Vysvětlení mostního příhradového nosníku: Typy, dráha zatížení a volby výroby oceli

Příhradový vazník je nosná konstrukce z přímých prvků uspořádaných do trojúhelníků. Protože trojúhelník nemůže změnit tvar, pokud jedna z jeho stran nezmění délku, spoje nemusejí být tuhé: prvky většinou nesou čisté napětí nebo tlak podél své osy spíše než ohyb. To je celé tajemství. To je důvod, proč může krov překročit širokou řeku s překvapivě štíhlou nástavbou a proč forma přežila od litinových železničních mostů až po moderní ocelové dálniční přejezdy.

Řezání, vrtání a svařování konstrukční oceli se zabýváme od roku 2009 a práce s příhradovými nosníky stále odměňují stejnou disciplínu jako vždy – jasnou dráhu zatížení na výkresech, přesné seřízení v dílně a postup montáže, který vyhovuje místu. Zde je návod, jak obvykle klienta provedeme rozhodnutím.

Co mostní vazník opravdu umí

Následujte zátěž a logika bude zřejmá. Provoz se valí na palubu, paluba sedí na podélnících, podélníky předávají náklad na podlahové trámy a podlahové trámy ho dodávají do uzlů vazníku. Odtud putuje podél tětiv a diagonál k ložiskům a do opěr. Každý člen má jednu práci a vazník funguje nejlépe, když je tato práce axiální – tahání nebo tlačení – spíše než ohýbání.

Z toho plynou dva praktické důsledky. Za prvé, na hloubce vazníků záleží více, než většina lidí očekává. Obecně platí, že jednoduše podepřený vazník je hospodárný v hloubce zhruba jedné osminy až desetiny jeho rozpětí, a proto dlouhé křížení potřebuje viditelně hluboký vazník nebo dělený typ. Za druhé, ne každá úhlopříčka je obsazená. Při jednom zatěžovacím stavu některé pruty klesnou na téměř nulovou sílu; pod jiným obracejí. Dobrý návrh kontroluje obojí, protože štíhlý člen, který je v tahu jemný, se může při stlačení vyboulit.

Samotná paluba může sedět na horní části vazníku (paluba), ve střední výšce s mělkým vazníkem fungujícím jako parapet (pony krov) nebo dole mezi dvěma vysokými vazníky (průchozí vazník). Tato volba je obvykle diktována volným prostorem pod ním a výše požadovanou světlou výškou.

Typy mostních vazníků a kam se každý hodí

Většinu přejezdů pokrývají čtyři rodiny – Warren, Pratt, Howe a K – plus dva speciální případy, které stojí za to znát: panelový most Bailey a tětiva s obloukem nebo Parkerův nosník. Jména pocházejí od inženýrů z devatenáctého století, ale zdůvodnění za nimi je stále aktuální.

Dvě poznámky, které později ušetří problémy. K vazník není automaticky pevnější; je to způsob, jak udržet délky panelů zvládnutelné ve velmi hlubokém příhradovém nosníku a stojí to více spojů a kontroly. Baileyův most je mezitím modulární připnutý systém postavený pro rychlost – vynikající pro dočasné přechody, ale nenahrazuje navrženou trvalou konstrukci, pokud není navržen a udržován jako jedna.

Výběr vazníku pro vaše rozpětí a místo

Kupující se často ptají, který krov je „nejlepší“. Upřímná odpověď zní, že nejlepší vazník je ten, který vyhovuje místu, zatížení a způsobu montáže zároveň. Obvykle pracujeme v těchto bodech v tomto pořadí:

1. Rozpětí a dostupná hloubka. Hloubka řídí efektivitu; pokud vám stránka nemůže poskytnout hloubku, může vyhrát jiný typ nebo alternativa nosníku.
2. Povolení. Pod pro říční dopravu, úroveň záplav nebo železnici; výše pro profil silnice a případné budoucí rozšíření.
3. Třída zatížení a únava. Silniční, železniční a těžká automobilová doprava vytváří opakované napěťové cykly, které utvářejí detaily spojení mnohem více než statické zatížení.
4. Geometrie webu. Zkosení, zakřivení a to, zda musí být most spuštěn, zvednut nebo srolován na místo.
5. Přepravní limity. Délky panelů a hmotnosti prvků musí odpovídat nákladním automobilům a jeřábům, které mohou skutečně dosáhnout na místo.
6. Náklady životního cyklu. Natřený krov potřebuje bezpečný přístup pro přemalování; galvanizovaná ocel nebo ocel odolná proti povětrnostním vlivům může stát více dopředu a méně později.

Správně těch šest a typ si většinou vybere sám.

Výrobní detaily, které rozhodují o životnosti

Ocelový příhradový nosník pracuje na detailech. Styčníkové desky by měly být dimenzovány tak, aby skupiny šroubů zůstaly kompaktní a dráha zatížení skrz desku byla krátká a přímá; talíř, který je velkorysý, ale beztvarý, se hůř kontroluje a často je těžší, než by bylo potřeba. Otvory pro hlavní prvky se spíše vrtají než děrují a u mostu s více než hrstkou panelů by dílna měla být schopna ukázat zkušební záznam o montáži.

Převýšení je dalším detailem, který odděluje hladkou erekci od obtížné. Vazník je postaven s mírným zakřivením směrem nahoru, takže při vlastním zatížení sedí vodorovně; pokud je odklon nesprávný, paluba, ložiska a dilatační spáry spolu navzájem bojují. Stejnou pozornost si zaslouží ochrana proti korozi – správná příprava povrchu před lakováním nebo galvanizací, drenáž, která nezachycuje vodu uvnitř tětivy, a detaily, které inspektorovi umožní dosáhnout každého spoje.

Nic z toho není exotické, ale je třeba to urovnat před naříznutím prvního plátu. Pokud jste stále ve fázi kreslení, tento krátký průvodce dílenské výkresy ocelových konstrukcí a detaily vysvětluje konvence, které udržují vazník sestavitelný, a můžete si o něm přečíst více naše výrobní zázemí pokud chcete vidět, jak pracujeme.

Příhradové a trámové mosty, které jsme dodali

Vazníky zřídka přicházejí jako abstraktní cvičení; přicházejí jako most přes určitou řeku, silnici nebo kanál. Několik příkladů z našich dopravních projektů ukazuje rozsah toho, co přejezd skutečně vyžaduje:

Ocelový skříňový nosník osmého pole pro úsek dálnice Fengxin – těžká dálniční ocel, dodávaná v přepravitelných segmentech a spojovaná na místě, přičemž v každé fázi se kontroluje převýšení a vyrovnání.

Projekt ocelových skříňových nosníků na dálnici Fengxin osmého rozpětí Referenční projekt z roku 2017 využívající jednoboxový tříkomorový nosník s 16 m palubou a hloubkou 2,2 m, ukazující výrobu a kontrolu montáže. Zobrazit produkt →

Most Tashan Road přes řeku Xinlai v okrese Laian, Anhui — říční přechod, kde rozpětí, protipovodňová vzdálenost a krátké stavební okno muselo být vyváženo v jednom schématu.

Tashan Road Steel Tubular Arch Bridge, Laian County Tento 42 m dlouhý ocelový trubkový obloukový most o délce 42 m, dokončený v roce 2016, byl prvním mostem s ocelovou konstrukcí v kraji schváleným veřejným referendem. Zobrazit produkt →

Příjezdový most přes kanál jako součást projektu elektrárny 337MW/305MW v Bangladéši – zámořské dodávky, kde přepravní limity utvářejí velikosti panelů dlouho před zahájením výroby.

Přibližte se k mostu přes kanál pro Bangladéšskou elektrárnu Jednopolový nájezdový most o délce 42 m s obloukovým tvarem z roku 2014 dodaný do zámoří pro projekt EPC elektrárny o výkonu 337 MW/305 MW. Zobrazit produkt →

Kontrola, údržba a dotazy kupujících

Ocelový příhradový nosník je nízkoúdržbovou konstrukcí pouze tehdy, je-li detailně upraven pro údržbu. U natřeného dálničního příhradového nosníku doporučujeme každé dva roky prohlídku, s větší pozorností na ložiska, dilatační spáry, drenážní cesty a spodní pás v blízkosti podpěr, kde se obvykle shromažďuje voda a nečistoty. Tažné tětivy a jejich spoje se obvykle kvalifikují jako prvky kritické pro zlomeninu a zaslouží si zdokumentovanou kontrolu spíše než pohled z paluby.

Je lepší šroubovaný nebo svařovaný vazník?

Obojí, obvykle. Dílenské svařování dává tuhé, čisté uzly; šroubování na místě umožňuje rychlou montáž a jednoduchou kontrolu. Důležité je, že oba jsou navrženy společně, s jasnými detaily přechodu a dostatečným přístupem ke šroubům pro momentový klíč.

Lze stávající krov posílit místo výměny?

Často ano. Rozšíření paluby nebo zvýšení třídy zatížení může vyžadovat pouze další prvky nebo silnější krycí desky za předpokladu, že původní ocel je v dobrém stavu a spoje mohou přenést extra sílu. Na prvním místě je průzkum stavu a čerstvá analýza.

Jak dlouho trvá stavba příhradového mostu?

Design a detaily obvykle trvají déle než výroba. U středně velkých dálničních přejezdů práce v dílně obvykle trvají několik měsíců a samotná montáž může být otázkou týdnů, jakmile jsou opěry připraveny a jeřáb nebo spouštěcí schéma je na místě.

Pokud plánujete křížení, nejužitečnější konverzace proběhne brzy, dokud je typ vazníku stále otevřený. Pošlete nám rozpětí, vůli a třídu zatížení a my vám jasně řekneme, které konfigurace se hodí, jaké jsou výrobní důsledky a kde jsou skutečně náklady. To je část práce, kterou děláme od roku 2009 – a stále je to ta část, která nás nejvíce baví.