Boogbruggen: types, componenten en vorm
Na het lezen van dit artikel leert u over: - 1. Inleiding tot boogbruggen 2. Soorten boogbruggen 3. Onderdelen 4. Vorm 5. Onderscheidende kenmerken 6. Krachten en ogenblikken 7. Analyse 8. Ontwerpprocedure 9. Scharnieren voor betonnen bogen 10. Abutments.
Inhoud:
- Introductie tot boogbruggen
- Soorten boogbruggen van boogbruggen
- Onderdelen van boogbruggen
- Vorm van boogbruggen
- Opvallende kenmerken van boogbruggen
- Krachten en momenten van boogbruggen
- Analyse van boogbruggen
- Ontwerpprocedure van boogbruggen
- Scharnieren voor betonnen bogen
- Abutments voor boogbruggen
1. Inleiding tot boogbruggen:
Gewapende betonnen boogbruggen worden gebruikt wanneer liggerbruggen oneconomisch blijken te zijn. Met de toename van de overspanning neemt het deel van de ligger in zodanige mate toe dat het eigen gewicht van de liggers een wezenlijk deel van de totale belastingen wordt.
Vergeleken met de liggerbruggen zijn boogbruggen economisch omdat de dode lastmomenten in een boogbrug bijna ontbreken wanneer de boog op de juiste manier is ontworpen. Dit wordt geïllustreerd in Fig. 13.1.
Een boog is een structureel deel dat in een verticaal vlak is gebogen en de belastingen op de boog worden voornamelijk door de axiale drukkrachten gedragen door de boogribben, waarbij de buigmomenten en schuifkrachten klein zijn in vergelijking met een ligger die een groter deel vereist om grotere buigmomenten te weerstaan en afschuifkrachten veroorzaakt door dezelfde belasting.
Dit is te wijten aan het feit dat een eenvoudig ondersteunde ligger alleen het verzakkende (positieve) moment zal hebben vanwege externe belastingen, maar een boog aan de andere kant niet alleen hetzelfde uitzettijdmoment zal hebben, maar ook een hogging heeft ( negatief) moment van tegengestelde aard om het uitzakkingsmoment gedeeltelijk te balanceren en daardoor het uitzakkingsmoment in aanzienlijke mate te verminderen.
Het hogging moment wordt gegenereerd door een horizontale kracht, H, op de steun vanwege de vorm van de boog zoals in een portaalframe (zie figuur 13.1).
De belangrijkste parameter van een boogbrug is de verhouding van de stijging tot de overspanning, r / L. Deze verhouding varieert van 1/6 tot 1/10, afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden en de omgeving. Hoe groter de verhouding, des te kleiner zijn de stoten op de steunen. Uit de overweging van zuinigheid wordt geprobeerd om het drukpunt van een gegeven belasting te laten samenvallen met de middellijn van de boog.
Het moment van een boog wordt gegeven door:
M = M 1 - H. y (13.1)
Waarbij M = boogmoment op een willekeurig deel, x
M 1 = Moment gezien de boog als een eenvoudig ondersteunde balk
H = Horizontale kracht bij de vering
y = Verticale ordinaat van het boogcentrum in sectie x van de springveer
De configuratie van het drukpunt in de boog wordt verkregen uit vergelijking 13.1 aannemende dat M = 0, dat wil zeggen,
Y = M 1 / H (13.2)
Het is in de praktijk niet mogelijk om een volledige coïncidentie van de as van de boog met het drukpunt te bereiken, aangezien de boog wordt blootgesteld aan verschillende belastingen met verschillende belastingen, wat vereist dat het ontwerp wordt gecontroleerd in de slechtste staat van de belasting naast dode ladingen, temperatuurvariaties en het effect van kruipen en krimpen etc.
Daarom worden pogingen ondernomen om de laagste waarden van de ontwerpkrachten en -momenten zoveel mogelijk te bereiken. Omdat de boogribben worden onderworpen aan directe axiale stuwkracht en moment, zijn ze ontworpen op basis van een sectie onderworpen aan excentrische compressie. De ribsectie kan een rechthoekige of een T-sectie zijn.
