Što je čelični kutijasti nosač i zašto odgovara kabelskim-mostovima
Čelični kutijasti nosač je šuplja greda zatvorenog-presjeka izrađena od zavarenih čeličnih ploča. Za razliku od otvorenog I-presjeka, zatvorena ćelija nosi savijanje, smicanje i torziju zajedno, što je upravo ono što je potrebno-palubi s užadima: paluba je kontinuirani element poduprt na mnogim točkama užadima, a njezin poprečni-presjek mora distribuirati koncentrirane sile užadi u polje ploče bez pretjeranog izobličenja.
Tipični elementi sandučastog nosača
Mreže:okomite ili nagnute bočne ploče koje prenose smicanje između gornje i donje prirubnice.
Prirubnice:gornje i donje ploče; gornja prirubnica nosi prometnu palubu i kompresiju, donja prirubnica nosi napetost.
Dijafragme i križni-okviri:unutarnji poprečni elementi koji zadržavaju oblik-presjeka pod koncentriranim opterećenjima kao što su sidrišta za kabele.
Učvršćivači:uzdužna i poprečna rebra koja odgađaju izvijanje ploče i raspoređuju lokalna opterećenja kotača.
Na najdužim rasponima gornja paluba obično je ortotropna čelična paluba, u kojoj je tanka ploča ukrućena zavarenim zatvorenim ili otvorenim rebrima; ovo štedi mrtvu težinu u usporedbi s betonskom palubom. Kutijasti nosači također nude visoku torzijsku krutost i učinkoviti su tamo gdje su opterećenja ekscentrična, zbog čega se pojavljuju na zakrivljenim rampama i mostovima s dugim-rasponom, kao i na palubama-koje se nalaze užadi.
Strukturalne uloge kutijastog nosača u užadnom-mostu
Potpora-palube glavnog raspona
Kutijasti nosač proteže se između točaka sidrišta-kabela, odolijevajući prometu, vjetru i toplinskim opterećenjima. Vlastita-težina nosača izravno određuje zategnutost-užadi i dimenzije poprečnog-presjeka pilona, tako da lakši nosač smanjuje zahtjeve cijelog konstrukcijskog sustava.
Prijenos sile u zonama sidrišta
Lokalno pojačanje primjenjuje se na položaje-sidrenja kabela kako bi se velike koncentrirane sile iz kabela rasporedile na kutijaste-ploče. Sile kabela neprestano fluktuiraju pod utjecajem prometa i vjetra, tako da su detalji zone sidrišta-otporni na zamor kritični.
Uzdužna i poprečna raspodjela sila
Struktura s jednom-kutijom ili dvo-kutijom oslanja se na torzijsku otpornost i otpornost na savijanje kako bi raspodijelila ekscentrična opterećenja vozila poprečno preko cijele širine mosta i podnijela uzdužno savijanje plohe između nosača kabela.
Razmatranja dizajna: vjetar, zamor i standardi
Vjetar i aeroelastična stabilnost
Dva fenomena vjetra dominiraju dizajnom nosača dugog-raspona: vrtlog-inducirane vibracije pri umjerenim brzinama vjetra i lelujanje pri velikim brzinama vjetra. Aerodinamični kutijasti profil plus odgovarajuća torzijska krutost (visoka torzijska frekvencija) glavne su strukturne protumjere. Podaci o vjetru na gradilištu i dinamička svojstva mosta ulaze u studiju aeroelastičnosti; za rekordne-duljine raspona, granični{5}}sloj program aerotunela je normalan. Djelovanje vjetra određeno je u Europi prema EN 1991-1-4 iu Sjevernoj Americi prema odredbama AASHTO LRFD o vjetru.
Zamor zavarenih detalja i sidrišta
Čelični mostovi žive na opetovanim rasponima naprezanja, pa su zavareni detalji klasificirani u kategorije detalja zamora: EN 1993-1-9 u Europi dodjeljuje kategorije detalja vrstama spojeva, a AASHTO LRFD koristi kategorije zamora s beskonačnim-pragom vijeka trajanja u Sjevernoj Americi. Nosači za pričvršćivanje kabela, ortotropni zavareni spojevi rebra na palubu i spojevi prirubnica tipovi su detalja koji obično upravljaju. Kvaliteta izrade, uključujući profil zavara, nožno brušenje i NDT, izravno određuje vijek trajanja od zamora koji kategorija detalja pretpostavlja.
