Jembatan Kerangka Baja Berkualitas Tinggi

Deskripsi:

Jembatan kabel, jenis jembatan yang menggunakan kabel untuk mendukung dek jembatan.Ini ditandai dengan desain menara atau tiang yang khas dan susunan kabel yang memancar dari menara dan terhubung ke dek jembatan.

Di bawah beban vertikal, kabel tertekan, menara dikompresi dan ditekuk, dan balok ditekuk dan ditekan, jadi struktur jembatan adalah kombinasi tiga bentuk tegangan tegangan,tekanan dan lenturTentu saja, di bawah beban hidup yang tidak seimbang dari jembatan silang, balok utama juga akan memutar, yang akan menjadi struktur kombinasi dari empat bentuk tegangan tegangan, tekanan,lentur dan torsi.

Jembatan kabelterutama dibagi menjadi tiga bagian: sinar utama, menara kabel dan kabel tinggal.

Balok utama umumnya mengadopsi struktur beton, struktur kombinasi baja-beton.

Struktur baja atau struktur campuran baja dan beton.

Menara kabel -mengadopsi beton, kombinasi baja-beton atau struktur baja.

Stay cable - terbuat dari bahan kekuatan tinggi (kawat baja kekuatan tinggi atau benang baja).

Jalur transfer beban dari jembatan kabel adalah: kedua ujung kabel kabel yang masing-masing beranker pada balok utama dan menara kabel,dan beban mati dan beban kendaraan dari sinar utama ditransfer ke menara kabel, dan kemudian ditransmisikan ke pondasi melalui menara kabel.

Oleh karena itu, balok utama didukung oleh berbagai titik kabel, dan balok terus menerus dengan dukungan elastis multi-span ditekan,momen lentur internal balok sangat berkurang, dan ukuran balok utama sangat berkurang (tinggi balok umumnya 1/50 ~ 1/200 dari rentang, atau bahkan lebih kecil),yang mengurangi berat struktural dan sangat meningkatkan kapasitas penyeberangan jembatan.

Tata letak rentang

1. Menara kembar tiga rentang: karena rentang utamanya lebih besar, umumnya cocok untuk menyeberangi sungai yang lebih besar.

2. menara tunggal bentang ganda: karena bentang lubang utamanya umumnya lebih kecil dari bentang lubang utama dari menara kembar tiga bentang,cocok untuk menyeberangi sungai kecil dan menengah dan saluran perkotaan.

3.Tiga menara empat rentang dan multi-menara multi-rentang:karena puncak menara tengah jembatan kabel multi-menara multi-span dan jembatan gantung tidak memiliki kabel jangkar ujung untuk secara efektif membatasi perpindahan, jembatan kabel atau jembatan gantung dengan struktur fleksibel mengadopsi multi-menara dan multi-panjangan akan lebih meningkatkan fleksibilitas struktur, yang dapat menyebabkan deformasi yang berlebihan.

4. dermaga bantu dan sisi lead span

Beban aktif sering menghasilkan momen lentur positif besar di dekat ujung balok bentang sisi, dan menyebabkan rotasi tubuh balok, dan sendi ekspansi mudah rusak.Hal ini dapat diselesaikan dengan memanjangkan balok samping untuk membentuk rentang timbal atau mengatur dermaga bantu.

Pengaturan menara kabel dari jembatan kabel

Bentuk menara kabel

Menara kabel adalah struktur utama untuk mengekspresikan kepribadian dan efek visual jembatan kabel, sehingga desain estetika menara kabel harus dibayar cukup perhatian.

Desain menara harus sesuai dengan pengaturan kabel, transmisi kekuatan harus sederhana dan jelas,dan menara harus berada di bawah tekanan aksial sejauh mungkin di bawah tindakan beban mati.

(a) Ini adalah menara utama tipe kolom tunggal, yang sederhana dalam struktur.

(b) Bentuk A.

(c) Ini tipe terbalik Y, yang memiliki kekakuan tinggi di sepanjang jembatan dan kondusif untuk menahan ketegangan yang tidak seimbang kabel di kedua sisi menara kabel.Bentuk A juga dapat mengurangi momen lentur negatif dari balok utama pada titik ini.

Tata letak arah jembatan lintas menara kabel dapat dibagi menjadi tipe kolom tunggal, tipe kolom ganda, tipe pintu atau tipe H, tipe A, tipe permata atau tipe Y terbalik.

