Kabelophængte systemer: enhed, fordele, funktioner og ulemper

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Hvor mange typer broer findes der i verden? Dusinvis! Buet, cantilever, justerbar, is, ponton, tilbagetrækkelig, oversvømmelig, løftende, roterende, hængende, bjælke, bordlignende og mange andre. Men i denne artikel vil vi tale med dig om en æstetisk verificeret og pålidelig variation - med hængende kabelkonstruktioner af tage, såvel som om sådanne systemer selv.

Kablede systemer og ophængte systemer

Hængende strukturer er stålkonstruktioner, hvis bærende komponenter er rettet mod spænding. Her er de:

• stålwirer;
• fladt eller rundt stål;
• membraner (specialstålplader);
• valsede profiler (til præsentation - hårdt met altråd), der ikke kun kan strækkes, men også bøjes.

Kabelstrukturer har, i modsætning til de tidligere, ikke kun strakte tråde i belægningen, men også stive elementer. Sidstnævnte fungerer kun til bøjning, det er muligt at pålægge hegn på dem, inklusive dem, der inkluderer tagdækning og gulvbelægning.

Både hængende og skråstagssystemer er i stand til at blokere spændviddenafstand op til 200 m. Men deres gennemsnitlige længde varierer i praksis mellem 50-150 m.

Designfordele

Lad os liste fordelene ved hængende og skråstagskonstruktioner:

• Skaber et gunstigt grundlag for synlighed, akustik, belysning.
• En række forskellige strukturelle former for kabelophængte ophængte strukturer kan bruges, hvilket fører til en række forskellige arkitektoniske variationer.
• Broer af denne type er i stand til at dække imponerende spændvidder.
• Under opførelsen af anlægget kan man ikke undgå at bemærke den gode transportabilitet af de anvendte strukturer - fleksible bånd og reb kan rulles til ruller eller spoler.
• Processen med at bygge en bro er forenklet af det faktum, at der ikke er behov for at installere platforme, stilladser.
• Når en last modtages i en spændt bærende konstruktion, fungerer hele tværsnitsarealet. Når man bruger højstyrkestål i deres produktion, er det på grund af denne kvalitet muligt at reducere forbruget af dette metal betydeligt.

Designfejl

Lad os komme ind på ulemperne ved hængende tag og skråstag:

• Der er en øget grad af deformation af strukturen - dette gælder især for hængende varianter, for der er det nødvendigt at indstille en forspænding for at stabilisere gevindene.
• For at opfatte spredningen af de strakte bærende komponenter kræves der en række støttekonturer.
• I nogle tilfælde er der vanskeligheder med at installere et drænsystem.

Funktioner i kabelstagssystemer

Sammensætningen af ophængte ophængte konstruktioner er bærende lige strakte reb eller kabler, såvel som stive komponenter - stativer, bjælker osv. Da fyrene er lige, kan de bestå af strimmelprofiler eller stænger. Det er vigtigt at bemærke, at hældningsvinklen på vantene ikke bør nå 25-30 grader.

Det enkleste system med skråstagssystemer er en skråstagsbjælke. Det er typisk for det, at fyrene et eller flere steder understøtter afstivningsbjælken. Samtidig stråler de selv enten fra toppen af pylonerne eller ligner omridset af en harpe, når de går parallelt med hinanden.

Sorts af hængende systemer

Efter kabelsystemerne, lad os se på varianterne af hængende systemer:

• Enkelt bælte. De udføres over rum med både runde og rektangulære former. Opfattelsen af udvidelsen af met altråde leveres af pyloner, fyre, udvidelser til bygningen osv. Anvendelsen af fleksible tråde eller buer som mellemstøtter er typisk. Belægningen er stabiliseret med tagdækning af armeret betonpaneler, indstøbte sømme.
• To-bælte. Udover bærende reb har de også stabiliserende, som er forbundet til bærende strækmærker eller afstandsstykker. Mindst af alt opdages ulemperne ved hængende systemer, når man bruger et konveks-konkavt kombineret belægningsskema.
• Kabelnet (en slags to-bånd). Deres uomtvistelige fordele er mangfoldigheden af formgivning og arkitektoniske fordele opnået meddygtigt design.
• Membranbelægninger. Der er tale om kontinuerlige enkeltlagsbelægninger bestående af plader eller strimler, som skæres og forbindes på en sådan måde, at de danner en på forhånd planlagt overflade med dobbelt eller enkelt krumning. De adskilles fra baggrunden for andre hængende strukturer ved opfyldelsen af den omsluttende og bærende opgave. Men de væsentlige ulemper ved membranbelægningen er lav brandmodstand på grund af de store overflader af udsat metal, udsættelse for korrosion, som et resultat af hvilken stålpladens minimumstykkelse skal være inden for 4-5 mm med en tilladt 1-2 mm. Membranerne kan være cylindriske, cirkulære, teltformede.

Lad os gå specifikt til hængebroer og skråstagsbroer.

