Kemer Köprüler: Çeşitleri, Bileşenleri ve Şekli
Bu yazıyı okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Kemer Köprülerine Giriş 2. Kemer Köprü Tipleri 3. Bileşenler 4. Şekil 5. Belirgin Özellikler 6. Kuvvetler ve Momentler 7. Analiz 8. Tasarım Prosedürü 9. Beton Kemerler İçin Menteşeler 10. Abutmentler.
İçindekiler:
- Kemer Köprülerine Giriş
- Kemer Köprü Çeşitleri Kemer Köprüleri
- Kemer Köprüleri Bileşenleri
- Kemer Köprülerinin Şekli
- Kemer Köprülerinin Ayırt Edici Özellikleri
- Kemer Köprülerinin Kuvvetleri ve Momentleri
- Kemer Köprüleri Analizi
- Kemer Köprülerin Tasarım Prosedürü
- Beton Kemerli Menteşeler
- Kemer Köprüleri için Abutmentler
1. Kemer Köprülerine Giriş:
Betonarme kemerli köprüler, kirişli köprüler ekonomik olmadıklarını kanıtladıklarında kullanılır. Açıklığın artmasıyla, kirişin kesiti, kirişlerin kendi ağırlığının toplam yüklerin önemli bir parçası haline geleceği şekilde artar.
Kirişli köprülere kıyasla kemer köprüler ekonomiktir, çünkü kemer köprüsündeki ölü yük momentleri kemer uygun bir şekilde tasarlandığında neredeyse yoktur. Bu, Şekil 13.1'de gösterilmektedir.
Bir kemer, dikey bir düzlemde kavisli bir yapısal elemandır ve kemer üzerindeki yükler, kemer direkleri tarafından esasen doğrudan eksenel iticiler vasıtasıyla taşınır, bükme momentleri ve kesme kuvvetleri, daha büyük bükme momentlerine dayanmak için daha büyük bir kesime ihtiyaç duyan bir kirişe kıyasla küçüktür ve aynı yüklemeden kaynaklanan kesme kuvvetleri.
Bunun nedeni, basit bir şekilde desteklenmiş bir kirişin, dış yükler nedeniyle yalnızca sarkma (pozitif) momenti olmasına rağmen, diğer yandan, bir kemer, yalnızca aynı sarkma momentine sahip olmayacak, aynı zamanda bir tutma noktasına sahip olacaktır ( negatif) sarkma anını kısmen dengelemek için ters doğanın momenti, böylece sarkma anını önemli ölçüde azaltır.
Domuz bırakma momenti, portal çerçevede olduğu gibi kemerin şekli nedeniyle, destek kısmında yatay bir kuvvet, H ile üretilir (bkz. Şekil 13.1).
Kemer köprüsünün ana parametresi, yükselişin açıklığa, r / L oranına oranıdır. Bu oran, saha koşullarına ve çevreye bağlı olarak 1/6 ila 1/10 arasında değişmektedir. Oran ne kadar büyük olursa, desteklerin üzerindeki itmeler o kadar az olur. Ekonominin göz önüne alındığında, belirli bir yükün baskı merkezini kemerin merkez çizgisiyle aynı tutmaya çalışılır.
Bir kemerin momenti şöyle verilir:
M = Mı - H. y (13, 1)
Nerede, M = Herhangi bir bölümde kemer momenti, x
M 1 = Kemeri basitçe desteklenen kiriş olarak gören moment
H = İlkbaharda yatay kuvvet
y = Yay merkezinin x bölümündeki kemer merkezinin dikey koordinatı
Kemerdeki basınç merkezinin konfigürasyonu, M = 0, yani:
Y = M 1 / H (13, 2)
Uygulamada, kemer ekseninin basınç merkezi ile tam bir rastlantısallık kazanması mümkün değildir, çünkü kemer, ölü yüklere, sıcaklık değişimlerine ek olarak en kötü yükleme koşulunda tasarımın kontrol edilmesini gerektiren çeşitli dağıtımlardaki canlı yüklere maruz kalmaktadır. ve sürünme ve büzülme vb.
Bu nedenle, tasarım kuvvetlerinin ve momentlerinin mümkün olan en düşük değerlerini elde etmek için girişimlerde bulunulur. Kemer kaburgaları doğrudan eksenel itme ve momente maruz kaldığından, eksantrik sıkıştırmaya maruz kalan kısım temelinde tasarlanırlar. Kaburga bölümü dikdörtgen veya T bölümü olabilir.
