용접된 강철 상자 거더는 무엇입니까?
용접 강철 박스 거더는 강철판을 직사각형 또는 사다리꼴 셀에 용접하여 제작한 폐쇄형{0}}단면 빔입니다. 상단 플레이트는 데크 또는 적용된 하중을 전달하고 웹 플레이트는 전단력을 받으며 하단 플레이트는 굽힘 시 압축 및 인장 커플을 완성합니다. 단면이 닫혀 있기 때문에 중심에서 벗어난 하중이 비틀림을 일으키고 닫힌 셀은 열린 단면에 필요한 것보다 훨씬 적은 양의 재료를 추가하여 비틀림에 저항합니다. 이것은 현대 고속도로 고가교에 사용되는 콘크리트 상자 대들보와 동일한 구조 계열입니다. 용접 강철 버전은 더 가볍고 세그먼트로 제작할 수 있으며 설치 속도, 긴 스팬 또는 곡선 정렬이 중요한 프로젝트에 적합합니다.
주요 구성품
| 요소 | 기능 | 전형적인 형태 |
|---|---|---|
| 탑플랜지/데크플레이트 | 직접 하중을 전달합니다. 벤딩 커플의 일부 | 편평한 판, 종종 단단해짐; 데크가 상판인 종방향 리브가 있는 이방성 데크 |
| 웹 플레이트 | 플랜지 사이에서 전단력을 전달합니다. 단면 깊이 정의 | 수직 또는 경사판; 전단 및 좌굴 검사에 의해 설정된 두께 |
| 하단 플랜지 | 양의 모멘트 하에서 굽힘 커플을 완성합니다. | 연속 거더의 호깅 구역에서 더 넓거나 더 두꺼운 평판 |
| 다이어프램 | 셀 단면을-안정적으로 유지하세요. 집중된 하중을 분산시키다 | 스팬을 따라 간격을 두고 있는 솔리드 플레이트 또는 버팀 프레임 |
| 종방향 및 횡방향 보강재 | 얇은 패널의 국부적인 좌굴 방지 | 웹과 플랜지에 용접된 플랫 바, 벌브 플랫 또는 앵글 |
횡단면 유형-
강박스 거더는 셀 수에 따라 단일-박스 단일-셀, 단일-박스 다중-셀 및 다중-박스 유형으로 분류됩니다.
| 유형 | 단면- | 사용되는 곳 |
|---|---|---|
| 단일-박스 단일-셀 | 닫힌 셀 1개 | 좁은 데크, 단-~중간 경간, 도시 경사로, 육교 |
| 단일-박스 다중-셀 | 내부 웹으로 분할된 하나의 상자(트윈-셀, 트리플-셀) | 넓은 고속도로 데크, 고가 고속도로, 연속적이고 견고한-프레임 교량 |
| 멀티-박스 | 하나의 데크 아래에 있는 두 개 이상의 별도 상자 | 매우-넓은 본선, 인터체인지 램프, 별도의 차도가 있는 긴 경간 |
셀 레이아웃은 데크 폭과 플레이트의 가느다란 정도에 따라 결정된 구조적 선택입니다. 더 넓은 데크는 웹과 데크 플레이트 사이의 거리를 제어하기 위해 다중-셀 또는 다중{1}}박스 배열 쪽으로 밀립니다.
설계하중 및 지배코드
박스 거더는 하나의 관리 설계 코드를 사용하여 사하중, 교통 활하중, 바람, 지진 작용 및 피로에 대해 설계됩니다. 표에는 국제 교량 프로젝트에 사용되는 주요 코드와 각 코드가 적용되는 내용이 나열되어 있습니다.