Versterking is voorzien in beide vlakken van de sectie, aangezien het moment van tegengesteld teken kan optreden bij de sectie als gevolg van verschillende combinaties van belastingen.
2. Soorten boogbruggen:
De boogbruggen kunnen worden geclassificeerd uit twee overwegingen, zoals hieronder:
(a) Plaats van het dek ten opzichte van de boogrib (Fig. 13.2)
i) Decktype
ii) Door type
iii) Semi-through type
(b) Structurele opstelling van de boogrib (Fig. 13.3)
i) Twee scharnierende boog
ii) Drie scharnierende boog
iii) Vaste boog
iv) Gebonden boog of boog-koordligger.
3. Onderdelen van een boog:
Eén vaste boog wordt getoond in Fig. 13.4 waarin A en B aanslagen of steunen zijn waar de boogrib is bevestigd. In geval van twee scharnieren, is de boogrib scharnierend op A en B. Voor een boog met drie scharnieren, is een derde scharnier bij C aangebracht naast twee scharnieren bij A en B.
De kruising van de boogrib met de abutments staat bekend als "Springing" en het bovenste deel van de boogrib is de "kroon". In het geval van gebonden bogen, zijn beide verende delen van de boog verbonden door een verbinding en terwijl één veer scharnierend is aan het abutment, wordt de andere veer ondersteund op de andere steun door beweegbare rollen.
4. Vorm van boogbruggen:
De bogen zijn over het algemeen cirkelvormig of parabolisch zoals getoond in Fig. 13.5.
Eigenschappen van een circulaire boog:
Verwijzend naar figuur 13.5a, OA = OB = OC = OP = R (straal van de boog); AB = L (overspanning van de boog); CD = r (stijging van de boog); x & y zijn coördinaten van P van oorsprong D.
In de rechthoekige mangel OEP,
OP 2 = OE 2 + EP 2 dwz R 2 = (R - r + y) 2 + x (13.3)
Vergelijking 13.3 geeft de relatie van R met x & y.
Ook x = OP sin θ = R sin θ (13.4)
En y = OE - OD = R cos θ - R cos α = R (cos θ - cos α) (13.5)
Het is bekend dat in een segment van een cirkel (2R - r) r = L 2/4
Of, 2R = (L 2 / 4r) + r ie R = (L 2 / 8r) + (r / 2) (13.6)
Ook sin α AD / AO = L / 2 + R = L / 2R (13.7)
En cos α = OD / AO = (R -r) / R (13.8)
Eigenschappen van een parabolische boog:
Verwijzend naar figuur 13.5b, AB = L (overspanning van de boog); CD = r (stijging van de boog); x & y zijn coördinaten van P van oorsprong A. De vergelijking van parabool wordt gegeven door,
y = Kx (L - x) (13.9)
Waar K een constante is
Wanneer x = L / 2, y = r. Vervanging van deze waarden van x & y in vergelijking 13.9, we r = K. L / 2 (L - L / 2) of, K = 4r / L 2
Door deze waarde van K in te stellen, wordt vergelijking 13, 9
Yh = 4rx / L 2 (L - x) (13.10)
Vergelijking 13.10 geeft de opkomst van de boogrib van de springveer op een afstand x van de springveer.
De helling van de boogrib bij x kan worden verkregen door vergelijking 13.10 te differentiëren.
Helling van de boogrib = tan θ = dy / dx = 4r / L 2 (L - 2x) (13.11)
5. Onderscheidende kenmerken van verschillende bogen:
Bogen kunnen worden bevestigd, scharnierend of vastgemaakt aan de steunen. Als gevolg van de gebogen vorm van een boog, worden naast de verticale krachten zowel in de vaste als de scharnierende bogen horizontale krachten op de steunen ontwikkeld. Voor vaste bogen worden bevestigingsmomenten ook gegenereerd op de steunen.
De horizontale krachten op de steunen produceren piekmomenten in alle secties van de boog en verminderen daardoor de uitzakkingsmomenten, wat resulteert in een verminderde dwarsdoorsnede van de bogen in vergelijking met de liggers.
