قوس الجسور: أنواع والمكونات والشكل
بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعرف على: - 1. مقدمة إلى الجسور العظمية 2. أنواع الجسور القوسية 3. المكونات 4. الشكل 5. الخصائص المميزة 6. القوى و اللحظات 7. التحليل 8. إجراءات التصميم 9. مفصلات للأطر الخرسانية 10. الدعامات.
محتويات:
- مقدمة في قوس الجسور
- أنواع قوس الجسور من قوس الجسور
- مكونات قوس الجسور
- شكل قوس الجسور
- مميزات مميزة لجسور القوس
- قوات وحظات قوس الجسور
- تحليل قوس الجسور
- تصميم إجراءات قوس الجسور
- مفصلات للأطر الخرسانية
- دعامات لجسور القوس
1. مقدمة إلى قوس الجسور:
يتم تبني جسور مقوسة من الخرسانة المسلحة عندما تثبت جسور العارضة أنها غير اقتصادية. مع الزيادة في الامتداد ، يزداد القسم من العارضة إلى الحد الذي يصبح فيه الوزن الذاتي للعوارض جزءًا هامًا من إجمالي الحمولات.
بالمقارنة مع جسور العارضة ، فإن الجسور المقوسة اقتصادية لأن لحظات الحمل الميت في جسر القوس شبه غائبة عندما يتم تصميم القوس بشكل صحيح. هذا موضح في الشكل 13.1.
القوس هو عضو إنشائي منحني في مستوى عمودي ، وتحمل الأضلاع على القوس أضلاعه الرئيسية بشكل رئيسي من خلال الدفعات المحورية المباشرة ، وتكون لحظات الانحناء وقوى القص صغيرة مقارنة بالعارضة التي تتطلب قسم أكبر لتحمل لحظات الانحناء الأكبر. وقوى القص الناجمة عن نفس التحميل.
ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في حين أن العارضة المدعومة ببساطة سيكون لها فقط لحظة الارتداد (الإيجابية) على حساب الأحمال الخارجية ، فإن القوس ، من ناحية أخرى ، لن يكون له نفس اللحظة المهددة فحسب ، بل سيكون له أيضًا قص ( سلبي) لحظة من الطبيعة المعاكسة لتوازن جزئيا لحظة الترهل مما يقلل من لحظة الترهل إلى حد كبير.
يتم إنشاء لحظة القص من خلال قوة أفقية ، H ، عند الدعم بسبب شكل القوس كما هو الحال في إطار البوابة (انظر الشكل 13.1).
المعلمة الرئيسية لجسر القوس هي نسبة الارتفاع إلى الامتداد ، r / L. تختلف هذه النسبة من 1/6 إلى 1/10 حسب ظروف الموقع والمناطق المحيطة. كلما كانت النسبة أكبر ، كلما قلت الدفعات على الدعامات. من النظر في الاقتصاد ، يتم محاولة التوفيق بين مركز الضغط لحمل معين مع الخط المركزي للقوس.
يتم إعطاء لحظة القوس من:
M = M 1 - H. ص (13.1)
حيث ، م = لحظة القوس في أي قسم ، س
م 1 = لحظة النظر في القوس كحزمة دعم ببساطة
H = القوة الأفقية عند الانطلاق
y = الإحداثي الرأسي للمركز القوس في القسم x من النابض
يتم الحصول على تكوين مركز الضغط في القوس من المعادلة 13.1 على افتراض أن M = 0 ، أي ،
ص = م 1 / ح (13.2)
من غير الممكن عمليًا الوصول إلى مصادفة كاملة للمحور الرئيسي مع مركز الضغط حيث يخضع القوس لأحمال حية من التوزيع المتنوع الذي يتطلب التحقق من التصميم تحت أسوأ ظروف التحميل بالإضافة إلى الأحمال الميتة وتغيرات درجة الحرارة وتأثير الزحف والانكماش الخ.
