Ohar tekniko eta segurtasun garrantzitsua: Artxiboko hezkuntza-testu bat da, ez egiturazko diseinua, kalkulu estatikoa, estandar aplikagarria, junturaren xehetasuna edo eraikuntza, soldadura, hormigoia, zundaketa, aurretensifikazioa edo birgaikuntzarako argibideak. Jatorrizko formula, marka, dimentsio, material, prozedura eta erreklamazio guztiak egiaztatzerik gabe transferitzen dira gaur egungo araudiaren arabera. Akoplatutako altzairu-hormigoizko egituren diseinua eta exekuzioa baimendutako ingeniari zibilei, egitura-diseinatzaileei, kontratistei eta gainbegiratzeari dagokio soilik, objektu, karga, lurzoru, material eta arau aplikagarrietan oinarrituta.
Lotutako informazioa: Zure proiektuaren arabera egindako egurrezko leihoak. · Egurra eta aluminiozko leihoak enkarguz eginak. · Egurrezko eta egurrezko aluminiozko ateak enkarguz eginak. · Bidali aurrekontu-eskaera.
Sarrera
Eraikuntza batzuetan, altzairuzko euskarrien gaineko hormigoi armatuzko lauzak erabiltzen dira, hala nola zubietako zoladura-lauzak I-longitudinal eta zeharkako habeetan edo sabaiak I habeetako eraikinetan. Aurretik, halako sistemak bi elementu hauek elkarren artean mugi zitezkeela eta tarte nagusiaren noranzkoan momentuak altzairuzko euskarriek soilik jasotzen zituztela suposatzen zuten. Hormigoizko harlauzak karga altzairuzko habeetara transferitu zuen, baina ez zuen parte hartu dagozkien balio estatikoak jasotzen (irudia.1).
Irudia 1 — Eramaile akoplatua, sistema
Eraikuntza-metodo honetarako, zeharkako juntadurak aurreikusten dira tarte erregularretan hormigoizko xaflan, hormigoi armatuaren uzkurdura ahalbidetzeko eta nahi ez diren pitzadurak saihesteko, hau da, tentsio osagarriak. Hala ere, esperientziak erakutsi du sistema horretako benetako indarrak kalkulatutakoetatik nabarmen desberdinak direla. Hormigoi armatuzko xaflaren eta altzairuzko euskarriaren arteko ukipenean, marruskadura handia (atxikimendu-tentsioa) gertatzen da, bi elementuek beti elkarlanean jarduteko.
Aurreikusi gabeko akoplamendu-efektuaren desabantaila hormigoizko xaflaren juntzetan koska-efektua agertzea da. Ebakidura-esfortzuak estalduraren gainazalean zehar asko handitzen dira junturatik gertu, alboko josturaren muturretan ebakidura-esfortzuen antzera. Loturan zero-lerroaren posizioa ia aldatzen ez denez, altzairu-euskarriaren tentsio normalak akoplamendu uniformerako kalkulatutakoak baino nabarmen handiagoak izan daitezke. Koska horretatik abiatuta, gehiago hedatzen den atxikimenduaren masterizazioa gerta daiteke. Hori dela eta, espaloi-lauzaren junturek ez dute beren eginkizuna betetzen eta ez dira eraginkorrak.
Eramaile elkartuak
Akoplatutako euskarrien kasuan, altzairuzko euskarriaren eta hormigoizko xaflaren arteko ukipen-azalean ebakidura-indarrak modu seguruan transmititu daitezkeela suposatzen da (habeetan indarrak). Araua da hormigoizko lauza zuzenean altzairuzko euskarriaren goiko gerrikoaren gainean egotea eta mugimendu erlatiborik ez egotea. Akoplamendu zurruna deitzen den honetan, konexio-baliabide bereziak erabiltzen dira (hakak, estriboak, aingurak), hormigoian txertatzen direnak.