In twee en drie scharnierende bogen worden alleen de stoten overgebracht op de steunen of abutments en is er geen buigmoment op de boog bij de vering. In het geval van een vaste boog zullen er echter naast de stoten bevestigingsmomenten aan de steunen zijn.
Krachten en momenten in vaste bogen veranderen zowel door rotatie als verplaatsing van de steunen en daarom worden vaste bogen geconstrueerd waar een absoluut ongunstige basisconditie beschikbaar is.
In het geval van twee scharnierende bogen wordt de structuur niet beïnvloed door rotatie van de abutments, maar wordt deze beïnvloed door de verplaatsing ervan. Daarom kunnen twee scharnierende bogen worden ontworpen met een kleine verplaatsing van de steunen.
Het geval is veel beter voor een drie scharnierende bogen voor wat betreft de rotatie en verplaatsing van de fundering. Zelfs met rotatie en kleine verplaatsing van de fundering of ongelijke afzetting van de funderingen, worden de stoten en momenten niet significant beïnvloed in drie scharnierende boogbruggen.
6. Krachten en momenten op boogbruggen:
Krachten en momenten als gevolg van dode ladingen en opgelegde belastingen:
Alle soorten boogribben worden onderworpen aan stoten en momenten als gevolg van dode en op elkaar geplaatste lasten. De abutments worden ook alleen onderworpen aan stoten en momenten in het geval van vaste bogen, maar scharnierende bogen hebben alleen stoten en geen momenten aan de abutments.
Krachten en momenten als gevolg van temperatuursvariatie:
In aanvulling op de stoten en momenten als gevolg van dode en gesuperponeerde ladingen, zal temperatuurstijging stoten en momenten veroorzaken en zal temperatuurverlies leiden tot trekken en momenten in de boogribben van alle soorten bogen.
Als de temperatuur daalt, krijgen de landhoofden trek- en bultmomenten in vaste bogen, maar trekken en zakken ze in scharnierende bogen. Voor betonnen bogen wordt de effectieve temperatuurvariatie in het algemeen genomen als tweederde van de werkelijke temperatuurvariatie.
Krachten en momenten vanwege boogverkorting:
Boog verkorting of rib verkorting wordt veroorzaakt als gevolg van de drukbelasting van de boog beton door de directe axiale stuwkracht in de rib vanwege externe belasting op de boog rib. Dit verschijnsel maakt een deel van de horizontale stuwkracht vrij die wordt geproduceerd door de dode en op elkaar geplaatste belastingen.
Krachten en momenten vanwege Krimp van Beton:
Krimp van beton verkort de lengte van de boogrib en het effect ervan op de boog is vergelijkbaar met die door temperatuurval. Krimp is meer in de beginfase, maar het quantum wordt geleidelijk verminderd als het beton uithardt.
Krimp wordt geminimaliseerd door hoogwaardig beton in bogen te gebruiken. Het kan verder worden verminderd door beton in boogribben in delen te gieten, waarbij openingen op de kruin en de vering achterblijven die later worden geconcretiseerd.
Krachten en momenten dankzij Plastic Flow of Concrete:
Kunststofstroming of kruip van beton is een fenomeen dat een permanente spanning in het beton veroorzaakt wanneer het gedurende een lange tijd wordt belast. Vergelijkbaar met de krimpspanning is de kruipspanning meer in de beginfase en wordt deze minder en minder naarmate de tijd verstrijkt.
De plastic stroom van beton veroorzaakt trek- en opbreekmomenten bij de steunen in vaste bogen, terwijl het trek- en doorhangmomenten veroorzaakt bij de steunen in scharnierende bogen. Vergelijkbaar met de daling van de temperatuur of krimp in beton, kan de kunststroming worden geminimaliseerd door gebruik te maken van hoogwaardig beton in boogribben.
7. Analyse van boogbruggen:
Effect van dead loads en opgelegde belastingen:
Twee scharnierende bogen:
Een boog met twee scharnieren heeft vier onbekende reactiecomponenten bij de twee steunen, namelijk. H A, V A op drager A en H B, V B op steun B zoals getoond in Fig. 13.3b.