لذلك ، يتم إجراء محاولات لتحقيق أدنى قيم لقوى التصميم واللحظات قدر الإمكان. بما أن الأضلاع المقوسة تخضع لضغط محوري مباشر ولحظة ، فهي مصممة على أساس القسم الخاضع لضغط غريب الأطوار. قد يكون قسم الضلع عبارة عن مستطيل أو مقطع T.
يتم توفير التعزيز في كل من وجه المقطع حيث أن لحظة العداد قد تحدث في القسم بسبب توليفة مختلفة من عمليات التحميل.
2. أنواع من قوس الجسور:
يمكن تصنيف الجسور المقوسة من اعتباريين على النحو التالي:
(أ) موقع سطح السفينة بالنسبة إلى الضلع المقوس (الشكل 13.2)
ط) نوع سطح السفينة
ب) من خلال النوع
ج) نوع نصف
(ب) الترتيب الهيكلي للضلع المقوس (الشكل 13.3)
ط) قوسان مفصليان
ب) ثلاثة قوس مفصلي
الثالث) القوس ثابت
iv) تعادل القوس أو العارضة القوس سلسلة.
3. مكونات القوس:
يظهر القوس الثابت واحد في الشكل 13.4 حيث تكون A و B دعامات أو دعائم حيث يتم إصلاح الضلع القوس. في حالة اثنين من المفصلات ، يتم تثبيت الضلع القوس عند A و B. بالنسبة لمفصلة ثلاثية ، يتم توفير مفصل ثالث في C بالإضافة إلى مفصلين عند A و B.
يُعرف تقاطع الضلع مع الدعامات باسم "الربيع" والجزء العلوي من الضلع هو "التاج". في حالة الأقواس المربوطة ، ترتبط كل من نهايات القوس بربطة عنق ، وبينما يتوقف أحدهما في الدعامة ، يتم دعم الانبثاق الآخر على الدعامة الأخرى من خلال بكرات متحركة.
4. شكل قوس الجسور:
تكون الأقواس بشكل دائري أو مكافئ كما هو موضح في الشكل 13.5.
خصائص القوس الدائري:
بالإشارة إلى الشكل 13.5a ، OA = OB = OC = OP = R (نصف قطر القوس) ؛ AB = L (سبان القوس) ؛ CD = r (صعود القوس) x & y هي إحداثيات P من أصل D.
في الزاوية المنعكسة الزاوية اليمنى ،
OP 2 = OE 2 + EP 2 ie R 2 = (R - r + y) 2 + x (13.3)
تعطي المعادلة 13.3 علاقة R بـ x & y.
أيضا x = OP sin θ = R sin θ (13.4)
و y = OE - OD = R cos θ - R cos α = R (cos θ - cos α) (13.5)
من المعروف أنه في جزء من دائرة ، (2R - r) r = L 2/4
أو ، 2R = (L 2 / 4r) + r ie R = (L 2 / 8r) + (r / 2) (13.6)
أيضا sin α AD / AO = L / 2 + R = L / 2R (13.7)
و cos α = OD / AO = (R -r) / R (13.8)
خصائص قوس Parabolic:
بالإشارة إلى الشكل 13.5b ، AB = L (امتداد القوس) ؛ CD = r (صعود القوس) x & y هي إحداثيات لـ P من أصل A. يتم إعطاء معادلة القطع المكافئ بواسطة ،
y = Kx (L - x) (13.9)
حيث K ثابت
عندما تكون x = L / 2 ، ص = r. استبدال هذه القيم لـ x & y في المعادلة 13.9 ، نحن r = K. L / 2 (L - L / 2) أو K = 4r / L 2
عند وضع قيمة K هذه ، تصبح المعادلة 13.9
Yh = 4rx / L 2 (L - x) (13.10)
المعادلة 13.10 يعطي صعود الضلع القوس من النبع على مسافة x من النابض.
