ویژگی های طراحی قاب های پل در مناطق سرد چیست؟

مناطق سرد چالش های منحصر به فردی برای ساخت پل ارائه می دهند. به عنوان یک تأمین کننده قاب پل ، درک ویژگی های طراحی لازم برای فریم های پل در این مناطق بسیار مهم است. در این وبلاگ ، من به جنبه های کلیدی طراحی که قاب های پل را برای شرایط آب و هوایی سرد می کند ، می پردازم.

1. انتخاب مواد

انتخاب مواد در هنگام طراحی فریم های پل برای مناطق سرد اساسی است. فلزات معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند و در میان آنها ، فولاد گزینه ای محبوب است. با این حال ، همه فولادها به طور برابر ایجاد نمی شوند.

فولادهای بالا - قدرت کم - آلیاژ (HSLA) اغلب ترجیح داده می شوند. این فولادها نسبت به وزن و وزن بسیار عالی دارند ، به این معنی که قاب پل می تواند بدون قربانی کردن یکپارچگی ساختاری ، سبک تر باشد. آنها همچنین از جوشکاری خوبی برخوردار هستند که برای ساخت فرآیند فریم های پل ضروری است. به عنوان مثال ، ASTM A572 درجه 50 یک فولاد HSLA خوب شناخته شده است که به طور گسترده در ساخت پل استفاده می شود. این می تواند در برابر فشارهای زیاد تحمیل شده در قاب پل ، حتی در هوای سرد مقاومت کند.

نکته مهم دیگر مقاومت در برابر خوردگی است. مناطق سرد غالباً دارای نمک های یخ زده در جاده ها و پل ها در طول زمستان هستند که می توانند خوردگی را تسریع کنند. این جایی است کهقاب گالوانیزه گرم گرمبازی می شود Galvanizing داغ - فرآیندی است که فولاد با لایه ای از روی پوشش داده می شود. این پوشش روی به عنوان یک آند فداکار عمل می کند و از فولاد در برابر خوردگی محافظت می کند. لایه روی ابتدا خراب می شود و تا زمانی که روی وجود داشته باشد ، فولاد زیرین محافظت می شود. این امر به طور قابل توجهی طول عمر این قاب پل را در محیط های سخت و سرد منطقه گسترش می دهد.

2. طراحی ساختاری

طراحی ساختاری فریم های پل در مناطق سرد باید شرایط بارگذاری منحصر به فرد را به خود اختصاص دهد. یکی از نگرانی های اصلی وزن اضافی از انباشت برف و یخ است. قاب های پل باید برای مقاومت در برابر بار استاتیک برف و یخ در عرشه پل طراحی شوند.

شکل قاب پل همچنین می تواند در برخورد با برف و یخ نقش داشته باشد. یک طراحی شیب دار یا قوسی می تواند به راحتی برف و یخ را به راحتی بکشد و بار کلی روی سازه را کاهش می دهد. به عنوان مثال ، یک قاب پل قوس پارابولیک می تواند وزن برف و یخ را به طور مساوی در امتداد منحنی آن توزیع کند و غلظت استرس را به حداقل برساند.

علاوه بر بارهای برف و یخ ، مناطق سرد نیز مستعد بادهای شدید هستند. باد می تواند باعث بارهای پویا در قاب پل ، از جمله ارتعاشات شود. برای مقابله با این امر ، قاب پل باید با مکانیسم های سفت و سخت و مناسب طراحی شود. به عنوان مثال ، اضافه کردن صلیب - مهاربندی به قاب می تواند سفتی آن را افزایش داده و احتمال ارتعاشات بیش از حد را کاهش می دهد. دستگاه های میرایی ، مانند میراگرهای جرم تنظیم شده ، همچنین می توانند برای جذب و از بین بردن انرژی از ارتعاشات ناشی از باد نصب شوند.

3. گسترش حرارتی و انقباض

تغییرات دما در مناطق سرد شدید است. در طول زمستان ، درجه حرارت می تواند به زیر انجماد کاهش یابد و در تابستان می تواند به میزان قابل توجهی افزایش یابد. این تغییرات دما باعث می شود که قاب پل گسترش یابد و منقبض شود.

اگر به درستی حساب نشود ، گسترش حرارتی و انقباض می تواند منجر به آسیب ساختاری شود. برای پرداختن به این موضوع ، اتصالات انبساط در قاب پل نصب شده اند. این اتصالات اجازه می دهند تا بدون ایجاد استرس بر ساختار ، قاب آزادانه گسترش یابد و منقبض شود. طراحی اتصالات انبساط باید با دقت در نظر گرفته شود ، زیرا آنها باید بتوانند در برابر حرکت مقاومت کنند و همچنین از ورود آب و آوار به مفصل جلوگیری کنند که این امر می تواند باعث انسداد و کاهش اثربخشی آن شود.

