คุณสมบัติหลักของสะพานเหล็ก

1. ข้อดี

1)วัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันที่มีความแข็งแรงสูง: เหล็กเป็นวัสดุที่มีความต้านทานแรงดึงแรงอัดและแรงเฉือนสูง สามารถทนต่อแรงดึงการบีบอัดการดัดและการเฉือนและมีน้ำหนักตายเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับคอนกรีตและวัสดุอื่น ๆ (โดยปกติคือน้ำหนักอัตราส่วนความแข็งแรงบ่งบอกถึงน้ำหนักสัมพัทธ์ของวัสดุทั้งสองตามความหมายของโครงสร้าง) ดังนั้นสะพานเหล็กจึงมี ความสามารถในการขยายที่ยอดเยี่ยม ช่วงสะพานมีขนาดใหญ่มากและรับน้ำหนักได้มาก เมื่อสร้างสะพานด้วยวัสดุอื่น ๆ ได้ยากโดยทั่วไปจะใช้สะพานเหล็ก เหล็กมีความสามารถในการแปรรูปได้ดีและสามารถใช้กับสะพานที่ซับซ้อนและสะพานแนวนอนได้

2) ส่วนประกอบของสะพานเหล็กเหมาะสมที่สุดที่จะผลิตโดยวิธีการทางอุตสาหกรรมซึ่งสะดวกต่อการขนส่งและการก่อสร้างโดยไม่ต้องใช้ขายึดและความเร็วในการติดตั้งในสถานที่ก่อสร้างก็รวดเร็วเช่นกัน ดังนั้นระยะเวลาในการก่อสร้างสะพานเหล็กจึงค่อนข้างสั้น

3) ความเหนียวและความเหนียวที่ดีซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของแผ่นดินไหวได้

4) หลังจากสะพานเหล็กได้รับความเสียหายจึงง่ายต่อการซ่อมแซมและเปลี่ยน

5) สะพานเก่าสามารถรีไซเคิลได้และสามารถนำทรัพยากรกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งเป็นผลดีต่อการรักษาสิ่งแวดล้อม

2. ข้อเสีย

ข้อเสียเปรียบหลักของเหล็กคือมีความอ่อนไหวต่อการกัดกร่อนและต้องมีการตรวจสอบบ่อยครั้งและการทาสีเป็นประจำ เสียงและการสั่นสะเทือนของสะพานเหล็กทางรถไฟค่อนข้างใหญ่เมื่อขับรถ

01 / โครงสร้างและกำลัง

1. โครงสร้างผนังบาง

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นส่วนสะพานเหล็กมักทำจากโครงสร้างที่มีผนังบางและการคำนวณความเค้นควรพิจารณาถึงผลกระทบของความล่าช้าของแรงเฉือนแรงบิด (แรงบิดอิสระแรงบิดที่ จำกัด ) และการแปรปรวน

2. มีเสถียรภาพ

ความแข็งแกร่งของโครงสร้างสะพานเหล็กมีขนาดเล็กและปัญหาความมั่นคงก็เป็นสิ่งที่เห็นได้ชัดเจน ในฐานะที่เป็นโครงสร้างที่มีผนังบางเพื่อป้องกันความไม่แน่นอนในท้องถิ่นของแผ่นจึงจำเป็นต้องจัดเตรียมซี่โครงที่ทำให้แข็งและ จำกัด อัตราส่วนความกว้างต่อความหนาของแผ่น

3. ความแข็ง

ความแข็งแกร่งมีขนาดเล็ก ในการออกแบบอัตราส่วนความเรียวการโก่งตัวและอัตราส่วนช่วงความกว้างของสะพานเหล็กจะถูก จำกัด เพื่อให้แน่ใจว่าสะพานมีความแข็งแรง

4. ความเหนื่อยล้า

ความแข็งแรงของความล้าของส่วนประกอบและการเชื่อมต่อได้รับผลกระทบจากวัสดุวิธีการเชื่อมต่อและวิธีการเชื่อมต่อคุณสมบัติของโหลดสถานะความเค้นแอมพลิจูดความเครียดและอัตราส่วนความเค้น

