Kaj je jekleni škatlasti nosilec in zakaj ustreza jeklenim{0}}mostom
Jekleni škatlasti nosilec je votel nosilec-zaprtega preseka, izdelan iz varjenih jeklenih plošč. Za razliko od odprtega I-odseka zaprta celica prenaša upogib, strig in torzijo skupaj, kar je natanko tisto, -kar potrebuje plošča s kabli: plošča je neprekinjen element, ki je na več točkah podprt z nosilnimi kabli, njen prečni-prerez pa mora porazdeliti koncentrirane sile kabla v polje plošče brez pretiranega popačenja.
Tipični elementi škatlastega nosilca
Mreže:navpične ali nagnjene stranske plošče, ki prenašajo strig med zgornjo in spodnjo prirobnico.
Prirobnice:zgornje in spodnje plošče; zgornja prirobnica nosi prometno ploščad in stiskanje, spodnja prirobnica nosi napetost.
Diafragme in križni{0}}okvirji:notranji prečni elementi, ki ohranjajo-obliko preseka pod koncentriranimi obremenitvami, kot so sidrišča za kable.
Ojačitve:vzdolžna in prečna rebra, ki zadržujejo upogib plošče in porazdelijo lokalne obremenitve koles.
Na najdaljših razponih je zgornja plošča običajno ortotropna jeklena plošča, v kateri je tanka plošča utrjena z varjenimi zaprtimi ali odprtimi rebri; to prihrani lastno težo v primerjavi z betonsko ploščadjo. Škatlasti nosilci ponujajo tudi visoko torzijsko togost in so učinkoviti tam, kjer so obremenitve ekscentrične, zato se pojavljajo na ukrivljenih klančinah in mostovih z dolgim-razponom, kot tudi na krovih-s kabli.
Strukturne vloge škatlastega nosilca v kabelskem{0}}mostu
Podpora glavnega-razpona
Škatlasti nosilec se razteza med pritrdi-točkami kablov in je odporen na promet, veter in toplotne obremenitve. Lastna-teža nosilca neposredno določa napetost-opornega kabla in dimenzije prečnega-prereza stebra, zato lažji nosilec zmanjša povpraševanje celotnega konstrukcijskega sistema.
Prenos sile na sidriščih
Lokalna ojačitev je uporabljena na položajih pritrdi-opornih kablov, da se velike koncentrirane sile iz kablov porazdelijo na škatlaste-plošče. Sile na kablu večkrat nihajo zaradi prometa in vetra, zato so detajli območja pritrdišča,-odporni na utrujenost, kritični.
Vzdolžna in prečna porazdelitev sile
Struktura eno-box ali twin-boxa temelji na torzijski odpornosti in upogibni odpornosti za porazdelitev ekscentričnih obremenitev vozila prečno po celotni širini mostu in za prenašanje vzdolžnega upogibanja krova med nosilci kablov.
Zasnova: veter, utrujenost in standardi
Veter in aeroelastična stabilnost
Dva pojava vetra prevladujeta pri konstrukciji nosilca z dolgim-razponom:-vibracija, ki jo povzroči vrtinec pri zmernih hitrostih vetra, in plapolanje pri visokih hitrostih vetra. Poenostavljeni škatlasti profil in ustrezna torzijska togost (visoka torzijska frekvenca) sta glavna strukturna protiukrepa. Podatki o vetru na gradbišču in dinamične lastnosti mostu so vključeni v aeroelastično študijo; za razpone rekordne-dolžine je običajen-program vetrovnika mejne plasti. Delovanje vetra je v Evropi določeno v skladu z EN 1991-1-4 in v Severni Ameriki v skladu z določbami o vetru AASHTO LRFD.
Utrujenost varjenih detajlov in sidrišč
Jekleni mostovi živijo pri ponavljajočih se razponih napetosti, zato so zvarjeni detajli razvrščeni v kategorije detajlov utrujenosti: EN 1993-1-9 v Evropi dodeljuje kategorije detajlov tipom spojev, AASHTO LRFD pa uporablja kategorije utrujenosti z neskončno-pragom življenjske dobe v Severni Ameriki. Nosilci za pritrditev kablov, ortotropni zvari rebra na krovu in spoji prirobnic so tipi podrobnosti, ki običajno vladajo. Kakovost izdelave, vključno s profilom zvara, brušenjem prstov in NDT, neposredno določa življenjsko dobo ob utrujenosti, ki jo predvideva kategorija podrobnosti.
