교량은 구조용 강철의 가장 까다로운 적용 분야 중 하나입니다. 경간은 무겁고 반복되는 교통 하중을 견디고, 바람과 지진 활동에 저항하고, 수십 년 동안 사용할 수 있어야 합니다. 강철 트러스 구조는 주로 축 방향 힘을 통해 하중을 전달하는 개방형 삼각형 유닛 프레임워크를 통해 이러한 요구 사항을 충족하며, 중간 지지대 없이 높은 강도-대-중량 비율과 길고 명확한 스팬을 제공합니다.
강철 트러스 구조란 무엇입니까?
강철 트러스는 단단한 삼각형을 형성하기 위해 조인트에 연결된 직선형 강철 부재의 프레임워크입니다. 삼각형은 변의 길이를 변경하지 않고는 모양을 변경할 수 없기 때문에 트러스는 본질적으로 안정적이며 부재에 가해지는 하중은 주로 축 방향입니다. 즉, 일부 부재에는 인장력이, 다른 부재에는 압축이 작용합니다. 이러한 형상을 통해 굽힘 시 하중을 전달하는 부재에 비해 재료를 매우 효율적으로 사용할 수 있습니다.
주요 구성품
탑 코드:상부 세로 부재는 주로 압축 하중을 받고 위에서 데크 또는 지붕 하중을 지지합니다.
하단 코드:주로 인장력을 받는 하부 세로 부재.
웹 회원:두 현을 연결하고 트러스를 삼각형 패널로 나누는 대각선과 수직선.
사이:조인트에서 부재 사이에 힘을 전달하는 고강도 볼트 또는 용접이 있는 거싯 플레이트.-
교량용 강철 트러스의 일반적인 유형
| 트러스 유형 | 웹 회원 레이아웃 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|
| 프랫 트러스 | 대각선은 중앙을 향해 아래쪽으로 기울어져 있습니다. 수직은 압축, 대각선은 인장 | 철도 및 고속도로 교량, 장경간-지붕 구조물 |
| 워렌 트러스 | 수직선이 없는 일련의 정삼각형(또는 긴 패널의 경우 수직선이 추가됨) | 장대-교량, 항공기 격납고, 투명-경간 구조물 |
| 하우 트러스 | 대각선은 중앙을 향해 위쪽으로 기울어져 있습니다. 압축의 대각선 | 대규모 구성원의 힘이 발생하는 견고한-교량 및 지붕 구조물 |
| 핑크 트러스 | 웹 패널의 W-자형 하위 구분 | 주거용 및 상업용 지붕, 더 짧은-스팬 구조 |
트러스 형상의 선택은 경간 길이, 하중 크기, 제작 경제성 및 현장 설치 방법에 따라 결정되며 관련 설계 규정에 따른 구조 분석을 통해 확인되어야 합니다.
강철 트러스가 교량 엔지니어링에 적합한 이유
효율적인 축방향 하중 전달
트러스 부재는 강철 단면의 전체 강도를 사용하는 인장 또는 압축 작업을 수행합니다. 이는 근본적으로 동일한 경간을 갖는 굽힘형-대들보보다 재료가 더 효율적이며 상부구조의 자중을 줄여줍니다.
긴 클리어 스팬
삼각형 웹 시스템이 힘을 현에 분산시키기 때문에 트러스는 상대적으로 얕은 부재 깊이로 먼 거리에 걸쳐 있을 수 있어 중간 교각의 수와 기초의 크기가 줄어듭니다.
낮은 자중 및 지진 반응
가벼운 상부구조는 지진 여기에서 더 작은 관성력을 생성합니다. 활성 구역에 있는 교량의 경우 교각과 교대에 전달되는 설계 작업을 크게 줄일 수 있습니다.
조립식 및 빠른 발기
트러스 부재와 하위{0}}조립품은 드릴링 또는 용접 연결을 통해 작업장에서 제작하고 고강도 볼트를 사용하여 현장에 세울 수 있으므로 대규모 현장 용접에 비해 시공 시간이 단축되고 고소 작업이 줄어듭니다.
교량 엔지니어링에 강철 트러스 적용
철도 및 고속도로 교량:트러스는 주기적인 교통량이 많은 하중을 전달하며 중장거리- 및 장거리-횡단에 널리 사용됩니다.
보행자 인도교 및 도시 횡단:개방형-웹 트러스는 건축학적 외관을 갖춘 가늘고 가벼운 구조를 제공합니다.
임시 및 군사 브리징:Bailey-형 교량과 같은 모듈식 완전 볼트 체결형 트러스 시스템은 우회로, 비상 횡단 및 군사 병참용으로 배치됩니다.
아치 및 서스펜션 구조:트러스는 현수교의 보강 대들보로 사용되며 묶인-아치교의 기본 갈비뼈로 사용됩니다.
고가교 및 고가도로:트러스 스팬은 도로, 강 또는 철도 위에 길고 명확한 개구부가 필요한 곳에 선택됩니다.
