الدعامات في الجسور: أنواع واعتبارات التصميم

بعد قراءة هذا المقال سوف تتعرف على أنواع واعتبارات التصميم في الدعامات في الجسور.

أنواع الدعامات للجسور:

يمكن استخدام الطوب أو الحجر البناء أو الخرسانة الكتلية أو الخرسانة المسلحة في بناء الدعامات. أنواع الدعامات التي يتم تبنيها عادة في جسور الطرق السريعة موضحة في الشكل 19.2. في أساس طوافة مفتوحة ، يتم استخدام دعامات البناء أو الكتل الخرسانية الجماعية بشكل شائع لأنها توفر الوزن الميت لاستقرار هذه البنية.

دعامات الركائز الدائرية هي دعائم من النوع المفتوح حيث لا يتم الاحتفاظ بالملء الخلفي بواسطة الدعامات ولكن يسمح لها بالانسكاب عبر مساحات الحامل ويتم تشكيل الجسر المنحدر أمام الدعامات.

يحمي الساتر المنحدر الطوب أو الصخرة من الأضرار الناجمة عن التيارات المائية. هذا النوع من الدعامات له ميزة أنه لا يلزم عمل هيكل خاص باستثناء رفع الأكوام وتوفير غطاء كومة في الأعلى لدعم البنية الفوقية. يجب توفير جدار ترابي لمنع الأوساخ أو الأرض من الطرق المتدفقة على المحامل.

دعامات نوع Counterfort هي عبارة عن دعائم من النوع المغلق لها بعض الأعمدة أو العوائق المتصلة بواسطة لوح الوجه في الأمام. عادة ما تكون المباعدة بين 2.5 و 3 أمتار.

يتم الحفاظ على ثبات الدعامات من خلال الوزن الذاتي ووزن مواد التعبئة الخلفية بين الأواني وفوق طوافة الأساس. طوافة مفتوحة أو كومة أو "الأساس" مناسب لهذا النوع من الدعامات.

يفضل دعامات النوع المفتوح بأعمدة RC (الشكل 19.2d) حيث يكون ارتفاع التشكيل مرتفعًا جدًا. من أجل تخفيف الدعامات من الضغط المفرط للأرض ، يسمح للأرض أن ينسكب في الجبهة كما هو الحال في دعائم كومة الخوازيق.

التباعد بين الأعمدة هو أيضا أكثر أو أقل شبيهة بمباعدة المواجه أي 2.5 إلى 3.0 متر. يلزم توفير جدار شاشة يتراوح عمقه بين 1.5 و 2.5 متر يربط بين الأعمدة والتعليق من الحزمة المتوجبة.

إن وظيفة جدار الشاشة هذا هي منع حركة الأرض من المنطقة العلوية خلف الدعامة بسبب التكلفة الإضافية ، والاهتزاز ، إلخ. إن المؤسسات اللازمة لمثل هذا النوع من الدعامات هي إما كومة أو أسس جيدة. قد تكون مؤسسة الطوافة ممكنة إذا كانت تعتمد على الصخور.

ميزة دعمة النوع المفتوح هي أنه لا يوجد أي جناح أو حوائط عائدة ضرورية لكن العيب هو أن بعض الممر المائي مقيد بالسد المائل أمام الدعامات. من ناحية أخرى ، تتطلب دعائم الكتابة المغلقة جدران الجناح أو الجدران الخلفية لحماية الأرض ، لكن هذه الدعامات تضمن المزيد من الممر المائي أكثر مما تفعله الدعامات المفتوحة.

اعتبارات تصميم الدعامات للجسور:

تخضع الدعامات للأحمال والقوى التالية:

ط) الوزن الذاتي للدعامات بما في ذلك وزن المواد الملء للخلف على الدعامات.

2) الحمولة الميتة والحية من البنية الفوقية - الحد الأدنى للحمل المباشر للتحقق من التوتر والحد الأقصى للحمل المباشر للتحقق من الحد الأقصى للضغط.

iii) درجة الحرارة والتأثير أو الكبح.

iv) القوة الأفقية بسبب الرياح على البنية الفوقية.

v) قوة الطرد المركزي إذا كان الجسر على منحنى.