يمكن الحصول على منحدر الضلع في x عند تمييز المعادلة 13.10.
ميل القوس الضلع = تان = dy / dx = 4r / L 2 (L - 2x) (13.11)
5. السمات المميزة لأقواس مختلفة:
قد يتم تثبيت الأقواس أو تعليقها أو ربطها في الدعامات. نظرًا للشكل المنحني للقوس ، يتم تطوير القوى الأفقية على الدعامات بالإضافة إلى القوى الرأسية في الأقواس الثابتة والمفصلة. بالنسبة للأقواس الثابتة ، يتم أيضًا إنشاء لحظات التثبيت في الدعامات.
وتنتج القوى الأفقية في الدعامات لحظات التسوية في جميع أقسام القوس ، وبالتالي تقلل من لحظات الترهل التي تؤدي إلى انخفاض المقطع العرضي للأقواس مقارنة بالعوارض.
في اثنتين وثلاثة أقواس مفصلية ، تنتقل فقط الدفعات إلى الدعامات أو الدعامات ولا توجد لحظة انحناء على القوس عند الانطلاق. في حالة وجود قوس ثابت ، سيكون هناك لحظات تثبيت في الدعامات بالإضافة إلى التوجهات.
تتغير القوى واللحظات في الأقواس الثابتة بسبب الدوران وتشريد الدعامات ، وبالتالي ، يتم إنشاء الأقواس الثابتة حيث تتوفر حالة الأساس المطلق غير المستقرة.
في حالة القفزين المفصليين ، لا يتأثر الهيكل بسبب تناوب الدعامات ولكنه يتأثر بسبب تشريد نفسه. لذلك ، يمكن تصميم اثنين من الأقواس المفصلية مع إزاحة صغيرة للدعامات.
الحالة أفضل بكثير من ثلاثة أقواس مفصلية فيما يتعلق بتناوب وتشريد المؤسسة. حتى مع الدوران والتشريد الصغير للأساس أو التسوية غير المتساوية للأسس ، لا تتأثر الزخم واللحظات بشكل ملحوظ في ثلاثة جسور مقوسة متماسكة.
6. القوات واللحظات على قوس الجسور:
القوى واللحظات بسبب الحمولات الميتة والأحمال المركّبة:
ستخضع جميع أنواع أضلاع القوس إلى زحزحات ولحظات بسبب الأحمال الميتة والفوقية. ستخضع الدعامات أيضًا إلى زحزحات ولحظات في حالة الأقواس الثابتة فقط ، لكن الأقواس المفصلية سوف يكون لها اتجاهات فقط وليس لحظات في الدعامات.
القوى والحظات بسبب تغير درجة الحرارة:
بالإضافة إلى الدفعات واللحظات بسبب الأحمال الميتة والمركبة ، فإن ارتفاع درجة الحرارة سيؤدي إلى الزخم واللحظات ، وسقوط درجة الحرارة سيؤدي إلى جذب اللحظات ولحظات في أضلاع القوس من جميع أنواع الأقواس.
عند سقوط درجة الحرارة ، ستحصل الدعامات على لحظة سحب وقوس خدش في أقواس ثابتة ولكنها تسحب وتهبط لحظة في أقواس مفصلية. بالنسبة لأقواس الخرسانة ، فإن التغير الفعلي في درجة الحرارة يؤخذ عمومًا على أنه ثلثي التباين الفعلي في درجة الحرارة.
القوى واللحظات بسبب تقصير القوس:
يحدث تقصير القوس أو تقصير الضلع بسبب الضغط الانضغاطي لخرسانة القوس عن طريق الضغط المحوري المباشر في الضلع بسبب التحميل الخارجي على الضلع المقوس. هذه الظاهرة تطلق جزءًا من الدفع الأفقي الناتج عن الأحمال الميتة والمتراكبة.