Bölümün her iki yüzünde de takviye sağlanmıştır, çünkü çeşitli yüklerin birleşiminden dolayı bölümde karşıt işaret momenti oluşabilir.
2. Kemer Köprü Çeşitleri:
Kemer köprüler, aşağıdaki gibi iki hususdan sınıflandırılabilir:
(a) Kemer kaburgasına göre desteğin yeri (Şek. 13.2)
i) Güverte tipi
ii) Türüne göre
iii) Yarı geçişli tip
(b) Kemer kaburgasının yapısal düzenlemesi (Şekil 13.3)
i) İki menteşeli kemer
ii) Üç menteşeli kemer
iii) Sabit kemer
iv) Bağlı kemer veya yaylı kiriş.
3. Kemerin Bileşenleri:
Bir sabit kemer, Şekil 13.4'te gösterilmektedir; buradaki A ve B, destek çubuğunun sabitlendiği yerde dayanaklar veya desteklerdir. İki menteşeli olması durumunda, kemer kaburga A ve B'ye menteşelidir. Üç menteşeli bir kemer için, A ve B'deki iki menteşeye ek olarak C'de üçüncü bir menteşe sağlanmaktadır.
Kemer kaburga dayanağının abutmentlerle birleşme noktası “Yay” olarak bilinir ve kemer kabuğunun en üst kısmı “taç” dır . Bağlanmış kemerlerde, kemerin her iki yayası bir bağ ile bağlanır ve bir yaya dayanakta menteşeli iken, bir diğer yaya dayanak hareketli makaralar vasıtasıyla diğer dayanakta desteklenir.
4. Kemer Köprülerinin Şekli:
Kemerler, genel olarak Şekil 13.5'te gösterildiği gibi dairesel veya paraboliktir.
Dairesel Kemerin Özellikleri:
Şekil 13.5a, OA = OB = OC = OP = R (ark yarıçapı); AB = L (Kemerin yayılma alanı); CD = r (Kemerin yükselişi); x & y, P'den kaynaklanan koordinatlardır, D kökenli.
Dik açılı röle OEP’inde,
OP2 = OE2 + EP2, yani R2 = (R - r + y) 2 + x (13.3)
Denklem 13.3, R'nin x & y ile ilişkisini verir.
Ayrıca x = OP sin θ = R sin θ (13, 4)
Ve y = OE - OD = R cos θ - R cos α = R (cos θ - cos α) (13, 5)
Bir dairenin bir bölümünde, (2R - r) r = L2 / 4 olduğu bilinmektedir.
Veya, 2R = (L2 / 4r) + r, yani R = (L2 / 8r) + (r / 2) (13.6)
Ayrıca sin α-AD / AO = L / 2 + R = L / 2R (13.7)
Ve çünkü a = OD / AO = (R-r) / R (13.8)
Parabolik Kemerin Özellikleri:
Şekil 13.5b'ye bakın, AB = L (kemerin açıklığı); CD = r (Kemerin yükselişi); x & y, P kökenli koordinatlardır, A. kökenli parabol denklemi,
y = Kx (L - x) (13, 9)
K sabit bir ise
X = L / 2 olduğunda, y = r. Bu x & y değerlerini 13.9 denkleminde vererek, r = K. L / 2 (L - L / 2) veya, K = 4r / L2
Bu K değerini koyarak, 13.9 denklemi olur.
Yh = 4rx / L2 (L - x) (13.10)
Denklem 13.10, yay kaburgasının yaydan x yay mesafesinden yaydan yükselmesini sağlar.
Kemer kaburgasının x'deki eğimi, denklem 13.10'un ayırt edilmesiyle elde edilebilir.
Kemer kaburga eğimi = tan = = dy / dx = 4r / L2 (L - 2x) (13.11)
5. Çeşitli Kemerlerdeki Ayırt Edici Özellikler:
Kemerler desteklere sabitlenebilir, menteşeli veya bağlanabilir. Bir kemerin kavisli şekli nedeniyle, hem sabit hem de menteşeli kemerlerde dikey kuvvetlere ek olarak desteklerde yatay kuvvetler geliştirilir. Sabit kemerler için desteklerde sabitleme momentleri de üretilir.
