Kabelförsedda system: enhet, fördelar, funktioner och nackdelar

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Hur många typer av broar finns det i världen? Dussintals! Bågformad, fribärande, justerbar, is, ponton, infällbar, översvämmbar, lyftbar, roterande, hängande, balk, bordsliknande och många andra. Men i den här artikeln kommer vi att prata med dig om en estetiskt verifierad och pålitlig variant - med hängande kabelkonstruktioner av tak, såväl som om sådana system själva.

Stag och upphängda system

Hängande strukturer är stålkonstruktioner, vars lagerkomponenter är riktade mot spänning. Här är de:

• stållinor;
• platt eller runt stål;
• membran (specialstålplåtar);
• valsade profiler (för presentation - hårdmetalltrådar), som inte bara kan sträckas utan även böjas.

Kabelstrukturer har, till skillnad från de tidigare, inte bara sträckta gängor i beläggningen, utan även styva element. De sistnämnda fungerar bara för att böja, det är möjligt att lägga staket på dem, inklusive de som inkluderar tak och golv.

Både hängande och kabelförsedda system kan blockera spännviddenavstånd upp till 200 m. Deras medellängd varierar dock i praktiken mellan 50-150 m.

Designfördelar

Låt oss lista fördelarna med hängande och kabelförsedda strukturer:

• Skapa en gynnsam grund för synlighet, akustik, belysning.
• En mängd olika strukturella former av kabelstagsupphängda strukturer kan användas, vilket leder till en mängd olika arkitektoniska variationer.
• Broar av den här typen kan täcka imponerande sträckor.
• Under byggandet av anläggningen kan man inte undgå att notera den goda transporterbarheten hos de strukturer som används - flexibla band och rep kan rullas till rullar eller rullar.
• Processen att bygga en bro förenklas av det faktum att det inte finns något behov av att installera plattformar, byggnadsställningar.
• När en last tas emot i en spänd bärande konstruktion fungerar hela tvärsnittsarean. När man använder höghållfast stål i sin produktion, på grund av denna kvalitet, är det möjligt att avsevärt minska förbrukningen av denna metall.

Designfel

Låt oss beröra nackdelarna med hängande tak och stagtak:

• Det finns en ökad grad av deformation av strukturen - detta gäller särskilt för hängande sorter, eftersom det är nödvändigt att ställa in en förspänning för att stabilisera gängorna.
• För att uppfatta spridningen av de sträckta bärande komponenterna krävs ett antal stödkonturer.
• I vissa fall finns det svårigheter med att installera ett dräneringssystem.

Funktioner hos kabelstagssystem

Kompositionen av kabelstagsupphängda konstruktioner är bärande raka sträckta rep eller kablar, såväl som styva komponenter - ställningar, balkar, etc. Med tanke på att killarna är raka kan de bestå av remsprofiler eller stänger. Det är viktigt att notera att lutningsvinkeln på höljena inte bör nå 25-30 grader.

Det enklaste schemat med kabelstagssystem är en kabelstagsbalk. Det är typiskt för den att killarna på ett eller flera ställen stödjer förstyvningsbalken. Samtidigt strålar de själva antingen från toppen av pylonerna eller liknar konturerna av en harpa när de går parallellt med varandra.

Sorter av hängsystem

Efter kabelsystemen, låt oss titta på varianterna av hängsystem:

• Enkelbälte. De utförs över rum med både runda och rektangulära former. Uppfattningen om expansionen av metalltrådar tillhandahålls av pyloner, killar, förlängningar av byggnaden etc. Användningen av flexibla trådar eller bågar som mellanstöd är typiskt. Beläggningen är stabiliserad med takpaneler av armerad betong, inbäddade sömmar.
• Tvåbälten. Förutom bärande linor har de även stabiliserande, som är kopplade till bärande bristningar eller distanser. Minst av allt upptäcks nackdelarna med hängande system när man använder ett konvext-konkavt kombinerat beläggningsschema.
• Kabelnät (ett slags tvåband). Deras obestridliga fördelar är mångfalden av formning och arkitektoniska fördelar som uppnås medskicklig design.
• Membranbeläggningar. Dessa är kontinuerliga enskiktsbeläggningar bestående av ark eller remsor, som skärs och förbinds på ett sådant sätt att de bildar en förplanerad yta med dubbel eller enkel krökning. De särskiljs från bakgrunden av andra hängande strukturer genom uppfyllandet av den inneslutande och bärande uppgiften. Men de betydande nackdelarna med membranbeläggningen är lågt brandmotstånd på grund av de stora ytorna av exponerad metall, exponering för korrosion, vilket resulterar i att stålplåtens minsta tjocklek bör vara inom 4-5 mm med en tillåten 1-2 mm. Membranen kan vara cylindriska, cirkulära, tältformade.