القوى و اللحظات الناتجة عن انكماش الخرسانة
إن انكماش الخرسانة يقصر طول الضلع القوسى وتأثيره على القوس يشبه ذلك بسبب سقوط درجة الحرارة. الانكماش هو أكثر في المرحلة الأولية ولكن يتم تخفيض الكم تدريجيا مع صلابة ملموسة.
يتم تقليل الانكماش من خلال تبني الخرسانة عالية الجودة في الأقواس. كما يمكن تقليله عن طريق صب الخرسانة في أضلاع القوس في أقسام تاركة فجوات في التاج والانتشارات التي تتم في وقت لاحق.
القوى واللحظات بسبب تدفق البلاستيك من الخرسانة:
تدفق البلاستيك أو الزحف من الخرسانة هي ظاهرة تسبب إجهاد دائم في الخرسانة عند تحميلها لفترة طويلة. وعلى غرار سلالة الانكماش ، تكون سلالة الزحف أكثر في المرحلة الأولية ثم تصبح أقل وأقل مع مرور الوقت.
يتسبب التدفق البلاستيكي للخرسانة بلحظات السحب والقص عند الدعامات في أقواس ثابتة بينما يسبب لحظات سحب وتدوير عند الدعامات في أقواس مفصلية. على غرار سقوط درجة الحرارة أو الانكماش في الخرسانة ، يمكن تقليل تدفق البلاستيك باستخدام الخرسانة عالية الجودة في أضلاع القوس.
7. تحليل قوس الجسور:
تأثير الحمولات الميتة والأحمال المتراكبة:
أقواس اثنين متمحور:
يحتوي القوس ذو المفصلتين على أربعة مكونات تفاعل غير معروفة في الدعامتين. H A و V A عند الدعم A و H B و V B عند الدعم B كما هو موضح في الشكل 13.3b.
باستخدام ثلاث معادلات هامة من الإحصائيات التي نحصل عليها:
i) =H = 0 ie H A + H B = 0 ie H A = (-) H B = H (say) (13.12)
ii) ∑V = 0 ie V A + V B - W = 0 ie V A + V B = W (13.13)
iii) ∑M =؛ أخذ لحظة حول A ،
(V B. L - W. a) = 0 أو، V B = Wa / L
. . . من المعادلة 13.13 ،
VA = W - VB = W - Wa / L = W (L - a) / L (13.14)
من المعادلة 13.1 ، يتم إعطاء لحظة في أي قسم من الضلع المقوس بواسطة M = M 1 - Hy. ومن ثم ، إذا كان حجم H معروفًا ، فيمكن الحصول على قيم جميع مكونات التفاعل غير المعروفة الأربعة ، وسيُعرف M أيضًا في أي جزء من ضلع القوس.
نظرًا لوجود أربعة مكونات تفاعل غير معروفة وثلاث معادلات معروفة للإحصاء ، فإن البنية غير محددة إلى الدرجة الأولى. يمكن تأطير المعادلة الرابعة من اعتبار الإزاحة.
ومن المعروف من نظرية كاستيغليون الأولى أن المشتق الجزئي للطاقة الكلية للإجهاد في أي بنية فيما يتعلق بالقوة أو اللمبات المطبقة يعطي الإزاحة أو الدوران على التوالي عند نقطة تطبيق القوة أو اللحظة في اتجاه التطبيق. القوة أو لحظة.
لذلك ، إذا لم تسفر الدعامات ، فإن المشتق الجزئي للطاقة الإجمالية للسلالة فيما يتعلق بالضغط الأفقي سيكون صفرًا. إذا كانت الدعامات تنتج بمقدار δ في اتجاه الدفع الأفقي ، فإن المشتق الجزئي من طاقة الإجهاد الإجمالي بالنسبة إلى الدفع الأفقي سيكون مساوياً لـ δ. من المعادلة 13.1 ، M = M 1 - H. ذ.
