คุณลักษณะการออกแบบของเฟรมสะพานในพื้นที่เย็นคืออะไร?

ภูมิภาคเย็นนำเสนอความท้าทายที่ไม่เหมือนใครสำหรับการก่อสร้างสะพาน ในฐานะผู้จัดหาเฟรมสะพานการทำความเข้าใจคุณสมบัติการออกแบบที่จำเป็นสำหรับเฟรมสะพานในพื้นที่เหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญ ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกด้านการออกแบบที่สำคัญซึ่งทำให้เฟรมบริดจ์เหมาะสำหรับสภาพอากาศเย็น - สภาพอากาศ

1. การเลือกวัสดุ

ทางเลือกของวัสดุเป็นพื้นฐานเมื่อออกแบบเฟรมสะพานสำหรับพื้นที่เย็น โลหะมักใช้และในหมู่พวกเขาเหล็กเป็นตัวเลือกยอดนิยม อย่างไรก็ตามเหล็กทั้งหมดไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเท่ากัน

สูง - ความแข็งแรงต่ำ - โลหะผสม (HSLA) มักจะเป็นที่ต้องการ เหล็กเหล่านี้มีความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยม - อัตราส่วนต่อน้ำหนักซึ่งหมายความว่ากรอบสะพานสามารถออกแบบให้มีน้ำหนักเบากว่าโดยไม่ต้องเสียสละความสมบูรณ์ของโครงสร้าง พวกเขายังมีความสามารถในการเชื่อมที่ดีซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการผลิตเฟรมสะพาน ตัวอย่างเช่น ASTM A572 เกรด 50 เป็นเหล็ก HSLA ที่รู้จักกันดีซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างสะพาน มันสามารถทนต่อความเครียดสูงที่กำหนดไว้ในกรอบสะพานแม้ในสภาพอากาศหนาวเย็น

การพิจารณาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการต่อต้านการกัดกร่อน พื้นที่เย็นมักจะมีเกลือที่ใช้บนถนนและสะพานในช่วงฤดูหนาวซึ่งสามารถเร่งการกัดกร่อน นั่นคือที่กรอบชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเข้ามาเล่น ร้อน - จุ่มชุบสังกะสีเป็นกระบวนการที่เหล็กเคลือบด้วยชั้นสังกะสี การเคลือบสังกะสีนี้ทำหน้าที่เป็นขั้วบวกเสียสละปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อน ชั้นสังกะสีจะกัดกร่อนก่อนและตราบใดที่มีสังกะสีในปัจจุบันเหล็กพื้นฐานยังคงได้รับการปกป้อง สิ่งนี้จะขยายอายุการใช้งานของกรอบสะพานอย่างมีนัยสำคัญในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น - ภูมิภาค

2. การออกแบบโครงสร้าง

การออกแบบโครงสร้างของเฟรมสะพานในพื้นที่เย็นจะต้องอธิบายถึงเงื่อนไขการโหลดที่ไม่ซ้ำกัน หนึ่งในข้อกังวลหลักคือน้ำหนักเพิ่มเติมจากการสะสมหิมะและน้ำแข็ง เฟรมสะพานจะต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อการโหลดของหิมะและน้ำแข็งบนดาดฟ้าสะพาน

รูปร่างของกรอบสะพานยังสามารถมีบทบาทในการจัดการกับหิมะและน้ำแข็ง การออกแบบที่ลาดเอียงหรือโค้งสามารถช่วยให้หิมะและน้ำแข็งเลื่อนออกได้ง่ายขึ้นลดภาระโดยรวมในโครงสร้าง ตัวอย่างเช่นกรอบสะพานโค้งพาราโบลาสามารถกระจายน้ำหนักของหิมะและน้ำแข็งได้อย่างสม่ำเสมอตามเส้นโค้งของมันมากขึ้นลดความเข้มข้นของความเครียด

นอกจากโหลดหิมะและน้ำแข็งแล้วภูมิภาคที่หนาวเย็นยังมีแนวโน้มที่จะมีลมแรง ลมสามารถทำให้โหลดแบบไดนามิกบนเฟรมสะพานรวมถึงการสั่นสะเทือน เพื่อตอบโต้สิ่งนี้กรอบสะพานควรได้รับการออกแบบด้วยความแข็งและกลไกการทำให้หมาด ๆ ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นการเพิ่มข้าม - การค้ำยันลงในเฟรมสามารถเพิ่มความแข็งของมันลดโอกาสในการสั่นสะเทือนมากเกินไป อุปกรณ์ทำให้หมาด ๆ เช่นตัวหน่วงมวลที่ปรับแล้วยังสามารถติดตั้งเพื่อดูดซับและกระจายพลังงานจากการสั่นสะเทือนที่เกิดจากลม

3. การขยายตัวทางความร้อนและการหดตัว

การแปรผันของอุณหภูมิในพื้นที่เย็นนั้นรุนแรง ในช่วงฤดูหนาวอุณหภูมิสามารถลดลงต่ำกว่าการแช่แข็งและในฤดูร้อนพวกเขาสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเหล่านี้ทำให้กรอบสะพานขยายและหดตัว

หากไม่ได้รับการพิจารณาอย่างเหมาะสมการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวอาจนำไปสู่ความเสียหายของโครงสร้าง เพื่อแก้ไขปัญหาข้อต่อการขยายตัวจะถูกติดตั้งในกรอบสะพาน ข้อต่อเหล่านี้อนุญาตให้เฟรมขยายและหดตัวได้อย่างอิสระโดยไม่ทำให้เกิดความเครียดในโครงสร้าง การออกแบบข้อต่อการขยายตัวควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบเนื่องจากพวกเขาจำเป็นต้องสามารถทนต่อการเคลื่อนไหวและป้องกันไม่ให้น้ำและเศษซากเข้าสู่ข้อต่อซึ่งอาจทำให้เกิดการอุดตันและลดประสิทธิภาพ