Met behulp van drie belangrijke statische vergelijkingen krijgen we:
i) ΣH = 0 ie H A + H B = 0 ie H A = (-) H B = H (zeg) (13.12)
ii) ΣV = 0 ie V A + V B - W = 0 ie V A + V B = W (13.13)
iii) ΣM =; moment nemen over A,
(V B L - W. a) = 0 of, V B = Wa / L
. . . Uit vergelijking 13.13,
VA = W - VB = W - Wa / L = W (L - a) / L (13.14)
Uit vergelijking 13.1, moment op elke sectie van de boogrib wordt gegeven door M = M 1 - Hy. Dus, als de grootte van H bekend is, kunnen de waarden van alle vier onbekende reactiecomponenten worden verkregen en zal M, op elke sectie van de boogrib, ook bekend zijn.
Aangezien er vier onbekende reactiecomponenten en drie bekende vergelijkingen van statica zijn, is de structuur onbepaald tot de eerste graad. De vierde vergelijking kan worden ingekaderd vanuit de overweging van verplaatsing.
Uit de eerste stelling van Castiglione is bekend dat de gedeeltelijke afgeleide van de totale vervormingsenergie in een willekeurige constructie met betrekking tot de uitgeoefende kracht of momenten de verplaatsing of rotatie respectievelijk op het moment van aanbrenging van de kracht of het moment in de richting van de toegepaste geeft kracht of moment.
Daarom, als de ondersteuningen niet opleveren, zal de gedeeltelijke afgeleide van de totale vervormingsenergie met betrekking tot de horizontale stuwkracht nul zijn. Als de dragers met een hoeveelheid δ in de richting van de horizontale stuwkracht stijgen, zal het gedeeltelijke derivaat van totale vervormingsenergie ten opzichte van de horizontale stuwkracht gelijk zijn aan δ. Uit vergelijking 13.1, M = M 1 - H. y.
Verwaarlozing van spanningsenergie als gevolg van directe stuwkracht die klein is, totale spanningsenergie als gevolg van het buigend moment zal zijn:
Normaal varieert het traagheidsmoment van de boogrib op elke sectie als de secans van de hoek θ aan de sectie en als zodanig I = I c sec θ waar I C het traagheidsmoment is bij de kruinsectie.
Ook ds = dx sec θ
In een dergelijk geval van een variabel traagheidsmoment van boogsecties, worden vergelijking 13.16 en 13.17 gewijzigd in respectievelijk vergelijking 13.18 en 13.19 als hieronder:
Daarom, zoals eerder vermeld, wanneer de waarde van H bekend is, hetzij uit vergelijking 13.18 of 13.19 als het geval kan zijn, kunnen alle krachten en momenten van de boogstructuur worden ontdekt.
Drievoudig scharnierende boog:
Net als in de boog met twee scharnieren, hebben drie scharnierende bogen ook vier onbekende reactiecomponenten, namelijk H A, V A, H B & V B zoals getoond in Fig. 13.3c. Maar omdat deze bogen een derde scharnier aan de kroon hebben wanneer M c = 0, zijn drie scharnierende bogen statisch bepaald met de vierde vergelijking, namelijk M c = 0.
Krachten en momenten op de boog worden bepaald zoals hieronder:
i) ΣH = 0 ie H A + H B = 0 ie H A = (-) H B = H (zeg)
ii) ΣV = 0 ie V A + V B - W.
iii) IMM = 0; . . . Moment aan het nemen over A,
(V B L - Wa) = 0 of, V B = Wa / L (13.20)
En VA = W - VB = W - Wa / L = W (L - a) / L (13.21)
iv) Mc = 0.. . . Moment nemen over ongeveer C uit vergelijking 13.1,
M c = M 1 - Hr = 0
Of H = M 1 / r (13.22)
Waar M 1 = VA. L / 2 - W (L / 2 - a) = W (L - a) / L. L / 2 - W (L / 2 - a)
Daarom kunnen alle krachten en het moment op elk deel van de drie scharnierende boog worden geëvalueerd.
Vaste bogen:
Uit figuur 13.3a kan worden opgemerkt dat er zes onbekende reactiecomponenten bij de twee dragers zijn, namelijk. H A, V A, M A op steun A en H B, V B, M B op steun B. Zoals vermeld in het geval van twee en drie scharnierende bogen in Slechts drie vergelijkingen van statica zijn beschikbaar voor de oplossing van onbekende termen. Daarom is de vaste boog statisch onbepaald tot de derde graad.
De eerste stelling van Castigliano kan gebruikt worden om de andere drie vergelijkingen te kaderen uit de overweging dat zowel de rotatie als de verticale en horizontale verplaatsingen op de steunen nul zijn.
De eerste stelling van Castigliano stelt dat de gedeeltelijke afgeleide van de totale vervormingsenergie in een willekeurige constructie met betrekking tot de uitgeoefende kracht of momenten respectievelijk de verplaatsing of rotatie geeft op het moment van aanbrenging van de kracht of momenten in de richting van de uitgeoefende kracht of momenten.
Daarom kunnen deze drie extra vergelijkingen worden gekaderd als onder het nemen van totale vervormingsenergie, U van de boog als:
Door deze drie gelijktijdige vergelijkingen van 13.24 tot 13.26 op te lossen, kunnen de krachten en momenten van een vaste boog worden verkregen.
Elastisch centrum voor vaste bogen:
In een boog met twee scharnieren kan de oorsprong van de coördinaten bij een van de abutments worden beschouwd, maar een dergelijke veronderstelling in het geval van een vaste boog brengt veel bewerkelijke werken met zich mee. De oplossing van simultaanvergelijkingen met H, V en M bepaald uit vergelijkingen 13.24 tot 13.26 voor vaste bogen is ook een tijdrovend proces.
De analyse van vaste bogen, aan de andere kant, kan gemakkelijk gedaan worden met "Elastic Center Metho".
Het elastische centrum is een punt, bijvoorbeeld O, net onder de kruin (Fig. 13.6a), wat het zwaartepunt is van de factoren ds / EI voor de verschillende 'ds'-elementen van de boogas. Deze factor wordt aangeduid als 'elastisch gewicht' en het punt 'O' als het 'elastische midden' van de boog.
De coördinaten van het elastische centrum worden gegeven door:
In het geval van symmetrische bogen valt x 0 samen met de verticale lijn die door de kroon gaat, dwz het elastische centrum zal onder de kroon en op de verticale lijn door de kroon liggen.
Daarom is x 0 = L / 2
En als ik = I c sec θ en ds = dx sec θ, dan
De gefixeerde boog wordt geanalyseerd door de Elastic Center-methode door de boogsectie aan de kruin te snijden., C en de kroon, C en het elastische centrum, O te verbinden door starre arm CO, zoals getoond in Fig. 13.6b.
Het buigmoment M op elke sectie van de twee helften van de boog met coördininaica (x, y) met verwijzing naar het elastische centrum, O, wordt gegeven door:
Omdat de oorsprong nu is verplaatst naar O, het elastische centrum, de termen met betrekking tot:
Er kan worden opgemerkt dat de teller van vergelijking 13.31 de "som of integratie van y keer de vrije buigmomenten veroorzaakt door zowel linker- als rechterhandbelastingen" is. Vergelijking 13.32 is ook de "som of integratie van x maal de vrije buigmomenten van zowel linker- als rechterhandbelastingen" en vergelijking 13.33 is de "som of integratie van de vrije buigmomenten van de linker- en rechterhandbelastingen".
Dit toont aan dat door verplaatsing van de oorsprong naar het elastische centrum, de waarden van de statisch onbepaalde krachten en momenten direct kunnen worden gevonden zonder de oplossing van gelijktijdige vergelijkingen. Er wordt hier ook vermeld dat de krachten en momenten op de aanslagen kunnen worden geëvalueerd uit Ho, V o en Mo zoals getoond in het volgende illustratieve voorbeeld.
