Dubbel t-shirt
En dubbel T-balk eller dubbel-T- balk är en bärande struktur som liknar två T-balkar kopplade till varandra sida vid sida. Den starka bindningen av flänsen (horisontell sektion) och de två liven (vertikala delar, även känd som skaft) skapar en struktur som kan motstå höga belastningar samtidigt som de har en lång spännvidd. De typiska storlekarna på dubbla tees är upp till 15 fot (4,6 m) för flänsbredd, upp till 5 fot (1,5 m) för bandjup och upp till 80 fot (24 m) eller mer för spännlängd. Dubbla T-stycken är förtillverkade av förspänd betong vilket gör att byggtiden kan förkortas.
Historia
Utvecklingen av dubbel tee startade på 1950-talet av två oberoende initiativ, ett av Leap Associates grundat av Harry Edwards i Florida och det andra av Prestressed Concrete i Colorado. De designade vingarna för att utöka den strukturella kanalen för att täcka mer yta till en lägre kostnad. 1951 designade Harry Edwards och Paul Zia en 4 fot (1,2 m) bred förspänd dubbel tee-sektion. Icke-förspända dubbla tees konstruerades i Miami 1952 följt av förspända dubbla tees 1953. Separat utvecklade och konstruerade ingenjörer från Prestressed Concrete of Colorado den första förspända dubbel-tee som var 6 fot (1,8 m) bred kallad "twin tee" i slutet av 1952. De tidiga tvilling-tee-spann var mellan 20 fot (6,1 m) och 25 fot (7,6 m). Dessa dubbla tee-spann användes först för första gången för att bygga en kylförvaringsbyggnad för Beatrice Foods i Denver .
De tidiga dubbla tee-spann på 25 fot (7,6 m) hade vuxit till 50 fot (15 m) snabbt. Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI) publicerade beräkningen av dubbel T-lastkapacitet (belastningstabeller) för första gången i PCI Design Handbook 1971. Belastningstabellerna använder koden för att identifiera typ av dubbel T-span genom att använda bredden i fot , följt av "DT", följt av djup i tum, till exempel, 4DT14 är för 4 fot (1,2 m) breda, 14 tum (36 cm) djupa dubbla tees. I sin första publikation fanns det sju dubbla tee-typer från 4DT14 till 10DT32. Listan inkluderade 8DT24 som visade sig vara den mest populära typen av dubbel tee som använts för 60 fot (18 m) spann i flera decennier. För närvarande är den vanliga dubbel-T-typen 12DT30 med 4 tum (10 cm) förtoppad yta på flänsen. Denna typ har inkluderats i PCI Design Handbook sedan 1999.
Den första byggnaden med alla förspända betongpelare, balkar och dubbla utslagsplatser var en tvåvånings kontorsbyggnad i Winter Haven, Florida , designad och byggd 1961 av Gene Leedy . Leedy experimenterade när han byggde sitt arkitektkontor genom att använda strukturella element av förspänd betong och designa de nya "double-tee" strukturella elementen.
I deras tidiga dagar var tillämpningarna av dubbla utslagsplatser begränsade till flervåningsparkeringskonstruktioner och takkonstruktioner på byggnader, men de har nu också använts i motorvägskonstruktioner.
Tillverkningsprocess
Dubbla T-shirts tillverkas i fabriker. Processen är densamma som vid annan förspänd betongtillverkning genom att bygga dem på förspännande bäddar. Sängarna för att göra dubbla tees är av de typiska storlekarna för det område som dubbla tees kommer att användas. I de flesta fall är längderna på förspänningsbäddarna cirka 200 till 500 fot (61 till 152 m) långa.
Ansökningar
Takläggning
I lokaler kan takkonstruktionen vara platt. Konstruktionsbetong är ett alternativ för platt takkonstruktion. Det finns tre huvudkategorier för en sådan metod: förgjuten/förspänd, platsgjuten och skal . Inom prefabricerade/spända betongtak är dubbla T-stycken de vanligaste produkterna som används för takspann upp till 60 fot (18 m).