Desteklerdeki yatay kuvvetler, kemerin tüm bölümlerinde sallanma momentleri oluşturur ve böylece sarkma anlarını azaltır, böylece kemerlerin kirişlere kıyasla daha az kesitini azaltır.
İki ve üç menteşeli kemerde, sadece itmeler desteklere veya dayanaklara iletilir ve ilkbaharda kemer üzerinde bükülme momenti yoktur. Bununla birlikte, sabit bir kemer durumunda, iticilere ek olarak, desteklerde sabitleme momentleri olacaktır.
Sabit kemerlerdeki kuvvetler ve momentler, hem desteklerin dönmesi hem de yer değiştirmesi nedeniyle değişir ve bu nedenle, mutlak verimsiz temel koşulunun mevcut olduğu yerlerde, sabit kemerler oluşturulur.
İki menteşeli kemer durumunda, yapı dayanakların dönmesinden dolayı etkilenmez, aynı yer değiştirmesi nedeniyle etkilenir. Bu nedenle, iki menteşeli kemer, desteklerin küçük bir şekilde yer değiştirmesi ile tasarlanabilir.
Vakıf, dönme ve yer değiştirme ile ilgili olarak, menteşeli üç kemer için durum çok daha iyidir. Vakfın dönüşü ve küçük yer değiştirmesi veya vakıfların eşitsiz yerleşimi olsa bile, itme ve momentler üç menteşeli kemer köprüsünde önemli derecede etkilenmez.
6. Kemer Köprülerindeki Kuvvetler ve Momentler:
Ölü yükler ve birleştirilmiş yükler nedeniyle oluşan kuvvetler ve momentler:
Tüm kemer kuşakları, ölü ve üst üste gelen yükler nedeniyle itme ve momentlere maruz kalır. Abutmentler aynı zamanda sadece sabit kemerler olması durumunda itme ve momentlere maruz kalacaklardır, ancak menteşeli kemerler abutmentlerde yalnızca itme yapabilecek ve hiç anlamayacaktır.
Sıcaklık Değişiminden Kaynaklanan Kuvvet ve Momentler:
Ölü ve üst üste binen yüklerden kaynaklanan itme ve momentlere ek olarak, sıcaklığın yükselmesi itmelere ve momentlere neden olur ve sıcaklık düşüşü her çeşit kemerin kemerinde çekme ve momentlere neden olur.
Sıcaklığın düşmesi için, dayanaklar sabit kemerlerde çekme ve sallanma momenti alır, menteşeli kemerlerde çekme ve sarkma momenti alır. Beton kemerler için, etkin sıcaklık değişimi genellikle gerçek sıcaklık değişiminin üçte ikisi olarak alınır.
Kemer Kısalmasına Bağlı Kuvvetler ve Momentler:
Kemer kısalması veya kaburga kısalması, kemer betonu üzerindeki dış yükleme nedeniyle kaburga içindeki doğrudan eksenel itme ile kemer betonunun sıkıştırma gerilmesinden kaynaklanır. Bu fenomen, ölü ve üst üste binmiş yüklerin ürettiği yatay itme kuvvetini serbest bırakır.
Betonun Büzülmesinden Kaynaklanan Kuvvetler ve Momentler:
Betonun büzülmesi, kemer kaburga uzunluğunu kısaltır ve kemer üzerindeki etkisi, sıcaklık düşmesinden dolayı benzerdir. Büzülme başlangıç aşamasında daha fazladır ancak beton sertleştikçe kuantum aşamalı olarak azalır.
Kemerlerdeki yüksek dereceli beton kullanılarak büzülme en aza indirilir. Taçta boşluklar bırakan bölümlerde ve daha sonra betonlanacak olan ilkbaharda beton kaburgalara beton dökülerek daha da azaltılabilir.
Plastik Beton Akımından Kaynaklanan Kuvvet ve Momentler:
Plastik akış veya betonun kayması, uzun süre yüklendiğinde betonda kalıcı bir gerilime neden olan bir olgudur. Büzülme suşuna benzer şekilde sünme suşu, başlangıç aşamasında daha fazladır ve zaman geçtikçe daha az ve daha az hale gelir.
Betonun plastik akışı, mafsallı kemerlerdeki desteklerde çekme ve sarkma anlarına neden olurken, sabit kemerli desteklerde çekme ve sallanma momentlerine neden olur. Betondaki sıcaklık düşüşüne veya büzülmeye benzer şekilde, kemer kirişlerinde yüksek dereceli beton kullanılarak plastik akış en aza indirilebilir.
