Forspændt beton: Betydning, fordele og system
Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Betydning af forspændt beton 2. Fordele ved forspændt beton 3. Systemer 4. Tap 5. Designprincipper 6. Dæk og afstand 7. T-bjælke forspændt betonbro 8. Forspændt betonboks -Girder Bridges.
Indhold:
- Betydning af forspændt beton
- Fordele ved Prestressed Concrete
- Systems of Prestressing Beton
- Tab af Prestressing Beton
- Konstruktionsprincipper for præsteringsbeton
- Cover og afstand af Prestressing Steel
- T-Beam Præstet Betonbro
- Forspændt Betonboks-Girderbroer
1. Betydning af forspændt beton:
Forspændt beton er den konkrete, hvor interne belastninger er så fremkaldt ved anvendelse af en særlig teknik, at de således udviklede belastninger er af modsat karakter til dem, der frembringes af de ydre belastninger såsom død og levende belastning, som medlemmet skal bære og for hvilket medlemmet skal udformes.
Ved forspænding kan et medlems styrke kraftigt øges, da en del af de spændinger, der udvikles af de døde, og levende belastninger er ophævet af forspændingsstyrken.
2. Fordele ved forspændt beton:
Udviklingen af forspændt beton har åbnet nye udsigter i opførelsen af motorvejsbroer. Forspændte betonbroer har mange fordele i forhold til de armerede betonelementer, og derfor er størstedelen af de lange betonbroerbroer nu i dag bygget af forspændt beton.
Disse broer har brug for mindre mængde stål, beton og forskalling. Mindre beton i bjælker reducerer de døde belastningsmomenter og saks.
Desuden bliver forspændte bjælker lettere, og det bliver muligt at lancere bjælker i strømmende vandløb, hvor der ikke er mulighed for optagelse eller omkostningsfrekvensen vil være enormt høj. På grund af den reducerede vægt af de forspændte bånd og plader er det desuden muligt at reducere omkostningerne til underbygning og fundament, hvilket medfører derved overordnet økonomi i broen.
Forspændte betonsektioner har yderligere fordel, at hele sektionen forbliver i kompression, hvilket eliminerer derved enhver mulighed for spændingssprækker, og at de skrånende forspændte sener reducerer forskydningskraften ved enderne og således resulterer i besparelse af forskydningsforstærkning.
3. Systems of Prestressing Beton:
Ved forspændt brokonstruktion vedtages efterspændingsmetoden generelt og som sådan kun efterspænding. Følgende forspændingssystemer er meget almindeligt anvendt i Indien til denne form for konstruktion.
Det kan i denne sammenhæng nævnes, at hovedforskellen i forskellige forspændingssystemer ligger i det princip, hvormed forspændingsstænger eller kabler er stressede og forankret til betonelementerne ellers er der ikke meget forskel enten i designproceduren eller i konstruktionen metode.
jeg. Freyssinet System:
Dette system forankrer forspændingskablerne ved kilehandling ved hjælp af to kegler, keglingskeglen og hankeglen (figur 16.2). Forspændingskablerne består generelt af 8, 12 eller 18 nos. af enten 5 mm eller 7 mm ledninger, og disse ledninger er indsat mellem væggene på han- og hunkegle, stresset og derefter frigivet. Trådens tilbagekoblingstendens tvinger sig ned på hankeglen og låser ledningerne ved kilehandling.
Der er ikke mulighed for yderligere rekylering af ledningerne, og disse er permanent forankret til betonelementerne. Derudover injiceres cementmørtel i rummet mellem kablet og kappen for yderligere sikkerhed mod glidning af kablerne. Cementbanen beskytter også kablerne mod korrosion.
Både han- og hunkeglerne er lavet af højkvalitetsbeton med tæt spiralforstærkning. Hanekeglen er let konisk i form af kil. Spændingen eller belastningen af kablerne er lavet ved hjælp af Freyssinet jacks specielt lavet til formålet.
