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在橋梁設計中,伸縮縫伸縮量的計算應該引起設計人員的重視,下面是我找到的一些資料,希望對大家有幫助。
影響伸縮裝置伸縮量的基本因素 1.溫度變化
溫度變化是影響橋梁伸縮量的主要因素,它分為線性溫度變化和非線性溫度變化,其中線性溫度變化對橋梁伸縮量影響占據主導地位。橋梁結構在外界特定溫度環境,梁體內部溫度分布不均勻,梁體端部在材料熱性能的變化下產生角變位。對跨徑小的橋梁(L≤8m),線膨脹系數很小,可不予考慮;對大跨徑橋梁,設計時必須引起足夠重視。一般設計時線膨脹系數可按下表數據參考選用:
溫度變化范圍及線膨脹系數
2.混凝土的收縮和徐變
混凝土的收縮、徐變是混凝土構件本身所固有的屬性,也是一種隨機現象。混凝土的配合比、水灰比、塌落度、水泥品種、溫度、相對濕度、混凝土的加載齡期、持荷時間和強度等對混凝土收縮、徐變影響很大。鋼筋混凝土橋和預應力混凝土橋均需考慮其收縮和徐變。徐變量按梁在預應力作用下彈性變形乘以徐變系數ф=2求得;收縮量以溫度下降20℃來換算。在安裝伸縮逢時,收縮和徐變已經發展到一定程度,計算時應以安裝時刻為基準,對混凝土收縮和徐變量加以折減。其折減系數β可參考下表選取:
3.橋梁縱向坡度
縱坡橋梁中活動支座通常作成水平的,當支座位移時,伸縮縫不僅發生水平變位,而且發生垂直錯位(Δd),其值等于水平位移值乘以縱坡tgθ。 4.斜橋、彎橋的變位
斜橋、彎橋在發生支承位移方向的變位(ΔL)時,沿橋端線和垂直于橋端線方向也發生變位,即:
d=ΔL·sinα ΔS=ΔL·cosα
式中,α----傾斜角,ΔL----伸縮量 5.各種荷載引起的橋梁饒度
橋梁在活載、恒載的作用下,端部發生角變位,使伸縮裝置產生垂直、水平及角變位,如果梁體比較高,還會發生震動。 6.地震
地震對伸縮裝置變位的影響較為復雜,目前還難以把握,設計時一般不予考慮,但有可靠的資料,能計算出地震對橋梁墩臺的下沉、回轉、水平移動及傾斜量時,設計時應給予考慮。
橋梁伸縮量的計算 1.溫度變化引起的伸縮量 計算公式:
ΔLt=(Tmax-Tmin)·α·L ΔLt+=(Tmax-Tset)·α·L ΔLt-=(Tset-Tmin)·α·L
式中:ΔLt-----溫度變化的伸縮量;
ΔLt+-----溫度變化的伸長量; ΔLt------溫度變化的縮短量; Tmax------設計高溫度; Tmin------設計低溫度; Tset------安裝溫度; α-------線膨脹系數; L-------伸縮梁長度。
2.混凝土徐變及收縮引起的伸縮量
徐變引起的伸縮量公式:ΔLc=(бp/Ec) ·Ф·β·L 收縮引起的伸縮量公式:ΔLs=20×10-5 ·L·β 式中:ΔLc-----混凝土徐變的伸縮量;
ΔLs-----混凝土收縮引起的伸縮量; σp-----預應力混凝土的平均軸應力; Ec-----混凝土的彈性模量; φ-----混凝土的徐變系數;
β-----混凝土收縮、徐變折減系數。 簡例:
某預應力混凝土梁橋,梁長38m;溫度變化范圍0℃~+35℃;線膨脹系數α=10×10-6;收縮應變ε=20×10-5;徐變系數φ=2.0;收縮、徐變折減系數β=0.6;預應力混凝土的平均軸向應力σp=80kg/cm2;混凝土彈性模量Ec=3.4×105kg/cm2安裝溫度20℃。
伸縮量計算: 1、溫度變化:
ΔLt=(Tmax-Tmin)·α·L =35×(10×10-6)×38000 =13.3mm
ΔLt+=(Tmax-Tset)·α·L
=15×(10×10-6)×38000 =5.7mm
ΔLt-=(Tset-Tmin)·α·L
=20×(10×10-6)×38000 =7.6mm 2、徐變:
ΔLc=(бp/Ec) ·Ф·β·L =(80/340000)×2×0.6×38000 =10.7mm 3、收縮:
ΔLs=20×10-5 ·L·β =20×10-5×38000×0.6 =4.7mm
故伸縮量ΔL=13.3+10.7+4.7=28.7mm 梁伸長量=5.7mm
梁的縮短量=7.6+4.7+10.7=23mm,可視為初始壓縮量為23mm。
值得注意的是,在選用伸縮裝置時,對伸縮量一般須考慮一定的安全儲備(30%左右),保證伸縮裝置使用效果和耐久性,此例初始壓縮量可取30mm。