Notis teknikal dan keselamatan yang penting: Ini ialah teks pendidikan arkib, bukan reka bentuk struktur, pengiraan statik, piawaian terpakai, perincian bersama atau arahan untuk pembinaan, kimpalan, konkrit, penyayat, prategasan atau pemulihan. Semua formula asal, tanda, dimensi, bahan, prosedur dan tuntutan dipindahkan tanpa pengesahan mengikut peraturan hari ini. Reka bentuk dan pelaksanaan struktur keluli-konkrit berganding adalah milik jurutera awam yang diberi kuasa, pereka bentuk struktur, kontraktor dan penyeliaan berdasarkan objek tertentu, beban, tanah, bahan dan piawaian yang berkenaan.
Pembinaan yang disambungkan bukanlah perkhidmatan istimewa dalam tawaran awam semasa Savo Kusić. Fokus semasa ialah tingkap kayu, tingkap aluminium kayu dan pintu tersuai. Untuk projek tingkap atau pintu, anda boleh menghantar permintaan untuk sebut harga.
Pengenalan
Dalam sesetengah pembinaan, papak konkrit bertetulang pada penyokong keluli digunakan, seperti papak turapan jambatan pada galang I-membujur dan melintang atau siling dalam bangunan pada girder I. Sebelum ini, sistem sedemikian telah didimensi di bawah andaian bahawa kedua-dua elemen ini boleh bergerak antara satu sama lain dan momen ke arah rentang utama hanya diterima oleh penyokong keluli. Papak konkrit memindahkan beban ke galang keluli, tetapi tidak mengambil bahagian dalam menerima nilai statik yang sepadan (rajah.1).
Rajah 1 — Pembawa berganding, sistem
Untuk kaedah pembinaan ini, sambungan melintang diramalkan dalam papak konkrit pada selang masa yang tetap, untuk membolehkan pengecutan konkrit bertetulang dan mengelakkan keretakan yang tidak diingini, iaitu tegasan tambahan. Walau bagaimanapun, pengalaman telah menunjukkan bahawa daya sebenar dalam sistem sedemikian jauh berbeza daripada yang dikira. Pada sentuhan antara papak konkrit bertetulang dan sokongan keluli, geseran besar (tegasan lekatan) berlaku, supaya kedua-dua elemen sentiasa bekerjasama.
Kelemahan kesan gandingan yang tidak dijangka adalah penampilan kesan takuk pada sambungan papak konkrit. Tegasan ricih di sepanjang permukaan penyangga meningkat dengan mendadak berhampiran sambungan, sama seperti tegasan ricih pada hujung jahitan sisi. Oleh kerana kedudukan garisan sifar pada sambungan secara praktikalnya tidak berubah, tegasan biasa dalam sokongan keluli boleh menjadi jauh lebih tinggi daripada yang dikira untuk gandingan seragam. Bermula dari takuk ini, penguasaan lekatan boleh berlaku yang merebak lebih jauh. Oleh itu, sambungan dalam papak turapan tidak memenuhi peranannya dan tidak berkesan.
Pembawa berganding
Dalam kes sokongan berganding, adalah diandaikan bahawa daya ricih pada permukaan sentuhan antara sokongan keluli dan papak konkrit boleh dihantar dengan selamat (daya dalam rasuk). Peraturannya ialah papak konkrit terletak terus pada tali pinggang atas sokongan keluli dan tiada pergerakan relatif. Pada apa yang dipanggil Dengan gandingan tegar ini, cara penyambungan khas (gelendong, pengaduk, penambat) digunakan, yang tertanam dalam konkrit.
Kami akan mempertimbangkan kes rasuk berganding dengan papak konkrit tanpa sambungan melintang. Jika beban tertentu (cth. momen lentur) bertindak hanya untuk masa yang singkat, tegasan dan ubah bentuk yang sepadan Δσ, resp. Δε mengikut sains kekuatan asas, serupa dengan konkrit bertetulang. Tegasan dalam keluli dan konkrit, pada pemanjangan tertentu, berdiri berhubung dengan modulus keanjalannya: σst/σb = Est/Eb = n. Jika beban adalah jangka panjang, ubah bentuk konkrit berlaku disebabkan oleh pengecutan dan aliran. Jika dengan ε0= σ/E0 tandakan ubah bentuk akibat beban jangka pendek pada masa ini t =0, ubah bentuk bertambah di bawah beban kekal akibat geseran sehingga saat t kepada nilai εt = ε0(t + φt). Di bawah keadaan yang sama, ubah bentuk hasil dikira seolah-olah ia berkadar dengan tegasan. Itulah sebabnya dikatakan bahawa hukum Hooke terpakai kepada ubah bentuk akibat aliran. Pekali aliran φt bergantung pada masa, kelas konkrit, suhu luaran, kelembapan udara, momen pemuatan unsur, dsb.
