Jag täcker anliggningsändarna på förspända betongbrobalkar i betong innan däcket hälls. (För sidostabilitet och för att förhindra att jorden släpper igenom. )
Diskussion om mellanliggande membran för förspända balkar finns i överflöd, men jag har inte hittat information om ändmembranens strukturella beteende.
För en rådgivande ingenjör
Min tarm / tekniska bedömning säger att effekten är försumbar, men jag föredrar att förstå vad som egentligen pågår innan gör förenklade antaganden.
Konceptuellt (kontra en balk utan membran):
- Ändrar detta avböjningar under däcket? Vad sägs om långvariga avböjningar?
- Ändrar detta livslastmomenten & / eller sax ?
- Finns det någon logik med vilken den inneslutna längden ska vara af funktion av balkdjup eller spännvidd?
Jag har lagt en skiss nedan eftersom terminologi och typiska brokonfigurationer varierar runt om i världen.
Svar
Jag har inga resurser att peka på när det gäller detta, men jag är ganska säker på att din tarmkänsla är korrekt. I själva verket finns ändmembran i broar främst för att hålla jorden vid infarten. De kan också vara användbara för tillfällig sidostabilitet hos balkarna, men om det var den enda anledningen skulle tillfällig metallavstängning vara mycket enklare och billigare. Sidostabilitet (knäckning) i den slutliga strukturen är vanligtvis inte en kontrollerande faktor, särskilt med tanke på den (partiella) avstängningen som är plattan.
Mellanspänningsmembran hjälper till med tvärgående belastningsfördelning och stoppar primärbalkarna från ”öppning” tillsammans med avböjningen av plattan. Detsamma gäller i viss mån för ändmembran, men i mycket mindre utsträckning eftersom lasten överförs nästan omedelbart till lagren. Lagren hjälper också till att hindra balkarna från att ”öppnas”. Det är förmodligen varför du ”inte hittat några resurser när det gäller slutmembran: ingen bryr sig verkligen om att tänka för mycket på dem.
Nu, svara på dina specifika frågor:
-
Detta skulle ändra avböjningar något, eftersom ändmembranet kommer att ändra belastningsfördelningar från din platta till dina balkar. Detta kommer att vara mest relevant om din bro har ett litet avstånd mellan membranen (mindre än dubbelt så mycket avståndet mellan primärbjälkar, enligt klassiska plattmetoder som Rüsch). Om membranen är mer utspridda har de nästan inget inflytande i lastfördelningen och påverkar därför inte avböjningarna. Detta gäller också för långvariga avböjningar.
Långtidsböjningar påverkas dock av en faktor till, och det är förspänningen ”skiljer sig åt förluster. Med tiden kommer primärstrålarna att försöka krympning. Detta beror inte bara på betongens naturliga krympning, utan också på grund av tryckpressens krypning. Om alla balkar var exakt samma, borde krypningen och krympningen utvecklas på samma sätt längs dem alla. I så fall, ändmembranet skulle inte ha någon effekt eftersom alla balkar skulle ”dra” det lika mycket, vilket antyder i en enkel styv kroppsöversättning utan någon deformation på membranet.
Det skulle dock vara i den perfekta världen, och det är inte vårt. Krypning och krympning är mystisk och instabil, med mycket spridning. Så även exakt liknande balkar skulle förmodligen resultera i olika krypningar och krympningar, vilket innebär att ändmembranen skulle deformeras. Membrandeformationerna (som skulle framstå som horisontella skjuvkrafter på membranet) kommer att skapa dragkrafter i primärbalkarna över tiden och dessa dragkrafter kommer att påverka balkarnas krypbeteende över tiden, vilket leder till en rekursiv effekt.
Dessutom skulle balkarna aldrig vara exakt samma eftersom belastningen i varje balk är olika (kanske de centrala balkarna har liknande belastningar, men de kommer säkert inte att likna de vid de tvärgående ändarna av bron), vilket är tillräckligt för att generera (något) olika krypbeteenden i balkarna.
-
Som nämnts i början av artikel 1 kommer detta att förändra spänningarna i balkarna sedan lastfördelningen från plattan till balkarna modifieras genom att det finns ändmembran. Om membranet är tillräckligt långt ifrån varandra är effekten nästan säkert försumbar.
-
Här har jag lite mindre att gå på. Jag kan dock säga att vi på företaget där jag arbetar brukar bädda in den primära strålen bara några centimeter (3-5 cm, vanligtvis) i ändmembranen. Detta gör att ändmembranens ”sprickstyrningsförstärkning kan passera utan mycket krångel.Primärbalkarna är utformade med all förstärkning som sticker ut i båda ändarna för att fästa i membranet. Uppenbarligen, om din stråle är ovanlig eller om den är en djup stråle, kan beteendet vara annorlunda.