Arch Archges: Các loại, thành phần và hình dạng
Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về: - 1. Giới thiệu về Cầu vòm 2. Các loại Cầu vòm 3. Thành phần 4. Hình dạng 5. Đặc điểm nổi bật 6. Lực lượng và Khoảnh khắc 7. Phân tích 8. Quy trình thiết kế 9. Bản lề cho vòm bê tông 10. Mố cầu.
Nội dung:
- Giới thiệu về Cầu vòm
- Các loại cầu vòm của cầu vòm
- Các thành phần của Cầu vòm
- Hình dạng của Arch Archges
- Đặc điểm nổi bật của Cầu vòm
- Lực lượng và khoảnh khắc của Arch Archges
- Phân tích Cầu vòm
- Quy trình thiết kế cầu vòm
- Bản lề cho vòm bê tông
- Mố cầu Arch
1. Giới thiệu về Cầu vòm:
Cầu vòm bê tông cốt thép được thông qua khi cầu dầm chứng tỏ là không kinh tế. Với sự gia tăng nhịp, phần của dầm tăng đến mức trọng lượng bản thân của dầm trở thành một phần đáng kể trong tổng tải.
So với cầu dầm, cầu vòm là kinh tế vì thời điểm tải chết trong cầu vòm gần như không có khi vòm được thiết kế đúng. Điều này được minh họa trong hình 13.1.
Vòm là một thành phần cấu trúc được uốn cong trong mặt phẳng thẳng đứng và tải trọng trên vòm được mang theo bởi các vòm vòm chủ yếu thông qua lực đẩy dọc trục, lực uốn và lực cắt nhỏ so với dầm đòi hỏi tiết diện lớn hơn để chịu được lực uốn lớn hơn và lực cắt gây ra bởi cùng tải.
Điều này là do thực tế là trong khi một dầm được hỗ trợ đơn giản sẽ chỉ có khoảnh khắc võng (dương) trên tải trọng bên ngoài, mặt khác, một vòm sẽ không chỉ có cùng một thời điểm võng mà còn có một sự tắc nghẽn ( tiêu cực) khoảnh khắc có tính chất đối nghịch để cân bằng một phần khoảnh khắc chảy xệ do đó làm giảm khoảnh khắc chảy xệ xuống một mức đáng kể.
Khoảnh khắc ăn mòn được tạo ra bởi một lực ngang, H, tại giá đỡ do hình dạng của vòm như trong khung cổng (xem Hình 13.1).
Tham số chính của cầu vòm là tỷ lệ tăng so với nhịp, r / L. Tỷ lệ này thay đổi từ 1/6 đến 1/10 tùy thuộc vào điều kiện địa điểm và môi trường xung quanh. Tỷ lệ càng lớn, lực đẩy trên các giá đỡ càng ít. Từ việc xem xét kinh tế, nó đã cố gắng trùng với tâm áp lực của một tải trọng nhất định với đường trung tâm của vòm.
Thời điểm của một vòm được đưa ra bởi:
M = M 1 - H. y (13.1)
Trong đó, M = Arch khoảnh khắc tại bất kỳ phần nào, x
M 1 = Khoảnh khắc coi vòm như một chùm được hỗ trợ đơn giản
H = Lực ngang tại lò xo
y = tọa độ dọc của tâm vòm tại phần x từ lò xo
Cấu hình của tâm áp lực trong vòm được lấy từ phương trình 13.1 giả sử rằng M = 0, nghĩa là
Y = M 1 / H (13.2)
Trong thực tế không thể đạt được sự trùng khớp hoàn toàn của trục vòm với tâm áp lực vì vòm phải chịu tải trọng phân phối khác nhau, điều này đòi hỏi phải kiểm tra thiết kế trong điều kiện xấu nhất của tải ngoài tải chết, biến đổi nhiệt độ và ảnh hưởng của leo và co rút, vv
Do đó, các nỗ lực được thực hiện để đạt được các giá trị thấp nhất của lực lượng thiết kế và các khoảnh khắc càng xa càng tốt. Vì các sườn vòm phải chịu lực đẩy và trục trực tiếp, nên chúng được thiết kế trên cơ sở phần chịu lực nén lệch tâm. Phần xương sườn có thể là một hình chữ nhật hoặc một phần T.