7. Kemer Köprülerin Analizi:
Ölü Yüklerin ve Birleştirilmiş Yüklerin Etkisi:
İki Menteşeli Kemerler:
İki menteşeli bir kemer, iki destek viz'de dört bilinmeyen reaksiyon bileşenine sahiptir. A ve HB desteğindeki H A, V A, Şekil 13.3b'de gösterildiği gibi B desteğindeki VB.
Üç önemli statik denklemi kullanarak elde ederiz:
i) ∑H = 0 yani H A + H B = 0 yani H A = (-) HB = H (diyelim) (13.12)
ii) ∑V = 0 yani V A + V B - W = 0 yani V A + V B = W (13, 13)
iii) ∑M =; A hakkında biraz zaman ayırmak,
(VB. L - W. a) = 0 veya, VB = Wa / L
. . . 13.13 denkleminden,
VA = W - VB = W - Wa / L = W (L - a) / L (13, 14)
Denklem 13.1'den, kemer kaburgasının herhangi bir bölümündeki moment M = M 1 - Hy ile verilir. Dolayısıyla, H'nin büyüklüğü biliniyorsa, bilinmeyen dört reaksiyon bileşeninin hepsinin değerleri elde edilebilir ve M, kemer kaburgalarının herhangi bir bölümünde de bilinecektir.
Dört bilinmeyen reaksiyon bileşeni ve bilinen üç statik denklem olduğundan, yapı birinci dereceye kadar belirsizdir. Dördüncü denklem yer değiştirme düşüncesinden çerçevelenebilir.
Castiglione Birinci Teoreminden, uygulanan kuvvete veya momentlere göre herhangi bir yapıdaki toplam gerilme enerjisinin kısmi türevinin, kuvvetin uygulandığı noktada veya momentin uygulanan doğrultuda yer değiştirmesi veya dönmesi sağladığı bilinmektedir. kuvvet ya da an.
Bu nedenle, eğer destekler destek olmazsa, toplam baskı enerjisinin yatay baskıya göre kısmi türevi sıfır olacaktır. Destekler yatay baskı yönünde δ bir miktar verirse, yatay baskıya göre toplam gerilme enerjisinin kısmi türevi to'ye eşit olacaktır. 13.1 denkleminden, M = M1 - H. y.
Küçük olan direk itme nedeniyle gerilme enerjisini ihmal etme, eğilme momentine bağlı olarak toplam gerilme enerjisi:
Normal olarak, herhangi bir bölümdeki kemer kaburgasının atalet momenti, bölümdeki angle açısının sekantı olarak değişir ve I = I c sn θ, burada I C taç bölümünde atalet momentidir.
Ayrıca ds = dx sn θ
Kemer bölümlerinin değişken atalet momentleri durumunda, 13.16 ve 13.17 denklemleri sırasıyla 13.18 ve 13.19 denklemlerine göre değişir:
Bu nedenle, daha önce de belirtildiği gibi, H değeri, 13.18 veya 13.19 denkleminden olduğu gibi biliniyorsa, kemer yapısının tüm kuvvetleri ve momentleri bulunabilir.
Üç Menteşeli Kemer:
İki menteşeli kemerde olduğu gibi, üç menteşeli kemer ayrıca Şekil 13.3c'de gösterildiği gibi dört bilinmeyen reaksiyon bileşenine sahiptir, örn., H A, V A, H B ve V B. Ancak bu kemerlerin Mc = 0 olduğunda tepede üçüncü bir menteşe bulunduğundan, üç menteşeli kemerlerin dördüncü denklem viz., Mc = 0 olması durumunda statik olarak belirlenir.
Kemerdeki kuvvetler ve momentler aşağıdaki gibi belirlenir:
i) ∑H = 0 yani H A + H B = 0 yani H A = (-) HB = H (diyelim)
ii) ∑V = 0, yani V A + V B - W.
iii) ∑M = 0; . . A hakkında anı
(VB. L - Wa) = 0 veya, VB = Wa / L (13.20)
Ve VA = W - VB = W - Wa / L = W (L - a) / L (13, 21)
iv) M c = 0.. . . Denklemden C ile ilgili bir anın alınması 13.1,
M c = M1 - Hr = 0
Veya H = M1 / r (13.22)
M 1 = VA olduğunda. L / 2 - W (L / 2 - a) = W (L - a) / L. L / 2 - W (L / 2 - a)
Bu nedenle, üç menteşeli kemerin herhangi bir bölümündeki tüm kuvvetler ve moment değerlendirilebilir.
