger, L = det effektive overhenget av sperren reduseres med 25 prosent for belastninger på sperrearmen og L = den effektive spenningen mellom støtter for belastninger på hovedspenningen.
c) For broer som har svingbare armer med avstengte spenner, L = det effektive overhenget til den avtagbare armen pluss halvparten av den suspenderte spenningen for belastninger på sperrearmen og L = den effektive lengden av den suspenderte spenningen for belastninger på den opphengte span og 'L = det effektive spekteret mellom støtter for belastninger på hovedspenningen.
Vindbelastning:
Vindbelastningen skal antas å virke horisontalt på en hvilken som helst eksponert del av brokonstruksjonen. Vindlastens retning kan være slik at den gir maksimale resulterende spenninger i det aktuelle elementet.
Vindkraften skal antas å fungere på området av strukturen som nedenfor:
(a) For dekkstruktur - området av konstruksjonen sett i høyden, inkludert gulvsystem og rekkverk mindre område av perforeringen i håndskinner eller veggmurer.
(b) For en gjennomgående eller en halv-gjennomgående konstruksjon - arealet av hevingen av vindstussen som angitt i (a) ovenfor pluss halvparten av høyden over dekknivået på alle andre stenger eller bjelker.
Intensiteten til vindtrykket skal være som i Tabell 5.3 nedenfor. Intensiteten kan bli doblet i visse kystområder som Kathiawar Peninsula, Bengal og Orissa kysten som vist på kartet (figur 5.4).
Hvor
H = Den gjennomsnittlige høyden i meter av den eksponerte overflaten over den gjennomsnittlige retarderingsoverflaten (bakken eller sengen eller vannstanden).
V = Vindhastighet i Km per time.
P = Intensitet av vindtrykk i kg / m 2 i høyde H
Vindbelastningen på den bevegelige levelasten skal antas å fungere 1, 5 m over veibanen med en hastighet på 300 kg pr. Lineær levestørrelse ved alminnelige broer og 450 kg pr. Lineær meter for broer som bærer sporvogn.
Den totale vindstyrken skal ikke være mindre enn 450 kg pr. Lineær meter i planet for det lastede akkordet og 225 kg per lineær meter i det ubelastede akkordet på gjennom eller midtveis, latt eller lignende, og ikke mindre enn 450 Kg per lineær meter på dekkspannene.
Et vindtrykk på 240 kg per meter på loset konstruksjon skal også vurderes dersom det gir større belastninger enn de tidligere nevnte vindlastene.
Horisontal kraft på grunn av vannstrømmer:
Effekten av den horisontale kraften på grunn av vannstrømmer må vurderes ved utformingen av en del av brostrukturen nedsenket i rennende vann.
Intensiteten av vanntrykk på grunn av vannstrømmen kan beregnes ut fra formelen:
Hvor:
P = Intensitet av trykk i kg / m2
U = hastigheten på vannstrømmen ved punktet som vurderes i meter per sekund.
K = En konstant som har verdiene for forskjellige former av brygger som vist i tabell 5.4
Variasjonen av U 2 kan antas å være lineær med null verdi ved maksimal skur og nivået av maksimal hastighet ved overflaten (figur 5.5). Maksimal overflatehastighet V kan tas som V m √2, dvs. V 2 s = 2 V 2 m hvor V m er gjennomsnittshastigheten.
Derfor er U 2 i ligning 5, 7 ved en dybde X fra det maksimale skurnivået gitt av:
For å imøtekomme enhver mulig variasjon i retningen av vannstrømmen fra den normale strømningsretningen, kan det gjøres bestemmelse i utformingen ved å anta en 20 graders helling av vannstrømmen i forhold til den normale strømningsretningen.
Hastigheten i slike tilfeller skal løses i to komponenter, dvs. en parallell og den andre normale til bryggen. Verdiene for K for normal komponent skal tas som 1, 5 unntatt sirkulære brygger når K kan tas som 0.66.
Lengdestyrker:
Effekten av langsgående krefter på grunn av trekkraft eller bremseeffekt (den sistnevnte er større enn den førstnevnte) og friksjonsmotstanden som fritt lager til bevegelse på grunn av temperaturendring eller annen årsak skal vurderes i utformingen av lager, understrukturer og grunnlaget.