Veljavni standardi, ki se običajno navajajo pri javnih naročilih
| Predmet | Standardi (primeri) | Opombe |
|---|---|---|
| Zasnova jeklenega mostu | EN 1993-2; Specifikacije konstrukcije mostu AASHTO LRFD; JTG D64 | Izdaja, ki velja za jurisdikcijo projekta |
| Kompozitna zasnova mostu | EN 1994-2 | Za jeklene-betonske kompozitne plošče |
| Uklon plošče / ojačene plošče | EN 1993-1-5 | Pravila upogibanja za plošče škatlastega nosilca |
| utrujenost | EN 1993-1-9; Določbe glede utrujenosti AASHTO LRFD | Podrobne kategorije za varjene spoje |
| Delovanje vetra | EN 1991-1-4 | Vetrne obremenitve; aeroelastična študija za dolge razpone |
| Razredi konstrukcijskega jekla | EN 10025 (S355J2, S355NL); ASTM A709 (razred 50, 50 W); GB/T 714 (Q345q, Q370q, Q420q) | Razred je odvisen od zasnove in podnebja |
| Izvedba / izdelava | EN 1090-2 izvedbeni razredi; Varjenje mostov AWS D1.5 | Določa tolerance, varjenje in pregled |
| Zaščita pred korozijo | ISO 12944; ISO 8501-1 | Sistem je izbran glede na kategorijo korozivnosti in načrtovano življenjsko dobo |
| NDT sprejem | ISO 5817 / EN ISO 17635 | UT, RT ali MT na kritičnih zvarih |
Jeklena škatla v primerjavi z betonsko škatlo v primerjavi z jeklenim-betonskim kompozitom
| Merilo | Popolnoma-jekleni škatlasti nosilec | Škatlasti prednapeti betonski nosilec | Jekleni-betonski kompozitni nosilec |
|---|---|---|---|
| Lastna-teža | Najnižji od treh | Visoko; ureja stroške stebra in temeljev na dolgih razponih | Zmerno (betonski krov na jekleni škatli) |
| Primernost glavnega-razpona | Zaželeno nad približno 400-600 m, sega čez 1000 m | Praktično do približno 400 m za postavitev s kabli- | Pogost v pasu 200-600 m in za stranske razpone |
| Torzijsko obnašanje | Visoko (zaprt del) | Visok (zaprt odsek), težak | Visoka, ko je jeklena škatla zaprta |
| Aerodinamični profil | Enostavno poenostavljeno; potrebuje aeroelastični pregled | Težji deli dušijo gibanje, vendar dodajo mrtvo obremenitev | Vmesni |
| Hitrost erekcije | Najhitrejši (izdelava v segmentni trgovini) | Najpočasneje (opaž, postopno vlivanje, strjevanje) | Hitro z montažnimi krovnimi ploščami |
| Vzdrževanje življenjskega cikla | Vzdrževanje premazov in pregled zvarov in ležajev | Nizko rutinsko vzdrževanje; težave z vzdržljivostjo tetive | Premaz na jeklu; stiki palube in vzdrževanje betona |
Okvirni razpon specifikacij za povpraševanje po izdelavi
Spodnja tabela je izhodišče za povpraševanje po izdelavi in ne ponudba. Končne vrednosti izhajajo iz risb, veljavne kode in pisne ponudbe.
| Parameter | Okvirni razpon |
|---|---|
| Glavni razpon (-zategnjen) | Približno 200 m do 1100 m in več |
| Dolžina segmenta | Običajno 9–15 m, zmanjšano za težke ortotropne segmente; omejena s transportno in dvižno zmogljivostjo |
| Razmerje med globino in razponom nosilca | Plitvo za nosilce s kabli (običajno v območju 1/180–1/250 za projekte na avtocestah); določajo meje vetra in upogiba |
| Vrste jekla | Q345q / Q370q / Q420q (GB/T 714); S355J2 / S355NL (EN 10025); A709 Razred 50 / 50 W (ASTM) |
| Priprava površine | Peskanje do Sa 2,5 (ISO 8501-1) |
| Sistem premazov (primer) | S-cinkom bogat temeljni premaz, epoksidni vmesni premaz, poliuretanski zaključni premaz (ISO 12944) |
| Naloži model (primer) | AASHTO HL-93, obremenitveni modeli Eurocode ali nacionalni obremenitveni model projekta |
| Izvedbeni razred | EN 1090-2 EXC3 ali EXC4 za mostne nosilce |
Kaj morajo kupci vedeti: dokumentacija in pakiranje
QC dokumentacija:potrdila o materialu (npr. EN 10204 3.1 ali 3.2 z inšpekcijo tretje-stranke), zapisi o varjenju, poročila o NDT, poročila o debelini prevleke, poročila o dimenzijah in poročila o pred-montaži v trgovini.
