NO318605B1 - Kompositt-betong med omhyllende metallstivere for metallplatekonstruksjoner av buetypen - Google Patents

Description

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN

Denne oppfinnelsen angår betongarmerte korrugerte metallplatebuetype-konstruksjoner, slik som benyttet i overgangsbruer, vannledninger, eller under-ganger, som er i stand til å bære store laster anbrakt ovenpå under grunne (med liten dybde) dekker, slik som tung kjøretøytrafikk og mer nøyaktig en konstruksjon som kan være alternativ for standard betong eller stålbjelkekonstruksjoner.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

I årenes løp har korrugerte metalltynnplater eller - plater bevist at de er et holdbart, økonomisk og allsidig konstruksjonsmateriale. Fleksible buetype-konstruksjoner laget fra korrugerte metallplater har spilt en viktig rolle i konstruksjonen av kulverter, stormkloakk (overløp), grunndreneringer, overløp, undergang-er, transportledninger og servicetunneler; for motorveier, jernbane, lufthavner, kommuner, rekreasjonsområder, industriparker, flom og bevaringsprosjekter, vannforurensningsavfall og mange andre programmer.

En av hovedkonstruksjonsutfordringene med hensyn til nedgravet korrugert metallbuetypekonstruksjon er at et relativt tynt metallskall må motstå relativt stor belastning rundt dets perimeter slik som laterale jordtrykk, grunnvannstrykk, over-dekningstrykk såvel som annen nytte og/eller egenlast over konstruksjonen. Ka-pasiteten til en slik konstruksjon til å motstå perimeterbelastning er, ved siden av å være en funksjon av styrken på den omgivende jorden, direkte relatert til det korrugerte profilet og tykkelsen av skallet. Idet jevnt fordelte perimeterbelastninger, slik som jord- og vanntrykk, generelt ikke vil skape ustabilitet i en installert konstruksjon, er konstruksjonen mer følsom for ujevn eller lokaliserte belastningsfor-hold, slik som ujevn trykkfordeling under tilbakefylling eller nyttelaster på den in-stallerte konstruksjonen på grunn av kjøretøymessig trafikk. Ujevn jordtrykkforde-ling under tilbakefylling av buekonstruksjonen forårsaker at konstruksjonen fordreies eller blir spiss, som medfører at formen av den ferdige konstruksjonen blir forskjellig fra dens antatte mest strukturelt sunne form. Nyttelast over toppen av konstruksjonen, på den annen side, skaper en lokalisert lasttilstand som kan for-årsake brudd i takpartiet av konstruksjonen.

En lokalisert vertikal belastning slik som en kjøretøynyttelast påført over en buetypekonstruksjon vil skape både bøyningsspenninger og aksielle spenninger i konstruksjonen. Bøyningsspenninger er forårsaket av nedover deformasjonen av taket og derved generer positive bøyningsmomenter i kronepartiet av konstruksjonen og negative bøyningsmomenter nær hoftepartiene til konstruksjonen. Aksielle spenninger er kompresjonsspenninger forårsaket av en komponent av nyttelasten som virker langs de tverrgående tverrsnittfibeme til buekonstruksjonen. I en nedgravet metallbue-konstruksjonsutforming, varierer forholdet av bøyningsspenning til den aksielle spenningen som erfares under en spesifikk vertikal last i henhold til tykkelsen av overdekningen. Jo tykkere overdekningen er, jo mer fordelt blir den vertikale belastningen når den når buekonstruksjonen og desto mindre bøyning vil konstruksjonen utsettes for. Spenningen i en buekonstruksjon under en tykk overdekning er derfor primært aksiellspenning.

Korrugerte metallplater har en tendens til å bryte sammen lettere under bøyning enn under aksiell kompresjon. Konvensjonell korrugert metallbuetype-konstruksjon tar hånd om bøyningsspenninger skapt av nyttelaster ved å øke

overdekningstykkelsen, og derved pålegge de lokaliserte nyttelastene over tykkelsen av overdekningen og over en større overflate på buen, og bøyningsspenning-ene på buen er derfor minimalisert og hoveddelen av lasten er konvertert til aksielle krefter. Det er imidlertid åpenbart at, ved å øke overdekningstykkelsen, er jord-trykket på konstruksjonen økt og sterkere metallplater er derfor påkrevet. Behovet for en tykk overdekning skaper også alvorlige konstruksjonsbegrensninger, slik

som begrensning av størrelsen på klaringsomhyllingen under konstruksjonen eller inngangsvinkelen tii en veibane over konstruksjonen. I en situasjon hvor overdekningstykkelsen er begrenset og er grunn, er nyttelastproblemet tradisjonelt løst ved å plassere et forlenget spenningsavlastende dekke, vanligvis laget av armert betong, nær eller umiddelbart under veibanen som strekker seg over området av den grunne tilbakefyllingen. Det langstrakte dekket vil virke som en lastspredningsanordning, slik at de lokaliserte trafikkmessige belastningene vil være fordelt over et større område på metallbueoverflaten. Problemet med et spenningsavlastende dekke er at det krever fabrikasjon på stedet som således involverer ytterligere fabrikasjonstid, og vesentlige kostnader i arbeid og materiale. Dessuten, i området hvor betong ikke er tilgjengelig, er dette ikke et levedyktig valg.

Forsøk har blitt gjort for å styrke en korrugert metallbuekonstruksjon ved

bruken av forsterkningsribber. I US patent nr. 4.141.666 er forsterkningsdeler benyttet på utsiden av en bokskulvert for å øke dens lastbærende kapasitet. Problemet med denne oppfinnelsen er at seksjonene til konstruksjonen mellom forsterk-

ningsribbene er betydelig svakere enn ved forsterkningsribbene, og således, når belastet, er det en differensial-nedbøyning eller bølgegangvirkning langs lengden av konstruksjonen. For å redusere dette problemet, er langsgående deler festet til innsiden av kulverten for å redusere bølgegang, spesielt langs kronen og basepartiene. Det er imidlertid åpenbart at når disse konstruksjoner er benyttet over elve-senger e.l-, er det ikke ønskelig å innbefatte på innsiden av konstruksjonen noen festeanordninger på grunn av deres tendens til å bli ødelagt ved isstrømninger og flommer.

I US patent 4.318.635, er flere bueformforsterkningsribber anvendt på det indre/ytre av kulverter for å tilveiebringe forsterkning i sidene, kronen og mellom-liggende bankett eller hoftepartier. Selv om slike adskilte forsterkningsribber øker styrken av konstruksjonen til å motstå belastninger, overvinner de ikke bølgeprob-lemet i konstruksjonen og kan tilføre unødvendig vekt til konstruksjonen som over-flødig forsterkning. I tillegg til ulempene ovenfor, er forsterkningsribber i denne type av konstruksjon ofte tidkrevende og komplisert å installere og påvirker i negativ retning kostnadene av konstruksjonen. Dessuten, der hvor relativt bredt adskilte ribbestivere er benyttet, blir strukturelle konstruksjonsanalyser vanskelig for disse konstruksjoner. Diskontinuiteten av forsterkningen og således variasjonen i sti-velse langs den langsgående lengden av en konstruksjon gjør det vanskelig å ut-vikle den fullstendige flytmomentkapasiteten av seksjonen, og derved gir opphav til en utforming som er generelt unødvendig konservativ og uøkonomisk.