Illustratief voorbeeld 1:
Bereken de stoten en momenten aan beide abutments van de vaste parabolische boog weergegeven in Fig. 13.7 met behulp van de Elastic Center-methode met behulp van vergelijkingen 13.31 tot 13.33.
Gegeven,
(a) E is constant.
(b) Traagheidsmoment varieert als de secans van de helling.
Analyse van de vaste boog volgens de elastische centrummethode met behulp van vergelijkingen 13.31 tot 13.33.
. . . De vergelijking van de parabool wordt:
De waarden van H o, V o en M o bevinden zich in het elastische centrum van waaruit de krachten en momenten op de abutments kunnen worden geëvalueerd als onder:
Aangezien er geen belasting is op de rechterhelft,
Ha = Ho = 50KN; V a = V o = 11.25 KN; en HA = HB = 50KN
V A = Totale belasting - V a = 60, 0 - 11, 25 = 48, 75 KN
Moment nemen over A,
M A - [(6 x10 2 ) / 2] + V o x 10 + H o x 2 + M o = 0; of, M A = 300 - 112, 5 - 100 - 50 = 37, 5 KNm
Evenzo is M a - V o x 10 + H o x 2 + M o = 0; of, M a = 112, 5 - 100 - 50 = (-) 37, 5 KNm, dwz tegen de klok in.
De krachten en momenten aan de abutments door beide methoden kunnen worden bepaald, maar het is duidelijk dat analyse van de vaste boog door de elastische middelste methode veel minder bewerkelijk is dan door het oplossen van de simultane vergelijkingen.
Tied Arches:
Gebonden bogen zijn twee-scharnierende bogen. In twee scharnierende bogen worden de horizontale stoten verzet door de abutments terwijl in horizontale bogen de horizontale stoten worden weerstaan door een verankering op het springniveau. Als gevolg van externe belasting op de boog, hebben de verende punten van de boog de neiging om naar buiten te bewegen, wat gedeeltelijk wordt voorkomen door de binddraad.
De trekstang, die onder spanning staat, wordt onderworpen aan trekvervorming, waardoor één uiteinde van de van rollen voorziene boog zodanig kan bewegen dat de buitenwaartse kracht van de boog op het veerniveau de spanning in de das in evenwicht brengt.
Voor de stabiliteit van de verbonden boog is één uiteinde van de boog op het verende niveau voorzien van een scharnier en het andere uiteinde van een rol.
De trekvervorming van de binddraad waardoor het vrije uiteinde van de band kan bewegen, vermindert de grootte van de horizontale kracht op de steun in vergelijking met een tweevleugelige of vaste boog, waarbij de verplaatsing van de boogeinden wordt voorkomen. Het is onnodig te vermelden dat de spanning in de stropdas de horizontale kracht op de uiteinden van de boog is.
Net als in twee scharnierende bogen, zullen gebonden bogen vier onbekende reactiecomponenten bevatten, namelijk. H A, V A, H B en V B waarvoor uit de statica drie vergelijkingen beschikbaar zijn, dwz ΣH = 0, ΣV = 0 en ΣM = 0, de vierde vergelijking is ∂U / ∂H = 0 voor twee scharnierende bogen, maar in geval van gebonden bogen, ∂U / ∂H ≠ 0 als het einde van de boog beweegt.
Daarom kan deze vergelijking niet worden gebruikt. Aangezien verplaatsing van de dragers in de verticale richting nul is, kan deze overweging worden gebruikt bij het kaderen van de vierde vergelijking, namelijk. ∂U / ∂V = 0.
8. Ontwerpprocedure voor bogenbruggen:
(1) Selecteer het type boog dat moet worden goedgekeurd; span spanwijdte, stijging van boog enz. op
(2) Ga uit van een ruw gedeelte van de boogrib en vind het duw- en buigmoment op verschillende secties voor verschillende dode belastingen zoals dekstructuur, draaglaag, kolommen en balken enz.