Sabit Kemerler:
Şekil 13.3a'dan, iki destek viz'de altı bilinmeyen reaksiyon bileşeni olduğu not edilebilir. A ve HB, VB, MB'yi destek B'de desteklemekte H A, V A, MA. B'de iki ve üç menteşeli kemer durumunda belirtildiği gibi, bilinmeyen terimlerin çözümü için sadece üç statik denklem mevcuttur. Bu nedenle, sabit kemer üçüncü dereceye statik olarak belirsizdir.
Castigliano'nun Birinci Teoremi, diğer üç denklemi çerçevelemede, dönmelerin yanı sıra, desteklerdeki dikey ve yatay yer değiştirmelerin sıfır olduğu düşüncelerinden de yararlanılabilir.
Castigliano'nun Birinci Teoremi, uygulanan kuvvete veya momentlere göre herhangi bir yapıdaki toplam gerilme enerjisinin kısmi türevinin, kuvvet veya momentlerin uygulanan kuvvet veya momentler doğrultusundaki sırasıyla yer değiştirme veya rotasyon verdiğini belirtir.
Bu nedenle, bu üç ek denklem, toplam gerilme enerjisini, kemerin U'sini aşağıdaki şekilde alarak çerçevelenebilir:
13.24'ten 13.26'ya kadar bu üç eşzamanlı denklemi çözerek, sabit bir kemerin kuvvetleri ve momentleri elde edilebilir.
Sabit Kemerler İçin Elastik Merkezi:
İki menteşeli bir kemerde, koordinatların orijini abutmentlerden birinde düşünülebilir, ancak sabit bir kemer olması durumunda böyle bir varsayım çok zahmetli çalışmalar gerektirir. Sabit kemerler için 13.24 ila 13.26 denklemlerinden belirlenen H, V ve M'yi içeren Eşzamanlı denklemlerin çözümü de zaman alıcı bir işlemdir.
Sabit kemerlerin analizi ise, “Elastic Center Metho” yatıyordu .
Elastik merkez, kemer ekseninin çeşitli 'ds' elemanları için ds / EI faktörlerinin ağırlık merkezi olan tepenin hemen altında (O, Şekil 13.6a) olan bir noktadır. Bu faktör 'Elastik Ağırlık' ve kemerin 'Elastik Merkezi' olarak 'O' noktası olarak adlandırılır.
Elastik merkezin koordinatları:
Simetrik kemerler durumunda, x 0 kronun içinden geçen dikey çizgiyle çakışır, yani elastik merkez kronun altına ve krondan geçen dikey çizgide uzanır.
Bu nedenle, x 0 = L / 2
Ve eğer I = I c θ ve ds = dx sn θ ise, o zaman
Sabit kemer, kemerin tepe kısmındaki (C) kesilmesi ve Şekil 13.6b'de gösterildiği gibi sert kol (CO) ile tepenin (C) ve elastik merkezin (O) birleştirilmesiyle Elastik Merkez yöntemi ile analiz edilir.
Elastik merkeze referansla, koordinatlı (x, y) kemerin iki yarısının herhangi bir bölümündeki bükülme momenti M, aşağıdaki şekilde verilmiştir:
Köken artık E'ye, elastik merkeze kaydırıldığından, aşağıdakileri içeren terimler:
13.31 denkleminin payının “hem sol hem de sağ el yüklerinin neden olduğu serbest bükme momentlerinin y çarpımlarının toplamı veya entegrasyonu” olduğu not edilebilir. Benzer şekilde, denklem 13.32 “hem sol hem de sağ el yüklerinin serbest bükülme momentlerinin toplamının x katlarının toplamı veya toplamıdır” ve denklem 13.33 “sol ve sağ el yüklerinin serbest bükülme momentlerinin toplamı veya bütünleşmesidir”.
Bu, orijinin elastik merkeze kaydırılmasıyla, statik olarak belirsiz kuvvetlerin ve momentlerin değerlerinin eşzamanlı denklemlerin çözümü olmadan doğrudan bulunabileceğini göstermektedir. Burada, abutmentler üzerindeki kuvvetlerin ve momentlerin, aşağıdaki açıklayıcı örnekte gösterildiği gibi Ho, Vo ve Mo'dan değerlendirilebileceği de belirtilmiştir.