Stagbro

Denne sort er kendetegnet ved en speciel type lejesystemer - kabelstænger, som er dannet af strakte fleksible stænger (fyre). Nogle gange er der kombinerede variationer, hvor de nederste dele af disse spær er erstattet af afstivningsbjælker. Sidstnævntes arbejde er rettet mod bøjning, og funktionen er at understøtte kørebanens platform. Fyrene her er højstyrketråd, formet til bundter, eller stålreb.

Både kabelspær og kombinerede systemer i denne struktur er understøttet af pyloner. Fra de steder, hvor kablerne er ophængt på pylonen, overføres den vandrette komponent af deres støttetryk til ankrene ved hjælp af et system af trådledninger. Hvis der er en afstivningsbjælke, er enderne af bøjlerne fikseret på den, hvorfor systemet bliver til et eksternt rumløst. Anlæg af vejbaneer allerede fastgjort til knudepunkterne på kabelstagspærene.

Den første skråstagsbro i Sovjetunionen blev bygget i 1932 over Magana-floden (det moderne Georgien). Den første bro i det moderne skråstagssystem dukkede dog først op i 1956 - dette er det svenske Stomsund. Pionerens kabelstagsjernbaneanlæg blev bygget i 1979 i Beograd.

Den første skråstagsbro på det moderne Ruslands territorium er Oktyabrsky over floden Sheksna (Cherepovets). Dens konstruktion sluttede i 1979. I Den Russiske Føderation er der også en kabel-stag struktur-postholder. Dette er den russiske bro i Vladivostok, der blokerer det østlige Bosporus. Det er kendetegnet ved det længste spænd - 1104 m (den samlede længde er 1886 m), som er understøttet af to pyloner.

Fordele og ulemper ved en skråstagsbro

Lad os overveje fordele og ulemper ved sådanne broer. For at få en bedre forståelse besluttede vi at præsentere dem for dig i form af en tabel nedenfor.

Dignity	Flaws
Lette bærende konstruktioner	Reduceret stivhed - bruges kun som by- eller vejbroer
Den overlappende kapacitet er stor nok	I sjældne tilfælde kan den bruges som jernbanebro - kun med et bestemt afstivningsbjælkedesign
Materialeforbruget er minim alt, desuden er køb af dyre strukturer ikke påkrævet
Mulighed for overflademontering
Arkitektonisk æstetik
I modsætning til hængende er de mere ubevægelige

Afslutningsvis, lad os se på hængebroer.

Suspension Bridge

Hængebro (ellers hængende) - en struktur, hvis bærende hovedstruktur er fleksible elementer (reb, kæder, kabler osv.), der fungerer i spænding, og vejbanen er i ophængt tilstand. Sådanne broer er et rigtigt fund i tilfælde, hvor en stor dækning er påkrævet, og det er farligt eller umuligt at installere mellemstøtter (f.eks. på en sejlbar flod).

Bærende strukturer er ophængt mellem pyloner bygget på begge bredder. Lodrette bjælker er allerede fastgjort til disse kabler, hvortil vejdelen af hovedspændet er direkte ophængt. En koncentreret belastning gør det muligt for den bærende struktur at ændre sin form, hvilket reducerer broens stivhed. For at forhindre dette i at ske, er kørebanen forstærket med langsgående bjælker.

De første hængebroer blev bygget af de gamle egyptere, inkaer og andre folk i Central- og Sydamerika, Sydøstasien. Konstruktioner af den moderne type begyndte at dukke op i XVII-XVIII århundreder. i Spanien, Frankrig, Storbritannien og senere i USA. I Rusland blev den første hængebro bygget i 1823 i Ekateringof-parken i St. Petersborg. En af de mest berømte indenlandske hængebroer i dag kan hedde Krymsky i Moskva, bygget i 1938

Fordele og ulemper ved hængebroer

Overvej fordele og ulemper ved disse ophængte strukturer, som er præsenteret i tabellennedenfor.

Dignity	Flaws
Relativt lidt materiale kræves for at bygge et langt hovedspænd	Utilstrækkelig stivhed - broen er farlig at betjene, f.eks. under en storm
Let egenvægt af struktur	For pålideligheden af pylonstøtter kræves der et kapitalfundament
Broer af dette design kan bygges højt over vandoverfladen, hvilket er meget nyttigt til sejlbare reservoirer	Med en meget ujævn belastning har hængebroens lærred en tendens til at bøje, hvilket forhindrer dens brug som jernbane
Ingen mellemliggende understøttelse påkrævet
Under den stærke påvirkning af elementerne eller seismiske belastninger kan disse broer bøjes uden at forårsage skade på strukturen som helhed

Det var alt, hvad vi ville fortælle dig om ophold, ophold, broer. Nedhængte og skråtag er nemme at bygge, i stand til at dække store spændvidder, se harmoniske ud og giver mulighed for designløsninger. Men de har også deres ulemper, som pålægger restriktioner for for eksempel at bygge visse typer broer.