Pengaturan vertikal dan horizontal tiang adalah tipe kolom tunggal, yang hanya cocok untuk jembatan kabel tunggal.Ketika perlu untuk memperkuat kekakuan angin dari jembatan melintang, jenis g atau h dapat digunakan. b ~ d umumnya cocok untuk kasus kabel biplanar. e, f, dan i umumnya cocok untuk jembatan kabel dengan permukaan kabel diagonal ganda.

Rasio tinggi ke rentang menara

Ketinggian menara menentukan kekakuan dan ekonomi seluruh jembatan.

Keuntungan dari jembatan kabel:

Ukuran badan balok kecil, dan kapasitas penyeberangan jembatan besar.

Kurang dibatasi oleh celah jembatan dan ketinggian dek.

Stabilitas angin lebih baik dari jembatan gantung.

Tidak perlu struktur jangkar terpusat seperti jembatan gantung.

Mudah untuk konstruksi cantilever.

Pengaturan dragline

Posisi pesawat kabel

Umumnya ada tiga jenis posisi permukaan kabel, yaitu (a) pesawat kabel tunggal (b) pesawat kabel ganda vertikal (c) pesawat kabel ganda miring dan pesawat kabel ganda.

Pesawat kabel tunggal: Bagian kotak dengan kekakuan torsi mekanik yang besar. Keuntungannya adalah bahwa dari perspektif, kabel tidak bekerja melawan torsi.sinar utama harus digunakan di lantai jembatan dengan bidang pandang yang luas.

Plano kabel ganda vertikal: Torsi yang bertindak pada jembatan dapat ditentang oleh gaya aksial kabel, dan balok utama dapat menggunakan bagian dengan kekakuan torsi yang lebih rendah.Ketahanan angin relatif lemah.

Diagonal double cable plane,yang sangat bermanfaat bagi tubuh balok dek jembatan untuk menahan getaran torsi angin (pesawat kabel ganda diagonal membatasi ayunan melintang balok utama). wajah kabel ganda miring harus mengadopsi Y, A atau tiang kembar. Jika rentang terlalu kecil, pertimbangkan pandangan, tidak harus diadopsi. umumnya digunakan ketika rentang lebih dari 600m,atau ketika tidak dapat memenuhi persyaratan ketahanan angin.

Bentuk pesawat kabel

Ada tiga jenis dasar bentuk permukaan kabel seperti yang ditunjukkan, yaitu (a) bentuk radial, (b) bentuk harp dan (c) sektor.

Perencanaan ketinggian kabel

a) bentuk radiatif. b) bentuk harpa. c) sektor.

(a) Pengaturan radial kabel terdistribusi secara merata di sepanjang balok utama, sementara di menara ia terkonsentrasi di titik atas.Karena sudut persimpangan rata-rata antara kabel dan bidang horizontal besar, komponen vertikal kabel memiliki efek pendukung yang besar pada balok utama, tetapi struktur titik perekat di bagian atas menara rumit.

b) Kabel dalam susunan berbentuk harpa diatur secara paralel, yang lebih ringkas ketika jumlah kabel kecil,dan dapat menyederhanakan struktur koneksi kabel dan menara kabelTitik-titik jangkar di menara tersebar, yang menguntungkan kekuatan menara kabel. Kekurangannya adalah bahwa sudut kemiringan kabel kecil,ketegangan total kabel besar, sehingga kabel digunakan lebih banyak.

(c) Susunan sektor kabel tidak sejajar satu sama lain, memiliki keuntungan dari dua susunan di atas, dan telah banyak digunakan dalam desain.

Tata letak jarak kabel

Pengaturan jarak kabel dapat dibagi menjadi "kabel tipis" dan "kabel padat".

Tahap awal - kabel tipis. Kabel padat modern (Computer Computing)

Keuntungan dari sistem kabel padat adalah sebagai berikut:

1Jarak kabel kecil, momen lentur balok utama kecil (jarak kabel pada balok utama umumnya 4-10m balok beton, balok baja adalah 12-20m).

2. Kekuatan kabel kecil, struktur titik anchoring sederhana.

3Perubahan aliran tegangan di dekat titik anchoring kecil, dan rentang penguatan kecil.

4. Konduktif untuk lengan ereksi.

5Mudah untuk mengganti kabel.