روش دیگر استفاده از موادی با ضرایب کم انبساط حرارتی است. برخی از آلیاژهای خاص یا مواد کامپوزیت می توانند برای به حداقل رساندن میزان انبساط و انقباض به دلیل تغییرات دما استفاده شوند. این می تواند طراحی اتصالات انبساط را ساده کرده و پیچیدگی کلی قاب پل را کاهش دهد.

4. طراحی بنیاد

پایه و اساس قاب پل پایه ای است که از کل ساختار پشتیبانی می کند. در مناطق سرد ، شرایط زمین اغلب چالش برانگیز است. Frost Heave یک مسئله مهم است. یخبندان هنگامی که آب موجود در خاک یخ زده و گسترش می یابد ، رخ می دهد و باعث افزایش زمین می شود. این می تواند نیروهای رو به بالا را در بنیاد پل اعمال کند ، که به طور بالقوه منجر به آسیب ساختاری می شود.

برای جلوگیری از افزایش یخبندان ، پایه باید به اندازه کافی عمیق طراحی شود تا به زیر خط یخبندان برسد. خط یخبندان عمق است که در آن زمین احتمالاً یخ نمی زند. با قرار دادن پایه در زیر این خط ، نیروهای رو به بالا از Frost Heave به حداقل می رسند. علاوه بر این ، از عایق های ویژه می توان در اطراف بنیاد استفاده کرد تا انتقال حرارت از زمین به بنیاد کاهش یابد و بیشتر خطر ابتلا به یخ زدگی را کاهش می دهد.

5. طراحی اتصال

اتصالات بین اجزای مختلف قاب پل بسیار مهم است. در مناطق سرد ، این اتصالات باید بتوانند در برابر شکنندگی درجه حرارت پایین مقاومت کنند. به عنوان مثال ، اتصالات جوش داده شده باید با دقت طراحی و اجرا شوند. فرآیند جوشکاری باید کنترل شود تا از جوش های با کیفیت بالا که می توانند در دمای پایین در برابر ترک خوردن مقاومت کنند ، کنترل شود.

اتصالات پیچ خورده نیز معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد. پیچ ها باید از موادی تهیه شوند که برای استفاده از آب و هوا مناسب باشد. پیچ های با قدرت بالا با انعطاف پذیری خوب ترجیح داده می شوند. علاوه بر این ، سفت شدن مناسب پیچ ها برای اطمینان از اتصال ایمن ضروری است. پیچ های شل می توانند منجر به خرابی مشترک شوند ، به خصوص در زیر بارهای پویا ناشی از ترافیک و عوامل محیطی.

6. بازرسی و نگهداری

طراحی یک قاب پل برای مناطق سرد همچنین شامل ملاحظاتی برای بازرسی و نگهداری است. بازرسی های منظم برای تشخیص هرگونه علائم خسارت ، مانند خوردگی ، ترک خوردگی یا اتصالات سست لازم است. نقاط دسترسی باید در قاب پل طراحی شوند تا امکان دسترسی آسان برای بازرسان فراهم شود.

فعالیت های نگهداری ، مانند نقاشی ، جایگزینی مفاصل انبساط و پیچ و مهره های محکم ، باید از قبل برنامه ریزی شود. به دلیل شرایط سخت محیطی ، پل های منطقه سرد ممکن است نیاز به نگهداری مکرر داشته باشد. به عنوان مثال ، روکش روی روی فریم های گالوانیزه گرم شده ممکن است در صورت بروز علائم خسارت ، به صورت دوره ای مورد بازرسی و تعمیر قرار گیرد.

پایان

به عنوان یک تأمین کننده قاب پل ، ارائه راه حل هایی برای پل های منطقه ای ، نیاز به درک کاملی از ویژگی های طراحی است که در بالا ذکر شد. از انتخاب مواد تا طراحی اتصال ، هر جنبه ای نقش مهمی در تضمین ایمنی و ماندگاری این پل دارد.

اگر به فریم های پل با کیفیت بالا که برای مناطق سرد طراحی شده اند ، نیاز دارید ، ما برای کمک به اینجا هستیم. ماقاب فلزی صنعتیوتقاب فولادی تجهیزات پل بیلیبا جدیدترین فناوری و بهترین شیوه ها برای برآورده کردن چالش های منحصر به فرد محیط های آب و هوایی - طراحی شده اند. برای بحث در مورد الزامات خاص خود با ما تماس بگیرید و روند تهیه را شروع کنید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما در پروژه Bridge بعدی شما هستیم.

منابع

• "کتاب راهنمای مهندسی پل" توسط چن - وو بله
• "سرما - مهندسی منطقه" توسط جان پی. زوب
• "طراحی سازه های فولادی" توسط SK Duggal