Tiltai yra vienas reikliausių konstrukcinio plieno panaudojimo būdų. Tarpatramiai turi nešti dideles ir pasikartojančias eismo apkrovas, atsispirti vėjo ir seisminiams poveikiams ir išlikti tinkami naudoti dešimtmečius. Plieninės santvaros konstrukcijos tenkina šiuos reikalavimus su atviru trikampių mazgų karkasu, perkeliančiu apkrovas daugiausia per ašines jėgas, užtikrindamos didelį stiprumo -su -svorį ir ilgus tarpus be tarpinių atramų.
Kas yra plieninė santvaros konstrukcija?
Plieninė santvara yra tiesių plieninių elementų karkasas, sujungtas jungtimis ir sudaryti standžius trikampius. Kadangi trikampis negali pakeisti formos nekeičiant jo kraštinių ilgio, santvara iš prigimties yra stabili, o elementų apkrovos daugiausia yra ašinės: vienų elementų įtempimas ir gniuždymas. Ši geometrija leidžia labai efektyviai panaudoti medžiagą, palyginti su elementais, kurie lenkimo metu atlaiko apkrovas.
Pagrindiniai komponentai
Viršutinis akordas:viršutinis išilginis elementas, pirmiausia apkraunamas gniuždant ir laikantis denio arba stogo apkrovas iš viršaus.
Apatinis akordas:apatinis išilginis elementas, pirmiausia įtemptas.
Interneto nariai:įstrižainės ir vertikalės, jungiančios dvi stygas ir padalijančios santvarą į trikampes plokštes.
Jungtys:sujungimo plokštės su didelio stiprumo{0}}varžtais arba suvirinimo siūlėmis, kurios perkelia jėgas tarp elementų jungtyse.
Įprasti tiltų plieninių santvarų tipai
| Santvaros tipas | Žiniatinklio narių išdėstymas | Tipiškas naudojimas |
|---|---|---|
| Pratt santvara | Įstrižainės pasvirusios žemyn link centro; vertikalės suspaudime, įstrižainės įtempime | Geležinkelio ir greitkelių tiltai, ilgo{0}}tarpatramio stogo konstrukcijos |
| Voreno santvara | Lygiakraščių trikampių serija be vertikalių (arba su papildomomis vertikaliomis ilgomis plokštėmis) | Ilgi{0}}tarpatramiai tiltai, orlaivių angarai, aiškios-tarpatramio konstrukcijos |
| Kaip santvara | Įstrižainės pakreiptos aukštyn link centro; įstrižainės suspaudimo metu | Sunkios{0}}apkrovos tiltai ir stogo konstrukcijos, kuriose veikia didelės narių jėgos |
| Fink santvara | W-formos žiniatinklio skydelių padalinys | Gyvenamųjų ir komercinių pastatų stogai, trumpesnių{0}}tarpatramių konstrukcijos |
Santvaros geometrijos pasirinkimas priklauso nuo tarpatramio ilgio, apkrovos dydžio, gamybos ekonomiškumo ir statybos aikštelės metodo, o tai turėtų būti patvirtinta atliekant konstrukcinę analizę pagal reglamentuojantį projektavimo kodą.
Kodėl plieninės santvaros tinka tiltų inžinerijai
Efektyvus ašinės apkrovos perdavimas
Santvaros elementai veikia įtempiant arba suspaudžiant, todėl išnaudojamas visas plieno sekcijos stiprumas. Tai iš esmės yra efektyvesnis medžiagų-efektyvumas nei lenkimo-sijos, kuriose dominuoja lygiavertis tarpatramis, ir sumažina antstato savitąją svorį.
Ilgas skaidrus tarpatramis
Kadangi trikampė tinklelio sistema paskirsto jėgas stygoms, santvaros gali įveikti didelius atstumus su santykinai nedideliu elementų gyliu, sumažindamos tarpinių atramų skaičių ir pamatų dydį.
Mažas negyvas svoris ir seisminis atsakas
Lengvesni antstatai generuoja mažesnes inercines jėgas seisminio sužadinimo metu. Aktyvių zonų tiltams tai gali žymiai sumažinti projektavimo veiksmus, perduodamus prieplaukoms ir atramams.
Surenkamasis ir greitas montavimas
Santvaros elementus ir agregatus{0}}galima pagaminti parduotuvėje su gręžtomis arba suvirintomis jungtimis ir pastatyti vietoje naudojant didelio-stiprumo varžtus, todėl sutrumpėja statybos laikas ir sumažėja darbas aukštyje, palyginti su dideliu lauko suvirinimu.
Plieninių santvarų taikymas tiltų inžinerijoje
Geležinkelio ir greitkelių tiltai:santvaros neša dideles ciklinio eismo apkrovas ir yra plačiai naudojamos vidutinio{0}} ir ilgo{1}}tarpatramio pervažoms.
Pėsčiųjų tiltai ir miesto perėjos:atviros-tinklinės santvaros suteikia plonoms, lengvoms konstrukcijoms architektūrinę išvaizdą.
Laikinasis ir karinis tiltas:Modulinės, visiškai varžtais pritvirtintos santvaros sistemos, pvz., Bailey{0}}tipo tiltai, diegiamos aplinkkeliams, avarinėms perėjoms ir karinei logistikai.
Arkos ir pakabos konstrukcijos:santvaros naudojamos kaip kabamųjų tiltų standumo sijos ir kaip pagrindinės surištų{0}}arkinių tiltų briaunos.
Viadukai ir paaukštinti keliai:Santvaros tarpatramiai parenkami ten, kur reikia ilgų skaidrių angų virš kelių, upių ar geležinkelių.