إن إهمال طاقة الإجهاد بسبب قوة الدفع المباشرة ، وهي طاقة إجهاد إجمالي صغيرة بسبب لحظة الانحناء ستكون:
عادةً ما تختلف لحظة القصور الذاتي في الضلع المقوس في أي قسم كقسم للزاوية θ في القسم وعلى هذا النحو I = I c sec θ حيث I C هي لحظة القصور الذاتي في قسم التاج.
أيضا ds = dx sec θ
في مثل هذه الحالة من متغيرات العزم من القصور الذاتي للأقسام ، تتغير المعادلة 13.16 و 13.17 إلى المعادلة 13.18 و 13.19 على التوالي على النحو التالي:
لذلك ، وكما ذكر من قبل ، عندما تكون قيمة H معروفة إما من المعادلة 13.18 أو 13.19 حسب الحالة ، يمكن العثور على جميع قوى ولحظات هيكل القوس.
قوس ثلاثي المفصلات:
وكما هو الحال في القوس المفصلي ، فإن أربعة أقواس مفصلية تحتوي أيضًا على أربعة مكونات تفاعل غير معروفة مثل H A و V A و H B & V B كما هو موضح في الشكل 13.3 c. ولكن بما أن هذه الأقواس لها مفصل ثالث عند التاج عند M c = 0 ، فإن الأقواس ذات المفصلات الثلاثة محددة بشكل ثابت بوجود المعادلة الرابعة ، M c = 0.
يتم تحديد القوى واللحظات على القوس على النحو التالي:
i) =H = 0 ie H A + H B = 0 ie H H = (-) H B = H (say)
ii) ∑V = 0 ie V A + V B - W.
iii) ∑M = 0؛ . . .اخذ لحظة حول A ،
(V B. L - Wa) = 0 أو، V B = Wa / L (13.20)
و VA = W - VB = W - Wa / L = W (L - a) / L (13.21)
iv) M c = 0. . . أخذ لحظة حول C من المعادلة 13.1 ،
M c = M 1 - Hr = 0
أو H = M 1 / r (13.22)
حيث M 1 = VA. L / 2 - W (L / 2 - a) = W (L - a) / L. L / 2 - W (L / 2 - a)
لذلك ، يمكن تقييم كل القوى والحظات في أي قسم من القوس الثلاثي المفصلي.
الأقواس الثابتة:
من الشكل 13.3a ، يمكن ملاحظة أن هناك ستة مكونات تفاعل غير معروفة في المعيارين. H A و V A و M A عند الدعم A و H B و V B و M B عند الدعم B. كما هو مذكور في حالة اثنين وثلاثة أقواس مفصّلة في ثلاثة معادلات فقط من statics متوفرة للحل من المصطلحات غير المعروفة. ولذلك ، فإن القوس الثابت غير محدد بشكل ثابت إلى الدرجة الثالثة.
يمكن استخدام النظرية الأولى ل Castigliano في تأطير المعادلات الثلاثة الأخرى من اعتبارات أن الدوران وكذلك النزوح الرأسي والأفقي عند الدعامات هما صفر.
تنص نظرية Castigliano الأولى على أن المشتق الجزئي للطاقة الكلية للإجهاد في أي بنية فيما يتعلق بالقوة أو اللمبات المطبقة يعطي الإزاحة أو الدوران على التوالي عند نقطة تطبيق القوة أو اللحظات في اتجاه القوة أو اللحظات المطبقة.
لذلك ، قد يتم تأطير هذه المعادلات الإضافية الثلاثة في ظل استخدام طاقة الإجهاد الكلية ، U of the arch على النحو التالي:
من خلال حل هذه المعادلات الثلاثة المتزامنة من 13.24 إلى 13.26 ، يمكن الحصول على قوى ولحظات القوس الثابت.