US patent 3.506.406 til Fisher omtaler en sammensatt buekonstruksjon med et fleksibelt korrugert metallskall med langsgående forløpende betongstøtter på begge sider av konstruksjonen. Det er spesielt omtalt at i tilfelle med en bredtspennende buekonstruksjon, kan betongstiverne være forbundet med ytterligere avstivningsdeler som strekker seg over toppartiet av konstruksjonen. Likeledes, i US patent 4.390.306 ved den samme oppfinner, er en buekonstruksjon omtalt hvori en avstivnings- og lastfordelingsdel er strukturelt festet til kronepartiet av buen, som strekker seg langsgående for hoveddelen av lengden til konstruksjonen. Det er også sørget for at den sammensatte buekonstruksjonen fortrinnsvis bør innbefatte langsgående forløpende, lastspredende stivere på begge sider av buekonstruksjonen. Den øvre langsgående stiveren og støttene kan være laget av betong eller metall og kan til og med bestå av seksjoner av korrugert plate med dens rygger forløpende i lengderetningen av kulverten.

I Fisher patentene er kontinuerlig forsterkning fremskaffet langs konstruksjonen ved hjelp av kronestivere og støttene. Støttene er konstruert for å tilveiebringe stabilitet for den fleksible konstruksjonen under installasjonstrinnet, d.v.s. før konstruksjonen er fullstendig nedgravet og støttet av tilbakefyllingen. De tilveiebringer lengder av konsolidert materiale ved steder for å motstå forringelse når komprimering og tilbakefyllingsutstyr er benyttet, og muliggjør at tilbakefyl-lingsprosedyren fortsetter uten å forstyrre konstruksjonens form. Den øvre stiveren med indre stålforsterkning- (armering-) stenger fungerer for å tynge toppdelen av konstruksjonen for å forhindre den fra å gå opp under de tidligere stadier av tilbakefylling og komprimering og som en lastspredningsanordning som hjelper til med å fordele de vertikale lastene på konstruksjonen, og således redusere det minima-le overdekningskravet. Den øvre stiveren i lengderetningen til konstruksjonen gjør toppartiet av buen stivere ved å benytte skjærbolter for strukturelt å forbinde be-tongbjelken til stålbuen for å sørge for positiv bøyningsmotstand i buetoppen. Denne multikomponentstiveren beveger seg mot en konstruksjon som tillater bruken av redusert overdekning, men den kan ikke sørge for en stor reduksjon i overdekningstykkelse eller for meget store spenn i bueutforming. Den primære grunnen er at den øvre stiveren i Fisher ikke er konstruert for å motstå negative bøyningsmomenter som typisk finnes i hoftepartiene til buer med dekke med liten dybde og bredtspennende buer. Formålet med de adskilte tverrgående delene mellom den øvre stiveren og sidestøtten er å tilveiebringe noe stivhet for konstruksjonen for å forhindre forringelse under tilbakefyllingstrinnet. De er ikke deler konstruert for å motstå negative momenter. Videre, idet en installert fleksibel buekonstruksjon er utsatt for positive bøyningsmomenter ved kronen under nyttelast-forhold, er den utsatt for negative bøyningsmomenter ved det samme stedet under tilbakefylling når den er trykksatt fra sidene og toppen vil fordreies ved at den topper seg. Den øvre stiveren i Fisher, idet den er konstruert for å ta fordel av en skjærbåndforbindelse mellom betongen og stålet for å motstå positive bøynings-momenter i det øvre partiet av buen, er negative bøyningsmomenter i det samme området under tilbakefylling bekjempet kun ved tilveiebringelsen av armerings-stenger i den øvre delen av betongdekket, som således krever in situ forming og armeringsjernarbeide, som i negativ retning påvirker konstruksjonskostnader. Også siden den øvre stiveren og sidestøttene er av betydelige dimensjoner, er vekten av den ferdige konstruksjonen vesentlig økt.

I Sivachenko, US patent 4.186.541 er en fremgangsmåte for forming av korrugerte stålplater fra flate plateender for bruk i bygging, av bl.a. metallbue-konstruksjoner, omtalt. Spesifikk referanse ble gjort til den ytterligere styrkeforde-len med en dobbelt korrugert plateutforming hvori plater er forbundet sammen langs motstående trau enten direkte eller med avstandsstykker mellom dem. Det er bemerket at den dobble platesammenstillingen kan etterlates hul eller kan være fylt med betong e.I. materiale. Betongen mellom platene kan være armert med konvensjonelle armeringsjern som kan være orientert parallell eller tverrgående til korrugeringene av platene. Det er åpenbart at når betongen er plassert mellom platene uten armering, vil den kun fungere som et fyllmateriale og vil ikke øke styrkeegenskapene tit sammenstillingen. Selv når betongen er tilveiebrakt med armeringsjern, er armeringsjemet ikke konstruert for skjærbåndforbindelse mellom betongen og de korrugerte stålplatene og når sammenstillingen er utsatt for bøy-ning, fungerer betongen og stålplatene uavhengig av hverandre. Dette systemet beveger seg mot en fremgangsmåte for avstivning av en korrugert metallplate-konstruksjon ved bruken av en dobbelt platesammenstilling med et betongfylt sen-ter typisk for en sandwichtype bærekonstruksjon. I tilfellet med en nedgravet buekonstruksjon med flere kurver, vil installasjonen av armeringsjernene i henhold til Sivachenko bli en enda vanskeligere oppgave.

I US patent 5.326.191 er kontinuerlig korrugert metallplateforsterkning festet til minst kronen av kulverten som forløper kontinuerlig over lengden av kulverten. Denne kulvertutformingen løser problemet forbundet med tidligere kjent adskilt tverrgående forsterkning og er i seg selv i stand til å motstå både positive og negative bøyningsmomenter. Imidlertid kan kontinuerlig forsterkning på konstruksjoner med stort spenn bli kostnadsuoverkommelig og vanskelig å installere.

US-A-5326191 og DE-A1-2657229 vedrører sammensatte betongforsterkede korrugerte buede metallkonstruksjoner. Konstruksjonene omfattet et første sett av utformede korrugerte metallplate sammenkoblet på en måte for å danne buede basekonstruksjoner.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Den betongarmerte korrugerte metallbuetypekonstruksjonen til denne oppfinnelsen overvinner et antall av de ovennevnte problemer. De sammensatte betong metall bjelkene, som tilveiebrakt ved denne oppfinnelsen øker konstruksjonens motstand mot både positiv og negative bøyningsmomenter indusert i konstruksjonen i kraft av enten grunn overdekning som bærer høy nyttelast fra kjøretøy-trafikk eller under tilbakefylling av buetypekonstruksjonen. Hvert kontinuerlige betongfylt hulrom definert ved sammenbinding av en øvre plate og en nedre korrugert plate til denne oppfinnelsen vil fungere som en sammensatt metallomhyllet betongbjelke som fungerer som en buet bjelkesøylestiver med bøyningsmoment og aksielle lastkapasiteter som sørger for større konstruksjonsfleksibilitet ved tilveiebringelse av buekonstruksjoner med grunn overdekning.

