Бетонные шарниры — это шарниры, изготовленные из бетона, без или почти без стали в шейке шарнира, что позволяет осуществлять вращение без соответствующего изгибающего момента. [1] Эти высокие вращения [2] [3] являются результатом контролируемых трещин растяжения, а также ползучести. [4] [3] [1] Бетонные шарниры в основном используются в мостостроении [1] как монолитная, простая, экономичная альтернатива стальным шарнирам, которые требуют регулярного обслуживания. Бетонные шарниры также используются в строительстве туннелей. [1] [3] Бетонный шарнир состоит из шейки шарнира, которая имеет уменьшенное поперечное сечение, и головок шарнира, которые имеют прочное армирование. [3] [1] [5]
История и рекомендации
Фрейссине [6] [7] изобрел бетонные шарниры. [1] [3] Леонхардт представил руководящие принципы в 1960-х годах, которые все еще используются до 2010-х годов. [1] [3]
Янсен представил применение бетонных шарниров в строительстве туннелей. [8] [3]
Гладуэлл разработал еще одно руководство для сужения поперечных сечений, которое предсказывает более жесткое поведение, чем модель Леонхардта/Янссена [3]
Маркс и Шахт впервые перевели руководящие принципы Леонхардта в ныне используемую полувероятностную концепцию безопасности. Шлаппал, [3] Каллиауэр [1] и его коллеги впервые представили оба предельных случая (состояния предела эксплуатации (SLS) и состояния предела конечной точки (ULS)). Кауфманн, Маркич и Бимшас провели дополнительные исследования бетонных шарниров. [9]
Напряжения, вращательная способность, несущая способность
Из-за трехосного сжатия прочность в области шейки намного выше, чем при одноосном сжатии, [4] поскольку боковое расширение ограничено. [1] Еврокод 2 предлагает для типичных размеров прочность на сжатие, равную примерно удвоенной прочности на одноосное сжатие. [1]
Кроме того, шейка бетонного шарнира не имеет или почти не имеет армирования, [1] но головки бетонных шарниров нуждаются в плотном армировании из-за раскалывания при растяжении. [10] [9]
Литература
Фриц Леонхардт: Vorlesungen über Massivbau - Teil 2 Sonderfälle der Bemessung im Stahlbetonbau. [Бетонные петли: протокол испытаний, рекомендации по проектированию конструкций. Критические напряженные состояния бетона при многоосном статическом кратковременном нагружении Springer-Verlag, Berlin 1986, ISBN 3-540-16746-3 , S. 123–132. (на немецком языке)
ВПИ: Дер Прюфингеньер. Ausgabe, апрель 2010 г., стр. 15–26, (bvpi.de PDF; 2,3 МБ). (на немецком языке)
На Викискладе есть медиафайлы по теме Бетонные петли .
Ссылки
^ abcdefghijk Йоханнес Каллиауэр; Томас Шлаппал; Маркус Вилл; Герберт Манг; Бернхард Пихлер (2018-02-01). «Несущая способность бетонных шарниров, подвергнутых внецентренному сжатию: многомасштабный структурный анализ экспериментов». Acta Mechanica . 229 (2): 849–866. doi : 10.1007/s00707-017-2004-3 . hdl : 10044/1/57805 . ISSN 1619-6937.
^
Шлаппал и др. проводили эксперименты до значений свыше 50 мрад (рис. 11).
^ abcdefghi Томас Шлаппал; Михаэль Швайглер; Сюзанна Гмайнер; Мартин Пейерл; Бернхард Пихлер (2017), «Ползучесть и растрескивание бетонных шарниров: выводы из экспериментов по центральному и эксцентричному сжатию», Материалы и конструкции , т. 50, № 6, Springer, стр. 244, doi :10.1617/s11527-017-1112-9, PMC 5700241 , PMID 29213209
^ ab Йоханнес Каллиауэр; Томас Шлаппал; Герберт А. Манг; Бернхард Пихлер (2018). "Идентификация параметров как основа для моделирования методом конечных элементов предельных состояний бетонных шарниров". В Гюнтер Мешке; Бернхард Пихлер; Ян Г. Ротс (ред.). Вычислительное моделирование бетонных конструкций: Труды конференции по вычислительному моделированию бетона и бетонных конструкций (EURO-C 2018), 26 февраля – 1 марта 2018 г., Бад-Хофгастайн, Австрия . CRC Press. стр. 689. Получено 06.03.2018 .
^ Фриц Леонхардт ; Хорст Рейманн (1965), Betongelenke: Versuchsbericht; Vorschläge zur Bemessung und konstruktiven Ausbildung. Kritische Spannungszustände des Betons bei mehrachsiger, ruhender Kurzzeitbelastung (на немецком языке), Ernst
^ Эжен Фрейсине (1923), «Le pont de Candelier (Мост Канделье)», Ann Ponts Chaussées (на французском языке), том. 1, стр. 165е
^ Эжен Фрейсине (1954), «Naissance du béton précontraint et vues d'avenir.», Travaux, Juni (на французском языке), стр. 463–474.
^ Питер Янсен (1983), Tragverhalten von Tunnelausbauten mit Gelenktübbings (на немецком языке), Диссертация, Технический университет Брауншвейга
^ аб Вальтер Кауфманн; Томислав Маркич; Мартин Бимшас (февраль 2017 г.), Betongelenke - Stand der Technik und Entwicklungspotential (PDF) (на немецком языке), Institut für Baustatik und Konstruktion, ETH Zürich
^ Йоханнес Каллиауэр (2016-04-29), Изучение структурного поведения бетонных шарниров с помощью моделирования методом конечных элементов , Вена: TU Wien - Венский технический университет