Zeharkako junturarik gabeko hormigoizko lauza duen habe akoplatuaren kasua hartuko dugu kontuan. Karga jakin batek (adibidez, flexio-momentua) denbora laburrean bakarrik eragiten badu, dagozkion tentsioak eta deformazioak Δσ, resp. Δε oinarrizko erresistentziaren zientziaren arabera, hormigoi armatuaren antzekoa. Altzairuaren eta hormigoiaren esfortzuak, luzapen jakin batean, elastikotasun moduluarekin erlazionatuta daude: σst/σb = Est/Eb = n. Karga epe luzerako bada, hormigoiaren deformazioak gertatzen dira uzkurtzearen eta jarioaren ondorioz. ε-rekin bada0= σ/E0 markatu epe laburreko kargaren ondoriozko deformazioa t = unean0, deformazioa handitzen da karga iraunkorrean marruskaduraren ondorioz t unera arte εt = ε balioraino0(t + φt). Baldintza berdinetan, tentsioekiko proportzionalak izango balira bezala kalkulatzen dira etekin-deformazioak. Horregatik esaten da Hooke-ren legea emariaren ondoriozko deformazioetan aplikatzen dela. Fluxu-koefizientea φt denboraren, hormigoiaren klasearen, kanpoko tenperaturaren, airearen hezetasunaren, elementuaren karga-momentuaren eta abarren araberakoa da.
Bernoulli\ eta Navier-ren arabera tolestu beharrean, erlazio diferentzialak agertzen dira, hau da, tentsioaren banaketa fluxuaren ekuazio diferentzialetik zehaztu behar da. Fluxuaren ondorioz, hormigoiaren tentsioak gutxitzen dira, eta altzairuan tentsioak handitzen dira. Esfortzu-aldaketa hauek, zeharkako dimentsioez gain, dimentsio elastikoen eta karga-momentuaren araberakoak dira. Emariaren antzeko ondorioak hormigoiaren uzkurtzearen ondorioz gertatzen dira. Uzkurdura-neurrien kopurua εs hormigoiaren, bere ekoizpen metodoaren eta klima-baldintzen araberakoa da. Hormigoizko uzkurdura ez da elementuari aplikatzen zaion kargaren araberakoa.
Akoplamendu bitartekoak
Akoplamendu-bitartekoek segurtasunez transferitu behar dituzte ukipenean dauden hormigoi eta altzairu gainazaletan ebakidura-indar guztiak, gertatzen diren kargak direla eta, eta horrela irristatzea ekiditeko. Horrez gain, tentsio-indar nagusi zeiharra jaso beharko lukete, haien tamaina dela-eta hormigoizko sekzioak berak ezin baditu jaso. Indarren tamaina oinarrizko tolestura teoriaren arabera zehazten da. Akoplamendu-agente hauek hartzen dira kontuan:
- Akoplamendu aingurak: Burdinazko plaka biribilak edo lauak dira, altzairuzko euskarriaren goiko gerrikoari soldatuta, hormigoi armatuzko habeen armadura tolestuaren antzera jokatzen dutenak. Kako edo estribo gisa egiten dira, diagonalean edo bertikalean. Aingura hauek norabide bakarrean jarduten dute eta ez dira eraginkorrak ebakidura-indarrak zeinua aldatzen badu.
- Euskarriak: altzairuzko euskarriaren goiko gainazalean lotuta daude, ebakidura-indarrak jaso ditzakete bi noranzkoetan. Garun bigunak eta zurrunak bereizi behar dira ebakidura-indarraren norabidean. Garuneko zelula bigunek deformazio handiak jasaten dituzte eta ebakidura-indarrak modu irregularrean banatzen dituzte gainazalean. Garun zurrunak indarren banaketa hobea ematen du deformazio txikiagoetan.