강철 트러스와 박스 대들보: 선택 방법
| 선택 요소 | 강철 트러스교 | 스틸 박스 거더 교량 |
|---|---|---|
| 부하 전달 메커니즘 | 삼각형 웹 부재를 통한 축력 | 닫힌 중공 단면을 통한 굽힘 및 전단 |
| 강도{0}}대-중량 비율 | 높은; 매우 긴 기간에 효율적 | 좋은; 굽힘 용량 단위당 더 무거움 |
| 비틀림 강성 | 보통의; 비틀림에 대한 버팀대가 필요합니다 | 훌륭합니다. 단면이 폐쇄되어-좋습니다. |
| 스팬 적합성 | 긴 범위에서 매우 긴 범위 | 곡선 정렬을 포함한 중장거리 범위 |
| 기호 논리학 | Open 멤버는 녹다운 구성요소로{0}}배송되고 현장에서 볼트로 고정될 수 있습니다. | 폐쇄형 셀은 크기가 너무 큰 경우가 많으며 특수 운송이나 대량 배송이 필요할 수 있습니다. |
| 현장 노동 | 빠른-트랙 볼트 조립 | 폐쇄 및 접합을 위한 더 많은 현장 용접 및 처리 |
| 미학 | 산업적이고 기하학적인 외관 | 세련되고 미니멀한 외관 |
실제로 설계자는 결정을 내립니다. 트러스는 긴 경간, 가벼운 기초 및 모듈식 설치를 위해 선택됩니다. 박스 거더는 곡선 정렬, 높은 비틀림 요구 및 날씬한 시각적 프로필에 선호됩니다.
교량 트러스 제작 및 품질 관리
교량 철골 공사는 피로 때문에 철골 공사보다 엄격한 규칙이 적용됩니다. 용접은 AWS D1.5(교량 용접) 또는 해당 국가 사양에 따라 실행 및 검사해야 하며 전체 설계는 AASHTO LRFD, EN 1993(유로코드 3) 또는 GB 50017과 같은 코드를 따릅니다. 권장 사례는 다음과 같습니다.
EN 10204에 따라 발행된 밀 테스트 인증서를 통해 완벽한 재료 추적이 가능합니다.
배송 전 100% 공장 사전{1}}구멍 그룹-조립 및 기하학적 공차가 검증되었습니다.
용접 절차 인증 기록을 통해 중요한 용접의 비{0}}검사(UT, MT)를 수행합니다.
Sa 2.5에 따른 블라스트 클리닝 및 호환되는 코팅 시스템을 포함하여 노출 카테고리에 대해 ISO 12944에 지정된 고강도 부식 방지-.
제어된 프리{0}}캠버: 부재 절단 곡선과 조립 형상이 설정되어 고정 하중 처짐이 세워진 구조물에서 보상됩니다.
자주 묻는 질문
철도 교량에 가장 적합한 트러스 유형은 무엇입니까?Pratt & Howe 트러스는 웹 레이아웃이 철도 교통의 집중적이고 주기적인 하중에 적합하기 때문에 둘 다 철도 교량에 일반적으로 사용됩니다. 최종 선택은 범위, 깊이 제한 및 제작 경제성에 따라 달라지며 관리 코드에 대한 분석을 통해 검증되어야 합니다.
교량 트러스에 일반적으로 사용되는 강철 등급은 무엇입니까?일반적인 등급에는 EN 10025-2에 따른 S355 시리즈, ASTM A572 등급 50, Q355B에서 GB/T 1591이 포함됩니다. 피로에 민감한 부재의 경우 노치 인성, 두께 및 세부 범주를 설계 사양과 비교하여 확인해야 합니다.
트러스 부재를 컨테이너로 운송할 수 있습니까?예. 개방형-웹 구성품은 거싯 플레이트에 현장 볼트 체결을 사용하여 20피트 또는 40피트 컨테이너의 조립식(CKD) 배송에 매우 적합합니다. 더 긴 부재는 형상에 따라 플랫 랙이나 브레이크벌크를 통해 배송될 수 있습니다.
교량 트러스의 용접 품질은 어떻게 제어됩니까?용접은 일반적으로 AWS D1.5 또는 해당 코드에 따라 자격을 갖춘 절차에 따라 중요한 용접에 대한 초음파 및 자분 입자 테스트와 용접공 자격 및 검사 기록에 대한 전체 문서를 통해 수행됩니다.
장경간 트러스의 프리{0}}캠버-는 어떻게 관리되나요?구조는 3D 모델링 소프트웨어에서 분석되고, 제작 캠버가 예측된 고정 하중 편향을 보상하도록 절단 곡선과 조립 형상이 조정됩니다.{1}} 공장에서 사전{3}}조립하여 배송 전에 달성된 캠버를 확인합니다.
강철 트러스 교량은 지진 지역에 적합합니까?예. 낮은 자체 중량은 지진 관성력을 감소시키며, 구조가 적용 가능한 지진 코드에 맞게 설계되면 제어된 에너지 소산을 위해 연성 볼트 연결을 자세히 설명할 수 있습니다.