I henhold til et aspekt av oppfinnelsen, omfatter en sammensatt betong-armert korrugert metallbuekonstruksjon: i) et første sett av utformede korrugerte metallplater sammenbundet på en måte for å definere en basebuekonstruksjon med et definert spenntverrsnitt, høyde og langsgående lengde, basebuen har en kroneseksjon og tilgrensende hofteseksjoner for spennets tverrsnitt og korrugerte metallplater med definert tykkelse med korrugeringer som forløper tverrgående til den langsgående lengden av buen for å tilveiebringe et flertall av buede bjelkesøyler i basebuen;

ii) en andre rekke av formede metallplater sammenbundet på en måte for å bygge over og kontakte det første settet av sammenbundne plater til basebuen, den andre rekken av sammenbundne plater forløper kontinuerlig i den tverrgående retningen for å innbefatte i det minste buekronen og er festet direkte til det første settet av sammenbundne plater;

iii) den sammenbundne rekken av andre plater over det første settet av plater danner et flertall av individuelle, tverrgående, lukkede kontinuerlige hulrom, hvert hulrom er dannet ved en indre overflate av det første settet av plater og en motstående indre overflate av den andre rekken av plater;

iv) betong som fyller hvert kontinuerlige hulrom fra hulrommets ende til ende som definert ved den tverrgående utstrekningen av den andre rekken av plater, det betongfylte hulrommet danner et grensesnitt av betongen omhyllet av metallets indre overflater til de sammenbundne andre rekkene av plater og første sett av plater;

v) de indre overflatene av hulrommet for hver av de første og andre platene har et flertall av skjærbåndforbindelser ved den omhyllede betong-metallkomposittgrensesnittet, komposittskjærbåndforbindelsene er en stiv del av de første og andre platene for å sikre at betongen og metallet virker sammen når en last er påført buekonstruksjonen, skjærbåndforbindelsen tilveiebringer et flertall av buede bjelkesøyleavstivere for å øke kombinert positiv og negativ bøynings-motstand og aksiell lastmotstand for basebuekonstruksjonen, og det er et tilstrekkelig antall av andre rekker av plater for å tilveiebringe et tilstrekkelig antall av buede bjelkesøyleavstivere for å bære forventede laster påført konstruksjonen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen er beskrevet med hensyn til tegningene hvori: Fig. 1 er et perspektivriss av en innadgående buekonstruksjon i henhold til et aspekt av denne oppfinnelse; Fig. 2 er et enderiss av brokonstruksjonen i fig. 1; Fig. 3 er et snitt langs linjen 3-3 i fig. 1; Fig. 4 er et snitt langs linjen 4-4 i fig. 1; fig. 5 viser en alternativ utførelse for skjærforbindelsene i fig. 3; Fig. 6 er et forstørret riss av en skjærforbindelse festet til det indre av en av de korrigerte platene; Fig. 7 er et snitt i likhet med fig. 3 som viser en slam- (sementvelling-) plugg for innføring av betong i hulrommet; Fig. 8 er et snitt av den korrugerte platen med en alternativ utførelse for skjærbåndanordninger; Fig. 9 er et snitt av den korrugerte platen som viser enden av en annen alternativ utførelse for skjærbåndanordningene; Fig. 10,11,12,13,14,15 og 16 er snitt gjennom de første og andre korrugerte platene som viser alternative utførelser for den andre rekken av plater i forhold til det første settet; Fig. 17 er et snitt gjennom en tidligere kjent konstruksjon med et frigjørings-dekke; og Fig. 18 er et snitt gjennom den tidligere kjente konstruksjonen som har top-parmering og støtteforsterkninger.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSENE

I henhold til denne oppfinnelsen, er en buetypekonstruksjon med stort spenn anordnet hvor konstruksjonen er konstruert av korrugerte stålplater. Store spenn er beregnet å omfatte, i henhold til de foretrukne utførelsene, buespenn utover 15 m og mer foretrukket utover 20 m. Konstruksjonen til denne oppfinnelsen med spenn i dette området er i stand til å bære store laster, slik som tunge kjøretøytrafikkbelastninger med minimal overdekningsdekning og ingen krav til et betongfrigjøringsdekke eller enhver annen type av spenningsfrigjøring eller fordelingsanordninger over buekonstruksjonen. Det skal selvfølgelig forstås at buekonstruksjonen til denne oppfinnelsen kan være anvendt for mindre spenn, hvor spesielle bestemmelser gjelder, eller ved å ta fordel av egenskapene til konstruksjonen i denne oppfinnelsen, hvor vesentlig tynne stålplater kan benyttes. I alternativet kan andre lavstyrkemetaller erstattes med stålet, slik som alumini-umslegeringer i kraft av de økte lastbærende egenskapene til den foretrukne konstruksjonen.

Med referanse til fig. 1, er et aspekt av oppfinnelsen beskrevet som benyttet i en buetypekonstruksjon vanligvis referert til som en innadgående bue. Det skal selvfølgelig forstås at konstruksjonen til denne oppfinnelsen kan benyttes med en varitét av korrugerte buetypeutforminger som innbefatter eggformede, bokskulvert, rundkulvert, elliptisk kulvert o.l. Konstruksjonen 10 har et spenn, som indikert ved linje 12 og en høyde, indikert ved linje 14. Tverrsnittsformen av buen i kombinasjon med en høydedimensjon og spenndimensjon, definerer klaringsomhyllingen for buekonstruksjonen som er konstruert for å tilrettelegge undergangs-trafikk som kan bære fotgjengere, biler, lastebiler, tog o.l. Alternativt kan buen 10 være benyttet for å spenne over en elv eller annen type av vannvei. Basepartiet 16 til buen er plassert på passende fundamenter i henhold til standard bue-konstruksjonsteknikker. Buen 10 er konstruert ved sammenbinding av et første sett av utformede korrugerte stålplater generelt indikert ved 18 hvor deres knute-punkt er definert ved stiplet linje 20. Det første settet av sammenbundne plater definerer fundamentbue-konstruksjonen som tilveiebringer det ønskede tverr-snittsspennet 12 og høyden 14. Den langsgående lengderetningen av buen er indikert ved linje 22 som bestemmer antallet av sammenbundne plater som er nødvendig for å tilveiebringe den ønskede buelengden. Buelengden er primært bestemt av bredden til overgangen. Det korrugerte sammenbundne første settet av plater med de individuelle korrugeringene tilveiebringer et tilsvarende flertall av kurvede bjelkesøyler. Hver korrugering 21 etter som den krysser buen fungerer som en bueformet bjelkesøyle som motstår positive og negative bøyningsmomen-ter og aksiell belastning i konstruksjonen av basebuen.

Som det vil vises i mer detalj med hensyn til fig. 3, er platene av korrugert metall, fortrinnsvis stål, med en definert tykkelse med topper og trau (bølgedaler) som strekker seg tverrgående til buens langsgående lengde 22.1 henhold til forskjellige aspekter av oppfinnelsen, kan metallomhyllede betongavstivere være formet på forskjellige måter ved å plassere en rekke av andre plater på toppen av det første settet av plater. For å realisere fordelene med denne oppfinnelsen, må de sammensatte betong/metallavstiverne være formet ved innelukking av betongen mellom de første og andre platene. Forskjellige alternative utforminger for rekkene av andre plater er beskrevet med hensyn til figurene.

I den første utførelsen, er rekkene av plater anordnet som et andre sett av korrugerte plater som forløper kontinuerlig i både den tverrgående og lengderet-ningene av buen. Det andre settet av formede korrugerte stålplater 24 er sammenbundet på en måte, slik at de ligger over det første settet av plater 18. Det andre settet av plater har hver en definert tykkelse med topper og bølgedaler som strekker seg tverrgående av buens langsgående lengde 22. Bølgedalene til det andre settet av plater er festet til toppene av det første settet av plater. I henhold til denne spesielle utførelsen, avslutter det andre settet av plater ved 26 hvor linjer 28 indikerer krysningspunktet av det sammenbundne andre settet av plater. Som det vil beskrives med hensyn til fig. 2, kan det andre settet av plater strekke seg hele den tverrgående seksjonen av buen eller et hovedparti derav avhengig av buens konstruksjonskrav for å tilveiebringe passende avstivere for de bueformede bjelkesøylene til basekonstruksjonen. Det andre settet av plater strekker seg over den effektive buelengden for å bære last. Det skal forstås at for å tilveiebringe overdekningen, avhengig av responsvinkelen eller formen på sidene av overdekningen, kan et parti av basebuen strekke seg utover overdekningen og siden den ikke bærer noen last, kreves det ikke et andre sett av plater i det området av kronen og/eller hofteseksjonene av basebuen.

Som det vil beskrives mer detaljert med hensyn til de følgende figurer, er hulrommene definert mellom toppene i denne utførelsen av de andre platene og bølgedalene i de første platene, som strekker seg fra avslutningsseksjonen 26 for hvert hofteområde til buen, fylt ved plugging av den åpne enden av hvert hulrom med en passende plugg 30. Hull 32 er så formet i toppene av topplatene for å tillate injeksjon av betong inn i det innelukkede hulrom, som indikert ved pil 34. Det skal forstås at flere hull 32 kan være anordnet langs hulrommet for å tilrettelegge injisering av betong for å fylle hulrommet og unngå dannelse av ethvert hulrom i hulrommene, slik at et riktig sammensatt, betongstålgrensesnitt er tilveiebrakt, som vit beskrives i fig. 3 og 4. Når hulrommene er fylt med betong, er åpningene 32 valgfritt plugget med passende plugger 36.

Buen 10, som vist i fig. 2, er av den innadgående buekonstruksjonen med en kroneseksjon, som definert ved bue 38 og motstående hofteseksjoner, som definert ved respektive buer 40. Det første settet av plater 18 danner basebuen (hvelvingen) som strekker seg fra passende fundamenter 42 ved en første ende 44 til den andre enden 46 fremskaffet i fundament 48. Det andre settet av plater 24 strekker seg kontinuerlig over kroneseksjon 38 og over partier av hofteseksjonene. Graden av forlengelse av det andre settet av plater over partier av hofteseksjonen 40 avhenger av konstruksjonskravene. I henhold til denne utførelsen, strekker det andre settet av plater 24 seg over en hoveddel av hofteseksjonen over undergangsoverflaten 50. Det skal imidlertid forstås at det andre settet av plater kan strekke seg til basepartiene 44 og 46 av hvelvingen eller kan strekke seg like innen hofteseksjonene avhengig av konstruksjonskravene for å motstå positive og negative bøyningsmomenter og aksielle laster. Som vist i fig. 2, indikerer linjene 20 forbindetsesområdet til det første settet av plater og linjene 28 indikerer sammenkoplingen av det andre settet av plater.

Når en veibane skal anordnes gjennom buekonstruksjonen, er veibanen 50 konstruert i henhold til standard veibestemmelser. Fundamentene 42 og 48 er plassert på komprimert fylling 52. Over den komprimerte fyllingen er et lag av komprimert kornet materiale 54. Veibanen 50 kan være et lag av armert betong og/eller komprimert asfalt 56. Spennet 12 og høyden 14 er selvfølgelig valgt for å danne en klaringsomhylling som er tilstrekkelig til å tillate den beregnede kjøretøy-trafikk, vannvei e.l. å passere under buen 10.

Over buen 10, er området tilbakefylt med komprimert fylling 58 som har en relativt minimal overdekning i området 60. Normalt med stålkonstruksjoner som har større spenn, er betongavlastningsdekker e.l., som vil beskrives med hensyn tii fig. 17, plassert for å bære i forbindelse med stålbuen 10 de tunge nyttelastene, slik som kjøretøymessig trafikk på overgangsoverflaten 62. Med konstruksjonen til denne oppfinnelsen, er slike avlastningsdekker eller andre former av betongfor-sterkning på toppen av kroneseksjonen 38, som vist i fig. 18, ikke nødvendig hvor en minimal mengde av overdekning 60 er påkrevet. Dette er meget fordelaktig ved konstruering av overgangsoverflaten 62 på grunn av helningen av tilførselen 64 er betydelig redusert. Overgangsoverflaten 62 er konstruert på den normale måten hvor seksjon 66 har det vanlige komprimerte laget av kornet materiale og et øvre lag av betong og/eller asfalt. I henhold til denne oppfinnelsen, ved å tilveiebringe periferisk tverrgående kontinuerlig buede avstivninger, dannet ved adskilte holdte hulrom, tilveiebringer slik konstruksjon en forsterket bue som lett bærer tunge nyttelaster fra kjøretøytrafikk på overgangen 62. Den metallomhyllede betongen i de adskilte hulrommene dannet mellom de første og andre platene tilveiebringer en sammensatt buekonstruksjon med enhetlig konstruksjon for å motstå bøyning og aksielle belastninger anbrakt ovenpå buekonstruksjonen.

Den sammensatte forsterkede stiveren til denne oppfinnelsen er anordnet i det fylte hulrom dannet av det overlappende første og andre sett av plater 18 og 24. Som vist i snitt 3-3 i fig. 3, danner den korrugerte stålplate til det første settet et trau 68 i motsetning til en rygg 70 av den andre platen. I henhold til denne spesielle utførelsen, har de første og andre korrugerte platene en sinusformet korrugering som er identisk for de første og andre platene 18 og 24. De første og andre platene er sammenbundet hvor toppunktet av ryggen 72 til den første platen kon-takter toppunktet av trauet 74 til den andre platen. Platene kan være festet i dette området ved forskjellige typer av festeanordninger. Fortrinnsvis er bruken av bolter 76 som forløper gjennom innrettede åpninger i de første og andre platene festet ved passende muttere 78. Hulrommet 80, som definert ved de indre overflatene

82 av den første platen og 84 av den andre platen strekker seg fra avslutningsen-dene 26 av de andre platene på en kontinuerlig måte tverrgående av buen. Betong 86 fyller hulrommet 80 for å danne et sammensatt grensesnitt 88 ved krys-ningen av betong 86 med de indre overflatene 82 og 84 av de respektive plate-veggene 90 og 92. Når buekonstruksjonen er belastet, virker metall/betonggrensesnittet på en sammensatt forsterket måte i kraft av anordninger 94 anordnet på de indre overflatene 82 og 84 av de første og andre platene som sørger for et skjærbånd ved grensesnittet 88 mellom metallplaten 90 og 92 og betongen 86. Skjærmotstanden av anordningene 94 er valgt avhengig av konstruksjonskravene til buebroen 10. Det skal forstås at skjærkoplingsanordningene 94 enten kan være integral med platen 90 og 92 eller festet dertil for å motstå skjær ved grensesnittet 88.1 henhold til den spesielle utførelsen i fig. 3, er skjærkoplingsanordningene 94 individuelle bolter 96 festet til de indre overflatene 82 og 84. I denne spesielle utførelsen er bolter 96 festet ved toppunktet 98 av trauene 68 og toppunktet 100 av ryggen 70 til det andre festet av plater. Slik plassering av skjærbåndkoplingene forsterker styrken av den buede bjelken ved å tilveiebringe skjærbånd ved de ytterste og innerste fiberne av avstivningen hvor skjærspenning er et maksimum under bøyning.