(6) ضغط الأرض النشط في الخلف بما في ذلك تأثير تكلفة التحميل المباشر. يجب أن تكون جميع الدعامات مصممة لتكلفة الشحن المباشر بما يعادل 1.2 متر من ارتفاع الأرض بالكامل.

السابع) القوة الزلزالية.

يتم تصميم بلاطة السد للبراعة من النوع المفتوح أو العكسي للأحمال الرأسية والأفقية. ﻋﺎدةً ، ﺗﺧﺿﻊ أﻏطﯾﺔ اﻟدﻋﺎﻣﺔ ﻟﻟﺿﻐوط اﻻﻟﺗواءﯾﺔ وﯾﻟزم ﺗﻘدﯾم اﻟﺗﻌزﯾز اﻻﻟﺗواﺋﻲ اﻟﮐﺎﻓﻲ.

يجب أن يأخذ ضغط الأرض على الأعمدة من أجل دعائم النوع المفتوح في الحسبان عمل القوس لضغط كتلة التربة. ومن أجل هذا ، فإن افتراض حدوث زيادة في ضغط الأرض إلى حد 100٪ على أعمدة الدعامة هذه يفترض عادة.

من المهم جداً التحقق من استقرار الدعامات ككل فيما يتعلق بالانزلاق والانقلاب عندما تكون هذه الدعامات قائمة على طوافات مفتوحة. يتم مقاومة اتجاه الدعامات للانزلاق بسبب القوة الأفقية بواسطة µV ، حيث p. هو معامل الاحتكاك بين التربة وقاعدة الأساس و V هو الحمل الرأسي الكلي على الأساس.

يجب السماح بعامل كافٍ للسلامة ضد الفشل. لتكن H هو إجمالي القوة المنزلقة الأفقية و V يكون الحمل الرأسي الإجمالي. من اجل الاستقرار ،

يتم أخذ قيمة as على أنها تساوي tan θ = tan. 20 درجة. وبالمثل ، يجب أن يكون هناك هامش كاف من السلامة ضد قلب الدعوات ككل حول إصبع القدم. قد يتم تقديم ذلك بواسطة ،

في الدعامات المغلقة من النوع المغلق ، يكون إجمالي ضغط الأرض على الجدران نسبيًا على الجانب العالي ، وبالتالي ، فإن الاحتكاك الأساسي فقط mayV قد لا يكون قادرًا على مقاومة انزلاق الدعامات. في مثل هذه الحالات ، يتم استخدام مفتاح القص كما هو موضح في الشكل 19.3 لزيادة مقاومة الانزلاق. يتم استخدام الضغط الأرضي السلبي أمام مفتاح القص لهذا الغرض.

وتوصي بعض السلطات بأن يتم حساب المقاومة السلبية مع استخدام معامل رد الفعل الأفقي مثل 0.7 مرة من المستوى الرأسي. ويمكن أيضا الاستفادة من المقاومة السلبية التي تقدمها الأرض أمام الجدران إذا كانت التربة العذبة مضغوطة بشكل جيد ولا يتم القبض على أي احتمال لطرد الأرض من الأمام.

يمكن العثور على نظرية ضغط الأرض وتصميم نوع الجاذبية أو جدران من النوع المضاد في أي كتاب عن نظرية البنى ، وبالتالي لا تتم مناقشته هنا. يجوز تصميم دعائم النوع المفتوح بالطريقة المبينة أدناه.

جدران الشاشة متواصلة على الأعمدة وثابتة في الأعلى مع الغطاء. إذا تم توفير ربطة عنق في الجزء السفلي ، يمكن افتراض أن الجدار يتم دعمه ببساطة ولكن في بعض الأحيان يتم الحفاظ على الجزء السفلي بدون أي دعم على الإطلاق. في هذه الحالة ، يُفترض أن يكون الجزء السفلي ناتئًا حرًا.