6. Ketika jembatan kabel-stayed didirikan dengan metode cantilever, jarak kabel harus 5 ~ 15m.

Sistem struktural jembatan kabel dapat dibagi menjadi berbagai cara berikut:

Menurut kombinasi menara, balok dan dermaga: sistem terapung, sistem semi terapung, sistem konsolidasi balok menara dan sistem struktur kaku.

Menurut mode terus menerus dari sinar utama, ada sistem terus menerus dan sistem struktur T.

Menurut metode perekat kabel, kabel diklasifikasikan sebagai perekat diri dan perekat tanah.

Kebanyakan jembatan kabel-stayed adalah sistem yang bersandar sendiri. Hanya ketika rentang utama besar dan rentang sisi kecil, beberapa jembatan kabel-stayed menggunakan sistem jangkar tanah parsial.

Sistem jembatan kabel yang sebagian menara rendah

Klasifikasi berdasarkan ketinggian menara: jembatan kabel konvensional dan jembatan kabel parsial dengan menara rendah.

Kinerja mekanik dari jembatan kabel bagian tiang rendah adalah antara jembatan balok dan jembatan kabel.

Ciri-ciri jembatan kabel:

Menara: Jembatan kabel ditandai dengan menara-menara yang tinggi yang naik di atas dek.Menara-menara ini memberikan dukungan vertikal ke dek jembatan dan membantu mendistribusikan beban ke fondasiMenara dapat bervariasi dalam desain dan dapat terbuat dari beton, baja, atau kombinasi keduanya, tergantung pada persyaratan khusus jembatan.

Kabel: Kabel adalah elemen bantalan utama dari jembatan kabel. Kabel membentang dari menara dan menempel pada dek di berbagai titik, membentuk pola seperti kipas angin atau harpa.Kabel biasanya terbuat dari baja kekuatan tinggi atau bahan kuat lainnyaJumlah dan susunan kabel dapat bervariasi tergantung pada desain dan rentang jembatan.

Struktur balok utama jembatan kabel

Fungsi dari sinar utama memiliki tiga aspek:

(1) Mendistribusikan beban mati dan beban aktif ke kabel. semakin kecil kekakuan balok, semakin kecil momen lentur.

(2) Sebagai bagian dari seluruh jembatan bersama dengan kabel dan menara, kekuatan yang ditanggung oleh balok utama terutama adalah tekanan aksial yang terbentuk oleh komponen horizontal kabel,jadi harus memiliki kekakuan yang cukup untuk mencegah membengkokkan.

(3) Menolak angin melintang dan beban seismik dan mentransmisikan kekuatan ini ke substuktur.

Panjang balok utama yang cocok dari bahan yang berbeda

Balok utama dari jembatan kabel-stayed terdiri dari empat cara yang berbeda:

1. balok beton bertekanan, yang dikenal sebagai jembatan kabel beton, rentang ekonomi kurang dari 400m.

2. baja-beton balok komposit, disebut balok komposit kabel-bertahan jembatan, rentang ekonomi 400 ~ 600m.

3. semua baja balok utama, yang dikenal sebagai baja kabel jembatan, rentang ekonomi lebih dari 600m.

4Jembatan utama adalah balok utama baja atau balok komposit baja-beton, dan balok samping adalah balok beton, yang disebut jembatan kabel hibrida dengan rentang ekonomi lebih dari 600m.

Penggunaan jembatan kabel:

Jembatan kabel jalan raya, jembatan kabel kereta api.

Menara kabel dari jembatan kabel

Komposisi komponen menara kabel: menara memainkan peran yang menentukan dalam estetika: pemilihan bentuk yang cermat, menggambar proporsi ukuran, menggunakan model, dan optimasi lokal.

Komponen utama dari menara kabel adalah kolom menara, dan ada juga balok atau anggota penghubung lainnya antara kolom menara.

Secara umum, balok antara kolom menara dapat dibagi menjadi balok yang membawa beban dan balok yang tidak membawa beban.dan balok batang tekanan atau balok batang dasi di tikungan kolom menaraYang terakhir adalah balok atas menara dan balok tengah kolom menara tanpa berbelok.

Struktur menara beton

Umumnya, menara kabel badan padat cocok untuk kabel-bertahan jembatan rentang kecil dan menengah, untuk rentang kecil dapat digunakan bagian yang sama,untuk lebih dari rentang menengah kabel-bertahan tiang jembatan dapat digunakan bagian berongga.