Styrkeegenskapene til de individuelle tilstøtende buede avstiverne er vist mer detaljert i fig. 4. De første og andre platene 18 og 20 danner den kontinuerlige innelukkede formen av betong 86 for å tilveiebringe en sammensatt betong/ståldel i kraft av skjærkoplingene 96. Skjærkoplingene 96 sikrer ved det sammensatte grensesnittet 88 at betongen og stålet virker sammen når en last er påført buekonstruksjonen. Med denne utformingen, i henhold til oppfinnelsen, er de forsterkede avstiverne i buen i stand til å motstå både positive og negative bøyningsmo-menter i buen forårsaket ved bevegelige laster ovenpå, slik som tung kjøretøytra-fikkbelastning. Andre utforminger er ikke i stand til av seg selv å tilveiebringe i konstruksjonen tilstrekkelig positive og negative bøyningsmotstander. Andre utforminger krever bruken av avlastningsdekker eller stålarmeirngsjern over konstruksjonen for enten å redusere eller tilveiebringe positiv og negativ bøyningsmot-stand. Andre fordeler som kommer fra sammensetningen i henhold til denne oppfinnelsen er at det kan oppnås en reduksjon i tykkelsen eller vekten av metallet som benyttes ved konstruksjon av de første og andre platene. Metaller utenom stål, slik som aluminiumlegeringer, kan være benyttet i platene. De fylte tilstøtende komposittstålbetongavstiveme kan også romme betydelige større spenn og ha redusert nedbøyning, alle viktigst, tillater de bruken av mindre overdekning i bueutformingen, og således krever mindre kunnskap i tilbakefyllingsoperasjonen av buekonstruksjonen eller alternativt er i stand til å tilrettelegge for et tilbakefyllingsmateriale med relativt lavere kvalitet. Tilveiebringelsen av de første og andre platene sammenbundet på en måte for å danne de fylte hulrom for betongen tilrettelegger i høy grad oppsettingen av konstruksjonen idet det tilveiebringes i høy grad økt spenn for konstruksjonen, som vil komme frem i de følgende eksempler for analysering av sammenlignbare styrker for for analysering av sammenlignbare styrker for konstruksjonen. For å sikre at betongen i hulrommet 80 fungerer som en sammensatt bærekonstruksjon, som vist i fig. 4 er skjærforbindelsesboltene 96 adskilt fra hverandre etter som de er festet til de respektive trau 68 til den første platen og ryggene 70 til den andre platen. I tillegg, er de motstående sett av bolter forskjøvet i forhold til hverandre for å optimalisere skjærbinding ved betongstålgrensesnittet 88.

Som vist i fig. 5, er et alternativt arrangement for forbindelsesboltene 96 tilveiebrakt. Trauet 68 har nedoverhellende sider 102 og ryggen 70 har oppoverhellende sider 104. Skjærforbindelsesboltene 96 er så plassert på disse nedoverhellende sidene av trauet og de oppoverhellende sidene av ryggen for derved å øke antallet av forbindelsesbolter innen hulrommet 80,'idet det samtidig tilveiebringes en ønsket avstand i hulrommets tverrgående retning.

Med referanse til fig. 6, har de foretrukne bolter 96 med et stolpeparti 106

og et sirkulært forstørret hodeparti 108, deres baseparti 110 derav motstandssvei-set til den første platestålveggen 90.1 henhold til denne utførelsen, tar motstands-sveisen 112 noe av basemetallet 113 i forbindelse med plasseringen av skjærboltene 96.

Snittet i fig. 7 viser hulrommet 80 fylt med betong 86 gjennom en slamdyse 114. Slamdysen har en kopling 116 som er festet til veggen 92 av platen 24. Koplingen har en åpning 118 hvor betong er injisert inn i hulrommet 80 i retningen av pil 120 ved å forbinde betongpumpeledningen til koplingen 116. Når fyllingen av hulrommet med betong 86 er utført, kan en passende plugg 124 være gjenget på koplingen for å lukke av åpningen 118 for å avslutte installasjonen av betongen. Det er selvfølgelig verdsatt at andre teknikker kan anvendes for fylling av hulrommene med betong, slik som tilpasning av enden av betongpumpeledningen med en frigjør kopling som momentant forbindes til en åpning i plateveggen 92 for for-målene med å fylle og fjernes så og en spuns e.l. er festet i åpningen av platen 92.

Som tidligere beskrevet, kan forskjellige typer av skjærbindingsanordninger være formet på de indre overflatene av de første og andre platene. Fig. 8 viser adskilte skjærbåndforbindelser 126 formet i plateveggen 90 til den første platen 18. De integrale skjærbåndforbindelsene er fortrinnsvis formet langs toppunktet av trauet 98. Forbindelsene 126 kan være stanset i plateveggen 90 og stikker frem innover med definerte spisser 128. Etter som betongen herder i hulrommet tilveiebringer de innoverrettede integralt formede spissene 128 den nødvendige skjærbinding med den indre overflaten 82 av platen. Likeledes, med den alternative ut-førelsen i fig. 9, har den første platen formet på sin indre overflate 82 et flertall av forhøyninger 130. Forhøyninger 130 er integrert formet i den indre overflaten og har en dybde tilstrekkelig til å tilveiebringe en skjærbinding med betongen når pumpet og herdet innen hulrommet av den sammenstilte konstruksjonen.

Fig. 10,11 og 12 viser alternative arrangementer for de første og andre platene for å tilveiebringe forskjellige avstander for de buede bjelkene i lengderetningen av buen. I fig. 10 er basen av buen anordnet med et flertall av sammenbundne plater 18. Ved valgte posisjoner langs basen av buen er en rekke av andre plater 24 forbundet for å plassere trauet 68 motstående ryggen 70 til den andre platen for å definere hulrommet 80. En eller flere av trauene 68 kan være uten (hoppet over) den andre rekken av plater 24 for derved å tilveiebringe adskilte bu-eavstivere sammenbundet ved korrugeringene av baseplatene 18. Alternativt, som vist i fig. 11, kan den andre rekken av plater 24 innbefatte flere korrugeringer som tilveiebringer flere rygger 70 og således flere hulrom 80. En eller begge av de mange hulrommene i hver rekke av andre plater 24 er fylt med betong som indikert ved skjærbindingsforbindelser 96. Med konstruksjonene i fig. 10 og 11, bærer de buede avstiverne lasten hvor korrugeringene til baseplaten 18 sammenbinder

disse bjelkene for å tilveiebringe en enhetlig konstruksjon. Det er verdsatt avhengig av de antatte eller belastninger som det er konstruert for kan avstanden av bjelkene således være bestemt for å tilveiebringe den nødvendige positive og negative bøyningsmotstand og aksielle lastmotstand i den ferdige konstruksjonen. Det er også verdsatt at den andre platen 24 kan ha tre eller flere korrugeringer. Imidlertid, for en 75 cm bred stålplate, med en tykkelse på omkring 3 til 7 mm er det vanskelig å forme fier enn to korrugeringer med tilstrekkelig dybde og stigning. Alternativt, hvis en aluminiumsplate er benyttet med 120 cm bredde, er det mulig å tilveiebringe minst tre opptil fire korrugeringer fordi aluminium er lettere å forme.