Cốt thép được cung cấp trong cả hai mặt của mặt cắt kể từ thời điểm có dấu hiệu ngược lại có thể xảy ra tại mặt cắt do sự kết hợp nhiều tải trọng khác nhau.
2. Các loại cầu vòm:
Cầu vòm có thể được phân loại từ hai xem xét như sau:
(a) Vị trí của boong đối với sườn vòm (Hình 13.2)
i) Loại sàn
ii) Thông qua loại
iii) Loại bán thông qua
(b) Bố trí cấu trúc của sườn vòm (Hình 13.3)
i) Hai bản lề
ii) Ba bản lề
iii) cố định vòm
iv) Dầm vòm hoặc dầm dây cung.
3. Thành phần của Arch:
Một vòm cố định được hiển thị trong Hình 13.4 trong đó A và B là mố hoặc giá đỡ trong đó sườn vòm được cố định. Trong trường hợp có hai bản lề, sườn vòm có bản lề tại A và B. Đối với vòm ba bản lề, bản lề thứ ba được cung cấp tại C ngoài hai bản lề tại A và B.
Điểm nối của sườn vòm với các mố được gọi là kiểu Spring Springing và phần trên cùng của sườn vòm là đỉnh vương miện. Trong trường hợp các vòm bị trói, cả hai lò xo của vòm được nối với nhau bằng một dây buộc và trong khi một lò xo được bản lề ở mố, thì các lò xo khác được hỗ trợ trên các mố khác thông qua các con lăn di chuyển.
4. Hình dạng của cầu vòm:
Các vòm nói chung là hình tròn hoặc parabol như trong hình 13, 5.
Thuộc tính của Arch Arch:
Đề cập đến hình 13, 5a, OA = OB = OC = OP = R (Bán kính của vòm); AB = L (Khoảng cách của vòm); CD = r (Tăng của vòm); x & y là tọa độ của P từ gốc D.
Trong OEP góc phải,
OP 2 = OE 2 + EP 2 tức là R 2 = (R - r + y) 2 + x (13.3)
Công thức 13.3 đưa ra mối quan hệ của R với x & y.
Ngoài ra x = OP sin = R sin θ (13.4)
Và y = OE - OD = R cos - R cos α = R (cos θ - cos α) (13, 5)
Được biết, trong một đoạn của một vòng tròn, (2R - r) r = L 2/4
Hoặc, 2R = (L 2 / 4r) + r tức là R = (L 2 / 8r) + (r / 2) (13.6)
Ngoài ra sin α AD / AO = L / 2 + R = L / 2R (13.7)
Và cos α = OD / AO = (R -r) / R (13.8)
Thuộc tính của một Parabol Arch:
Đề cập đến hình 13, 5b, AB = L (Khoảng cách của vòm); CD = r (Tăng của vòm); x & y là tọa độ của P từ gốc A. Phương trình của parabol được cho bởi,
y = Kx (L - x) (13.9)
Trong đó K là hằng số
Khi x = L / 2, y = r. Thay thế các giá trị này của x & y trong phương trình 13.9, chúng tôi r = K. L / 2 (L - L / 2) hoặc, K = 4r / L 2
Đặt giá trị này của K, phương trình 13.9 trở thành
Yh = 4rx / L 2 (L - x) (13.10)
Công thức 13.10 đưa ra sự gia tăng của sườn vòm từ lò xo ở khoảng cách x so với lò xo.
Độ dốc của sườn vòm tại x có thể thu được bằng cách phân biệt phương trình 13.10.
Độ dốc của vòm vòm = tan θ = dy / dx = 4r / L 2 (L - 2x) (13.11)
5. Đặc điểm nổi bật của nhiều vòm khác nhau:
Vòm có thể được cố định, bản lề hoặc buộc tại các giá đỡ. Do hình dạng cong của một vòm, các lực ngang được phát triển tại các giá đỡ ngoài các lực dọc cả trong các vòm cố định và bản lề. Đối với các vòm cố định, các khoảnh khắc sửa chữa cũng được tạo ra tại các hỗ trợ.
Các lực ngang tại các giá đỡ tạo ra các khoảnh khắc ăn mòn ở tất cả các phần của vòm, và do đó làm giảm các khoảnh khắc võng dẫn đến giảm tiết diện của các vòm so với các dầm.
