Caratteristiche principali del ponte in acciaio

Mar 18, 2021

1. Vantaggi

1)Materiale omogeneo ad alta resistenza: L'acciaio è un materiale ad alta resistenza, compressione e taglio. Può resistere a tensione, compressione, flessione e taglio e ha un piccolo peso morto rispetto al calcestruzzo e ad altri materiali (di solito peso Il rapporto di resistenza indica il peso relativo dei due materiali in senso strutturale), quindi il ponte in acciaio ha una grande capacità di spanning. La campata del ponte è molto grande e il carico è molto pesante. Quando è difficile costruire il ponte con altri materiali, vengono generalmente utilizzati ponti in acciaio. L'acciaio ha una buona lavorabilità e può essere utilizzato per ponti complessi e ponti paesaggistici.


Steel Bridge


2) I componenti del ponte in acciaio sono più adatti per essere fabbricati con metodi industrializzati, che sono convenienti per il trasporto e la costruzione senza staffe, e anche la velocità di installazione sul cantiere è veloce. Pertanto, il periodo di costruzione del ponte in acciaio è relativamente breve.

3) Buona tenacità e duttilità, che possono migliorare le prestazioni sismiche.

4) Dopo che il ponte in acciaio è stato danneggiato, è facile da riparare e sostituire.

5) Il vecchio ponte può essere riciclato e le risorse possono essere riutilizzate, il che è positivo per la protezione dell'ambiente.

2. Svantaggi

Il principale svantaggio dell'acciaio è che è suscettibile alla corrosione e richiede frequenti ispezioni e verniciatura regolare. Il rumore e le vibrazioni dei ponti ferroviari in acciaio sono relativamente grandi durante la guida.


Steel Bridge


01/Struttura e forza

1. Struttura a parete sottile

Al fine di migliorare l'efficienza della sezione, i ponti in acciaio sono generalmente fatti di strutture a parete sottile e il calcolo delle sollecitazioni dovrebbe prendere in considerazione gli effetti del ritardo di taglio, della torsione (torsione libera, torsione vincolata) e della deformazione.


Thin-walled structure


2. Stabile

La rigidità della struttura del ponte in acciaio è piccola e il problema della stabilità è prominente. Come struttura a parete sottile, al fine di prevenire l'instabilità locale della piastra, è necessario fornire nervature di irrigidimento e limitare il rapporto larghezza/spessore della piastra.


steel bridge structure


3. Rigidità

La rigidità è piccola. Nel design, il rapporto di snellezza, la deflessione e il rapporto larghezza-campata del ponte in acciaio sono limitati per garantire la rigidità del ponte.


steel bridge structure


4. Affaticamento

La resistenza alla fatica di componenti e connessioni è influenzata da materiali, metodi e metodi di connessione, proprietà del carico, stati di sollecitazione, ampiezze di sollecitazione e rapporti di sollecitazione.


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5. Connetti

I componenti del ponte in acciaio sono generalmente saldati da piastre in acciaio e acciai a sezione e assemblati con bulloni ad alta resistenza o saldatura in loco.


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02/Lavorazione e installazione di ponti in acciaio


steel bridge structure


Il contenuto e le dimensioni marcate del disegno di progettazione del ponte in acciaio si riferiscono alla forma e alle dimensioni della struttura nello stato completato del ponte. Il compito da completare nella produzione di ponti d'acciaio è quello di utilizzare le lamiere d'acciaio e gli acciai a sezione come materie prime principali e di trasformarli in unità o componenti trasportabili in fabbrica in base alle esigenze dei ponti d'acciaio, fino a quando non vengono imballati e spediti. L'installazione di ponti in acciaio è volta a issare i componenti o le unità di fabbrica in posizione e collegarli per formare un ponte e soddisfare i requisiti della forza strutturale, della forma strutturale e delle dimensioni del disegno di progettazione. La lavorazione in fabbrica dei componenti del ponte in acciaio richiede pretrattamento del materiale, preparazione del campione, numerazione, taglio, raddrizzamento, lavorazione dei bordi, foratura, saldatura di assemblaggio, saldatura, sagomatura, ispezione, assemblaggio di prova, rimozione della ruggine, verniciatura, imballaggio e consegna, ecc. Processo stradale. Durante la lavorazione della struttura in acciaio, la piastra d'acciaio o l'acciaio a sezione produrranno varie deformazioni. Allo stesso tempo, nel processo di installazione di ponti in acciaio (in particolare la saldatura in loco) produrrà anche deformazioni non trascurabili. Queste deformazioni devono essere considerate in anticipo quando le parti del ponte in acciaio vengono spente, altrimenti problemi come errori dimensionali possono rendere difficile la produzione e l'installazione del ponte in acciaio e anche il ponte completato non può soddisfare i requisiti dei disegni di progettazione.


