강철 상자 대들보란 무엇이며 케이블-스테이 브리지에 적합한 이유
강철 박스 거더는 용접된 강철판으로 제작된 속이 빈 폐쇄형 -단면 빔입니다. 개방형 I-섹션과 달리 폐쇄형 셀은 굽힘, 전단 및 비틀림을 함께 전달합니다. 이는 바로 케이블-스테이 데크에 필요한 것입니다. 데크는 스테이 케이블에 의해 여러 지점에서 지지되는 연속 부재이며 단면은 과도한 왜곡 없이 플레이트 필드에 집중된 케이블 힘을 분산해야 합니다.
박스 거더의 일반적인 요소
웹:상단과 하단 플랜지 사이에 전단력을 전달하는 수직 또는 경사 측면 플레이트.
플랜지:상부 및 하부 플레이트; 상단 플랜지는 교통 갑판과 압축을 전달하고 하단 플랜지는 장력을 전달합니다.
다이어프램 및 교차{0}}프레임:케이블 앵커리지와 같은 집중 하중 하에서 단면 형상을 보존하는 내부 가로 부재입니다.{0}}
보강재:플레이트 좌굴을 지연시키고 국부적인 휠 하중을 분산시키는 세로 및 가로 리브.
가장 긴 경간에서 상부 데크는 일반적으로 이방성 강철 데크이며, 용접된 폐쇄형 또는 개방형 리브에 의해 얇은 판이 강화됩니다. 이는 콘크리트 데크에 비해 자중을 줄여줍니다. 박스형 거더는 또한 높은 비틀림 강성을 제공하며 하중이 편심되는 곳에서 효율적입니다. 이것이 바로 곡선 경사로와 장경간 교량, 사장교-에 나타나는 이유입니다.
사장교에서 박스거더의 구조적 역할-
메인-스팬 데크 지원
박스 거더는 스테이-케이블 고정 지점 사이에 걸쳐 있어 교통, 바람 및 열 하중에 저항합니다. 거더의 자중-은 스테이-케이블 장력과 주탑의 단면적 치수를 직접적으로 결정하므로 거더가 가벼울수록 전체 구조 시스템의 수요가 줄어듭니다.
정박 구역에서의 강제 이송
스테이-케이블 고정 위치에 국부적 보강이 적용되어 케이블에서 박스{1}}섹션 플레이트로 집중된 큰 힘을 분산시킵니다. 케이블 힘은 교통 상황과 바람에 따라 반복적으로 변동하므로 정박 구역의 피로{3}}내구성을 자세히 설명하는 것이 중요합니다.
종방향 및 횡력 분포
단일-박스 또는 트윈{1}}박스 구조는 비틀림 및 뒤틀림 저항에 의존하여 편심 차량 하중을 전체 교량 폭에 걸쳐 가로로 분산시키고 케이블 지지대 사이에서 데크의 세로 굽힘을 전달합니다.
설계 고려 사항: 바람, 피로 및 표준
바람과 공탄성 안정성
두 가지 바람 현상이 긴-경간 대들보 설계를 지배합니다. 즉 중간 풍속에서 와류-로 유발되는 진동과 높은 풍속에서 펄럭이는 것입니다. 유선형 박스 프로파일과 적절한 비틀림 강성(높은 비틀림 주파수)이 주요 구조적 대책입니다. 현장 바람 데이터와 교량의 동적 특성은 공탄성 연구에 반영됩니다. 기록적인-길이 범위의 경우 경계-층 풍동 프로그램은 정상입니다. 바람의 작용은 유럽에서는 EN 1991-1-4에 따라 결정되고 북미에서는 AASHTO LRFD의 바람 조항에 따라 결정됩니다.
용접 디테일 및 앵커리지의 피로
강철 교량은 반복되는 응력 범위에 있으므로 용접된 세부 사항은 피로 세부 범주로 분류됩니다. 유럽의 EN 1993-1-9에서는 접합 유형에 세부 범주를 할당하고, AASHTO LRFD는 북미에서 무한-수명 임계값이 있는 피로 범주를 사용합니다. 케이블 고정 브래킷, 이방성 데크 리브-데크 용접 및 플랜지 접합이 일반적으로 적용되는 상세 유형입니다. 용접 프로파일, 토우 그라인딩 및 NDT를 포함한 제작 품질은 세부 범주가 가정하는 피로 수명을 직접 설정합니다.