Struktur menara kabel bagian persegi panjang sederhana, dan keempat sudutnya harus terbuat dari sudut yang bulat untuk memudahkan ketahanan angin.H-bagian tiang adalah yang paling tidak menguntungkan terhadap anginSeksi oktagonal kondusif untuk konfigurasi tendon yang tertutup, tetapi strukturnya sedikit rumit.

Bagian berbentuk H di fasad tidak dapat mengekspos kepala jangkar, yang meningkatkan penampilan, tetapi pada saat yang sama menciptakan empat pesawat kabel.

Masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan menara bagian H dengan dua pesawat kabel.dan menggunakan dua bentuk untuk melintasi pengaturan atas dan bawah dapat menghindari menara jembatan untuk memutar tapi tidak indah.

Tahan kabel dari jembatan kabel-tahan

Konstruksi kabel stay

Struktur dragline pada dasarnya dibagi menjadi dua kategori: kabel instalasi integral dan kabel instalasi terdistribusi.Perwakilan mantan adalah kabel kawat sejajar dengan jangkar lemparan dingin, sedangkan representasi yang terakhir adalah kabel kawat paralel dengan jangkar klip.

1Kabel kawat paralel dengan jangkar lemparan dingin

2.Kabel baja paralel dengan jangkar klip

Kawat baja dalam kabel kawat paralel digantikan oleh untaian baja dengan bagian yang sama, yang menjadi kabel untaian baja.

Berat kabel baja single strand ringan, transportasi dan pemasangan nyaman, tetapi kepala jangkar membutuhkan perlindungan di tempat, kesulitan jaminan kualitas meningkat.

Perekat kabel

1. Perekat kabel pada balok

Komponen vertikal diseimbangkan oleh batang miring yang kaku.

2. Penggantungan kabel pada menara kabel

Damping kabel

Getaran kabel yang disebabkan angin umum terjadi pada semua jenis jembatan dan jenis jembatan kabel, dan getaran kabel mudah menyebabkan kelelahan dan kerusakan.langkah-langkah utama untuk mengurangi getaran kabel jembatan kabel adalah sebagai berikut:

(1) Metode kontrol pneumatik.

(2) Metode pengurangan getaran peredam.

(3) Mengubah karakteristik dinamis kabel.

Mekanisme tindakan adalah bahwa kabel panjang dikonversi menjadi kabel yang relatif pendek melalui koneksi sehingga frekuensi dasar getaran kabel meningkat,dan getaran kabel ditekan.

Hal ini sangat efektif untuk mencegah getaran frekuensi rendah, dan juga dapat mengurangi kemungkinan getaran hujan dan getaran kabel tunggal,Tapi penekanan getaran pusaran biasanya terjadi dalam bentuk urutan tinggi tidak jelasSelain itu, kabel bantu rentan terhadap fraktur kelelahan, yang memiliki dampak tertentu pada lanskap jembatan.

(1)Metode kontrol pneumatik

Permukaan asli kabel yang halus dibuat menjadi permukaan yang tidak halus dengan tepi spiral, tepi batang, alur berbentuk V atau titik cekung melingkar.Tumpukan di permukaan kabel dapat mencegah pembentukan garis air kabel ketika hujan, sehingga mencegah terjadi getaran hujan.

(2)Metode pengurangan getaran peredam

Mekanisme metode pengurangan getaran peredam adalah untuk meningkatkan rasio peredam kabel dengan memasang perangkat peredam sehingga menahan getaran kabel.Menurut hubungan antara perangkat peredam dan kabel, perangkat peredam dapat dibagi menjadi peredam internal yang ditempatkan di lengan dan peredam eksternal yang dipasang pada kabel.

(3)Metode mengubah karakteristik dinamis kabel

Beberapa kabel dihubungkan satu sama lain dengan kopling (clamp kabel) atau kabel bantu, yang mungkin memiliki diameter yang jauh lebih kecil daripada kabel utama.

Metode konstruksi jembatan kabel dapat diringkas sebagai berikut:: ada metode konstruksi pendukung, metode konstruksi dorong, metode konstruksi putar dan metode konstruksi cantilever (persatuan cantilever dan tuang cantilever).

Evercross Steel Bridges Gambaran Umum: