Гибкий ростверк: Насыпи на сваях с гибким геосинтетическим ростверком

Разное

Содержание

Геосинтетические материалы в свайных технологиях

Геосинтетические материалы в свайных технологиях

Статьи

Геосинтетические материалы находят широкое применение в свайных технологиях, что связано с высокой экономичностью и технологичностью их использования.
 
Текстильно-песчаные (текстильно-щебеночные) сваи
Одной из наиболее перспективных свайных технологий на сегодняшний день является устройство текстильно-песчаных (щебеночных) свай в геосинтетической оболочке. Данная технология позволяет возводить насыпи автомобильных и железных дорог, грунтовые платформы и площадки (в том числе в гидротехническом строительстве и портовых сооружениях) на слабых и очень слабых основаниях, в том числе обводнённых. При этом значительно снижается величина осадки, а консолидация завершается чаще всего еще на стадии строительства, поскольку текстильно-песчаные сваи также эффективно работают и в качестве вертикальных дрен. Бесшовные геооболочки производятся на круглоткацком оборудовании из высокомодульных полимерных волокон. В песчаной свае они играют не только роль разделяющей прослойки между грунтом основания и минеральным заполнителем сваи, но и выполняют армирующую функцию за счет активизации расчетных тангенциальных усилий в геосинтетической оболочке.
Для обеспечения устойчивости насыпных сооружений на текстильно-песчаных сваях требуется применение гибкого ростверка из высокопрочных георешёток и тканых (вязаных) геополотен. Обычно в насыпных сооружениях используется два армирующих геосинтетических слоя – в поперечном и продольном направлениях, нижний из которых укладывается на уровне оголовков текстильно-песчаных свай (или на высоте 5-15 см над оголовками поверх выравнивающего подстилающего слоя, уложенного на разделяющий нетканый иглопробивной геотекстиль), второй армирующий слой в перпендикулярном направлении – на высоте 25 – 50 см над первым.

Геосинтетические материалы воспринимают переменные нагрузки и нагрузку от собственного веса и перераспределяют соответствующие напряжения на текстильно-песчаные сваи, в результате чего происходит активизация тангенциальных усилий в армирующей геосинтетической оболочке. В конечном счете нагрузка передаётся на нижележащий несущий слой грунтового основания.

Технологические ограничения. Боковые нагрузки на текстильно-песчаные сваи недопустимы, поскольку они работают по принципу вертикальной колонны и не могут воспринимать значительные боковые воздействия (поэтому при использовании песчаных свай в причальных сооружениях требуется использование шпунтового ограждения с целью восприятия нагрузок от навала судов, волновых и ледовых нагрузок). Помимо этого, технология текстильно-песчаных свай предусматривает определённую величину осадки (расчётная величина, обычно в пределах 5 — 30 мм на каждый погонный метр текстильно-песчаной сваи) вследствие доуплотнения минерального заполнителя свай от собственного веса возводимого насыпного сооружения, из-за чего применение текстильно-песчаных свай в промышленно-гражданском строительстве ограничено. Кроме этого, недопустимо использовать текстильно-песчаные сваи в качестве висячих свай. Для предотвращения потери устойчивости насыпного сооружения вследствие возникающих усилий распора, его откосная часть также должна устраиваться на свайном основании. Для предотвращения дополнительных напряжений геооболочки после извлечения обсадной трубы необходимо обеспечить соответствие внутреннего диаметра трубы расчетному (до наступления напряжённо-деформированного состояния материала) диаметру армирующей геооболочки.
В остальном, данная технология находит широкую область применения благодаря своей универсальности и широкому диапазону допустимых для эффективного применения параметров грунтов основания.
В зависимости от несущей способности грунтов основания, текстильно-песчаные сваи могут быть устроены как способом вибропогружения обсадной трубы, так и способом выемки с помощью шнека грунта основания под обсадную трубу.

 
Буронабивные сваи в технологической геосинтетической оболочке (геоопалубке)
Относительно новой, но уже хорошо зарекомендовавшей себя технологией с экономической и экологической точки зрения является использование геосинтетических оболочек при устройстве буронабивных бетонных свай. Данное решение помогает устраивать однородные бетонные сваи заданной прочности за счет предотвращения растекания бетонного раствора по слабым слоям грунтового основания. Кроме экологических преимуществ (предотвращение загрязнения грунтовых вод), устройство буронабивных свай в геосинтетической оболочке является также экономически целесообразным, поскольку предотвращает потери бетонного раствора при устройстве свай. Поскольку в данной ситуации время работы геооболочки минимально (до набора расчетной прочности бетона в свае), наиболее экономичным является использовать шовные геооболочки, поскольку долговременные характеристики геосинтетической оболочки здесь не играют особой роли. Тип и марка геосинтетических оболочек определяется на основании расчётных данных (исходя из разницы давлений снаружи и внутри оболочки в подошве сваи), а также исходя из физико-механических параметров тканого геополотна. Компания Tele Textile использует уникальный шестистрочный шов из высокомодульных полимерных нетей при производстве шовных геооболочек, что даёт минимальный понижающий коэффициент на швы, стыки и нахлёсты.
 
Геосинтетический ростверк насыпных сооружений на бетонном основании
Возведение насыпных сооружений на бетонных сваях также достаточно часто встречается в дорожном, аэродромном и железнодорожном строительстве. В качестве гибкого ростверка здесь также используются высокопрочные армирующие геосинтетические материалы (георешётки и тканый/вязаный геотекстиль). Обычно в насыпных сооружениях используется два армирующих геосинтетических слоя – в поперечном и продольном направлениях, нижний из которых проходит непосредственно по оголовкам свай, второй армирующий слой в перпендикулярном направлении – на высоте 25 – 50 см над первым.

Геосинтетические материалы воспринимают переменные нагрузки и нагрузку от собственного веса и перераспределяют соответствующие напряжения на бетонные сваи, которые, в свою очередь, передают напряжения на нижележащий несущий слой грунтового основания.

Для предотвращения потери устойчивости насыпного сооружения вследствие возникающих усилий распора, его откосная часть также должна устраиваться на свайном основании. Минимальная высота насыпи над оголовками песчаных свай составляет 1,5 – 2,0 м (без учёта толщины дорожной одежды или верхнего строения железнодорожного пути) с целью обеспечения устойчивости против локальных просадок верха насыпи в межсвайном пространстве.

Высокий ростверк — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Высокий ростверк

Cтраница 1

Высокие ростверки сооружают такими же методами, что и низкие, когда работы по погружению свай или оболочек ведут с поверхности грунта или островка.
 [1]

Подошву плиты высокого ростверка устраивают ниже горизонта низкого ледохода и ниже уровня низкого ледостава, чтобы давление льда не передавалось непосредственно на сваи. Отметка подошвы плиты ростверка также определяется отметкой обреза и необходимой по расчетным и конструктивным соображениям толщиной плиты.
 [2]

Сваи с высокими ростверками являются своеобразными инженерными сооружениями ( мосты и их опоры, причалы, пирсы и др.), в которых сваи могут работать на изгиб, центральное и внецентренное сжатие и растяжение. Эти конструкции рассчитываются как плоские или пространственные рамы, где ростверк принимают за жесткий или гибкий ригель, а сваи, заглубленная часть которых является фундаментом, — за вертикальные или наклонные гибкие стойки. Конструкция сваи с низким ростверком состоит из совместно работающих ростверка, свай и грунта в межсвайном пространстве и их рассматривают как свайный фундамент. В этих конструкциях сваи почти полностью погружены в грунт и работают преимущественно на сжатие.
 [4]

Применять фундаменты с высокими ростверками, имеющими только вертикальные сваи, целесообразно при малых значениях горизонтальных нагрузок, небольших свободных длинах свай, а также при большом диаметре стволов свай. Погружать вертикальные сваи значительно проще, чем наклонные. Недостатком таких фундаментов является потребность в более развитых в плане плитах ростверков для размещения свай. Плиты фундаментов с наклонными сваями более компактны в плане, поскольку в таких ростверках расстояния между сваями на уровне подошвы плиты можно принимать меньшими, чем при одних вертикальных сваях.
 [6]

В современном мостостроении наиболее распространены фундаменты с высокими ростверками. Применение их особенно при значительных глубинах воды позволяет сократить объем кладки фундамента, уменьшить его стоимость и упростить технологию работ. При строительстве сооружений на местности, не покрытой водой, преимущественно применяют фундаменты с низкими ростверками.
 [7]

Расстояние Z принимается относительно поверхности грунта при высоком ростверке или подошвы низкого ростверка.
 [8]

В фундаментах с низкими ростверками прочность ствола висячих свай в эксплуатационных условиях обычно используется не полностью. В фундаментах же с высокими ростверками решающим для определения сечения продольной арматуры может оказаться расчет на эксплуатационные нагрузки.
 [10]

Этот метод широко применяют для сооружения как низких, так и высоких ростверков мостовых опор.
 [11]

Конструктивные элементы свайного фундамента пояснены на рис. В. По положению подошвы плиты ростверка относительно поверхности грунта свайные фундаменты могут быть с высокими ростверками ( рис. 7.1 и 7.2) и с низкими ( рис. В.
 [13]

При большой мощности надежного слоя ( hhCm) вопрос о глубине заложения фундамента с размерами, принятыми исходя из требований СНиП П-15-74, где среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок не превышает расчетного давления на основание, связывается с действием сил морозного пучения. При необходимости создания фундаментов под опоры трубопроводов большого диаметра при их надземной прокладке целесообразно устраивать свайные фундаменты с высоким ростверком.
 [14]

Бездонные ящики применяют для сооружения фундаментов, подошва которых не заглубляется в грунт дна или заглубляется на небольшую величину. Сооружение таких фундаментов возможно на скальных или полускальных неразмываемых грунтах основания, обладающих значительной несущей способностью. При нескальных грунтах основания бездонные ящики широко применяют для возведения высоких ростверков свайных и столбчатых фундаментов.
 [15]

Страницы:  

   1

   2




Виды свайных фундаментов

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Виды свайных фундаментов

Виды свайных фундаментов

Сваями называют погружаемые или сформированные в грунте в вертикальном или наклонном положении относительно длинные элементы, передающие нагрузки на нижележащие слои грунта основания.

Фундаменты из свай часто применяют при наличии в верхней зоне грунтов основания слабых грунтов, когда возникает необходимость передачи нагрузки от сооружения на более плотные грунты, залегающие в данном случае на некоторой, иногда значительной, глубине.

В условиях современного строительства свайные фундаменты используют очень пшроко. Большинство жилых и общественных зданий с количеством этажей более девяти возводят на свайных фундаментах. Это объясняется их повышенной несущей способностью по сравнению с фундаментами, возводимыми в открытых котлованах, а также сравнительно меньшей трудоемкостью земляных работ.

Свайным фундаментом считают группу свай, объединенных сверху специальной конструкцией в виде плит или балок, называемых ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверки, являясь несущими конструкциями, служат для опирания надземных конструкций зданий.

Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким.

Низкий ростверк (рис. 9.1, а) расположен ниже спланированной поверхности земли. Являясь частью свайного фундамента и взаимодействуя с грунтом основания, он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. При устройстве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучиноопас-ных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания.

В свайном фундаменте с низким ростверком в совместной работе участвуют сам ростверк, сваи и грунт, находящийся в межсвайном пространстве, причем сваи работают в основном на сжатие.

Промежуточный ростверк устраивают непосредственно на поверхности грунта без заглубления (рис. 9.1, 6) и используют при устройстве свайных фундаментов на непучинистоопасных грунтах. В связи с тем что верхние слои грунта, как правило, имеют низкую несущую способность, промежуточные ростверки не могут передавать вертикальное давление по своей подошве.

Рис. 9.1. Схемы свайных ростверков

Высокие ростверки расположены на некотором расстоянии от поверхности земли (рис. 9.1). Свайный фундамент с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зданий с техническими подпольями, мостовые опоры и др.

Для увеличения жесткости при действии горизонтальных нагрузок, кроме вертикальных, забивают и наклонные сваи. Такие конструкции рассчитывают как плоские или пространственные рамы, в которых ростверк считается жестким или гибким ригелем, а сваи вертикальными или наклонными стойками, работающими на изгиб, внецентренное сжатие или растяжение.

В практике строительства применяют следующие типы свайных фундаментов: из одиночных свай, ленточных свайных фундаментов, свайных кустов и сплошных свайных полей.

Фундаменты из одиночных свай используют только под легкие, как правило, каркасные здания, когда нагрузку, передаваемую колонной, может воспринять одна свая. В некоторых случаях применяют так называемые сваи-колонны, которые, являясь одновременно и сваями и колоннами здания, приводят к существенному снижению трудоемкости строительно-монтажных работ.

Ленточные фундаменты применяют в основном под несущие стены и другие протяженные конструкции. Сваи в фундаменте располагают в один, два или более рядов в линейном или шахматном порядке (рис. 9.2, а). При многорядном расположении свай ленточный фундамент, имея большую жесткость, способен воспринимать внецентренно приложенную нагрузку без изгиба свай, в то время как при однорядном расположении сваи будут работать на изгиб.

Кусты свай (рис. 9.2, 6) используют в основном под отдельные опоры (колонны и столбы). Количество свай в таком фундаменте должно быть не менее трех. До
пускается применение свайного куста и из двух свай, но только в случае, если с помощью проектных и конструктивных мероприятий удается предотвратить
развитие изгиба свай в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через обе сваи.

Рис. 9.2. Виды свайных фундаментов

Сплошные свайные поля (рис. 9.2, в) применяют под тяжелые многоэтажные и башенные сооружения, имеющие небольшие габариты в плане. Свайным полем часто называют также систему свай, размещенных на строительной площадке под строящееся сооружение. Поля могут состоять из одиночных свай, кустов или системы свай под ленточные фундаменты.

Широкое применение в гражданском строительстве свайных фундаментов обусловлено возрастанием нагрузки от возводимых зданий и сооружений, увеличение объемов строительства на площадках с неудовлетворительными грунтовыми условиями, а в некоторых случаях возможностью получения более простых и экономически выгодных решений конструкций подземных частей зданий.

Сваи различают по условиям изготовления и погружения, материалу, из которого изготовляются, по способу передачи нагрузки на грунты оснований, а также по размерам и формам Поперечного и продольного сечений.

Похожие статьи:
Фундаменты глубокого заложения

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Методы строительства дорог в сложных гидрогеологических условиях. Опыт трассы «Таврида»

Улучшение качественного состояния дорог в России — капитально ремонтируемых, строящихся и вновь проектируемых, напрямую зависят от целого ряда факторов, таких как местные гидрогеологические условия, качество проектирования и использования при этом инновационных материалов и передовых технологий строительства. Ведь ни для кого ни секрет, что климат России имеет особую дифференциацию, несравнимую ни с одной другой страной мира. Это объясняется широкой протяжённостью страны по Евразии, неоднородностью расположения водоёмов и большим разнообразием рельефа: от высокогорных пиков до равнин, лежащих ниже уровня моря. К слову сказать, самое большое в мире Васюганское болото площадью 53 тыс. м2 также находится на территории России. Всё это обуславливает особые условия эксплуатации и проектирования объектов дорожного строительства

        Одной из основных причин разрушения грунтовых оснований дорог, их размывов, обрушений, пучения и других подобных явлений, как правило, является высокая степень фильтрации, или насыщения влагой. Строя дорогу, мы изменяем местные гидрологические условия. При этом в массиве карстовых и суффозионных грунтов подземная вода при фильтрации совершает разрушительную работу — из пород вымываются составляющие их частицы. Это сопровождается оседанием поверхности земляного полотна, его провалами и образованием воронок. 