5. เชื่อมต่อ

ส่วนประกอบของสะพานเหล็กโดยทั่วไปจะเชื่อมด้วยแผ่นเหล็กและเหล็กกล้ามาตราและประกอบด้วยสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงหรือการเชื่อมไซต์

02 / การแปรรูปและติดตั้งสะพานเหล็ก

เนื้อหาและขนาดที่ทำเครื่องหมายไว้ของภาพวาดการออกแบบสะพานเหล็กหมายถึงรูปร่างและขนาดของโครงสร้างในสถานะที่เสร็จสมบูรณ์ของสะพาน งานที่ต้องทำให้เสร็จในการผลิตสะพานเหล็กคือการใช้แผ่นเหล็กและเหล็กกล้าส่วนเป็นวัตถุดิบหลักและแปรรูปเป็นหน่วยหรือส่วนประกอบที่ขนส่งได้ในโรงงานตามข้อกำหนดของสะพานเหล็กจนกว่าจะได้รับการบรรจุและ จัดส่ง. การติดตั้งสะพานเหล็กคือการยกส่วนประกอบหรือหน่วยที่ผลิตจากโรงงานเข้าที่และเชื่อมต่อเพื่อสร้างสะพานและเป็นไปตามข้อกำหนดของกำลังโครงสร้างรูปร่างโครงสร้างและขนาดของแบบการออกแบบ การแปรรูปชิ้นส่วนสะพานเหล็กในโรงงานจำเป็นต้องมีการปรับสภาพวัสดุการเตรียมตัวอย่างการกำหนดหมายเลขการตัดการยืดการแปรรูปขอบการทำรูการเชื่อมการประกอบการเชื่อมการขึ้นรูปการตรวจสอบการทดลองประกอบการกำจัดสนิมการทาสีบรรจุภัณฑ์และการจัดส่งเป็นต้นถนน กระบวนการ. ในระหว่างการแปรรูปโครงสร้างเหล็กแผ่นเหล็กหรือเหล็กกล้าส่วนจะทำให้เกิดการเสียรูปต่างๆ ในขณะเดียวกันในกระบวนการติดตั้งสะพานเหล็ก (โดยเฉพาะการเชื่อมไซต์) จะทำให้เกิดการเสียรูปที่ไม่สำคัญ ต้องพิจารณาการเสียรูปเหล่านี้ล่วงหน้าเมื่อชิ้นส่วนสะพานเหล็กว่างเปล่ามิฉะนั้นปัญหาเช่นข้อผิดพลาดด้านมิติอาจทำให้การผลิตและการติดตั้งสะพานเหล็กทำได้ยากและแม้แต่สะพานที่เสร็จสมบูรณ์ก็ไม่สามารถเป็นไปตามข้อกำหนดของแบบการออกแบบ

ดังนั้นหลังจากโรงงานยอมรับแบบออกแบบแล้วจะต้องวาดหน่วยโครงสร้างเหล็กและแบบส่วนประกอบตามขนาดวัตถุดิบต่างๆที่สามารถซื้อได้ความสามารถในการประมวลผลและเงื่อนไขการขนส่งของโรงงานเป็นต้นนั่นคือ ภาพวาดการประมวลผลโรงงาน ภาพวาดการประมวลผลจะพิจารณาถึงการเปลี่ยนรูปก่อนแคมเบอร์การผลิตและการติดตั้ง ฯลฯ อธิบายเทคโนโลยีการประมวลผลและได้รับการอนุมัติจากผู้ออกแบบและเจ้าของ ประการที่สองโรงงานจำเป็นต้องวาดแบบชิ้นส่วนของส่วนประกอบต่างๆของสะพานเหล็กตามข้อกำหนดของแบบการประมวลผล ภาพวาดชิ้นส่วนเป็นพื้นฐานสำหรับตัวอย่างของโรงงาน&# 39 จำนวนและการผลิตต่างๆของข้อมูลการควบคุมเครื่องมือเครื่องจักร CNC จำเป็นต้องพิจารณาด้านต่างๆของกระบวนการแปรรูปและการติดตั้งสะพานเหล็ก การเปลี่ยนรูปและอิทธิพลและข้อกำหนดอื่น ๆ เช่นตะเข็บเชื่อมและขอบตัด

