Sabit ve değişken kesitli hiperstatik öngerilmeli beton köprü üzerine araştırma
An Investigation on a statically indeterminate prestressed concrete bridge with constant and variable cross section
- Tez No: 46187
- Danışmanlar: PROF.DR. NAHİT KUMBASAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
ÖZET Betonun, basınç mukavemeti yüksek olmasına- rağmen çekme mukavemeti çok yüksek değildir. Betonun bu kusurunu kapatmak için çekme bölgelerine çelik donatılar konularak betonarme bir cisim oluşturulmuş ve beton ile çelik birlikte kullanılmıştır. Normal açıklıklar, bu taşıyıcı sistemle projelendirilmiştir. Fakat büyük açıklıklarda, taşıyıcı sistemde büyük çekme gerilmeleri oluşmaktadır. Çekme dayanımı yüksek çelik donatılar kullanılarak bu problem giderilmesine rağmen, betonun çekme dayanımının yüksek olmaması nedeniyle taşıyıcı sistemde büyük çatlaklar oluşmaktadır. Büyük açıklıkların, betonarme ile projelendirilmesi güvenlik ve ekonomik açıdan mümkün olmamaktadır. Betonun her bölümünde, basınç gerilmeleri oluşturacak, suni dış yük uygulanarak, öngerilmeli beton meydana getirilmiş ve büyük açıklıktı taşıyıcı sistemlerde, çekme gerilmelerinin oluşmaması yada kısmen oluşması sağlanmıştır. Dış yük olarak, betonun içinden geçen, çelik kablolar kullanıl maktadır, öngerilmeli beton izostatik taşıyıcı sistemlerde kullanılabileceği gibi hiperstatik taşıyıcı sistemlerde de kullanılmaktadır. Bu çalışma, genel olarak iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşama da; altı açıklıktan oluşan düzgün kutu kesitli hiperstatik köprü projesi ard çekmeli öngerilme sistemi ile boyutlandırılmıştır. İkinci aşamada; taşıyıcı sistem, değişken kutu kesitli seçilmiş, yine ard çekmeli öngerilme sistemi uygulanarak boyutlandınlmıştır. Hesaplarda SAP90 bilgisayar programı kullanılmıştır. Sonuç bölümünde, bulunan neticeler karşılaştırılarak, iki sistemin birbirine karşı avantaj ve dezavantajlan araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
AN INVESTIGATION ON A STATICALLY INDETERMINATE PRESTRESSED CONCRETE BRIDGE WITH CONSTANT AND VARIABLE CROSS SECTION SUMMARY Concrete is the most important structural material in construction. The biggest defect of concrete is that its resistance to tensile stress is not too high. For this reason, steel reinforcements are placed in concrete sections which are subject to tensile stress. The resistance of steel reinforcements against tensile stress is high. Concrete and steel are used together to form a reinforced concrete structure. Many structures are designed on reinforced concrete basis. In structures with large spans (like bridges), huge amounts of tensile stress are formed. Steel reinforcements with high strength are used to take up these tensile stresses. However, due to the poor tensile strength of concrete, large and important tension cracks are formed in concrete. This is a situation which is not desired in term of structural safety. In order to prevent the formation of tensile stresses, prestressed concrete is developed. Prestressing is applied to steel cables which pass inside the concrete, the cables are released after the setting of concrete and thus an external load is formed. This external load, being in the same orientation with the normal force, forms compression stresses. When statically determinate systems are designed with prestessing, a prestressing moment is formed, which is expressed with the formula Mv = P*e where P is the prestressing force and e is the eccentricity. The situation is different in statically indeterminate systems, where the value of prestressing moment is not as large as P * e due to bearing reactions. IXN/A M/ W Mv/W Figure 1 N/A Figure 2 M/W Mv/W In this thesis work, the design of a bridge having a prestressed statically indeterminate system is analysed. The bridge is first designed with uniform cross - section and then with variable cross - section. In systems with uniform cross - section, the external force is applied with a certain eccentricity and this eccentricity is obtained by making the cable orbit skew. In systems with variable cross - section, the cable orbit is selected as straight and the same eccentiricity is obtained everywhere.The subject of this work is the analysis of the advantages and disadvatages of these systems in comparison with each other. Figure 3 ' I ',. Figure 4 Firstly, a statically indeterminate bridge with a uniform cross - section is designed. The bridge has a box cross - section and six spans, each span length being 30 m. The bridge has three lanes and is in the class H30 - S24 standart truck load is used as live load. To begin with, dead loads and live loads are calculated. Along the bridge cross - section, the unsuitable loading which is formed of live loads is determinated. The live load moments are found at the spans and bearings by using the in fluence lines along the longitudinal direction. After the determination of dead load moments and live load moments, the prestressing moment is calculated. xtBy applying a prestressing force of 1 ton, the prestressing moments are found, which are formed at the spans and bearings. In statically indeterminate systems where the cable orbit is variable, the cables apply a force to the concrete from down upwards. This is transformed into distributed load in the longitudinal direction. The value of this load is ; P = Po/p, where Po is the external force applied and r is the radius of curvature. 1/p =-y“ y ”= second derivative of the cable orbit. After the system is solved according to a loading of 1 ton, the necessary prestressing force is applied. Then, in the system with uniform cross - section, the stress losses are; a) Stress loss resulting from friction between the cable and its cover. b) Stress loss due to the sliding of anchorage wedge. c) Stress loss resulting from the tension in cable occurring at different times. d) Stress loss due to the creep of concrete. e) Stress loss due to the shrinkage of concrete. f) Stress loss resulting from the relaxation of steel. In the second stage of the thesis work, the system with variable cross - section is solved. In this part, the cross - section at the spans and bearing are changed and the cable orbit is selected as straight. After the dimensioning of the system with variable cross - section, the stress lossed are calculated. XIIIn the last part, the resulting values for the system with uniform cross - section and system with variable cross - section are compared and their advantages and disadvantages in relation with each other are determined. xui
Benzer Tezler
- Sabit ve değişken kesitli mütemadı kirişlerin sabit ve hareketli yükler altında incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NEVİN YELENCE
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
İnşaat MühendisliğiAnadolu Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. RUHİ AYDIN
- Değişken kesitli kirişlerde yer değiştirmeler ve kaymanın etkisi
The Deflections of beams with variable cross section and effect of shear
LEVENT MURAT ÖZSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR GÜVEN
- Değişken kesitli eğri kirişlerin titreşimleri
Vibrations of curved beams with variable cross-sections
MUSTAFA IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. HAMDİ ALPER ÖZYİĞİT
- Takviyeli plaklarda dinamik analiz
Dynamic analysis stiffened plates
MURAT GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİHAL ERATLI
- Değişken kesitli kompozit çapraz tabakalı plakların sonlu farklar metodu ile gerilme ve şekil değiştirme analizi
Stress and displacement analysis of cross-ply laminated composite plates with variable cross-sections by finite difference method
MUSTAFA HALÛK SARAÇOĞLU
Doktora
Türkçe
2010
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUNUS ÖZÇELİKÖRS