조달에서 일반적으로 인용되는 관리 표준
| 주제 | 표준(예) | 메모 |
|---|---|---|
| 강철 교량 디자인 | EN 1993-2; AASHTO LRFD 교량 설계 사양; JTG D64 | 프로젝트 관할권에 적용되는 판 |
| 복합 교량 설계 | EN 1994-2 | 강철-콘크리트 복합 데크용 |
| 플레이트 버클링/강화 패널 | EN 1993-1-5 | 박스 거더 플레이트의 좌굴 규칙 |
| 피로 | EN 1993-1-9; AASHTO LRFD 피로 규정 | 용접 조인트의 상세 카테고리 |
| 바람의 움직임 | EN 1991-1-4 | 풍하중; 긴 구간에 대한 공탄성 연구 |
| 구조용 강철 등급 | EN 10025(S355J2, S355NL); ASTM A709(등급 50, 50W); GB/T 714(Q345q, Q370q, Q420q) | 등급은 디자인과 기후에 따라 달라집니다. |
| 실행/제작 | EN 1090-2 실행 클래스; AWS D1.5 브리지 용접 | 공차, 용접 및 검사를 정의합니다. |
| 부식 방지 | ISO 12944; ISO 8501-1 | 부식성 카테고리 및 설계수명에 따라 선정된 시스템 |
| NDT 수용 | ISO 5817 / EN ISO 17635 | 중요한 용접의 UT, RT 또는 MT |
강철 상자 대 콘크리트 상자 대 강철-콘크리트 복합재
| 표준 | 전체-강 상자 대들보 | 프리스트레스트 콘크리트 박스 대들보 | 강철-콘크리트 합성 대들보 |
|---|---|---|---|
| 자-체중 | 셋 중 가장 낮음 | 높은; 긴 경간에 대한 철탑 및 기초 비용을 관리합니다. | 보통(강철 상자 위 콘크리트 데크) |
| 주요-스팬 적합성 | 대략 400-600m 이상, 1,000m 이상 확장이 선호됩니다. | 케이블 고정 레이아웃의 경우 최대 약 400m까지 실용적- | 200-600m 대역 및 측면 경간에 공통 |
| 비틀림 거동 | 높음(폐쇄 섹션) | 높음(폐쇄된 부분), 무거움 | 강철 상자가 닫혀 있을 때 높음 |
| 공기역학적 프로필 | 쉽게 간소화됩니다. 공탄성 점검이 필요합니다 | 무거운 섹션은 움직임을 약화시키지만 고정 하중을 추가합니다. | 중급 |
| 발기 속도 | 가장빠름(분할적인 매장 제작) | 가장 느림(거푸집 공사, 단계적 주조, 경화) | 프리캐스트 데크 패널을 사용하여 빠르게 |
| 수명주기 유지 관리 | 용접 및 베어링의 코팅 유지 관리 및 검사 | 일상적인 유지 관리가 적습니다. 힘줄 내구성 문제 | 강철 코팅; 데크 조인트 및 콘크리트 유지 관리 |
제작 문의를 위한 표시 사양 범위
아래 표는 견적이 아닌 제작 문의의 출발점입니다. 최종 가치는 도면, 해당 코드 및 서면 제안에서 나옵니다.
| 매개변수 | 표시 범위 |
|---|---|
| 메인 스팬(케이블-체재) | 약 200m~1,100m 이상 |
| 세그먼트 길이 | 일반적으로 9-15m, 무거운 직교 이방성 세그먼트의 경우 감소됩니다. 운송 및 리프팅 용량에 따라 제한됨 |
| 대들보 깊이 / 경간 비율 | 사장교-대들보의 경우 얕은 부분(일반적으로 고속도로 프로젝트의 경우 1/180~1/250 범위), 바람과 편향 한계에 의해 설정됨 |
| 철강 등급 | Q345q / Q370q / Q420q (GB/T 714); S355J2 / S355NL (EN 10025); A709 등급 50/50W(ASTM) |
| 표면 준비 | Sa 2.5(ISO 8501-1)에 따른 블라스트 청소 |
| 코팅 시스템(예) | 아연-풍부 프라이머, 에폭시 중간 코팅, 폴리우레탄 탑코트(ISO 12944) |
| 부하 모델(예) | AASHTO HL-93, Eurocode 하중 모델 또는 프로젝트의 국가 하중 모델 |
| 실행 클래스 | 교량 거더용 EN 1090-2 EXC3 또는 EXC4 |
구매자가 알아야 할 사항: 문서화 및 포장
QC 문서:재료 인증서(예: EN 10204 3.1 또는 제3자 검사가 포함된 3.2-), 용접 기록, NDT 보고서, 코팅 두께 보고서, 치수 보고서 및 공장 사전 조립 보고서-.