Med utførelsen i fig. 12, er rekker av andre plater 24 anordnet kontinuerlig over baseplatene 18. Settene av plater er sammenbundet ved bolter 76 hvorved noen steder opptil fire tykkelser av plater vil være sammenbundet. Selv om dette kompliserer sammenstilling, tilveiebringer den resulterende konstruksjon som har hver tilstøtende hulrom til de motstående korrugerte første og andre plater fylt med betong, en meget solid konstruksjon for å optimalisere motstand mot positiv og negativ bøyning og aksielle belastninger i buen ved bæring av ovenpå anbrakte laster eller bæring av konstruksjonen under tilbakefylling. En av fordelene med konstruksjonene beskrevet med hensyn til fig. 10 og 11, er at rekkene av sam-menbudne andre plater ikke overlapper og derved unngår situasjoner hvor opptil fire tykkelser av plater må sammenbindes, som med utførelsen i fig. 12.

Fig. 13 og 14 viser alternative utførelser med hensyn til variasjon av stigningen av korrugeringen i de første og andre platene i forhold tii hverandre. I fig. 13, har den andre platen 24 en stigning til de sinusformede korrugeringene hvor

ryggene 70 er adskilt fra hverandre med halve avstanden av trauet 68 til den førs-te platen 18. Dette arrangementet sørger for mindre korrugeringer i den første platen som kan være av et tykkere materiale enn den andre platen som har et større antall av korrugeringer pr. enhetsbredde av den andre platen. Skjærbindingsforbindelser 96 er anordnet i hulrommene 80 på måten som vist for å forme den buede bjelkeavstiveren for forsterkning av basebuekonstruksjonen.

Alternativt, som vist i fig. 14, kan den andre platen 24 ha mindre korrugeringer enn den første platen 18.1 det vesentlige er det det inverse av tverrsnittet i fig. 13 kun stigningen for både de første og andre platene som er økt, som indikert ved avstanden mellom boltene 76. Som med utførelsen i fig. 13, er skjærbåndforbindelser i formen av bolter 96 anordnet i hulrommene 80 for å tilveiebringe de sammensatte betongmetallavstiverne.

Det er synlig fra fig. 13 og 14 at hulrommet 80 kan ha en varitét av tverr-snittsformer ved forming av den sammensatte metall-omhyllende betongavstive-ren. Et ytterligere alternativ er vist i fig. 15, hvor den andre platen 24 har en polygonal formet korrugering, som i henhold til denne utførelsen er firkantet, selv om det skal forstås at den andre platen kan ha andre former av polygoner, slik som trapesformet, trekantet o.l. Som med de andre utførelsene, er skjærboltforbindel-ser 96 anordnet i hulrommene 80 for å danne de ønskede komposittbetongmetall-avstiverne for forsterkning av basebuekonstruksjonen. Med arrangementet i fig. 15, sørger den andre platen 24 med de polygonalt utformede korrugeringene for at en større mengde av betong er over planet av ryggene til en første platen 18.

Arrangementet i fig. 16 sørger for en flat andre plate 24 forbundet til den første platen 18. Her ligger den flate platen 24 i planet definert ved toppunktene av ryggene 72 til den første platen. Skjærboltforbindelsene 96 kan være anordnet i hulrommet 80 på en måte som vist hvor hver av hulrommene 80 kan være fylt. Bruken av en flat andre plate i rekkene av andre plater tilrettelegger spesielle former som kan være nødvendig ved overspenning av buen, f.eks. i områder av bu-en hvor krumningsradiusen er relativt liten, den flate andre platen 24 kan lettere krummes for å stemme overens med krumningen av den første platen 18.

Med de forskjellige utførelsene i fig. 10 til og med 16, er det åpenbart at hulromutformingen i tverrsnittsform, kan variere i høy grad. Det skal forstås at for å tilveiebringe den mest effektive formen av en sammensatt betongmetallavstiver for bøyningsmotstand bør hulrommet strekke seg over og under planet av ryggene til den første platen for derved å danne den størst mulige avstanden mellom de ytre og indre fiberne av avstiverne, d.v.s. den største tverrsnittsmodul for stiveren. Således er den foretrukne utforming for de første og andre platene den som beskrevet med hensyn til fig. 10 til og med 12 hvor de motstående ryggene til den andre platen er adskilt lengst fra de motstående trauene til den første platen for derved å maksimalisere tverrsnittsmodulen til de individuelle sammensatte be-tongmetallomhyllede avstiverne.

En overraskende fordel som kommer fra de forskjellige utførelsene i denne oppfinnelsen for å tilveiebringe avstivere er at spennene til konstruksjonen i høy grad kan økes i forhold til tradisjonelle typer av stålbuekonstruksjoner som har andre typer av avstivere. Ved å tilveiebringe en unikt buet avstiver med sammensatt betong- og metallmateriale som har en skjærbinding med grensesnittet, kan meget signifikante modifikasjoner gjøres med bueutformingen for å tilveiebringe nye klaringsomhyllinger. Ingen av de tidligere kjente konstruksjoner tillater modifi-kasjon av den standard bueutforming på grunn av at disse standard bueutfor-mingene har begrensede utforminger som ble antatt å være de eneste formene for å motstå bøyningsmomenter i konstruksjonen. Når den andre rekken av plater strekker seg fra basen til en side av buen til basen av den andre siden av buen, vil økningen i kombinert aksiell og bøyningskapasitet forhøyes ut gjennom hele buekonstruksjonen. Slike unike sammensatte buede bjelkesøyler hvor betongen er innkapslet i metall tillater konstruktøren å tilveiebringe unike former i den buede konstruksjonen for å tilveiebringe forskjellige typer av klaringsomhyllinger, minimal overdekning og svakere tilførselshelninger. Normalt kunne slike alternative utforminger kun utføres med kraftig forsterket helte betongbrokonstruksjoner. De kon-struksjonsmessige trekkene i denne oppfinnelsen tar derfor standard typen av bueutforming for korrugerte metallkomponenter til et fullstendig nytt område ved å tilveiebringe alternativer for de kostbare kraftige armerte standard betongbrout-forminger.

En ytterligere fordel som kommer fra muligheten av å nå utforme nye klaringsomhyllinger for buekonstruksjonen er å tilveiebringe området under buen men på utsiden av undergangsområdet av klaringsomhyllingen, hvilke områder fungerer som vannveier, gangveier, drenering, hjelpeadkomst for fotgjengere, dyr og mindre kjøretøytrafikk slik som sykler. Selv om rom for disse ytterligere trekk kan være anordnet i mer kostbart utformede betongbroer, tilveiebringer metallbuetypekonstruksjonen til denne oppfinnelsen disse egenskapene ved en betydelig lavere kostnad.

Den følgende omtale av de tidligere kjente standard konstruksjoner i fig. 17 og 18 i kombinasjon med den følgende konstruksjonsanalyse av disse standard-konstruksjoner i forhold til de nye buekonstruksjonene viser mange betydelige fordeler ved den nye utformingen.

En lokalisert ovenpå anbrakt last slik som en kjøretøy nyttelast vil generelt skape to typer av spenninger i en fleksibel buekonstruksjon. Fig. 18 viser den ty-piske deformasjonen 154 som en buekonstruksjon 146 i US patent 4.390.306 under en lokalisert belastning. På grunn av den nedadrettede lasten 148 på kronen 150 til konstruksjonen, er positive bøyningsmomenter 152 skapt i kronepartiet av konstruksjonen og negative bøyningsmomenter 154 er indusert i hoftepartiene. Denne spesielle utformingen forsøker å ta hånd om positive bøyningsmomenter ved å tilveiebringe et dekke 155. Støttene 158 gjør imidlertid ingen ting for å motstå de negative bøyningsspenningene i hoftepartiene på grunn av at konstruksjonen kan bøye seg i den retningen. Den vertikale nyttebelastningen vil også finne sin vei inn i de tverrgående tverrsnittsfiberne av konstruksjonen som overfører den vertikale aksielle belastningen 159 til fundamentet 156 av konstruksjonen. Forholdet av bøyningsspenningene i forhold til de vertikale spenningene i en slik konstruksjon for en definert vertikal belastning varierer i henhold til tykkelsen av overdekningen. Generelt jo tynnere overdekningen er jo mer lokalisert vil nyttelasten være når den når overflaten av buekonstruksjonen, og jo mer deformasjon vil oppstå i taket og jo høyere bøyningsspenninger vil være i konstruksjonen.

Standard fleksible korrugerte metallbuer 132 i fig. 17 er spesielt svake til å motstå bøyningsspenninger. Tradisjonell utforming har en tendens til å begrense mengden av bøyning i konstruksjonen ved å prøve å spre så mye som mulig av den lokaliserte nyttelasten 134 over konstruksjonen. Den mest åpenbare måten er ved å øke tykkelsen av overdekningsjorden 136. En punktbelastning som virker på overdekningsjorden vil fordele seg selv over tykkelsen av jorden i henhold til en spenningsfordelingsomhylling 138 som vist stiplet i fig. 13. Når belastningen når kroneoverflaten 140 av metallbueskallet, vil det være en last som virker over et stort område av skalloverflaten. Hovedspenningen i konstruksjonen blir derfor aksiellspenning i steden for bøyningsspenning. I tradisjonell nedgravet fleksibel bueutforming, må en standard minimal overdekning være anordnet. I en situasjon hvor tykkelsen av overdekningen er begrenset og er mindre enn minimumskravet, må et spenningsfrigjøringsdekke 142 være anordnet for ytterligere å ekspandere spenningsfordelingsomhyllingen 144 over og på utsiden av konstruksjonen. Spen-ningsfrigjøringsdekket 142 kan være plassert på toppen av buen 132, ved overflaten 135 eller ved enhver posisjon i mellom. Da dekket 142 er plassert nær toppen av buen, vil spenningsfordelings-omhyllingsformen selvfølgelig forandre seg. I ethvert tilfelle, er mengden av betong benyttet i avstiverutformingen til denne oppfinnelsen betydelig mindre enn hva som måtte benyttes i et frigjørings- (avlast-nings-) dekke.

Den følgende konstruksjonsanalyse viser de overraskende fordelene utle-det fra utformingen av denne oppfinnelsen. En sammensatt betongforsterket korrugert metallbuetypekonstruksjon av typen vist i fig. 1 og 4 ble konstruert. Det førs-te settet av utformede korrugerte metallplater var laget av 3 ga tykt stål i en innadgående basebueprofil med et spenn på 19,185 m og en høyde over fundamentene på 8,708 m. En andre rekke av utformede korrugerte metallplater var laget av 3 ga tykt stål ble sammenbundet på en måte for å ligge over det første settet av sammenbundne plater av basebuen. Den andre rekken av plater ble installert i segmenter med to korrugeringer som strakk seg tverrgående til den langsgående lengden av buen med trauene til korrugeringen av den andre rekken av plater festet til ryggene av det første settet av plater som vist i fig. 11.

Før sinkbelegging, ble skjærbolter som vist i fig. 6 festet med motstands-sveiser til det første og andre settet av korrugerte metallplater. Skjærboltene hadde 12 mm diameter og 40 mm lange og adskilt med 800 mm senteravstand. Skjærboltene ble forskjøvet mellom de første og andre platene, som vist i fig. 4. En slamdyse ble anordnet ved kronen til det andre settet av plater, som vist i fig. 7. Betong fylt med en trykkstyrke på 25 Mpa ble innført i hulrommet gjennom slamdysen etter at endene av hulrommet hadde blitt plugget.

Byggeplassforhold krevet en høyde av dekket for denne konstruksjonen på 1,13 m hvorved daværende broutformingsstandarder krevet en minimumshøyde av dekket på 3,82 m med en ikke-sammensatt metallbuekonstruksjon. For å opp-nå 1,13 m høyde av dekket ville en ikke-sammensatt metallbuekonstruksjon kreve bruken av 1 ga tykt stål for det første settet av utformede plater og et 1 ga tykt stål for det andre settet av forsterkningsplater. Den ikke-sammensatte metallbuen hadde ikke et betongfylt hulrom og hadde ikke skjærbolter. Den krevet imidlertid et 300 mm tykt ganger 20 m bredt betongavlastningsdekke som strakk seg hele lengden av konstruksjonen installert ved veioverflaten. Den sammensatte betongforsterkede konstruksjonen til denne oppfinnelsen var i stand til å møte konstruksjonskravene for relativt lav minimal verdi av overdekning uten problemene ovenfor til de tidligere kjente konstruksjonene ovenfor.

Den sammensatte betongforsterkede korrugerte metall buekonstruksjonen tilveiebrakte en betydelig besparelse i både materiale og fabrikasjonskostnader. Kostnaden av 3 ga tykt stål med en bolt var betydelig mindre enn kostnaden av 1 ga tykt stål uten skjærbolter. I tillegg var mengden av betong for fylling av hulrommene betydelig mindre enn mengden av betong benyttet for å konstruere avlast-ningsdekket. Det er beregnet at kostnaden av den ikke-forsterkede korrugerte metall buekonstruksjonen sammen med betongavlastningsdekkene er minst 20 % mere enn den til den sammensatte konstruksjonen til den foreliggende oppfinnelse.

Den foreliggende oppfinnelse overvinner problemene forbundet med nytte-belastninger over buekonstruksjonene med grunne dekker ved å øke bøynings-momentkapasiteten av selve buekonstruksjonen ved kronen og hoftepartiene. Tilveiebringelsen av en kontinuerlig buet avstiver over konstruksjonen tillater konstruksjonen å motstå positive og negative bøyningsmomenter. Dessuten, under installasjonstrinnet av konstruksjonen, kan topping oppstå i kronepartiet på grunn av jordtrykkene som virker på sidene. I denne situasjonen, vil negativ bøyning oppstå i kronepartiet av konstruksjonen som den sammensatte betong/metall-buekonstruksjonen til den foreliggende oppfinnelse er i samme grad i stand til å motstå. Dette fremviser en betydelig fordel i forhold til enhver av den tidligere kjente teknikk som hovedsakelig er konstruert for begrenset positiv momentmotstand og som ikke er i stand til å motstå negative momenter samtidig uten ytterligere utformet forsterkningsinnretning. Videre, ved å øke bøyningsmomentkapasiteten i en buet bjelkesøyle utsatt for kombinert bøyning og aksielle laster, er også den kombinerte bøyning og aksiell lastkapasitet av søylen økt.

Selv om foretrukne utførelser av oppfinnelsen er beskrevet heri i detalj, vil det forstås av de som er faglært på området at variasjoner kan gjøres dertil uten å avvike fra ånden i oppfinnelsen eller området av de vedføyde kravene.

