เหตุใดจึงใช้คานเหล็กสำหรับเคเบิล-สะพานพัก: คู่มือการออกแบบและการจัดซื้อจัดจ้าง

คานเหล็กคืออะไร และเหตุใดจึงเหมาะกับสายเคเบิล-สะพานพัก

คานเหล็กกล่องเป็นคานส่วนปิด-กลวงที่ประดิษฐ์จากแผ่นเหล็กเชื่อม เซลล์แบบปิดต่างจากส่วน I- แบบเปิดตรงที่มีการโค้งงอ แรงเฉือน และแรงบิดเข้าด้วยกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่-แผ่นรองพักสายเคเบิลต้องการ: แผ่นรองเป็นส่วนต่อเนื่องที่รองรับหลายจุดด้วยสายเคเบิลพัก และหน้าตัด- จะต้องกระจายแรงของสายเคเบิลที่รวมศูนย์ลงในสนามเพลตโดยไม่ผิดเพี้ยนมากเกินไป

องค์ประกอบทั่วไปของคานกล่อง

เว็บ:แผ่นด้านข้างแนวตั้งหรือเอียงที่ถ่ายเทแรงเฉือนระหว่างหน้าแปลนด้านบนและด้านล่าง

หน้าแปลน:แผ่นบนและแผ่นล่าง หน้าแปลนด้านบนจะบรรทุกดาดฟ้าจราจรและแรงอัด หน้าแปลนด้านล่างจะรับแรงดึง

ไดอะแฟรมและเฟรมกากบาท-:ชิ้นส่วนตามขวางภายในที่คงรูปร่างหน้าตัด-ไว้ภายใต้น้ำหนักที่กระจุกตัว เช่น ที่ยึดสายเคเบิล

สารทำให้แข็งตัว:ซี่โครงตามยาวและตามขวางที่ช่วยชะลอการโก่งของแผ่นเพลทและกระจายน้ำหนักของล้อในพื้นที่

ในช่วงที่ยาวที่สุดชั้นบนสุดมักจะเป็นดาดฟ้าเหล็กออร์โธโทรปิก ซึ่งแผ่นบาง ๆ จะถูกทำให้แข็งขึ้นโดยการเชื่อมซี่โครงปิดหรือเปิด ซึ่งช่วยลดน้ำหนักเมื่อเทียบกับพื้นคอนกรีต คานกล่องยังมีความแข็งบิดสูงและมีประสิทธิภาพในกรณีที่โหลดมีความผิดปกติ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมคานดังกล่าวจึงปรากฏบนทางลาดโค้งและสะพาน-ช่วงยาวตลอดจน-ดาดฟ้าที่เคเบิลอยู่

บทบาทเชิงโครงสร้างของคานกล่องในสายเคเบิล-สะพานพัก

การรองรับเด็คหลัก-

คานกล่องทอดระหว่างจุดยึด-สายเคเบิล ทนทานต่อการจราจร ลม และภาระความร้อน น้ำหนักของตัวเอง-ของคานจะกำหนด-ความตึงของสายเคเบิลและขนาดหน้าตัด-ของเสาโดยตรง ดังนั้นคานที่เบากว่าจะช่วยลดความต้องการของระบบโครงสร้างทั้งหมด

การถ่ายเทแรงที่บริเวณจุดยึด

การเสริมแรงเฉพาะจุดจะถูกนำมาใช้ที่ตำแหน่งยึดสายเคเบิล-เพื่อกระจายแรงที่รวมศูนย์ขนาดใหญ่จากสายเคเบิลไปยังแผ่น-หน้าตัดของกล่อง แรงของสายเคเบิลจะผันผวนซ้ำๆ ภายใต้การจราจรและลม ดังนั้นรายละเอียดการต้านทานความเมื่อยล้าของโซนจุดยึดจึงเป็นสิ่งสำคัญ

การกระจายแรงตามยาวและตามขวาง

โครงสร้างกล่อง-กล่องเดียวหรือกล่องคู่-อาศัยความต้านทานแรงบิดและการบิดงอเพื่อกระจายน้ำหนักบรรทุกของยานพาหนะเยื้องศูนย์ในแนวขวางตามความกว้างของสะพานเต็ม และเพื่อรองรับการโค้งงอตามยาวของแผ่นรองระหว่างส่วนรองรับสายเคเบิล

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ: ลม ความเหนื่อยล้า และมาตรฐาน