Irudia 2 — Herdecke ondoan Ruhr ibaiaren gaineko zubia
- Espiral-errefortzua: altzairuzko euskarri baten gainean dago eta ukipen-puntuetan soldatzen da. Espiralak ez dira egokiak akoplamendu-indar garrantzitsuetarako. Gauza bera gertatzen da altzairu biribil korrugatuarekin. Zubietan akoplatzeko bitartekoen adibide gisa, irudian. 2 Herdeckatik gertu dagoen Ruhr gaineko zubiaren habeak erakusten dira (60x40 estribo bertikalekin ϕ12, soldadura batetik bestera soldatuta ez daudenak saihesten dira); irudian. 3 zubi bateko zeharkako habeak lotzeko bitartekoak, zeharkako indarraren tamainaren arabera, habeetarako alboan soldatutako estriboak, baita goiko gerrikorako zuzenean soldatutako estriboak habe bereziekin, aplikatu ziren. Estribillo luzeen kasuan, estriboak alde kontrako aldeetan ere solda daitezke, 21. 4a. irudian. 4b erakusten den soluzioa da estribo inklinatuekin.
Irudia 3 — Zubi baten zeharkako euskarria
Irudia 4 — Garunak estriboekin
Eraikuntzan, estribodun estribo zurrunak edo estribo hutsak ere erabiltzen dira, baina estribo bigunekin konponbideak ere aurkitzen dira, adibidez. izkin errematxatuak. Arrazoi ekonomikoak direla-eta, maizago erabiltzen dira akoplamendu-aingurak, altzairuzko euskarri bati ipurdiko soldadura (5a irud.), edo mutur tolestu batekin euskarri gainean jartzen direnak (5b irud.). irudian. 5c-k dagokion soluzioa erakusten du desplazatutako kakoekin. irudian. 6 eraikinen eraikuntzan sabai-euskarrien irtenbide normal bat erakusten du, hots, a) I habez egindako euskarri akoplatua, b) T habez egindakoa, I habeak moztuz sortzen dena. Euskarrien muturretan, muturreko tirante sendoak jarri behar dira beti (7 irudia). Aingura inklinatuak uzkurtzearen eta tenperaturaren ondoriozko tentsioak lauzara sartzeko erabiltzen dira.
Irudia5— Akoplamendu aingurak
Irudia6— Erestokiaren egituraren euskarria
Akoplamendurako bitartekoen dimentsionatzea oinarrizko printzipioen arabera egiten da. Banakako bitartekoek euren tarteari dagokion ebakidura-indarra jaso behar dute. Garunaren soldadura-konexioa dimentsionatzerakoan, iraultzeko momentua hartu behar da kontuan.
Irudia7— a) Bukatu garuna aingurarekin; b) aingura
Akoplamendu elastikoa
Aurreko aurkezpenetan akoplamendu zurruna aipatu izan da, non altzairuzko euskarriaren eta plakaren arteko desplazamendu erlatiboa zero berdina den, eta akoplamendu bitartekoek etengabe jokatzen duten. Akoplamendu bitartekoen deformazioa, hormigoiaren tokiko deformazioa eta altzairuzko euskarria alde batera utzi ziren.
Irudia8— Akoplamendu elastikodun euskarria
Akoplamendu zurrunaren hipotesiaren arabera, banakako akoplamendu bidez transmititzen diren indarrak zeharkako indarrarekin eta garunaren tartearekin proportzionalak dira. Altzairuzko euskarriaren eta hormigoizko xaflaren arteko mugimendu erlatibo esanguratsuak zenbait eremutan gertatzen badira, horrek indarren birgrupaketa nabaria eragiten du. Hormigoiak partzialki utz diezaioke akoplatutako habe baten presio-plaka gisa jardutea, eta horrela ebakidura-indarren balio maximoak nabarmen murrizten dira. irudian.8akoplamendu elastikoa duen eraikuntza baten adibidea ematen da, Rhin gaineko zubiaren antzera, Koln-Rodenkirchen. irudian.9Akoplamendu elastikoak euskarri jarraitu batean duen eragina erakusten da, indar kontzentratu baterako eta guztiz uniformeki banatutako karga baterako. ψ desplazamendua, ebakidura jasotzeko akoplamenduaren zurruntasunaren neurria dena, irudian definitzen da.8. Akoplamendu elastikoen eragina, beraz, oso handia da, akoplamenduaren ezaugarriak ebakidura jasotzeko nahita aukeratzen badira.