อีกวิธีหนึ่งคือการใช้วัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์ต่ำของการขยายตัวทางความร้อน โลหะผสมพิเศษหรือวัสดุคอมโพสิตบางอย่างสามารถใช้เพื่อลดปริมาณการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ สิ่งนี้สามารถทำให้การออกแบบข้อต่อการขยายตัวง่ายขึ้นและลดความซับซ้อนโดยรวมของกรอบสะพาน

4. การออกแบบพื้นฐาน

รากฐานของกรอบสะพานเป็นฐานที่รองรับโครงสร้างทั้งหมด ในพื้นที่เย็นสภาพพื้นดินมักจะท้าทาย Frost Heave เป็นปัญหาสำคัญ ฟรอสต์ฟอร์ตเกิดขึ้นเมื่อน้ำในดินค้างและขยายตัวทำให้พื้นดินสูงขึ้น สิ่งนี้สามารถออกแรงกองกำลังสูงขึ้นบนมูลนิธิสะพานซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายทางโครงสร้าง

เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดน้ำค้างแข็งรากฐานควรได้รับการออกแบบให้ลึกพอที่จะไปถึงใต้เส้นน้ำค้างแข็ง เส้นน้ำค้างแข็งคือความลึกที่พื้นดินไม่น่าจะแข็งตัว โดยการวางรากฐานด้านล่างบรรทัดนี้แรงที่สูงขึ้นจากน้ำค้างแข็งจะลดลง นอกจากนี้ยังสามารถใช้วัสดุฉนวนพิเศษรอบ ๆ มูลนิธิเพื่อลดการถ่ายเทความร้อนจากพื้นดินไปยังมูลนิธิซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดน้ำค้างแข็ง

5. การออกแบบการเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่แตกต่างกันของกรอบสะพานมีความสำคัญ ในพื้นที่เย็นการเชื่อมต่อเหล่านี้จะต้องสามารถทนต่อความเปราะบางอุณหภูมิต่ำ ตัวอย่างเช่นการเชื่อมต่อเชื่อมจำเป็นต้องได้รับการออกแบบและดำเนินการอย่างรอบคอบ ควรควบคุมกระบวนการเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่ารอยเชื่อมที่มีคุณภาพสูงที่สามารถต้านทานการแตกร้าวที่อุณหภูมิต่ำ

การเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวก็มักจะใช้ สลักเกลียวควรทำจากวัสดุที่เหมาะสำหรับการใช้อากาศเย็น - การใช้สภาพอากาศ ความแข็งแรงสูง - สลักเกลียวที่มีความเหนียวดีเป็นที่ต้องการ นอกจากนี้การกระชับสลักเกลียวที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อที่ปลอดภัย สลักเกลียวที่หลวมสามารถนำไปสู่ความล้มเหลวร่วมกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้โหลดแบบไดนามิกที่เกิดจากการจราจรและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

6. การตรวจสอบและบำรุงรักษา

การออกแบบกรอบสะพานสำหรับพื้นที่เย็นยังเกี่ยวข้องกับการพิจารณาสำหรับการตรวจสอบและบำรุงรักษา การตรวจสอบเป็นประจำมีความจำเป็นในการตรวจจับสัญญาณของความเสียหายเช่นการกัดกร่อนการแคร็กหรือการเชื่อมต่อที่หลวม จุดเชื่อมต่อควรได้รับการออกแบบลงในกรอบสะพานเพื่อให้เข้าถึงผู้ตรวจสอบได้ง่าย

กิจกรรมการบำรุงรักษาเช่นการทาสีการเปลี่ยนข้อต่อการขยายตัวและสลักเกลียวที่กระชับควรได้รับการวางแผนล่วงหน้า สะพานเย็น - ภูมิภาคอาจต้องใช้การบำรุงรักษาบ่อยขึ้นเนื่องจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ตัวอย่างเช่นการเคลือบสังกะสีบนเฟรมชุบสังกะสีที่ร้อนแรงอาจต้องได้รับการตรวจสอบและซ่อมแซมเป็นระยะหากมีสัญญาณของความเสียหาย

บทสรุป

ในฐานะผู้จัดหาเฟรมสะพานการจัดหาโซลูชั่นสำหรับสะพานเย็น - ภูมิภาคต้องมีความเข้าใจที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคุณสมบัติการออกแบบที่ระบุไว้ข้างต้น ตั้งแต่การเลือกวัสดุไปจนถึงการออกแบบการเชื่อมต่อทุกด้านมีบทบาทสำคัญในการรับรองความปลอดภัยและอายุยืนของสะพาน

หากคุณต้องการเฟรมสะพานที่มีคุณภาพสูงที่ออกแบบมาสำหรับพื้นที่เย็นเราพร้อมให้ความช่วยเหลือ ของเรากรอบโลหะอุตสาหกรรมและเหล็กกรอบเหล็ก Bailey Bridgeได้รับการออกแบบด้วยเทคโนโลยีล่าสุดและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดเพื่อตอบสนองความท้าทายที่ไม่เหมือนใครของสภาพแวดล้อมที่อากาศหนาวเย็น ติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณและเริ่มกระบวนการจัดหา เราหวังว่าจะได้ร่วมงานกับคุณในโครงการสะพานต่อไปของคุณ

การอ้างอิง

• "คู่มือวิศวกรรมสะพาน" โดยเฉิน - Wu Yeh
• "Cold - Region Engineering" โดย John P. Zube
• "การออกแบบโครงสร้างเหล็ก" โดย SK Duggal