スチールブリッジの主な特長

1. メリット

1)高強度均質材料:鋼は高い引張り、圧縮およびせん断強度の材料である。それは張力、圧縮、曲げおよびせん断に耐えることができ、そしてコンクリートおよび他の材料と比較して小さい重量を有する(通常重量強度比は構造的な意味で2つの材料の相対的な重量を示す)ので、鋼橋は大きいスパン能力を有する。橋のスパンは非常に大きく、負荷は非常に重いです。他の材料との橋梁を構築することが困難な場合は、鋼橋が一般的に使用されます。鋼は、良好な加工性を有し、複雑な橋梁や景観橋に使用することができます。

2)鋼橋の部品は、ブラケットなしで輸送や建設に便利な工業化された方法で製造されるのに最も適しており、建設現場での設置速度も速いです。したがって、鋼橋の施工期間は比較的短い。

3)良好な靭性と延性、耐震性能を向上させることができます。

4)鋼橋が破損した後、修理や交換が容易です。

5)古い橋をリサイクルすることができ、資源を再利用することができ、環境保護に適しています。

2. デメリット

鋼の主な欠点は、腐食の影響を受けやすく、頻繁な検査と定期的な塗装が必要です。鉄道用鋼橋の騒音や振動は、運転時に比較的大きい。

01/構造と力

1. 薄板構造

断面の効率を向上させるために、鉄橋は一般に薄肉構造で作られており、応力計算ではせん断ラグ、トーション(自由なトーション、制約付きのトーション)、および反りの影響を考慮する必要があります。

2. 安定

鋼橋構造の剛性が小さく、安定性の問題が顕著である。薄肉構造として、プレートの局所的な不安定化を防ぐためには、板の厚さ比に対する厚みとの硬化性を有し、幅を制限する必要がある。

3. 剛性

剛性は小さい。設計では、細い比、鋼橋の偏向および幅スパン比は橋の剛性を保障するために制限される。

4. 疲労

コンポーネントと接続の疲労強度は、材料、接続方法および方法、荷重特性、応力状態、応力振幅、応力比の影響を受けます。

5. 接続

鋼橋部品は、一般的に鋼板および断面鋼によって溶接され、高強度ボルトまたは現場溶接で組み立てられる。

02/スチールブリッジの処理と設置

鋼橋設計図の内容とマークサイズは、橋梁の完成状態における構造物の形状と大きさを示す。鋼橋の製造で完了するタスクは、鋼板とセクション鋼を主原料として使用し、それらがパッケージ化され出荷されるまで、鋼橋の要件に従って工場内の輸送可能なユニットまたはコンポーネントに処理することです。スチールブリッジの設置は、工場製の部品またはユニットを所定の位置に持ち上げ、それらを接続して橋を形成し、構造力、構造形状、設計図面のサイズの要件を満たすことです。スチールブリッジ部品の工場処理には、材料前処理、サンプル準備、採番、切断、矯正、エッジ加工、穴あけ加工、組み立て溶接、溶接、成形、検査、試験用組み立て、防錆、塗装、包装、納品などが必要です。道路プロセス。鋼材の加工時には、鋼板や断面鋼は様々な変形を生じます。同時に、鋼橋の設置(特に現場溶接)の過程で、無視できない変形も生じてしまう。これらの変形は、鋼橋部品がブランクの場合には事前に考慮する必要があり、それ以外の場合は、鋼橋の製造と設置が困難になり、完成した橋が設計図面の要件を満たすことができないような寸法エラーなどの問題が発生します。

そのため、工場が設計図面を受け入れた後、まず購入可能な各種原料サイズ、工場の処理能力や輸送条件、すなわち工場加工図面に応じて鋼構造ユニットや部品図面を描かなければならない。加工図面は、キャンバー前、製造・設置の変形等を考慮し、加工技術を説明し、設計者とオーナーの承認を得ます。第二に、工場は、加工図面の要件に応じて、鋼橋の様々な部品の部品図面を描く必要があります。部品図面は、工場のサンプル、数、CNC工作機械制御データの様々な生産の基礎です。鋼橋加工・設置工程の様々な側面を考慮する必要があります。変形およびその他の影響と溶接継ぎ目や切断マージンなどの要件。

03/スチールブリッジ設計の一般的な要件と原則

鋼橋は一般的に鋼板、セクション鋼などで作られており、多くの加工手順と複雑なプロセスで、高い技術と特殊な工場生産が必要です。鋼橋の制御を容易にし、品質を保証するために、鋼橋は一般に工場溶接部品およびオンサイトアセンブリ(高強度ボルト接続または現場溶接)を使用します。鉄骨構造の設計は、全体として、建設計画と考慮されるべきであり、それは、輸送、設置、および点検とメンテナンスのために便利な、処理のために便利な、経済的かつ合理的でなければなりません。スチールブリッジは、コンクリート橋よりも断面とデッドウェイトが小さく、スパンが大きい高強度、軽量の薄壁構造です。また、鋼橋の剛性は比較的小さく、コンクリート橋よりも変形や振動が大きくなります。車両の安全性と快適性を確保し、鋼橋構造に悪影響を及ぼす過度の変形や振動を避けるために、鋼橋は十分な全体的な剛性を持っている必要があります。このコードでは、車両の負荷によって引き起こされる垂直偏向が、特定の許容値を超えないように規定されています。

デッドロードのアクションの下で、ブリッジ構造が変形します。鋼橋の完成後のブリッジ面の線形状がライン設計線形状と可能な限り一貫するようにするために、デッド荷重の偏向が大きい場合、ブリッジスパン構造はプレキャンバーで設定する必要があります。高速道路の鋼橋コードは、構造的重力と静的ライブ負荷によって引き起こされる垂直偏向がスパンの1/1600を超えた場合、構造重力と1/2静的ライブロードによって引き起こされる垂直偏向に等しいプレキャンバーを設定する必要があることを規定しています。ブリッジデッキが垂直曲線上にある場合、プレキャンバーは垂直曲線の垂直傾斜と一致する必要があります。鋼橋に現場溶接を使用する場合、溶接による構造変形も考慮する必要があります。特に鋼橋甲板が溶接される場合、鋼梁底板とウェブは、橋梁のハイブリッド接続構造にボルトで固定され、支持体がストレスフリー状態で接続されている場合、溶接による変形が比較的大きく、かつ一定の荷重偏向に近いかまたは超える。

鋼橋の横不安定性や過度の横振動を防ぐために、橋梁構造は必要な横剛性を有する必要がある。特に鉄道用鋼橋の場合、橋の幅が狭く、ライブ荷重が大きく、列車の蛇動が横振動しやすく、横安定性の問題がより顕著である。超長スパンの幹線鉄橋では、幅対スパン比が小さくなり、横の不安定性も発生する場合があります。特に長スパンのスチールアーチブリッジでは、構造と構造寸法の面で構造の横安定性が確保されるべきです。一般的に、スパンの長さがブリッジ幅の20倍を超える場合、橋梁構造の横安定性をチェックする必要があります。橋のスパン構造はまた、建設および建設中に水平および垂直の転覆安定性を確保する必要があります。高速道路用鋼橋のコードは、安定性係数が 1.3 未満であってはならないと規定しています。

鋼橋の設計は、使用段階における力と作業性能の要件を満たすだけでなく、建設のホイストや支持の調整などの力条件を分析する必要があります。慣性効果やその他の不確かな有害要因、高速道路の鋼橋コードは、持ち上がる装置および構造自体が鋼橋の建設チェック中に30%の持ち上げ重量に従ってチェックされるべきであることを規定しています。鋼橋の最大の欠点は、腐食しやすいことです。鋼橋の不適切な設計とメンテナンスは、スチールブリッジの耐久性と耐用年数に深刻な影響を与えます。現在、鋼橋に使用される最も重い防錆塗料コーティングの防食寿命は約10年であり、スチールブリッジは浮遊錆、古い塗料から除去し、使用期間中に何度も再塗装する必要があります。腐食する可能性のあるスチールブリッジのすべての部分に十分なスペースとアクセスチャネルを確保する必要があります。例えば、箱型構造のダイアフラムを開いて、人員が通過するための最小サイズ要件を満たし、構造の保守性を確保する必要があります。それ以外の場合は、鋼材の腐食を防ぐために構造物を完全に密閉した形にするなど、設計時に鋼橋構造が腐食しないようにするため、または所定レベル内で腐食制御を行うなど、信頼性の高い対策を講じる必要があります。ボックス内の溶接やメンテナンスの難しさを減らすために、ビームの高さやビーム幅が小さいボックス状の断面、または不要な閉じた構造を使用しないようにする必要があります。