제3자-자 검사:독립 검사 기관이나 고객 대리인의 승인은 일반적으로 계약 단계에서 합의됩니다.
수출 포장:보호용 래싱, 목재 완충재 또는 강철 지그, 내부 버팀대, 내후성-가장자리 포장, 일치-표시된 세그먼트, 전용 리프팅 지점 및 취급 설명서가 포함된 포장 목록.
제작된 박스 거더의 상업적 관행은 프로젝트{0}}를 기반으로 합니다. 제작은 승인된 도면에서 시작되고 리드 타임은 일반적으로 톤수 및 검사 범위에 따라 도면 승인 및 자재 확인으로부터 1~3개월이 소요되며 보증 조건은 판매 계약에 정의되어 있습니다. 기술 검토 및 서면 견적을 받으려면 도면, 경간 배열 및 현장 조건을 제출하십시오.
기술 검토 및 견적 요청
FAQ
사장교용 콘크리트 박스 거더와 강철 박스 거더는 어떻게 비교되나요?{0}}
강철 박스 거더는 유사한 경간을 가진 콘크리트 박스 거더보다 가볍기 때문에 주탑, 케이블 및 기초가 지탱해야 하는{0}}자중을 낮추고 주 경간을 더 길게 만들 수 있습니다. 콘크리트는 일부 시장에서 초기 비용이 낮고 일상적인 유지 관리가 적지만 자중이 높기 때문에 철탑 및 기초 수요가 증가합니다. 선택은 범위, 현장 조건, 현지 제작 비용 및 설계 코드에 따라 결정됩니다.
전체-강철 박스 거더와 강-콘크리트 합성 거더의 차이점은 무엇인가요?
전체-강 박스 거더에서 상단 데크, 웹 및 하단 플랜지는 용접 강판이며, 종종 이방성 강철 데크가 사용됩니다. 강철-콘크리트 합성 대들보에서 철근 콘크리트 데크 슬래브는 강철 상자 하부 구조에 위치하며 전단 커넥터를 통해 하부 구조와 함께 작용합니다. 합성 거더는 콘크리트 데크가 경제적인 중간 경간에서 흔히 사용됩니다. 모든-강철 상자는 일반적으로 약 400~600m를 넘는 주 경간과 같이 낮은 자중과 빠른 분절 발기가 중요한 경우에 사용됩니다.
강풍 속에서 스틸 박스 거더는 어떻게 작동합니까?
닫힌 유선형-단면은 공기역학적 항력이 낮고 비틀림 강성이 높아 소용돌이로 인한 진동을 제어하는 데 도움이 되고{1}}플러터-임계 풍속을 높입니다. 긴 케이블-체류 구간의 경우, 현장-특정 풍동 테스트와 공탄성 연구는 일반적으로 설계 규정(예: 바람 작용에 대한 EN 1991-1-4)에 따라 요구됩니다.
용접 조인트와 케이블 앵커리지의 피로는 어떻게 처리됩니까?
용접 상세는 피로 상세 범주(예: 유럽의 EN 1993-1-9 또는 북미의 AASHTO LRFD 피로 조항)에 맞게 설계되었습니다. 케이블 고정 구역과 이방성 데크 U-리브 용접은 높고 반복되는 응력 범위를 가지기 때문에 특히 주의를 받습니다. NDT(초음파, 방사선 또는 자분 테스트)는 중요한 용접에 지정되며 EN 1090-2는 실행 품질 요구 사항을 정의합니다.
교량 수명 동안 비용과 유지 관리 비용은 어떻게 됩니까?
강철 박스 거더는 일반적으로 콘크리트 대체품보다 제작 비용이 높지만 자중이 낮기 때문에 기초 및 철탑 비용을 절감할 수 있으며 작업장 사전 제작을 통해 설치 시간을 단축합니다. 부식 방지 시스템의 수명 주기 유지 관리 센터:-재도장 간격은 시스템(예: ISO 12944 카테고리) 및 환경에 따라 다릅니다. 첫 번째 비용만 고려하는 것이 아닌 수명주기 비용 연구를 통해 특정 범위 및 현장에 대한 경제적인 솔루션을 결정합니다.
사장교-교량 거더에 적용되는 실행 클래스는 무엇입니까?
실행 클래스는 EN 1090-2에 정의되어 있으며 구조의 결과 클래스에서 선택됩니다. EXC3은 일반 고속도로 교량에 일반적입니다. EXC4는 파손 결과가 심각한 장거리, 해안 또는 도시 구조물에 지정됩니다. 수업에 따라 공차, 용접 및 검사 요구 사항이 결정됩니다.