Abutments in Bridges: Typer og designhensyn

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om typene og utformingshensynene til abutments i broer.

Typer abutments for Bridges:

Murstein eller stein murverk, massebetong eller armert betong kan brukes i konstruksjon av anker. Typer av abutments som vanligvis er vedtatt i motorveisbroer, er vist i figur 19.2. I open raft foundation, er murverk eller masse betong abutments ofte brukt ds de gir den døde vekten for stabiliteten av en slik struktur.

Bunkebøyler er åpne type bøyninger hvor bakfyllingen ikke oppbevares av bunnene, men får lov til å spyle gjennom bunternes mellomrom og det er dannet skrånende bunn foran bunnen.

Den skrånende bredden er beskyttet av murstein eller steinhelling fra skade på grunn av vannstrømmer. Denne typen abutments har fordelen at ingen spesiell konstruksjon er nødvendig å bli utført med unntak av heving av haugene og å skaffe en bunkehett øverst for å understøtte overbygningen. En skittvegg er nødvendig for å hindre at smuss eller jord fra tilnærmingen siver på lagrene.

Modeller av motortype er lukkede type anker som har noen kolonner eller motstander forbundet med en ansiktsplate foran. Avstanden til motstandene er vanligvis 2, 5 til 3 meter.

Stabiliteten til abutmentene opprettholdes av selvvekten og vekten av bakfyllingsmaterialene i mellom motfeltene og over fundamentflåten. Åpen flåte eller haug eller brønnfundament er egnet for denne typen anledninger.

Åpne type anledninger med RC-kolonner (figur 19.2d) foretrekkes der formasjonshøyde er svært høy. For å lette abutmentene fra for mye jordtrykk, får jorden å spyle frem som i bunkebøyler.

Avstanden til kolonnene er også mer eller mindre lik kontrastavstand, dvs. 2, 5 til 3, 0 meter. En skjermvegg ca 1, 5 til 2, 5 meter dyp er nødvendig for å få tilkobling av kolonnene og hengende fra takstrålen.

Funksjonen på denne skjermveggen er å hindre bevegelse av jord fra toppområdet like bak anslaget på grunn av tilleggsavgift, vibrasjon etc. Stiftelser som kreves for slike typer av anledninger, er enten haug eller brønnfundament. Raft fundament kan være mulig hvis den hviler på stein.

Fordelen ved åpen type anlag er at det ikke er nødvendig med vinge- eller returvegger, men ulempen er at en viss vannvei er begrenset av det skrånende dypet foran abutmentene. På den annen side krever lukkede anledninger vingevegger eller returvegger for beskyttelse av jord, men disse anledninger sikrer mer vannvei enn de åpne type anledninger gjør.

Design Betraktninger av Abutments for Bridges:

Anleggene er utsatt for følgende belastninger og krefter:

i) Selvvekt av abutments inkludert vekten av bakfyllingsmaterialene over abutments.

ii) Død og levetid fra overbygning - Minimum levetid for å kontrollere spenning og maksimal levetid for å kontrollere maksimal kompresjon.

iii) Temperatur og trekk eller bremseeffekt.

iv) Horisontal kraft på grunn av vind på overbygning.

v) Sentrifugalkraft hvis broen er på en kurve.

vi) Aktivt jordtrykk på baksiden, inkludert tilleggsbelastning på levetid. Alle anledninger skal utformes for en levestyring som tilsvarer 1, 2 meter høyde på jordfylling.

vii) Seismisk kraft.

Kappeplaten for åpen eller motordype anslag skal konstrueres for både vertikal og horisontal belastning. Vanligvis er anslagshettene utsatt for torsjonsspenninger og tilstrekkelig torsjonsforsterkning er nødvendig å bli tilveiebragt.

Jordtrykket på kolonnene for åpen type abutments bør ta hensyn til bueaktiviteten til jordmassen som utøver trykk. Til eater for denne effekten antas en økning av jordtrykk i omfang på 100 prosent på slike anslagskolonner normalt.

Det er svært viktig å sjekke stabiliteten til fjærene som helhet med hensyn til glidende og svingende når disse anledninger er grunnlagt på åpne flåter. Tendensen til å glide på grunn av den horisontale kraften motvirkes av μV, hvor p. er friksjonskoeffisienten mellom jorda og grunnlaget for fundamentet og V er total vertikal belastning på fundamentet.