Važeći standardi koji se obično citiraju u nabavi
| Predmet | Standardi (primjeri) | Bilješke |
|---|---|---|
| Dizajn čeličnog mosta | EN 1993-2; AASHTO LRFD specifikacije dizajna mosta; JTG D64 | Izdanje primjenjivo na jurisdikciju projekta |
| Dizajn kompozitnog mosta | EN 1994-2 | Za čelične-betonske kompozitne palube |
| Izvijanje ploče / ukrućene ploče | EN 1993-1-5 | Pravila izvijanja ploča sandučastih nosača |
| Umor | EN 1993-1-9; AASHTO LRFD odredbe o zamoru | Kategorije detalja za zavarene spojeve |
| Djelovanje vjetra | EN 1991-1-4 | Opterećenja vjetrom; aeroelastična studija za velike raspone |
| Vrste konstrukcijskog čelika | EN 10025 (S355J2, S355NL); ASTM A709 (razred 50, 50 W); GB/T 714 (Q345q, Q370q, Q420q) | Ocjena ovisi o dizajnu i klimi |
| Izvedba / izrada | EN 1090-2 izvedbene klase; AWS D1.5 zavarivanje mostova | Definira tolerancije, zavarivanje i kontrolu |
| Zaštita od korozije | ISO 12944; ISO 8501-1 | Sustav odabran prema kategoriji korozivnosti i projektiranom vijeku trajanja |
| NDT prihvaćanje | ISO 5817 / EN ISO 17635 | UT, RT ili MT na kritičnim zavarima |
Čelična kutija naspram betonske kutije naspram čeličnog-betonskog kompozita
| Kriterij | Potpuno-čelični kutijasti nosač | Prednapregnuti betonski sandučasti nosač | Čelični-betonski kompozitni nosač |
|---|---|---|---|
| Vlastita-težina | Najniža od tri | Visoko; upravlja troškom pilona i temelja na velikim rasponima | Umjereno (betonska paluba na čeličnoj kutiji) |
| Prikladnost glavnog-raspona | Poželjno iznad otprilike 400-600 m, šireći se preko 1000 m | Praktično do otprilike 400 m za-kabelske rasporede | Uobičajen u pojasu od 200-600 m i za bočne raspone |
| Torzijsko ponašanje | Visoko (zatvoreni dio) | Visok (zatvoreni dio), težak | Visoko kada je čelična kutija zatvorena |
| Aerodinamički profil | Lako se pojednostavljuje; potrebna je aeroelastična provjera | Teži dijelovi prigušuju kretanje, ali dodaju mrtvo opterećenje | Srednji |
| Brzina erekcije | Najbrži (segmentna proizvodnja) | Najsporije (oplata, postupno lijevanje, stvrdnjavanje) | Brzo s predgotovljenim palubnim pločama |
| Održavanje životnog ciklusa | Održavanje premaza i pregled zavara i ležajeva | Nisko rutinsko održavanje; problemi s izdržljivošću tetiva | Premaz na čeliku; spojevi palube i održavanje betona |
Indikativni raspon specifikacija za upit o proizvodnji
Tablica u nastavku je početna točka za upit o proizvodnji, a ne ponuda. Konačne vrijednosti proizlaze iz crteža, važeće šifre i pisane ponude.
| Parametar | Indikativni raspon |
|---|---|
| Glavni raspon (sa-užadi) | Oko 200 m do 1.100 m i dalje |
| Duljina segmenta | Tipično 9-15 m, smanjeno za teške ortotropne segmente; ograničena kapacitetom transporta i dizanja |
| Omjer dubine nosača i raspona | Plitko za nosače s{0}}užadi (obično u rasponu od 1/180-1/250 za projekte autocesta); postavljena vjetrom i granicama otklona |
| Vrste čelika | Q345q / Q370q / Q420q (GB/T 714); S355J2 / S355NL (EN 10025); A709 Razred 50 / 50 W (ASTM) |
| Priprema površine | Čišćenje pjeskarenjem do Sa 2,5 (ISO 8501-1) |
| Sustav premaza (primjer) | Primer bogat -cinkom, epoksidni međusloj, poliuretanski završni premaz (ISO 12944) |
| Učitaj model (primjer) | AASHTO HL-93, Eurocode modeli opterećenja ili nacionalni model opterećenja projekta |
| Klasa izvršenja | EN 1090-2 EXC3 ili EXC4 za nosače mostova |
Što kupci trebaju znati: dokumentacija i pakiranje
QC dokumentacija:certifikati o materijalima (npr. EN 10204 3.1 ili 3.2 s pregledom treće-strane), zapisi o zavarivanju, NDT izvješća, izvješća o debljini premaza, izvješća o dimenzijama i izvješća o pred-montaži u radionici.
