پخش حرارت و تنش در پلهای بتنی
مقدمه مقاله
پخش حرارت و تنش های حاصله در یک پل بتنی با چند مسئله مرتبط هستند که شرایط محیطی و جزئیات تکیه گاهی از مهمترین آنها می باشند. تعدادی راه حل که براساس حرکت خطی گرما و مقایسه محاسبات و نتایج مربوطه با روش اختلاف نهائی به عمل آمده مورد تائید می باشند. به علت عدم مشابهت آب وهوا ودرنتیجه قوانین مربوط به کلیسای عیسوی , زلاندنو, ملبورن استرا لیا و دهلی نو, هندوستان , پخش گرما مطالعه شده , طرح پخش حرارت بر اساس قوا نین ملبورن پیشنهاد شده است .
مطالعه ضخامت رویه سیاه و تهویه سوراخهای هوا در تیر های جعبه ای به عمل آمده است . نتایج به دست آمده از مطالعات با موارد موجود ومتون منتشره اختلافاتی دارند . پخش حرارت پیشنهادی طبق قوانین , بر اساس آب وهوای اطراف وبراساس این ماده قابل استفاده می باشد .
نقاط مهم : تیر ها(تکیه گاهها):تیرهای جعبه ای :پلها(قابها): سطوح(دالهای)بتنی : تیرهای پیوسته : تئوری روش اختلاف نهائی : روش نوارنهائی : ا نتقال حرارت : تشعشع خورشیدی : حرارت :تنش های گرمائی.
تنشهای حرارتی در بدنه یک پل که به علت تابش آفتاب به وجود می آیند , محققین زیادی رابه خود جذب کرده قبول کرده اند مواردی ازاثرات در طبیعت تنش ها اثر می نماید.
تنش های حرارتی موارد فوق در کلیات بهره برداری ها اثر دارند و خلاف معمول وعلیرغم درک ها و برداشت ها ,ممکن است به فروریختن ناگهانی تنه پل منتهی گردند. محاسبات تئوریک تنش های حرارتی وحرکات داخل تنه پل , مخصوصا در دهانه های بلند , مقطع جعبه ای با آزمایشات محلی , اهمیت تنش های حرارتی و حرکات در تنه را معلوم می نمایند . معذالک قوانین موجود طرح گسترش حرارتی , محدودیت داشته و موارد مهم , مثل تغییرات حرارتی محیط , از موضعی به موضع دیگر را مدنظر قرار نمی دهند , مضافا اینکه روش اختلاف نهائی , معمولا برای امکان تحلیل حرکت حرارتی , مستلزم داشتن مقادیر اولیه بوده ومحتاج به اصول تکرار مواقع ونتایج تجربی مربوطه می باشد. اغلب محققان , حرارت محیط صبحگاهی را بعنوان مقادیر , پس از یکی دو دفعه کنترل , مبنا قرار داده ومسئله را تمام شده تلقی ومحاسبات خود را انجام می دهند : این کار ممکن است برای دالهای نازک صحیح باشد ولی برای ضخامت های متوسط و نوارهای طولانی , معادلات دیفرانسیل جریان حرارت شرایط اطراف حاکم ولازم الاجراء خواهند بود .
مواردی از راه حلها از طریق معادلات جریان حرارت , در مورد چند لایه متوسط , در این نوشته مورد مقایسه قرار گرفته اند , نشان می دهد که تسلیم در روش اختلاف نهائی (ران) برای مقادبر مختلف اولیه , راه حلهای متعددی برای مرحله تکرار اول وبار دوم دارد , ولی راه حلهای متقارن به تکرار موا قع , به تعداد کافی , احتیاج داشته ومتاثر از طول نوار و جریان حرارتی هستند .
میزان تغییرات حرارت اطراف و اثربخش آن , مورد بحث بوده ومعلوم شده تغییرات منفی (مثل شرایط سرمای سطح رویه) تنش های بالاتر از شرایط مثبت را(شرایط گرمای سطح رویه) در گرمای درجات با لای اطراف قطعه ایجاد می کند .
پخش های حرارتی وتنش های مقا طع تیپ تیرهای جعبه ای , به روال قوا نین منا طق کلیسای عیسوی (زلاند نو در سطح – جنوبی ۷/ ۳۴ وطولی – شرقی ۶/۱۷۲ ) ملبورن (استرا لیا در سطح ۵/۳۷ جنوبی و طولی – شرقی ۶/۱۴۴ ) در دهلی نو(هندوستان در سطح ۶/۲۸ شمالی وطول – شرقی ۲/۷۷ )مقایسه شده اند . پخش های حرارتی در عمق های مختلف و شرایط محیط و اجراء بتن بر پایه قوانین ملبورن فرض گردیده , با تصور جریان خطی حرارت , قبول مقادیر برای شرایط مواضع محیط , در این نوشته , به عنوان مقادیر مشابه قبول شده اند . شرایط مفروض دریک برنامه رایانه به عمل آمده بر مبنای روش نهائی نواری , برای به دست آوردن لنگرهای طولی و عرضی و تنش های رویه پل , در رابطه با مقاطع عمومی و منشوری , قرارگرفته اند . اثر مواردی چون ضخامت رویه سیاه , جریان هوا از سوراخهای تیر جعبه , و حرارت محیط مورد مطالعه قرارگرفت و بررسی شد .
فهرست مطالب
مقدمه
روش تجزیه وتحلیل جریان حرارت
تنش ها
هواشناسی
پخش حرارت و تنش ها
اثر ضخامت رویه
طرح پخش های حرارتی
دال ها و تیغه ها
دال های دارای سوراخ هوا
تنش های طولی
ممان های عرضی
سوراخ های بسته و هوارو
نتیجه