Daripada membongkok mengikut Bernoulli\ dan Navier, hubungan pembezaan muncul, iaitu taburan tegasan harus ditentukan daripada persamaan pembezaan untuk aliran. Hasil daripada aliran, tegasan dalam konkrit berkurangan, manakala tegasan dalam keluli meningkat. Perubahan tegasan ini bergantung, sebagai tambahan kepada dimensi keratan rentas, pada dimensi anjal dan momen beban. Akibat yang sama seperti daripada aliran berlaku daripada pengecutan konkrit. Jumlah ukuran pengecutan εs bergantung pada konkrit, kaedah pengeluarannya, serta pada keadaan iklim. Pengecutan konkrit tidak bergantung pada beban yang dikenakan pada elemen.
Gandingan bermakna
Cara gandingan hendaklah memindahkan semua daya ricih dengan selamat pada permukaan konkrit dan keluli yang bersentuhan, disebabkan beban yang berlaku, dan dengan itu mengelakkan tergelincir. Di samping itu, mereka harus menerima daya tegang utama serong, jika disebabkan saiznya, bahagian konkrit itu sendiri tidak dapat menerimanya. Saiz daya ditentukan mengikut teori lenturan asas. Perkara berikut dianggap sebagai cara gandingan:
- Penambat gandingan: Ini adalah plat besi bulat atau rata, dikimpal pada tali pinggang atas sokongan keluli, yang bertindak serupa dengan tetulang bengkok bagi rasuk konkrit bertetulang. Ia dibuat sebagai cangkuk atau sanggur, secara menyerong atau menegak. Penambat ini hanya bertindak dalam satu arah dan tidak berkesan jika daya ricih bertukar tanda.
- Kurungan: Ia dilekatkan pada permukaan atas sokongan keluli, ia boleh menerima daya ricih dalam kedua-dua arah. Perbezaan harus dibuat antara otak lembut dan tegar ke arah daya ricih. Sel-sel otak lembut mengalami ubah bentuk yang ketara dan mengedarkan daya ricih secara tidak rata ke atas permukaannya. Otak tegar memberikan pengagihan daya yang lebih baik dengan ubah bentuk yang lebih kecil.
Imej 2 — Jambatan merentasi Sungai Ruhr berhampiran Herdecke
- Tetulang lingkaran: Ia terletak pada sokongan keluli dan dikimpal pada titik sentuhan. Lingkaran tidak sesuai untuk daya gandingan yang ketara. Perkara yang sama berlaku untuk keluli bulat beralun. Sebagai contoh cara untuk gandingan pada jambatan, dalam rajah. 2 ditunjukkan galang jambatan di atas Ruhr berhampiran Herdecka (galang 60x40 dengan stirrup menegak ϕ122, yang dikimpal dengan lebih jauh, dari tertib hingga ke kimpalan; dalam rajah. 3 bermaksud untuk menyambungkan gelagar melintang satu jambatan, bergantung pada saiz daya melintang, gelanggang dikimpal sisi untuk gelagar, serta gelanggang yang dikimpal terus untuk tali pinggang atas dengan gelanggang khas, telah digunakan. Dalam kes pengacau panjang, pengacau juga boleh dikimpal pada bahagian yang bertentangan, rajah. 4a. Dalam rajah. 4b ialah penyelesaian yang ditunjukkan dengan pengacau senget.
Rajah 3 — Sokongan melintang bagi satu jambatan
Imej 4 — Otak dengan stirrups
Dalam pembinaan bangunan, pencacai tegar dengan pengacau atau hanya pengacau juga digunakan, tetapi penyelesaian dengan pencacai lembut juga ditemui, seperti cth. sudut terpaku. Atas sebab ekonomi, penambat gandingan lebih kerap digunakan, yang dikimpal punggung pada sokongan keluli (rajah 5a), atau diletakkan pada sokongan dengan satu hujung bengkok (rajah 5b). Dalam rajah. 5c menunjukkan penyelesaian yang sepadan dengan cangkuk yang disesarkan. Dalam rajah. 6 menunjukkan penyelesaian biasa untuk penyokong siling dalam pembinaan bangunan, iaitu a) sokongan berganding yang diperbuat daripada rasuk-I, b) diperbuat daripada rasuk-T, yang dicipta dengan memotong rasuk-I. Di hujung penyokong, terutamanya pendakap hujung yang kuat hendaklah sentiasa disediakan (rajah 7). Penambat condong digunakan untuk memasukkan tegasan daripada pengecutan dan suhu ke dalam papak.
