Cầu phiến rắn: Ưu điểm, nhược điểm và nguyên tắc
Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về: - 1. Ưu điểm của cầu phiến rắn 2. Nhược điểm của cầu phiến rắn 3. Nguyên tắc.
Ưu điểm của cầu phiến rắn:
Loại sàn như vậy có những ưu điểm sau so với loại cấu trúc thượng tầng khác:
i) Ván khuôn đơn giản hơn và ít tốn kém hơn.
ii) Độ dày nhỏ hơn của boong do đó làm giảm chiều cao lấp đầy và do đó chi phí của các phương pháp tiếp cận.
iii) Sắp xếp đơn giản hơn của cốt thép. Không có khuấy hoặc gia cố web được yêu cầu. Cốt thép được phân bố đều trên toàn bộ chiều rộng của boong thay vì tập trung tại các điểm dầm.
iv) Việc đặt bê tông trong tấm rắn dễ dàng hơn nhiều so với sàn và dầm hoặc bất kỳ loại cầu tương tự nào khác.
v) Cơ hội chải mật ong trong bê tông ít hơn.
vi) Chi phí hoàn thiện bề mặt ít hơn cầu dầm.
vii) Thi công nhanh hơn.
Nhược điểm của cầu phiến rắn:
Những nhược điểm chính của cầu bê tông rắn trừ các nhịp ngắn hơn là:
i) Chi phí vật liệu lớn hơn.
ii) Tải trọng chết lớn hơn.
Nguyên tắc của cầu phiến rắn:
Các nguyên tắc thiết kế của một sàn cầu phiến rắn có thể được minh họa bằng ví dụ minh họa sau:
Ví dụ minh họa 1:
Thiết kế một kiến trúc thượng tầng cầu vững chắc có nhịp rõ ràng là 9.0 mét và đường xe chạy 7, 5 mét với lối đi rộng 1, 5 mét ở hai bên cho Quốc lộ. Đang tải: Một làn đường của IRC Class 70-R (cả hai bánh và theo dõi) hoặc hai làn của IRC Class A, tùy theo điều kiện nào tạo ra hiệu quả tối đa:
Khoảng cách hiệu quả
Giả sử độ sâu tổng thể của tấm, D = 675 mm. và che phủ rõ ràng 30 mm.
. . . Độ sâu hiệu quả, d = 675 - độ che phủ - nửa dia của thanh = 675 - 30 - 13 = 632 mm.
. . . Khoảng hiệu quả = nhịp rõ ràng + độ sâu hiệu quả = 9.0 + 0.63 = 9.63 m
Tải trọng chết:
Tải trọng cho mỗi mét chạy trên một mét chiều rộng của tấm được xem xét:
Khoảnh khắc tải trực tiếp:
Chiều rộng nhỏ hơn 3 lần nhịp hiệu quả tức là 11, 03 m. <3 x 9, 63 (= 27, 89 m). Một làn đường của xe theo dõi IRC 70-R khi được đặt ở trung tâm sẽ tạo ra khoảnh khắc tối đa. Hai làn đường của Hạng A tải hoặc một làn của Lớp 70-R (xe có bánh xe) sẽ không tạo ra thời điểm tối đa.
Phân tán tải trên nhịp:
Chiều rộng hiệu quả cho một tải tập trung duy nhất.
b e = Kx [1 - (x / L /)] + W; b / L = 11, 03 / 9, 63 = 1, 15
. . . K cho phiến được hỗ trợ đơn giản từ Bảng 5.2 = 2, 62 cho b / L = 1, 15; W = 0, 84 + 2 x 0, 085 = 1, 01 m.
. . . b e = 2, 62 x 4, 815 [1 - (4, 815 / 9, 63)] + 1, 01.
= 2, 62 x 4, 815 x 0, 5 + 1, 01 = 7, 32m.
Do đó, độ rộng hiệu quả của cả hai rãnh trùng nhau (Hình 7.2). Khi phương tiện được theo dõi di chuyển gần nhất với đường kerb― b e = 3, 66 + 2.04 + 3.385 = 9.085 m.
Phân tán tải trọng dọc theo nhịp
= 4, 57 + 2 (0, 675 + 0, 085) = 4, 57 + 1, 47 = 6, 09 m.
Thiết kế của Phần:
Thanh bê tông M 20 và thanh HYSD (S 415) được đề xuất sử dụng trong tấm. Do đó, các thông số thiết kế sau đây được sử dụng trong việc xác định độ sâu và cốt thép của tấm.
6 c = 6, 70 MP a ; 6 s = 200 MP một
Từ Thiết kế hỗ trợ cho bê tông cốt thép cho IS: 456 -1978, độ sâu của trục trung tính, hệ số đòn bẩy, tỷ lệ mô-đun, vv được xác định như sau:
Diện tích cốt thép chính:
Cắt căng thẳng:
Cắt tải trọng chết = 1972 x (9, 63 / 2) - 1972 x 0, 315 = 9495 - 622 = 8873 Kg / Chiều rộng mét
Cắt tải trực tiếp:
Để có được độ cắt LL tối đa, CG của phương tiện được theo dõi phải ở khoảng cách bằng một nửa chiều rộng phân tán dọc, tức là ½ x 6, 04 m. = 3, 02 m. Mặc dù chiều rộng phân tán dọc theo nhịp sẽ không thay đổi, độ phân tán trên nhịp sẽ khác nhau.
Độ rộng tán sắc trên khoảng từ phương trình 5.1
Cắt do tải bước chân:
Cắt - 1/2 x 9, 63 x 106 = 509 Kg / mét chiều rộng
Cắt thiết kế = DL Shear + LL Shear + Footway Shear = 8873 + 6050 + 509 = 15, 432 Kg. = 15, 432 x 9, 8 = 1, 51, 200 N
Theo điều khoản 304.7.1 của mã cầu IRC, Phần III (IRC: 21-1987), ứng suất cắt = V / bd
Ứng suất cắt = 1, 51, 200 / 1000 × 632 = 0, 24 MP a
Ứng suất cắt cơ bản cho phép theo điều khoản 304.7.3 của IRC: 21-1987 đối với bê tông M20 là 0, 34 MP. Do đó không cần gia cố cắt là cần thiết.
Kiểm tra sự thất bại của trái phiếu:
Để ngăn ngừa sự thất bại của trái phiếu, chiều dài neo thích hợp sẽ được cung cấp cho tất cả các cốt thép chịu kéo ở hai đầu theo khuyến nghị trong IRC: 21-1987. Lớp bê tông là M20 và cốt thép là thanh HYSD như trong ví dụ minh họa 7.1. Để biết thêm chi tiết, các kế hoạch tiêu chuẩn có thể được tham khảo