Trong hai và ba vòm có bản lề, chỉ có các lực đẩy được truyền đến các giá đỡ hoặc mố và không có thời điểm uốn cong trên vòm tại lò xo. Tuy nhiên, trong trường hợp vòm cố định, sẽ có những khoảnh khắc cố định tại các giá đỡ ngoài lực đẩy.
Các lực và khoảnh khắc trong các vòm cố định thay đổi cả do xoay và dịch chuyển của các giá đỡ và do đó, các vòm cố định được xây dựng trong điều kiện nền móng không có năng suất tuyệt đối có sẵn.
Trong trường hợp có hai bản lề, cấu trúc không bị ảnh hưởng do xoay của mố cầu nhưng bị ảnh hưởng do sự dịch chuyển của cùng một. Do đó, hai vòm bản lề có thể được thiết kế với sự dịch chuyển nhỏ của các giá đỡ.
Trường hợp này là tốt hơn nhiều cho một vòm ba bản lề cho đến khi xoay và dịch chuyển của nền tảng có liên quan. Ngay cả với sự quay và dịch chuyển nhỏ của nền móng hoặc độ lún không đều của nền móng, lực đẩy và khoảnh khắc không bị ảnh hưởng đáng kể trong ba cây cầu vòm có bản lề.
6. Lực lượng và khoảnh khắc trên cầu Arch:
Các lực lượng và khoảnh khắc do tải trọng chết và tải trọng chồng chất:
Tất cả các loại sườn vòm sẽ phải chịu lực đẩy và khoảnh khắc do tải trọng chết và chồng chất. Các mố cũng sẽ phải chịu lực đẩy và khoảnh khắc trong trường hợp chỉ có vòm cố định nhưng vòm có bản lề sẽ chỉ có lực đẩy và không có khoảnh khắc tại mố.
Lực lượng và khoảnh khắc do sự thay đổi nhiệt độ:
Ngoài các lực đẩy và khoảnh khắc do tải trọng chết và chồng chất, nhiệt độ tăng sẽ gây ra lực đẩy và khoảnh khắc và nhiệt độ giảm sẽ gây ra lực kéo và khoảnh khắc trong các vòm của tất cả các loại vòm.
Đối với nhiệt độ giảm, các mố sẽ có được lực kéo và thời điểm treo trong các vòm cố định nhưng thời điểm kéo và chùng xuống trong các vòm có bản lề. Đối với vòm bê tông, sự thay đổi nhiệt độ hiệu quả thường được lấy bằng hai phần ba của biến đổi nhiệt độ thực tế.
Lực lượng và khoảnh khắc do Arch Shortening:
Việc rút ngắn vòm hoặc rút ngắn xương sườn được gây ra do biến dạng nén của bê tông vòm bởi lực đẩy dọc trục trực tiếp trong xương sườn do tải trọng bên ngoài trên sườn vòm. Hiện tượng này giải phóng một phần lực đẩy ngang được tạo ra bởi tải trọng chết và chồng chất.
Lực lượng và khoảnh khắc do co ngót bê tông:
Co ngót của bê tông rút ngắn chiều dài của vòm vòm và ảnh hưởng của nó lên vòm tương tự như do nhiệt độ giảm. Co ngót nhiều hơn ở giai đoạn ban đầu nhưng lượng tử của nó giảm dần khi bê tông cứng lại.
Co ngót được giảm thiểu bằng cách áp dụng bê tông cao cấp trong vòm. Nó có thể được giảm hơn nữa bằng cách đổ bê tông trong các vòm vòm trong các phần để lại những khoảng trống ở vương miện và lò xo được bê tông hóa sau này.
Lực lượng và khoảnh khắc do dòng chảy bê tông nhựa:
Dòng chảy nhựa hoặc leo của bê tông là một hiện tượng gây ra một căng thẳng vĩnh viễn trong bê tông khi được tải trong một thời gian dài. Tương tự như biến dạng co rút, biến dạng leo có nhiều ở giai đoạn ban đầu và sau đó ngày càng ít đi khi thời gian trôi qua.
Dòng chảy của bê tông gây ra các khoảnh khắc kéo và ăn mòn tại các giá đỡ trong các vòm cố định trong khi nó gây ra các khoảnh khắc kéo và võng tại các giá đỡ trong các vòm có bản lề. Tương tự như sự giảm nhiệt độ hoặc co ngót trong bê tông, dòng chảy nhựa có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng bê tông cao cấp trong các vòm vòm.