Inspekcija-treće strane:prihvaćanje od strane neovisnih inspekcijskih agencija ili agenta klijenta obično se dogovara u fazi ugovora.
Izvozno pakiranje:zaštitne vezice, drvene podloge ili čelične šablone, unutarnje ukrućenje, omatanje rubova-otporno na vremenske uvjete,-označene segmente, namjenske točke za podizanje i popis pakiranja s priručnikom za rukovanje.
Indikativna komercijalna praksa za izrađene sandučaste nosače temelji se na projektu-: proizvodnja počinje od odobrenih crteža, vrijeme isporuke je obično jedan do tri mjeseca od odobrenja crteža i potvrde materijala, ovisno o tonaži i opsegu inspekcije, a uvjeti jamstva definirani su u kupoprodajnom ugovoru. Pošaljite svoje nacrte, raspored raspona i uvjete lokacije kako biste dobili tehnički pregled i pismenu ponudu.
Zatražite tehnički pregled i ponudu
FAQ
Kakav je čelični sandučasti nosač u usporedbi s betonskim sandučastim nosačem za-kosani most?
Čelični kutijasti nosač lakši je od betonskog sandučastog nosača sličnog raspona, što smanjuje vlastitu-težinu koju piloni, kabeli i temelji moraju nositi i omogućuje duže glavne raspone. Beton nudi niže početne troškove na nekim tržištima i malo rutinskog održavanja, ali njegova veća vlastita težina povećava potražnju za stupovima i temeljima. Izbor je uvjetovan rasponom, uvjetima na gradilištu, lokalnom cijenom izrade i projektnim kodom.
Koja je razlika između potpuno-čeličnog sandučastog nosača i čeličnog-betonskog kompozitnog nosača?
U potpuno-čeličnom kutijastom nosaču, gornja ploča, rebra i donja prirubnica su zavarene čelične ploče, često s ortotropnom čeličnom platformom. U kompozitnom nosaču od čeličnog-betona, armirano-betonska palubna ploča nalazi se na podkonstrukciji čelične kutije i djeluje s njom kroz spojnice za smicanje. Kompozitni nosači uobičajeni su na umjerenim rasponima gdje je betonska paluba ekonomična; sve-čelične kutije uobičajene su tamo gdje je bitna mala vlastita-težina i brza segmentna erekcija, kao što su glavni rasponi veći od otprilike 400-600 m.
Kako se čelični kutijasti nosač ponaša pod jakim vjetrom?
Zatvoreni, aerodinamični poprečni-presjek ima nizak aerodinamički otpor i visoku torzijsku krutost, što pomaže u kontroli-vibracija izazvanih vrtlogom i povećava-kritičnu brzinu vjetra. Za duge kabelske-raspone, kod-konstrukcije za projektiranje obično zahtijevaju-testove u aerodinamičkom tunelu i studije aeroelastičnosti, na primjer EN 1991-1-4 za djelovanje vjetra.
Kako se rješava zamor zavarenih spojeva i sidrišta kabela?
Zavareni detalji dizajnirani su za kategorije detalja za zamor, na primjer EN 1993-1-9 u Europi ili odredbe o zamoru AASHTO LRFD u Sjevernoj Americi. Zone sidrišta kabela i ortotropna paluba U-rebara zavarene su posebnom pažnjom jer nose visoke, opetovane raspone naprezanja. NDT (ultrazvučno, radiografsko ili ispitivanje magnetskim česticama) specificirano je za kritične zavare, a EN 1090-2 definira zahtjeve kvalitete izvedbe.
Kakva je slika troškova i održavanja tijekom životnog vijeka mosta?
Čelični kutijasti nosači obično imaju višu cijenu izrade od betonskih alternativa, ali mogu smanjiti troškove temelja i pilona zbog manje vlastite težine, a skraćuju vrijeme postavljanja putem prefabrikacije u trgovini. Održavanje životnog ciklusa usredotočeno je na sustav zaštite od korozije: intervali ponovnog -premazivanja ovise o sustavu (na primjer kategorije ISO 12944) i okolišu. Studija troškova životnog ciklusa, a ne samo prvi trošak, odlučuje o ekonomičnom rješenju za određeni raspon i lokaciju.
Koja se klasa izvedbe odnosi na-kosistene nosače mostova?
Klase izvedbe definirane su u EN 1090-2 i odabiru se iz klase posljedica konstrukcije. EXC3 je tipičan za opće mostove na autocestama; EXC4 je specificiran za velike rasponske, obalne ili urbane strukture gdje su posljedice kvara ozbiljne. Klasa određuje tolerancije, zahtjeve za zavarivanje i pregled.