   Решить проблему карстооброзования возможно с помощью такого инновационного технического решения как гибкий ростверк. Конструкция гибкого ростверка предполагает одновременное применение современных геосинтетических материалов, таких как силовая ткань и бентонитовый мат. Их комбинация позволяет создать саморегулируемую систему восприятия нагрузок и их пропорционального распределения на грунт основания и оголовки свай. Функция гидроизоляционного слоя, в данном случае, призвано предотвратить фильтрацию и миграцию воды под дорожным основанием в зону развития опасных геологических процессов.

Полную версию статьи читайте на страницах журнала «Автомобильные дороги», № 11, 2020 г. 

 

что такое, цены, фото. Какие бывают ростверки: 🔨 ленточный, плитный, высокий и низкий

Ростверк — это верхня часть фундамента соеденяющая сваиили столбы, распределяющая нагрузку равномерно.

Ростверки разделяются:

  • по конструкции
  • по материалу
  • по степени заглубления

Конструкции ростверков

1. Ленточный ростверк.
Связывает один ряд свай, устанавливается под стены сооружений. Особенность: в отличие от кустовых и многорядных ростверков при забивке свай отклонения недопустимы. При отклонении в 5 см часть сечения выступает за ростверк, требуется установка специального выступа. При монолитном ростверке это сделать невозможно.

2. Секционный ростверк.
Соединяет сваи по всей площади фундамента. Допустимы несущественные отклонения. Недостатки – трудоемкость и дороговизна.

Рекомендуем так же посмотреть калькулятор с Он-лайн рассчетом цены

Материал из которых делают ростверк

1. Деревянный ростверк – брус
Используется при строительстве деревянных домов. Фиксируется на сваях стальными прутками. Иногда ростверком служит нижний венец постройки (например, нижний венец бани).

Обычно данный тип ростверка делают для винтовых свай.

Кстати технология установки винтовых свай описана на этой странице

2. Стальной ростверк.
Стальной профиль, используется на Ж/Б и винтовых сваях. Ростверк фиксируется на сваях арматурными прутками и приваривается сваркой. Оптимальны для использования на вспучивающихся грунтах.

3. Железобетонный (бетонный) ростверк. Бетонные плиты, наличие арматуры. Используется при строительстве типовых многоэтажных зданий, реже – для загородных домов.

Оптимален для Ж/Б свай.
Кстати посмотрите видео о том как забивают железобетонные сваи

Виды бетонных ростверков

Бетонные (железобетонные) ростверки бывают сборные и монолитные.

Недостатки сборных:

  • Необходимость тяжелой техники.
  • Возможность коррозии впоследствии.
  • Последовательность установки монолитного ростверка

Процесс строительства бетонного ростверка

Монтаж опалубки -деревянной или сборной металлической.

При строительстве загородных коттеджей для опалубки можно использовать экструдированный пенополистирол. Несъемный вариант, впоследствии будет обеспечивать теплоизоляцию.

Установка арматуры

В плановом строительстве – сталь AI, AII, AIII). Независимо от конструкции ростверка используется двойное армирование. Продольные арматурные прутья 10-12 мм толщиной, поперечные – 6-8 (они не принимают на себя нагрузку, служат для соединения каркаса воедино). Каркас располагается в 3-5 см от обеих поверхностей плиты. Чтобы он не опускался на дно при заполнении бетоном, под него подкладывают бруски, во избежание смещения крепят к опалубке.

Заливка бетоном

Бетонная смесь подается бетононасосом, уплотняется глубинным вибратором. Когда бетон схватится на 25 %, опалубку убирают. Нагружать ростверк можно по достижении 70 % прочности. Монолитные ростверки, как правило, выполняются низкими. Недостатки метода: энергоемкость и дороговизна.

Тк же смотрите — технология свайного фундамента с ростверком

Степень заглубления

1. Заглубленный (низкий) ростверк.

Плита опущена ниже уровня грунта. Способ противопоказан на вспучивающихся грунтах, т.к. грунт, поднимаясь, будет выдавливать ростверк из земли, возможно разрушение соединений со сваями.

2. Низкий (повышенный) ростверк.

Оголовки свай расположены заподлицо с грунтом, плита лежит на его поверхности. Грунт, который может вспучиваться, из-под плиты удаляют, на его место подсыпают не подверженный вспучиванию – щебень, крупнозернистый песок.

3. Высокий ростверк.

Плита располагается на 10-15 см выше грунта. Подходит для вспучивающихся грунтов. Недостаток: такой фундамент требует утепления.

Наши услуги

Компания «Богатырь» базируется исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Cтроительство насыпей на слабых основаниях

При строительстве земляного полотна на слабых основаниях в процессе проведения работ или после завершения констолидации, по выполненной в соответствии с действующими нормативными документами оценке, устойчивость насыпи и стабильность
основания часто бывают не обеспечены.

Оценив стоимость проведения необходимых работ по замене слабых грунтов основания, уположению откосов, устройству пригрузочных берм, подпорных стен или земляного полотна на сваях, возведению устойчивой насыпи и достижению консолидации,
возникает вопрос о целесообразности такого строительства.

Экономичным решением в этом случае может стать использование армирующих прослоек АРМАТ в теле насыпи для повышения устойчивости за счет прочности материалов на растяжение и трения по контакту с окружающим грунтом.

Устройство слоев из материалов АРМАТ позволяет повысить надежность сооружений и продлить их срок службы, упростить технологию строительства, сократить сроки, расход инертных материалов и объемы земляных работ.

Компанией АРМАТ разработаны и производятся группы полимерных армирующих материалов для конструктивно-технологических решений при строительстве сооружений на слабых основаниях.

Назначение конструктивных слоев на основе материалов АРМАТ определяется возможностью выполнения ими различных функций – армирование, защита от эрозии, фильтрация, дренирование, гидроизоляция и разделение.

Применение армирующих материалов в качестве прослоек, укладываемых в земляное полотно на слабых грунтах, позволяет улучшить условия консолидации насыпи и обеспечить устойчивость оснований и откосов. Они компенсируют дефицит удерживающих
сил благодаря своим механическим свойствам, перераспределяют напряжения, возникающие в грунтовом массиве, и воспринимают на себя растягивающие напряжения.

Использование нетканых синтетических материалов АРМАТ для разделения слоев рекомендуется в тех случаях, когда нижняя часть насыпи возводится из торфа или глинистого грунта повышенной влажности. Такие материалы служат для ускорения
фильтрационной осадки толщи слабых грунтов и повышения равномерности осадки в конструкциях вертикальных дренирующих элементов.

При прохождении по слабым минеральным и органическим грунтам для увеличения жесткости нижней части насыпи, обеспечения равнопрочного основания, а также с целью уменьшения толщины насыпного слоя применяются армирующие композиты и
высокопрочные геоткани АРМАТ.

Эти материалы укладываются в виде обойм и полуобойм в основании, предотвращая колейность от движения построечного транспорта в случае низких насыпей, и создавая благоприятные условия уплотнения нижних слоев.

На подходах к мостам и путепроводам при усилении основания жесткими сваями для получения практически безосадочного основания слабой толщи в качестве гибкого ростверка используются геоткани АРМАТ. Гибкий ростверк обеспечивает равномерное
распределение нагрузки от насыпи между сваями и грунтом основания, минимизируя осадку в межсвайном пространстве.

Такие конструкции эффективны при полном соблюдении технологии укладки материалов, качественном уплотнении грунта и обязательном подтверждении их устойчивости и стабильности работы расчетным путем.

Армирование ростверка свайного фундамента чертеж

Как правильно армировать ростверк свайного фундамента.

Несмотря на то, что свайно-ростверковые фундаменты пользуются популярностью среди застройщиков, это специфическая конструкция основания. Расчет такого основания сделать самостоятельно очень сложно, для этого нужно подключать специалистов, которые имеют опыт работы в этой сфере, а также умеют создавать грамотный чертеж основания с четкими данными о типе ростверка, размеру и материалу свай, а также расстоянии между конструктивными элементами.

Армирование углов ростверка свайного фундамента чертеж.

Существует несколько популярных видов фундаментов с ростверком: ленточный, плитный и свайный. Все они отличаются конструкцией, несущими характеристиками и прочностью, используются на различных типах грунтов, поэтому и схема их монтажа существенно отличается. Но единственный элемент, который обеспечивает максимальную несущую нагрузку на основание такого типа – это правильное армирование. И оно должно обязательно быть указано в чертеже, также должен быть произведен расчет арматуры, ее длины и толщины, а также способа соединения прутьев. Соответственно, весь процесс армирования нужно выполнять строго по чертежу, соблюдать все расчеты, чтобы потом фундамент не разрушился через несоблюдение технологии.

Армирование ростверка свайного фундамента чертеж.

Схема армирования свайного ростверка.

Армирование плитного и монолитного ростверка.

Армирование ростверка свайного фундамента чертеж.

Типичная схема армирования такого типа оснований.

Если нужно сделать армирование монолитного ростверка, тогда укладка горизонтальных поясов делается в два отдельных ряда при расстоянии в 20-30 см. Между поясами нужно предусмотреть продольные линии связи с проволоки или арматуры, места соединения соединить болтовыми зажимами, сварку использовать не рекомендуется через деформацию стали.

При расчете арматуры берется во внимание количество горизонтальных поясов, а также наличие вертикальных соединительных групп.

Как правило, вертикали устанавливают с шагом в 20 см, но это правило иногда обходят за счет использования более мощной проволоки.

В схеме армирования монолитного ростверка всегда предусматриваются такие пояса. Каркас делается пространственным, тут используются вертикальные пучки нарезанной арматуры, но длину подбирают только такую, чтобы прутья не выступали за пределы ростверка.

Как правило, вертикальные стержни соединяются с горизонтальным поясом также гибкой проволокой. Армирование будет завершено, когда будут уложены и соединены между собой все стержни и тщательно защищен нижний слой. Если все правила и рекомендации соблюдены правильно, тогда можно начинать заливку ростверка бетонным раствором.

Армирование ленточного ростверка.

Армирование ростверка свайного фундамента чертеж.

Принципиальная схема устройства фундамента.

Схема армирования ленточного ростверка практически не отличается от монолитного, ведь такие основания похожи между собой. Единственное отличие – так монолитный имеет единую армированную плиту под периметром целого здания. А ленточный сооружается по периметру только несущих стен и там армируется. Соответственно, при расчете армирования ленточного фундамента учитывается меньшее количество арматуры, а также используемого бетонного раствора. Единственное отличие – это способ установки опалубки, ведь это двухсторонняя защитная плоскость, которая существенно ограничивает возможности доступа к арматуре. Армирование ленточного ростверка также делается только способом соединения вязальной проволокой, сварка недопустима.

При разработке чертежа армирования ленточного ростверка сразу учитывается полное отсутствие провисания прутьев, а также вертикальные армирующие пучки. Тем более, что во время заливки бетоном все прутья должны стоять именно в тех местах, где это указано на схеме. Любые смещения недопустимы, поэтому соединение должно быть жестким.

Единственное различие между ленточным и монолитным ростверком, это способ армирования. В монолитной конструкции соединяются все оголовки, а в ленточной – только соседние конструкции, поэтому расчет ленточного основания выходит дешевле.

Особенности выполнения работ.

Ключевая проблема, какая возникает при расчете и строительстве фундамента – это неправильный выбор сечения самого ростверка. Нужно всегда учитывать наличие воздушной подушки под плоскостью ростверка, вариант как на рисунке категорически запрещается делать.

Также некоторые проектировщики, особенно без опыта, могут в схеме совместить элементы плитной и ленточной конструкции. Если зимой возникнет вспучивание почвы, тогда лента фундамента поднимется, а плиты не будут давать это сделать. В результате случится разрыв свай и быстрое разрушение основания.

Если нужно сделать расчет поперечного сечения ростверка и размера свай, тогда нужно сначала разработать проект дома со спецификациями несущих стен и перекрытий. За счет этих данных проводится расчет допустимых нагрузок на будущее основание, подбирается тип заводский свайных элементов и уже затем подбирается толщина плиты ростверка.

Если выбор остановлен на ленточном типе основания, тогда толщина ростверка соответствует толщине несущих стен или может быть немного больше за счет утепления и декоративного оформления. Если такое основание строится на площадке с природным уклоном, тогда сразу подбираются сваи различной длины.

В некоторых случаях уклон площадки слишком большой. В таких случаях использовать сваи очень большой длины не рекомендуется, ведь возможно возникновение горизонтальных разрывов даже посередине сваи. В таких случаях строят ступенчатый фундамент. В такой конструкции предусмотрено углубление опорных стержней на глубину до 25 см, а опора вводится на 5-7 см. при выборе ступеней также определяются сразу с толщиной кладки стены, а также места расположения опор. Тут нужно помнить, что края ступеней не должны опираться на опоры. Поэтому сваи устанавливаются полностью в свободном порядке. Арматура устанавливается на одной плоскости со зданием, также расположение ее должно быть в самих ступенях, а соединение гибкое без элементов сварки.

Армирование плитного фундамента.

При расчете необходимого количества арматуры, нужно воспользоваться типом и формой будущего основания. Эти характеристики железобетонной основы можно получить, определившись из будущей нагрузкой на фундамент и несущими характеристиками почвы. Тут часто используются ребристые прутья в горизонтальных и вертикальных поясах, это арматура класса А3 с толщиной 10 мм. Но при обустройстве армирующих поясов можно использовать прутья и большей толщины. Ведь чем они толще, тем фундамент получится прочнее. Также проектировщик при расчете должен учесть особенности почвы, тип будущего здания,его высотность и периметр. Если грунт плотный, то степень деформации основания будет меньшей. Если же почва рыхлая, тогда в сваях и в ростверке нужно применять арматуру с диаметром 14-66 мм, или даже большую. А шаг сетки для всех типов армирования составляет 20 см.

Технология армирования свайного ростверка.

Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных (об армировании кирпичной кладки — читаем отдельно), деревянных, газобетонных (про армирование газобетона — читаем отдельно) и пенобетонных малоэтажных домов в любых грунтовых условиях. Такие основания применяются и для других конструкций (к примеру — заборов, колонн ). Прочность и надежность свайного фундамента непосредственно зависит ростверка, о технологии армирования которого мы поговорим в данной статье.

Армирование пересечений лент ростверка свайного фундамента чертеж.

Вы узнаете, зачем необходимо армирование свайно-ростверкового фундамента, какие материалы для этого используются и как выполняется сам процесс. Будут приведены схемы и чертежи, объясняющие все нюансы армирования монолитного ростверка.

1 Какие функции выполняет ростверк и зачем нужно его армирование?

Ростверк представляет собой ленточную конструкцию (о том, как армируют обычный ленточный фундамент — читаем отдельно), соединяющую отдельно стоящие сваи между собой. За счет обвязки опоры получают дополнительную пространственную жесткость и устойчивость к опрокидывающим нагрузкам. Также ростверк выступает в качестве опорной поверхности, на которой возводятся стены здания.

Существует несколько разновидностей обвязки по материалу изготовления — стальная (из швеллера либо двутавра) деревянная (из бруса) и железобетонная. Именно в случае монтажа монолитного свайного ростверка, который используется при обустройстве домов из тяжелых материалов, необходимо выполнить армирование обвязки.

Потребность в укреплении монолитного ростверка арматурой обуславливается тем, что бетон как материал имеет высокую устойчивость к сжимающим нагрузкам, но при этом ему свойственно слабое сопротивление к нагрузкам на изгиб и растяжения, которые могут стать причиной его деформации.

Схема армирования ростверка свайного фундамента чертеж.

Схема свайно-ростверкового фундамента.

Размещенный внутри монолитного ростверка армокаркас воспринимает на себя вышеуказанные нагрузки, предотвращая риск его разрушения, что значительно увеличивает надежность и долговечность конструкции. Армирование необходимо не только при монтаже свайно-ростверкого фундамента, но и в столбчатом основании, которое имеет схожую конфигурацию.