Örnek Örnek 1:
13.31 ila 13.33 denklemlerini kullanarak Elastik Merkez yöntemini kullanarak, Şekil 13.7'de gösterilen sabit parabolik arkın her iki dayanağındaki iticileri ve momentleri hesaplayın.
göz önüne alındığında,
(a) E sabittir.
(b) Atalet momenti, eğimin sekantı olarak değişir.
13.31 - 13.33 denklemleri kullanılarak sabit kemerlerin Elastik Merkez Yöntemi ile analizi.
. . . Parabolün denklemi şöyle olur:
H, V, ve M değerleri, dayanaklar üzerindeki kuvvet ve momentlerin aşağıdaki gibi değerlendirilebileceği elastik merkezdedir:
Sağ tarafta hiçbir yük olmadığından,
H = H = = 50KN; V a = V o = 11.25 KN; ve H A = HB = 50KN
V A = Toplam yük - V a = 60.0 - 11.25 = 48.75 KN
A hakkında bir an alıyorum,
M A - [(6 x 10 2 ) / 2] + V10 x 10 + H20 x + M0 = 0; veya, M = 300 - 112, 5 - 100 - 50 = 37, 5 KNm
Benzer şekilde, M - V10 x H + x2 + M0 = 0; veya, Ma = 112.5 - 100 - 50 = (-) 37.5 KNm, yani saat yönünün tersine.
Abutmentlerdeki kuvvetler ve momentler her iki yöntemle de belirlenebilir ancak sabit kemerin elastik merkez yöntemi ile analizinin eşzamanlı denklemleri çözmekten çok daha az zahmetli olduğu açıktır.
Bağlı Kemerler:
Bağlı kemerler iki menteşeli kemerler değiştirildi. İki menteşeli kemerlerde, yatay itmeler dayanaklar tarafından desteklenirken, bağlı kemerlerde yatay itmelere yaylanma seviyesinde sağlanan bir bağ ile direnç verilmiştir. Kemer üzerindeki harici yükleme nedeniyle, kemerin yaylanma noktaları, kısmen bağlantı tarafından engellenen dışa doğru hareket etme eğilimindedir.
Gerilme halindeki bağ, makaralarla donatılmış kemerin bir ucunun, yay seviyesindeki kemerin dış kuvvetinin, bağdaki gerilimi dengeleyeceği şekilde hareket etmesine izin veren gerilme deformasyonuna tabi tutulur.
Bağlı kemerin stabilitesi için, yay seviyesindeki kemerin bir ucunda bir menteşe ve diğer ucunda bir merdane bulunur.
Bağlamanın serbest ucunun hareket etmesine izin veren gerilme deformasyonu, destek uçlarındaki yatay kuvvetin büyüklüğünü, kemer uçlarının yer değiştirmesinin önlendiği, iki menteşeli veya sabit bir yay ile karşılaştırır. Bağdaki gerginliğin kemer uçlarındaki yatay kuvvet olduğunu belirtmeye gerek yok.
İki menteşeli kemerlerde olduğu gibi, bağlı kemerler de bilinmeyen dört tane reaksiyon bileşenine sahip olacaktır. Üç denklemin statikten elde edilebildiği H A, V A, HB ve VB, yani ingH = 0, ΣV = 0 ve ΣM = 0, dördüncü denklem iki mafsallı kemer için /U / ∂H = 0'dır; bağlı kemerler durumunda, kemer ucu hareketi sırasında ∂U / ∂H ≠ 0.
Bu nedenle, bu denklem kullanılamaz. Desteklerin dikey doğrultuda yer değiştirmesi sıfır olduğundan, bu dördüncü denklem çerçevesinin çerçevelenmesinde kullanılabilir. ∂U / ∂V = 0.
8. Kemerli Köprülerin Tasarım Prosedürü:
(1) Alınacak kemer türünü seçin; sabitleme süresi, kemerin yükselişi vs.
(2) Kemer kaburgasının pürüzlü kısmını alın ve güverte yapısı, aşınma çizgisi, sütunlar ve kirişler gibi çeşitli ölü yükler için itme ve eğilme momentini farklı bölümlerde bulun.