مركز مطاطي للأقواس الثابتة:
في قوس ذو طرفين ، يمكن النظر في أصل الإحداثيات في واحدة من الدعامات ولكن هذا الافتراض في حالة قوس ثابت ينطوي على الكثير من الأعمال الشاقة. إن حل المعادلات المتزامنة التي تشمل H و V و M ، والذي يحدد من المعادلات من 13.24 إلى 13.26 للأقواس الثابتة ، هو أيضًا عملية تستغرق وقتًا طويلاً.
من ناحية أخرى ، يمكن إجراء تحليل الأقواس الثابتة من خلال "مرونة مركز Metho".
مركز المرونة هو نقطة تقول ، O ، أسفل التاج (الشكل 13.6 أ) وهو مركز ثقل العوامل ds / EI للعناصر المختلفة من ds في المحور الرئيسي. يُطلق على هذا العامل اسم "الوزن المرنة" والنقطة "O" باعتبارها "مركز المرونة" في القوس.
يعطى إحداثيات مركز المرونة بواسطة:
في حالة وجود أقواس متماثلة ، يتطابق x 0 مع الخط الرأسي المار عبر التاج ، أي أن مركز المرونة سوف يقع أسفل التاج وعلى الخط الرأسي المار عبر التاج.
لذلك ، x 0 = L / 2
وإذا كنت = أنا ج ثانية θ و ds = dx ثانية θ ، ثم
يتم تحليل القوس الثابت بطريقة المركز المطاطي عن طريق قطع القسم القوس في التاج. ، C وربط التاج ، C ومركز المرونة ، O بواسطة ذراع ثاني أكسيد الكربون الصلب ، كما هو موضح في الشكل 13.6 ب.
تعطى لحظة الانحناء M في أي قسم من نصفي القوس اللذان لديهما منسق (x، y) مع الإشارة إلى مركز المرونة ، O عن طريق:
منذ أن تم تحويل الأصل الآن إلى O ، مركز المرونة ، المصطلحات التي تشمل:
تجدر الإشارة إلى أن بسط المعادلة 13.31 هو "مجموع أو تكامل y مرات لحظات الانحناء الحر الناتجة عن كل من اليد اليسرى والحمولات اليدوية اليمنى". وبالمثل ، فإن المعادلة 13.32 هي "مجموع أو تكامل x مرات لحظات الانحناء الحر للأحمال اليسرى واليمنى على حد سواء" ، والمعادلة 13.33 هي "مجموع أو دمج لحظات الانحناء الحر للأحمال اليدوية اليمنى واليمنى".
وهذا يدل على أنه من خلال تحويل الأصل إلى مركز المرونة ، يمكن العثور على قيم القوى واللحظات غير المحددة بشكل مباشر دون حل المعادلات المتزامنة. كما يذكر هنا أن القوى واللحظات على الدعامات يمكن تقييمها من H o و V o و M o كما هو موضح في المثال التوضيحي التالي.
مثال توضيحي 1:
احسب الزخم واللحظات في كل من دعامات القوس المكافئ الثابت الموضح في الشكل 13.7 باستخدام طريقة مركز المرونة باستخدام المعادلات من 13.31 إلى 13.33.
معطى،
(أ) هـ ثابت.
(ب) تتباين لحظة القصور كتقسيم المنحدر.
تحليل القوس الثابت باستخدام طريقة المركز المطاطي باستخدام المعادلات من 13.31 إلى 13.33.
. . . تصبح معادلة القطع المكافئ:
توجد قيم H o و V o و M o في مركز المرونة الذي يمكن من خلاله تقييم القوى واللحظات على الدعامات كما يلي:
بما أنه لا يوجد حمل على النصف الأيمن ،
H a = H o = 50KN؛ V a = V o = 11.25 KN؛ و H A = H B = 50KN
V A = إجمالي الحمل - V a = 60.0 - 11.25 = 48.75 KN
أخذ لحظة حول A ،
M A - [(6 x10 2 ) / 2] + V o x 10 + H o x 2 + M o = 0؛ أو ، M A = 300 - 112.5 - 100 - 50 = 37.5 KNm
وبالمثل ، M a - V o x 10 + H o x 2 + M o = 0؛ أو ، M a = 112.5 - 100 - 50 = (-) 37.5 KNm ، بمعنى عكس عقارب الساعة.