7. Phân tích Cầu vòm:
Ảnh hưởng của tải chết & tải chồng lên nhau:
Vòm hai bản lề:
Một vòm hai bản lề có bốn thành phần phản ứng chưa biết tại hai hỗ trợ viz. H A, V A tại hỗ trợ A và H B, V B tại hỗ trợ B như trong hình 13.3b.
Sử dụng ba phương trình quan trọng của thống kê, chúng tôi nhận được:
i) ∑H = 0 tức là H A + H B = 0 tức là H A = (-) H B = H (nói) (13.12)
ii) ∑V = 0 tức là V A + V B - W = 0 tức là V A + V B = W (13.13)
iii) ∑M =; dành thời gian về A,
(V B. L - W. a) = 0 hoặc, V B = Wa / L
. . . Từ phương trình 13.13,
VA = W - VB = W - Chờ / L = W (L - a) / L (13, 14)
Từ phương trình 13.1, mô men tại bất kỳ phần nào của sườn vòm được cho bởi M = M 1 - Hy. Do đó, nếu biết độ lớn của H, các giá trị của tất cả bốn thành phần phản ứng chưa biết có thể thu được và M, tại bất kỳ phần nào của sườn vòm cũng sẽ được biết đến.
Vì có bốn thành phần phản ứng chưa biết và ba phương trình thống kê đã biết, nên cấu trúc không xác định ở mức độ đầu tiên. Phương trình thứ tư có thể được đóng khung từ xem xét chuyển vị.
Người ta đã biết từ Định lý thứ nhất của Castiglione rằng đạo hàm riêng của tổng năng lượng biến dạng trong bất kỳ cấu trúc nào liên quan đến lực hoặc khoảnh khắc ứng dụng tạo ra sự dịch chuyển hoặc quay tương ứng tại điểm áp dụng lực hoặc thời điểm theo hướng của ứng dụng lực hoặc thời điểm.
Do đó, nếu các hỗ trợ không mang lại, đạo hàm riêng của tổng năng lượng biến dạng đối với lực đẩy ngang sẽ bằng không. Nếu các hỗ trợ mang lại một lượng theo hướng của lực đẩy ngang, thì đạo hàm riêng của tổng năng lượng biến dạng đối với lực đẩy ngang sẽ bằng. Từ phương trình 13.1, M = M 1 - H. y.
Bỏ qua năng lượng biến dạng do lực đẩy trực tiếp nhỏ, tổng năng lượng biến dạng do mômen uốn sẽ là:
Thông thường mô men quán tính của sườn vòm tại bất kỳ phần nào thay đổi tùy theo góc của góc θ tại phần đó và do đó I = I c sec θ trong đó I C là mômen quán tính ở phần vương miện.
Ngoài ra DS = dx giây
Trong trường hợp mô men quán tính thay đổi của các phần vòm, phương trình 13, 16 và 13, 17 thay đổi thành phương trình 13, 18 và 13, 19 tương ứng như sau:
Do đó, như đã nêu trước đây, khi giá trị của H được biết từ phương trình 13, 18 hoặc 13, 19 như trường hợp có thể, tất cả các lực và khoảnh khắc của cấu trúc vòm có thể được tìm ra.
Arch ba bản lề:
Như trong vòm hai bản lề, vòm ba bản lề cũng có bốn thành phần phản ứng chưa biết viz., H A, V A, H B & V B như trong hình 13.3c. Nhưng vì các vòm này có bản lề thứ ba tại vương miện khi M c = 0, các vòm ba bản lề được xác định tĩnh có phương trình thứ tư viz., M c = 0.
Các lực lượng và khoảnh khắc trên vòm được xác định như sau:
i) ∑H = 0 tức là H A + H B = 0 tức là H A = (-) H B = H (nói)
ii) ∑V = 0 tức là V A + V B - W.
iii) ∑M = 0; . . .Thời khắc về A,
(V B. L - Wa) = 0 hoặc, V B = Wa / L (13, 20)
Và VA = W - VB = W - Wa / L = W (L - a) / L (13, 21)
iv) M c = 0 .. . . Dành thời gian về C từ phương trình 13.1,
M c = M 1 - Hr = 0
Hoặc H = M 1 / r (13, 22)
Trong đó M 1 = VA. L / 2 - W (L / 2 - a) = W (L - a) / L. L / 2 - W (L / 2 - a)
Do đó, tất cả các lực và thời điểm tại bất kỳ phần nào của ba vòm có thể được đánh giá.