เสถียรภาพของลมและอากาศ

ปรากฏการณ์ลมสองประการมีอิทธิพลเหนือการออกแบบ-คานช่วงยาว: กระแสน้ำวน- ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ความเร็วลมปานกลาง และการกระพือที่ความเร็วลมสูง โปรไฟล์กล่องที่ได้รับการปรับปรุงบวกกับความแข็งของแรงบิดที่เพียงพอ (ความถี่ของแรงบิดสูง) ถือเป็นมาตรการรับมือทางโครงสร้างหลัก ข้อมูลลมที่ไซต์งานและคุณสมบัติไดนามิกของสะพานป้อนเข้าสู่การศึกษาความยืดหยุ่นทางอากาศ สำหรับช่วงความยาวที่บันทึก- โปรแกรมอุโมงค์ลมชั้นขอบเขต-ถือเป็นเรื่องปกติ การกระทำของลมถูกกำหนดในยุโรปตามมาตรฐาน EN 1991-1-4 และในอเมริกาเหนือตามข้อกำหนดเรื่องลมของ AASHTO LRFD

ความเหนื่อยล้าที่รายละเอียดการเชื่อมและการยึด

สะพานเหล็กมีชีวิตอยู่ในช่วงความเค้นซ้ำๆ ดังนั้นรายละเอียดการเชื่อมจึงจัดอยู่ในหมวดหมู่รายละเอียดความล้า: EN 1993-1-9 ในยุโรปกำหนดหมวดหมู่รายละเอียดให้กับประเภทข้อต่อ และ AASHTO LRFD ใช้หมวดหมู่ความล้าโดยมีขีดจำกัดอายุการใช้งานที่ไม่มีที่สิ้นสุด-ในอเมริกาเหนือ ขายึดสายเคเบิล การเชื่อมแบบซี่โครงถึงดาดฟ้าแบบ orthotropic และการต่อหน้าแปลนเป็นประเภทรายละเอียดที่มักจะควบคุม คุณภาพการผลิต รวมถึงโปรไฟล์การเชื่อม การเจียรนิ้วเท้า และ NDT จะกำหนดอายุการใช้งานความล้าโดยตรงตามประเภทรายละเอียด

มาตรฐานที่ใช้บังคับมักอ้างถึงในการจัดซื้อจัดจ้าง

กล่องเหล็ก กับ กล่องคอนกรีต กับ เหล็ก-คอมโพสิตคอนกรีต

ช่วงข้อมูลจำเพาะบ่งชี้สำหรับการสอบถามเกี่ยวกับการผลิต

ตารางด้านล่างนี้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการสอบถามเกี่ยวกับการผลิต ไม่ใช่ใบเสนอราคา ค่าสุดท้ายมาจากแบบร่าง รหัสที่ใช้บังคับ และข้อเสนอที่เป็นลายลักษณ์อักษร

สิ่งที่ผู้ซื้อต้องรู้: เอกสารและการบรรจุ

เอกสารการควบคุมคุณภาพ:ใบรับรองวัสดุ (เช่น EN 10204 3.1 หรือ 3.2 พร้อมการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม-) บันทึกการเชื่อม รายงาน NDT รายงานความหนาของการเคลือบ รายงานขนาด และรายงานก่อนการประกอบของร้านค้า-

การตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม-:การยอมรับจากหน่วยงานตรวจสอบอิสระหรือตัวแทนของลูกค้านั้นโดยทั่วไปจะตกลงกันในขั้นตอนของสัญญา

บรรจุส่งออก:สายรัดป้องกัน ดันไม้หรือจิ๊กเหล็ก การค้ำยันภายใน -การพันขอบที่ทนทานต่อสภาพอากาศ การจับคู่-ส่วนที่ทำเครื่องหมายไว้ จุดยกเฉพาะ และรายการบรรจุภัณฑ์พร้อมคู่มือการใช้งาน

แนวทางปฏิบัติเชิงพาณิชย์ที่บ่งชี้สำหรับคานกล่องประดิษฐ์นั้นขึ้นอยู่กับโครงการ-: การผลิตเริ่มต้นจากแบบที่ได้รับการอนุมัติ โดยทั่วไประยะเวลารอคอยสินค้าคือหนึ่งถึงสามเดือนนับจากการอนุมัติแบบร่างและการยืนยันวัสดุ ขึ้นอยู่กับน้ำหนักและขอบเขตการตรวจสอบ และเงื่อนไขการรับประกันจะกำหนดไว้ในสัญญาการขาย ส่งแบบร่าง การจัดเรียงช่วง และเงื่อนไขของไซต์เพื่อรับการตรวจสอบทางเทคนิคและใบเสนอราคาเป็นลายลักษณ์อักษร

ขอรับการตรวจสอบทางเทคนิคและเสนอราคา

คำถามที่พบบ่อย

คานเหล็กกล่องเปรียบเทียบกับคานคอนกรีตสำหรับสะพานขึงเคเบิล-อย่างไร

คานเหล็กกล่องมีน้ำหนักเบากว่าคานกล่องคอนกรีตที่มีช่วงคานใกล้เคียงกัน ซึ่งช่วยลดน้ำหนักในตัวเอง-ที่เสา เคเบิล และฐานรากต้องแบก และทำให้มีช่วงหลักที่ยาวขึ้น คอนกรีตมีต้นทุนแรกต่ำกว่าในบางตลาดและมีการบำรุงรักษาตามปกติต่ำ แต่น้ำหนักตายที่สูงกว่าทำให้ความต้องการเสาและฐานรากเพิ่มขึ้น ตัวเลือกจะขึ้นอยู่กับช่วง เงื่อนไขของไซต์งาน ต้นทุนการผลิตในท้องถิ่น และรหัสการออกแบบ

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง-คานเหล็กกล่องทั้งหมดกับคานเหล็กผสมคอนกรีต-?