Отметим, что армированию подлежат фундаменты, в которых используются сваи двух видов — забивные и буронабивные. Забивные сваи представляют собой конструкции заводского изготовления, которые по завершению монтажа с помощью копровой техники обрезаются специальной гидравлической сваерезкой.

После обрезки оголяется арматура на торцевой части сваи, которая впоследствии связывается с каркасом монолитного ростверка. При монтаже буронабивных опор их армокаркас делается так, чтоб над бетонным телом сваи находились выступы арматуры высотой 30-40 см.

1.1 Чем и как армировать?

Армирование ленточного ростверка выполняется посредством пространственного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов арматуры (верхнего и нижнего), соединенных между собой горизонтальными и вертикальными перемычками.

Продольные пояса выполняются из прутьев арматуры класса А3 (горячекатаный профиль рифленого типа), диаметр которой составляет 13-16 мм. Использовать стеклопластиковую арматуру можно, что подтверждают отзывы о успешной эксплуатации таких свайно-ростверковых фундаментов на специализированных форумах.

Соединяющие вертикальные и горизонтальные перемычки могут выполняться в двух вариантах — в виде отдельных прутков приваренной к продольных поясам арматуры (схема демонстрирует конфигурацию). В таком случае необходимо использовать стержни аналогичного типоразмера, что и при обустройстве продольного пояса.

Армирование ленточного ростверка свайного фундамента чертеж.

Чертеж соединения поясов отдельными перемычками.

Также каркас может соединяться перемычками из выгнутой в хомуты прямоугольной формы арматуры (нижеприведенная схема). При таком подходе используются гладкие стержни класса А2 (диаметр 8-10 мм). Гнутые хомуты трудоемки в монтаже, однако они за счет меньшего количества сварных швов они более надежны и долговечны. Стеклопластиковая арматура, не подлежащая гибке, для создания хомутов не применяется.

Армирование ленточного ростверка свайного фундамента чертеж.

Чертеж соединения поясов хомутами.

Согласно положениям СНиП №2.03.01 «Пособие по проектированию и обустройству свайно-ростверковых фундаментов». при монтаже армокаркаса необходимо соблюдать следующий шаг между составляющими элементами:

  • количество стержней в продольных поясах — минимум 4, расстояние между ними — до 10 см;
  • шаг между поперечными перемычками продольного пояса — 20-30 см;
  • шаг между вертикальными соединяющими перемычками — до 40 см;
  • защитный слой бетона — минимум 5 см.

Защитный слой представляет собой расстояние между крайними контурами армокаркаса и стенками бетонного тела монолитного ростверка. Если защитный слой не будет иметь требуемую толщину возникнет две проблемы — каркас не сможет правильно перераспределять действующие на ростверк нагрузки и арматура будет чрезмерно подвержена коррозии под воздействием влаги, проникающей в микропоры бетона.

Арматура для армирования ростверка свайного фундамента чертеж.

Пластиковая подставка под арматуру.

Чтобы сделать защитный слой по нижней грани ростверка используются специальные пластиковые подставки-грибки, которые поднимают арматуру над опалубкой. Применение в данных целях кусков кирпича не допускается.

1.2 Как рассчитать количество арматуры?

В качестве примера приводим расчет количества арматуры для монолитного ростверка периметром 8*6 м. Используем условные габариты обвязки 40*40 см. Армокаркас под такую обвязку будет состоять из двух продольных поясов по 3 стержня А3 диаметр 14 мм в каждом (шаг между прутьями 10 см, по 5 см с каждой стороны съедает защитный слой бетона). Пояса соединяются перемычками из арматуры А1 диаметр 11 мм, расположенных с шагом в 20 см.

Расчет выполняется по следующему алгоритму:

  1. В итоге расчет нам показал, что армирование ростверка требует 180 м арматуры класса А3 и 200 м (100+100) стержней А2 диаметром 11 мм. Также может потребоваться расчет вязальной проволоки. если вы не планируете использовать стыковку сваркой. Выполняется он с учетом того, что на одно соединение уходит около 40 см материала: определяем количество соединений: 4*(30/0,2) = 600 шт; и высчитываем расход материала — 600*0.4 = 240 м.
  2. Для соединения прутьев продольного пояса нам потребуются перемычки длиной 30 см, которые будут расположены с шагом 20 см. Выполняем расчет их количество на оба контура ростверка: 2*(30/0.2) = 300 шт, после чего рассчитываем общую длину поперечных перемычек: 300*0,3 = 100 м.
  3. Осталось произвести расчет длины вертикальных перемычек, соединяющих верхний и нижний контуры каркаса между собой. Но поскольку в примере рассчитывается прямоугольный ростверк, их количество и длина будет идентичной поперечным перемычкам. Если же используется ростверк прямоугольной конфигурации, расчет выполняется по указанной в пункте №2 формуле.

В итоге расчет нам показал, что армирование ростверка требует 180 м арматуры класса А3 и 200 м (100+100) стержней А2 диаметром 11 мм. Также может потребоваться расчет вязальной проволоки. если вы не планируете использовать стыковку сваркой. Выполняется он с учетом того, что на одно соединение уходит около 40 см материала: определяем количество соединений: 4*(30/0,2) = 600 шт; и высчитываем расход материала — 600*0. 4 = 240 м.

1.3 Особенности армирования ростверка (видео).

2 Технология армирования монолитного ростверка.

Амирование ростверка начинается после выполнения всех предыдущих этапов обустройства свайного фундамента — монтажа свай, их обрезки и обустройства опалубки. Вы должны иметь готовую опалубку, внутри которой на высоту, равную сечению обвязки, выступают армокаркасы свай.

Армирование ленточного ростверка свайного фундамента чертеж.

Опалубка и сваи перед началом армирования.

При сборке каркаса арматуру можно вязать между собой с помощью проволоки либо соединять прутья методом сварки. Существенной разницы в способе стыковки нет — нередко утверждают, что сваренный каркас из-за отсутствия эластичности хуже противостоит деформациям, чем соединенная вязкой конструкция, однако в промышленном многоэтажном строительстве каркасы свайно-ростверковых фундаментов всегда свариваются, так что эти опасения беспочвенны. К тому же, сварка более практичный и быстрый в реализации способ.

Читайте также: как армируют лестницы. и нужно ли это делать?

Армирование ростверка — пошаговая инструкция:

  1. К выступающей из сваи арматуре на высоте от 5 см от дна опалубки привариваются горизонтальные прутки.
  2. На прутьях с заданным шагом размещается и приваривается арматура нижнего продольного пояса.

Армирование ленточного ростверка свайного фундамента чертеж.

Первый пояс армокаркаса и хомуты.

  • В участках между сваями устанавливаются предварительно выгнутые прямоугольные хомуты, выступающие в качестве соединяющих перемычек.
  • На лицевых гранях хомутов-перемычек фиксируются элементы верхнего продольного пояса.

Армирование углов ростверка свайного фундамента чертеж.

Усиление углов на верхнем поясе каркаса.

Сборка армокакаркаса на прямых участках ростверка достаточно проста в исполнении. Трудности наступают при армировании углов, которое необходимо дополнительно усиливать, поскольку эта часть каркаса испытывает максимальные нагрузки.

Армирование ростверка свайного фундамента чертеж.

Схема правильного армирования углов и примыканий ростверка.

Углы и места примыкания внутренних стен обвязки к наружным нельзя армировать перехлестом арматуры. На данных участках необходимо укладывать цельные стержни, выгнутые в Г либо П-образной конфигурации. Схема правильного армирования углов свайного ростверка приведена на изображении.

 

Рекомендация: Хорошая обзорная статья, из нее узнаете об армирование ростверка свайного фундамента так же увидите чертежи. Перед тем как начать армирование ростверка нужно сделать точный и правильный расчет исходя из конкретно вашей ситуации и ваших нагрузок. Если будет ошибка в расчетах, то вы построите бракованный ростверк и потеряете много денег.

Моделирование и анализ балочных мостов

Большинство автомобильных мостов представляют собой балочные конструкции с однопролетными или непрерывными пролетами, а композитные мосты имеют форму многобалочных или лестничных настилов. Определение основных эффектов различных комбинаций нагрузок часто может быть достигнуто с помощью 2-мерной аналитической модели, но для более всестороннего анализа необходима 3-мерная модель.
В этой статье рассматриваются соответствующие методы анализа и моделирования типичных мостов из стали и композитных материалов в Великобритании.

 

Полная конечно-элементная модель

[вверху] Варианты моделирования типичного многолучевого моста

 

Типичный многобалочный мост из стального композитного материала
Овербридж Тринити на трассе A120
(Изображение любезно предоставлено Аткинсом)

Существует три варианта моделирования типичного многобалочного стального композитного моста:

Линейный луч — довольно грубый инструмент.Он не учитывает поперечное распределение, он не дает результатов для поперечного дизайна (например, плиты или распорки) и не учитывает эффекты перекоса. Его не рекомендуется использовать для детального проектирования, но это полезный инструмент для предварительного проектирования.

Использование ростверка подходит во многих ситуациях. Использование модели конечных элементов даст более подробные результаты, особенно для неоднородных балок.

Хотя анализ ростверка широко используется и по-прежнему считается наиболее подходящим для большинства мостовых настилов, признано, что программы анализа методом конечных элементов становятся все более доступными и более простыми в использовании.Кроме того, требования Еврокода для проверки бокового продольного изгиба при кручении могут сделать анализ продольного изгиба методом конечных элементов важным для проверки случая нагрузки мокрой бетонной конструкции.

 

Поперечный разрез Овербриджа Тринити

[вверх] Анализ ростков

[вверх] Анализ ростков: обзор

 

Изометрический вид ростверка, представляющего собой настил балки

Модель ростверка — это обычная форма расчетной модели для композитных настилов мостов.Его ключевые особенности:

  • Это 2D модель
  • Конструктивное поведение линейно-упругое
  • Элементы балки выложены сеткой в ​​одной плоскости, жестко соединены в узлах
  • Продольные элементы представляют собой составные секции (т. Е. Основные балки с соответствующей плитой)
  • Поперечные элементы представляют собой только плиту или составное сечение, в котором присутствуют поперечные стальные балки

[вверх] Анализ ростверка: расположение элементов

Предлагается следующее руководство по выбору планировки ростверка:

  • Сохраняйте размеры сетки примерно квадратными
  • Используйте четное количество шагов сетки
  • Шаг сетки не более пролета / 8
  • Кромки вдоль парапета для облегчения приложения нагрузки
  • Вставьте дополнительные стыки для мест сращивания (обычно предполагается, что это 25% пролета от опор)

Для двухпролетного моста, как показано выше, подходящая компоновка будет такой, как показано ниже.

 

Типовая схема ростверка для двухпролетного многобалочного стального композитного моста

[вверх] Анализ ростверка: поэтапное применение загрузки

Для моделирования реакции конструкции на диапазон постоянных и переменных воздействий потребуются как минимум три различных модели ростверка:

  • Модель «только сталь» : Собственный вес стальных балок и вес влажного бетона во время строительства применяются к модели ростверка только из стали.Продольные элементы представляют собой только стальные балки, в то время как поперечные элементы обычно не требуются (они могут быть установлены как «фиктивные» элементы, чтобы сохранить то же расположение модели, что и составные модели).
  • «Долговременная» композитная модель : Постоянные воздействия, применяемые к завершенной конструкции (в основном, наложенные постоянные нагрузки, такие как покрытие поверхности, и ограничение кривизны из-за усадки), применяются к долговременной композитной модели. Характеристики сечения продольных составных элементов и поперечных элементов, представляющих плиту, рассчитываются с использованием длительного модуля упругости бетона.Если плита находится в состоянии растяжения, могут потребоваться свойства сечения с трещинами.
  • «Краткосрочная» составная модель. : Переходные воздействия (в основном вертикальные нагрузки из-за дорожного движения) применяются к краткосрочной составной модели. Свойства сечения рассчитываются так же, как и для долгосрочной модели, но с использованием краткосрочного модуля упругости. Опять же, свойства сечения с трещинами могут потребоваться там, где плита находится в состоянии растяжения.

Обратите внимание, что BS EN 1992-1-1 [1] дает несколько иной долгосрочный модуль упругости бетона для усадочной нагрузки, поэтому теоретически должна быть четвертая модель для анализа эффектов усадки.Однако модуль существенно не отличается от «обычного» долгосрочного значения, и разумно применить удерживающие моменты усадки к долгосрочной модели для определения вторичных моментов в балках. Однако соответствующие свойства сечения для усадки следует использовать для расчета напряжений, вызванных этими эффектами.

[вверх] Анализ ростков: свойства сечения

 

Свойства трансформируемого сечения элемента составной балки ростверка

Обычно все свойства сечения в «стальных элементах» рассчитываются с использованием преобразованной площади бетонной полки (разделить на коэффициент модульности n = E s / E c ).Следующие свойства сечения необходимы для каждого отдельного сечения:

  • Только сталь: только свойства стальной балки
  • Долговечный композит: бетонная поверхность, преобразованная в долгосрочную модульную конструкцию
  • Кратковременный композит: бетонная поверхность, преобразованная для кратковременного модульного соотношения
  • Свойства с трещинами (в областях коробления): площадь армирования принимается как эффективная только в сечении плиты.

Для свойств сечения без трещин армирование в плите может игнорироваться.

Типичный преобразованный разрез показан справа.

[вверх] Степень трещинности

Если соотношение длин соседних пролетов составляет не менее 0,6, поправка на растрескивание плиты в зонах коробления может быть сделана путем использования свойств сечения с трещинами для 15% пролета с каждой стороны промежуточных опор, как показано ниже. Это предусмотрено BS EN 1994-2 [2] , пункт 5.4.2.3.

 

Степень трещиностойкости элементов балки

[вверху] Задержка сдвига в бетонных полках

Эффективная ширина бетонных полок основана на ширине плиты, равной L e /8 за пределами внешней стойки, по обе стороны от балки, где L e — это расстояние между точками обратного прогиба.Это определение дано в BS EN 1994-2 [2] , пункт 5. 4.1.2, где приведены приблизительные значения L и . Обратите внимание, что запаздывание сдвига необходимо учитывать как при ULS, так и при SLS (одинаковая эффективная ширина используется для обоих предельных состояний).

[вверх] Анализ ростверка: приложение нагрузок

Остаточные воздействия (собственный вес) распределяются между продольными элементами с помощью простой статики. Графическое изображение типичных постоянных нагрузок, приложенных к модели ростверка, показано ниже (слева).

Загрузка трафика обычно определяется с помощью программ «автозагрузки», которые являются частью большинства аналитических программ. Эти программы используют поверхности влияния для определения степени равномерно распределенных нагрузок и положения тандемных систем и специальных транспортных средств. Типичная поверхность влияния для места изгиба в середине пролета показана ниже (справа).

Пользователь решает, какие положения на модели наиболее важны для проектирования (например, промежуточные участки, стыки и положения опор), и требует, чтобы для этих положений были созданы поверхности влияния; затем автопогрузчик определяет позиции, в которых
применяется для наиболее обременительного эффекта.

  • Графическое изображение постоянных нагрузок, приложенных к модели

  • Типовая поверхность воздействия изгибающего момента в середине пролета двухпролетного четырехбалочного моста

[вверх] Анализ ростков: выход

Основная цель любого глобального анализа мостов — получение результатов, которые затем можно использовать при анализе и проектировании сечений. Обычно на выходе будут изгибающие моменты, поперечные силы и крутящие моменты (если они значительны) в главных балках.Прогибы также потребуются для расчетов из преамбула. Результат, вероятно, будет либо графическим, либо табличным, оба полезны. Графический вывод позволяет быстро установить на глаз пиковые моменты и сдвиги, а также позволяет проектировщику визуально проверить, ведет ли модель себя так, как ожидалось. Табличный вывод может быть полезен для постобработки в виде электронной таблицы и одновременного чтения сопутствующих эффектов нагрузки. Однако проектировщику следует принимать решения о том, где находятся критические места на конструкции, чтобы избежать чрезмерного количества выходных данных и постобработки.

