Extreme Loads için tasarım: Rüzgar ve Kar Koşullarında Çelikleri Önleyen

Modern altyapı giderek daha şiddetli çevresel kuvvetlere karşı direnmeli ve iklim modellerini dış yüklere yönlendirmek, çatlakları test etmek ve dayanıklılık artırmak için çelikleri önleyen ilkelere dayalı olarak incelenmelidir.Süresel olmayan üyelere baskı yapmak için baskı yapmak için uzun zamandır önemseyen çelikleri kullanarak, dış yüklerden gelen aşırı rüzgar ve kar yükleri değiştirmek, çatlakları azaltmak, çatlakları azaltmak ve dayanıklılık artırmak.Bu makale ilkeleri, uygulamaları ve tasarımları önleyen çelikleri kullanarak göz önünde bulundurmak için uzun bir şekilde inceler.

Prestressing Steel

Prestressing çelik yüksek güçlü tendonlardan, ipliklerden veya barlardan oluşur - betonun tedavi edilmesinden (post-tan) veya A722) veya özel uygulamalarla, karbon fiber-reinforced polimer (CFRP) tarafından uyarılır. Çelik, beton yerleştirmeden önce ya da betonun (pre-tansiyon) sonra da sertleştirilmiş (post-tansiyon) ile sıkıştırılır.

Malzeme Özellikleri

Prestressing çelik, 1,600'den 1,860 MPa'ya kadar (80 ila 270 ksi) kadar tipik reinforcing çeliklerini aştı.Sağlıklı özellikleri uzun vadeli stres kaybını en aza indirmek için dikkatle kontrol edilir. Ductness, yorgunluk direnci ve korozyon koruması (örneğin, soğutma veya epoxy kaplama) özellikle agresif ortamlarda uzun süreli olarak kritiktir.

Prestressing Systems Türleri

[FONT:0]Öylernek[Döncükler) :Yüzler, betonlar, demirleme meclisleri ile çevrilir ve genellikle çelikler ile korunmak için sıkıştırılır, baskıya eklenir.[Döncüler:2)Post-tansiyonlar veya betonda yerleştirilen heaths, betonlar sertleşmeden sonra gerginliklenir ve borular ile kilitli kalır.

Rüzgar Yük Koşullarında Uygulama

Rüzgar yükleri daha sonra güçler üretir, yukarılift ve yapılardaki anları tersine çevirir. uzun vadeli köprüler, stadyum çatıları ve kuleler özellikle kırılgandır.Bu dinamik eylemlere direnmek için çelikler ve güç güçlendiriyor.

Dinamik Yanıt ve Deflection Control

Rüzgar gustleri çelikte yorgunluk ve betonda çatlaklara neden olabilecek bir döngü yüklemesi oluşturur. Prestressed üyeleri daha yüksek ahşap sertlikte (EI) aynı kesitin karşıtlı mevkidaşlarından (örneğin, yüksek binalarda yolcu konforunu azaltır.

Kaldırım ve Overturning

Havalimanları veya spor salonları gibi çatı yapıları, rüzgar baskılarından önemli ölçüde tasarruf sağlar. Posta destekli beton çatı levhaları, sertleştirici direnç olmadan daha hafif tasarımları sağlar. köprü piers, dikey yönlendirmede, süper yapıdaki rüzgardan uzaklaşmaya yardımcı olur.

Kasırga bölgelerden gelen vaka çalışmaları (örneğin, [[Düzge/Prestressed Concrete Institute), prestressed elementlerin dahil olduğu binalar, 4 fırtına boyunca geleneksel döküm yapılarından daha az yapısal hasar gördü.

Fatigue için tasarım

Rüzgar kaynaklı titreşimler tendonlarda yüksek döngüsün yorgunluklarına neden olabilir. Tasarım standartları (ACI 318, 03.03.0)ASCE 7), stres aralıklarının eşiği aştığının yorgunluk değerlendirmesini gerektirir.Sürücük çelikleri yeterince yorgunluk yaşamla elde etmek - onlarca yıl boyunca keskin virajların dikkatli bir şekilde elde etmek - garanti edilemez.

Kar Yük Koşullarında Uygulama

Ağır kar birikimi, özellikle çatılarda, park yapıları ve soğuk iklimlerdeki köprüler üzerinde önemli dikey ölü yükler ekliyor. Prestressing çelik bu elementlerin hem hafif hem de daha güçlü olmasını sağlar, yük kapasitesi kendi ağırlığıyla dengelemek.

Kar Yük Magnitude and Distribution

Kar yükleri yer, çatı geometrisi ve maruz kalma ile değişir. Kodlar (örneğin, ASCE 722) zemin kar yüklerini, sürüklenme faktörlerini ve dengesiz yükleme modellerini belirtir. Prestressed beton çatı levhaları minimum camber ve defleksiyon ile uzun mesafelere geçebilir, ortadaki desteği azaltır.