Under betonning er kablerne beskyttet ved hjælp af metalkappe, således at der ikke udvikles nogen forbindelse mellem betonen og forspændingsstålet, ellers vil spænding af forspændingsstål ikke være muligt. Der skal udvises særlig forsigtighed for at gøre kappen lækagesikker.
ii. Magnel-Blaton System:
Dette system bruger også 5 mm. eller 7 mm. ledninger som forspændingsstål og princippet om forankring af ledningerne er det samme som for Freyssinet System viz. ved kile handling, men den væsentligste forskel er, at disse kiler er lavet af stål i stedet for beton og flad i form i stedet for konisk kegle af Freyssinet system (figur 16.3).
Disse flade kiler anker ledningerne ved friktion mod stål sandwichpladerne, som mod hviler på stålfordelingsplader. Forspændingskraften fra kablet overføres til sidst til betonelementet gennem disse fordelingsplader.
Hver stål sandwich plade kan forankre 8 nos. ledninger. Kapaciteten på hver distributionsplade er som regel flere af 8 ledninger. Disse plader kan støbes på korrekt sted på endeblokken under betonning eller kan lægges med fugemasse under stressetiden. I Freyssinet-systemet er alle ledninger i et kabel spændt ad gangen, men i Magnel-Blaton-systemet er kun to ledninger spændt ad gangen.
iii. Gifford-Udall System:
Diameterne af ledninger, der normalt anvendes i dette system, er 4 mm, 5 mm og 7 mm. Forankringsenheden består af en trykring, en lejeplade og forankringsgreb (figur 16.4).
Forankringsgrebet er en stålcylinder med et tilspidset hul indvendigt, gennem hvilken der er indsat splittet, tilspidset stålkile. Ledningen, der skal forankres, føres gennem stålkilen, der presses mellem de to halvdele. I dette system er hver ledning forankret med uafhængigt greb, og derfor kan ethvert antal ledninger være anbragt i hver enhed.
Det cylindriske greb bærer stålplade, hvorigennem et antal huller bores for at lette passage af ledninger, som skal forankres. Bærepladen bærer igen en trykring, som i sidste ende sender forspændingskraften til betonelementet.
iv. Lee-McCall System:
I modsætning til ovennævnte system anvender dette system højstrækkestænger normalt 12 mm. til 28 mm. diameter i stedet for ledninger eller kabler. Denne metode er meget enkel med hensyn til forankringsenhed, som består af en endeplade eller lejeplade og en møtrik (figur 16.5). Enderne af stængerne er gevindskåret, og under spænding strammes møtrikkerne for at forhindre omkogning af den spændte stang.
Dette system har den fordel i forhold til andre, at stress kan udføres i etaper, da det er muligt at stramme møtrikken på ethvert tidspunkt. Forspændingsforløb på grund af kryber, afslapning af stål mv. (Hvoraf de fleste forekommer i de tidlige dage efter forspændingen) kan reduceres, hvis søjlerne bliver restressed bagefter.
4. Tab af presressing Beton:
Forlængelsen af forspændingen i medlemmerne sker på grund af mange faktorer, hvoraf nogle skal redegøres for i udformningen af medlemmerne og nogle på tidspunktet for stress. Disse kan kort angives som under:
jeg. Tab som følge af Creep in Concrete:
Når betonafsnittet forbliver under stress, opstår der permanent belastning eller kryb i beton, der reducerer stress i forspændingssener. Mængden af krybber afhænger af størrelsen af spændingen i sektionen og betonalderen ved limens påføring af forspændingen.
Skranken af beton skal tages som vist i tabel 16.2.
Bemærk:
(a) Krympestrøm for mellemværdier kan interputeres lineært.
b) Spændingen i beton ved forspændingsstålets centroid skal overvejes til beregning af forspændingstab.
c) Krympestrømmen i et hvilket som helst interval skal baseres på gennemsnitsspændingen i intervallet.
ii. Taber på grund af krympning af beton:
På samme måde som krybbelastning reducerer krympestrømmen forspændingskraften i forspændingssene. Forspændingstabet som følge af krympning i betonen skal beregnes ud fra værdierne for belastning som følge af restkrympning som angivet i tabel 16.3.
Bemærk:
(a) Værdier for mellemliggende figurer kan være lineært interpoleret.
iii. Tab som følge af afslapning af stål:
Når højstålstål holdes under belastning, sker permanent belastning eller afslapning i stål, som det normalt kaldes, som følge af, at forspændingskraften i senen formindskes og tab i forspændinger opstår. Aflastningstabet afhænger af spændingen i stål som angivet i tabel 16.4. Når fabrikantens certificerede værdier ikke er tilgængelige, kan disse værdier antages i designet.
iv. Tab som følge af siddende eller slip af forankringer:
Efter overførsel af forspænding til forankringerne sker der glidende træk eller indtræk af hankegle eller belastning i forankringerne, før ledningerne er fastgjort. Disse virkninger medfører således tab af forspænding, hvis værdi skal være ifølge testresultater eller fabrikantens anbefalinger. Som grov vejledning kan slip eller indtræk tages som 3 til 5 mm.
v. Tab på grund af elastisk afkortning:
Alle kabler eller ledninger i et forspændt medlem er ikke stresset ad gangen, men stressning sker efter hinanden afhængigt af nødvendigheden af at opfylde forskellige belastningsbetingelser. Den elastiske belastning, der frembringes af forspændingskraften påført på betonelementet, forårsager en vis afslapning i forspændingssener, der tidligere er blevet stresset.
Det er derfor tydeligt, at den sene, der er blevet stresset i første instans, på grund af dette fænomen vil lide maksimalt tab, og den sidste vil ikke lide tab. Tabet som følge af elastisk forkortelse beregnes på baggrund af spændingsspændingen.
Med henblik på konstruktion kan det resulterende tab af forspænding af alle ledninger på grund af elastisk forkortelse dog tages som lig med produktet af modulforholdet og halvdelen af spændingen i beton ved siden af senerne i gennemsnit langs længden. Alternativt kan tabet af forspænding beregnes nøjagtigt baseret på spændingssekvens.
vi. Tab på grund af friktion:
Friktionstab i forspændingskraft forekommer i forspændt medlem og varierer fra afsnit til sektion. Dette tab afhænger af koefficienten for friktion mellem forspændingssenen og kanalen.
Friktionstabet er opdelt i to dele:
i) Længdeffekt - friktion mellem senen og kanalen (begge lige).
ii) Krumningsvirkning - På grund af krumningen af senen og kanalen udvikles friktion, når senen er stresset, og forspændingsforstyrrelser opstår.
Størrelsen af forspændingskraften Px ved en hvilken som helst afstand x fra jackingsenden efter regning af friktionstabet som følge af både længde og krumningsvirkninger kan angives ved hjælp af følgende ligning:
P x = P o . e - (KX + μθ) (16, 3)
Hvor P o = Prestressekraft ved kappende.
P x = Forspændingskraft ved et mellemliggende punkt i en afstand x.
K = Længde eller wobble koefficient per meter længde af stål,
μ = Kurvatur koefficient.
θ = Den totale vinkelændring i radianer fra jack-enden til det pågældende punkt.
x = Længden af den lige del af senen fra kappeenden i meter.
e = Base af Naperian Logaritme (= 2.718).
Værdierne for K og μ varierer for forskellige typer af stål og kanaler eller kappematerialer som angivet i tabel 16.5, og disse værdier kan anvendes til beregning af friktionstab.
De forskellige former for tab, der skal tages højde for ved udformningen af sektionerne og under stressoperationen, diskuteres. Det er blevet observeret, at tabene som følge af kryb og krympning af beton og afslapning af stål generelt ligger mellem 15 og 20 procent for efterspændte strukturer.
Det tab, der opstår som følge af glidning i forankringsenheden, er procentdelen af glidning i forhold til den samlede forlængelse af senen opnået ved at understrege den.
Størrelsen af slipen i forankringsenheden afhænger af typen af kil og spændingen i ledningen, og det viser sig derfor, at tabet af forspænding på denne konto er mere for korte medlemmer end for lange medlemmer siden mængden af glidning i begge tilfælde vil være ens, hvis stress i senen og kileforholdet forbliver det samme i begge medlemmer.
For vigtige broer kontrolleres spændingerne i bjælkerne for 20 procent højere tidsafhængige tab, dvs. kryb, krympning, afslapning mv for at sikre en minimal restkompression. Friktionstabet for lange medlemmer specielt til kontinuerlig en, hvor krumningen i senerne ændrer retninger, er mere. En gennemsnitlig værdi på 12 til 15 procent kan tages som en meget grov vejledning.
Preliminære dimensioner af T-bjælker og boks-bjælker:
De indledende dimensioner af bjælkeafsnittet skal være sådan, at de opfylder alle belastningsforholdene både på byggepladsen og under service. Dimensionerne af forskellige dele af en bjælkeafsnit er illustreret i figur 16.6, som giver en grov vejledning af bjælkensektionerne. Spændingerne i bjælken til forskellige belastningsforhold kan undersøges med egenskaberne af den antagne bjælkesektion.
Om nødvendigt kan de antagne dimensioner af bjælken modificeres hensigtsmæssigt for at nå frem til det krævede afsnit. Dimensionerne af topflange, bundflange og bane skal være således, at forspændingskablerne kan rummes med passende dæksel og afstand ifølge kodebestemmelser. Dimensionerne vist i figur 16.6. Men for vigtige broer, dimensioner af web til T-beam og boks-bjælker.
Tykkelsen af T-bjælkens og kuglens bjælker må ikke være mindre end 200 mm. plus kanal diameter. For støbt konstruktion, hvis forspændingskablerne er forankret i nettet, skal tykkelsen af banen ikke være mindre end 350 mm. ensartet.
Den omtrentlige dybde af bjælker til forspændte betongdæk kan bestemmes ud fra følgende for at starte med det foreløbige design for at opfylde kravene (L og D er spændvidde og dybde af bjælker i meter).
a) T-bjælke og slabbroer (7, 5 m. vognbane):
i) For 3 bjælker dæk, D = L / 16
ii) For 4 bjælker dæk, D = L / 18
iii) For 5 bjælker dæk, D = L / 20
b) Box-girder broer:
i) For enkeltceldeksel, D = L / 16
ii) For tvillingcelle dæk, D = L / 18
iii) For tre celle dæk, D = L / 20
HT CABLE (APPROX. NOS.) (For at opfylde kravene i IRC: 18-1985):
Samlede antal af højspændingsledninger (12 ledninger på 7 mm. Dia) kan antages i det indledende design som 1, 6 til 1, 7 gange spændingen i meter. For et 45 m simpel understøttet dæk med 5 stk. Bjælker, totalt antal. Kabler, der kræves pr. tommelfingerregel, er 45, 0 x 1, 7 = 76, 5.
Antallet af kabler, der faktisk anvendes, er 15 Nos. (Gennemsnit) pr. Bjælke. I en kasse-bjælkebro med cantilever konstruktion med et spændvidde på 101, 0 m. Antal kabler pr. Tommelfingerregel kommer til 1, 7 x 101 = 171, 7. Antal kabler, der faktisk anvendes = 172 Nos.
5. Designprincipper for præsteret beton:
I ikke-sammensatte dæk placeres bjælkene side ved side med et hul på 25 til 40 mm. imellem flangerne og membranerne, fig. 16.7a. Denne type dæk er normalt vedtaget, hvor hovedrummet er begrænset eller lanceringen af bjælkerne er afgørende på grund af vanskeligheder med at centrere arbejdet.
Bjælkerne er præfabrikerede i støbning værftet, forspændt og derefter lanceret i position af en enhed. Leddene er derefter fordybet med cement-sandet fugemasse og dækket er forspændt på tværs for at gøre det stift og monolitisk.
I kompositdæk kan på den anden side støbegodsene støbes på stedet eller præfabrikeres ved støbegården og lanceres efter første forspænding. RC plade over forspændte bjælker og RC membraner er støbt og lavet sammensat ved hjælp af forskydningsstik. Denne type dæk er vist i figur 16.7b.
En anden type forspændt beton kompositdæksel som illustreret i figur 16.7c anvendes også. I sådanne dæk bliver gabplader og hulmembraner kastet efter at båndene er lanceret på plads, og dækket og diafragmaerne er krydsforspændte.
I de dæktyper, der er illustreret i figur 16.7a, forbliver spændingerne i bjælkerne med de samme snitegenskaber i hele vejen igennem tværsnitsegenskaberne, såsom områder, sektionsmodul etc. forbliver uændrede for alle belastningsbetingelser.
I kompositdæk ændres emnernes egenskabsegenskaber efter at dækpladen eller gabepladen er sammensat med bjælkerne og som sådan til beregning af spændinger skal der tages hensyn til modificerede egenskaber af kompositbjælkerne.
Dette betyder, at spændingerne som følge af selvvægten af bjælkerne, første forspændingsforløb, vægt af dæk eller spaltplade mv. Kun skal beregnes med den ikke-sammensatte bjælkeafsnit, når bjælkerne ikke er anbragt, men efter støbning og Opnåelse af den nødvendige styrke i dækpladen, de belastninger, der skyldes de efterfølgende forspændingsforløb, vægten af slidbanen, rækværk mv. og dem som skyldes levende belastning skal udarbejdes ud fra sammensatte tværsnit egenskaber, der er større end de ikke-sammensatte.
Forspænding foregår generelt i to eller tre faser i kompositdæk for at reducere effekten af sekundær dødbelastning, såsom dækplade, slidbane osv. Samt at reducere tabene som følge af kryb og krympning så vidt muligt. Dette er en fordel for kompositdækkene over de ikke-sammensatte.
jeg. Kernafstand:
For ikke-sammensatte bjælker vil tværsnitsarealet A og sektionen Moduli Z t og Z b i sektionen forblive det samme ved begyndelsen såvel som i den endelige (service) fase. Derfor, hvis P er forspændingskraften, er M D øjeblikket på grund af døde belastninger, og M L er øjeblikket på grund af livebelastning, så spændingerne øverst og nederst på bjælken. 6 t og 6 b er givet ved de følgende ligninger (se også figur 16.8).
Tryklinjen, dvs. resultatet af de kompressionsspændinger, der fremkaldes af forspændingsstyrken, falder sammen med forspændingsprofilen, når ydre belastninger ikke virker på bjælken. Tryklinjen skifter med anvendelse af ydre belastninger for at tilvejebringe den håndtag, der kræves til det modstående par. Disse er vist i (figur 16.9).
De to værdier er ens, hvis 6 o = [(6 b . Y t ) + (6 t .y b ) / D]. Ordinaten ab er skiftet af tryklinjen under dødlastmomentet M D, og hvis C ikke bevæger sig op til b, dvs. skiftet, S = M D / P <ab, men hvis C bevæger sig ud over b (mod 0) skift S <= M D / P> ab.
Stressfordelinger under disse betingelser er vist i figur 16.9a. Stress ved bundfibre under dødlast og forspænding bør ikke overstige 6 b (maks.) Og stress på den øverste fiber under dødlast og forspændingen skal være så tæt som muligt på 6 t (min). Denne betingelse er opfyldt, når S = ab. Afstanden ob betegnet med K b er kendt som den "bund eller nederste kerne" afstand, som er givet af,
På samme måde er spændingsfordelingen under forspænding, dødbelastning og levende belastning vist i figur 16.9b. Under disse belastningsbetingelser forskydes tryklinjen til t. Ordinaten ot betegnes som afstanden "øverste eller øverste kerne".
Da minimumspændingen styrer designet, er kerneafstande Kb og Kt givet ved ligninger 16.11 og 16.15, som er som nedenfor:
Profilen af den resulterende forspænding langs bjælkens længde kan opnås fra loci af kernens afstande i betragtning af variationen af bøjningsmomentet sammen med spændingen.
I betragtning af ovenstående skal den resulterende forspændingsprofil være placeret inden for den zone, der er givet af:
Begrænsningszonen for en enkelt understøttet stråle under ensartet fordelt belastning er vist i figur 16.10. Begrænsningszonen er vedlagt kurverne for M D / P og + (M D + M L ) / P og målt nedad fra linjerne bb og tt.
Det obligatoriske punkt for passage af forspændingsprofilen opnås, når a og c falder sammen. Punktet a vil være under c, når sektionen er utilstrækkelig, men over c, når sektionen er overdimensioneret.
Ca. Kernafstand:
Kerneafstande har en vigtig rolle i udvælgelsen af sektionerne og som sådan gives en omtrentlig metode til bestemmelse af kerneafstande nedenfor:
Minimumspændingen 6 t (min) i figur 16.9a og 6b '(min) i figur 16.9b kan antages som nul uden mærkbar fejl. For denne tilstand af trekantet spændingsfordeling kan tyngdepunktet for de lukkede områder i (fig. 16.11a og 16.11b) betragtes som top- og bundkerner ca.
ii. Afdelingens design:
Forudsættelsen af den forspændte betonbjælkeafdeling bør kontrolleres med hensyn til følgende:
en. Stress under erektion og i drift:
Spændingerne på de øverste og nederste fibre på grund af virkningen af døde belastninger, forspænding og de levende belastninger bør forblive inden for de tilladte grænser. De øjeblikke, der produceres på grund af død belastning, levetid og excentriciteten af forspændingsstyrken, skal overvejes. Kabelprofilen skal fastsættes i overensstemmelse hermed.
b. Ultimativ styrke til bøjning:
Bælterne bør også kontrolleres for deres ultimative styrke. Til dette formål må også de ultimative øjeblikke af båndets modstand såvel som de ultimative øjeblikke, der kan produceres på grund af visse overbelastninger, også udarbejdes og sammenlignes.
Girders kunst skal kontrolleres for følgende ultimative belastninger:
i) Ultimate load = 1, 25G +2, 0 SG +2, 5 Q (16, 23)
under normal eksponeringstilstand.
ii) Ultimativ belastning = 1, 5 G + 2, 0 SG + 2, 5 Q (16, 24)
under svær eksponeringstilstand
iii) Ultimativ belastning = G + SG + 2, 5 Q (16, 25)
hvor død belastning forårsager virkninger, der er modsatte af levende belastning.
I de ovennævnte udtryk er G, SG og Q permanent last, overlejret dødbelastning (såsom død belastning af præstegangsbanen, håndskinner, slidbaner, forsyningstjenester mv.) Og levende belastninger inklusive indvirkning på henholdsvis.
De ultimative øjeblikke af modstand for beton eller stål er givet af:
i) M u beton = 0, 176 bd 2 fck for rektangulært afsnit (16.26)
ii) M u beton = 0, 176 bd 2 fck + (2/3) x 0, 8 (Br - b) (d - t / 2) t. fck for en T-sektion. (16.27)
iii) M u af stål = 0, 9 d Som f P (16, 28)
Hvor b = Bredden af den rektangulære sektion eller banen af T-strålen
D = Effektiv strålebjælke fra CG af HT Steel
f ck = Karakteristik styrke af beton
B f = Bredden af T-bjælkens flange.
T = Tykkelsen af T-bjælkens flange.
A S = Området af højstålstål.
fp = Den maksimale trækstyrke af stål uden et bestemt udbyttepunkt eller giver stress eller spænding ved 4% forlængelse, afhængigt af hvilket der er højere for stål med et bestemt udbyttepunkt.
Afsnittet skal være så proporsionelt, at M u for stål er mindre end det for beton, så der kan opstå svigt ved at give stål i stedet for knusning af beton.
c. Klippe:
i) Kontrollen med forskydning skal foretages til ultimativ belastning. Den ultimative forskydningsmodstand for betonen, Vc i en hvilken som helst sektion, skal vurderes både for uspændt og krakket sektion i bøjning, og den mindre værdi skal tages, og forskydningsforstærkning tilvejebringes i overensstemmelse hermed.
ii) Den ultimative forskydningsmodstand af uopspændt sektion:
Hvor b = bredden af det rektangulære afsnit eller bredden af ribben for T, I eller L-strålen.
D = medlemmets samlede dybde
Ft = maksimal hovedspænding givet ved 0, 24
Fcp = kompressionsspænding ved centroidal akse på grund af forspænding taget som positiv.
Komponenten af forspændingskraften normal til længdeaksen af elementet kan tilsættes til V eu .
iii) Den ultimative forskydningsmodstand af revnet afsnit:
Hvor d = Effektiv dybde fra CG af stålsene
Mt = krakningsmomentet ved sektionen = (0, 3
V & M = forskydningskraft og det tilsvarende bøjningsmoment på sektionen på grund af den ultimative belastning.
Komponenten af forspænding forte normal til længdeaksen kan ignoreres.
iv) Skæreforstærkning:
Når V er forskydningskraften på grund af den ultimative belastning mindre end V c / 2 (hvor V c er den mindste af V cu eller V cc som angivet ovenfor), så er der ingen forskydningsforstærkning nødvendig.
Når V er større end V c / 2 skal der tilvejebringes en mindste forskydningsforstærkning i form af led som nedenfor:
Når forskydningskraften V overstiger V c, skal forskydningsforstærkning tilvejebringes som under:
Hvor Asv = tværsnitsarealet af de to ben på et link
Sv = afstanden af forbindelserne
fy = udbyttestyrken eller 0, 2 procent bevisstærkning af forstærkningen, men ikke større end 415 MPa.
Vc = forskydningskraften båret af betonsektionen.
D = dybden af snittet fra den ekstreme komprimerede fiber enten til de langsgående stænger eller til senørens centroid, alt efter hvad der er større.
v) Maksimal forskydningskraft:
Forskydningskraften V som følge af ultimative belastninger må ikke overstige ζ c bd, værdierne af ζ c er angivet i tabel 16.6.
iii. torsion:
Effekten af torsion er generelt mindre, og den tilvejebragte nominelle forskydningsforstærkning er normalt tilstrækkelig til at modstå torsionsspændingen. Når torsionsmodstanden eller stivheden af medlemmerne tages i betragtning ved analysen af strukturen, skal torsion kontrolleres, og yderligere forstærkning for at modstå torsion er nødvendig.
6. Cover og afstand af forspændingsstål:
IRC: 18-1985 specificerer, at klart dæksel til uspændt forstærkning inklusive koblinger og stivere skal være som angivet i tabel 16.7. Anbefaler dog, at for vigtige broer skal det mindste klare dæk være 50 mm. men det samme skal øges til 75 mm. hvor forspændingskablet er nærmest betonoverfladen.
Klart dække målt fra ydersiden af beklædningen, afstand og gruppering af kabler skal være som angivet i figur 16.12. Men for vigtige broer er henstillingen en klar afstand på 100 mm. skal tilrettelægges for kabler eller grupper af kabler, der skal fuges senere.
SP-33 anbefaler endvidere, at for segmentkonstruktion, hvor flertrinsforspænding er vedtaget, skal afstanden ikke være mindre end 150 mm. mellem de første og efterfølgende grupper af kabler.
Kabelprofil:
IRC: 18-1985 tillader forankring i dækoverfladen. Disse forankringer er kendt som mellemforankringer. Imidlertid anbefaler IRC: SP-33, at forspændingsstadierne fortrinsvis ikke er mere end to, og der er ikke tilladte mellemforankringer i dækfladen. Illustrativt eksempel 16.1 og har mellemliggende kabelforankringer i det tredje trin. Kabelprofilen vist i figur 16.23.
For en simpel understøttet bjælke er øjeblikket i midten maksimalt og bliver reduceret til nul ved støtte. Derfor skal forspændingskablerne placeret bunden med maksimal excentricitet ved midterstien tages opad med reduceret excentricitet, således at det modstandsdyktige moment forårsaget af forspændingskablet reduceres i forhold til det aktuelle øjeblik i strålen.
Generelt er to tredjedele af kablerne forankret i bjælkens ender, og de resterende tredjedel er forankret i dækket. De tidligere to tredjedelskabler er generelt stresset, før bjælken placeres i position, og sidstnævnte tredjedel er stresset efter støbning og modenhed af dækpladen. Ca.. Kabelprofilen af PSC-bjælken i det illustrative eksempel 16.1 er vist i figur 16.23.
Generelt er kabelprofilen parabolisk for simpelthen understøttet bjælke, da momentdiagrammet også er parabolisk. En kombination af lige og buet kabelprofil anvendes også.
Ud over den vertikale krumning skal kablerne svinges vandret ved at tilvejebringe krumning i vandret plan for at bringe kablerne mod kanten af bjælken for forankring i enderne ved eller nær bjælkens midterakse.
Når forankringen af kablet skal udføres parvis som i figur 16.23c, skal dybden af bundflangen nær enderne øges for at rumme disse tvillingkabler nær enderne som vist i brudt linje i figur 16.23a . Reservekabelet, hvis det ikke er nødvendigt at være belastet for yderligere forspænding fra designkrav (i tilfælde af kortfald af hovedforspændingskraften) fjernes, og kanalen er fordybet.
7. T-bjælke forspændt betonbro:
Foto 4 illustrerer en T-bjælkeforspændt betonbro med otte spændinger på 40 m (gennemsnit).
8. Prestressed Concrete Box-Girder Bridges:
For større spændinger anvendes forspændte betonboksbjælker i stedet for T-bjælker. Disse boksebjælker er normalt konstrueret ved "Cantilever Construction" -metoden. Bjælkerne er enten præfabrikerede i sektioner og rejst på stedet eller støbt in situ i sektioner.
Afsnittene er opstillet eller støbt symmetrisk fra molen for stabilitet af overbygningen, molen og fundamentet og "syet" til det forreste afsnit ved hjælp af forspændingskabler.
Typer af boks-bjælker, der normalt anvendes, er vist i figur 16.24. Låsebjælken vist i fig. 16.24a og 16.24b er til to sporbaner. De to celleboksbjælker vist i figur 16.24c og 16.24d kan vedtages til seks baner opdelt kørebane, når to sådanne enheder anvendes side ved side. Den type, der er vist i figur 16.24e, kan anvendes i fire baner opdelt kørebane.
Lang sektion af en boksbjælkebro konstrueret af cantilever-metoden er vist i figur 16.25a. Figurer under boksbjælken i figur 16.25b angiver enheder og konstruktionssekvens fra pierne. Arrangement af efterspændte forspændingskabler er også vist i figur 16.25b.
