Wie wirken sich Endmembranen auf vorgespannte Trägerkräfte / Durchbiegungen aus?

Ich umhülle die Widerlagerenden von Spannbetonbrückenträgern vor dem Ausgießen des Decks mit Beton. (Zur seitlichen Stabilität und um zu verhindern, dass der Boden durchläuft. )

Die Diskussion über Zwischenmembranen für vorgespannte Träger ist reichlich, aber ich habe keine Informationen zum strukturellen Verhalten von Endmembranen gefunden.

Für die Zwecke eines beratenden Ingenieurs

Mein Bauch- / Ingenieur-Urteil sagt mir, dass der Effekt vernachlässigbar ist, aber ich ziehe es vor zu verstehen, was tatsächlich vorher vor sich geht Vereinfachende Annahmen treffen.

Konzeptionell (gegenüber einem Träger ohne Membranen):

  1. Ändert dies die Durchbiegungen während des Deckgießens? Was ist mit langfristigen Durchbiegungen?
  2. Ändert dies die Momente der Nutzlast & / oder die Schere
  3. Gibt es eine Logik, nach der die umhüllte Länge af sein sollte? Verbindung von Trägertiefe oder Spannweite?

Ich habe unten eine Skizze eingefügt, da Terminologie und typische Brückenkonfigurationen weltweit variieren.

Membran

Antwort

Ich habe keine Ressourcen, auf die ich diesbezüglich hinweisen kann, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass Ihr Bauchgefühl richtig ist. Tatsächlich existieren Endmembranen in Brücken hauptsächlich, um den Boden beim Anflug zu halten. Sie können auch für die vorübergehende seitliche Stabilität der Träger nützlich sein, aber wenn dies der einzige Grund wäre, wäre eine vorübergehende Metallverstrebung viel einfacher und billiger. Die seitliche Instabilität (Knicken) in der endgültigen Struktur ist normalerweise kein steuernder Faktor, insbesondere angesichts der (teilweisen) Aussteifung der Platte.

Membranen mit mittlerer Spannweite helfen bei der Verteilung der Querbelastung und verhindern das Abhalten der Primärträger „Öffnen“ zusammen mit der Durchbiegung der Platte. Gleiches gilt zum Teil für Endmembranen, jedoch in viel geringerem Maße, da die Last fast sofort auf die Lager übertragen wird. Die Lager tragen auch dazu bei, das „Öffnen“ der Träger zu verhindern. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum Sie keine Ressourcen in Bezug auf Endmembranen gefunden haben: Niemand hat sich wirklich die Mühe gemacht, zu viel darüber nachzudenken.

Beantworten Sie nun Ihre spezifischen Fragen:

  1. Dies würde die Durchbiegungen etwas verändern, da die Endmembran die Lastverteilungen von Ihrer Platte auf Ihre Träger ändert. Dies ist am relevantesten, wenn Ihre Brücke einen geringen Abstand zwischen den Membranen aufweist (weniger als der doppelte Abstand zwischen den Primärträgern nach klassischen Plattenmethoden wie Rüsch). Wenn die Membranen weiter verteilt sind, haben sie fast keinen Einfluss auf die Lastverteilung und haben daher keinen Einfluss auf die Durchbiegungen. Dies gilt auch für Langzeitablenkungen.

    Langzeitablenkungen werden jedoch von einem weiteren Faktor beeinflusst, und das ist die Vorspannung „unterschiedliche Verluste. Im Laufe der Zeit werden die Primärstrahlen versuchen, dies zu tun.“ Schrumpfen. Dies ist nicht nur auf das natürliche Schrumpfen des Betons zurückzuführen, sondern auch auf das Druckkriechen der Vorspannung. Wenn alle Träger genau gleich wären, sollten Kriechen und Schrumpfen in allen Fällen ähnlich verlaufen. In diesem Fall Die Endmembran hätte keine Wirkung, da alle Strahlen sie um den gleichen Betrag „ziehen“ würden, was eine einfache Starrkörperverschiebung ohne jegliche Verformung der Membran impliziert.

    Dies wäre jedoch der Fall in der perfekten Welt, und das gehört uns nicht. Kriechen und Schrumpfen sind mysteriös und instabil, mit viel Streuung. Selbst genau ähnliche Träger würden wahrscheinlich zu unterschiedlichen Kriechen und Schrumpfen führen, was bedeutet, dass die Endmembranen verformt würden. Die Verformungen der Membranen (die als horizontale Scherkräfte auf die Membran auftreten würden) erzeugen im Laufe der Zeit Zugkräfte in den Primärträgern, und diese Zugkräfte beeinflussen das Kriechverhalten der Träger im Laufe der Zeit, was zu einem rekursiven Effekt führt.

    Außerdem wären die Balken niemals exakt gleich, da die Belastung in jedem Balken unterschiedlich ist (möglicherweise haben die Mittelträger ähnliche Lasten, aber sie werden sicherlich nicht denen an den Querenden der Brücke ähnlich sein) ausreichend, um (geringfügig) unterschiedliche Kriechverhalten in den Trägern zu erzeugen.

  2. Wie zu Beginn von Punkt 1 erwähnt, ändert dies die Spannungen, die in den Trägern seit der Lastverteilung von auftreten Die Platte zu den Trägern wird durch das Vorhandensein der Endmembranen modifiziert. Wenn die Membranen jedoch weit genug voneinander entfernt sind, ist der Effekt mit ziemlicher Sicherheit vernachlässigbar.

  3. Hier habe ich etwas weniger zu tun. Ich kann jedoch sagen, dass wir in der Firma, in der ich arbeite, den Primärstrahl normalerweise nur wenige Zentimeter (normalerweise 3-5 cm) in die Endmembranen einbetten. Dadurch können die Rissschutzverstärkungen der Endmembranen ohne großen Aufwand passieren.Die Primärträger sind so konstruiert, dass ihre Verstärkung an beiden Enden hervorsteht, um in den Membranen zu verankern. Wenn Ihr Strahl ungewöhnlich oder ein tiefer Strahl ist, kann das Verhalten natürlich anders sein.

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