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Pertanto, dopo che la fabbrica accetta i disegni di progettazione, deve prima disegnare l'unità di struttura in acciaio e i disegni dei componenti in base alle varie dimensioni della materia prima che possono essere acquistate, alla capacità di lavorazione e alle condizioni di trasporto della fabbrica, ecc., cioè ai disegni di lavorazione della fabbrica. I disegni di lavorazione considerano la deformazione pre-camber, produzione e installazione, ecc., spiegano la tecnologia di lavorazione e ottengono l'approvazione del progettista e del proprietario. In secondo luogo, la fabbrica deve disegnare i disegni delle parti dei vari componenti del ponte in acciaio in base alle esigenze dei disegni di lavorazione. I disegni delle parti sono la base per il campione, il numero e la produzione vari dei dati di controllo della macchina utensile CNC. È necessario considerare i vari aspetti del processo di lavorazione e installazione dei ponti in acciaio. Deformazione e altre influenze e requisiti come cucitura di saldatura e margine di taglio.

 

03/Requisiti generali e principi della progettazione di ponti in acciaio


Steel Bridge


I ponti in acciaio sono generalmente fatti di lamiere d'acciaio, acciai a sezione, ecc., con molte procedure di lavorazione e processi complessi, che richiedono alta tecnologia e produzione specializzata in fabbrica. Al fine di facilitare il controllo e garantire la qualità dei ponti in acciaio, i ponti in acciaio utilizzano generalmente componenti saldati in fabbrica e assemblaggio in loco (collegamento bullone ad alta resistenza o saldatura in loco). Il design della struttura in acciaio dovrebbe essere considerato nel suo complesso con il piano di erezione e dovrebbe essere economico e ragionevole, conveniente per la lavorazione, conveniente per il trasporto, l'installazione, l'ispezione e la manutenzione. Il ponte in acciaio è una struttura a parete sottile ad alta resistenza e leggera con una sezione trasversale più piccola e un peso morto rispetto a un ponte di cemento e una campata più grande. Allo stesso tempo, la rigidità del ponte in acciaio è relativamente piccola e la deformazione e le vibrazioni sono maggiori di quelle del ponte di cemento. Per garantire la sicurezza e il comfort del veicolo ed evitare che deformazioni e vibrazioni eccessive incidano negativamente sulla struttura del ponte in acciaio, il ponte in acciaio deve avere una rigidità complessiva sufficiente. Il codice stabilisce che la deflessione verticale causata dal carico del veicolo non deve superare un certo valore abile.


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Sotto l'azione del carico morto, la struttura del ponte si deformerà. Per garantire che la forma della linea della superficie del ponte dopo il completamento del ponte in acciaio sia il più coerente possibile con la forma della linea di progettazione della linea, quando la deflessione del carico morto è grande, la struttura della campata del ponte deve essere impostata con un pre-camber. Il codice del ponte in acciaio autostradale stabilisce che quando la deflessione verticale causata dalla gravità strutturale e dal carico live statico supera 1/1600 della campata, deve essere impostato il pre-camber, che è uguale alla deflessione verticale causata dalla gravità strutturale e 1/2 carico live statico La somma, il camber deve essere trasformato in una curva liscia. Se il ponte del ponte si trova su una curva verticale, il pre-camber deve essere coerente con la pendenza verticale della curva verticale. Quando si utilizza la saldatura in loco per ponti in acciaio, deve essere presa in considerazione anche la deformazione strutturale dovuta alla saldatura. Soprattutto quando il ponte in acciaio è saldato, la piastra inferiore del fascio d'acciaio e il web sono imbullonati alla forma della struttura di connessione ibrida del ponte, quando il supporto è collegato in uno stato privo di sollecitazioni, la deformazione causata dalla saldatura è relativamente grande e persino vicina o superiore alla deflessione costante del carico.


