56 Yapısal Takviye Teknikleri Köprüler İçin Yöntemler 1

https://www.horseen.com/index/solution/content/id/1003

5. demirlenmiş beton ve önceden gerilmiş beton sürekli kiriş ve cantilever kiriş köprüsü

Sürekli kiriş köprüleri ve cantilever kiriş köprüleri genellikle T şeklinde, I şeklinde ve kutu şeklinde bölümlere sahiptir. 30 metrenin üzerindeki aralıkların çoğu kutu şeklindedir ve değişken yükseklikteki eşitsiz aralıklı kirişler kullanılır. Eşit yükseklikteki sürekli demirbeton kirişleri genellikle 30 metrenin altındaki aralıklara sahiptir. Değişken yükseklikli betonlu sürekli kirişler veya cantilever kirişleri genellikle 50 metrenin altındaki genişliklere sahiptir. Büyük aralıklara sahip demirbeton malzemeleri kullanan böyle köprüler daha fazla malzeme gerektirir ve köprü güvertesinin olumsuz moment alanında yan çatlaklara eğilimlidir. Eşit yükseklikteki önceden gerilmiş beton sürekli kirişler genellikle 60 metreden az bir aralığa sahiptir. Değişken yüksekliklere sahip önceden gerilmiş beton cantilever kirişleri çoğunlukla 100 metrenin altındadır, ancak 100 metrenin üzerinde yaygındır. Çoğu sürekli kiriş 200 metrenin altındaki genişliklere sahiptir, ancak 200 metreden fazla da yaygındır. Bu tür köprüler genellikle engelleri veya kentsel geçitleri geçmekte kullanılır ve çeşitli hastalıklar aralığın büyüklüğüne bağımsız olarak görünmeye eğilimlidir.

1) demirlenmiş beton ve önceden gerilmiş beton cantilever kiriş

 (1) Kantilever kiriş korbel ucunun sapması çok büyük ve iskelenin üstündeki köprü güvertesi sıklıkla çatlar. Esasen cantilever parçasının yetersiz sertliğinden, küçük boyuttan, aşırı ağırlıklı araçların etkisinden veya büyük uzunluk ön gerilim kaybından ve kötü inşaat kalitesinden kaynaklanır;

 (2) Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, cantilever kiriş korbelindeki yerel çatlaklar, esasen yetersiz takviye, düşük yükseklik, sıcaklık etkisi veya süspansiyon kirişi ile korbel arasındaki kötü bağlantıdan kaynaklanır, bu da bir atlama ve aşırı yerel darbeye neden olur;

(3) Eğer cantilever kirişinin demir deliğinin aralığı çok büyük ise, boyut çok küçük olduğunda veya takviye yetersiz olduğunda, orta aralık sapması veya orta aralık kirişinin altında dikey çatlaklar olması muhtemeldir;

 (4) Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, önceden gerilmiş tendonların diş plakasına demirlendiğinden sonra eğik çatlaklar, tüm önceden gerilmiş kutu kirişleri için olası bir hastalıktır. Esasen diş plakasının yakınındaki aşırı gerilim konsantrasyonu, daha az yaygın çelik çubuk konfigürasyonu ve önceden gerilmiş kirişlerin çok konsantre demirlenmesinden kaynaklanır.

 (5) Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi kutu kiristinin üst ve altındaki uzunluk çatlakları. Esasen üst ve alt plakaların aşırı büyük ters bükme momentlerinden, ters öngerginlik olmadan, kutu kiristinin ters bükmesinin uzay etkisi, küçük plaka kalınlığı, yetersiz ters takviye ve kutu kiristinin içi ve dışında aşırı sıcaklık farkı nedeniyle, sıcaklık stresine neden olur;

 (6) Kutu kiristinin üst ve altındaki uzunluk çatlakları. Üst ve alt eksenler esasen çok sayıda önceden gerilmiş uzunluk çelik iplik geçtiğinden ve yerel gerilim çok büyük olduğundan kaynaklanır. Ya kutu kiristinin pozitif kesme gecikmesi etkisi yeterli olarak kabul edilmez ya da eksantrik yük altında kutu kiristinin bozulması ve torsiyonu ağın alt ucunda aşırı yerel gerilmeye neden olur;