يمكن تحديد القوى واللحظات في الدعامات بكلتا الطريقتين ، لكن من الواضح أن تحليل القوس الثابت بواسطة طريقة مركز المرونة أقل شاقة بكثير من حل المعادلات المتزامنة.
أقواس مربوطة:
الأقواس المربوطة يتم تعديل أقواس ذات مفصلين. في الأقواس ذات المفصلات المزدوجة ، يتم مقاومة الدفعات الأفقية بواسطة الدعامات بينما في الأقواس المربوطة ، يتم مقاومة الدفعات الأفقية بواسطة ربطة عنق عند مستوى الانطلاق. بسبب التحميل الخارجي على القوس ، تميل نقاط الانبثاق في القوس إلى التحرك للخارج مما يمنعه من الربط جزئيًا.
وتعرض الوصلة ، التي تكون في حالة توتر ، إلى تشوه في الشد يسمح بنهاية القوس مزودًا بأسطوانات لتحريكها بحيث تتوازن القوة الخارجية للقوس عند مستوى الانبثاق بالتوتر في ربطة العنق.
من أجل ثبات القوس المقوس ، يتم تزويد نهاية القوس على مستوى النابض بمفصلة والأخرى برافعة.
إن التشوه الشد للربطة الذي يسمح للنهاية الحرة لربطة العنق بالتحرك يقلل من حجم القوة الأفقية عند الدعم مقارنةً بقوس ذي مفصلات أو ثنائين حيث يتم منع إزاحة أطراف القوس. لا داعي للإشارة إلى أن التوتر في ربطة العنق هو القوة الأفقية على الأطراف المقوسة.
كما هو الحال في الأقواس ذات المفصلات المزدوجة ، سيكون للأقواس المربعة أربعة مكونات تفاعل غير معروفة. H A و V A و H B و V B اللذان تتوفر لهما ثلاث معادلات من statics ، أي ΣH = 0 و ΣV = 0 و ΣM = 0 ، والمعادلة الرابعة هي ∂U / ∂H = 0 لاثنين من الأقواس المفصولة ولكن في حالة أقواس مربوطة ، ∂U / ∂H ≠ 0 كما يتحرك نهاية القوس.
لذلك ، لا يمكن استخدام هذه المعادلة. بما أن إزاحة الدعامات في الاتجاه العمودي هي صفر ، فيمكن استخدام هذا الاعتبار في تأطير المعادلة الرابعة. ∂U / ∂V = 0.
8. تصميم إجراءات قوس الجسور:
(1) حدد نوع القوس الذي سيتم تبنيه ؛ إصلاح يصل ، ارتفاع القوس إلخ.
(2) تفترض القسم الخشبي من الضلع المقوس والعثور على لحظة الدفع والانحناء في أقسام مختلفة لمختلف الأحمال الميتة مثل هيكل السطح ، وارتداء الدورة ، والأعمدة والحزم الخ.
(3) رسم الرسوم البيانية خط التأثير لأقسام مختلفة في لحظات واتجاه وتحديد لحظات الحمل الحي والتوجه بسبب الأحمال الحية.
(4) حساب اللحظات ودفعها بسبب اختلاف درجة الحرارة ، والانكماش ، وتقليل الضلع الخ.
(5) جدولة اللحظات الإيجابية والتوجهات وكذلك اللحظات السلبية والتوجهات للأقسام المختلفة بسبب ظروف التصميم والتحميل المختلفة والعثور على لحظات التصميم والتوجهات.
(6) تقييم التوجهات العادية والمقصات شعاعي في الأقسام الحساسة سواء بالنسبة للأحمال الميتة والمباشرة.