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Al fine di prevenire l'instabilità laterale e l'eccessiva vibrazione laterale del ponte in acciaio, la struttura del ponte dovrebbe avere la necessaria rigidità laterale. Soprattutto per i ponti ferroviari in acciaio, la larghezza del ponte è stretta, il carico vivo è grande e il movimento del serpente del treno è soggetto a vibrazioni laterali e il problema della stabilità laterale è più evidente. Nei ponti in acciaio autostradale a campata super lunga, il rapporto larghezza-campata diminuisce e può verificarsi anche instabilità laterale. Soprattutto per i ponti ad arco in acciaio a lunga campata, la stabilità laterale della struttura dovrebbe essere garantita in termini di struttura e dimensioni strutturali. Generalmente, quando la lunghezza della campata supera 20 volte la larghezza del ponte, la stabilità laterale della struttura del ponte deve essere controllata. La struttura della campata del ponte dovrebbe anche garantire la stabilità di ribaltamento orizzontale e verticale durante la costruzione e l'erezione. Il codice per i ponti autostradali in acciaio stabilisce che il fattore di stabilità non dovrebbe essere inferiore a 1,3.


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La progettazione del ponte in acciaio deve non solo soddisfare i requisiti della forza e delle prestazioni di lavoro in fase di utilizzo, ma anche analizzare le condizioni di forza come il aggioggio della costruzione e la regolazione del supporto, in modo che il ponte in acciaio soddisfi i requisiti di sollecitazione e deformazione durante il processo di costruzione, tenendo conto delle esigenze del processo di aggiosatura. Effetti inerziali e altri fattori avversi imprevedibili, il codice del ponte in acciaio autostradale stabilisce che l'attrezzatura di sollevamento e la struttura stessa dovrebbero essere controllate in base al peso di sollevamento del 30% durante il controllo della costruzione del ponte in acciaio. Il più grande svantaggio dei ponti in acciaio è che sono soggetti a corrosione. La progettazione e la manutenzione improprie dei ponti in acciaio influenzeranno seriamente la durata e la durata dei ponti in acciaio. Attualmente, la durata antirrosione del rivestimento di vernice anticorrosione più pesante utilizzato nei ponti in acciaio è di soli 10 anni circa e i ponti in acciaio devono essere rimossi dalla ruggine galleggiante, dalla vecchia vernice e riverniciati molte volte durante il periodo di progettazione dell'uso. Spazio e canali di accesso sufficienti devono essere riservati a tutte le parti del ponte in acciaio che possono essere corrose. Ad esempio, i diaframmi della struttura a forma di scatola devono essere aperti e soddisfare i requisiti di dimensioni minime che il personale deve superare per garantire la manutenibilità della struttura. In caso contrario, devono essere prese misure affidabili, come rendere la struttura una forma completamente chiusa per prevenire la corrosione dell'acciaio, ecc., per garantire che la struttura del ponte in acciaio non si corroda durante il periodo di progettazione dell'uso o che la corrosione sia controllata entro un livello predeterminato. È necessario evitare l'uso di sezioni a forma di scatola con piccola altezza del fascio o larghezza del fascio o strutture chiuse non necessarie per ridurre la difficoltà di saldatura e manutenzione nella scatola.


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Un altro svantaggio dei ponti in acciaio è la fatica. I principali fattori che influenzano l'affaticamento del ponte in acciaio sono: qualità dell'acciaio, proprietà del carico, stato di sollecitazione, struttura e metodo di connessione, dettagli della struttura, ecc. La progettazione del ponte in acciaio deve utilizzare acciaio con una tenacità sufficiente ad evitare il più possibile la concentrazione di sollecitazioni e dettagli strutturali soggetti a fatica, strutture di collegamento e metodi. Il grado di cambiamento graduale della sezione trasversale della struttura nel suo percorso di trasmissione della forza è il fattore principale che influisce sulla concentrazione di sollecitazione. Il rapido cambiamento della sezione trasversale dovrebbe essere evitato nella progettazione di ponti d'acciaio. Ad esempio, impostate il più possibile la sezione di transizione della curva nella connessione a forma di T per evitare angoli. Poiché la tenuta tra gli strati della parte di contatto non bullonata o sgradito non può essere garantita, è facile formare una cucitura fine per assorbire l'acqua e non è facile da asciugare. Per evitare che la trave d'acciaio si arrugginisa, non dovrebbe esserci alcun contatto nonbolizzato o non tamponato nella sezione della struttura del fascio d'acciaio. Piccole fosse e scanalature sui componenti del fascio d'acciaio possono facilmente causare accumulo di acqua e dovrebbero essere evitate. Allo stesso tempo, per strutture a forma di scatola o parti in cui l'acqua può accumularsi, i fori di scarico dovrebbero essere aperti per prevenire l'accumulo di acqua a causa della condensazione dell'aria e della perdita d'acqua. Per la forma trasversale aperta, i dettagli della struttura che sono facili da accumulare acqua e polvere dovrebbero essere evitati il più possibile.