 (7) Kutu kiriş ağlarının ortasındaki dikey çatlaklar genellikle yıkımdan sonra 2 ila 3 gün içinde meydana gelir. Yukarı ve aşağı uzanmazlar. Bunların çoğu önceden gerildikten sonra kapanacaktır. Bu, esasen betonun küçülmesi veya kutu kiristinin içi ve dışında veya ağın yatay takviyesi arasındaki sıcaklık farkından kaynaklanır. Yetersizlik veya beton karışımının kalitesiyle ilgili;

 (8) Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi kutu kiriş ağında eğik çatlaklar. Genellikle, iskelenin destek noktası ile ters nokta arasındaki kiriş bölümünde ortaya çıkar. Bu bir kesme çatlakudur ve nedeni daha karmaşıktır. Ana nedenler yetersiz uzunluk veya dikey ön gerilim veya aşırı kayıp, kutu kiristinin içi ve dışında aşırı sıcaklık farkı, kutu kiristinin yetersiz bükme veya torsiyon sertliği, eksantrik yük altında kutu kiristinin aşırı bozulma gerilimi, küçük ağ kalınlığı ve kesme Güç gecikme etkisinin etkisi, önceden gerilmemiş çelik çubukların yetersiz konfigürasyonu, beton karışımının ve katkı maddelerinin etkisi, yanlış yapı, uzunluk önceden gerilme kirişlerinin doğrusal düzeni ve mantıksız bir aralık düzeni nedeniyle oluşur.

9) Kutu kiriş ağındaki yatay çatlaklar. Esasen, kutu kirişinin ters bükülmesinin ve iç ve dış sıcaklık farkı geriliminin, kutu kirişinin yetersiz ters sertliği, bozulma geriliminin etkisi ve yetersiz dikey ön gerilim nedeniyle ağın içi veya dışındaki büyük dikey gerilmeden kaynaklanır.

 (10) Kantilever inşaatı sırasında, her segmentin eklemlerinde veya inşaat eklemlerinin kötü kullanılması nedeniyle genellikle zayıf bölümler olan kapalı bölümlerin eklemlerinde çatlaklar ortaya çıkar. Uzunluk bükme momenti, beton bükülmesi veya büyük sıcaklık farkı geriliminin etkisi altında çatlama veya prefabrik eklemlerin yoğun olmadığı için, köprü güvertesi çatlarından sonra eklemler su görür ve çelik çubuklar koroze edilir.

 (11) Kutu kirişi geniş olduğunda, ters bölümde veya ters kirişte dikey çatlaklar oluşma olasılığı vardır. Bu, çoğunlukla diyafram veya kirişe uygulanan çapraz öngerginin yetersiz veya aşırı kaybından veya kutu kirişinin zayıf torsiyon direncinden kaynaklanır.

2) Demirli beton ve önceden gerilmiş beton sürekli kiriş

Aşırı orta aralıklı aşağıya doğru sapma genellikle orta aralıklı kiristin altındaki yan çatlaklarla, iskelenin üstündeki köprü güvertesindeki çatlaklarla veya ağın diagonal çatlaklarla eşlik eder, çoğunlukla yetersiz bükme sertliği nedeniyle. Düşük kiriş yüksekliği, ince ağ, yetersiz uzunluk öngerginliği veya aşırı kayıp gibi.

Diğer hastalıklar, betonla ve önceden gerilmiş beton cantilever kirişleriyle aynıdır.  

Yukarıda belirtilen hastalıklar için isteğe bağlı takviye yöntemleri şunlardır:

 (1) Cantilever corbel ucunun aşırı aşağı yönelimi için, en etkili yöntem ön gerilim eklemektir. Değişken yükseklik kirişlerinin özelliklerinden yararlanarak, tam uzunluğunda bağlanmamış önceden gerilmiş bir kablo kaldırım katmanında düzenlenir ve korbele demirlenir. Köprü güvertesinin ön gerilimini aktarmak için çok sayıda çapa çubuğu kaldırım katmanı ve kutu kiristinin üst plakası arasında yerleştirilmelidir. Birden fazla odalı tek bir kutunun kesiti yeterli olduğunda ve kutu yüksekliği yeterli olduğunda, orta ağın üstünün her iki tarafında da tam uzunluklu bir dış kiriş düzenlenebilir ve ağın üzerine demirlenebilir, ancak demirleme deliklerine olan etkiye dikkat edilmelidir.