Tilstrekkelig sikkerhetsfaktor mot svikt bør tillates. La H være den totale horisontale glidekraften og V være total vertikal belastning. For stabilitet,

Verdien av μ er tatt som lik tan θ = tan. 20 °. På samme måte må det være tilstrekkelig sikkerhetsmargin mot overturning av anledninger som helhet om tåen. Dette kan gis av,

I lukket type høye anledninger er det totale jordetrykket på veggene relativt høyt og derfor kan bare basisfriksjonen μV ikke være i stand til å motstå glidning av anledninger. I slike tilfeller brukes skjærnøkkel som vist i figur 19.3 for å øke motstanden mot glidning. Det passive jordtrykket foran skjærnøkkelen benyttes for formålet.

Enkelte myndigheter anbefaler at passiv motstand beregnes ved å ta modulen av horisontal subgrade-reaksjon som 0, 7 ganger den vertikale. Den passive motstanden som tilbys av jorden foran veggene, kan også utnyttes dersom den er godt komprimert jomfru, og det er ikke mulig å skure bort jorden foran.

Teorien om jordtrykk og utformingen av tyngdekraften eller veggen av veggen er funnet i en hvilken som helst bok på Strukturstrukturen og er derfor ikke omtalt her. Den åpne typen anker kan være utformet på måten som er angitt nedenfor.

Skjermveggene er kontinuerlige over kolonnene og festet på toppen med lokket. Hvis slips er gitt nederst, kan veggen antas å være støttet, men noen ganger blir bunnen holdt fri uten noen form for støtte. I så fall antas bunnen som fri cantilever.

Jordtrykket på skjermveggen fordeles over det i begge retninger under hensyntagen til støttebetingelsene. Kolonnene er utformet med vertikale belastninger og øyeblikk forårsaket av jordtrykk og andre krefter som ligner på medlemmer utsatt for direkte trykk og bøyning. Stiftelsen flåten er en kontinuerlig flate over kolonnestøttene med jordtrykk under og kan utformes som sådan.

Seismisk effekt av ryggen Fyll på abutments:

Under seismiske forstyrrelser, fyller bakfyllmaterialet bak abutmentene også og utøver derfor økt jordartrykk som kan beregnes som beskrevet nedenfor. På grunn av jordskjelvsvirkningen med seismisk koeffisient antas både anslagsvegg og bakfylling en imaginær forskyvning av tan -1 ng (se figur 19.4) og enhetens vekt på bakfyllingen økes ved å multiplisere det med en faktor av

Jordtrykket beregnet ved den vanlige teorien med ovennevnte modifikasjoner gir den økte effekten på grunn av seismisk forstyrrelse i fyllmaterialene. I tillegg til det økte jordetrykket bør den seismiske effekten på selve anordningen vurderes på vanlig måte.

Illustrativt eksempel 1:

Beregn ved Coulombs teori den horisontale komponenten av normalt jordtrykk og det med jordskjelvseffekt på bakfyllingen. Finn prosentandelen økning i normalt jordtrykk når seismisk effekt på bakfyllingen vurderes:

Derfor er det bemerket at det horisontale jordetrykket øker med nesten 10 prosent og 20 prosent på grunn av seismisk effekt når de seismiske koeffisientene er henholdsvis 0, 05 og 0, 10.

Levende tilleggsgebyr:

Anleggene skal utformes for en levestyring som tilsvarer 1, 2 meter høyde på jordfylling.

Gråt hull:

I lukkede type anledninger skal tilstrekkelig antall gråt hull (figur 19.2) tilveiebringes for å drenere vannet som akkumuleres på baksiden av abutmentene, ellers vil ekstra horisontalt trykk utøves av det akkumulerte vannet på abutmentene. Grattehullene skal gjøres ved en dukkert på utsiden for anlegget med lett avløp.

Baksiden av gråt hullene skal være ordentlig pakket og beskyttet med filtermaterialer av varierende størrelse, den større størrelsen er i kontakt med veggen, slik at verken fyllmaterialene eller filtermaterialene kan komme ut gjennom gråt hullene. Størrelsen på gråt hullene kan være 150 mm dyp og 75 mm bred og avstanden skal ikke overstige en meter i både horisontal og vertikal retning.

Back-Fill Materials:

Bakfyllingen skal være så langt som mulig av granulerte materialer. Sandy jord eller sandaktig silter kan også brukes dersom granulerte materialer ikke er tilgjengelige. Det optimale fuktighetsinnholdet i slike granulære materialer skal være mellom 7 og 10. Filtermaterialet bak gråt hullene.

hvis det brukes på hele baksiden av abutments, vil hjelpe raskere drenering av det akkumulerte vannet og som sådan er sistnevnte bestemmelse bedre enn den tidligere. bruk av lokaliserte filtermaterialer like bak gråt hullene.