materialer anvendt i broer konstruktion

broer konstruktion

Video om god malingse Bridge Engineering Tutorial videoer

brobyggematerialer:

de traditionelle byggematerialer til broer er sten, træ og stål og for nylig forstærket og forspændt beton. Til specielle elementer anvendes aluminium og dets legeringer og nogle typer plast. Disse materialer har forskellige kvaliteter af styrke, bearbejdelighed, holdbarhed og korrosionsbestandighed. De adskiller sig også i deres struktur, tekstur og farve eller i mulighederne for overfladebehandling med forskellig tekstur og farve. For broer skal man bruge det materiale, der resulterer i den bedste bro med hensyn til form, teknisk kvalitet, Økonomi og kompatibilitet med miljøet.

1. Sten:

de store gamle broer fra etruskerne, romerne, fratres Pontifices fra middelalderen (siden omkring 1100) og af senere mesterbyggere blev bygget med stenmureri. Buerne og molerne har varet i tusinder af år, da hård sten blev brugt og fundamentet bygget på fast grund. Med sten kan man bygge broer, der både er smukke, holdbare og med stor spændvidde (op til 150 m).

desværre er stenbroer blevet meget dyre. Over en lang periode, imidlertid, stenbroer, som er godt designet og godt bygget, kan måske vise sig at være de billigste, fordi de er langvarige og næsten ikke har brug for vedligeholdelse gennem århundreder, medmindre de angribes af ekstrem luftforurening.

sten er i dag normalt begrænset til overfladerne, hvor stenene er forudindstillet eller fastgjort som vender mod anlæg, moler eller buer. Selvfølgelig skal lyd vejrbestandig sten vælges, og grundlæggende sten som granit, gnejs, porfyr, diabas eller krystalliseret kalksten er særligt velegnede. Forsigtighed er nødvendig med sandsten, da kun kiselholdig sandsten er holdbar. Valget af farver på stenen er også relevant. Granit af ensartet grå farve og savet overflade kan se så kedelig ud som simpel almindelig beton. En harmonisk blanding af forskellige farver og let prægede overflader kan se meget livlig ud, selv når murområderne er omfattende. Overflader kan også oplives ved lys eller mørk fugefyldning. Størrelsen af stenblokkene og ruheden af deres overflader skal harmoniseres med størrelsen af strukturen, abutments, molerne osv. Grov prægning passer ikke til en lille mole kun 1 m tyk og 5 m høj, men stor størrelse ashlars murværk er velegnet til store buebroer som Saalebrucke Jena eller Lahntalbrucke Limburg. Granit murværk blev foretrukket for broer af broer over Rhinen, fordi det modstår erosion af sandvand meget bedre end den hårdeste beton.

3. Forstærket og forspændt beton:

beton er et byggemateriale, der anvendes i næsten alle byggearbejder. At have en kedelig grå farve, normalt foretrækkes beton ikke i konstruktion som broer, men nogle af betonbroer har vist sig at være skønheder, hvis nogen kender kunsten. God beton opnår høj trykstyrke og modstand mod de fleste naturlige angreb, men ikke mod afisning af saltvand eller CO2 og SO2 i forurenet luft. Imidlertid er dens trækstyrke lav, så det foretrækkes ikke i områder med trækspændinger. Til trækforstærkning af betonstålstænger er indlejret i den. Stålstænger begynder at fungere, når beton revner dvs. når beton ikke længere kan modstå yderligere trækspændinger. Revnerne forbliver harmløse kaldet” hårsprækker”, hvis stængerne er designet og placeret korrekt. En anden metode til at modstå trækkræfter i betonkonstruktioner er ved forspænding.

