Các tính năng chính của cầu thép

1. Ưu điểm

1)Vật liệu đồng nhất có độ bền cao: Thép là vật liệu có độ bền kéo, nén và cắt cao. Nó có thể chịu được căng thẳng, nén, uốn và cắt, và có trọng lượng chết nhỏ so với bê tông và các vật liệu khác (thường là trọng lượng Tỷ lệ cường độ cho thấy trọng lượng tương đối của hai vật liệu theo nghĩa kết cấu), vì vậy cầu thép có khả năng kéo dài tuyệt vời. Nhịp cầu rất lớn và tải trọng rất nặng. Khi khó xây dựng cầu bằng các vật liệu khác, cầu thép thường được sử dụng. Thép có khả năng gia công tốt và có thể được sử dụng cho các cây cầu phức tạp và cầu cảnh quan.

2) Các thành phần của cầu thép phù hợp nhất để được sản xuất bằng phương pháp công nghiệp hóa, thuận tiện cho việc vận chuyển và xây dựng mà không có giá đỡ, và tốc độ lắp đặt trên công trường cũng nhanh chóng. Do đó, thời gian thi công cầu thép tương đối ngắn.

3) Độ dẻo dai và độ dẻo dai tốt, có thể cải thiện hiệu suất địa chấn.

4) Sau khi cầu thép bị hư hỏng, rất dễ sửa chữa và thay thế.

5) Cây cầu cũ có thể được tái chế và tài nguyên có thể được tái sử dụng, rất tốt cho bảo vệ môi trường.

2. Nhược điểm

Nhược điểm chính của thép là nó dễ bị ăn mòn và đòi hỏi phải kiểm tra thường xuyên và sơn thường xuyên. Tiếng ồn và rung động của cầu thép đường sắt tương đối lớn khi lái xe.

01/Cấu trúc và lực lượng

1. Cấu trúc vách mỏng

Để cải thiện hiệu quả phần, cầu thép thường được làm bằng các cấu trúc tường mỏng và tính toán ứng suất nên xem xét tác động của độ trễ cắt, xoắn (xoắn tự do, xoắn hạn chế) và biến khối.

2. Ổn định

Độ cứng của kết cấu cầu thép là nhỏ, và vấn đề ổn định là nổi bật. Là một cấu trúc thành mỏng, để ngăn chặn sự bất ổn cục bộ của tấm, cần phải cung cấp xương sườn cứng và hạn chế tỷ lệ chiều rộng trên độ dày của tấm.

3. Độ cứng

Độ cứng là nhỏ. Trong thiết kế, tỷ lệ mảnh mai, độ lệch và tỷ lệ chiều rộng-nhịp của cầu thép bị hạn chế để đảm bảo độ cứng của cầu.

4. Mệt mỏi

Độ bền mỏi của các thành phần và kết nối bị ảnh hưởng bởi vật liệu, phương pháp và phương pháp kết nối, tính chất tải, trạng thái căng thẳng, biên độ ứng suất và tỷ lệ ứng suất.

5. Kết nối

Các thành phần cầu thép thường được hàn bằng các tấm thép và thép phần, và được lắp ráp bằng bu lông cường độ cao hoặc hàn trang web.

02/ Gia công và lắp đặt cầu thép

Nội dung và kích thước được đánh dấu của bản vẽ thiết kế cầu thép đề cập đến hình dạng và kích thước của cấu trúc ở trạng thái hoàn thành của cây cầu. Nhiệm vụ được hoàn thành trong sản xuất cầu thép là sử dụng các tấm thép và thép phần làm nguyên liệu chính, và xử lý chúng thành các đơn vị hoặc linh kiện có thể vận chuyển trong nhà máy theo yêu cầu của cầu thép, cho đến khi chúng được đóng gói và vận chuyển. Lắp đặt cầu thép là để kéo các thành phần hoặc đơn vị do nhà máy sản xuất vào vị trí và kết nối chúng để tạo thành một cây cầu, và đáp ứng các yêu cầu của lực kết cấu, hình dạng kết cấu và kích thước của bản vẽ thiết kế. Nhà máy chế biến các thành phần cầu thép đòi hỏi phải xử lý trước vật liệu, chuẩn bị mẫu, đánh số, cắt, duỗi thẳng, xử lý cạnh, chế tạo lỗ, hàn lắp ráp, hàn, định hình, kiểm tra, lắp ráp thử nghiệm, loại bỏ rỉ sét, sơn, đóng gói và giao hàng, v.v. Quá trình làm đường. Trong quá trình xử lý kết cấu thép, thép tấm hoặc thép phần sẽ tạo ra các biến dạng khác nhau. Đồng thời, trong quá trình lắp đặt cầu thép (đặc biệt là hàn trang web) cũng sẽ tạo ra biến dạng không đáng kể. Những biến dạng này phải được xem xét trước khi các bộ phận cầu thép bị trống, nếu không các vấn đề như lỗi kích thước có khả năng làm cho việc sản xuất và lắp đặt cầu thép gặp khó khăn, và ngay cả cầu đã hoàn thành cũng không thể đáp ứng các yêu cầu của bản vẽ thiết kế.