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Al fine di migliorare l'efficienza della fabbricazione e dell'installazione di ponti in acciaio, i tipi di componenti e parti dovrebbero essere ridotti il più possibile e la progettazione dei componenti delle strutture in acciaio dovrebbe essere standardizzata il più possibile, in modo da poter scambiare componenti dello stesso tipo. Le dimensioni e il peso dell'unità componente del ponte in acciaio dovrebbero considerare appieno le condizioni di trasporto, la capacità di trasporto e la capacità di sollevamento dalla fabbrica al sito del ponte. Nel caso del trasporto terrestre, la larghezza e la lunghezza dei componenti non devono superare le dimensioni massime dei veicoli e delle strade che possono essere trasportati. Allo stesso tempo, il carico di lavoro di assemblaggio o installazione del sito dovrebbe essere ridotto il più possibile, i collegamenti in cantiere dovrebbero essere ridotti, la velocità di costruzione dovrebbe essere accelerata e la qualità strutturale dovrebbe essere migliorata. Ad esempio, quando il trasporto dell'acqua e le grandi gru galleggianti vengono utilizzati per il aggioggiamento, è possibile utilizzare sezioni di grandi dimensioni o anche fori interi per il aggioto.


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Quando si installa o si ripara il supporto di un ponte d'acciaio, è spesso necessario jack up il fascio, quindi la struttura dovrebbe essere preimpostata per la funzione di jacking (come irrigidimenti preimpostati, mensole o al centro del fascio continuo al supporto del jack Il punto di supporto è dotato di una struttura per il jacking, ecc.). Tenendo conto della forza irregolare durante il jacking e di altri fattori accidentali, la struttura di jacking deve essere controllata in base al sovraccarico di peso effettivo del 30%. Quando si dispone la posizione del jack, è necessario considerare lo spazio operativo necessario come la sostituzione del supporto. Poiché lo spessore della lamiera d'acciaio può avere tolleranze di laminazione negative e la corrosione si verificherà durante il funzionamento a lungo termine, per i componenti deve essere specificato lo spessore minimo della lamiera d'acciaio e dell'acciaio a sezione. La piastra del soffietto si trova all'intersezione di diversi membri. La forza interna dell'accordo e del web viene trasmessa attraverso la piastra del soffietto. Pertanto, lo stato di sollecitazione della piastra del soffietto è più complicato. Ci sono sia sollecitazioni di compressione che sollecitazioni di trazione, nonché sollecitazioni e sollecitazioni di taglio. Anche la distribuzione è estremamente irregolare. Al fine di garantire la stabilità del web e ridurre la sollecitazione residua, lo spessore della trave della piastra saldata non dovrebbe essere troppo piccolo, quindi si raccomanda che non sia inferiore a 10 mm. Per la trave principale, il sistema di guida o il sistema di connessione, considerando la possibilità di utilizzare elementi a forma di I o a T con flange strapiombanti, a partire dal soddisfare i requisiti del rapporto minimo larghezza-spessore, è opportuno stabilire che non sia inferiore a 8mm. La piastra di riempimento è un membro non stressato, che è specificato per non essere inferiore a 4 mm.

 

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Major HANPU in chiavi.La chiave di coppia elettrica HANPU è appositamente progettata per serrare bulloni esagonali con requisiti di coppia. È dotato di un regolatore di coppia e la coppia di uscita è regolabile entro un certo intervallo. Quando si lavora, il valore della coppia deve essere impostato in anticipo. Quando la chiave raggiunge il valore di coppia impostato, la chiave si arresta automaticamente.


Shandong Hanpu Company

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