Pregled-tretje osebe:sprejem s strani neodvisnih inšpekcijskih agencij ali zastopnika stranke je običajno dogovorjen v fazi pogodbe.
Izvozno pakiranje:zaščitne vezi, lesene podporne ali jeklene vpenjalne naprave, notranje opornike, vremensko-odporno ovijanje robov,-označene segmente, namenske dvižne točke in seznam pakiranja s priročnikom za ravnanje.
Okvirna komercialna praksa za izdelane škatlaste nosilce temelji-na projektu: izdelava se začne z odobrenimi risbami, dobavni rok je običajno en do tri mesece od odobritve risbe in potrditve materiala, odvisno od tonaže in obsega pregleda, garancijski pogoji pa so opredeljeni v prodajni pogodbi. Predložite svoje risbe, razporeditev razpona in pogoje na lokaciji, da prejmete tehnični pregled in pisno ponudbo.
Zahtevajte tehnični pregled in ponudbo
pogosta vprašanja
Kakšen je jekleni škatlasti nosilec v primerjavi z betonskim škatlastim nosilcem za kabelski{0}}ostali most?
Jekleni škatlasti nosilec je lažji od betonskega škatlastega nosilca podobnega razpona, kar zmanjša lastno-težo, ki jo morajo nositi stebri, kabli in temelji, ter omogoča daljše glavne razpone. Beton ponuja nižje prve stroške na nekaterih trgih in nizko raven rutinskega vzdrževanja, vendar njegova večja lastna teža povečuje povpraševanje po stebrih in temeljih. Izbira je odvisna od razpona, pogojev na lokaciji, lokalnih stroškov izdelave in kode načrtovanja.
Kakšna je razlika med popolnoma-jeklenim škatlastim nosilcem in jeklenim-betonskim kompozitnim nosilcem?
V popolnoma-jeklenem škatlastem nosilcu so zgornja plošča, mreže in spodnja prirobnica varjene jeklene plošče, pogosto z ortotropno jekleno ploščo. V jekleno-betonskem sovprežnem nosilcu armiranobetonska krovna plošča leži na jekleni škatlasti podkonstrukciji in deluje z njo prek strižnih konektorjev. Kompozitni nosilci so običajni pri zmernih razponih, kjer je betonska plošča ekonomična; vse-jeklene škatle so običajne tam, kjer je pomembna nizka lastna-teža in hitra segmentna postavitev, kot so glavni razponi nad približno 400–600 m.
Kako se obnese jekleni škatlasti nosilec pod močnim vetrom?
Zaprt, poenostavljen prečni-prerez ima nizek aerodinamični upor in visoko torzijsko togost, kar pomaga nadzirati-vibracije, ki jih povzroči vrtinčenje, in poveča-kritično hitrost vetra. Za dolge razpone-s kabli so običajno potrebni preskusi-v vetrovniku v vetrovniku in študije aeroelastičnosti, na primer EN 1991-1-4 za delovanje vetra.
Kako se ravna z utrujenostjo pri varjenih spojih in pritrdiščih kablov?
Varjeni detajli so zasnovani za kategorije detajlov utrujenosti, na primer EN 1993-1-9 v Evropi ali določbe o utrujenosti AASHTO LRFD v Severni Ameriki. Območja pritrditve kablov in zvari ortotropnih U-reber na krovu so deležni posebne pozornosti, ker prenašajo visoke, ponavljajoče se obremenitve. NDT (ultrazvočno, radiografsko ali magnetno-delčno testiranje) je določeno za kritične zvare, EN 1090-2 pa določa zahteve glede kakovosti izvedbe.
Kakšni so stroški in slika vzdrževanja v življenjski dobi mostu?
Jekleni škatlasti nosilci imajo običajno višje stroške izdelave kot betonske alternative, vendar lahko zmanjšajo stroške temeljev in stebrov zaradi nižje lastne teže in skrajšajo čas postavitve z montažno izdelavo v trgovini. Vzdrževanje življenjskega cikla je osredotočeno na sistem za zaščito pred korozijo: intervali ponovnega-nanosa so odvisni od sistema (na primer kategorije ISO 12944) in okolja. Študija stroškov življenjskega cikla, ne samo prvi stroški, odloča o ekonomični rešitvi za določen razpon in lokacijo.
Kateri izvedbeni razred velja za nosilce-oklenjenih mostov?
Izvedbeni razredi so opredeljeni v EN 1090-2 in so izbrani iz razreda posledic konstrukcije. EXC3 je značilen za splošne avtocestne mostove; EXC4 je določen za velike razpone, obalne ali urbane strukture, kjer so posledice okvare hude. Razred določa tolerance, zahteve za varjenje in preglede.