Parkeringsstrukturer
Moderna parkeringskonstruktioner i flera våningar är byggda av prefabricerade / förspända betongsystem . Golvsystemen är till största delen byggda av förtoppade dubbla tees. Detta system utvecklades från den tidigare användningen av T-system där T-balkarnas flänsar var anslutna. Betongen hälls sedan på toppen av tees under konstruktionen för att skapa golvytan, därför kallas processen för fältplacerad betongtoppning. I dubbla T-konstruktioner tillverkas den övre betongen vanligtvis på fabriken som en integrerad del av den prefabricerade dubbla T-konstruktionen. Dubbla tees kopplas ihop under konstruktionen utan att täcka med betong för att skapa parkeringsstrukturens golvyta.
En fördel med förtoppade dubbla tees är en betong av högre kvalitet för en mer hållbar yta för att minska trafikslitage. Fabriker kan producera toppingen med en minsta betonghållfasthet på 5 000 psi. I vissa områden kan styrkan vara 6 000-8 000 psi. Detta kan jämföras med den fältplacerade betongbeläggningen med den lägre betonghållfastheten på 4 000 psi.
Vanligtvis hängs dubbla tees över en stödjande struktur. Detta görs genom att ha doppade ändar vid vävarna på den dubbla tee (bilden). De fläckiga ändarna är känsliga för sprickor vid det stödjande området. En rekommendation för att förhindra sprickbildning är att inkludera armeringsstål i dubbel-T-konstruktionen för att överföra lasterna från lagerområdet (den reducerade sektionen) till banans fulla djupsektion. Om sprickorna utvecklas efter att parkeringskonstruktionen redan är i bruk, behövs andra metoder för att ge externt stöd till dubbla tees. Ett av sådana alternativ är att använda externt bunden kolfiberförstärkt polymer ( FRP) för att ge förstärkning.
Broar
Prefabricerade brokonstruktioner har använts i många brokonstruktioner för att minska byggtiden. I USA finns det ansträngningar att ta fram prefabricerade broelement och system i många stater. Dubbel tee-struktur är ett alternativ för korta till medelstora spann mellan 40 och 90 fot (12 och 27 m). Det finns många standarder som dubbel-tee-stråle från Texas Department of Transportation och Northeast Extreme Tee (NEXT) Beam of the Northeast .
En fördel med att använda dubbla tees för brobyten är att förkorta byggtiden. Texas har ett mål att förkorta korta brobyten till en månad eller mindre istället för 6 månader i traditionella brokonstruktioner.
NÄSTA balkutveckling startade 2006 av Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI) North East för att uppdatera regional standard för Accelerated Bridge Construction (ABC). NEXT Beam-designen inspirerades av design med dubbla tee som har använts för att bygga järnvägsplattformar. Användningen av dubbla T-stycken med bred fläns gör det möjligt att ha mindre antal balkar och att få dem att stanna på plats för att bilda däcket, vilket resulterar i en kortare byggtid. Den första designen introducerades 2008 kallad "NEXT F" med 4-tums (10 cm) flänstjocklek kräver 4-tums (10 cm) topping. Detta användes för konstruktionen av Maine State Route 103- bron som korsar York River . Den sju spann 510 fot (160 m) långa bron färdigställdes 2010 som den första NEXT Beam-bron. Den andra designen introducerades 2010 för Sibley Pond Bridge vid gränsen mellan Kanaan och Pittsfield, Maine . Designen kallades "NEXT D" med 8-tums (20 cm) flänstjocklek som inte kräver däcktoppning, vilket gör att slitytan kan appliceras direkt på balkarna. Kombinationen av F och D som kallas "NEXT E" introducerades 2016.
Oron för att använda dubbla tees i brokonstruktioner inkluderar längsgående sprickor på brodäck . Eftersom anslutningspunkterna mellan de dubbla T-balkarna ligger längs med trafikflödet, kan eventuella sidorörelser av dubbla T-stycken göra att vägytan spricker i längdled. Dessa inkluderar differentiell rotation av dubbla T-flänsar som kan orsaka att asfaltytan höjs eller spricker. En separation av flänsarna kan göra att asfalt sjunker ner i springan och bildar en reflekterande spricka. För att minska dessa problem har många metoder utvecklats för att hantera de dubbla T-styckenas sidokopplingar. Materialen som används i anslutningarna är stödstavar , stålstänger, svetsade plåtar och injekteringsbruk .
Väggar
Dubbla T-stycken har använts i vertikala bärande delar som ytterväggar och stödväggar .