| 코드/표준 | 발급 기관 | 범위 |
|---|---|---|
| AASHTO LRFD 교량 설계 사양 | 미국 고속도로 및 교통 공무원 협회(AASHTO) | 미국 및 북미 고속도로 교량; 부하 및 저항 계수 설계; HL-93 차량 활하중; 제 6.10조 강철 거더 조항 |
| EN 1993-2(EN 1991 조치 포함) | 유럽표준화위원회(CEN) | EU 및 관련 국가의 강철 교량; EN 1993-1-5에 따른 안정성, 피로 및 플레이트 좌굴; EN 1090-2에 따른 실행 |
| JTG D64-2015 | 중국 교통부 | 중국의 고속도로 강철 교량; 동남아 수출 프로젝트의 참고 자료로 흔히 사용됨 |
| GB/T 714 | 중국 표준화 관리국(SAC) | 교량강종 Q345q, Q370q, Q420q 및 기타: 화학적 조성, 기계적 성질 및 충격 인성 |
| AWS D1.5 브리지 용접 코드 | 미국용접협회(AWS) | 교량강에 대한 용접 절차, 용접공 자격, 용접 승인 기준 및 NDT 요구 사항 |
| ISO 8501-1 | 국제표준화기구(ISO) | 코팅용 표면 처리 등급; Sa 2.5는 매우 철저한 블라스트 청소를 의미합니다. |
플레이트 두께, 용접 및 NDT
박스 거더에는 표준 판 두께가 없습니다. 웹 두께는 전단 강도 및 국부 좌굴 한계에 따라 설정됩니다(예: AASHTO LRFD Article 6.10 또는 EN 1993-1-5). 플랜지 두께는 굽힘, 압축 및 피로 검사를 통해 설정됩니다. 특정 교량의 정확한 값은 설계 계산에서 나오며 제작 도면 세트에서 확인됩니다.
완전-관입 홈 용접은 플랜지를 웹에 결합하고 조인트가 인장 또는 피로 상태에 있는 대들보 세그먼트 접합부를 연결합니다-. 필렛 또는 부분{3}}침투 용접은 보강재, 다이어프램 및 중요하지 않은 세부 사항을 부착합니다.- 용접 품질은 완전-관통 맞대기 접합을 위한 초음파 테스트(UT), 표면 균열 검사를 위한 자분 입자 테스트(MT), 복잡한 깊은 용접 조인트를 위한 방사선 사진 테스트(RT)를 통해 AWS D1.5 또는 EN ISO 5817에 따라 허용됩니다.
장점, 한계 및 주요 응용 분야
| 장점 | 제한 사항 |
|---|---|
| 외부 버팀대가 없는 높은 비틀림 강성, 곡선 및 편심 하중 교량에 적합 | I-거더보다 플레이트와 용접 길이가 길어 톤당 제작 비용이 더 높습니다. |
| 동일한 용량의 콘크리트 상자보다 가벼워 교각 및 기초 하중 감소 | 폐쇄된 셀은 검사를 위한 접근을 제한합니다. 내부 접근 해치를 계획해야 합니다. |
| 더 적은 수의 중간 교각으로 긴-경간 기능 제공 | 큰 부분을 운반하고 들어 올리려면 계획과 허가가 필요합니다. |
| 공장 사전 제작: 빠른 현장 설치, 최소한의 습식 작업 및 교통 방해 감소 | 피로-민감한 용접 세부사항에는 엄격한 용접 품질 관리가 필요합니다. |
주요 응용 분야에는 고속도로 교량 및 도시 고가교, 곡선 교량 및 인터체인지 경사로, 사장교 및 현수교 주 대들보, 보행자 교량 및 경전철 고가교, 크레인 활주로 대들보 및 장경간 지붕 프레임과 같은 중공업 구조물이 포함됩니다.-
제작 순서
CNC 판 절단 및 부품 가공: 상단 및 하단 판, 웹, 다이어프램 및 보강재는 접합 노치 및 용접 홈이 사전 가공된-밀{0}}인증 판에서 절단됩니다.