(7) تحقق من الأقسام لضغوط الخرسانة والصلب. إذا وجدت مرضية ، قد يتم تناول تفاصيل التعزيز ؛ إذا لم يكن الأمر كذلك ، يجب تكرار الإجراءات السابقة ، عند الضرورة ، مع قسم المراجعة المنقح من القوس.
9. مفصلات لأقواس الخرسانة:
المفصلات قادرة على نقل قوة الدفع أو السحب أو القص ولكن لا يمكنها مقاومة لحظات الانحناء. لذلك ، في بعض الأحيان في بناء الجسور المقوسة ، فإن الضغوط المنحنية الناجمة عن الانكماش ، تقلص الضلع (بسبب الحمل الميت فقط) ، تسوية التمركز ، تسوية الدعامات الخ. التي هي ذات طبيعة مؤقتة يمكن التخلص منها عن طريق توفير مفصلات مؤقتة في التاج وعند الانطلاق.
تفصل هذه المفاصل المؤقتة عن اللحظات في الأقسام الهامة. التاج والطيور.
بعد انتهاء البناء ، تملأ الفجوة في المفصلات بخرسانة متدرجة ومتماسكة بشكل جيد بحيث يتمكن القسم من مقاومة لحظات الانحناء ، أو الدفعات التي قد يكون سببها الأحمال اللاحقة - مثل الحمل المتوازن ، الحمل الحي ، درجة الحرارة والانكماش المتبقي وتقصير الضلع بسبب الحمل الحي إلخ. يوضح الشكل 13.18 أحد أشكال المفصلات المؤقتة.
يجب أن تكون المفصلات الدائمة التي يتم توفيرها في الجسور المقوسة قوية بما يكفي للمحافظة على قوة الدفع والقص وما إلى ذلك بسبب الأحمال المدمجة أثناء خدمة الجسر. لن تقدم هذه المفاصل أي مقاومة للحظات ، وبالتالي ، فإن هذه المواقع ستكون نقطة الصفر.
يوضح الشكل 13.19 فولاذ واحد ومفصل دائم خرساني واحد. إن التقوس في هذه المفصلات مهم جداً ويجب المحافظة على التقوس المناسب. يتم إجراء تقوس في مفصلات الصلب أثناء الصب والتشطيب.
يمكن تحقيق الانحناء في المفصلات الخرسانية عن طريق تسطيح السطح المقعري مع الممله الخشبي ووضع الخشب الناعم على سطح مقعر وذلك لتشكيل السطح المحدب. بدلاً من استخدام الخشب اللين ، يمكن أيضًا استخدام جص باريس على سطح مقعر مملس ليشكل السطح المحدب.
10. دعامات لجسور القوس:
عادة ما تكون دعامات الجسور المقوسة مصنوعة من الخرسانة السميكة للحصول على وزن ميت كبير قد يكون من الممكن معه جعل الدفع من محور القوس أكثر عمودية. يتم إجراء القسم الأساسي من الدعامات بطريقة بحيث يمر الاتجاه الناتج تحت جميع شروط التحميل بالقرب من مركز القاعدة قدر الإمكان.
عند تأسيس الدعامات على الصخور ، ينبغي إجراء عملية الفرز الضرورية على الصخور لتحقيق استقرار أفضل.
في بعض الأحيان ، يتم إجراء دعامات RC نوع الخلوية لتأثير الاقتصاد في التكلفة. للحصول على الوزن المطلوب من الدعامات ، يتم ملء الجزء الخلوي من الداخل بالأرض. هذا يساعد في جعل الاتجاه أكثر ميلا نحو المحور الرأسي.
وينتقل التوجه من الضلع القوس من خلال المناهضات لطوف القاعدة. وبالتالي ، يجب أن تكون المناورات القوية قوية بما يكفي للمحافظة على قوة الدفع القادمة عليها. ويوضح الشكل 13.20 كلا هذين النوعين من الدعامات.