ในคานเหล็กกล่องทั้งหมด- ดาดฟ้าด้านบน รางและหน้าแปลนด้านล่างเป็นแผ่นเหล็กเชื่อม ซึ่งมักจะมีดาดฟ้าเหล็กออร์โธโทรปิก ในคานคอนกรีตผสมเหล็ก- แผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กวางอยู่บนโครงสร้างย่อยของกล่องเหล็กและดำเนินการกับคานดังกล่าวผ่านขั้วต่อแบบเฉือน คานคอมโพสิตนั้นพบเห็นได้ทั่วไปในช่วงระยะปานกลางซึ่งพื้นคอนกรีตมีความประหยัด กล่องเหล็กทั้งหมด-มักมีน้ำหนักในตัวต่ำ-และมีการแข็งตัวเป็นปล้องอย่างรวดเร็ว เช่น ช่วงหลักเกินประมาณ 400-600 ม.

คานเหล็กกล่องทำงานอย่างไรภายใต้ลมแรง?

หน้าตัดที่ปิดและเพรียวบาง-มีแรงต้านตามหลักอากาศพลศาสตร์ต่ำและความแข็งของแรงบิดสูง ซึ่งช่วยควบคุม-แรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากกระแสน้ำวน และเพิ่ม-ความเร็วลมวิกฤต สำหรับ-ช่วงพักสายเคเบิลยาว การทดสอบอุโมงค์ลมเฉพาะไซต์-และการศึกษาความยืดหยุ่นทางอากาศเป็นสิ่งจำเป็นตามรหัสการออกแบบ เช่น EN 1991-1-4 สำหรับการกระทำของลม

ความล้าที่ข้อต่อแบบเชื่อมและจุดยึดสายเคเบิลได้รับการจัดการอย่างไร?

รายละเอียดการเชื่อมได้รับการออกแบบตามหมวดหมู่รายละเอียดความล้า เช่น EN 1993-1-9 ในยุโรป หรือข้อกำหนดความล้าของ AASHTO LRFD ในอเมริกาเหนือ โซนจุดยึดสายเคเบิลและดาดฟ้าออร์โธโทรปิก รอยเชื่อม U-rib ได้รับความสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากมีช่วงความเค้นซ้ำๆ สูง NDT (การทดสอบอัลตราโซนิก รังสีเอกซ์ หรืออนุภาคแม่เหล็ก) ระบุไว้บนรอยเชื่อมวิกฤต และ EN 1090-2 จะกำหนดข้อกำหนดด้านคุณภาพการปฏิบัติงาน

ค่าใช้จ่ายและการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานของสะพานเป็นเท่าใด

คานเหล็กกล่องมักจะมีต้นทุนการผลิตที่สูงกว่าทางเลือกคอนกรีต แต่สามารถลดต้นทุนฐานรากและเสาได้เนื่องจากน้ำหนักที่ลดลง และทำให้ระยะเวลาในการก่อสร้างสั้นลงด้วยการสร้างชิ้นส่วนสำเร็จรูปของร้านค้า การบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานมุ่งเน้นไปที่ระบบป้องกันการกัดกร่อน: -ระยะเวลาการเคลือบใหม่ขึ้นอยู่กับระบบ (เช่น หมวดหมู่ ISO 12944) และสภาพแวดล้อม การศึกษาต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน ไม่ใช่ต้นทุนเพียงอย่างเดียวในขั้นแรก จะตัดสินใจเลือกโซลูชันที่ประหยัดสำหรับช่วงและไซต์ที่กำหนด

คลาสการดำเนินการใดที่ใช้กับสายเคเบิล-คานสะพานที่ค้างอยู่

คลาสการดำเนินการถูกกำหนดไว้ใน EN 1090-2 และเลือกจากคลาสผลลัพธ์ของโครงสร้าง EXC3 เป็นลักษณะทั่วไปของสะพานทางหลวงทั่วไป EXC4 ได้รับการระบุไว้สำหรับโครงสร้างระยะยาว ชายฝั่ง หรือในเมือง ซึ่งผลที่ตามมาจากความล้มเหลวอย่างรุนแรง ชั้นเรียนนี้จะกำหนดเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน การเชื่อม และการตรวจสอบ