Cổng cố định:
Từ hình 13.3a, có thể lưu ý rằng có sáu thành phần phản ứng chưa biết tại hai viz hỗ trợ. H A, V A, M A tại hỗ trợ A và H B, V B, M B tại hỗ trợ B. Như đã đề cập trong trường hợp hai và ba bản lề trong Chỉ có ba phương trình thống kê có sẵn cho giải pháp không xác định. Do đó, vòm cố định là không xác định tĩnh đến mức độ thứ ba.
Định lý đầu tiên của Castigliano có thể được sử dụng để đóng khung ba phương trình khác từ các cân nhắc rằng phép quay cũng như chuyển vị dọc và ngang tại các giá đỡ bằng không.
Định lý thứ nhất của Castigliano nói rằng đạo hàm riêng của tổng năng lượng biến dạng trong bất kỳ cấu trúc nào đối với lực hoặc khoảnh khắc ứng dụng tạo ra sự dịch chuyển hoặc quay tương ứng tại điểm áp dụng lực hoặc khoảnh khắc theo hướng của lực hoặc khoảnh khắc được áp dụng.
Do đó, ba phương trình bổ sung này có thể được đóng khung khi lấy tổng năng lượng biến dạng, U của vòm là:
Bằng cách giải ba phương trình đồng thời từ 13, 24 đến 13, 26, các lực và khoảnh khắc của một vòm cố định có thể thu được.
Trung tâm đàn hồi cho vòm cố định:
Trong một vòm hai bản lề, nguồn gốc của tọa độ có thể được xem xét tại một trong các mố nhưng giả định như vậy trong trường hợp vòm cố định liên quan đến nhiều công việc tốn nhiều công sức. Giải pháp của các phương trình đồng thời liên quan đến H, V và M được xác định từ các phương trình 13, 24 đến 13, 26 cho các vòm cố định cũng là một quá trình tốn thời gian.
Mặt khác, việc phân tích các vòm cố định có thể được thực hiện một cách thuận tiện khi đặt trung tâm đàn hồi Methoio.
Trung tâm đàn hồi là một điểm cho biết, O, ngay dưới vương miện (Hình 13.6a) là trọng tâm của các yếu tố DS / EI cho các yếu tố 'DS' khác nhau của trục vòm. Yếu tố này được gọi là 'Trọng lượng đàn hồi' và điểm 'O' là 'Trung tâm đàn hồi' của vòm.
Các tọa độ của trung tâm đàn hồi được cho bởi:
Trong trường hợp các vòm đối xứng, x 0 trùng với đường thẳng đứng đi qua vương miện, tức là tâm đàn hồi sẽ nằm bên dưới vương miện và trên đường thẳng đứng đi qua vương miện.
Do đó, x 0 = L / 2
Và nếu I = I c sec và ds = dx sec, thì
Vòm cố định được phân tích bằng phương pháp Trung tâm đàn hồi bằng cách cắt phần vòm tại vương miện., C và nối vương miện, C và tâm đàn hồi, O bằng cánh tay cứng CO, như hình 13.6b.
Mô men uốn M tại bất kỳ phần nào trong hai nửa của vòm có tọa độ (x, y) có tham chiếu đến tâm đàn hồi, O được cho bởi:
Vì nguồn gốc hiện đã được chuyển sang O, trung tâm đàn hồi, các thuật ngữ liên quan đến:
Có thể lưu ý rằng tử số của phương trình 13.31 là tổng số hoặc tích hợp của y nhân với các thời điểm uốn tự do gây ra bởi cả hai tay trái và tay phải tải Tải. Tương tự phương trình 13.32 là tổng cộng hoặc tích phân của x lần các thời điểm uốn tự do của cả hai tay trái và tải phải và phương trình 13, 33 là tổng cộng hoặc tích hợp các khoảnh khắc uốn tự do của tay trái và tải phải.