  • Типовое графическое представление вывода изгибающего момента

  • Типичный результат анализа влияния нагрузки на ростверк

[вверх] Анализ ростков: прочие соображения

 

Графическое изображение изгибающих моментов в элементах плиты в ростверке модели

Также необходимо учитывать следующее:

  • Глобальные эффекты для расчета поперечных перекрытий : возьмите эффекты нагрузки на поперечные элементы из модели ростверка и добавьте к эффектам из локального анализа (например.грамм. Диаграммы Пучера. См. SCI 356). Любые нагрузки, приложенные к ростверку, следует прикладывать к швам только для этой цели, чтобы избежать неточного двойного учета местных эффектов.
  • Распорка : Связь обычно моделируется с помощью гибкого на сдвиг элемента (консервативно для использования элемента, который не допускает гибкости при сдвиге) с эквивалентными свойствами, рассчитанными на основе модели плоского каркаса. Модель плоской рамы также может быть использована для расчета распорок с использованием отклонений от модели ростверка, приложенных к модели плоской рамы, и при необходимости удерживающих сил.
  • Опоры : Все опоры обеспечивают только вертикальное ограничение в 2D ростверке. Влияние невертикальных нагрузок необходимо оценивать вручную или с помощью альтернативной модели.
  • Ручные проверки : Ручные проверки должны проводиться для проверки модели, например, проверка изгибающих моментов при равномерной нагрузке и проверка опорных реакций
  • Комбинированное программное обеспечение для глобального анализа и проектирования сечений : Некоторое программное обеспечение предлагает комбинированный глобальный анализ и возможность проектирования сечений. Проектировщики должны убедиться, что они понимают теорию, лежащую в основе проектирования секций балки, и проводить проверки на выходе.
 

Модель плоской рамы для оценки жесткости (для элемента модели ростверка) и для определения эффектов от смещений из выходного

[вверх] Анализ ростков: варианты

[вверх] Мосты косые

Многие мосты имеют перекос в плане, и модель ростверка может приспособиться к этому расположению одним из нескольких способов.Рассмотрим типичный план косого моста, показанный ниже.

 

Для малых углов перекоса сетку можно выровнять с перекосом, как показано ниже.

 

перекос сетки (перекос не более 20 °)

Для больших углов перекоса поведение элементов перекоса становится неточным, и лучше вернуться к ортогональной сетке.На концах необходимо компенсировать перекос.

 

Ортогональная сетка для большего перекоса. (наклон более 20 °)

[вверх] Мосты изогнутые
 

Типовой изогнутый композитный мост

Это довольно обычное явление для мостов на развязках с разнесенными уровнями и в других местах, где пространство ограничено из-за значительной кривизны в плане.

В таких ситуациях можно использовать изогнутые ростверки, хотя при выборе компоновки и рассмотрении результатов анализа необходимо соблюдать осторожность, поскольку крутильные эффекты в плите нелегко отделить от эффектов коробления в стальных балках. Кроме того, влияние горизонтальных «радиальных» сил в стальных фланцах необходимо будет добавить после анализа ростверка.

 

Модель изогнутого ростверка для 4-пролетного моста

[вверх] Балки переменной глубины

Балки переменной глубины, такие как показанные ниже, можно легко разместить в модели ростверка путем изменения свойств сечения по длине продольных элементов.

 

Балки переменной глубины в двухпролетном мосту
(Изображение любезно предоставлено Аткинсом)

[вверху] Лестничные настилы
 

Лестничный мостик (этап строительства, со спусковой головкой)

Лестничные настилы, подобные показанному справа, можно смоделировать с помощью ростверков.

В модели ростверка для лестничной площадки:

  • Основные лонжероны представляют собой сплошное составное сечение
  • Промежуточные лонжероны представляют собой только плиту
  • Поперечные элементы обычно представляют собой составное сечение, включая поперечные балки.Иногда могут быть включены только промежуточные элементы плиты между композитными поперечными элементами.

Вероятно, потребуется 3D-модель для моделирования взаимодействия между поперечными балками и главными балками, в частности, для определения жесткости U-образной рамы и воздействия на поперечные балки из-за местного применения специальных транспортных средств.

 
 

Трехмерная модель лестничного настила для взаимодействия поперечных балок и главных балок

[вверх] Мосты интегральные

Для интегрального моста можно использовать двухмерный ростверк с поворотными пружинными опорами на встроенных опорах в сочетании с двухмерной плоской моделью рамы для температурных воздействий.В качестве альтернативы можно использовать 3D-модель с участком ростверка для настила и вертикальными участками для устоя и фундамента.

[вверху] Расчет критического изгиба на упругость для грузовой платформы «мокрый бетон»

 

Голые стальные балки в ожидании загрузки мокрого бетона

BS EN 1993-2 [3] не дает формулы для определения гибкости при продольном изгибе при кручении парных стальных балок с торсионными связями, когда пара балок склонна изгибаться как пара, сочувствуя друг другу, а не между ограничениями. .Это обычный сценарий для мокрой загрузки бетона. Можно рассмотреть два варианта:

  • Расчет гибкости с помощью анализа критического продольного изгиба по КЭ
  • Используйте упрощенные правила для гибкости ограничителей скручивания, взятые из BS 5400-3 [4] (они доступны в формате Еврокода в SCI P356).

Для анализа КЭ пользователю необходимо просмотреть режимы потери устойчивости, чтобы найти режим продольного изгиба при кручении — можно обнаружить, что формы продольного изгиба стенки или фланца возникают раньше, чем поперечные формы продольного изгиба при кручении.

Анализ КЭ, вероятно, даст значительные преимущества по сравнению с упрощенным подходом, который обсуждается при проектировании балки.

Дополнительное руководство по определению сопротивления продольному изгибу балок из стальных листов в композитных мостах во время строительства (стальная ступень без покрытия) и в эксплуатации (когда плита настила действует как верхний фланец) доступно в ED008.

[вверх] Конечно-элементное моделирование

Поскольку вполне вероятно, что для проверки упругой критической потери устойчивости потребуется модель конечных элементов, можно рассмотреть возможность использования полной модели конечных элементов для всего анализа.Это также будет иметь то преимущество, что структурный отклик потенциально лучше моделируется. Однако есть ряд недостатков, в том числе:

 

Полная конечно-элементная модель

  • Более длительная установка
  • Больше шансов ошибки
  • Больше времени для получения результатов
  • Для уверенного использования требуется больше практики
  • Отладка сложнее
  • Пиковые опорные моменты могут быть недооценены

Если принято решение об использовании конечно-элементной модели, могут помочь следующие рекомендации:

  • Крупная сетка, вероятно, будет достаточной
  • Держите сетку как можно более квадратной
  • Требуется более тщательное планирование
  • Толстые элементы оболочки для балок и плит, балочные элементы в других местах (например,грамм. для распорки)
  • В качестве альтернативы можно использовать балочные элементы для составных пластин для стальных балок
  • Требуется дополнительная проверка
  • Необходимые анизотропные свойства в областях с трещинами

[вверх] Выводы

Ростверк — это обычно используемая модель для настилов мостов, и она относительно проста в использовании. Тем не менее, модель конечных элементов, скорее всего, по-прежнему потребуется для анализа упругого критического продольного изгиба стальных балок, поддерживающих влажную нагрузку бетона.Следовательно, модель конечных элементов может рассматриваться для всего анализа, что также может иметь возможное преимущество в виде лучшего моделирования реакции конструкции. Однако у этого подхода есть некоторые недостатки, поэтому многие проектировщики используют ростверк для основного анализа и используют модель конечных элементов только там, где это абсолютно необходимо.

[вверх] Список литературы

  1. ↑ BS EN 1992-1-1: 2004 + A1: 2014 Еврокод 2. Проектирование бетонных конструкций. Общие правила и правила для зданий, BSI
  2. 2.0 2,1 BS EN 1994-2: 2005, Еврокод 4. Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций. Общие правила и правила для мостов, BSI
  3. ↑ BS EN 1993-2: 2006, Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Стальные мосты, BSI
  4. ↑ BS 5400-3: 2000
    Стальные, бетонные и композитные мосты. Свод правил проектирования стальных мостов. BSI

[вверх] Ресурсы

[вверху] См. Также

[вверх] Внешние ссылки

Что такое гриль? | Стальные фундаменты

18 мая 2017 г. 10:36

Решетки — это гибкое и экологически чистое решение для фундамента.Они используются, когда группы свай необходимы в качестве альтернативы бетону, и часто используются у подножия колонны, когда требуется передача тяжелых структурных нагрузок на грунт с низкой несущей способностью. Решетки работают особенно хорошо, если земля мягкая или влажная, и их невероятно быстро установить.

Стальные ростверки, поставляемые компанией ScrewFast, изготавливаются из прокатных стальных балок и представляют собой экономичный, экономичный и быстрый метод соединения групп свай с надстройкой.Их можно использовать с любым из наших свайных решений и они предназначены для поддержки любой конструкции.

Решетки намного удобнее бетона, потому что они не только значительно сокращают время сборки, но и более экологичны и могут быть переработаны. Более того, здания и земля, окружающие проект, с меньшей вероятностью будут разрушены, потому что нет необходимости в глубоких земляных работах, которые требуются при использовании бетона.

В ScrewFast вы можете выбирать из множества стандартных типов ростверков, которые очень универсальны и поэтому могут быть адаптированы для удовлетворения требований вашего проекта.Доступны следующие типы ростверков:

  • Крестообразная
  • Y-образная
  • Т-образная
  • 6-, 8- и 10-свайные ростверки

Y-образные и Т-образные ростверки могут быть установлены менее чем за два часа и обычно используются для поддержки камер видеонаблюдения, сигнальных столбов и осветительных колонн. Благодаря меньшему количеству необходимых строительных материалов, более быстрой установке и ограниченному количеству перебоев при транспортировке, при использовании ростверков достигается значительная экономия средств.

Если ни один из этих типов ростверков не подходит для вашего проекта, вы можете изготовить их специально для ваших конкретных потребностей.Они будут гибким, эффективным и устойчивым решением. Если у вас есть какие-либо вопросы о применении стальных ростверков или любых других наших услугах, не стесняйтесь обращаться к нам.

Категория: Без категории

Фундаменты ростверков — Проектирование старых конструкций

В любой быстро меняющейся технологии иногда есть ответвления от основного потока, которые являются критически важными, высокоразвитыми и недолговечными. Люди очень много работают, чтобы усовершенствовать то, что им нужно, только для того, чтобы через несколько лет это было заменено чем-то лучшим.Структурная инженерия сейчас меняется не так быстро, как 125 лет назад. Фундаменты ростверков были частью перехода на технологию стального каркаса в 1890-х годах и использовались до двадцатого века, но сейчас они настолько редки, что большинство инженеров никогда не анализировали их.

Идея ростверков была проста: для анализа железобетона было мало руководств, поэтому бетон использовался в основном как неармированный массивный материал, по сути, как геометрически гибкая кладка.Сталь была хорошо изучена и прочна, но уязвима для ржавчины. Учитывая эти материалы, как спроектировать раздельное основание, в котором сосредоточенная нагрузка от колонны, опоры или стены должна быть распределена по большой площади, чтобы получить достаточно низкое давление, чтобы почва могла ему противостоять? Ответом был ростверк с двумя или более слоями стальных балок под прямым углом для распределения нагрузки. Балки либо сидели поверх слоя неармированного бетона, либо закладывались в бетонный фундамент. Когда балки заделаны в бетон, их легко принять за железобетонный фундамент, но структурное действие другое: в ростверке балки выполняют всю работу, а не работают вместе с бетоном, как в современной железобетонной конструкции бетонный фундамент.Улучшения в анализе железобетона и материалов — вот что в конечном итоге уничтожило ростверки.

Фотография выше относится к строительству здания American Surety Building в Нью-Йорке в 1895 году и показывает стальные колонны, сидящие на голых ростверках. В данном случае ростверки располагались не на бетонной площадке, а на неармированных бетонных кессонах. Вот план ростверка, показывающий перекрещивающиеся балки на каждой колонне и балки, проходящие между ростверками по периметру, чтобы поддерживать основание внешней стены.На бродвейской стороне плана нет ни одной из этих стеновых балок, потому что там есть тротуарный свод. Север слева; фотография, кажется, смотрит в юго-восточный угол.

Здание Уилкс, расположенное в трех кварталах от него, имело достаточно продвинутую систему с использованием перевернутых коленных распорок и пластинчатых балок для распределения нагрузки над верхним слоем балок ростверка:

Здание Spreckels в Сан-Франциско, в котором была усовершенствованная рама с некоторыми попытки сейсмического крепления, похоже, имели ростверк со сплошным матом из стальных балок:

В здании Rand McNally в Чикаго использовались рельсы для ростверка, что является возвратом к середине 1800-х годов, до того, как появились более тонкие двутавровые балки. В наличии:

The St.Пол-билдинг, квартал от American Surety, имел такой же типичный ростверк, как и существовал:

Интересно, что два здания с конструкцией из стальных каркасов, World Building в Нью-Йорке и Drexel Building в Филадельфии, имели менее продвинутые перевернутые конструкции. фундаменты -arch Тип:

Анализ надежности Грильяж Гибкая Склон Несущая конструкция с якорей Учитывая Fuzzy переходному интервал и Fuzzy хаотичности параметров почвы

  • 1.

    Дункан, JM: Факторы безопасности и надежности в геотехники.J. Geotech. Geoenviron. 126 (4), 307–316 (2000)

    Артикул

    Google Scholar

  • 2.

    Li, D.Q .; Ци, X.H .; Cao, Z.J .; Тан, X.S .; Phoon, K.K .; Чжоу, К.Б .: Оценка неопределенности устойчивости откоса с использованием связанной цепи Маркова. Comput. Геотех. 73 , 72–82 (2016)

    Статья

    Google Scholar

  • 3.

    Li, D.Q .; Тан, X.S .; Фун, К.К .: Метод начальной загрузки для характеристики влияния неопределенности параметров прочности на сдвиг на надежность откосов.Надежный. Англ. Syst. Saf. 140 , 99–106 (2015)

    Статья

    Google Scholar

  • 4.

    Deng, Z.P .; Li, D.Q .; Ци, X. H .; Cao, Z.J .; Фун, К.К .: Оценка надежности откосов с учетом геологической неопределенности и присущей изменчивости параметров почвы. Comput. Геотех. 92 , 121–131 (2017)

    Статья

    Google Scholar

  • 5.

    Гао, Х.C .; Liu, H.L .; Zhang, W.G .; Wang, W .; Ван З.Я .: Влияние понижения уровня воды в водохранилище на анализ устойчивости и надежности откосов. Геориск (2018). https://doi.org/10.1080/17499518.2018.1516293

    Google Scholar

  • 6.

    Li, D.Q .; Ци, X.H .; Phoon, K.K .; Zhang, L.M .; Чжоу, C.B .: Влияние пространственно переменных параметров прочности на сдвиг с линейно растущим средним трендом на надежность бесконечных склонов.Struct. Saf. 49 , 45–55 (2014)

    Артикул

    Google Scholar

  • 7.

    Чо С.Э .: Влияние пространственной изменчивости свойств почвы на устойчивость склонов. Англ. Геол. 92 (3), 97–109 (2007)

    Статья

    Google Scholar

  • 8.

    Xiang, Y.Z .; Liu, H.L .; Zhang, W.G .; Chu, J .; Чжоу, Д .; Сяо, Ю.: Применение испытания модели прозрачного грунта и моделирования ЦМР в исследовании механизма разрушения туннеля.Тунн. Undergr. Space Technol. 74 , 178–184 (2018)

    Артикул

    Google Scholar

  • 9.