(3) Momentler ve itme için çeşitli bölümler için etki çizgi diyagramları çizin ve hareketli yükler nedeniyle hareketli yük momentlerini ve itme kuvvetini belirleyin.
(4) Sıcaklık değişimi, büzülme, kaburga kısalma vb. Nedenlerle moment ve itme değerlerini hesaplayın.
(5) Olumsuz anlar ve bindirmelerin ve ayrıca çeşitli tasarım ve yükleme koşullarından dolayı farklı bölümler için negatif momentler ve bindirmelerin tablolarını düzenleyin ve tasarım anlarını ve bindirmelerini bulun.
(6) Hem ölü hem de hareketli yükler için kritik kesitlerdeki normal bindirmeleri ve radyal makasları değerlendirin.
(7) Beton ve çelik gerilmeler için bölümleri kontrol edin. Tatminkar bulunursa, takviyenin detaylandırılması alınabilir; değilse, önceki prosedürler gerektiğinde kemerin revize edilmiş deneme bölümü ile tekrarlanmalıdır.
9. Beton Kemerli Menteşeler:
Menteşeler, itme, çekme veya kayma geçirme yeteneğine sahiptir, ancak bükülme momentlerine dayanamazlar. Bu nedenle, bazen kemer köprülerinin yapımında, büzülme, kaburga kısalması (sadece ölü yük nedeniyle), merkezleme yerleşimi, geçici yapıya sahip dayanakların yerleştirilmesi vb. taç ve ilkbaharda.
Bu geçici menteşeler, kritik bölümlerdeki anları ortadan kaldırır. taç ve ilkbahar
İnşaat bittikten sonra, menteşelerdeki boşluk, iyi derecelendirilmiş ve iyi sıkıştırılmış beton ile doldurulur, böylelikle bölüm, bükülme momentlerine, müteakip yükler tarafından müteakip yükler tarafından indüklenebilecek iticilere, hareketli yüklere dayanabilmektedir; sıcaklık, artık büzülme ve canlı yük vb. nedeniyle kaburga kısalması Şekil 13.18'de geçici bir menteşe şekli gösterilmektedir.
Köprü köprülerinde sağlanan kalıcı menteşeler, köprünün servisi sırasında birleşik yükler nedeniyle itme, kesme vb. Dayanacak kadar güçlü olmalıdır. Bu menteşeler, anlara karşı herhangi bir direnç göstermeyecek ve bu nedenle, bu konumlar sıfır anın noktaları olacaktır.
Şekil 13.19, bir çelik ve bir beton sabit menteşeyi göstermektedir. Bu menteşelerdeki eğrilik çok önemlidir ve bu nedenle uygun eğrilik korunmalıdır. Çelik menteşelerdeki eğrilik, döküm ve terbiye sırasında yapılır.
Beton menteşelerdeki eğrilik, içbükey yüzeyin ahşap bir şap ile kaplanması ve içbükey yüzey oluşturmak üzere içbükey yüzey üzerine yumuşak bir odun yerleştirilmesiyle elde edilebilir. Yumuşak ahşabı kullanmak yerine, Paris'in alçısı, dışbükey yüzeyi oluşturmak için şap içbükey yüzeyi üzerinde de kullanılabilir.
10. Kemer Köprüleri için Abutmentler:
Kemer köprülerinin dayanakları, genellikle kütle betonundan yapılır, böylece büyük ölü ağırlık elde etmek, böylece kemer ekseninden itişi daha dikey hale getirmenin mümkün olabileceğinden dolayı. Abutmentlerin taban kısmı, tüm yükleme koşulları altında ortaya çıkan itme kuvvetinin, tabanın merkezine mümkün olduğunca yakın bir yerden geçeceği şekilde yapılmıştır.
Abutmentleri kayada kurarken, daha iyi stabilite için kayada gerekli tezgahlar yapılmalıdır.
Bazen, hücresel tip RC abutmentler maliyeti düşürmek için ekonomiye etki eder. Abutmentlerin gerekli ölü ağırlığını elde etmek için, hücresel bölümün içi toprakla doldurulur. Bu, itmenin dikey eksene doğru daha eğimli olmasına yardımcı olur.
Kemer köprüsünden gelen itme, kontra yaylar boyunca taban salına iletilir. Bu nedenle karşı savaşlar, üzerlerine gelen baskıyı sürdürebilecek kadar güçlü olmalıdır. Her iki abutment türü, Şekil 13.20'de gösterilmektedir.