鋼橋のもう一つの欠点は疲労です。鋼橋の疲労に影響を与える主な要因は、鋼質、荷重特性、応力状態、接続構造と方法、構造の詳細などです。鋼橋の設計は、応力集中と疲労を起こしやすい構造の詳細、接続構造および方法を可能な限り避けるために十分な靭性を有する鋼を使用しなければならない。その力伝達経路における構造の断面の緩やかな変化の程度は、応力集中に影響を与える主な要因である。断面の急速な変化は、鋼橋の設計において避けるべきである。たとえば、コーナーを避けるために、T字型の接続で曲線遷移セクションをできるだけ多く設定します。ボルトなしまたは溶接されていない接触部の層間の密着性は保証できないため、水を吸収するために微細な縫い目を形成することは容易であり、乾燥することは容易ではありません。鉄骨梁の錆を防ぐために、鉄骨梁構造部に未ボルトまたは溶接されていない接触があってはならない。鉄骨梁部品の小さなピットや溝は、容易に水の蓄積を引き起こす可能性があり、避けるべきです。同時に、箱状の構造物や水が溜まる部品については、空気凝縮や水漏れによる水の蓄積を防ぐために排水孔を開ける必要があります。開いた断面の形態では、水やほこりを蓄積しやすい構造の詳細はできるだけ避けるべきです。

鋼橋の製造・設置の効率化を図るためには、部品や部品の種類をできるだけ減らし、鋼構造物の部品設計を可能な限り標準化し、同じタイプの部品を交換できるようにする必要があります。鋼橋コンポーネントユニットのサイズと重量は、輸送条件、輸送能力、および工場からブリッジサイトへの持ち上げ能力を十分に考慮する必要があります。陸上輸送の場合、部品の幅と長さは、輸送可能な車両や道路の最大サイズを超えてはならない。同時に、サイトのアセンブリまたはインストールの作業負荷をできるだけ削減し、サイト接続を削減し、建設速度を加速し、構造の品質を改善する必要があります。例えば、水運送や大型フローティングクレーンを使用して持ち上げる場合、大きなセクションや穴全体を持ち上げに使用できます。

スチールブリッジの支持体を取り付けたり修理したりする場合、梁をジャッキアップする必要が多いため、ジャッキング機能(プリセットスチフナー、コルベル、ジャック支持時の連続ビームの途中など)の構造を事前に設定する必要があります。ジャッキング時の不均等な力やその他の偶発的な要因を考慮して、ジャッキング構造は実際の重量の過負荷に応じて30%チェックする必要があります。ジャックの位置を配置する場合、サポートの交換など必要な操作スペースを考慮する必要がある。鋼板の厚さは負の転がり許容誤差を有し、腐食は長期運転中に発生する可能性があるため、鋼板と断面鋼の最小厚さは、コンポーネントに対して指定する必要があります。ガセットプレートは、複数のメンバーの交点にあります。弦とウェブの内部力はガセットプレートを介して伝達されます。従って、ガセット板応力状態はより複雑である。圧縮応力と引張応力、せん断応力、応力の両方があります。分布も非常に不均一です。ウェブの安定性を確保し、残留応力を低減するために、溶接板梁の厚さが小さすぎないようにしてくださいので、10mm以上にすることをお勧めします。主桁、駆動システムまたは接続システムについては、オーバーハンドフランジを有するI字型またはT字型部材を用いる可能性を考慮すると、最小幅対厚比の要件を満たすことから始まり、8mm以下であることを規定するのが適切である。充填板は、4mm以上に指定された非ストレス部材である。

レンチのHANPUメジャー。HANPU電動トルクレンチは、トルク要件を持つ六角形のボルトを締めるために特別に設計されています。それはトルクのコントローラーが装備され、出力トルクは一定の範囲内で調節可能である。作業時には、トルク値を事前に設定する必要があります。レンチが設定トルク値に達すると、レンチは自動的に停止します。