    Chowdhury, R.N .; Сюй Д.У .: Надежность склонов геотехнической системы. Надежный. Англ. Syst. Saf. 47 (3), 141–151 (1995)

    Артикул

    Google Scholar

  • 10.

    Kang, F .; Han, S.X .; Salgado, R .; Ли Дж. Дж .: Системный вероятностный анализ устойчивости откосов грунта с использованием регрессии по Гауссу с использованием латинского гиперкубаComput. Геотех. 63 , 13–25 (2015)

    Артикул

    Google Scholar

  • 11.

    Li, D.Q .; Yang, Z.Y .; Cao, Z.J .; Au, S.K .; Фун, К.К .: Анализ надежности системы устойчивости откосов с использованием моделирования обобщенного подмножества. Прил. Математика. Модель. 46 , 650–664 (2017)

    MathSciNet
    Статья

    Google Scholar

  • 12.

    Li, D.Q .; Xiao, T .; Цао, З.J .; Phoon, K.K .; Чжоу, Ч.Б .: Эффективный и последовательный анализ надежности устойчивости грунтового откоса с использованием как анализа предельного равновесия, так и анализа методом конечных элементов. Прил. Математика. Модель. 40 (9), 5216–5229 (2016)

    Артикул

    Google Scholar

  • 13.

    Samui, P .; Lansivaara, T .; Бхатт, М.Р .: Машина опорных векторов наименьших квадратов, применяемая для анализа надежности уклонов. Геотех. Геол. Англ. 31 (4), 1329–1334 (2013)

    Артикул

    Google Scholar

  • 14.

    Puri, M.L .; Ралеску, Д .: Нечеткие случайные величины. J. Math. Анальный. Прил. 114 , 409–422 (1986)

    MathSciNet
    Статья
    МАТЕМАТИКА

    Google Scholar

  • 15.

    Liu, Y .; Qiao, Z .; Ван Г .: Нечеткая случайная надежность структур на основе нечетких случайных величин. Нечеткие множества Syst. 86 , 345–355 (1997)

    MathSciNet
    Статья
    МАТЕМАТИКА

    Google Scholar

  • 16.

    Anoop, M.B .; Рагхупрасад, Б.К .; Баладжи Рао, К .: Уточненная методология расчета срока службы железобетонных элементов конструкции на основе долговечности с учетом нечетких и случайных неопределенностей. Comput. Aided Civ. Инфраструктура. Англ. 27 (3), 170–186 (2012)

    Статья

    Google Scholar

  • 17.

    Dubois, D .; Прад, Х .: Случайные множества и нечеткий интервальный анализ. Нечеткие множества Syst. 42 , 87–101 (1991)

    MathSciNet
    Статья
    МАТЕМАТИКА

    Google Scholar

  • 18.

    Xiong, W.L .; Ли, Х.С.: Случайно-нечеткий метод обработки экспериментальных данных о механических параметрах образца горной породы. Подбородок. J. Geotech. Англ. 14 (6), 3437–3441 (1992)

    Google Scholar

  • 19.

    Jia, H.H .; He, H.J .: Анализ нечетко-случайной надежности устойчивости склонов. Rock Soil Mech. 24 (4), 657–660 (2003)

    Google Scholar

  • 20.

    Lü, X.L .; Qian, J.G .; Lü, L .; Лю, Э.Л .: Нечеткий стохастический анализ надежности склонов. Rock Soil Mech. 29 (12), 3437–3441 (2008)

    Google Scholar

  • 21.

    Wang, Y .; Jia, Z.G .; Li, X .; Wang, C .; Ю. Х. М .: Нечеткий случайный анализ надежности наклона на основе метода нечетких точечных оценок. Rock Soil Mech. 33 (6), 1795–1800 (2012)

    Google Scholar

  • 22.

    Suchomel, R .; Машин, Д .: Сравнение различных вероятностных методов для прогнозирования устойчивости откоса в грунте с пространственно переменным c-φ. Comput. Геотех. 37 (1–2), 132–140 (2010)

    Артикул

    Google Scholar

  • 23.

    Shu, S.X .; Гонг У.Х .: Нечеткий случайный анализ надежности склонов с учетом пространственной изменчивости параметров почвы. J. Huazhong Univ. Sci. Technol. (Под ред. Естественных наук) 40 (9), 83–97 (2014)

    Google Scholar

  • 24.

    Hassan, A.M .; Вольф Т.Ф .: Алгоритм поиска минимального показателя надежности земных откосов. J. Geotech. Geoenviron. Англ. 125 (4), 301–308 (1999)

    Артикул

    Google Scholar

  • 25.

    El-Ramly, H .; Morgenstern, N.R .; Круден, Д.М .: Вероятностный анализ устойчивости откосов для практики. Может. Геотех. J. 39 (3), 665–683 (2002)

    Статья

    Google Scholar

  • 26.

    El-Ramly, H .; Morgenstern, N.R .; Круден Д.М. Вероятностная оценка устойчивости откосов в остаточном грунте. Геотехника 55 (1), 77–84 (2005)

    Статья

    Google Scholar

  • 27.

    Jiang, S.H .; Li, D.Q .; Cao, Z.J .; Чжоу, C.B .; Фун, К.К .: Эффективный анализ надежности системы устойчивости откосов в пространственно изменяемых грунтах с использованием моделирования Монте-Карло. J. Geotech. Geoenviron. Англ. (ASCE) 141 (2), 04014096 (2015)

    Статья

    Google Scholar

  • 28.

    Wang, Y .; Cao, Z.J .; Ау, С.К .: Анализ практической надежности устойчивости откосов с помощью расширенного моделирования методом Монте-Карло в электронной таблице. Может. Геотех. J. 48 (1), 162–172 (2011)

    Статья

    Google Scholar

  • 29.

    Вонг, Ф.С.: Надежность уклона и метод поверхности отклика. J. Geotech. Англ. 111 (1), 32–53 (1985)

    Артикул

    Google Scholar

  • 30.

    Griffiths, D.V .; Фентон, Г.А .: Вероятностный анализ устойчивости откосов с помощью конечных элементов. J. Geotech. Geoenviron. Англ. 130 (5), 507–518 (2004)

    Артикул

    Google Scholar

  • 31.

    Zhou, J .; Ю., Я.Л .: Влияния, влияющие на характеристическую кривую почва-вода. J. Zhejiang Univ. Sci. 6A (8), 797–804 (2005)

    Артикул

    Google Scholar

  • 32.

    Ramanathan, R .; Aydilek, A.H .; Таню Б.Ф .: Разработка системы исследования повреждений грунтовых откосов на базе ГИС. Фронт. Earth Sci. 9 (2), 165–178 (2015)

    Статья

    Google Scholar

  • 33.

    Zhang, W.G .; Гох, A.T.C .: Оценка надежности по предельным состояниям и эксплуатационной пригодности, а также определение критического коэффициента безопасности для подземных горных каверн. Тунн. Undergr. Space Technol. 32 , 221–230 (2012)

    Артикул

    Google Scholar

  • 34.

    Gao, X.C .; Liu, H.L .; Zhang, W.G .; Wang, W .; Ван З.Я .: Влияние понижения уровня воды в водохранилище на анализ устойчивости и надежности откосов. Геориск 13 (2), 145–153 (2019)

    Google Scholar

  • 35.

    Ye, S.H .; Fang, G.W .; Чжу, Ю.П .: Создание модели и анализ отклика откоса, укрепленного каркасом с предварительно напряженными анкерами, при сейсмических исследованиях с учетом предварительного напряжения. Soil Dyn. Earthq. Англ. 122 , 228–234 (2019)

    Статья

    Google Scholar

  • 36.

    Li, Z .; Wei, J .; Ян, Дж .: Метод расчета устойчивости откоса, укрепленного предварительно напряженным анкером в процессе земляных работ. Sci. Мир J. 2014 , 194793 (2014)

    Google Scholar

  • 37.

    GEO-SLOPE International Ltd .: Моделирование устойчивости с уклоном / W: инженерная методология. GEO-SLOPE International Ltd., Калгари (2012)

    Google Scholar

  • Анализ мостов с Т-образной рамой

    Конструктивное поведение мостов с Т-образной рамой особенно сложно, и трудно использовать общий аналитический метод для непосредственного определения внутренних сил в конструкции.В данной статье представлена ​​пространственная модель ростверка для анализа таких мостов. Предлагаемая модель подтверждается сравнением с результатами полевых испытаний. Показано, что расчет мостов с тавровым каркасом удобно проводить с использованием модели пространственного ростверка.

    1. Введение

    Мосты с жесткой рамой появляются в различных экзотических формах, в результате чего получаются сложные, эффективные и эстетически приятные конструкции с изящным внешним видом, компактными размерами конструкции, просторным помещением под мостом и широким обзором, а план может применяться при строительстве мостов большой протяженности.Из-за особых преимуществ моста с Т-образной рамой в мосте с жесткой рамой, все больше и больше использовались мосты с Т-образной рамой. Безопасность мостов с Т-образной рамой представляет все большую важность при проектировании, строительстве и обслуживании. Этот особый тип гибких Т-образных мостов с большими пролетами делает структурный анализ более сложным и трудным [1–3].

    Как правило, проектирование автомобильных мостов в Китае должно соответствовать требованиям Общего кодекса проектирования автомобильных мостов и водопропускных труб (JTG D60-2004).При расчете и проектировании любого автомобильного моста необходимо учитывать нагрузки на грузовые автомобили и полосы движения. Однако конструктивное поведение моста с Т-образной рамой особенно сложно, и многие строгие методы анализа мостов с Т-образной рамой довольно утомительны и часто трудны.

    Pan et al. [1] провели анализ неопределенности эффектов ползучести и усадки в длиннопролетном сплошном жестком каркасе моста Сутонг. Азизи и др. [4] использовал метод спектральных элементов для анализа неразрезных балок и мостов, подверженных движущейся нагрузке.Wang et al. [5] проанализировали динамическое поведение автомобильного моста с косой опорой и жесткой рамой. Диклели [6] представил компьютеризированный подход к мостовидным протезам с цельным абатментом, а также была предложена процедура анализа и упрощенная модель конструкции для проектирования мостовидных протезов с цельным абатментом с учетом их фактического поведения и распределения нагрузки между их различными компонентами [7, 8 ]. Существовало несколько приближенных методов анализа мостовых настилов, в том числе метод ростверка и теория ортотропных плит [9].Йошикава и др. [10] исследовали строительство виадука Бентен, моста с жесткой рамой и сейсмическими изоляторами у подножия опор. Калантари и Амджадиан [11] сообщили об аналитической модели 3DOFs, приблизительный ручной метод был представлен для динамического анализа сплошного жесткого настила.

    Mabsout et al. [12] сообщили о результатах параметрического исследования с использованием анализа методом конечных элементов прямых однопролетных мостов из железобетонных плит с несущими опорами. В исследовании учитывались различные длины пролетов и ширины перекрытий, количество полос движения и условия динамической нагрузки для мостов с плечами и без них.Продольные изгибающие моменты и прогиб плиты были оценены и сравнены с процедурами, рекомендованными AASHTO [13].

    Одним словом, вышеупомянутые методы не могут точно решить структурно-механическое поведение мостов с Т-образной рамой, что еще хуже, они могут привести к ненадежности конструкции конструкции. Анализ ростверков, вероятно, является наиболее популярным компьютерным методом анализа мостовых настилов [14, 15]. Это связано с тем, что его легко понять и использовать, он относительно недорог и доказал свою надежность для самых разных типов мостов [16–19].Метод, впервые примененный на компьютере Лайтфутом и Савко [20], представлял настил в виде эквивалентного ростверка из балок. Основываясь на методе ростверка, Хэмбли [21] составил проектные схемы для анализа и проектирования мостовых настилов. На основе характеристик конструкции и метода ростверка будет представлен анализ моста с Т-образной рамой, основанный на методе ростверка.

    В данной статье представлена ​​пространственная модель ростверка для анализа моста с Т-образной рамой. Результаты статического и динамического анализа модели пространственного ростверка для моста с Т-образной рамой сравниваются с результатами, полученными при полевых испытаниях.Результаты исследований показали, что анализ мостов с тавровым каркасом удобно проводить с использованием модели пространственного ростверка.

    2. Анализ коробчатых балок с помощью модели пространственного ростверка

    Модель пространственного ростверка — удобный метод анализа мостов коробчатых балок. В модели плита коробчатой ​​балки представлена ​​эквивалентной сеткой балок, продольная и поперечная жесткости которой примерно такие же, как локальные жесткости плиты перекрытия коробчатой ​​балки.

    При анализе модели пространственного ростверка ориентация продольных элементов всегда должна быть параллельна свободным краям, в то время как ориентация поперечных элементов может быть параллельна опорам или ортогональна продольным балкам.В соответствии с моделью ростверка, выходные равнодействующие внутренних сил могут использоваться напрямую. Модель ростверка представляет собой плоский ростверк из дискретных соединенных между собой балок. Представление моста в виде ростверка идеально подходит для выполнения необходимых расчетов, связанных с анализом и проектированием на цифровом компьютере, и дает проектировщику представление о конструктивном поведении моста.

    Основная проблема в модели пространственного ростверка состоит в том, как получить эквивалентный ростверк на основе конструкции палубы коробчатой ​​балки.Пространственная модель ростверка для анализа перекрытия коробчатого балочного моста включает в себя расчет свойств сетки ростверка и его свойств.

    2.1. Пространственная сетка ростверка

    К определению подходящей сетки ростверка для коробчатой ​​балки моста с жесткой рамой лучше всего подходить, как и в случае перекрытия перекрытия, с учетом структурного поведения конкретного настила, а не с применением набора правила. Поскольку средние значения жесткости при продольном и поперечном изгибе сопоставимы, распределение нагрузки в некоторой степени аналогично распределению нагрузки на крутильно-гибкую плиту, но с локально сосредоточенными силами.Ростверк точно имитирует прототип, поскольку его элементы совпадают с центральными линиями балок прототипа. Кроме того, в прототипе есть диафрагма, например, над опорой, и тогда элемент ростверка должен совпадать. Исходя из формы сечения жесткого каркасного моста и опорных устройств, пространственная сетка ростверка должна быть представлена ​​указанным выше способом пространственного ростверка. В то же время, согласно теории эквивалента ростверка, необходимо отметить следующие три важных аспекта: согласно механическому поведению моста с жесткой рамой, балки ростверка следует размещать по линиям расчетной прочности; расстояние между продольными и поперечными элементами должно быть примерно одинаковым, чтобы обеспечить заметное статическое распределение нагрузок; Кроме того, для удобства анализа часто используются виртуальные продольные и поперечные элементы.Виртуальные члены предлагают только жесткость, но ее вес следует игнорировать.

    2.2. Свойства сечения элемента ростверка

    Свойства сечения элемента ростверка включают свойства продольного сечения элемента ростверка и свойства поперечного сечения элемента ростверка. Исходя из конструктивных особенностей моста с жесткой рамой, количество каждого настила для прототипа моста представлено соответствующим элементом ростверка. Инерция изгиба каждого элемента ростверка рассчитывается относительно центра тяжести сечения, которое он представляет.Характеристики сечения элемента поперечного ростверка, который представляет собой исключительно плиту, рассчитываются так же, как и для плиты. Для этого
    𝐼 = 𝑏𝑑3,12𝑐 = 𝑏𝑑36. (2.1)
    Если ростверк также включает в себя диафрагму, необходимо оценить ширину плиты, выступающей в качестве фланца. Если диафрагмы находятся в близком центре, можно предположить, что фланцы каждой простираются до середины расстояния между диафрагмами. Обычно консервативно полагают, что эффективный фланец составляет 0,3 расстояния между лонжеронами.Параметры свойств сечения стержня ростверка для коробчатой ​​фермы:
    𝐺𝐽𝑥 = 𝐸, 2 (1 + 𝑚) 𝐺𝐽𝑦 = 𝐸, 2 (1 + 𝑚) (2.2)
    где 𝐸 — модуль упругости, 𝐼𝑥, 𝐼𝑦 моменты инерции, 𝐽𝑥, 𝐽𝑥 моменты инерции кручения и 𝑚 момент на единицу ширины.