يتم توزيع الضغط الأرضي على جدار الشاشة فوقه في كلا الاتجاهين مع الأخذ في الاعتبار شروط الدعم. تم تصميم الأعمدة مع الأحمال العمودي واللحظات الناجمة عن ضغط الأرض والقوى الأخرى المشابهة للأعضاء المعرضين للضغط المباشر والانحناء. طوافة الأساس هي لوح مستمر فوق دعائم الأعمدة مع ضغط التربة أدناه ويمكن تصميمها على هذا النحو.

الأثر الزلزالي لملء الظهر على الدعامات:

وأثناء الاضطرابات الزلزالية ، تهتز أيضًا مواد الملء الخلفية خلف الدعوات ، وبالتالي ، تمارس ضغطًا متزايدًا على الأرض والذي يمكن حسابه على النحو المفصل أدناه. بسبب عمل الزلزال الذي يحتوي على معامل زلزالي ، يُفترض أن يكون كل من الجدار الدعامي والملاط الخلفي عبارة عن إزاحة وهمية من tan -1 n g (بالفيديو 19.4) ويزداد وزن الوحدة للملء الخلفي بضرب مع عامل

إن ضغط الأرض المحسوب بواسطة النظرية المعتادة مع التعديلات السابقة يعطي الأثر المتزايد بسبب الاضطراب الزلزالي في مواد الردم. بالإضافة إلى زيادة ضغط الأرض ، ينبغي النظر إلى التأثير الزلزالي على الدعامة نفسها بالطريقة العادية.

مثال توضيحي 1:

احسب بنظرية كولومب المكون الأفقي لضغط الأرض العادي وذلك بتأثير الزلزال على الملء الخلفي. أوجد الزيادة المئوية في ضغط الأرض العادي عند النظر في التأثير الزلزالي على الملء الخلفي:

لذلك ، لوحظ أنه نتيجة للتأثير السيزمي ، يزداد الضغط الأرضي الأفقي بما يقرب من 10 في المائة و 20 في المائة عندما تكون المعاملات السيزمية 0.05 و 0.10 على التوالي.

تحميل الشحن المباشر:

يجب أن تكون الدعائم مصممة لتكلفة الشحن المباشر بما يعادل 1.2 متر من ارتفاع الحشوة الأرضية.

حفرة البكاء:

في دعائم من النوع المغلق ، يجب توفير عدد كافٍ من ثقوب البكاء (الشكل 19.2) لتصريف المياه المتراكمة في مؤخرة الدعامات وإلا سيتم ضغط إضافي من خلال الماء المتراكم على الدعامات. يتم عمل ثقوب البكم عند انحدار على الجانب الخارجي من أجل سهولة التصريف.

يجب أن يكون الجزء الخلفي من الثقوب المحبوكة معبأ بشكل صحيح ومحمي بمواد ترشيح ذات أحجام مختلفة ، ويكون الحجم الأكبر في اتصال مع الجدار بحيث لا يمكن إخراج مواد الملء الخلفي ولا مواد المرشح من خلال الثقوب. يمكن أن يكون حجم الثقوب البكمية 150 ملم وعمقها 75 ملم ويجب ألا يزيد التباعد عن متر واحد في الاتجاهين الأفقي والرأسي.

مواد التعبئة الخلفية:

يجب أن يكون الملء الخلفي من المواد الحبيبية قدر الإمكان. كما يمكن استخدام التربة الرملية أو الطمي الرملي في حالة عدم توفر المواد الحبيبية. يجب أن يكون محتوى الرطوبة الأمثل لهذه المواد الحبيبية بين 7 إلى 10. مادة المرشح وراء الثقوب.

إذا استخدمت في المنطقة الخلفية بأكملها من الدعامات ، سوف تساعد على تصريف أسرع من المياه المتراكمة وعلى هذا النحو هذا الحكم الأخير هو أفضل من أي واحد. استخدام مواد تصفية مترجمة خلف ثقوب البكاء.