Freeze-Thaw Durability

Kary bölgelerinde, beton tekrarlanan soğuk döngüler ile açığa çıkar. Prestressing, su ingre ve donmuş hasar için birincil bir yol olan su ingress ve donmuş betonun ek olarak, prestressed kompres ile birlikte betonun temizlenmesini azaltmaktadır.

Uneven Snow Yükleri için tasarım

Drifting kar, standart tasarımlardan çok daha yüksek olan yüksek lisanslar oluşturabilir. Prestressed beton kirişler ve plakalar şu anda zarfla eşleştirilecek değişken tendon profilleriyle orantılı olabilir. Örneğin, uzun vadeli bir garaj çatıda, post-tansed T-beams with parabolik profilleri hem üniforma hem de sürüklenme yükleri verimli bir direnç sağlayabilir.

Örnek: Dağ Bölgelerinde Beton Köprüleri

Kuzey Amerika ve Avrupa'daki birçok dağ köprüleri, borçlu karbankları için kritik olan köprüler kullanıyor.Bu yapılar sert kış koşullarında bakım minimumu taşırken ağır kar yükleri taşıyor.

Tasarım

Aşırı yükler için başarılı tasarım malzeme seçimi, tendon düzeni, inşaat prosedürleri ve uzun vadeli performans için dikkatli bir dikkat gerektirir.

Malzeme Seçimi ve korozyon Koruma

Prestressing tendonları, en iyi korozyon koruması sağlar ve hidrojen embrittlement.oxy-coated filamentler, kablolar ve hatta CFRP tendonları agresif ortamlar için seçeneklerdir.In post-tans, tamamen çürükler en iyi korozyon koruması sağlar; unbondeds çift koruyucu heaths gerektirir.

Tendon Profil ve Duct Layoutout

tendonların dikey profili (kesinlikle, arp edilmiş veya düz) üye boyunca prestress kuvvetlerinin dağılımını kontrol eder.For wind and kar Yükleri için, profil, verimliliği artırmak için an diyagramı takip etmelidir. Sürekli kirişlerde, tendonlar ortadaki üst üste yerleştirilir. Layout ayrıca oar kapasiteye yakın etkiler - yüz kuvvet bileşenleri sağlar.

Prestress Kayıpları

Kısa vadeli kayıplar (elastic kısalama, sürtünme, demirleme kayması) ve uzun vadeli kayıplar (creep, küçülme, çelik rahatlama) bu büyük ölçüde tendonlar için değerlendirmeli. aşırı yük senaryoları için, gerekli sıkıştırmanın yapıdaki yaşam boyunca kalmasını sağlar. İzleme sistemleri yük hücreleri ve çatlakları kontrol eder.

İnşaat Kalite Kontrolü

Gerilme operasyonları, yarı zamanlı ve kuvvetin izlenmesi ve uygun kesintiler gerektirir. Postalama sırasında, grouting, kışın koşulları altında betonun eğriliği, serbest bırakma yöntemleri (steam veya radiant ısısı) serbest bırakmaları için gerekli olan hızlı bir şekilde yapılmalıdır.

Diğer Yüklerle Etkileşim

Rüzgar ve kar nadiren izolasyonda hareket eder. sismik yükler veya termal etkilerle birlikte, tasarım zarfı daha karmaşık hale gelir.Teksör çelik, bu kombinasyonlara aşırı verim olmadan veya sert başarısızlıklara neden olmadan dayanmalıdır. Kapasite tasarımı ilkeleri - girişme hataları ve takviye yöntemlerinin detaylandırılması.

Modern ilerlemeler ve Vaka Çalışmaları

Son gelişmeler, 100 MPa'yı aşan güçlülerle yüksek performanslı beton (HPC) içerir, daha hafif prestressed bölümlere izin verebilir. Ultra-high-per beton (UHPC) çelik fiberlerle birlikte çatı panellerini oluşturmak için ön-tansiyonel olabilir.

Önemli bir uygulama, s.C.D.P.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

İklim kalıpları yoğunlaşırken, dayanıklı altyapı talepleri büyür. Prestressing çelik, gelişmiş malzemeler ve izleme sistemleri daha da entegrasyon için kanıtlanmış, verimli bir yöntem sunar, ancak önkoşullara karşı dayanıklılık, malzeme davranışını optimize ederek, tendon düzenini optimize eder ve titiz tasarım standartlarını takip edebilir, mühendisler, tasarlanmış hizmet hayatlarını güvenli bir şekilde gerçekleştirebilecek yapılar yaratabilir.