Do đó, sau khi nhà máy chấp nhận bản vẽ thiết kế, trước tiên phải vẽ đơn vị kết cấu thép và bản vẽ thành phần theo các kích thước nguyên liệu khác nhau có thể mua được, năng lực gia công và điều kiện vận chuyển của nhà máy, v.v., nghĩa là bản vẽ gia công của nhà máy. Các bản vẽ xử lý xem xét biến dạng trước camber, sản xuất và lắp đặt, v.v., giải thích công nghệ xử lý và nhận được sự chấp thuận của nhà thiết kế và chủ sở hữu. Thứ hai, nhà máy cần vẽ các bản vẽ các bộ phận của các thành phần khác nhau của cầu thép theo yêu cầu của bản vẽ gia công. Các bản vẽ các bộ phận là cơ sở cho mẫu, số lượng và sản xuất dữ liệu điều khiển máy công cụ CNC khác nhau của nhà máy. Nó là cần thiết để xem xét các khía cạnh khác nhau của quá trình xử lý và lắp đặt cầu thép. Biến dạng và các ảnh hưởng và yêu cầu khác như đường may hàn và lề cắt.

03/Yêu cầu chung và nguyên tắc thiết kế cầu thép

Cầu thép thường được làm bằng thép tấm, thép phần, v.v., với nhiều quy trình gia công và quy trình phức tạp, đòi hỏi công nghệ cao và sản xuất nhà máy chuyên dụng. Để tạo điều kiện kiểm soát và đảm bảo chất lượng cầu thép, cầu thép thường sử dụng các thành phần hàn của nhà máy và lắp ráp tại chỗ (kết nối bu lông cường độ cao hoặc hàn trang web). Thiết kế kết cấu thép nên được coi là một tổng thể với kế hoạch lắp đặt, và nó phải tiết kiệm và hợp lý, thuận tiện cho việc xử lý, thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt và kiểm tra và bảo trì. Cầu thép là một cấu trúc có độ bền cao, trọng lượng nhẹ có tường mỏng với mặt cắt ngang nhỏ hơn và trọng lượng chết hơn một cây cầu bê tông, và một nhịp lớn hơn. Đồng thời, độ cứng của cầu thép tương đối nhỏ, và biến dạng và rung động lớn hơn cầu bê tông. Để đảm bảo an toàn và thoải mái cho xe, tránh biến dạng và rung lắc quá mức ảnh hưởng xấu đến kết cấu cầu thép, cầu thép phải có đủ độ cứng tổng thể. Bộ quy định rằng độ lệch dọc do tải trọng xe không được vượt quá một giá trị cho phép nhất định.

Dưới tác động của tải trọng chết, cấu trúc cầu sẽ bị biến dạng. Để đảm bảo rằng hình dạng đường của bề mặt cầu sau khi hoàn thành cầu thép phù hợp nhất có thể với hình dạng đường thiết kế đường, khi độ lệch tải chết lớn, cấu trúc nhịp cầu nên được thiết lập với một camber trước. Mã cầu thép đường cao tốc quy định rằng khi độ lệch dọc gây ra bởi trọng lực kết cấu và tải trọng tĩnh trực tiếp vượt quá 1/1600 nhịp, thanh camber trước phải được đặt, bằng với độ lệch dọc do trọng lực cấu trúc và tải trọng tĩnh 1/2 Tải trọng tĩnh Tổng, camber nên được tạo thành một đường cong trơn tru. Nếu sàn cầu nằm trên một đường cong thẳng đứng, thanh quay trước phải phù hợp với độ dốc thẳng đứng của đường cong thẳng đứng. Khi sử dụng hàn trang web cho cầu thép, biến dạng kết cấu do hàn cũng phải được xem xét. Đặc biệt là khi sàn cầu thép được hàn, tấm đáy dầm thép và web được bắt vít vào dạng cấu trúc kết nối lai của cầu, khi hỗ trợ được kết nối ở trạng thái không căng thẳng, biến dạng do hàn tương đối lớn, và thậm chí gần hoặc vượt quá độ lệch tải không đổi.

