Vysvetlenie nosníkov mosta: Typy, dráha zaťaženia a možnosti výroby ocele

Mostový nosník je nosná konštrukcia z priamych prvkov usporiadaných do trojuholníkov. Pretože trojuholník nemôže zmeniť tvar, pokiaľ jedna z jeho strán nezmení dĺžku, spoje nemusia byť pevné: prvky väčšinou nesú čisté napätie alebo stlačenie pozdĺž svojej osi a nie ohyb. To je celé tajomstvo. To je dôvod, prečo krov môže prekonať širokú rieku s prekvapivo štíhlou nadstavbou a prečo sa forma zachovala od liatinových železničných mostov až po moderné oceľové diaľničné križovatky.

Režeme, vŕtame a zvárame konštrukčnú oceľ od roku 2009 a práca s priehradovými nosníkmi stále odmeňuje rovnakú disciplínu ako vždy – jasná dráha zaťaženia na výkresoch, presné vybavenie v dielni a postup montáže, ktorý vyhovuje miestu. Takto zvyčajne vedieme klienta cez rozhodnutie.

Čo mostový nosník naozaj robí

Postupujte podľa záťaže a logika bude zrejmá. Doprava sa valí na palubu, paluba sedí na nosníkoch, nosníky odovzdávajú bremeno podlahovým nosníkom a podlahové nosníky ho dodávajú do uzlov priehradového nosníka. Odtiaľ putuje po tetivách a diagonále k ložiskám a do opor. Každý člen má jednu úlohu a nosník funguje najlepšie, keď je táto práca axiálna – ťahanie alebo tlačenie – a nie ohýbanie.

Z toho vyplývajú dva praktické dôsledky. Po prvé, na hĺbke krovu záleží viac, ako väčšina ľudí očakáva. Spravidla platí, že jednoducho podopretý krov je ekonomický pri hĺbke zhruba jednej osminy až jednej desatiny svojho rozpätia, a preto dlhé kríženie potrebuje viditeľne hlboký krov alebo delený typ. Po druhé, nie každá uhlopriečka je zaneprázdnená. Pod jedným zaťažovacím stavom niektoré prvky klesnú na takmer nulovú silu; pod iným obrátia. Dobrý dizajn preverí oboje, pretože štíhly člen, ktorý je dobre napnutý, sa môže pri stlačení vykrútiť.

Samotná paluba môže sedieť na vrchu krovu (paluchový krov), v strednej výške s plytkým krovom pôsobiacim ako parapet (pony krov) alebo v spodnej časti medzi dvoma vysokými krovmi (priechodný krov). Tento výber je zvyčajne diktovaný voľným priestorom pod ním a svetlou výškou požadovanou vyššie.

Typy mostných nosníkov a ich umiestnenie

Väčšinu prejazdov pokrývajú štyri rodiny - Warren, Pratt, Howe a K - plus dva špeciálne prípady, ktoré stojí za to poznať: panelový most Bailey a tetiva so zakrivenými tetivami alebo nosník Parker. Mená pochádzajú od inžinierov z devätnásteho storočia, no zdôvodnenie, ktoré sa za nimi skrýva, je stále aktuálne.

Dve poznámky, ktoré ušetria problémy neskôr. K krov nie je automaticky pevnejší; je to spôsob, ako udržať dĺžky panelov zvládnuteľné vo veľmi hlbokom nosníku a stojí to viac spojov a kontroly. Most Bailey je medzitým modulárnym pripevneným systémom postaveným na rýchlosť - vynikajúci na dočasné prechody, ale nie je náhradou za navrhnutú stálu konštrukciu, pokiaľ nie je skonštruovaný a udržiavaný ako jeden.

Výber nosníka pre vaše rozpätie a miesto

Kupujúci sa často pýtajú, ktorý krov je „najlepší“. Úprimnou odpoveďou je, že najlepší krov je ten, ktorý zároveň vyhovuje miestu, zaťaženiu a spôsobu montáže. Zvyčajne prechádzame týmito bodmi v tomto poradí:

1. Rozpätie a dostupná hĺbka. Efektívnosť riadi hĺbka; ak vám stránka nemôže poskytnúť hĺbku, môže vyhrať iný typ alebo alternatíva nosníka.
2. Povolenia. Pod pre riečnu dopravu, úroveň záplav alebo železnicu; vyššie pre profil cesty a prípadné budúce rozšírenie.
3. Trieda zaťaženia a únava. Diaľničná, železničná a ťažká premávka vozidiel vytvára opakované namáhacie cykly, ktoré formujú detaily spojov oveľa viac ako statické zaťaženie.
4. Geometria lokality. Skosenie, zakrivenie a to, či sa most musí spustiť, zdvihnúť alebo navinúť na miesto.
5. Prepravné limity. Dĺžky panelov a hmotnosti členov musia zodpovedať nákladným vozidlám a žeriavom, ktoré môžu skutočne dosiahnuť miesto.
6. Náklady na životný cyklus. Natretý krov potrebuje bezpečný prístup na premaľovanie; galvanizovaná oceľ alebo oceľ odolná voči poveternostným vplyvom môže stáť viac dopredu a menej neskôr.

Správne tých šesť a typ si väčšinou vyberie sám.

Výrobné detaily, ktoré rozhodujú o životnosti

Oceľové nosníky pracujú na detailoch. Styčníkové dosky by mali byť dimenzované tak, aby skupiny skrutiek zostali kompaktné a dráha zaťaženia cez dosku bola krátka a priama; tanier, ktorý je veľkorysý, ale neforemný, sa kontroluje ťažšie a často je ťažší, ako je potrebné. Otvory pre hlavné prvky sú skôr vŕtané ako dierované a v prípade mosta s viac ako niekoľkými panelmi by mala byť dielňa schopná ukázať záznam o skúšobnej montáži.

Prevýšenie je ďalším detailom, ktorý oddeľuje hladkú erekciu od náročnej. Nosník je postavený s miernym zakrivením smerom nahor, takže pri samotnom zaťažení sedí na úrovni; ak je odklon chybný, paluba, ložiská a dilatačné škáry sa navzájom boja. Rovnakú pozornosť si zasluhuje aj ochrana proti korózii – správna príprava povrchu pred lakovaním alebo galvanizáciou, drenáž, ktorá nezachytáva vodu vo vnútri struny, a detaily, vďaka ktorým sa inšpektor dostane ku každému spoju.

Nič z toho nie je exotické, ale treba to vyriešiť skôr, ako sa nareže prvý plát. Ak ste stále vo fáze kreslenia, tento krátky sprievodca dielenské výkresy oceľových konštrukcií a detaily vysvetľuje konvencie, podľa ktorých je priehradový nosník zostaviteľný, a môžete si o ňom prečítať viac naše výrobné zázemie ak chcete vidieť ako pracujeme.

Práce na priehradových a nosníkových mostoch, ktoré sme dodali

Krovy zriedka prichádzajú ako abstraktné cvičenie; prichádzajú ako most cez konkrétnu rieku, cestu alebo kanál. Niekoľko príkladov z našich dopravných projektov ukazuje rozsah toho, čo si križovatka skutočne vyžaduje:

Oceľový skriňový nosník ôsmeho poľa pre časť rýchlostnej cesty Fengxin – ťažká diaľničná oceľ, dodávaná v prepravovateľných segmentoch a spájaná na mieste, pričom sa v každej etape kontroluje odklon a zarovnanie.

Projekt oceľového skriňového nosníka rýchlostnej cesty Fengxin ôsmeho rozpätia Referenčný projekt z roku 2017 s použitím jednoskriňového trojbunkového nosníka so 16 m palubou a hĺbkou 2,2 m, ktorý ukazuje výrobu a kontrolu montáže. Zobraziť produkt →

Most Tashan Road cez rieku Xinlai v okrese Laian, Anhui – riečny prechod, kde rozpätie, protipovodňová výška a krátke stavebné okno museli byť vyvážené v jednej schéme.

Tashan Road Steel Tubular Arch Bridge, okres Laian Tento 42 m dvojpoľový oceľový rúrkový oblúkový most dokončený v roku 2016 bol prvým mostom s oceľovou konštrukciou v okrese schváleným verejným referendom. Zobraziť produkt →

Prístupový most cez kanál ako súčasť projektu elektrárne s výkonom 337 MW/305 MW v Bangladéši – zámorská dodávka, kde prepravné limity formujú veľkosti panelov dlho pred začatím výroby.

Priblížte sa k mostu cez kanál do Bangladéšskej elektrárne Jednopoľový, 42 m približovací most z roku 2014 s oblúkovitým tvarom, dodaný do zámoria pre projekt EPC elektrárne s výkonom 337 MW/305 MW. Zobraziť produkt →

Kontrola, údržba a otázky, ktoré kladú kupujúci

Oceľový priehradový nosník je nízkoúdržbovou konštrukciou iba vtedy, ak je podrobne predpísaná na údržbu. Odporúčame prehliadku natretého diaľničného krovu každé dva roky, pričom treba venovať väčšiu pozornosť ložiskám, dilatačným škáram, drenážnym cestám a spodnému pásu v blízkosti podpier, kde sa zvykne hromadiť voda a nečistoty. Napínacie tetivy a ich spojenia sa zvyčajne kvalifikujú ako kritické členy a zaslúžia si skôr zdokumentovanú kontrolu než pohľad z paluby.

Je lepší skrutkovaný alebo zváraný nosník?

Obidve, zvyčajne. Zváranie v dielni dáva tuhé, upratané uzly; skrutkovanie na mieste umožňuje rýchlu montáž a jednoduchú kontrolu. Dôležité je, že tieto dva sú navrhnuté spoločne, s jasným detailom prechodu a dostatočným prístupom k skrutkám pre momentový kľúč.

Je možné namiesto výmeny posilniť existujúci krov?

Často áno. Rozšírenie paluby alebo zvýšenie triedy zaťaženia môže vyžadovať iba ďalšie prvky alebo hrubšie krycie dosky za predpokladu, že pôvodná oceľ je v dobrom stave a spoje môžu znášať dodatočnú silu. Na prvom mieste je prieskum stavu a nová analýza.

Ako dlho trvá výstavba priehradového mosta?

Dizajn a detaily zvyčajne trvajú dlhšie ako výroba. Na prechode diaľnice strednej veľkosti zvyčajne práca v dielni trvá niekoľko mesiacov a samotná montáž môže byť otázkou týždňov, keď sú opierky pripravené a žeriav alebo spúšťacia schéma je na mieste.

Ak plánujete prechod, najužitočnejšia konverzácia sa uskutoční skoro, kým je typ nosníka stále otvorený. Pošlite nám rozpätie, svetlú obálku a triedu zaťaženia a my vám jasne povieme, ktoré konfigurácie sa hodia, aké sú výrobné dôsledky a kde sú skutočne náklady. To je časť práce, ktorú robíme od roku 2009 — a stále je to časť, ktorá nás baví najviac.