Irudia9— Akoplamendu elastikoa duen zubi baten adibidea
Eraikuntza akoplatuen kalkulua
Printzipioz, ekonomikoa da hormigoizko lauzaren lodiera ahalik eta txikiena izatea, araudiak zehazten dituen lodiera minimoak bete behar diren bitartean.
Estatikoki zehaztutako egiturak
Estatikoki determinatutako eraikuntzen kasuan (adibidez, habe sinpleak), karga jakin baterako sekzio komuneko eragin estatikoak konstanteak dira, edo denboraren araberakoak dira. Sekzioko zenbait zatitan makurtze-momentuak eta indar normalak soilik dira aldakorrak, fluxuaren eta uzkurtzearen eraginez.
Uzkurtzearen eragina altzairuzko habearen eta hormigoizko harlauzaren arteko tenperatura-diferentzia gisa irudika daiteke. Hormigoiaren uzkurtzearen ondorioz, barne-esfortzuak agertzen dira akoplatutako sekzioan, hots, hormigoian uzkurtzearen ondoriozko trakzio-esfortzuak, zeinen uzkurdura altzairuaren euskarriaren eraginez (baita armadura bera ere), altzairuaren sekzioan dagozkion konpresio-esfortzuak gertatzen diren bitartean (irudia.10). Uzkurdura denborarekin handitzen da azken balio bateraino, funtzio esponentzial bakar baten arabera. Uzkurtze-esfortzuak uzkurtze-deformazioekin ere handitzen direnez, horrek uzkurtze-fluxua deritzona sortzen du.
Irudia10— a) Akoplamendurik gabeko plaka librearen uzkurtzea; b) euskarri elkartuetan uzkurtzearen ondoriozko tentsioak
Hormigoizko harlauzaren pisu propioa hartzen duen sistema estatikoaren arabera, desberdina da: karga mugikorretarako soilik akoplatzea (altzairuzko euskarriak bakarrik hartzen du bere pisua, eta sistema akoplatuak amaitutako egituraren gainean eragiten duten kargak bakarrik jasotzen ditu), pisu propiorako eta karga mugikorretarako akoplamendua (autopisu osoa eta karga mugikorra sistema akoplatuaren gainean jarduten dute).
Lehenengo kasua altzairuzko habeak enkofratu gisa balio dutenean gertatzen da, euskarririk gabe, eta hormigoitzean, eremuan okertu daitezkeenean (irudia.11a). Kasu honetan, altzairuzko euskarriak berak hartzen du hormigoiaren eta enkofratuaren pisua. Lotura hormigoia nahikoa gogorra denean bakarrik gertatzen da (Irudia.11b), eta euskarria ez da kargatu behar hormigoiaren ondoren berehala, kalteak edo hormigoiaren gehiegizko jaria saihesteko.
Bigarren kasuan, hormigoizko lauzaren autopisua sistema akoplatuak ere jasotzen duenean (11c irudia), suposatzen da hormigoitzean altzairuzko euskarria eusten dela behar adina lekutan, makurdura-momentu garrantzitsurik jaso ez dezan. Aldamioa kendu ondoren tentsio banaketa irudian ageri da. 11d.
Irudia 11 — Karga mugikor eta hildakorako akoplamendua, aldamioak kendu aurretik eta ondoren tentsio banaketarekin
Aurrekarga
Habe sinpleen kasuan, trakzio-esfortzu txikiagoak hormigoian uzkurtzearen eta tenperatura-aldearen ondorioz bakarrik gertatzen dira. Tentsio-esfortzu handiak gertatzen dira habe irtenetan, habe jarraituetan eta bestelako egituretan, eta hauek pitzadurak sor ditzakete hormigoian. Momentu negatiboen eremuan pitzadurak agertzen badira, akoplamendu efektua galtzen da. Hori dela eta, komeni da aldez aurretik hormigoizko xaflan konpresio-esfortzu txikiak eragitea, hormigoia uzkurtzearen ondorioz pitzadurak sortzea segurtasunez saihesteko. Akoplatutako habeen hormigoizko lauzaren trakzio-esfortzuak murriztu daitezke:
1. Altzairu-habearen aurrekarga negatiboari dagokiona (goiko ertzaren aurre-tentsioa). Aldi berean, hormigoiaren sekuentzia arretaz aztertu behar da.
2. Euskarri jarraituen erdiko euskarriak altxatuz eta jaitsiz. horren bidez, prozedura egokiarekin, konpresio-esfortzuak sor daitezke euskarriaren hormigoizko xaflan.
3. Aurretensatu bidez. Kasurik errazena hormigoizko lauza aske bat aurretensatzen denean da, eta gero bakarrik altzairuzko euskarri bati konektatzen zaionean. Prozedura honen abantaila aurretensazio-indar txiki samarra da, altzairuzko euskarriaren uhal konprimitua ez baitago aurretensatua. Habe honek hormigoizko harlauzaren jarioaren eta uzkurtzearen ondorioz soilik jasotzen ditu makurdura-momentuak, eta, beraz, zuzen geratzen da aurretentsio-indarraren ondorioz. irudian.12eta pretentsioaren kasu honetarako tentsioaren banaketa erakusten da (t=0), eta irudian.12b azken egoera fluxuaren amaieran (t=tE) eta irudian.12c flexio-esfortzuak epe laburreko momentu-kargaren ondorioz (t=a). irudian.12d-k t=-ren tentsio-banaketa erakusten du0 loturiko hormigoizko lauza aurretensatzeari dagokionez.
Irudia12— Hormigoizko lauza aske baten aurretensatzea, ondorengo akoplamenduarekin
Estatikoki zehaztu gabeko eraikuntzak
Habe jarraituek eta antzeko egiturek makurtze-momentu negatiboak jasotzen dituzte, eta horrek sarritan trakzio-esfortzu handiak eragiten ditu hormigoi armatuzko xaflan. Pitzadurak ez dira desiragarriak bereziki zubietan, akoplatutako habeen bizitza eta koskak pitzaduretan duten eragina kontuan hartuta. Sistema estatikoki zehaztugabeak epe laburreko kargetarako (karga mugikorrak) kalkulatzen dira, aldatu gabeko sistema baterako estatikaren ohiko metodoen arabera. Dagozkion kantitate estatikoak eta deformazioak sistema idealki elastiko batean bezalakoak dira. Etengabeko kargaren eraginez, batez ere aurretentsazio altua, fluxu handia gertatzen da beti. Aurretensazio-indarra zehazterakoan, tolestutako aurretensazio-elementuen marruskadura hartu behar da kontuan. Eraikuntzan zehar, zubi akoplatuen gainea arretaz hautatu behar da. Prestatutako euskarri akoplatuak oso zurrunak dira, beraz, ia ezinezkoa da altuera-posizioaren ondorengo zuzenketak egitea. Azken maila hainbat urteren buruan lortzen da, fluxua kontuan hartuta. Berdinketa hori ez da ziurra neurri batean, uzkurtzearen eta emariaren ondorioak aldakorrak baitira, aurreikusi ezin diren klima-baldintzen arabera.
Ondorioa
Akoplamenduaren aplikazioa ez da txapazko habeetara mugatzen, baizik eta Langer habeak zurruntzeko euskarriak, zubi esekiak, etab. eta galtzada gora edo behera duten sare-habeak ere har ditzake. Sare-zubiak - trakzio-esfortzu handiak gertatzen dira azpiko galtzadatik gertu dauden bide-lauzetan, lauza horiek neurri handiagoan edo txikiagoan jarraitu behar baitute habe nagusiko uhal tenkatuaren luzapenari. Luzetarako aurretensazio egokia behar da pitzadurak saihesteko. irudian.13bada mugako kasu bat, zeinetan altzairuzko saretak jada ez duen beheko uhalrik batere, eta bere eginkizuna guztiz hartzen du bi noranzkoetan aurretensatutako hormigoi armatuzko lauza batek. irudian.13b sekzioko ubideak ikusten dira60x180mm euskarrian bertan.
Irudia13— Gahle zubia: a) sekzioa; b) beheko gerrikoaren nodoa, ezkerreko geltoki nagusian, eskuineko Vešaljka