Gambar5— Sauh gandingan
Gambar6— Sokongan struktur mezanin
Dimensi cara untuk gandingan dijalankan mengikut prinsip asas. Cara individu harus menerima daya ricih yang sepadan dengan jaraknya. Apabila mendimensi sambungan dikimpal otak, momen terbalik harus diambil kira.
Gambar7— a) Akhiri otak dengan berlabuh; b) berlabuh
Gandingan anjal
Pembentangan sebelumnya telah merujuk kepada gandingan tegar, di mana anjakan relatif antara sokongan keluli dan plat adalah sama dengan sifar, dan gandingan bermakna bertindak secara berterusan. Ubah bentuk cara gandingan, ubah bentuk tempatan konkrit dan sokongan keluli telah diabaikan.
Gambar8— Pendakap dengan gandingan elastik
Di bawah andaian gandingan tegar, daya yang dihantar melalui cara gandingan individu adalah berkadar dengan daya melintang dan jarak otak. Jika pergerakan relatif yang ketara antara sokongan keluli dan papak konkrit berlaku di kawasan tertentu, ini menyebabkan pengumpulan semula daya yang ketara. Konkrit boleh berhenti bertindak sebagai plat tekanan bagi rasuk berganding, di mana nilai maksimum daya ricih dikurangkan dengan ketara. Dalam rajah.8contoh pembinaan dengan gandingan elastik diberikan, sama seperti jambatan di atas Rhine, Koln-Rodenkirchen. Dalam rajah.9kesan gandingan elastik pada sokongan berterusan ditunjukkan, untuk daya tertumpu dan beban teragih sepenuhnya. Anjakan ψ, yang merupakan ukuran kekukuhan gandingan untuk menerima ricih, ditakrifkan dalam rajah.8. Oleh itu, pengaruh gandingan elastik adalah sangat besar, jika ciri-ciri gandingan dipilih dengan sengaja untuk menerima ricih.
Gambar9— Contoh untuk jambatan dengan gandingan elastik
Pengiraan binaan berganding
Pada dasarnya, adalah menjimatkan bahawa ketebalan papak konkrit hendaklah sekecil mungkin, manakala ketebalan minimum yang ditentukan oleh peraturan harus dipatuhi.
Struktur yang ditentukan secara statik
Dalam kes pembinaan yang ditentukan secara statik (cth rasuk ringkas), pengaruh statik dalam bahagian biasa untuk beban tertentu adalah malar, atau tidak bergantung pada masa. Hanya momen lentur dan daya normal di bahagian tertentu bahagian yang berubah-ubah disebabkan oleh kesan aliran dan pengecutan.
Kesan pengecutan boleh diwakili sebagai perbezaan suhu yang sepadan antara sokongan keluli dan papak konkrit. Akibat pengecutan konkrit, tegasan dalaman muncul dalam bahagian berganding, iaitu tegasan tegangan daripada pengecutan dalam konkrit, yang pengecutannya dihalang oleh pengaruh sokongan keluli (serta tetulang itu sendiri), manakala tegasan mampatan sepadan berlaku dalam bahagian keluli (rajah 10). Pengecutan meningkat mengikut masa ke nilai akhir mengikut fungsi eksponen tunggal. Oleh kerana tegasan pengecutan juga meningkat dengan ubah bentuk pengecutan, ini menghasilkan apa yang dipanggil aliran pengecutan.
Rajah 10 — a) Pengecutan plat bebas tanpa gandingan; b) tegasan akibat pengecutan dalam sokongan berganding
Bergantung pada sistem statik yang mengandaikan berat sendiri papak konkrit, terdapat perbezaan: gandingan untuk beban bergerak sahaja (berat diri diandaikan hanya oleh sokongan keluli, dan sistem gandingan hanya menerima beban yang bertindak pada struktur siap), gandingan untuk berat sendiri dan keseluruhan beban beban bergerak dan (berat beban bergerak keseluruhan). sistem).
Kes pertama berlaku apabila galang keluli berfungsi sebagai penyokong acuan, tanpa disokong, dan semasa konkrit ia boleh membengkok di lapangan (rajah 11a). Dalam kes ini, sokongan keluli itu sendiri mengambil berat konkrit dan acuan. Ikatan berlaku hanya apabila konkrit cukup keras (rajah 11b), jadi sokongan tidak boleh dimuatkan serta-merta selepas konkrit, untuk mengelakkan kerosakan atau aliran berlebihan konkrit.
Dalam kes kedua, apabila berat sendiri papak konkrit juga diterima oleh sistem gandingan (rajah 11c), diandaikan bahawa sokongan keluli disokong semasa konkrit di tempat yang mencukupi, supaya ia tidak menerima momen lentur yang ketara. Pengagihan voltan selepas mengeluarkan perancah ditunjukkan dalam rajah. 11d.
Rajah 11 — Gandingan untuk beban bergerak dan mati, dengan pengagihan voltan sebelum dan selepas menanggalkan perancah
Pramuat
Dalam kes rasuk ringkas, tegasan tegangan yang lebih kecil berlaku dalam konkrit hanya disebabkan oleh pengecutan dan perbezaan suhu. Tegasan tegangan yang besar berlaku dalam rasuk tidak terjual, galang berterusan dan struktur lain, dan ini boleh menyebabkan keretakan pada konkrit. Jika retakan muncul di kawasan momen negatif, kesan gandingan hilang. Oleh itu, adalah berguna untuk mendorong tegasan mampatan kecil dalam papak konkrit terlebih dahulu untuk mengelakkan pembentukan keretakan dengan selamat akibat pengecutan konkrit. Tegasan tegangan dalam papak konkrit rasuk berganding boleh dikurangkan:
1. Dengan pramuatan negatif yang sepadan bagi galang keluli (pretensioning tepi atas). Urutan konkrit perlu dikaji dengan teliti.
2. Dengan menaikkan dan menurunkan sokongan tengah sokongan berterusan. di mana, dengan prosedur yang sesuai, tegasan mampatan boleh disebabkan dalam papak konkrit sokongan berganding.
3. Dengan prategasan. Kes yang paling mudah ialah apabila papak konkrit bebas prategasan, dan hanya kemudiannya disambungkan kepada sokongan keluli. Kelebihan prosedur ini ialah daya prategasan yang agak kecil, kerana tali pinggang termampat sokongan keluli tidak diprategakan. Girder ini menerima momen lentur hanya disebabkan oleh aliran dan pengecutan papak konkrit, jadi ia kekal lurus disebabkan oleh daya prategasan. Dalam rajah.12dan taburan tegasan untuk kes prategasan ini ditunjukkan (t=0), dan dalam rajah.12b keadaan akhir pada penghujung aliran (t=tE) dan dalam rajah.12c tegasan lentur akibat pemuatan momen jangka pendek (t=a). Dalam rajah.12d menunjukkan taburan voltan untuk t=0 dalam kes prategasan papak konkrit terikat.
Gambar12— Prategasan papak konkrit berdiri bebas dengan gandingan berikutnya
Binaan tak tentu statik
Galang berterusan dan struktur serupa menerima momen lentur negatif, yang sering menyebabkan tegasan tegangan tinggi dalam papak konkrit bertetulang. Retak adalah tidak diingini, terutamanya dalam jambatan, memandangkan hayat perkhidmatan galang berganding dan kesan takuk pada rekahan. Sistem tak tentu statik dikira untuk beban jangka pendek (beban bergerak) mengikut kaedah statik biasa untuk sistem yang tidak berubah. Kuantiti statik dan ubah bentuk yang sepadan adalah sama seperti dalam sistem anjal yang ideal. Di bawah kesan pemuatan berterusan, terutamanya prategasan tinggi, aliran besar sentiasa berlaku. Apabila menentukan daya prategasan, geseran unsur prategasan bengkok harus diambil kira. Semasa pembinaan, jambatan berganding tidak terjual hendaklah dipilih dengan teliti. Sokongan berganding sedia dibuat adalah sangat tegar, jadi hampir mustahil untuk membuat pembetulan seterusnya kedudukan ketinggian. Tahap akhir dicapai hanya selepas beberapa tahun, dengan mengambil kira aliran. Perataan itu sedikit sebanyak tidak pasti, kerana kesan pengecutan dan aliran adalah berubah-ubah, bergantung pada keadaan iklim yang tidak dapat diramalkan.
Kesimpulan
Penggunaan gandingan tidak terhad kepada rasuk logam kepingan, tetapi juga boleh termasuk penyokong untuk mengeraskan rasuk Langer, jambatan gantung, dsb. serta galang kekisi dengan laluan ke atas atau bawah. Jambatan kekisi - tegasan tegangan tinggi berlaku pada papak jalan berhampiran jalan raya di bawah, kerana papak ini perlu mengikut ke tahap yang lebih besar atau lebih kecil pemanjangan tali pinggang tegang galang utama. Prategasan longitudinal yang mencukupi diperlukan untuk mengelakkan keretakan. Dalam rajah.13terdapat kes sempadan di mana grid keluli tidak lagi mempunyai tali pinggang bawah sama sekali, dan peranannya diambil alih sepenuhnya oleh papak konkrit bertetulang yang diprategakan dalam kedua-dua arah. Dalam rajah.13b terusan bahagian itu kelihatan60x180mm dalam sokongan itu sendiri.
Gambar13— Jambatan Gahle: a) bahagian; b) persimpangan tali pinggang bawah, kiri di stesen utama, kanan di Vešaljka