Plieninė santvara ir dėžė: kaip pasirinkti
| Atrankos faktorius | Plieninis santvarinis tiltas | Plieninis dėžinis tiltas |
|---|---|---|
| Krovinio perdavimo mechanizmas | Ašinės jėgos per trikampius tinklo elementus | Lenkimas ir kirpimas per uždarą tuščiavidurę sekciją |
| Jėgos-ir-svorio santykis | Aukštas; efektyvus labai ilgiems tarpatramiams | Geras; sunkesnis už lenkimo galios vienetą |
| Sukimo standumas | Vidutinis; reikalingas tvirtinimas sukimui | Puiku dėl uždaro{0}}skerspjūvio |
| Tinkamumas tarpatramiui | Ilgi ir labai ilgi tarpai | Vidutinis ir ilgas tarpatramis, įskaitant lenktas išlygiavimas |
| Logistika | Atviros dalys gali būti siunčiamos kaip numušamos{0}}komponentės ir prisukamos vietoje | Uždarosios ląstelės dažnai būna per didelės, todėl gali prireikti specialaus transportavimo arba masinio siuntimo |
| Svetainės darbas | Greitas{0}}surinkimas varžtais | Daugiau vietos suvirinimo ir tvarkymo uždarymui ir sujungimams |
| Estetika | Pramoninė, geometrinė išvaizda | Elegantiška, minimalistinė išvaizda |
Praktikoje sprendimą priima projektuotojas: santvaros parenkamos ilgiems tarpatramiams, lengviems pamatams ir modulinei statybai; Dėžės sijos yra pageidaujamos lenktam lygiavimui, dideliems sukimo poreikiams ir ploniems vizualiniams profiliams.
Tiltų santvarų gamyba ir kokybės kontrolė
Dėl nuovargio tiltų plieno konstrukcijoms taikomos griežtesnės taisyklės nei statybinėms plieno konstrukcijoms. Suvirinimas turi būti atliktas ir tikrinamas pagal AWS D1.5 (tiltų suvirinimas) arba taikomą nacionalinę specifikaciją, o bendra konstrukcija atitinka tokius kodus kaip AASHTO LRFD, EN 1993 (Eurokodas 3) arba GB 50017. Rekomenduojamos praktikos:
Visiškas medžiagų atsekamumas naudojant malūno bandymo sertifikatus, išduotus pagal EN 10204.
100 % gamyklinis išankstinis-surinkimas su skylių-grupe ir geometriniais nuokrypiais, patikrintais prieš išsiunčiant.
Neardomieji kritinių suvirinimo siūlių bandymai (UT, MT) su suvirinimo procedūrų kvalifikacijos įrašais.
Stipri-apsauga nuo korozijos, nurodyta poveikio kategorijai pagal ISO 12944, įskaitant Sa 2.5 valymą pūtimu ir suderinamas dangų sistemas.
Kontroliuojamas išankstinis{0}}kampas: elementų pjovimo kreivės ir surinkimo geometrija nustatomi taip, kad pastatytoje konstrukcijoje būtų kompensuojama tuščiosios-apkrovos deformacija.
Dažnai užduodami klausimai
Kuris santvaros tipas tinkamiausias geležinkelio tiltui?„Pratt“ ir „Howe“ santvaros dažniausiai naudojamos geležinkelio tiltams, nes jų tinklelio išdėstymas tinka koncentruotoms, ciklinėms geležinkelių eismo apkrovoms. Galutinis pasirinkimas priklauso nuo diapazono, gylio apribojimų ir gamybos ekonomiškumo ir turi būti patikrintas analizuojant vadovaujantį kodą.
Kokios plieno rūšys būdingos tiltų santvaroms?Įprastos klasės yra S355 serija pagal EN 10025-2, ASTM A572 klasė 50 ir Q355B iki GB/T 1591. Nuovargiui svarbių elementų įpjovos tvirtumas, storis ir detalių kategorija turi būti patikrinta pagal projekto specifikacijas.
Ar santvaros elementus galima gabenti konteineriuose?Taip. Atviros-žiniatinklio dalys puikiai tinka numušti-(CKD) siuntas 20 pėdų arba 40 pėdų konteineriuose su lauko varžtais prie įdubų plokščių. Pagal geometriją ilgesni elementai gali būti pristatomi plokščiu stelažu arba sulaužytu bulku.
Kaip kontroliuojama tilto santvarų suvirinimo kokybė?Suvirinimas atliekamas pagal kvalifikuotas procedūras, paprastai pagal AWS D1.5 arba taikomą kodą, ultragarsu ir magnetinėmis dalelėmis atliekant kritinių suvirinimo siūlių bandymus ir visapusiškai suvirintojo kvalifikacijos bei tikrinimo įrašų dokumentais.
Kaip valdomas ilgo-tarpatramio santvaros išankstinis-kampas?Struktūra analizuojama naudojant 3D modeliavimo programinę įrangą, o pjovimo kreivės ir surinkimo geometrija sureguliuojamos taip, kad gamybos kampas kompensuotų numatytą tuščiosios{1}}apkrovos deformaciją. Išankstinis surinkimas parduotuvėje patikrina pasiektą kampą prieš išsiunčiant.
Ar plieniniai santvariniai tiltai tinka seisminiams regionams?Taip. Mažas jų svoris sumažina seismines inercines jėgas, o kaliąsias varžtines jungtis galima detalizuoti, kad būtų valdoma energijos išsklaidymas, jei konstrukcija suprojektuota pagal taikomą seisminį kodą.