03 / ข้อกำหนดทั่วไปและหลักการออกแบบสะพานเหล็ก

โดยทั่วไปสะพานเหล็กมักทำจากแผ่นเหล็กเหล็กเส้น ฯลฯ ซึ่งมีขั้นตอนการแปรรูปและกระบวนการที่ซับซ้อนจำนวนมากซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีชั้นสูงและการผลิตจากโรงงานเฉพาะทาง เพื่ออำนวยความสะดวกในการควบคุมและรับรองคุณภาพของสะพานเหล็กโดยทั่วไปแล้วสะพานเหล็กจะใช้ส่วนประกอบที่เชื่อมจากโรงงานและการประกอบในสถานที่ (การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวความแข็งแรงสูงหรือการเชื่อมไซต์) การออกแบบโครงสร้างเหล็กควรได้รับการพิจารณาโดยรวมด้วยแผนการก่อสร้างและควรประหยัดและสมเหตุสมผลสะดวกในการแปรรูปสะดวกในการขนส่งติดตั้งและตรวจสอบและบำรุงรักษา สะพานเหล็กเป็นโครงสร้างผนังบางที่มีความแข็งแรงสูงน้ำหนักเบามีหน้าตัดเล็กกว่าและมีน้ำหนักตายมากกว่าสะพานคอนกรีตและมีช่วงที่ใหญ่กว่า ในขณะเดียวกันความแข็งแกร่งของสะพานเหล็กนั้นค่อนข้างเล็กและการเสียรูปและการสั่นสะเทือนนั้นมากกว่าสะพานคอนกรีต เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและความสะดวกสบายของยานพาหนะและหลีกเลี่ยงการเสียรูปและการสั่นสะเทือนมากเกินไปจากการส่งผลเสียต่อโครงสร้างสะพานเหล็กสะพานเหล็กต้องมีความแข็งแรงโดยรวมเพียงพอ รหัสกำหนดว่าการโก่งตัวในแนวดิ่งที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกของรถไม่ควรเกินค่าที่อนุญาต

ภายใต้การกระทำของภาระตายโครงสร้างสะพานจะทำให้เสียรูป เพื่อให้แน่ใจว่ารูปทรงของพื้นผิวสะพานหลังจากสร้างสะพานเหล็กเสร็จสมบูรณ์มีความสอดคล้องกับรูปทรงของเส้นการออกแบบเส้นมากที่สุดเมื่อการเบี่ยงเบนของโหลดตายมีขนาดใหญ่ควรตั้งโครงสร้างช่วงสะพานด้วยแคมเบอร์ก่อน . รหัสสะพานเหล็กทางหลวงกำหนดว่าเมื่อการโก่งตัวในแนวดิ่งที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโครงสร้างและภาระไฟฟ้าสถิตย์เกิน 1/1600 ของช่วงให้ตั้งแคมเบอร์ล่วงหน้าซึ่งเท่ากับการโก่งตัวในแนวดิ่งที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโครงสร้างและ 1/2 โหลดสดแบบคงที่ผลรวมแคมเบอร์ควรทำเป็นเส้นโค้งเรียบ หากพื้นสะพานอยู่บนแนวโค้งแนวตั้งแคมเบอร์ก่อนจะต้องสอดคล้องกับความลาดเอียงในแนวตั้งของเส้นโค้งแนวตั้ง เมื่อใช้การเชื่อมไซต์สำหรับสะพานเหล็กต้องพิจารณาการเสียรูปของโครงสร้างเนื่องจากการเชื่อมด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเชื่อมดาดฟ้าสะพานเหล็กแผ่นด้านล่างของคานเหล็กและเว็บจะถูกยึดเข้ากับรูปแบบโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบไฮบริดของสะพานเมื่อการสนับสนุนเชื่อมต่อในสถานะที่ปราศจากความเครียดการเสียรูปที่เกิดจากการเชื่อมจะค่อนข้างใหญ่ และแม้กระทั่งใกล้หรือเกินการเบี่ยงเบนของโหลดคงที่