Điều này cho thấy rằng bằng cách dịch chuyển gốc tọa độ sang tâm đàn hồi, các giá trị của các lực và khoảnh khắc không xác định tĩnh có thể được tìm thấy trực tiếp mà không cần giải phương trình đồng thời. Nó cũng được đề cập ở đây rằng các lực và khoảnh khắc trên mố cầu có thể được đánh giá từ H o, V o và M o như trong ví dụ minh họa sau đây.
Ví dụ minh họa 1:
Tính toán lực đẩy và khoảnh khắc tại cả hai mố của vòm parabol cố định như trong Hình 13.7, sử dụng phương pháp Trung tâm đàn hồi bằng các phương trình 13.31 đến 13.33.
Được,
(a) E không đổi.
(b) Mô men quán tính thay đổi theo độ dốc của độ dốc.
Phân tích vòm cố định bằng Phương pháp trung tâm đàn hồi bằng các phương trình 13.31 đến 13.33.
. . . Phương trình của parabol trở thành:
Các giá trị của H o, V o và M o nằm ở tâm đàn hồi mà từ đó các lực và mô men trên các mố có thể được đánh giá như sau:
Vì không có tải ở nửa bên phải,
H a = H o = 50KN; V a = V o = 11, 25 KN; và H A = H B = 50KN
V A = Tổng tải - V a = 60.0 - 11.25 = 48, 75 KN
Dành chút thời gian về A,
M A - [(6 x10 2 ) / 2] + V o x 10 + H o x 2 + M o = 0; hoặc, M A = 300 - 112, 5 - 100 - 50 = 37, 5 KNm
Tương tự, M a - V o x 10 + H o x 2 + M o = 0; hoặc, M a = 112, 5 - 100 - 50 = (-) 37, 5 KNm, tức là ngược chiều kim đồng hồ.
Các lực và thời điểm tại các mố bằng cả hai phương pháp đều có thể được xác định nhưng rõ ràng là phân tích vòm cố định bằng phương pháp trung tâm đàn hồi ít tốn công hơn nhiều so với giải phương trình đồng thời.
Cổng vòm:
Vòm buộc là sửa đổi vòm hai bản lề. Trong các vòm có hai bản lề, các lực đẩy ngang được chống lại bởi các mố trong khi trong các vòm bị buộc, các lực đẩy ngang được chống lại bởi một dây buộc được cung cấp ở cấp độ lò xo. Do tải trọng bên ngoài trên vòm, các điểm lò xo của vòm có xu hướng di chuyển ra ngoài được ngăn bởi một phần của cà vạt.
Cà vạt, bị căng, chịu biến dạng kéo, cho phép một đầu của vòm được cung cấp với các con lăn di chuyển sao cho lực hướng ra ngoài của vòm ở cấp độ lò xo cân bằng lực căng trong dây buộc.
Đối với sự ổn định của vòm bị trói, một đầu của vòm ở cấp độ lò xo được cung cấp một bản lề và đầu còn lại với một con lăn.
Biến dạng kéo của cà vạt cho phép đầu tự do của cà vạt di chuyển làm giảm cường độ của lực ngang tại giá đỡ so với vòm hai đầu hoặc cố định trong đó ngăn chặn sự dịch chuyển của đầu vòm. Không cần phải đề cập rằng lực căng trong cà vạt là lực ngang trên đầu vòm.
Như trong các vòm hai bản lề, các vòm bị buộc sẽ có bốn thành phần phản ứng chưa biết viz. H A, V A, H B và V B có ba phương trình có sẵn từ các thống kê, nghĩa là H = 0, ΣV = 0 và M = 0, phương trình thứ tư là ∂U / H = 0 cho hai vòm có bản lề trường hợp vòm bị trói, ∂U / H 0 khi kết thúc vòm di chuyển.
Do đó, phương trình này không thể được sử dụng. Vì sự dịch chuyển của các giá đỡ theo hướng thẳng đứng là 0, nên việc xem xét này có thể được sử dụng để đóng khung phương trình thứ tư viz. ∂U / V = 0.
8. Quy trình thiết kế cầu vòm:
(1) Chọn loại vòm sẽ được thông qua; sửa chữa nhịp, tăng của vòm vv
.
(3) Vẽ sơ đồ đường ảnh hưởng cho các phần khác nhau cho các khoảnh khắc và lực đẩy và xác định các khoảnh khắc tải và lực đẩy trực tiếp do tải trực tiếp.