Claims (9)

1. En sammensatt betongforsterket korrugert metallbuekonstruksjon (10), omfattende: i) et første sett av utformede korrugerte metallplater (15) sammenkoplet på en måte for å danne en basebuekonstruksjon med et definert spenntverrsnitt (12), høyde (14) og langsgående lengde (22), nevnte basebue har en kroneseksjon (38) og tilstøtende hofteseksjoner (40) for nevnte spenntverrsnitt og korrugerte metallplater med definert tykkelse med korrugeringer som strekker seg tverrgående til den langsgående lengden av nevnte bue for å tilveiebringe et flertall av buede bjelkesøyler i nevnte basebue; ii) en andre rekke av utformede metallplater (24) sammenkoplet på en måte for å ligge over og kontakte det første settet av sammenkoplede plater til nevnte basebue, nevnte andre rekke av sammenkoplede plater strekker seg kontinuerlig i den tverrgående retningen for å innbefatte minst nevnte buekrone og er festet direkte til nevnte første sett av sammenkoplede plater; iii) nevnte sammenkoplede rekke av andre plater og nevnte første sett av plater danner et flertall av individuelle, tverrgående, innelukkede kontinuerlige hulrom (80), hvert nevnte hulrom er dannet av en indre overflate av nevnte første sett av plater og en motstående indre overflate av nevnte andre rekke av plater; karakterisert vediv) betong (86) som fyller hvert nevnte kontinuerlige hulrom fra hulromsende til ende som definert ved den tverrgående utstrekningen av nevnte andre rekke av plater, nevnte betongfylte hulrom danner et grensesnitt av nevnte betong omhyllet av nevnte indre overflater til nevnte sammenkoplede andre rekke av plater og første sett av plater; v) nevnte indre overflater til nevnte hulrom for hver av nevnte første og andre plater har et flertall av skjærbindings-forbindelser (96) ved nevnte omhyllede betong-metallsammensatte grensesnitt (88), nevnte sammensatte skjærbindingskoplinger er en stiv del av nevnte første og andre plater for å sikre at betongen og metallet virker sammen når en last er påført nevnte buekonstruksjon, nevnte skjærbindingskoplinger tilveiebringer et flertall av buede bjelkesøyleavstivere for å øke kombinert positiv og negativ bøyningsmotstand og aksiell lastmotstand av nevnte basebuekonstruksjon, og det er et tilstrekkelig antall av nevnte andre rekke av plater for å tilveiebringe et tilstrekkelig antall av nevnte buede bjelkesøyleavsti-vere for å bære forutsatte belastninger påført nevnte konstruksjon.

2. Buetypekonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte andre rekke av plater (24) er flate.

3. Buetypekonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte andre rekke av plater (24) er korrugerte metallplater med minst en korrugering, nevnte korrugering til nevnte andre rekke av plater strekker seg tverrgående til den langsgående lengden av nevnte bue (10) med trau partier av den andre korrugerte plate festet til ryggpartiene av det første settet av plater (18), og at nevnte andre rekke av plater fortrinnsvis har et antall av korrugeringer pr. enhetsbredde av plate, større enn et antall av korrugeringer pr. samme enhetsbredde av nevnte første plate, og/eller at nevnte korrugeringer er omkranset eller polygonal i tverrsnittsform.

4. Buetypekonstruksjon ifølge 3, karakterisert ved at nevnte andre rekke av plater (24) strekker seg over spennet av nevnte bue fra et baseparti (44, 46) til en av nevnte hofteseksjoner (40) over nevnte kroneseksjon til et baseparti (44,46) av den andre av nevnte hofteseksjoner eller at nevnte andre rekke av plater strekker seg en hoveddel av spennet av nevnte konstruksjon fra et midtområde av en av nevnte hofteseksjoner over nevnte kroneseksjon (38) til et midtområde av den andre av nevnte hofteseksjoner.

5. Buetypekonstruksjon ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte konstruksjon er en eggeformet kulvert, en innadgående bue, en bokskulvert, rundkulvert eller elliptisk kulvert.

6. Buetypekonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte skjærbindingsforbindelser (94) ved nevnte sammensatte grensesnitt omfatter et flertall av integrale sideveis fremstikkende ører (96) formet i nevnte første og andre plater (18, 24) for å motstå relativ beve-geise mellom nevnte betong (86) og nevnte første og andre sett av metallplater eller at nevnte skjærbindingsforbindelser ved nevnte sammensatte grensesnitt (88) omfatter innover fremstikkende bolter festet til nevnte indre overflater av nevnte hulrom dannet ved nevnte første sett av plater og nevnte rekke av andre plater eller at nevnte skjærbindingsforbindelser ved nevnte sammensatte grensesnitt omfatter preging (130) utformet på de indre overflatene av nevnte første og andre plater.

7. Buetypekonstruksjon ifølge krav 3, karakterisert ved at hver av nevnte rekke av plater (24) har en enkel korrugering.

8. Buetypekonstruksjon ifølge krav 3, karakterisert ved at hver andre rekke av plater (24) har flere korrugeringer for å danne et flertall av tilstøtende tverrgående forløpende hulrom (80), i det minste en av nevnte tilstøtende hulrom har nevnte skjærbindingsforbindelser (94) og er fylt (36) med betong for å tilveiebringe nevnte buede bjelkesøyleavsti-ver, og at hver av nevnte tilstøtende hulrom fortrinnsvis har nevnte skjærbindings-forbindelser og er fylt med betong for å tilveiebringe tilstøtende grupper av nevnte buede bjelkesøyleavstivninger, og at nevnte korrugerte plate til hver nevnte første og andre sett av plater (18, 24) fortrinnsvis har den samme sinusformede profil hvorved hver nevnte hulrom er definert ved tilstøtende rygger av nevnte første sett som er boltet for å innrette tilstøtende trau av nevnte andre sett, og at nevnte skjærbindingsforbindelser omfatter innover fremstikkende bolter (96) festet til nevnte indre overflater av hvert hulrom, nevnte bolter er forskjøvet langs motstående indre overflater av nevnte første og andre sett av plater og at nevnte korrugerte plate fortrinnsvis har et sinusformet korrugeringsprofil med en valgt dybde på 25 mm til 150 mm og en valgt stigning på 125 mm til 450 mm og at nevnte spenn fortrinnsvis overskrider 15 m og at plugger (30) fortrinnsvis er anordnet ved hver hulromsende og at nevnte hulrom fortrinnsvis er fylt med betong gjennom et flertall av hull (32) i nevnte andre rekke av plater, hvert hull er plugget etter at be-tongfylling av hvert nevnte individuelle hulrom er utført.

9. Buetypekonstruksjon ifølge krav 3, karakterisert ved at et andre sett av korrugerte plater (24) ligger over nevnte første sett av plater (18), nevnte andre sett av plater ligger kontinuerlig over i den langsgående lengderetningen (22) av nevnte første sett av plater for en lengde som effektivt bærer tast, utvalgte hulrom (80) har nevnte skjærbindingsforbindelser (94) og er fylt med betong (86) for å tilveiebringe nevnte tilstrekkelige antall av nevnte buede bjelkesøyleavstivere, og at tilstøtende hulrom fortrinnsvis hver har nevnte skjærbindingsforbindelser og er fylt med betong for å tilveiebringe tilstøtende buede bjelkesøyleavstivere langs nevnte effektive langsgående lengde av nevnte konstruksjon som bærer lasten.