เพื่อป้องกันความไม่มั่นคงด้านข้างและการสั่นสะเทือนด้านข้างมากเกินไปของสะพานเหล็กโครงสร้างสะพานควรมีความแข็งแกร่งด้านข้างที่จำเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสะพานเหล็กทางรถไฟความกว้างของสะพานจะแคบน้ำหนักบรรทุกมีมากและการเคลื่อนไหวของงูของรถไฟมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือนด้านข้างและปัญหาเสถียรภาพด้านข้างมีความโดดเด่นมากขึ้น ในสะพานเหล็กไฮเวย์ที่มีความยาวเป็นพิเศษอัตราส่วนความกว้างต่อช่วงจะลดลงและอาจเกิดความไม่แน่นอนด้านข้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสะพานโค้งเหล็กช่วงยาวความมั่นคงด้านข้างของโครงสร้างควรได้รับการรับรองในแง่ของโครงสร้างและขนาดโครงสร้าง โดยทั่วไปเมื่อความยาวช่วงเกิน 20 เท่าของความกว้างสะพานควรตรวจสอบความมั่นคงด้านข้างของโครงสร้างสะพาน โครงสร้างช่วงสะพานควรให้แน่ใจว่ามีเสถียรภาพในการพลิกคว่ำในแนวนอนและแนวตั้งในระหว่างการก่อสร้างและการก่อสร้าง รหัสสำหรับสะพานเหล็กทางหลวงกำหนดว่าปัจจัยความมั่นคงไม่ควรน้อยกว่า 1.3

การออกแบบสะพานเหล็กต้องไม่เพียง แต่เป็นไปตามข้อกำหนดของแรงและประสิทธิภาพการทำงานในระยะการใช้งานเท่านั้น แต่ยังวิเคราะห์สภาพแรงเช่นการยกก่อสร้างและการปรับตัวรองรับเพื่อให้สะพานเหล็กเป็นไปตามข้อกำหนดของความเค้นและ การเสียรูประหว่างกระบวนการก่อสร้างโดยคำนึงถึงข้อกำหนดของกระบวนการยก ผลกระทบเฉื่อยและปัจจัยไม่พึงประสงค์อื่น ๆ ที่คาดไม่ถึงรหัสสะพานเหล็กทางหลวงกำหนดว่าควรตรวจสอบอุปกรณ์ยกและโครงสร้างตามน้ำหนักยก 30% ในระหว่างการตรวจสอบการก่อสร้างสะพานเหล็ก ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของสะพานเหล็กคือมีแนวโน้มที่จะสึกกร่อน การออกแบบและบำรุงรักษาสะพานเหล็กที่ไม่เหมาะสมจะส่งผลต่อความทนทานและอายุการใช้งานของสะพานเหล็กอย่างจริงจัง ในปัจจุบันอายุการป้องกันการกัดกร่อนของการเคลือบสีป้องกันการกัดกร่อนที่หนักที่สุดที่ใช้ในสะพานเหล็กนั้นเหลือเพียงประมาณ 10 ปีและสะพานเหล็กจำเป็นต้องขจัดสนิมลอยน้ำสีเก่าและทาสีใหม่หลายครั้งในช่วงระยะเวลาการออกแบบการใช้งาน . ต้องสงวนพื้นที่และช่องทางเข้าให้เพียงพอสำหรับทุกส่วนของสะพานเหล็กที่อาจสึกกร่อน ตัวอย่างเช่นจำเป็นต้องเปิดไดอะแฟรมของโครงสร้างรูปกล่องและเป็นไปตามข้อกำหนดขนาดขั้นต่ำสำหรับบุคลากรที่จะผ่านไปเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถบำรุงรักษาโครงสร้างได้ มิฉะนั้นจะต้องใช้มาตรการที่เชื่อถือได้เช่นการทำให้โครงสร้างเป็นแบบปิดมิดชิดเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กเป็นต้นเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างสะพานเหล็กไม่สึกกร่อนในระหว่างระยะเวลาการออกแบบการใช้งานหรือการควบคุมการกัดกร่อนจะถูกควบคุมภายในที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ระดับ. จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการใช้ส่วนรูปกล่องที่มีความสูงของลำแสงขนาดเล็กหรือความกว้างของลำแสงหรือโครงสร้างปิดที่ไม่จำเป็นเพื่อลดความยุ่งยากในการเชื่อมและการบำรุงรักษาในกล่อง