Låt oss gå specifikt till häng- och stagbroar.

stagbro

Denna sort kännetecknas av en speciell typ av lagersystem - kabelstolar, som bildas av sträckta flexibla stavar (killar). Ibland finns det kombinerade varianter där de nedre delarna av dessa takstolar ersätts av förstyvningsbalkar. Den senares arbete är inriktat på bockning, och funktionen är att stödja vägbanans plattform. Killarna här är höghållfast tråd, formad till buntar, eller stålrep.

Både kabelstolar och kombinerade system i denna struktur stöds av pyloner. Från de platser där kablarna är upphängda på pylonen överförs den horisontella komponenten av deras stödtryck till ankarna med hjälp av ett system av trådar. Om det finns en förstyvningsbalk, är ändarna av hängslen fixerade på den, varför systemet förvandlas till en externt utrymmeslös. Vägbyggenär redan fäst vid noderna på kabelstagsfackverken.

Den första kabelstagsbron i Sovjetunionen byggdes 1932 över Maganafloden (moderna Georgien). Den första bron i det moderna stagsystemet dök dock upp först 1956 - det här är det svenska Stomsund. Den banbrytande kabelstagsjärnvägsanläggningen byggdes 1979 i Belgrad.

Den första kabelstagsbron på det moderna Rysslands territorium är Oktyabrsky över floden Sheksna (Cherepovets). Dess konstruktion avslutades 1979. I Ryska federationen finns det också en kabelhållare för strukturskivor. Detta är den ryska bron i Vladivostok som blockerar östra Bosporen. Den kännetecknas av den längsta spännvidden - 1104 m (den totala längden är 1886 m), som bärs upp av två pyloner.

Fördelar och nackdelar med en stagbro

Låt oss överväga för- och nackdelarna med sådana broar. För en bättre förståelse bestämde vi oss för att presentera dem för dig i form av en tabell nedan.

Dignity	Flaws
Lätta bärande strukturer	Minskad styvhet - används endast som stads- eller vägbroar
Den överlappande kapaciteten är tillräckligt stor	I sällsynta fall kan den användas som järnvägsbro - endast med en viss förstyvningsbalksdesign
Materialförbrukningen är minimal, dessutom krävs inte inköp av dyra strukturer
Möjlighet till ytmontering
Arkitektonisk estetik
Till skillnad från hängande är de mer orörliga

Låt oss avslutningsvis titta på hängbroar.

Suspension Bridge

Hängbro (annars - upphängning) - en struktur vars bärande huvudstruktur är flexibla element (rep, kedjor, kablar, etc.) som arbetar i spänning och vägbanan är i upphängt tillstånd. Sådana broar är ett verkligt fynd i de fall där en stor täckning krävs, och det är farligt eller omöjligt att installera mellanstöd (till exempel på en farbar flod).

Bärande strukturer är upphängda mellan pyloner byggda på båda bankerna. Vertikala balkar är redan fästa på dessa kablar, till vilka vägdelen av huvudspännet är direkt upphängd. En koncentrerad belastning gör att den bärande strukturen ändrar form, vilket minskar styvheten hos bron. För att förhindra att detta inträffar är vägbanan förstärkt med längsgående balkar.

De första hängbroarna byggdes av de gamla egyptierna, inkafolket och andra folk i Central- och Sydamerika, Sydostasien. Konstruktioner av den moderna typen började dyka upp under XVII-XVIII-talen. i Spanien, Frankrike, Storbritannien och senare i USA. I Ryssland byggdes den första hängbron 1823 i Ekateringof-parken i St. Petersburg. En av de mest kända inhemska hängbroarna idag kan kallas Krymsky i Moskva, byggd 1938

Fördelar och nackdelar med hängbroar

Tänk på fördelarna och nackdelarna med dessa upphängda strukturer, som presenteras i tabellennedan.

Dignity	Flaws
Relativt lite material krävs för att bygga ett långt huvudspann	Otillräcklig styvhet - bron är farlig att använda, till exempel under en storm
Lätt egenvikt av struktur	För tillförlitligheten hos pylonstöd krävs en kapitalfundament
Broar av denna design kan byggas högt över vattenytan, vilket är mycket användbart för navigerbara reservoarer	Med en mycket ojämn belastning tenderar hängbrons duk att böjas, vilket förhindrar att den används som järnväg
Inga mellanstöd krävs
Under den starka verkan av elementen eller seismiska belastningar kan dessa broar böjas utan att orsaka skada på strukturen som helhet

Det var allt vi ville berätta om stag, stag, broar. Häng- och stagtak är lätta att bygga, kan täcka stora spännvidder, ser harmoniska ut och ger utrymme för designlösningar. Men de har också sina nackdelar, som medför restriktioner för till exempel att bygga vissa typer av broar.