Den horisontale kraften som skyldes trekk eller bremsing skal antas å virke langs veibanen og 1, 2 meter over den.
Bremse- og temperaturvirkningen på brokonstruksjoner som ikke har noen lagre, som buer, stive rammer etc., skal vurderes i samsvar med den godkjente analysemetoden for ubestemte strukturer.
For enkelt støttet forsterket og pre-stresset betongkonstruksjon, kan platelager ikke brukes til over 15 meter.
For enkelt støttet spenner opp til 10 meter der det ikke er lager (unntatt bitumenlag), skal horisontal kraft på lagernivå være:
F / 2 eller μ Rg som er høyere
Hvor F = Anvendt horisontal kraft
μ = friksjonskoeffisient som angitt i tabell 5.5
Rg = Reaksjon på grunn av død belastning.
Den langsgående kraften ved et hvilket som helst fritt lager (glidende eller ruller) for en enkelt støttet bro skal tas som lik μR hvor jeg er friksjonens koeffektivitet og R er summen av død og levende lastreaksjon. Verdiene på s. som vist i tabell 5.5 antas vanligvis i designet.
Den langsgående kraften ved ethvert fast lager for en enkelt støttet bro skal være som følger:
F - μR eller, F / 2 + μR avhengig av hvilken som helst større
Hvor F = Anvendt horisontal kraft
μ = friksjonskoeffisient som angitt i tabell 5.5
R = Reaksjon på grunn av død last.
Lengdekraft i hver ende av en enkelt støttet konstruksjon som har identiske elastomere lagre er gitt ved F / 2 V δ hvor V r er skjæringsgraden for elastomeren og 8 er bevegelsen av dekket på grunn av temperatur etc., annet enn på grunn av til påførte krefter.
De langsgående krefter på støtter av en kontinuerlig 'struktur skal bestemmes på grunnlag av skjærekvaliteten for de enkelte støtter og nullbevegelsespunktet til dekket.
De langsgående og alle andre horisontale kreftene skal beregnes opp til nivået der det resulterende passive jordtrykk i jorden under det dypeste skurnivået (eller gulvnivået i tilfelle en bro med pucca gulv) balanserer disse kreftene.
Bremseeffektens omfang skal antas å ha følgende verdier:
(i) For en enkelt kjørefelt eller to baner, skal bremseeffekten være lik 20 prosent for det første togkjøretøyet pluss ti prosent for de etterfølgende togene eller deler derav.
Bare én lane med togbelastning må vurderes ved beregning av bremseeffekten selv når brodekket har to baner med togbelastninger. Bremseffekten skal være lik tjue prosent av lasten faktisk på spannen hvor hele første toget ikke er på spannen.
ii) For broer som har mer enn to baner, skal bremseeffekten tas som lik verdien som angitt i (i) ovenfor for to baner pluss fem prosent av lastene på banene over to.
Sentrifugalkrefter:
For en buet bro skal effekten av sentrifugalkraften som følge av "bevegelsen av kjøretøyene i en kurve vurderes behørig, og medlemmene må utformes for å imøtekomme de ekstra spenninger som fremkalles av sentrifugalvirkningen.
Sentrifugalkraften skal beregnes i henhold til formelen:
C = WV2 / 127R (5, 8)
Hvor: C = Sentrifugalkraften i tonn
W = Total levetid i tonn på spannen
V = Designhastighet i Km per time
R = Krumningsradius i meter
Sentrifugalkraften skal antas å fungere i en høyde på 1, 2 m over veibanen. Ingen økning for innvirkningseffekt skal kreves. Sentrifugalkraften skal antas å virke på hjertebelastningspunktet eller jevnt fordelt over lengden på hvilken en jevnt fordelt last virker.
oppdrift:
Effekten av oppdrift skal vurderes ved utformingen av brobyggets medlemmer dersom dette hensynet gir den verste effekten i medlemmet. På grunn av oppdrift blir det redusert vekten av konstruksjonen.
Dersom grunnlaget hviler på homogene ugjennomtrengelige lag, er det ikke nødvendig å oppnå oppdriftseffekt, men dersom grunnlaget hviler på gjennomtrengelige lag som sand, silt etc., skal full oppdrift vurderes. For andre grunnforhold, inkludert grunnlag på stein, skal en viss prosentandel av full oppdrift antas som oppdriftseffekt etter brønndesigners skjønn.