ข้อเสียของสะพานเหล็กอีกประการหนึ่งคือความล้า ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความล้าของสะพานเหล็ก ได้แก่ คุณภาพของเหล็กคุณสมบัติการรับน้ำหนักสถานะความเค้นโครงสร้างและวิธีการเชื่อมต่อรายละเอียดโครงสร้าง ฯลฯ การออกแบบสะพานเหล็กต้องใช้เหล็กที่มีความเหนียวเพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเครียดและรายละเอียดโครงสร้างที่ล้าง่าย โครงสร้างการเชื่อมต่อและวิธีการให้มากที่สุด ระดับของการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยของหน้าตัดของโครงสร้างในเส้นทางการส่งกำลังเป็นปัจจัยหลักที่มีผลต่อความเข้มข้นของความเครียด ควรหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงหน้าตัดอย่างรวดเร็วในการออกแบบสะพานเหล็ก ตัวอย่างเช่นตั้งค่าส่วนการเปลี่ยนเส้นโค้งให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อรูปตัว T เพื่อหลีกเลี่ยงมุม เนื่องจากไม่สามารถรับประกันความแน่นระหว่างชั้นของส่วนสัมผัสที่ไม่มีสลักหรือไม่มีการเชื่อมจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างรอยต่อที่ละเอียดเพื่อดูดซับน้ำและไม่แห้งง่าย เพื่อป้องกันไม่ให้คานเหล็กเกิดสนิมไม่ควรมีหน้าสัมผัสที่ไม่มีสลักหรือไม่มีการเชื่อมในส่วนโครงสร้างคานเหล็ก หลุมและร่องเล็ก ๆ บนส่วนประกอบคานเหล็กอาจทำให้เกิดการสะสมของน้ำได้ง่ายและควรหลีกเลี่ยง ในขณะเดียวกันสำหรับโครงสร้างรูปทรงกล่องหรือชิ้นส่วนที่น้ำอาจสะสมควรเปิดรูระบายน้ำเพื่อป้องกันการสะสมของน้ำเนื่องจากการควบแน่นของอากาศและการรั่วไหลของน้ำ สำหรับรูปแบบหน้าตัดแบบเปิดควรหลีกเลี่ยงรายละเอียดของโครงสร้างที่ง่ายต่อการสะสมของน้ำและฝุ่นให้มากที่สุด