 (2) Korbeldeki çatlaklar için, blok çelik levhalar veya çelik şeritler genellikle her iki tarafa yapıştırılır, şekilde gösterildiği gibi. Kutudaki korbel insanlar tarafından çalıştırılabilirse, dışarıdan eğik bir delik delmeyi ve daha sonra şekilde gösterildiği gibi gerilim ve demire için önceden gerilmiş tendonlardan geçmeyi düşünün;

 (3) Sürekli kiriş orta aralığı ve cantilever kiriş çapa deliği orta aralığı sapması için çok büyük, en etkili yöntem dış ön gerilim takviyesidir. Değişken yükseklikli kirişlerin özelliklerinden yararlanarak, doğrusal veya kırık çizgili dış önceden gerilmiş kirişler, kutunun iç ağının her iki tarafında da güçlendirme için düzenlenir ve eşit yükseklikteki sürekli kirişler kırık çizgili kumaş kirişlerle güçlendirilmelidir.

(4) Ön gerilmiş demirleme diş levhalarının yakınındaki çatlaklar genellikle eklemleri doldurduktan sonra ince çelik levhalar veya karbon lifler gibi kompozit malzemelerle güçlendirilir;

 (5) İskelenin üstündeki köprü güvertesindeki ters çatlaklar için, kaldırım katmanının betonu kesilebilir ve çatı yüzeyine sıradan çekilmiş çelik çubuklar veya bağlanmamış önceden gerilmiş tendonlar eklenecek ve önceden gerilmiş çelik ipler yerde döküm katmanına demirlenecektir. Ya da kutudaki ağın her iki tarafında yerçekimi ekseninin kesit merkezinin üstünde dış önceden gerilmiş kablo takviyesini ayarlayın.

 (6) Sürekli kiristin altındaki ters çatlaklar veya bölünmüş eklemlerdeki ters çatlaklar için, uzunlukla yapıştırılmış çelik levhalar veya karbon lifler gibi kompozit malzemeler genellikle takviye için kullanılır. Ya da takviye için dış ön gerilmiş kablolar kullanın. Segmenteli eklemlerdeki çatlaklar için, stres olmadan kaynaklanırlarsa, yalnızca tutkal ile mühürlenmeleri gerekir;

 (7) Kutu kiristinin üst ve altındaki uzunluk çatlakları için, çelik levhaları veya diğer lif kompozit malzemeleri ters yapıştırmak veya ters bağlantılar eklemek gibi yöntemler genellikle onları güçlendirmek için kullanılır. Üst levhanın alt yüzeyi boyunlu olarak çatlarsa, esas olarak üst levhanın aşırı derecede büyük yatay aralığından kaynaklanır ve hiçbir ters öngerginlik sağlanmaz. Üst levhanın üstündeki asfalt katmanına ters öngerginlik tendonları eklemeyi düşünün. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, köprü güvertesinin ön gerilimini aktarmak için çok sayıda çapa çubuğu kaldırım ve çatı arasında yerleştirilir;

 (8) Kutu kirişinin üst ve altındaki uzunluk çatlakları ve ağın dikey çatlakları, lif kompozit malzemeleri sızdırmazlaştırarak, sızdırmazlaştırarak veya yapıştırarak güçlendirilebilir;

 (9) Ağdaki eğik çatlaklar için, aşağıdaki şekile benzer bir çelik levha veya lif kompozit malzeme ağın üzerine yapıştırılabilir. Ya da ağın kalınlığını uygun bir şekilde artırmak veya bunu güçlendirmek için uzunluk veya dikey olarak ön gerilim uygulamak;

 (10) Web üzerindeki yatay çatlaklar için, dikey çelik levhalar veya lif kompozit malzemeler web üzerine yapıştırılabilir veya yatay bağlantılar eklenebilir, örneğin ters bölümlerin eklenmesi veya dikey ön gerilim takviyesi;

 (11) Kutu kiristindeki çapraz bölümün veya çapraz kiristinin dikey çatlaması için, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi çapraz dış ön gerilim çapraz bölümün her iki tarafına eklenebilir ve kutu duvarından demirlenebilir. Ya da ters bükme ve torsiyona direnme yeteneğini artırmak için ters bölümler ekleyin.