그루브 밀링 및 메인 용접: 안정적인 침투를 위해 자동 서브머지드 아크 용접(SAW)으로 긴 1차 이음매를 용접합니다. 복잡한 접합은 자격을 갖춘 수동 또는 반{0}}자동 절차를 사용합니다.
지그 조립: 부품을 전용 조립 지그에 세팅하고 가용접 전에 평탄도, 수직도, 내부 간격을 확인합니다.
사후-용접 교정, NDT, 쇼트 블라스팅, 코팅 및 사전{1}}조립: 전체 치수 검사 및 NDT가 먼저 수행된 다음 Sa 2.5, 아연 함량이 높은 프라이머 및 마감 코팅인 Sa 2.5로 블라스트 청소됩니다. 전체 세그먼트는 배송 전에 매장에서 시험적으로 조립-될 수 있습니다.
자주 묻는 질문
용접강박스거더는 어떤 설계하중을 견뎌야 합니까?박스 거더는 사하중, 교통 활하중, 바람, 지진 작용 및 피로를 검사합니다. 북미에서는 HL-93 차량 활하중을 갖춘 AASHTO LRFD 설계를 따릅니다. 유럽에서는 EN 1991 조치가 EN 1993-2와 결합되었습니다. 중국에서는 JTG D64-2015. 지배적인 하중 케이스는 제작 전 설계 보고서에서 확인됩니다.
박스 거더의 판 두께는 얼마나 되어야 합니까?표준값은 없습니다. 웹 플레이트는 AASHTO LRFD Article 6.10 또는 EN 1993-1-5와 같이 전단 및 국부 좌굴 검사를 통해 크기가 결정되고, 플랜지 플레이트는 굽힘 및 압축 검사를 통해 크기가 결정됩니다. 특정 교량의 정확한 값은 계산에서 나오므로 공급업체는 설계 보고서를 제공해야 합니다.
용접강 박스 거더에는 어떤 용접 등급이 사용됩니까?완전-관통 홈 용접은 플랜지를 웹 및 세그먼트 접합부에 결합합니다. 필렛 또는 부분{1}}침투 용접으로 보강재와 다이어프램을 부착합니다. 제작은 교량용 AWS D1.5 또는 EN ISO 5817 품질 수준을 따르며, 관리 코드 및 프로젝트 사양에서 요구하는 비율의 NDT를 사용합니다.
박스 거더 세그먼트의 운송을 제한하는 것은 무엇입니까?도로 폭, 길이, 높이 및 차축-하중 제한은 최대 구간 크기를 설정합니다. 대형 거더는 설계 단계에서 모듈식 세그먼트로 분할되며 현장 볼트 체결 또는 용접을 위해 접합 위치가 표시됩니다. 대형-적재 허가는 물류 제공업체에 확인해야 합니다.
박스 대들보와 I-대들보 중 어느 것이 더 저렴합니까?동일한 경간에서 I-거더는 더 적은 강판과 용접 길이를 사용하기 때문에 톤당 제작 비용이 더 저렴합니다. 박스 거더는 재료와 용접 비용이 더 많이 들지만 브레이싱 시스템 없이 비틀림과 측면 하중에 저항하므로 넓거나 구부러진 데크와 하부 구조 작업을 절약할 수 있습니다. 비교는 단가가 아닌 총 설치 비용을 기준으로 이루어져야 합니다.
강철 상자 대들보는 얼마나 오래 걸을 수 있습니까?용접된 박스 거더는 짧은 도시 경사로부터 길고 연속적인 고속도로 교차점까지, 그리고 사장교나 엑스트라도즈 교량의 더 긴 주 대들보까지 광범위한 범위를 포괄합니다.- 프로젝트의 실현 가능한 범위는 설계 및 제작 연구를 통해 설정됩니다. 공급자는 명시된 경간 및 하중에 대한 단면 크기가 포함된 타당성 검사를 반환해야 합니다. 교량 및 건물 구조용 강철 기둥과 빔의 전체 제품군을 찾아보세요.