    3. Иллюстративный пример

    Мост с жесткой рамой Quhai находится через реку Цюй в Дунгуане, провинция Гуандун, Китай. Фотография моста непосредственно перед его открытием показана на рисунке 1. Мост представляет собой одинарную коробку с двухкамерной конструкцией настила, состоящей из 29 пролетов общей длиной 768.6 м (19,3 м + 12 × 20 м + 70 м + 110 м + 70 м + 12 × 20 м + 19,3 м). Строительство моста было завершено в 1995 году. Двухсторонняя проезжая часть мостового настила шириной 32 м, имеет шесть полос движения. На рис. 2 показан общий вид моста с жесткой рамой Quhai со схематическим планом, вертикальной высотой и типичным поперечным сечением одинарной коробки с двухкамерным настилом.


    Мост Quhai представляет собой жесткую конструкцию каркаса для одинарной коробки с двухкамерным мостом, с двумя главными дворцами с отверстиями для подвешивания, Т-образной рамой 2 × 40 м и двумя пролетами подвесных балок 30 м.Высота консольного корня коробчатой ​​балки Т-образного каркаса составляет 6 м, а высота торца — 2 м. Для надстройки моста был выбран одинарный двухкамерный бокс шириной 32 м. Расчетная временная нагрузка оригинального моста — это нагрузка на транспортное средство, а проверяемая нагрузка — на прицеп-100 (нагрузки, указанные в Правилах проектирования мостов Китая). Чтобы увеличить несущую способность моста, в конструкции моста были применены новые заданные нагрузки (грузовик-20 и прицеп-120).

    3.1. Трехмерное моделирование методом конечных элементов

    Трехмерные линейные упругие модели конечных элементов пространственной модели ростверка моста Кухай были построены с использованием программного обеспечения для анализа методом конечных элементов SAP2000.В конечно-элементной модели для создания модели ростверка были приняты трехмерные элементы beam4, которые будут использоваться для определения результирующих внутренних напряжений, собственных частот и соответствующих форм колебаний. Модель пространственного ростверка показана на рисунке 3, а виртуальные балки обладают только жесткостью. В конечно-элементной модели моста использованы 1104 элемента 3D (балка 4) и 817 узлов. Модель пространственного ростверка моста в целом представлена ​​на рисунке 4.


    3.2. Результаты статического анализа

    По методу линий влияния контрольного участка были представлены внутренние силы продольных и поперечных элементов ростверка. Значения внутренних сил контрольного участка для модели ростверка приведены в таблицах 1 и 2. В соответствии с результатами анализа продольного ростверка под нагрузкой прицеп-120 был получен максимальный нормальный момент краевой навесной балки (1 #). по срединному пролету ростверка, а максимальное значение — 2.0 × 10 6 Н · м; максимальный нормальный момент средней подвесной балки (1 #) получен по средней пролетной секции ростверка, а максимальное значение составляет 2,13 × 10 6 Н⋅м; при тележке 20 и нагрузке от толпы максимальный отрицательный момент был предложен участком опоры (15 #) ростверка, а максимальное значение составляет 2,06 × 10 7 Н⋅м. С точки зрения результирующих внутренних напряжений, были получены диаграммы огибающей момента и силы сдвига для модели контрольного ростверка, которые показаны на рисунках 5, 6 и 7.

    9078 04 0

    Расположение секции Прицеп 120 макс / мин Грузовик 20 макс / мин Управляющий момент

    0/0 0/0
    0,5 L 3,9𝐸 + 6 / −2,4𝐸 + 4 2,9𝐸 + 6 / −3,1𝐸 + 5 3,9𝐸 + 6 / −3,1 𝐸 + 5
    Corbel 0/0 0/0 0/0
    Пирс (15 #) 0 / −3.5𝐸 + 7 0 / −4,1𝐸 + 7 0 / −4,1𝐸 + 7
    Корбель 0 / −5,6𝐸 + 3 0 / −1,1𝐸 + 4 0 / −1,1 𝐸 + 4
    0,5 L 4,2𝐸 + 6 / −2,4𝐸 + 4 3,2𝐸 + 6 / −3,3𝐸 + 5 4,3𝐸 + 6 / −3,3𝐸 + 5
    Пояс 0/0 0/0 0/0
    Пирс (16 #) 0 / −3,5𝐸 + 7 0 / −4.1𝐸 + 7 0 / −4,1𝐸 + 7


    Макс. Управляющий момент

    Стойка (14 #) 5,3𝐸 + 2 / −9,1𝐸 + 5 2,9𝐸 + 4 / −7,9𝐸 + 5 9,1𝐸 + 5
    0.5 L 2,7𝐸 + 5 / −5,7𝐸 + 5 1,8𝐸 + 5 / −5,5𝐸 + 5 5,7𝐸 + 5
    Корбель 9,1𝐸 + 5 / −6,1𝐸 + 3 7,9𝐸 + 5 / −3,3𝐸 + 4 9,1𝐸 + 5
    Корбель 8,6𝐸 + 5/0 7,4𝐸 + 5/0 8,6𝐸 + 5
    Пирс ( 15 #) 1.1𝐸 + 6/0 1,7𝐸 + 6/0 1,7𝐸 + 6
    Пирс (15 #) 0 / −1,1𝐸 + 6 0 / −1,7𝐸 + 6 1,7𝐸 + 6
    Corbel 0 / −8,6𝐸 + 5 0 / −7,5𝐸 + 5 8,6𝐸 + 5
    Corbel 6,2𝐸 + 3 / −9,7𝐸 + 5 3.8𝐸 + 4 / −8.8𝐸 + 5 9.7𝐸 + 5
    0.5 L 3,1𝐸 + 5 / −5,5𝐸 + 5 2,1𝐸 + 5 / −5,5𝐸 + 5 5,5𝐸 + 5
    Корбель 9,1𝐸 + 5 / −6,1𝐸 + 3 7,9𝐸 + 5 / −3,5𝐸 + 4 9,1𝐸 + 5
    Корбель 8,6𝐸 + 5/0 7,5𝐸 + 5/0 8,6𝐸 + 5
    Пирс ( 16 #) 1.1𝐸 + 6/0 1,7𝐸 + 6/0 1,7𝐸 + 6
    Пирс (16 #) 0 / −1,1𝐸 + 6 0 / −1,7𝐸 + 6 1,7𝐸 + 6

    (a) Диапазон изгибающего момента для боковой балки (ось ростверка 1 #)
    (b) Диапазон усилия сдвига для боковой балки (ростверк 1 #) оси)
    (a) Огибающая изгибающего момента для боковой балки (ось ростверка 1 #)
    (b) Огибающая силы сдвига для боковой балки (ось ростверка 1 #)
    (a) Огибающая силы изгибающий момент для Т-образной рамы (ось ростверка 1 #)
    (b) Диапазон усилия сдвига для Т-образной рамы (ось ростверка 1 #)
    (a) Диапазон изгибающего момента для Т-образной рамы (ростверк 1 #) ось)
    (b) Огибающая силы сдвига для Т-образной рамы (ось ростверка 1 #)
    (a) Огибающая изгибающего момента для средняя подвесная балка (ось ростверка 1 #)
    (b) Диапазон поперечных сил для средней балки (ось ростверка 1 #)
    (a) Огибающая изгибающего момента для средней балки подвески (ось ростверка 1 #)
    (b) Диапазон поперечной силы для средней подвесной балки (ось ростверка 1 #)

    3.3. Результаты динамического анализа

    Из динамического анализа с использованием модели пространственного ростверка первая собственная частота подвесной балки (14-15 #) и Т-образной рамы составляет 3,6 Гц и 1,31 Гц соответственно, а режим вибрации является симметричным. вертикальный изгиб; первая собственная частота подвесной балки (16-17 #) и Т-образной рамки составляет 3,6 Гц и 1,31 Гц соответственно, а режим вибрации — симметричный вертикальный изгиб; первая собственная частота подвесной балки среднего пролета составляет 3,6 Гц, а режим колебаний — симметричный вертикальный изгиб.Первые формы колебаний моста показаны на рисунке 8.

    4. Описание полевых нагрузочных испытаний и результатов

    Полевые статические или динамические испытания мостов представляют большой интерес не только для исследования основных характеристик моста, но и для калибровки. конечно-элементные модели. Несколько результатов полевых испытаний и коррелированного анализа методом конечных элементов были представлены для моста Кухай. В полевых испытаниях на нагрузку на мосту Кухай использовалась соответствующая расчетная нагрузка, чтобы моделировать расчетные временные нагрузки моста.В полевых испытаниях под нагрузкой на мосту Кухай использовались тяжелонагруженные самосвалы, каждый из которых весил около 30 тонн, для моделирования расчетных временных нагрузок моста. Из-за сложности аренды таких тяжелых самосвалов того же типа в этом районе, всего во время испытаний на статическую нагрузку было задействовано 5 самосвалов. Нагрузка на отдельные оси и шаг каждого самосвала были тщательно измерены на ближайшей весовой станции, прежде чем он был перемещен на мост.

    Кроме того, прилагаемые испытательные нагрузки должны быть идентичны расчетным временным нагрузкам моста.Применяемые испытательные нагрузки обычно обозначаются эффективностью статической испытательной нагрузки:
    𝑆𝜂 = 𝑡𝑆𝑑, (1 + 𝜇) (4.1)
    где 𝑆𝑡 — результирующая сила на заданном сечении при запланированных статических испытательных нагрузках; 𝑆𝑑 — равнодействующая сила на том же заданном сечении при расчетных временных нагрузках; 𝜇 — коэффициент удара, использованный при проектировании моста. Все значения эффективности тестовой нагрузки находятся в пределах 0,8–1,05, что демонстрирует достоверность статических нагрузок на мост. В результате было установлено 27 точек измерения прогиба и измерено 54 точки измерения деформации.Испытательная установка включала измерения деформации и прогиба на контрольной секции. Три варианта нагружения во время полевых испытаний показаны на Рисунке 9.

    4.1. Результаты испытания на прогиб

    Значения прогиба прототипа моста для соответствующего ростверка в рабочем состоянии I и рабочем состоянии II показаны на рисунке 10, а значения прогиба прототипа моста для соответствующего ростверка в рабочем состоянии III показаны на рисунке 11. Точка измерения (5 #) является контрольной точкой в ​​областях наибольшего поперечного сечения деформации, и ей соответствует максимальное значение -23.6 мм. Максимальная теоретическая деформация точки измерения для контрольного участка составляет -26,3 мм, а соотношение 𝛼 между экспериментальным и теоретическим значением составляет 0,9, и оно находится в пределах национального стандарта (0,7≤𝛼≤1,05). Максимальные значения отклонения секции управления при полевых испытаниях также находятся в диапазоне национального стандарта ([𝑓] ≤𝑙 / 600 = 116,67 мм). Результаты измеренного прогиба показывают, что все значения измеренных прогибов удовлетворяют проектным требованиям. Это указывает на то, что мост обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять нагрузкам.

    (a) Кривая прогиба от положения нагружения I до III
    (b) Кривая прогиба от положения нагружения IV до разгрузки
    (a) Кривая прогиба от положения нагружения I к III
    (b ) Кривая прогиба от положения нагружения IV до положения разгрузки

    4.2. Результаты испытания на деформацию

    Согласно сравнительному анализу деформаций между полевым испытанием и теоретическим анализом, соотношение 𝛽 деформации между экспериментальным и теоретическим значением находится в пределах диапазона национального стандарта (т.е., 0,7≤𝛽≤1,05). Результаты измерения деформаций показывают, что деформации настила моста соответствуют проектным требованиям, и все деформации могут полностью возобновиться после снятия приложенных полевых нагрузок. Основываясь на анализе Quhai Bridge, внутренняя сила (изгибающий момент и поперечная сила) в настиле может быть получена непосредственно с помощью предлагаемого метода. Следовательно, предлагаемый метод прост и удобен. Его использование может привести к значительному снижению аналитической нагрузки, связанной с мостами из массивных плит.

    4.3. Результаты динамического испытания

    Динамические свойства могут быть получены путем измерения вибраций, вызванных внешними нагрузками и ударами транспортного средства. Экспериментальная программа включает динамическое определение характеристик конструкции в нормальных условиях и когда половина моста покрыта транспортным потоком. Отклик конструкции был измерен в 7 выбранных точках с помощью акселерометров. Для определения оптимального расположения датчиков были использованы предварительные результаты динамического анализа КЭ.Первые формы колебаний моста в соответствии с полевыми динамическими испытаниями и теоретические значения представлены в Таблице 3. Результаты измеренных динамических свойств показывают, что тестовые значения основной частоты для Т-образной рамы больше, чем теоретические значения, но тестовые значения основная частота для средней балки подвески меньше теоретических значений. Это указывает на то, что жесткость среднего пролета относительно мала.

    вертикальный изгиб

    Симметричный 907


    Место проведения эксперимента Эксперимент Теория Режим вибрации

    15 #

    1,31 Симметричный вертикальный изгиб
    Подвесная балка среднего пролета 2,70 3,60 Симметричный вертикальный изгиб
    16 # Т-образный изгиб 2,2286

    5. Заключение

    Статические и динамические характеристики жесткого моста с Т-образной рамой были исследованы аналитически и экспериментально.На основе сравнительного исследования результатов анализа, полученных с помощью традиционных и предлагаемых методов анализа, можно получить более экономичные проекты с использованием модели пространственного ростверка. Основное содержимое модели ростверка включает сетку ростверка и свойства сечения элемента ростверка. Точность модели ростверка в основном зависит от моделирования эквивалентной жесткости ростверка и свойств элемента. Согласно сравнительному анализу, мост обладает относительно небольшой жесткостью, чтобы противостоять деформации.В результате результаты полевых испытаний показали, что мост работает в упругой стадии, но мост имеет относительно меньшую несущую способность в условиях расчетной нагрузки. Поэтому были представлены некоторые предложения по усилению или техническому обслуживанию моста для увеличения несущей способности, а предварительное напряжение снаружи использовалось для решения проблемы прогиба балки, относительно меньшего эффективного предварительного напряжения и трещины сдвига в стенке. Кроме того, были заменены подшипники правой и левой балок подвески, чтобы восстановить механические свойства оригинальной конструкции.

    Благодарности

    Авторы выражают благодарность рецензентам и Sheng-yong Chen за полезные комментарии. Кроме того, они благодарны за финансовую поддержку, предоставленную Научным фондом China Postdoctor (грант № 201104), Научным фондом Министерства жилищного строительства и городского и сельского развития Китайской Народной Республики (грант № 2012-K2- 6), Научный фонд Министерства образования провинции Чжэцзян (грант № Y201122051), Научный фонд Технологического университета Чжэцзян (грант №2011XY022).

    Полуавтоматическое проектирование композитных мостовидных протезов

    Пример использования

    Полуавтоматическая конструкция из композита
    мостовые настилы

    • Мастера в
      ускоренное моделирование композитного настила моста

    • композитный
      расчет свойств поперечного сечения и библиотека сечений

    • Дизайн
      проверка в соответствии с итальянскими кодексами практики

    LUSAS
    дистрибьютор Alhambra srl ​​помог многим своим итальянским
    заказчики на выполнение проектирования и проверки композитных мостовых настилов
    и мосты
    используя общие функции, доступные в LUSAS Bridge.Теперь вместе
    с одним из своих клиентов, Tecnostrutture srl, он имеет
    создал набор итальянских мастеров мостов для использования с LUSAS конечным
    программное обеспечение элементного анализа для
    ускорение построения, анализа и проверки моделей данного типа
    конструкций.

    Композитный мост
    колоды можно смоделировать несколькими способами в зависимости от
    уровень дизайна и опыт дизайнера.Методы
    включают:

    1 . 2D линейный луч
    анализ, в котором одна продольная балка используется для моделирования
    как сталь, так и бетон с эквивалентной жесткостью на кручение
    Палуба.

    2 . 3D ростверк
    анализ, в котором моделируются стальные балки и бетонная плита
    в продольном и поперечном направлениях с эквивалентными балками.

    3 . Составная балка /
    анализ оболочки, при котором элементы балки используются для моделирования стали
    балки и элементы оболочки моделируют бетонную плиту. Линейный луч
    находится на поверхности плиты и смещен
    (эксцентриситет) используется в его свойствах сечения. Показанный
    физическое расстояние на изображении отсутствует в модели и
    предназначен только для визуализации.

    4 . Стенки стальных балок
    моделируется оболочкой, каждая полка моделируется балками,
    связи моделируются балками, а бетонная плита
    моделируется ракушками.

    5 . Стальные балки и
    фланцы моделируются оболочками, связи моделируются
    балки, а бетонная плита моделируется оболочками.

    В Италии стандартные мосты
    обычно моделируются как ростверки (методы 2 и 3 выше) и как
    в результате были созданы мастера для использования с LUSAS Bridge для ускорения
    до моделирования композитных мостовых настилов для этих методов.


    Модель здания




    Модели
    построены путем определения двух продольных краевых балок моста
    затем выбираем мастера ростверка. Используя этот ростверк или ребристый
    пластинчатая модель прямой или изогнутой формы с одинарной или
    несколько пролетов, могут быть созданы.Предусмотрена возможность включения
    поверхности в модели для назначения элементов оболочки.

    параллельно
    допускаются расходящиеся поперечные пучки. Поперечные балки
    автоматически строится и подключается к выбранным точкам ограничением
    уравнениями или жесткими балками.Все аналогичные поперечные балки могут быть построены
    одновременно допускаются и несколько видов, в том числе и одиночные
    эксцентриковые балки и поперечные связи X или K с реальными
    эксцентриситет. Элементы распорки автоматически группируются для
    манипуляции в Modeller.

    Луч
    поперечные свойства составных балок рассчитываются для
    четыре этапа анализа:

    • Только стальные балки

    • Сталь композитный бетон, пр.
      долгосрочный

    • Сталь композитный бетон, пр.
      краткосрочный

    • Стальная балка и арматурные стержни
      (участки с трещинами)

    Геометрические атрибуты определяются с помощью
    мездриление луча включено.Определяются любые секции переменной высоты.
    по шагам. Однобалочные, а также профили из моно- или многоклеточного композитного материала
    разрешены с автоматическим определением соответствующей ширины
    бетон и эквивалентной толщины связей.

    А
    полный набор профилей ЕС может быть
    выбран в дополнение к стандартным поставляемым секциям LUSAS.Это также
    можно объединить 2 или 4
    равнопроходные / неравноугловые секции и 2-х канальные секции.

    Геометрический
    свойства и другая дополнительная информация хранится в файле .csv.
    и обрабатываются в специальной таблице для получения эластичных
    расчет напряжений.

    Пользовательские атрибуты для разрешения упругого напряжения
    расчет должен производиться в соответствии с итальянским Кодексом
    Определяются практики.

    Проверка конструкции проводится в отдельном
    волшебник.


    Погрузка / Комбинации

    Максимум
    и минимальные напряжения из-за
    Еврокод Шоссе / Железнодорожные загрузки получены с использованием Smart
    Комбинированный подход.Результаты возвращаются в точках Гаусса выбранных
    элементы и доступны для схем и контуров.

    В целом рассматриваемый тип нагрузки
    состоящий из большой нагрузки (количество точечных нагрузок или патч-нагрузка),
    и дорожная нагрузка (равномерная патч-нагрузка). Минимальное расстояние между
    Также можно определить тяжелую нагрузку и нагрузку на полосу движения. Программное обеспечение будет
    не пролетов нагрузки или каких-либо частей конструкции, где действуют нагрузки
    даст успокаивающий эффект.Возможны различные динамические факторы.
    применяется к нагрузкам на разных пролетах.

    Проверка конструкции

    Мастер также используется для экспорта
    свойства геометрического сечения, координаты узлов и пользовательские наборы
    результатов в электронную таблицу Excel, чтобы можно было
    выполнила.Осевые напряжения, сдвиг и кручение проверяются для всех
    этапы строительства. Сдвиг в соединителях и изгиб стенки также
    осмотрел.

    В Excel тот же мастер LUSAS, что и
    для определения исходной модели ростверка предусмотрена так, чтобы при напряжении
    проверка не удалась, тогда данные раздела можно изменить для быстрой проверки
    Excel перед экспортом данных в LUSAS для пересмотренного полного
    анализ для повторного запуска.

    А
    отдельный мастер отчетов позволяет отображать список всех выполненных проверок.
    создано в Word.

    Карло Маргерити, менеджер Альгамбры,
    сказал: «За последние несколько лет многие композитные мосты были
    проанализированы Альгамброй с использованием моста LUSAS, и при этом число
    и качество мастеров, созданных и используемых для этой цели,
    увеличились, так что теперь они стали очень продуктивным моделированием.
    инструмент.«

    Он продолжает: «Другое моделирование.
    методы также использовались в Альгамбре по мере необходимости, для
    например, путем создания моделей стальных балок, в которых стенки моделируются с помощью
    снаряды. Сравнение результатов различных методов показало
    повышенное доверие к нашему моделированию этих композитных
    конструкций »


    « дюйм
    за последние несколько лет многие композитные мосты были проанализированы
    Альгамбра с использованием моста LUSAS, и при этом число и
    качество мастеров, созданных и используемых для этой цели, имеет
    увеличились, так что теперь они стали очень продуктивным моделированием.
    инструмент.
    «

    Карло
    Маргерити, менеджер, Alhambra srl ​​


    Другие примеры из практики LUSAS Bridge:

    Информация о программном обеспечении

    Эсдеп Лекция 8.5.2 [Другое]

    Esdep Lecture 8.5.2 [Другое]

    Предыдущая | Далее | Содержание

    ESDEP WG 8

    ПЛИТЫ И ОБОЛОЧКИ

    ЦЕЛЬ / ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

    Представить методы глобального анализа, методы определения деформации поперечного сечения и сдвига мостов с коробчатыми балками.

    ПРЕДПОСЫЛКИ

    Нет.

    ЛЕКЦИИ ПО ТЕМЕ

    Лекция 8.5.1: Введение в конструкцию коробчатых балок

    РЕЗЮМЕ

    Общий анализ может быть выполнен с помощью ростверка, ортотропной пластины, гнутой пластины и методов конечных элементов.

    Искажение коробки может контролироваться диафрагмами или поперечными рамками. Доступны простые или усовершенствованные методы для расчета сил в диафрагмах или поперечных рамах.

    Для очень широких фланцев необходимо учитывать влияние сдвига.

    Хотя стальные или железобетонные композитные коробчатые балки обычно дороже на тонну, чем пластинчатые балки, поскольку для их изготовления требуется больше времени, они могут привести к более экономичному решению в целом.

    Для мостов коробчатые балки имеют ряд преимуществ по сравнению с пластинчатыми балками, что делает их использование привлекательным:

    • очень высокая жесткость на кручение. (В закрытых коробчатых секциях крутящему моменту в основном противостоят сдвиговые напряжения Сен-Венана, а жесткость на кручение обычно намного выше, чем у открытых секций.)
    • Закрытые стальные коробки

    • обеспечивают жесткость на скручивание при монтаже. (Таким образом, они устраняют необходимость в дорогостоящих временных креплениях, которые требуются для плоских балок и которые также мешают конструкции бетонной плиты.Для сильно изогнутых пролетов жесткость на кручение почти всегда важна при их строительстве.)
    • Можно использовать фланцы шириной

    • мм. (Это позволяет использовать большой пролет и глубину без использования ресурсов для очень толстого материала.)
    • Коробчатые балки

    • имеют аккуратный внешний вид. (Внутри коробки жесткость может оставаться незаметной.)
    • возможность выбрать хорошую аэродинамическую форму. (Это особенно важно для больших подвесных или вантовых мостов.)
    • В коробчатых балках

    • используется меньше подшипников.(Обычно ограничение скручивания необходимо обеспечивать только в одном месте вдоль сплошной коробки; одиночные подшипники могут использоваться на всех других опорах. Кроме того, при сильно изогнутой коробчатой ​​балке часто бывает достаточно одинарных подшипников на всех опорах.)

    Коробчатые балки иногда используются в строительных конструкциях, но нечасто. Эта лекция в основном касается коробчатых балок, используемых в мостах, как цельнометаллических, так и композитных конструкций с железобетонной плитой перекрытия; большинство общих замечаний применимо к коробчатым балкам, используемым в зданиях

    Общий анализ определяет эффекты нагрузки, изгибающие моменты, поперечные силы, крутящие моменты и т. Д., которые возникают во всех частях конструкции в результате приложенной нагрузки. На основании этого анализа определяются напряжения для сравнения с расчетными значениями прочности.

    Методы анализа композитных мостовых настилов можно разделить на три группы.

    • те, которые рассматривают мост как серию соединенных между собой балок
    • те, которые обрабатывают отдельно различные части коробчатого сечения (фланцы, стенки, диафрагмы)
    • те, которые рассматривают настил моста как континуум

    Те, что относятся к первой группе, проще всего анализировать, поскольку теория балок может использоваться для определения поведения отдельных элементов.Для одиночной прямой балки можно использовать анализ линейных балок при условии, что он учитывает крутильные эффекты, а также эффекты изгиба, но в целом требуется модель ростверка. Такой анализ дает хорошие результаты для распределения моментов и сил в многобалочных конструкциях, а также когда изогнутая одиночная балка моделируется как серия прямых элементов. Однако простая теория пучка не учитывает искажение поперечного сечения или эффекты сдвигового запаздывания, и они должны определяться отдельно.

    Анализ второй группы проводится с использованием методов конечных элементов и неизбежно включает использование мощной компьютерной программы. При условии, что подходящие элементы доступны в компьютерной программе, анализ может дать результаты, которые включают большинство структурных эффектов, включая искажение и задержку сдвига, но выбор типа и размера элемента требует большого опыта, а интерпретация результатов также требует осторожности. рассмотрение.

    Третья группа применяет более точные методы теоретического моделирования.Примерами являются обработка всей деки как ортотропной пластины и анализ моделей сложенных пластин. Однако такие методы могут быть применены должным образом только при наличии единообразия по всей конструкции и при распределенной нагрузке. Они также могут отдельно представлять только некоторые аспекты поведения: поэтому нагрузку необходимо разделить на такие компоненты, как равномерный изгиб, равномерное скручивание, деформация кручения и деформация.

    3.1 Общие

    При анализе ростверка конструкция идеализируется как ряд продольных и поперечных балочных элементов в одной горизонтальной плоскости, жестко связанных между собой в узлах.Поперечные балки могут быть ортогональными или наклонными относительно продольных балок, так что можно анализировать наклонные, изогнутые, сужающиеся или нерегулярные настилы.

    В простом анализе ростверка каждой балке приписывается жесткость на изгиб в вертикальной плоскости и жесткость на кручение. Вертикальные нагрузки прикладываются только к узлам. Компьютерное программное обеспечение используется для проведения анализа жесткости матрицы для определения смещений (вращения вокруг двух горизонтальных осей и вертикального смещения) в каждом узле и сил (изгибающие моменты, крутящие моменты и вертикальные поперечные силы) в балках, соединенных с каждым узлом. узел.

    Анализ ростверка не определяет эффекты деформации и деформации, а также эффекты сдвига. Локальные эффекты при точечных нагрузках (нагрузки на колеса) можно изучить только с ростверком, используя мелкую сетку балок локально по отношению к нагрузке; локальные эффекты обычно определяются отдельно и добавляются к глобальным результатам по мере необходимости.

    3.2 Моделирование ростверка для мостов с коробчатой ​​балкой

    Глобальное структурное действие моста с коробчатыми балками можно рассматривать как по существу отдельные действия железобетонной плиты (или стального настила с ортотропной жесткостью), который изгибается в поперечном направлении, и ряда продольных балок, которые отклоняются по вертикали и скручиваются.Плита (или стальной настил) изгибается в результате поддержки по нескольким линиям, которые отклоняются в разной степени и в зависимости от пролета. Поэтому глобальный анализ должен точно моделировать способ отклонения этих опорных линий, чтобы правильно установить взаимодействие между продольным и поперечным изгибом.

    Плита эффективно поддерживается вдоль каждой линии полотна. Вертикальный прогиб каждой линии стенки зависит от комбинации вертикальных и крутильных прогибов коробчатой ​​балки, частью которой она является.Лучший способ смоделировать эти эффекты — создать жесткий на кручение балочный элемент вдоль центральной линии каждой коробки (то есть в центре сдвига) и соединить его с плитой в точках перемычки. Для этого нужны короткие «пустышки» поперечные балки; они физически не представляют какую-либо конкретную часть конструкции, и силы в них не нуждаются в анализе, но им необходимо придать достаточную жесткость, чтобы их изгиб был незначительно мал. Эта форма модели моста с двумя коробками и консолями проиллюстрирована на рисунке 1 (обратите внимание, что для наглядности фиктивные балки и продольные балки показаны немного ниже плиты, тогда как на самом деле они будут рассматриваться в анализе как копланарные. ).

    3.3 Продольные элементы ростверка

    Главным продольным балкам присваиваются свойства изгиба всего сечения каждой балки (включая плиту или настил). В многобалочных конструкциях обычно считается, что плита разделена посередине между коробками, а полная ширина консоли должна быть включена во внешнюю коробку. Строго говоря, это не совсем точно, так как это привело бы к разрыву уровня нейтральной оси, но неточность незначительна.

    Продольные элементы, представляющие плиту (показаны пунктиром на рисунке 1), не являются строго необходимыми, поскольку они намного более гибкие, чем основные балки, хотя они могут быть полезны при приложении распределенных нагрузок. Они показаны здесь, чтобы проиллюстрировать разделение плиты.

    Продольные краевые элементы могут быть добавлены для представления краевой балки. Они не оказывают большого влияния на общую производительность, но часто помогают при приложении нагрузки на консоли.

    3.4 Поперечные элементы ростверка

    Если нет поперечных балок, поперечные элементы просто представляют собой ширину плиты, равную расстоянию между узлами. Если внутри коробки находятся поперечные балки, включая поперечные балки и диафрагмы, элементы должны отражать жесткость действующего поперечного элемента.

    Элементы перекрытия опираются только на фиктивные элементы, они не соединяются напрямую с продольными балками. Между элементами плиты и фиктивными балками отсутствует моментная непрерывность.

    3.5 Жесткость на кручение

    Для открытого коробчатого сечения жесткость на кручение K определяется общим выражением:

    Где A — площадь коробки, а t — толщина элемента ds.

    Если секция составная, бетонная плита должна быть преобразована в сталь эквивалентной толщины путем деления на модульное соотношение.

    Для полосы сплошной плиты жесткость на кручение определяется по формуле:

    Где t — толщина, а b — ширина полосы.

    Однако в модели ростверка только половину этой жесткости следует отнести к поперечным элементам, поскольку поток сдвиговых напряжений Сен-Венана не проходит по периметру поперечного сечения полосы. Аналогично, для настила из ортотропной стали следует использовать только значение H для жесткости на кручение, а не 2H.

    3.6 Косые мосты

    Можно сконструировать несколько коробок с перекосом при условии, что опорные диафрагмы могут оставаться по существу перпендикулярно осевым линиям короба и что либо между коробками нет поперечных балок, либо поперечные балки перпендикулярны коробкам.Точно так же анализ ростверка с перекосом поперечин трудно интерпретировать и дает неопределенные результаты для всех, кроме небольших перекосов.

    3.7 Интерпретация результатов анализа ростковки

    Компьютерное программное обеспечение обычно дает значения вертикального сдвига, изгибающих моментов и крутящего момента для каждого элемента ростверка на каждом стыке ростверка. Поскольку непрерывная структура была идеализирована в виде дискретных элементов, этот разрыв нереален. Немного «лучшее» значение моментов в основных лонжеронах может быть получено путем сглаживания, как показано на рисунке 2, хотя разница обычно очень мала.

    При анализе ортотропных плит конструкция настила «сглаживается» по всей длине и ширине и рассматривается как непрерывная среда.

    Упругие свойства ортотропной пластины определяются двумя значениями жесткости на изгиб D x и D y и жесткостью на кручение H. Основное уравнение, связывающее прогиб w с нагрузкой P, действующей перпендикулярно плоскости пластины, имеет следующий вид:

    = р (х, у)

    Схемы проектирования настилов, которые можно идеализировать как ортотропные плиты, были получены на основе серийных решений.Они создают прогибы, а также продольные и поперечные моменты из-за точечной нагрузки и, таким образом, обеспечивают быстрый метод анализа распределения. Их применимость ограничена палубами с простой опорой с перекосом не более 20, эластичные свойства которых могут быть представлены только длиной, шириной и тремя величинами: D x , D y и H.

    В композитных конструкциях они могут использоваться для балочно-плитных перекрытий с не менее чем пятью равномерно расположенными продольными элементами однородных диафрагм над опорами.

    В гражданском строительстве все шире применяется метод конечных элементов. Это наиболее универсальный из методов анализа упругости матричной жесткости, который, в принципе, может подойти к решению практически любой задачи глобального анализа настила моста.

    Для коробчатых балок метод конечных элементов позволяет изучить запаздывание сдвига и вычислить эффективную ширину полки. Он также может анализировать локальные эффекты в плитах. Для этого каждая перемычка, фланцы и диафрагмы разделены на подходящую сетку элементов; детализация эффектов, которые могут быть обнаружены (например, изменение напряжения на фланце из-за задержки сдвига), зависит от тонкости сетки и возможностей типов элементов, предоставляемых программой.

    Недостатком анализа методом конечных элементов является его стоимость, особенно из-за большого количества времени, необходимого специалистам для идеализации конструкции. Ноу-хау эксперта необходимо для выбора подходящего рисунка элементов, выбора правильного типа элемента и определения правильных предельных условий для граничных узлов вдоль опор. Интерпретация результатов также требует опыта. Выбор неподходящих элементов может вводить в заблуждение в областях с крутым градиентом напряжения, поскольку в этом случае условия статического равновесия не обязательно выполняются.Выбор уровня плотности дискретизации или поведения материала может иметь серьезные последствия для точности результатов.

    Тем не менее, для сложных ситуаций или для сложных частей крупной конструкции нет лучшей замены для анализа методом конечных элементов.

    Метод складывания пластин обычно ограничивается сборками прямоугольных пластин. Это не применимо к перекосу дек из-за связи между гармониками. Ортотропные пластины могут занимать несколько пролетов, но должны иметь простые опоры на крайних концах с жесткими диафрагмами на концевых опорах.Когда диафрагмы из гнутых пластин используются для представления поперечных рам, преимущества заключаются в том, что они могут дать полное и точное решение за меньшее компьютерное время, чем это требуется для метода конечных элементов, и он может выдерживать самые разные типы нагрузок и оба смещение и силовые граничные условия.

    Чтобы применить этот метод к мосту с двойной ячеистой коробчатой ​​балкой с одной одинарной внутренней стенкой, необходимо разделить деформацию на симметричную и асимметричную. Для коробок с большим количеством внутренних перемычек можно разделить деформации поперечного сечения на собственные функции деформации.

    Чистое скручивание тонкостенного профиля также приведет к искривлению поперечного сечения, если в этом сечении нет достаточной симметрии. Чтобы проиллюстрировать, как может происходить коробление, рассмотрим, что произойдет с четырьмя панелями прямоугольного коробчатого сечения, подверженными скручиванию.

    Предположим, что ширина и глубина коробки равны B и D соответственно, а толщина фланца и стенки t f и t w .При крутящем моменте T сдвиговой поток определяется как q = T /2 BD .

    Сначала рассмотрим фланцы. Напряжение сдвига во фланцах определяется как t f = q / t f = T /2 BDt f . Если смотреть на коробку сверху, каждый фланец разрезан в виде параллелограмма с углом сдвига f = t f / G ; если бы концевые секции оставались плоскими, относительное горизонтальное смещение между верхним и нижним углами было бы f L на каждом конце (см. Рисунок 3a), и, таким образом, между двумя концами 2f L / D возник бы скручивание. = ф
    L / DG = TL / BD 2 Gt f
    .

    По аналогичному аргументу, если смотреть на коробку сбоку и учитывать сдвиговые смещения перемычек, если бы концевые секции оставались плоскими, скручивание секции было бы TL / B 2 DGt w . Поскольку скручивание должно быть одинаковым, независимо от того, рассматриваем ли мы фланцы или стенки, ясно, что концевые секции могут оставаться плоскими только в том случае, если TL / BD 2 Gt f = TL / B 2 DGt w , I.е. Dt f = Bt w . Если это условие не выполняется, то концевые секции не могут оставаться плоскими; вместо этого произойдет небольшое вращение в противоположных направлениях в их плоскостях двух фланцев и двух перемычек и, как следствие, деформация секции. Типичное искривление для этого примера показано на рисунке 3b.

    Конечно, для простого однородного коробчатого сечения, подверженного чистому кручению, это коробление неограниченно и не вызывает каких-либо вторичных напряжений.Но если, например, коробка поддерживается и ограничивается скручиванием на обоих концах, а затем подвергается приложенному крутящему моменту в середине, коробление полностью сдерживается в середине в силу симметрии, и возникают напряжения деформации скручивания . Подобное ограничение происходит в сплошных коробчатых секциях, которые скручены на промежуточных опорах.

    Это ограничение коробления вызывает продольные напряжения деформации и связанные с ними напряжения сдвига так же, как эффекты изгиба в каждой стенке коробки.Напряжения сдвига эффективно немного изменяют однородность напряжения сдвига, рассчитанного по чистой теории кручения, обычно уменьшая напряжение около углов и увеличивая его в средней части панели. Поскольку максимальные комбинированные эффекты обычно возникают на углах, консервативно игнорировать напряжения деформации сдвига и использовать простое равномерное распределение. С другой стороны, наибольшие продольные эффекты проявляются в углах. Их необходимо учитывать при рассмотрении возникновения напряжений текучести при эксплуатации и диапазона напряжений при усталостном нагружении.Но поскольку продольные напряжения фактически не участвуют в переносе кручения, возникновение текучести в углах и последующее снятие некоторых или всех этих напряжений деформации не приведет к уменьшению сопротивления скручиванию. Проще говоря, небольшое перераспределение пластичности может быть принято в предельном состоянии (ULS), и поэтому нет необходимости включать напряжения деформации кручения в проверки ULS.

    Когда кручение прикладывается непосредственно по периметру коробчатой ​​секции силами, точно равными сдвиговому потоку на каждой из сторон коробки, поперечное сечение не имеет тенденции к изменению своей формы.

    Если кручение не применяется таким образом, фактически существует набор сил, которые пытаются увеличить длину одной диагонали поперек сечения и уменьшить длину другой (см. Рисунок 4). Могут быть предусмотрены диафрагмы или рамы для сдерживания искажения там, где возникают большие деформирующие силы, например, в местах опоры и через определенные промежутки вдоль коробки, но в целом эффекты искажения должны передаваться другими средствами.

    Чтобы проиллюстрировать, как происходит искажение и переносится между эффективными ограничителями, рассмотрим коробку с простой опорой и диафрагмами только на опорах, которая подвергается точечной нагрузке на одну стенку в середине пролета.Под действием сил деформации каждая сторона коробки изгибается в своей собственной плоскости и, при наличии непрерывности момента вокруг углов, также выходит за пределы ее плоскости. Изогнутая форма показана на рисунке 5.

    Изгиб каждой стороны в плоскости вызывает продольные напряжения и деформации, которые, поскольку они находятся в противоположном направлении на противоположных сторонах коробки, вызывают искривление поперечного сечения (в показанном примере торцевые диафрагмы деформируются их плоскостей, в то время как центральная плоскость, как видно, удерживается от деформации за счет симметрии).Таким образом, продольные напряжения известны как напряжения деформации деформации . Связанные напряжения сдвига известны просто как напряжения сдвига при деформации , .

    Изгиб стенок коробки в результате деформационных сил создает в коробчатом сечении поперечные деформационные напряжения изгиба.

    Введение жестких промежуточных поперечных рам ограничит эффекты искажения длиной между рамками (а не между опорами).но для этого они должны быть достаточно жесткими.

    В общем случае искажение зависит от взаимодействия двух типов поведения, деформации и поперечного искажения. Было продемонстрировано, что поведение аналогично балке на упругом основании (BEF), при этом жесткость балки представляет сопротивление короблению, а упругое основание — сопротивление поперечному искажению изгиба. Подробное описание аналогии дано в статье Райта [1].

    Схематическое изображение деформационного поведения коробки с одной промежуточной диафрагмой приведено на рисунке 6.

    При приложении осевой нагрузки к широкому фланцу за счет сдвига от стенок фланец деформируется в своей плоскости; плоские сечения не остаются плоскими. Результирующее распределение напряжений во фланце неоднородно. В очень широких фланцах необходимо учитывать эффекты запаздывания при сдвиге для проверки напряжений, особенно для коротких пролетов, поскольку это приводит к тому, что продольное напряжение на пересечении фланца / стенки превышает допустимое значение. среднее напряжение во фланце.

    Запаздывание при сдвиге можно учесть в элементарной теории изгиба, используя эффективную ширину фланца (меньше реальной ширины), чтобы напряжение в эффективной ширине равнялось пиковому напряжению в фактической полке (см. Рисунок 7). Эта эффективная ширина фланца зависит от отношения ширины к пролету.

    Для балки с простой опорой, например, эффективная ширина участка между перемычками составляет F e .b, где F e , коэффициент полезной ширины, приведен в таблице 1.

    б / л

    Средний пролет

    Четверть пролетный

    Поддержка

    а

    = 0

    а

    = 1

    а

    = 0

    а

    = 1

    а

    = 0

    а

    = 1

    0,00

    0,05

    0,10

    0,20

    0,30

    0,40

    0,50

    0,75

    1,00

    1,00

    0,98

    0,95

    0,81

    0,66

    0,50

    0,38

    0,22

    0,16

    1,00

    0,97

    0,89

    0,67

    0,47

    0,35

    0,28

    0,17

    0,12

    1,00

    0,98

    0,93

    0,77

    0,61

    0,46

    0,36

    0,20

    0,15

    1,00

    0,96

    0,86

    0,62

    0,44

    0,32

    0,25

    0,16

    0,11

    1,00

    0,84

    0,70

    0,52

    0,40

    0,32

    0,27

    0,17

    0,12

    1,00

    0,77

    0,60

    0,38

    0,28

    0,22

    0,18

    0,12

    0,09

    Таблица 1: Эффективное отношение ширины F e для балок с простой опорой

    где

    b — расстояние между полотнами.

    L — пролет балки

    a

    =

    F

    e — коэффициент эффективной ширины упругого элемента.

    К счастью, в большинстве ситуаций отношение пролета к ширине недостаточно велико, чтобы вызвать увеличение пикового напряжения более чем на 10-20% из-за задержки сдвига.

    На опорах силы передаются от коробчатой ​​балки через подшипники к нижнему основанию. В основном, эти силы являются вертикальными, хотя в некоторых выбранных положениях также должно быть обеспечено поперечное ограничение.Если под коробкой находится только один подшипник, который оказывает небольшое сопротивление поперечному вращению (например, эластомерные подшипники), торсионное ограничение отсутствует; нагрузки, передаваемые от двух перемычек, будут равны (при условии, что опора находится на осевой линии). Когда есть два подшипника, под каждой из перемычек или рядом с ними, коробка обеспечивает сдерживание скручивания; нагрузка от каждой стенки будет разной, и будет происходить передача скручивающего сдвига с фланцев. Всякий раз, когда есть поперечное ограничение, будет связанный крутящий момент, потому что ограничение не будет на уровне центра сдвига коробки.

    Основная функция опорной диафрагмы, чтобы обеспечить адекватный путь нагрузки для передачи поперечных сил от полотен к подшипникам под окном. При этом он также противостоит силам искажения.

    Пластинчатые диафрагмы обычно устанавливаются на опорах, поскольку они обеспечивают эти функции наиболее легко, хотя, строго говоря, правильно закрепленная поперечная рама также могла бы это сделать.

    Очевидно, что полные диафрагмы закрывают коробчатую секцию, но доступ в коробку необходим для завершения изготовления, а также для будущего осмотра и обслуживания.Обычно предусмотрены отверстия для доступа вдоль коробки, но необходимо тщательно учитывать влияние этих отверстий на характеристики диафрагмы; размер и положение любого отверстия необходимо ограничить. Это может быть особой проблемой для небольших коробок, потому что минимальный размер отверстия может составлять большую часть размера диафрагмы.

    Мембраны обычно снабжены вертикальными ребрами жесткости над подшипниками из-за значительных сил, хотя для небольших коробок иногда может быть уместна толстая диафрагма без жесткости.

    Диафрагма ведет себя по существу как глубокая балка, при этом пластина диафрагмы действует как ее перемычка, а эффективная ширина каждого из фланцев муфты действует как ее верхний и нижний фланцы.

    Пример промежуточной диафрагмы в большой коробчатой ​​балке вантового моста показан на рисунке 8.

    • Анализ ростверка наиболее часто используется для анализа ростверка. Это позволяет просто идеализировать структуру и точно интерпретировать результат.
    • Анализ методом конечных элементов можно использовать в сложных ситуациях. Это наиболее универсальный из методов анализа упругости матрицы.
    • Анализ ортотропных пластин и анализ сложенных пластин имеют ограниченное применение.
    • Эксцентричная нагрузка на секцию балки вызывает деформацию, которую, возможно, придется контролировать с помощью промежуточных диафрагм или поперечных рам.
    • Для очень широких фланцев необходимо учитывать влияние сдвига.
    1. Райт, Р. Н., Абдель-Самад, С. Р. и Робинсон, А. Р., BEF Аналогия для расчета мостов с коробчатыми балками,
      Proc. ASCE, том 94, ST7, 1968.
    1. Еврокод 3: «Проектирование стальных конструкций», ENV1993-1-1: Часть 1.1, Общие правила и правила для зданий, CEN, 1992.
    2. Дубас П. и Гери Э., Поведение и проектирование металлоконструкций, Технический комитет 8, группа 8.3, ECCS-CECM-EKS, №44, 1986.
    3. Джонсон, Р. П.и Бакби Р. Дж. Композитные конструкции из стали и бетона, Том 2: Мосты, Коллинз, Лондон, 1986.
    4. Британский стандарт 5400: Часть 3: Стальные, бетонные и композитные мосты, Часть 3: Свод правил проектирования стальных мостов, Британский институт стандартов, 1982 г.
    5. Хорн, М.Р., Руководство CIRIA 3, Структурные воздействия в стальных коробчатых балках, Ассоциация исследований и информации строительной отрасли, Лондон, 1977 г.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *