Mikä on teräslaatikkopalkki?
Teräslaatikkopalkki on ontto,{0}}suljettu rakenneosa, joka on valmistettu hitsatuista teräslevyistä ja jota käytetään laajalti silloissa, vaihtopisteissä ja raskaissa nostureissa. Jakamalla materiaalia osan ulkoreunojen ympärille, rakenne saavuttaa korkean lujuuden, kuormituskyvyn ja vääntösuorituskyvyn (kiertymistä-kestävä) suhteellisen pienellä omapainolla.
Ydinkomponentit
Ylälaippa (kansi):teräslevy, joka muodostaa laatikkopalkin yläpinnan.
Alalaippa:alapinnan muodostava teräslevy.
Verkkosivustot:pystysuorat tai vinot teräslevyt, jotka yhdistävät ylä- ja alalaipat.
Kalvot:poikittaiset jäykistyslevyt laatikon sisällä, kohtisuorassa sillan akseliin nähden, jotka estävät poikkileikkauksen vääristymistä, siirtävät poikittaista jännitteistä kuormaa ja parantavat globaalia vakautta.
Tärkeimmät edut
Ylivoimainen vääntö- ja taivutusjäykkyys: suljettu laatikko tarjoaa korkean vääntymiskestävyyden epäkeskisen kuormituksen alaisena, joten se sopii kaareviin, vinoihin ja pitkiin -jännesiloihin.
Korkea lujuus-/-painosuhde: huomattavasti kevyempi kuin betonipalkit, mikä vähentää alusrakenteen tarvetta ja tukien määrää.
Rakenteellinen eheys: suljettu osa parantaa yleistä vakautta, vähentää tuulen{0}}aiheuttamaa tärinää ja yksinkertaistaa pitkäaikaista korroosiosuojausta.
Mikä on teräsristikkopalkki?
Teräsristikkopalkki on kehys toisiinsa liitetyistä teräsosista, jotka on järjestetty kolmiomaiseen muotoon. Se siirtää kuormia ensisijaisesti yksittäisten osien aksiaalisen jännityksen ja puristuksen kautta, mikä tarjoaa pitkän-jännevälin suhteellisen pienellä omapainolla{2}}.
Ydinkomponentit
Ylin sointu:puristuselin ristikon yläosaa pitkin.
Alasointu:kiristyselin ristikon pohjaa pitkin.
Webin jäsenet:diagonaaliset ja pystysuorat osat, jotka yhdistävät ylä- ja alajänteen.
Kulmalevyt:paksut teräsliitoslevyt ristikon solmuissa, jotka jakavat aksiaaliset voimat osien välillä ja ovat kriittisiä väsymiskestävyydelle.
Tärkeimmät edut
Poikkeuksellinen kantavuus ja seisminen suorituskyky: kolmiorakenne on luonnostaan vakaa, ja alhainen omapaino{0}}vähentää seismiset voimat.
Tehokas materiaalinkäyttö: kiinteisiin{0}}rainapalkkiin verrattuna ristikko saavuttaa saman tai suuremman jännevälin vähemmällä teräksellä, mikä vähentää kustannuksia ja perustusten kysyntää.
Erinomainen ulottuvuus: ristikot ulottuvat syviin laaksoihin, jokiin tai vilkkaisiin käytäviin, joissa on vähemmän välilaitureita.
Teräslaatikkopalkki vs. teräsristikkopalkki: Tärkeimmät erot
| Vertailukohde | Teräslaatikkopalkki | Teräsristikkopalkki |
|---|---|---|
| Rakennesuunnittelu | Suljettu hitsattu laatikko; koko poikkileikkaus-vastustaa taivutusta ja vääntöä yhdessä, mikä antaa korkean kokonaisjäykkyyden ja erinomaisen vääntösuorituskyvyn | Kolmiomainen jäsenjärjestelmä, joka kuljettaa aksiaalista jännitystä ja puristusta; vähentää omaa painoa{0}}ja säilyttää kapasiteettinsa |
| Kantavuus- | Kestää taivutusta, leikkausta ja huomattavaa vääntöä samanaikaisesti tasaisen jännitysjakauman kanssa; vahva keskittyneitä raskaita kuormia vastaan | Materiaalin lujuuden tehokas käyttö aksiaalisissa osissa; vahva pituussuuntainen kapasiteetti, pienempi vääntöjäykkyys kuin laatikkopalkeissa |
| Tyypillinen jänneväli | Pienet{0}}--keskisuuret jännevälit, yleensä 30–180 m | Keskipitkät ja pitkät jännevälit, yleensä 40–300 m, räätälöidyt mallit pidempiä jänteitä varten |
| Valmistus | Levyjen myymälähitsaus suljettuun osaan; vaativat toleranssit levyn leikkaukselle, jäykistehitsaukselle ja kalvon sovitukselle-; hitsin tiiviyttä ja sisäistä pinnoitteen laatua on valvottava | Monet jäsenet ja monimutkaiset liitokset; osien leikkauspituuksien tarkkuus ja liitosreikien sijoittelu on keskeinen haaste |
| Rakentaminen | Esivalmistetut segmentit, jotka on pystytetty nostamalla tai asteittain laskemalla; Useimmissa työmaaliitoksissa käytetään lujaa{0}}pulttiliitoksia ja rajoitettua kenttähitsausta | Pala{0}}pala-osa tai osa-asennus laajalla pultilla tai hitsauksella paikan päällä; antennin sovittaminen- kestää yleensä kauemmin |
| Alkukustannukset | Alempi: korkea modulaarisuus ja teollinen valmistus, nopeampi{0}}kokoonpano työmaalla | Korkeampi: useita erillisiä osia ja kulmaliitostarvikkeita |
| Huolto | Pieni suljettu ulkopinta-ala; sisäontelo vaatii säännöllistä kosteudenpoistoa ja ilmanvaihdon tarkastusta | Suuri paljas pinta-ala, joka vaatii huomattavaa pinnoitustyötä; avoin rakenne, jossa ei ole{0}}suljettua tilaa |
Kuinka valita teräslaatikkopalkin ja teräsristikkopalkin välillä
Sillan jänneväli:laatikkopalkit sopivat lyhyisiin-ja-keskisiin jänteisiin, joissa jäykkyys ja vääntö hallitsevat; Kun jänneväli kasvaa, ristikosta tulee tehokkaampi, koska sen avoin uuma vähentää omapainoa säilyttäen samalla kapasiteetin.
Rakennus- ja työmaaolosuhteet:laatikkopalkit valmistetaan suuriksi integroiduiksi segmenteiksi, jotka sopivat projekteihin hyviin kuljetus- ja nostoolosuhteisiin; ristikot on helpompi kuljettaa moduuleissa ja koota ahtaissa paikoissa, kuten vuoristoalueilla.
Rakenteellinen suorituskyky:laatikkopalkit ovat suositeltavia kaarevissa linjauksissa, jatkuvissa palkeissa ja maanteiden maasiltaissa, joissa vääntö on tärkeä; ristikot sopivat rautatiesilloille ja erittäin pitkille jokien risteyksille.
Elinkaarikustannukset:vertaile alkuperäisten valmistuskustannusten lisäksi myös tarkastusta, huoltoa ja kestävyyttä koko käyttöiän ajan.
Projekti{0}}pohjaiset suositukset
| Projektin tyyppi | Suositeltu rakenne | Syy |
|---|---|---|
| Valtatien ylikulkusilta | Teräslaatikkopalkki | Parempi vääntöjäykkyys ja estetiikka |
| Kaupunkiviadukti | Teräslaatikkopalkki | Ohut profiili ja helpompi huoltaa |
| Rautatien silta | Teräksinen ristikkopalkki | Tehokas raskaille kuormille ja pitkille jänteille |
| Joen ylitys | Teräksinen ristikkopalkki | Soveltuu erittäin pitkille jänteille |
| Kaareva silta | Teräslaatikkopalkki | Ylivoimainen vääntösuorituskyky |
| Syrjäisen alueen silta | Teräksinen ristikkopalkki | Helpompi kuljetus ja{0}}asennus työmaalla |
Tekniset tiedot
Seuraavat ovat tyypillisiä viitealueita; lopullisten parametrien on oltava paikallisen sillan suunnittelusäännöstön ja hanketarjouseritelmän mukaisia.