15 prosent av full oppdrift skal tas som oppdriftseffekt for de undervannsbetong- eller mursteinstrukturer på grunn av poretrykk.
Effekten av full oppdrift skal vurderes behørig ved konstruksjon av overbygning for nedsenkbare broer, dersom det gir større belastninger.
Ved dype grunnlag som forflytter vann, så vel som jordmasse som sand, silt etc., skal oppdriftsfremkallende vektreduksjon vurderes på to teller som under:
(i) Oppdrift på grunn av fordrevet vann skal tas som vekten av volumet av vann som er forskjøvet av strukturen, fra den frie overflaten av vann til grunnnivået.
(ii) Oppadgående trykk på grunn av nedsenket vekt av jord beregnet i henhold til Rankines teori.
Jordtrykk:
Jordstrykket som jordfasthetskonstruksjoner skal utformes for, skal beregnes i samsvar med enhver rasjonell teori. Coulombs jordtrykkstheori kan brukes med forbehold om modifikasjonen at det resulterende jordetrykk skal antas å virke i en høyde på 0, 42 H fra basen, hvor H er høyden på holdeveggen.
Minimum intensitet av horisontalt jordetrykk skal antas å være ikke mindre enn trykket som utøves av en væske som veier 480 kg pr. Cum. Alle anledninger skal utformes for en levestyring som tilsvarer 1, 2 m høyde av jordfylling. Ved utforming av vinge- og returvegger skal levestørrelsen tillegges til 0, 6 m høyde på jordfyllingen.
Fyllene bak abutments, vinge og returvegger som utøver jordstrykket skal bestå av granulære materialer. Et filtermedium på 600 mm tykkelse med mindre størrelse mot jorda og større størrelse mot veggen skal tilveiebringes over hele overflaten av anslagene, vinge eller returvegger.
Tilstrekkelig antall gråt hull skal gis i abutments, vinge eller returvegger over lavt vann nivå for drenering av akkumulert vann bak veggene. Avstanden mellom gråt hullene skal ikke overstige en meter i både horisontal og vertikal retning. Størrelsen på gråt hullene skal være tilstrekkelig for riktig drenering og gråt hullene skal plasseres i en skråning mot ytre ansikt.
Temperatureffekter:
Alle konstruksjoner skal utformes for å imøtekomme spenningen som følge av temperaturvariasjonen. Variasjonsområdet må måles fornuftig for lokaliteten der strukturen skal bygges.
Forholdet mellom lufttemperaturen og innetemperaturen til massive betongelementer skal gis i betraktning. Temperaturområdet som vist i Tabell 5.6 skal generelt antas i konstruksjonen.
Ekspansjonskoeffisienten per grad Celsius skal tas som 11, 7 x 10 -6 for stål- og RC-konstruksjoner og 10, 8 x 10 -6 for vanlige betongkonstruksjoner.
Deformasjonseffekter (kun for stålbroer):
Deformasjonsspenning er forårsaket av bøyning av ethvert medlem av en åpen bendel som følge av vertikal avbøyning av bøylen kombinert med leddets stivhet. Alle stålbroer skal være utformet, produsert og reist på en slik måte at deformasjonsspenningen reduseres til et minimum. I fravær av designberegninger skal deformasjonsspenninger ikke være mindre enn 16 prosent av de døde og levestressspenninger.
Sekundære effekter:
Stålkonstruksjoner:
Sekundære påkjenninger er ytterligere spenninger forårsaket av eksentrisitet av tilkoblinger, gulvbjelkebelastninger anvendt ved mellomliggende punkter i et panel, lateral vindbelastning på endeposisjonene i gjennomskinner etc. og belastninger på grunn av bevegelse av støtter.
Forsterket betongkonstruksjoner:
Sekundære påkjenninger er ytterligere belastninger forårsaket av bevegelse av støtter eller ved deformasjon i den geometriske form av strukturen eller restriktiv krymping av betonggulvbjelker etc. For armert betongkonstruksjoner skal krympekoeffisientene tas som 2 x 10 -4 . Alle broer skal være konstruert og konstruert på en slik måte at sekundærspenningen reduseres til et minimum.
Bølge trykk:
Bølgekreftene skal bestemmes ved egnet analyse i forhold til tegning og treghetskrefter mv. På enkelte strukturelle medlemmer basert på rasjonelle metoder eller modellstudier. Ved gruppe av hauger, brygger etc. skal nærhetseffekter også vurderes.
Virkning på grunn av flytende organer eller fartøyer:
Medlemmer som bropier, bunkebøyler etc. som er utsatt for slagkrafter av flytende kropper eller fartøy skal utformes med tanke på effekten av påvirkning på slike medlemmer. Hvis slagkraften treffer medlemmene i en vinkel, skal effekten av komponentstyrken også vurderes behørig.
Erection Effects:
Designkontoret skal leveres med ereksjonsprogrammet og konstruksjonssekvensen som byggingeniørene ønsker å vedta og designeren skal i sin utforming understreke belastningen på grunn av ereksjonseffekter. Dette skal omfatte ett spenning som er fullført og det tilstøtende spekteret ikke på plass.
Seismisk kraft:
Fig. 5.6 viser kartet over India som indikerer det seismiske Sone I til Sone V. Alle broer i Sone V skal utformes for seismiske krefter som angitt nedenfor. Alle større broer med totale lengder på mer enn 60 meter skal også utformes for seismiske krefter i Sone III og IV. Broer i Sone I og II trenger ikke utformes for seismiske krefter.
Den vertikale seismiske kraften skal vurderes ved konstruksjon av broer som skal bygges i Sone IV og V, hvor stabiliteten er et kriterium for design. Den vertikale seismiske koeffisienten skal tas som halvparten av den horisontale seismiske koeffisienten som gitt heri under.
Når seismisk effekt vurderes, skal skuret for utforming av fundamentet være basert på gjennomsnittlig designflom. I fravær av detaljdata kan skuren tas som 0, 9 ganger det maksimale skuredybden.
Horisontal seismisk kraft:
Den horisontale seismiske kraften skal bestemmes av følgende uttrykk som skal være gyldig for broer som spenner opp til 150 m. I tilfelle av lange spanbroer som spenner over 150 m, skal design være basert på dynamisk tilnærming.
F eq = a. Β. Ƴ. G
Hvor F eq = Seismisk kraft
α = Horisontal seismisk koeffisient avhengig av posisjon som angitt i tabell 5.7 (for del under skjæredybde, kan dette bli tatt som null).
β = A-koeffisient avhengig av grunnfundingssystemet som angitt i tabell 5.8.
a = A-koeffisient avhengig av broens betydning som angitt nedenfor. Viktigheten skal avgjøres om lokale forhold som strategisk betydning, vitale kommunikasjonsforbindelser etc.
(a) Viktig bro 1.5
(b) Andre broer 1.0
G = Død belastning eller død plus levetid
Horisontale seismiske krefter skal tas for å fungere ved tyngdepunktet av alle belastninger som vurderes. Den seismiske kraftens retning skal være slik at den resulterende effekten av den seismiske kraften og andre krefter gir maksimale spenninger i strukturen.
Den seismiske kraften for levestrømmen skal ikke vurderes når den virker i trafikkretningen, men skal betraktes i retning vinkelrett på trafikken.
Delen av strukturen som er innebygd i jord skal ikke anses å gi noen seismiske krefter. I løs eller dårlig gradert sand med lite eller ingen bøter, kan vibrasjonene på grunn av seismisk effekt forårsake liquefaction av jord eller overdreven total og differensiell oppgjør. Derfor skal grunnlaget for broer på slike lag i sonene III, IV og V unngås, med mindre hensiktsmessige komprimerings- eller stabiliseringsmetoder blir vedtatt.
Murverk eller ikke-forankret betongbroer skal ikke bygges i Sone V.
Innflytelseslinjediagrammer:
Alle strukturelle medlemmer skal utformes med belastninger, krefter og påkjenninger som kan virke sammen. De fleste av disse belastningene og kreftene har mer eller mindre faste bruksområder bortsett fra levelastene og kreftene som kommer fra levende belastninger som slagkraft, trekkraft eller bremsekraft og sentrifugalkraften.
Siden levetrykk er flyttebelastninger, må deres søkepunkter nøye bestemmes for å få maksimal effekt. Dette oppnås ved hjelp av innflytelseslinjediagrammer som beskrevet i avsnittene nedenfor.