4. Stål:

blandt bromaterialer har stål de højeste og mest gunstige styrkeegenskaber, og det er derfor velegnet til de mest dristige broer med de længste spænd. Normalt byggestål har Tryk-og trækstyrker på 370 N/mm2, cirka ti gange trykstyrken af en medium beton og hundrede gange dens trækstyrke. En særlig fortjeneste af stål er dens duktilitet, som det deformerer betydeligt, før det går i stykker, fordi det begynder at give over et bestemt stressniveau. Denne udbyttestyrke bruges som det første udtryk i standardkvalitetsbetingelser.

for broer højstyrkestål foretrækkes ofte. Jo højere styrke, desto mindre er den proportionale forskel mellem flydestyrken og trækstyrken, og det betyder, at stål med høj styrke ikke er så duktile som dem med normal styrke. Træthedsstyrken stiger heller ikke i forhold til trækstyrken. Det er derfor nødvendigt at have en dyb viden om opførslen af disse specielle stål, før du bruger dem. Til bygningsformål fremstilles stål i form af plader (6 til 80 mm tykke) ved hjælp af rullning, når den er rødglødende. Til lejer og nogle andre genstande anvendes støbt stål. Kun for medlemmer under spænding, som reb eller kabler, der er specielle stål, behandlet på forskellige måder, som giver os mulighed for at bygge dristige ophæng eller kabelbroer.

stålets høje styrker tillader små tværsnit af bjælker eller bjælker og derfor en lav dødbelastning af strukturen. Det var således muligt at udvikle de lette “ortotropiske plade” ståldæk til veje, som nu er blevet almindelige med et asfaltbærende kursus, 60 til 80 mm tykt.

pionererne i denne ortotrope pladekonstruktion kaldte det ved det mindre mystiske og mindre videnskabelige navn “stivnede stålplader”. Almindelig stålplade, afstivet af celler eller RLB ‘ er, danner akkorden for både de tværgående tværbjælker og de langsgående hovedbjælker. Samtidig fungerer det som en vindbjælke. Dette brodæk skylder sin vellykkede anvendelse hovedsageligt til mekaniseret svejsning, som nu er i almindelig brug, og som i høj grad har påvirket designet af stålbroer.

så pladebjælkekonstruktion hersker nu, hvor store tynde stålplader skal afstives mod buckling. Tidligere blev lodrette afstivere anbragt efter præference på de ydre flader; langsgående afstivere blev derefter anbragt på indersiden.

i dag er alle stivere placeret på dette indeni for at opnå en glat ydre overflade, der tillader ingen ophobning af støv eller snavsaflejringer, der bevarer fugtighed og fremmer korrosion – “akilleshæl” af stålkonstruktioner. Moderne stålbjælkebroer adskiller sig nu næppe fra forspændte betonbroer i deres ydre udseende – undtagen måske i deres farve. Dette er måske beklageligt, fordi stivere på ydersiden oplever pladefladerne, giver skala og får bjælken til at se mindre tung ud. Ud over pladebjælker drager spær også fuld fordel af stålets materialeegenskaber. Meget delikat udseende broer kan bygges ved at sammenføje slanke stålsektioner sammen for at danne en truss. Igen har svejsning forbedret potentialet for god form, fordi hule sektioner kan fremstilles og sammenføjes uden brug af store kileplader. På denne måde opstår glatte spær uden den “uro”, der opstår ved at forbinde to eller fire profiler af rullet sektion med gitter eller plader. Stål skal beskyttes mod korrosion, og dette gøres normalt ved at påføre en beskyttende maling på den blotte ståloverflade. Maling af normale stål er teknisk nødvendigt og kan bruges til broens farvedesign.

valget af farver er en vigtig funktion for at opnå et godt udseende. Der er stål, der ikke korroderer i et normalt miljø (rustfrit stål V2A og V4A til DIN 17440), men er så dyre, at de kun bruges til komponenter, der enten er særligt modtagelige for angreb af korrosion eller som er meget utilgængelige.

fra USA kom Tentor stål, legeret med kobber, dets første korrosionslag siges at beskytte det mod yderligere korrosion. Denne beskyttende rust har en varm sepia-tonet farve, der ser fint ud i åbent land. Denne type beskyttelse varer dog ikke i forurenet luft, og korrosionen fortsætter. For stålbroer skal der gøres god brug af den tekniske nødvendighed af at beskytte stålet med maling for at forbedre udseendet og opnå en harmonisk integration af strukturen i landskabet.

aluminium blev lejlighedsvis brugt til broer, og den samme form blev brugt som til stålbjælker. Aluminiumsprofiler fremstilles ved ekstruderingsprocessen, som gør det muligt at danne mange forskellige hule former, så aluminiumstrukturer kan være mere elegante end stål. Aluminiumsprofiler er populære til broparapeter, fordi de ikke har brug for nogen beskyttende maling.

You might also like

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.