Teräslaatikkopalkki
| Tuote | Viitearvo |
|---|---|
| Palkin tyyppi | Yksilaatikkopalkki tai moni-laatikkopalkki |
| Span | 30 m - 200 m tai räätälöitynä |
| Tien leveys | 8 m - 42 m tai räätälöity |
| Materiaaliluokat | Q345qC/D/E, Q370qE, Q420qE (GB/T 714); ASTM A709 Gr.50 / Gr.50W; EN 10025-2 S355J2 tai S355NL vastaaviin sovelluksiin |
| Latausstandardi | Suunniteltu AASHTO LRFD:n mukaan, mukaan lukien HL-93, tai sovellettavan kansallisen kuormakoodin mukaan |
| Pintakäsittely | Ruiskupuhallus Sa 2.5 (ISO 8501-1) ja pinnoitusjärjestelmä sovitettuna projektin korroosioluokkaan |
Teräsristikkopalkki
| Tuote | Viitearvo |
|---|---|
| Suunnittelustandardit | AASHTO LRFD, EN 1993-2, GB 50017, AWS D1.1 |
| Teräslajit | Q235B, Q355B, S355-sarja, ASTM A36, A572 ja uudemmat -lujuusluokat tarpeen mukaan |
| Valmistuksen sietokyky | Jäsenen pituus muutaman millimetrin sisällä nimellisarvosta; suoruus valmistusohjeiden mukaan |
| Pinnan suojaus | Kuumasinkitys tai ruiskupuhallus Sa 2,5:een plus maalaus erittelyn mukaan |
| Kanta-alue | Siltojen ristikot noin 40 m - 300 m; teollisuusrakennusten ristikot noin 10 m - 120 m, tilauksesta räätälöidyt |
| Yhteysjärjestelmä | Vahvat -pultatut (ominaisuusluokka 8.8 / 10.9), hitsatut tai hybridijärjestelmät |
Keskustele siltasuunnittelutiimimme kanssa
FAQ
Milloin minun pitäisi valita laatikkopalkki ristikkopalkin sijaan?
Valitse laatikkopalkki, kun projektiin liittyy raskaita epäkeskisiä kuormia, kaarevia linjauksia tai ankarat tuuli- ja seismiset olosuhteet, joissa vaaditaan vääntövakautta. Laatikoita käytetään myös korkeataajuisissa teollisuusympäristöissä{1}} niiden väsymiskestävyyden ja vähäisen tärinän vuoksi.
Milloin minun pitäisi valita teräsristikkopalkki sen sijaan?
Ristikot ovat erinomaiset paikoissa, joissa päällirakenteen omapainon minimoiminen on kriittistä, erityisesti erittäin pitkillä jänteillä. Avoin ristikko jakaa voimat aksiaalisten osien kautta käyttämällä vähemmän materiaalia pitkillä etäisyyksillä kuin kiinteä{1}}rainaosuus, ja ristikot tarjoavat hyvän seismisen sitkeyden.
Miksi insinöörit suosivat teräslaatikkopalkkeja kaareviin tai epäsymmetrisiin siltoihin?
Kotelopalkit tarjoavat paljon suuremman vääntöjäykkyyden kuin avoimet{0}}rainaosat, ja ne kestävät vääntöä epäkeskeissä ja kaarevissa kuormitusolosuhteissa. Tämä tekee niistä vakaita epätasaisten liikennekuormien ja vaakasuoraan kaarevien reittien alla.
Kuinka teräslaatikkopalkit ja ristikot toimivat tuulen ja seismisen kuormituksen alla?
Suljetun poikkileikkauksensa ansiosta laatikkopalkeilla on korkea vääntöjäykkyys ja hyvä aerodynaaminen vakaus kovassa tuulessa. Ristikot ovat rakenteeltaan kevyempiä, mikä vähentää seismis- ta massaa, mutta ne ovat herkempiä tuulen kuormitukselle kuin virtaviivaiset laatikkopalkit.
Voiko laatikkopalkki tukea raskasta rautatieliikennettä?
Kyllä. Teräskotelopalkit tarjoavat vankan jännitteen{1}}poikkeaman, ja niitä käytetään usein rautatiesilloissa, joissa käytettävissä oleva rakennesyvyys on erittäin rajoitettu.
Kumpi vaihtoehto on halvempi koko käyttöiän aikana?
Laatikkopalkeilla on yleensä alhaisemmat alkukustannukset teollisen valmistuksen ja nopean kokoonpanon sekä kompaktin ulkopinnan ansiosta. Ristikot saattavat vaatia alhaisempia pitkän aikavälin rakenteellisia vahvistuksia joissakin seismisissä sovelluksissa. Tiettyyn projektiin perustuva koko-elinkaarianalyysi on luotettava tapa vertailla niitä.