Để ngăn chặn sự bất ổn bên và rung động bên quá mức của cầu thép, cấu trúc cầu phải có độ cứng bên cần thiết. Đặc biệt đối với cầu thép đường sắt, chiều rộng của cầu hẹp, tải trọng sống lớn và chuyển động rắn của tàu dễ bị rung bên, và vấn đề ổn định bên nổi bật hơn. Trong các cầu thép đường cao tốc siêu dài, tỷ lệ chiều rộng trên nhịp giảm và sự bất ổn bên cũng có thể xảy ra. Đặc biệt đối với cầu vòm thép nhịp dài, sự ổn định bên của kết cấu nên được đảm bảo về cấu trúc và kích thước kết cấu. Nói chung, khi chiều dài nhịp vượt quá 20 lần chiều rộng cầu, cần kiểm tra độ ổn định bên của kết cấu cầu. Kết cấu nhịp cầu cũng phải đảm bảo sự ổn định lật ngang và dọc trong quá trình xây dựng và lắp dựng. Mã số cầu thép đường cao tốc quy định yếu tố ổn định không được nhỏ hơn 1,3.

Việc thiết kế cầu thép không chỉ phải đáp ứng các yêu cầu về lực và hiệu suất làm việc trong giai đoạn sử dụng, mà còn phân tích các điều kiện lực như kéo và điều chỉnh giá treo, để cầu thép đáp ứng các yêu cầu về ứng suất và biến dạng trong quá trình thi công, có tính đến các yêu cầu của quá trình kéo. Tác động quán tính và các yếu tố bất lợi không lường trước khác, mã cầu thép đường cao tốc quy định rằng các thiết bị nâng và cấu trúc nên được kiểm tra theo trọng lượng nâng 30% trong quá trình kiểm tra xây dựng cầu thép. Nhược điểm lớn nhất của cầu thép là chúng dễ bị ăn mòn. Thiết kế và bảo trì cầu thép không đúng cách sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bền và tuổi thọ của cầu thép. Hiện nay, tuổi thọ chống ăn mòn của lớp sơn chống ăn mòn nặng nhất được sử dụng trong cầu thép chỉ khoảng 10 năm, và cầu thép cần được loại bỏ khỏi rỉ sét nổi, sơn cũ và sơn lại nhiều lần trong thời gian thiết kế sử dụng. Đủ không gian và kênh truy cập phải được dành riêng cho tất cả các bộ phận của cầu thép có thể bị ăn mòn. Ví dụ, các màng ngăn của cấu trúc hình hộp cần phải được mở và đáp ứng các yêu cầu kích thước tối thiểu để nhân viên vượt qua để đảm bảo khả năng bảo trì của cấu trúc. Nếu không, các biện pháp đáng tin cậy phải được thực hiện, chẳng hạn như làm cho cấu trúc trở thành một hình thức hoàn toàn kín để ngăn chặn sự ăn mòn thép, v.v., để đảm bảo rằng kết cấu cầu thép không bị ăn mòn trong thời gian thiết kế sử dụng, hoặc sự ăn mòn được kiểm soát trong một mức độ được xác định trước. Nó là cần thiết để tránh việc sử dụng các phần hình hộp với chiều cao chùm nhỏ hoặc chiều rộng chùm hoặc cấu trúc đóng không cần thiết để giảm khó khăn của hàn và bảo trì trong hộp.

Một nhược điểm khác của cầu thép là mệt mỏi. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự mệt mỏi của cầu thép là: chất lượng thép, tính chất tải, trạng thái ứng suất, cấu trúc và phương pháp kết nối, chi tiết kết cấu, v.v. Thiết kế của cầu thép phải sử dụng thép có độ bền đủ để tránh nồng độ căng thẳng và các chi tiết cấu trúc dễ bị mỏi, kết cấu kết nối và phương pháp càng nhiều càng tốt. Mức độ thay đổi dần dần của mặt cắt ngang của cấu trúc trong đường truyền lực của nó là yếu tố chính ảnh hưởng đến nồng độ ứng suất. Sự thay đổi nhanh chóng của mặt cắt ngang nên tránh trong thiết kế cầu thép. Ví dụ: đặt phần chuyển tiếp đường cong càng nhiều càng tốt trong kết nối hình chữ T để tránh các góc. Vì sự chặt chẽ giữa các lớp của bộ phận tiếp xúc không được thuyên tắc hoặc không được chào đón không thể được đảm bảo, nên rất dễ tạo thành một đường may mịn để hấp thụ nước và không dễ bị khô. Để ngăn chặn dầm thép bị rỉ sét, không nên tiếp xúc không bị tắc nghẽn hoặc không được chào đón trong phần kết cấu dầm thép. Các hố nhỏ và rãnh trên các thành phần chùm thép có thể dễ dàng gây tích tụ nước và nên tránh. Đồng thời, đối với các cấu trúc hình hộp hoặc các bộ phận nơi nước có thể tích tụ, nên mở các lỗ thoát nước để ngăn chặn sự tích tụ nước do ngưng tụ không khí và rò rỉ nước. Đối với hình thức mặt cắt mở, các chi tiết của cấu trúc dễ tích tụ nước và bụi nên tránh càng nhiều càng tốt.

