Solid Slab Bridges: voordelen, nadelen en principes
Na het lezen van dit artikel leert u over: - 1. Voordelen van Solid Slab Bridges 2. Nadelen van Solid Slab Bridges 3. Principes.
Voordelen van Solid Slab Bridges:
Een dergelijk type dekken heeft de volgende voordelen ten opzichte van andere soorten bovenbouw:
i) Bekisting is eenvoudiger en minder kostbaar.
ii) Kleinere dikte van het dek waardoor de vulhoogte en bijgevolg de kosten van de naderingen worden verminderd.
iii) Eenvoudiger rangschikking van wapening. Er zijn geen beugels of webversterking vereist. De wapening wordt gelijkmatig verdeeld over de volledige breedte van het dek in plaats van te worden geconcentreerd op liggerpunten.
iv) Het plaatsen van beton in een massieve plaat is veel gemakkelijker dan in plaat en balk of elk ander vergelijkbaar type bruggen.
v) De kansen op honing-kammen in beton zijn minder.
vi) Kosten van oppervlakteafwerking zijn minder dan liggerbruggen.
vii) Snellere constructie.
Nadelen van Solid Slab Bridges:
De belangrijkste nadelen van massieve plaatbruggen, behalve voor kortere overspanningen, zijn:
i) Grotere materiaalkosten.
ii) Grotere dode belastingen.
Principes van Solid Slab Bridges:
De ontwerpprincipes van een massief plaatbrugdek kunnen worden geïllustreerd door het volgende illustratieve voorbeeld:
Illustratief voorbeeld 1:
Ontwerp een massieve plaatbrug-bovenbouw met een vrije overspanning van 9, 0 meter en rijbaan van 7, 5 meter met aan weerszijden 1, 5 meter breed voetpad voor een nationale snelweg. Laden: enkele rijstrook van IRC Klasse 70-R (zowel op wielen als gevolgd) of twee rijstroken van IRC Klasse A, ongeacht welke maximale uitwerking heeft:
Effectieve overspanning
Neem een totale diepte van de plaat, D = 675 mm. en verwijder deksel 30 mm.
. . . Effectieve diepte, d = 675 - dekking - halve staaf bar = 675 - 30 - 13 = 632 mm.
. . . Effectieve spanwijdte = vrije overspanning + effectieve diepte = 9, 0 + 0, 63 = 9, 63 m
Dode belasting:
Er wordt rekening gehouden met belasting per meter per meter breedte van de plaat:
Livebelastingsmomenten:
De breedte is minder dan 3 keer de effectieve spanwijdte dwz 11, 03 m. <3 x 9, 63 (= 27, 89 m). Een rijstrook van een IRC 70-R-rupsvoertuig, wanneer deze in het midden wordt geplaatst, levert een maximaal moment op. Twee rijstroken van klasse A of enkele rijstrook van klasse 70-R (wielvoertuigen) produceren geen maximummoment.
Dispersie van belasting over overspanning:
Effectieve breedte voor één geconcentreerde lading.
b e = Kx [1 - (x / L /)] + W; b / L = 11.03 / 9.63 = 1.15
. . . K voor eenvoudig ondersteunde plaat uit tabel 5.2 = 2, 62 voor b / L = 1, 15; W = 0, 84 + 2 x 0, 085 = 1, 01 m.
. . . b e = 2, 62 x 4, 815 [1 - (4, 815 / 9, 63)] + 1, 01.
= 2, 62 x 4, 815 x 0, 5 + 1, 01 = 7, 32 m.
Daarom overlappen de effectieve breedten van beide sporen elkaar (Fig. 7.2). Wanneer het rupsbandvoertuig het dichtst bij de weg rijdt, is = 3, 66 + 2, 04 + 3, 385 = 9, 085 m.
Verspreiding van belasting langs overspanning
= 4, 57 + 2 (0, 675 + 0, 085) = 4, 57 + 1, 47 = 6, 09 m.
Ontwerp van sectie:
M 20 grade-beton en HYSD-staven (S 415) worden voorgesteld voor gebruik in de mat. Daarom worden de volgende ontwerpparameters gebruikt bij het bepalen van de diepte en wapening van de plaat.
6 c = 6, 70 MPa; 6 s = 200 MP a
Van "ontwerpondersteuning voor versterkt beton tot IS: 456 -1978", worden de diepte van de neutrale as, de factor van de hefboom, de modulaire verhouding enz. Als volgt bepaald:
Gebied van hoofdwapening:
Shear Stress:
Dode lastschuiving = 1972 x (9.63 / 2) - 1972 x 0.315 = 9495 - 622 = 8873 Kg / meter breedte
Schuif met live belasting:
Om een maximale LL-afschuiving te krijgen, moet de CG van het gevolgde voertuig zich op een afstand van de helft van de dispersiebreedte in de lengterichting bevinden, dwz ½ x 6, 04 m. = 3, 02 m. Hoewel de spreidingsbreedte langs de overspanning ongewijzigd blijft, varieert de spreiding over de overspanning.
Dispersiebreedte over de overspanning van vergelijking 5.1
Afschuiving als gevolg van het laden van voetpaden:
Afschuiving - 1/2 x 9, 63 x 106 = 509 kg / meter breedte
Ontwerpschaar = DL-afschuiving + LL-afschuiving + voetpadscheerbeurt = 8873 + 6050 + 509 = 15.432 kg. = 15, 432 x 9, 8 = 1, 51, 200 N
Volgens clausule 304.7.1 van de IRC-bridgecode, sectie III (IRC: 21-1987), schuifspanning = V / bd
Schuifspanning = 1, 51, 200 / 1000 x 632 = 0, 24 MPa
Basis toelaatbare schuifspanning volgens clausule 304.7.3 van IRC: 21-1987 voor M20-beton is 0, 34 MP. Daarom is geen dwarskrachtwapening noodzakelijk.
Controleer op borgstoring:
Om falen van de verbinding te voorkomen, moet voor alle trekwapening aan de uiteinden een passende verankeringslengte worden aangebracht zoals aanbevolen in IRC: 21-1987. Graad beton is M20 en wapeningsstaal is HYSD-balken zoals in het illustratieve voorbeeld 7.1. Voor meer details, kunnen de standaardplannen worden doorverwezen