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการผลิตและการติดตั้งสะพานเหล็กควรลดประเภทของส่วนประกอบและชิ้นส่วนให้มากที่สุดและการออกแบบส่วนประกอบของโครงสร้างเหล็กควรได้มาตรฐานมากที่สุดเพื่อให้ส่วนประกอบประเภทเดียวกันสามารถ แลกเปลี่ยนกัน ขนาดและน้ำหนักของส่วนประกอบสะพานเหล็กควรพิจารณาเงื่อนไขการขนส่งความสามารถในการขนส่งและความสามารถในการยกจากโรงงานไปยังไซต์สะพานอย่างครบถ้วน ในกรณีของการขนส่งทางบกความกว้างและความยาวของส่วนประกอบจะต้องไม่เกินขนาดสูงสุดของยานพาหนะและถนนที่สามารถขนส่งได้ ในเวลาเดียวกันภาระงานของการประกอบหรือการติดตั้งไซต์ควรลดลงให้มากที่สุดการเชื่อมต่อไซต์ควรลดลงควรเร่งความเร็วในการก่อสร้างและควรปรับปรุงคุณภาพของโครงสร้าง ตัวอย่างเช่นเมื่อใช้การขนส่งทางน้ำและเครนลอยน้ำขนาดใหญ่ในการชักรอกชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือแม้แต่ทั้งรูสามารถใช้ในการชักรอกได้

เมื่อติดตั้งหรือซ่อมแซมส่วนรองรับของสะพานเหล็กมักจำเป็นต้องทำคานขึ้นดังนั้นจึงควรกำหนดโครงสร้างไว้ล่วงหน้าสำหรับฟังก์ชั่นการดึง (เช่นตัวยึดที่ตั้งไว้ล่วงหน้าคอร์เบลหรือตรงกลางของคานต่อเนื่องที่ส่วนรองรับแม่แรง จุดรองรับมีโครงสร้างสำหรับแม่แรง ฯลฯ ) คำนึงถึงแรงที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างการลากจูงและปัจจัยอื่น ๆ โดยบังเอิญควรตรวจสอบโครงสร้างของแม่แรงตามน้ำหนักบรรทุกเกินจริง 30% เมื่อจัดตำแหน่งของแจ็คจำเป็นต้องพิจารณาพื้นที่ปฏิบัติการที่จำเป็นเช่นการเปลี่ยนส่วนรองรับ เนื่องจากความหนาของแผ่นเหล็กอาจมีความคลาดเคลื่อนในการรีดเป็นลบและการกัดกร่อนจะเกิดขึ้นในระหว่างการใช้งานในระยะยาวควรระบุความหนาขั้นต่ำของแผ่นเหล็กและเหล็กมาตราสำหรับส่วนประกอบ แผ่นเป้าเสื้อตั้งอยู่ที่จุดตัดของสมาชิกหลายคน แรงภายในของคอร์ดและเว็บถูกส่งผ่านแผ่นเป้าเสื้อกางเกง ดังนั้นสถานะความเค้นของแผ่นฐานจึงมีความซับซ้อนมากขึ้น มีทั้งความเค้นอัดและความเค้นดึงเช่นเดียวกับความเค้นเฉือนและความเครียด การกระจายยังไม่สม่ำเสมอมาก เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของเว็บและลดความเค้นตกค้างความหนาของคานแผ่นเชื่อมไม่ควรน้อยเกินไปจึงขอแนะนำให้มีความยาวไม่น้อยกว่า 10 มม. สำหรับคานหลักระบบขับเคลื่อนหรือระบบเชื่อมต่อเมื่อพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการใช้ชิ้นส่วนรูปตัว I หรือรูปตัว T กับหน้าแปลนที่ยื่นออกมาโดยเริ่มจากการปฏิบัติตามข้อกำหนดของอัตราส่วนความกว้างต่อความหนาขั้นต่ำจึงเหมาะสมที่จะกำหนดว่า ไม่น้อยกว่า 8 มม. แผ่นเติมเป็นชิ้นส่วนที่ไม่เน้นซึ่งระบุไว้ไม่น้อยกว่า 4 มม.

วิชาเอก HANPU ในประแจประแจแรงบิดไฟฟ้า HANPU ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับขันสลักเกลียวหกเหลี่ยมที่ต้องการแรงบิด มีตัวควบคุมแรงบิดและแรงบิดเอาต์พุตสามารถปรับได้ภายในช่วงที่กำหนด เมื่อทำงานต้องตั้งค่าแรงบิดล่วงหน้า เมื่อประแจถึงค่าแรงบิดที่ตั้งไว้ประแจจะหยุดโดยอัตโนมัติ