プレストレスト桁の力/たわみに対するエンドダイアフラムの影響は何ですか?

プレストレストコンクリート橋桁の橋台端を、デッキが注がれる前にコンクリートで覆っています(横方向の安定性と土壌のこぼれ防止のため)。 )

プレストレスト桁の中間ダイアフラムについての議論はたくさんありますが、エンドダイアフラムの構造的挙動に関する情報は見つかりませんでした。

コンサルティングエンジニアの目的で

私の直感/エンジニアリングの判断では、影響はごくわずかであると言われていますが、実際に何が起こっているのかを理解したいと思います。単純化した仮定を作成します。

概念的に(ダイアフラムのない桁に対して):

  1. これにより、デッキの注入中にたわみが変化しますか?長期的なたわみはどうなりますか?
  2. これにより、活荷重モーメント& /またはせん断が変化しますか? ?
  3. ケースに入れられた長さをafにするロジックはありますか?桁の深さまたはスパンの長さの関数?

用語と一般的な橋の構成は世界中で異なるため、下にスケッチを置きました。

ダイヤフラム

回答

これに関して指摘するリソースはありませんが、あなたの直感は正しいと確信しています。実際、エンドダイアフラムは主にアプローチで土を保持するために橋に存在します。それらはまた、梁の一時的な横方向の安定性にも役立ちますが、それが唯一の理由である場合、一時的な金属ブレースははるかに簡単で安価です。特にスラブである(部分的な)ブレースを考えると、最終構造の横方向の不安定性(座屈)は通常、制御要因ではありません。

ミッドスパンダイアフラムは、横方向の荷重分散に役立ち、一次梁をスラブのたわみとともに「開口部」。同じことがある程度エンドダイアフラムにも当てはまりますが、荷重がほぼ即座にベアリングに伝達されるため、それほどではありません。ベアリングは、ビームが「開く」のを防ぐのにも役立ちます。これがおそらく、「エンドダイアフラムに関するリソースが見つからなかった理由です。誰もそれらについてあまり考えすぎないでください。

次に、特定の質問に答えます:

  1. エンドダイアフラムがスラブからビームへの荷重分布を変更するため、これによりたわみが多少変化します。これは、橋のダイアフラム間の距離が小さい場合(Rüschなどの従来のスラブ方法によると、一次梁間の距離の2倍未満)に最も関係があります。ダイヤフラムがさらに広がっている場合、ダイヤフラムは荷重分布にほとんど影響を与えないため、たわみに影響を与えません。これは長期的なたわみにも当てはまります。

    ただし、長期的なたわみはもう1つの要因の影響を受けます。つまり、プレストレス」の損失が異なります。時間の経過とともに、一次梁は次のことを試みます。収縮。これは、コンクリートの自然収縮だけでなく、プレストレスの圧縮クリープによるものです。すべての梁がまったく同じである場合、クリープと収縮はすべての梁に沿って同様に進行するはずです。その場合、エンドダイアフラムは、すべてのビームが同じ量だけ「引っ張る」ため、効果がありません。これは、ダイアフラムに変形がなく、単純な剛体変換を意味します。

    ただし、完璧な世界で、それは私たちのものではありません。クリープと収縮は神秘的で不安定で、多くの散乱があります。したがって、まったく同じビームでも、おそらく異なるクリープと収縮が発生します。つまり、エンドダイヤフラムが変形します。ダイアフラムの変形(ダイアフラムに水平方向のせん断力として現れる)は、時間の経過とともに一次ビームに引張力を生成し、これらの引張力は時間の経過とともにビームのクリープ挙動に影響を与え、再帰効果をもたらします。

    また、各梁の荷重が異なるため、梁が完全に同じになることはありません(おそらく中央の梁の荷重は似ていますが、橋の横方向の端の荷重とは確かに似ていません)。梁に(わずかに)異なるクリープ挙動を生成するのに十分です。

  2. 項目1の冒頭で述べたように、これにより、からの荷重分布以降に梁にかかる応力が変化します。梁へのスラブは、端部ダイアフラムの存在によって変更されます。ただし、横隔膜が十分に離れている場合、その影響はほぼ確実に無視できます。

  3. ここでは少し先に進みます。しかし、私が働いている会社では、通常、一次ビームを端のダイアフラムにわずか数センチメートル(通常は3〜5センチメートル)だけ埋め込んでいると言えます。これにより、エンドダイアフラムの亀裂制御補強材を大騒ぎせずに通過させることができます。一次梁は、ダイアフラムに固定するために、すべての補強材が両端で突き出ているように設計されています。 明らかに、ビームが異常な場合や深いビームの場合は、動作が異なる可能性があります。

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