(4) Tính toán các khoảnh khắc và lực đẩy do biến đổi nhiệt độ, co rút, rút ngắn xương sườn, v.v.
(5) Sắp xếp các khoảnh khắc tích cực và lực đẩy cũng như các khoảnh khắc và lực đẩy tiêu cực cho các phần khác nhau do các điều kiện thiết kế và tải khác nhau và tìm các khoảnh khắc và lực đẩy thiết kế.
(6) Đánh giá các lực đẩy thông thường và kéo xuyên tâm tại các phần quan trọng cả cho tải trọng chết và sống.
(7) Kiểm tra các phần cho ứng suất bê tông và thép. Nếu thấy thỏa đáng, chi tiết về cốt thép có thể được đưa lên; nếu không, các thủ tục trước đó sẽ được lặp lại, khi cần thiết, với phần thử nghiệm sửa đổi của vòm.
9. Bản lề cho vòm bê tông:
Bản lề có khả năng truyền lực đẩy, kéo hoặc cắt nhưng không thể chống lại những khoảnh khắc uốn cong. Do đó, đôi khi trong việc xây dựng cầu vòm, ứng suất uốn gây ra do co ngót, rút ngắn xương sườn (chỉ do tải trọng chết), giải quyết định tâm, giải quyết các mố, v.v ... có tính chất tạm thời có thể được loại bỏ bằng cách cung cấp bản lề tạm thời tại vương miện và tại mùa xuân.
Những bản lề tạm thời làm mất đi những khoảnh khắc tại các phần quan trọng viz. vương miện và mùa xuân.
Sau khi kết thúc thi công, khoảng trống trong bản lề được lấp đầy bằng bê tông được phân loại tốt và đầm chặt để phần có thể chống lại các thời điểm uốn, lực đẩy có thể được gây ra bởi các tải trọng tiếp theo - như tải trọng chết, tải trọng sống, nhiệt độ, độ co rút còn lại và rút ngắn xương sườn do tải trọng sống, vv Một dạng bản lề tạm thời được minh họa trong hình 13, 18.
Bản lề vĩnh viễn được cung cấp trong cầu vòm phải đủ mạnh để duy trì lực đẩy, lực cắt, vv do tải trọng kết hợp trong quá trình phục vụ của cây cầu. Những bản lề này sẽ không cung cấp bất kỳ khả năng chống lại khoảnh khắc nào và do đó, những vị trí này sẽ là điểm không có khoảnh khắc.
Hình 13.19 cho thấy một bản lề thép và một bản lề bê tông. Độ cong trong các bản lề này là rất quan trọng và vì vậy độ cong thích hợp phải được duy trì. Độ cong trong bản lề thép được thực hiện trong quá trình đúc và hoàn thiện.
Độ cong trong bản lề bê tông có thể đạt được bằng cách quét bề mặt lõm bằng một tấm gỗ và đặt một tấm gỗ mềm trên bề mặt lõm để tạo thành bề mặt lồi. Thay vì sử dụng gỗ mềm, thạch cao của Paris cũng có thể được sử dụng trên bề mặt lõm để tạo thành bề mặt lồi.
10. Mố cầu Arch:
Mố cầu cho cầu vòm thường được làm bằng bê tông khối để có được trọng lượng chết lớn do đó có thể làm cho lực đẩy từ trục vòm thẳng đứng hơn. Phần cơ sở của mố cầu được chế tạo sao cho lực đẩy kết quả trong mọi điều kiện tải đi qua càng gần tâm của căn cứ càng tốt.
Khi thành lập các mố trên đá, cần phải thực hiện băng ghế cần thiết trên đá để ổn định hơn.
Đôi khi, mố RC loại tế bào được tạo ra để có hiệu quả kinh tế về chi phí. Để có được trọng lượng chết cần thiết của các mố, bên trong phần tế bào được lấp đầy bằng đất. Điều này giúp làm cho lực đẩy nghiêng về trục thẳng đứng hơn.
Lực đẩy từ sườn vòm được truyền qua các đối trọng đến bè cơ sở. Do đó, các đối trọng nên đủ mạnh để duy trì lực đẩy đến với chúng. Cả hai loại mố cầu này đều được minh họa trong hình 13.20.
