Qual è leffetto dei diaframmi terminali sulle forze / flessioni delle travi precompresse?

Sto racchiudendo le estremità delle spalle delle travi del ponte in cemento armato precompresso nel calcestruzzo prima del getto dellimpalcato. (Per la stabilità laterale e per evitare che il terreno fuoriesca. )

Le discussioni sui diaframmi intermedi per le travi precompresse abbondano, ma non ho trovato informazioni sul comportamento strutturale dei diaframmi terminali.

Ai fini di un ingegnere consulente

Il mio istinto / giudizio ingegneristico mi dice che leffetto è trascurabile, ma preferisco capire cosa sta realmente succedendo prima formulare ipotesi semplificative.

Concettualmente (rispetto a una trave senza diaframmi):

  1. Questo cambia le deflessioni durante il getto del ponte? E le deflessioni a lungo termine?
  2. Questo cambia i momenti di carico in tempo reale & / o cesoie ?
  3. Esiste una logica in base alla quale la lunghezza racchiusa dovrebbe essere af unzione della profondità della trave o della lunghezza della campata?

Ho messo uno schizzo di seguito poiché la terminologia e le configurazioni tipiche dei ponti variano in tutto il mondo.

Diaframma

Risposta

Non ho risorse da indicare in merito a questo, ma sono abbastanza certo che il tuo istinto sia corretto. In effetti, i diaframmi terminali esistono nei ponti principalmente per trattenere il terreno durante lavvicinamento. Possono anche essere utili per la stabilità laterale temporanea delle travi, ma se questa fosse lunica ragione, i controventi metallici temporanei sarebbero molto più facili ed economici. Linstabilità laterale (instabilità) nella struttura finale di solito non è un fattore di controllo, soprattutto dato il rinforzo (parziale) che è il solaio.

I diaframmi a campata intermedia aiutano con la distribuzione del carico trasversale e impediscono alle travi primarie di “apertura” insieme alla flessione della lastra. Lo stesso vale in una certa misura per i diaframmi terminali, ma in misura molto minore poiché il carico viene trasmesso quasi immediatamente ai cuscinetti. I cuscinetti aiutano anche ad impedire l “apertura” delle travi. Questo è probabilmente il motivo per cui non hai trovato risorse per quanto riguarda i diaframmi finali: nessuno si è davvero preoccupato di pensarci troppo.

Ora, rispondendo alle tue domande specifiche:

  1. Questo cambierebbe in qualche modo le deflessioni, poiché il diaframma finale cambierà le distribuzioni del carico dalla tua lastra alle tue travi. Ciò sarà particolarmente rilevante se il tuo ponte ha una piccola distanza tra i diaframmi (meno del doppio della distanza tra le travi primarie, secondo i metodi classici delle lastre come Rüsch). Se i diaframmi sono più allargati, non avranno quasi alcuna influenza sulla distribuzione del carico e quindi non influenzeranno le flessioni. Questo vale anche per le deflessioni a lungo termine.

    Le deflessioni a lungo termine sono, tuttavia, influenzate da un altro fattore, e cioè le “perdite differite di precompressione. Nel tempo, le travi primarie cercheranno di Questo è dovuto non solo al ritiro naturale del calcestruzzo, ma anche allo scorrimento in compressione della precompressione. Se tutte le travi fossero esattamente le stesse, lo scorrimento e il ritiro dovrebbero progredire in modo simile lungo tutte. In tal caso, il diaframma finale non avrebbe effetto poiché tutte le travi lo “tirerebbero” nella stessa misura, implicando in una semplice traslazione del corpo rigido, senza alcuna deformazione sul diaframma.

    Ciò, tuttavia, sarebbe nel mondo perfetto, e questo non è nostro. Lo scorrimento e il restringimento sono misteriosi e instabili, con molta dispersione. Quindi anche travi esattamente simili risulterebbe probabilmente in diversi cedimenti e restringimenti, il che significa che i diaframmi terminali verrebbero deformati. Le deformazioni dei diaframmi (che apparirebbero come forze di taglio orizzontali sul diaframma) creeranno forze di trazione nelle travi primarie nel tempo e queste forze di trazione influenzeranno il comportamento di scorrimento delle travi nel tempo, portando a un effetto ricorsivo.

    Inoltre, le travi non sarebbero mai esattamente le stesse perché il carico in ogni trave è diverso (forse le travi centrali hanno carichi simili, ma certamente non saranno simili a quelle alle estremità trasversali del ponte), che è sufficiente a generare comportamenti di scorrimento (leggermente) diversi nelle travi.

  2. Come menzionato allinizio del punto 1, questo cambierà le sollecitazioni subite nelle travi poiché la distribuzione del carico da il solaio alle travi è modificato dallesistenza dei diaframmi di estremità. Se i diaframmi sono sufficientemente distanti, tuttavia, leffetto è quasi certamente trascurabile.

  3. Qui ho un po meno su cui lavorare. Posso dire, tuttavia, che nellazienda in cui lavoro di solito incorporiamo la trave primaria solo di pochi centimetri (3-5 cm, di solito) nei diaframmi terminali. Ciò consente il passaggio dellarmatura per il controllo delle fessure dei diaframmi terminali senza troppi problemi.Le travi primarie sono progettate con tutti i loro rinforzi sporgenti ad entrambe le estremità per ancorarsi nei diaframmi. Ovviamente, se il tuo raggio è insolito o se è un raggio profondo, il comportamento potrebbe essere diverso.

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