(3) Teken invloedslijndiagrammen voor verschillende secties voor momenten en stuwkracht en bepaal de live belastingsmomenten en stuwkracht als gevolg van belastingen onder spanning.
(4) Bereken de momenten en stuwkracht als gevolg van temperatuurvariatie, krimp, ribverkorting etc.
(5) Tabuleer de positieve momenten en stoten en ook negatieve momenten en stoten voor verschillende secties vanwege verschillende ontwerp- en belastingscondities en vind de ontwerpmomenten en -stoten.
(6) Evalueer de normale stuwkracht en radiale knipschaar op kritische secties, zowel voor dode en onder spanning staande belastingen.
(7) Controleer de secties op betonnen en stalen spanningen. Als dit voldoende wordt bevonden, kan de detaillering van de wapening worden opgenomen; zo niet, dan moeten de voorgaande procedures, indien nodig, worden herhaald met een herzien proefgedeelte van de boog.
9. Scharnieren voor betonnen bogen:
De scharnieren zijn in staat stuwkracht over te brengen, te trekken of te schuiven, maar kunnen buigmomenten niet weerstaan. Daarom, soms bij de constructie van boogbruggen, kunnen de buigspanningen die worden veroorzaakt door krimp, ribverkorting (alleen door dode belasting), afwikkeling van centrering, afzetting van de abutments enz. Die van tijdelijke aard zijn worden geëlimineerd door tijdelijke scharnieren de kroon en de vering.
Deze tijdelijke scharnieren schaffen de momenten op de kritieke secties af, namelijk. kroon en vering.
Nadat de constructie voorbij is, wordt de opening in de scharnieren opgevuld met goed gegradeerd en goed verdicht beton, zodat de sectie bestand is tegen buigmomenten, stoten die kunnen worden veroorzaakt door de daaropvolgende belastingen, zoals restbelasting, live belasting, temperatuur, resterende krimp en ribverkorting door levende belasting enz. Een vorm van tijdelijk scharnier is geïllustreerd in figuur 13.18.
Permanente scharnieren in boogbruggen moeten sterk genoeg zijn om de stuwkracht, de schuifspanning enz. Te ondersteunen als gevolg van gecombineerde belastingen tijdens het onderhoud van de brug. Deze scharnieren bieden geen weerstand tegen momenten en daarom zijn deze locaties punten van nul-momenten.
Fig. 13.19 toont een stalen en een betonnen permanent scharnier. De kromming in deze scharnieren is erg belangrijk en als zodanig moet de juiste kromming worden gehandhaafd. De kromming in stalen scharnieren wordt gemaakt tijdens het gieten en afwerken.
De kromming in betonnen scharnieren kan worden bereikt door het concave oppervlak af te egaliseren met een houten dekvloer en een zacht hout over het concave oppervlak te plaatsen om zo het convexe oppervlak te vormen. In plaats van het zachte hout te gebruiken, kan gips van Parijs ook worden gebruikt over het afgeslepen concave oppervlak om het convexe oppervlak te vormen.
10. Abutments voor boogbruggen:
Abutments voor boogbruggen zijn meestal gemaakt van massaconcementen om een groot eigen gewicht te verkrijgen, waardoor het mogelijk is om de stuwkracht van de boogas meer verticaal te maken. Het basissegment van de abutments is zodanig gemaakt dat de resulterende stoot onder alle beladingsomstandigheden zo dicht mogelijk bij het midden van de basis passeert.
Bij het oprichten van de abutments op rots, moet de nodige benching worden uitgevoerd op rots voor betere stabiliteit.
Soms worden RC-abutments van het celtype gemaakt om kosteneffectief te kosten. Om het noodzakelijke eigen gewicht van de abutments te krijgen, is de binnenkant van het cellulaire gedeelte gevuld met aarde. Dit helpt bij het maken van de stuwkracht meer geneigd naar verticale as.
De stuwkracht van de boogrib wordt overgebracht door de contraforts naar het basisvlot. De tegenhangers moeten daarom sterk genoeg zijn om de stuwkracht te behouden die op hen afkomt. Beide typen aanslagen worden geïllustreerd in Fig. 13.20.