Để cải thiện hiệu quả của chế tạo và lắp đặt cầu thép, các loại linh kiện và bộ phận nên được giảm càng nhiều càng tốt, và thiết kế thành phần của kết cấu thép nên được tiêu chuẩn hóa càng nhiều càng tốt, để các thành phần cùng loại có thể được hoán đổi. Kích thước và trọng lượng của đơn vị thành phần cầu thép nên xem xét đầy đủ các điều kiện vận chuyển, năng lực vận chuyển và công suất nâng từ nhà máy đến công trường cầu. Trường hợp vận tải đường bộ, chiều rộng, chiều dài của các bộ phận không được vượt quá kích thước tối đa của phương tiện, đường bộ có thể vận chuyển được. Đồng thời, khối lượng công việc lắp ráp hoặc lắp đặt công trường nên được giảm càng nhiều càng tốt, kết nối công trường nên được giảm, tốc độ xây dựng nên được tăng tốc và chất lượng kết cấu nên được cải thiện. Ví dụ, khi vận chuyển nước và cần cẩu nổi lớn được sử dụng để vận chuyển, các phần lớn hoặc thậm chí toàn bộ lỗ có thể được sử dụng để vận chuyển.

Khi lắp đặt hoặc sửa chữa sự hỗ trợ của cầu thép, thường cần phải giắc cắm lên dầm, vì vậy cấu trúc nên được đặt trước cho chức năng giắc cắm (chẳng hạn như chất làm cứng đặt trước, corbels hoặc ở giữa chùm tia liên tục ở hỗ trợ giắc cắm Điểm hỗ trợ được cung cấp cấu trúc để giắc cắm, v.v.). Có tính đến lực không đồng đều trong quá trình giắc cắm và các yếu tố ngẫu nhiên khác, cấu trúc giắc cắm nên được kiểm tra theo quá tải trọng lượng thực tế 30%. Khi sắp xếp vị trí của giắc cắm, cần xem xét không gian hoạt động cần thiết như thay thế giá hỗ trợ. Vì độ dày của tấm thép có thể có dung sai cán âm và ăn mòn sẽ xảy ra trong quá trình hoạt động lâu dài, độ dày tối thiểu của tấm thép và thép phần nên được chỉ định cho các thành phần. Tấm gusset nằm ở giao điểm của một số thành viên. Nội lực của hợp âm và web được truyền qua tấm gusset. Do đó, trạng thái căng thẳng tấm gusset phức tạp hơn. Có cả căng thẳng nén và căng thẳng kéo, cũng như căng thẳng cắt và căng thẳng. Sự phân bố cũng cực kỳ không đồng đều. Để đảm bảo sự ổn định của web và giảm ứng suất dư, độ dày của chùm tấm hàn không nên quá nhỏ, vì vậy nên không nhỏ hơn 10mm. Đối với dầm chính, hệ thống lái xe hoặc hệ thống kết nối, xem xét khả năng sử dụng các thành viên hình chữ I hoặc hình chữ T với mặt bích nhô ra, bắt đầu từ việc đáp ứng các yêu cầu của tỷ lệ chiều rộng trên độ dày tối thiểu, phù hợp để quy định rằng nó không nhỏ hơn 8mm. Tấm chiết rót là một thành viên không căng thẳng, được chỉ định không dưới 4mm.

Hanpu chuyên ngành cờ lê.Cờ lê mô-men xoắn điện HANPU được thiết kế đặc biệt để siết chặt bu lông lục giác với yêu cầu mô-men xoắn. Nó được trang bị bộ điều khiển mô-men xoắn và mô-men xoắn đầu ra có thể điều chỉnh trong một phạm vi nhất định. Khi làm việc, giá trị mô-men xoắn cần được đặt trước. Khi cờ lê đạt đến giá trị mô-men xoắn đã đặt, cờ lê sẽ tự động dừng lại.