En innflytelseslinje er en kurve som indikerer reaksjonen, øyeblikket, skjæret, stødpunktet etc. ved en del av en stråle eller andre medlemmer på grunn av bevegelsen av en enhetskonsentrert last langs lengden av strålen eller elementet.
Prosedyren for tegning av innflytelseslinjediagram er illustrert i de følgende avsnittene. Påvirk linje diagrammer for noen spesielle strukturer som RC kontinuerlig broer og RC arch broer. Metoden for å bruke disse innflytelseslinjediagrammer for bestemmelse av maksimale verdier av øyeblikk, saks, reaksjoner etc.
Påvirke linjediagram for øyeblikk:
Bare støttet Bridge-Section ved 0.25L og 0.5L:
I figur 5.7 (a), når en enhetsbelastning er plassert mellom A og X (dvs. den aktuelle delen), R B = a / L og M x = (øks 0.75L) / L, men når enhetsbelastningen er mellom X og B, R A = (La) / L og M x = (La) 0, 25L / L. Verdien på M x vil være maksimal når enhetsbelastningen er ved X dvs. delen under vurdering og verdien av M x = 0, 1875L. Innflytelseslinjediagrammet for Mx ved 0, 25L er vist i figur 5.7 (c).
På samme måte, i figur 5.7 (b), når enhetsbelastningen er plassert mellom A og X, M x = øks 0, 5L / L, men når enhetslasten er plassert mellom X og B, M x = (La) x 0, 5L / L Verdien av M x maksimum når enhetens belastning er plassert på X i hvilket tilfelle M x = 0, 25L. Innflytelseslinjediagrammet for M, ved 0, 5L er vist i figur 5.7 (d).
Balansert Cantilever Bridge - Seksjon i midten av Main Span og på Support:
Innflytelseslinjediagrammene kan tegnes på samme måte som vist i figur 5.8.
Påvirke linjediagram for skjær:
Bare støttet Bridge-Section ved 0.25L og 0.5L:
Med henvisning til figur 5.7 (a) når enhetsbelastning er plassert mellom A og X (dvs. den aktuelle delen), R B = a / LS x (dvs. skjær ved X) = R B = a / L. I henhold til normal konvensjon er dette skjæret, dvs. at resulterende krefter som virker oppover på høyre side og opptrer nedover til venstre for seksjonen, er negative.
Når enhetsbelastningen er mellom X og B, R A = (La / L) og S x (skjær ved x) = (La / L). Denne skjæringen i henhold til normal konvensjon er positiv. Skjærendringene skiltes når enhetens belastning er ved X. Derfor vil innflytelseslinjediagrammet for skjær ved Seksjon 0, 25L være som vist i figur 5.9 (a). Ordinaten av negativ forskyvning ved X = 0, 25L / L = 0, 25 og ordinaten av positiv skjær = L-0, 25L / L = 0, 75
Med henvisning til figur 5.7 (b) kan det bli funnet som før at når enheten er mellom A og X, S x = a / L, og når enhetsbelastningen er mellom X og B, S, = (La / L) . Skiftendringene skiltes når enhetens belastning er ved seksjonen, dvs. ved 0, 5L og ordinatene både for positiv forskyvning og negativ forskyvning er 0, 5. Innflytelseslinjediagrammet er vist i figur 5.9 (b).
Balansert Cantilever Bridge - Seksjon i midten av Main Span og på Support:
i) Seksjon i sentrum av hovedspenningen:
Med henvisning til figur 5.8 (a), når enhetsbelastningen beveger seg fra A til G (dvs. delen under vurdering), vil reaksjonen ved D være som følger:
Men når enhetsbelastningen beveger seg fra G til F, reaksjonen ved C vil være som nedenfor:
Reaksjonene R c eller R D er skjæret i seksjon G. Ved bruk av normal tegnet konvensjon er innflytelseslinjediagrammet for skjær i del G som vist i figur 5.10 (a).
ii) Seksjon til venstre for støtte C:
Med henvisning til figur 5.8 (a) vil skjær til venstre for støtte C være lasten ved C når enhetsbelastningen beveger seg fra A til C og null utover C. Derfor vil skjæringsinnretningslinjediagrammet være som vist i figur 5.10 (b).
iii) Seksjon ved rett til støtte C:
Med henvisning til figur 5.8 (a), når enhetens belastning beveger seg fra A til C, vil skjæret være numerisk lik Rd og når enhetslasten beveger seg utenfor C, vil skjæret være numerisk lik Rc. Skjæringspåvirkningslinjediagrammet er vist i figur 5.10 (c).
Tillatelig Stress:
Betongmedlemmer:
Tillatte spenninger for betong av ulike karakterer skal være som vist i tabell 5.9:
Merk:
For beregning av spenninger i snitt kan et modulært forhold (E s / E c ) av 10 bli vedtatt
Tillatte spenninger i stålforsterkning skal være som angitt i tabell 5.10
De grunnleggende tillatte strekkspenninger i vanlig betong skal være som angitt i tabell 5.11:
Forsterkede betongelementer kan være utformet uten skjærforsterkning hvis shear stress, x <Xc hvor Xc er gitt med følgende uttrykk:
Designskjæringsspenningen τ = V / bd skal aldri overskride den maksimalt tillatte forskyvningen τ max som angitt nedenfor:
τ max = 0, 07 f ck eller 2, 5 MP en hvilken som helst som er mindre. Hvor f ck er den karakteristiske styrken av betong.
Forspente betongmedlemmer:
Betonggraden:
Den karakteristiske trykkstyrken til betong skal ikke være mindre enn 35 MP, dvs. klasse M 35 med unntak av komposittkonstruksjon hvor betong av klasse M 30 kunne tillates for dekkplater.
Tillatelige Midlertidige Stress i Betong:
Disse spenningene beregnes etter å ha regnet med alle tap, unntatt på grunn av gjenværende krymping og kryp av betong. Den midlertidige trykkspenningen skal ikke overstige 0, 5 f Cj, som ikke skal være mer enn 20 MP a, hvor f Cj er betongstyrken på den tiden underlagt en maksimal verdi av fck .
Ved full overføring skal betongens kubstyrke ikke være mindre enn 0, 8 f tk . Midlertidig komprimeringsspenning i betongens ekstreme fiber (inkludert trinnets forspenning) må ikke overstige 0, 45 fck underlagt maksimalt 20 MP a .
Midlertidig strekkspenning i ekstreme fiber skal ikke overstige 1/10 av det tillatte midlertidige trykkspenningen i betongen.
Tillatte betongbelastninger under service:
Trykkspenningen i betong under service må ikke overstige 0, 33 f ck . Ingen strekkspenning skal tillates i betong under betjening.
Hvis pre-cast-segmentelementer blir sammenføyt av forspenning, skal spenningen i betongens ekstreme fiber alltid være komprimering og den minste kompressive spenningen i en ekstrem fiber må ikke være mindre enn fem prosent av den maksimale permanente trykkspenningen som kan utvikles i samme seksjon. Denne bestemmelsen skal imidlertid ikke gjelde for tverrstrammet dekkplate.
Tillatelse til bærestress bak forankringer:
Maksimalt tillatt spenning umiddelbart bak forankringene i tilstrekkelig forsterkede endeblokker kan beregnes av ligningen:
f b = 0, 48 f cj √A 2 / A 1 0r 0, 8 f cj hvilken som helst som er mindre
Hvor f b = den tillatte kompressive kontaktspenningen i betong, inkludert eventuell rådende spenning som ved mellomforankringer.
A 1 = Forankringens lagerområde omformet til en kvadrat med tilsvarende areal
A 2 = maksimumsarealet av torget som kan være inneholdt i medlemmet uten å overlappe det tilsvarende område av tilstøtende forankringer og konsentrisk med lagerområdet A 1.
Ovennevnte verdi av lagerbelastning er bare tillatt dersom det er en projeksjon av betong på minst 50 mm eller b 1/4, avhengig av hvilken som er mer over forankringen, hvor bi er som vist på figur 5.11.
Tillatte Stress i Pre-Stressing Stål:
Den maksimale midlertidige belastningen i forspenningsstålet i en hvilken som helst sektion etter at det er tillatt å forårsake tap som følge av forankring og elastisk forkortning, skal ikke overstige 70 prosent av den minimale maksimale strekkstyrken.
Overbelastning for å kompensere for forankring eller for å oppnå beregnet forlengelse kan være tillatt med forbehold om jekkkraften begrenset til 80 prosent av den minste ultimate strekkstyrke eller 95 prosent av trykkspenningen (0, 2 prosent) av forspenningsstålet det som er mindre.
