siltojen rakentamisessa käytetyt materiaalit

siltojen rakentamisessa

Video hyvistä maaleistaKatso siltojen rakennustekniikan opetusvideot

siltojen Rakennusmateriaalit:

siltojen perinteisiä rakennusmateriaaleja ovat kivet, puutavara ja teräs sekä myöhemmin vahvistettu ja esijännitetty betoni. Erikoiselementeissä käytetään alumiinia ja sen seoksia sekä tietyntyyppisiä muoveja. Näillä materiaaleilla on erilaisia lujuusominaisuuksia, työstettävyyttä, kestävyyttä ja korroosionkestävyyttä. Ne eroavat toisistaan myös rakenteeltaan, tekstuuriltaan ja väriltään tai pintakäsittelymahdollisuuksiltaan, joilla on erilainen rakenne ja väri. Siltojen osalta olisi käytettävä sitä materiaalia, joka johtaa parhaaseen siltaan muodon, teknisen laadun, taloudellisuuden ja yhteensopivuuden suhteen ympäristöön.

1. Kivi:

etruskien, roomalaisten, keskiajan (noin vuodesta 1100 lähtien) ja myöhempien mestarirakentajien suuret vanhat sillat rakennettiin kivimuurauksella. Kaaret ja laiturit ovat kestäneet tuhansia vuosia, jolloin käytettiin kovaa kiveä ja perustukset rakennettiin tukevalle maalle. Kivellä voidaan rakentaa siltoja, jotka ovat kauniita, kestäviä ja joiden jänneväli on suuri (jopa 150 m).

valitettavasti kivisillat ovat käyneet hyvin kalliiksi. Pitkän ajan kuluessa kivisillat, jotka on suunniteltu ja rakennettu hyvin, saattavat kuitenkin osoittautua halvimmiksi, koska ne ovat pitkäikäisiä eivätkä ne tarvitse lähes mitään huoltoa vuosisatojen aikana, elleivät äärimmäiset ilmansaasteet hyökkää niiden kimppuun.

Kivi rajoittuu nykyään yleensä pintoihin, jolloin kivet ovat esiasetettuja tai kiinnitettyjä tukipylväitä, laitureita tai kaaria varten. Tietenkin on valittava ääntä kestävä kivi, ja peruskallio kuten graniitti, gneissi, porfyyri, diabas tai kiteytynyt kalkkikivi ovat erityisen sopivia. Hiekkakivissä on syytä olla varovainen, sillä vain piipitoinen hiekkakivi on kestävää. Myös kiven värivalinnalla on merkitystä. Tasaisen harmaa graniitti ja sahattu pinta voivat näyttää yhtä tylsältä kuin yksinkertainen tavallinen betoni. Harmoninen sekoitus eri värejä ja hieman kohokuvioitu pinnat voi näyttää hyvin vilkas, vaikka muurattu alueet ovat laajoja. Pintoja voi elävöittää myös kirkkaalla tai tummalla liitostäytteellä. Kivilohkareiden koot ja niiden pintojen karheus on sovitettava yhteen rakenteen koon, kiinnikkeiden, laitureiden jne. kanssa. Karkea kohokuviointi ei sovi pieneen, vain 1 m paksuun ja 5 m korkeaan laituriin, mutta suurikokoinen ashlars-muuraus sopii suurille kaarisilloille, kuten Saalebrucke Jena tai Lahntalbrucke Limburg. Graniittimuurausta suosittiin Rein-joen ylittävien siltojen laitureissa, koska se kestää hiekkaisen veden aiheuttamaa eroosiota paljon paremmin kuin vaikein betoni.

3. Vahvistettu ja esijännitetty Betoni:

betoni on rakennusmateriaali, jota käytetään lähes kaikissa rakennustöissä. Tylsän harmaan värisenä betonia ei yleensä suosita rakentamisessa kuten siltoja, mutta jotkut betonisillat ovat osoittautuneet kaunottariksi, jos joku osaa taidetta. Hyvä betoni saavuttaa korkean puristuslujuuden ja vastustuskyvyn useimpia luonnollisia hyökkäyksiä vastaan, mutta ei jäänpoistoa suolavedessä tai hiilidioksidia ja SO2: ta vastaan saastuneessa ilmassa. Sen vetolujuus on kuitenkin alhainen, joten sitä ei suosita vetojännitysalueilla. Vetolujuus vahvistaminen betonin terästangot on upotettu siihen. Terästangot alkavat toimia, kun betoni halkeaa so. kun betoni ei enää kestä uusia vetojännityksiä. Halkeamat pysyvät harmittomina ”hiushalkeamina”, jos palkit on suunniteltu ja sijoitettu oikein. Toinen tapa vastustaa vetovoimia betonirakenteissa on esijännitys.

4. Teräs:

siltamateriaalien joukossa teräksellä on korkeimmat ja suotuisimmat lujuusominaisuudet, ja siksi se sopii rohkeimpiin siltoihin, joilla on pisimmät jännevälit. Tavallisen taloteräksen puristus-ja vetolujuus on 370 N/mm2, mikä on noin kymmenen kertaa keskibetonin puristuslujuus ja sata kertaa sen vetolujuus. Teräksen erityinen ansio on sen sitkeys, jonka vuoksi se deformoituu huomattavasti ennen rikkoutumistaan, koska se alkaa taipua yli tietyn stressitason. Tätä myötölujuutta käytetään ensimmäisenä terminä vakiolaatutermeissä.

silloissa suositaan usein suurlujuusterästä. Mitä suurempi lujuus, sitä pienempi myötölujuuden ja vetolujuuden välinen suhteellinen ero on, ja tämä tarkoittaa sitä, että suurlujuusteräkset eivät ole yhtä sitkeitä kuin normaalilujuiset teräkset. Väsymislujuus ei myöskään nouse suhteessa vetolujuuteen. Siksi on välttämätöntä saada syvällistä tietoa näiden erikoisterästen käyttäytymisestä ennen niiden käyttöä. Rakennustarkoituksiin, teräs on valmistettu muodossa levyt (6-80 mm paksu) avulla liikkuvan kun punainen kuuma. Laakereissa ja joissakin muissa kohteissa käytetään valuterästä. Vain jännitteisille jäsenille, kuten köysille tai kaapeleille, on olemassa eri tavoin jalostettuja erikoisteräksiä, joiden avulla voimme rakentaa rohkeita jousitus-tai vaijerisiltoja.

suuret teräsvahvuudet mahdollistavat puomien tai palkkien pienet poikkileikkaukset ja siten rakenteen Vähäinen kuollut kuormitus. Näin oli mahdollista kehittää ajoradoille kevyt ”ortotrooppinen levy”-teräskansia, jotka ovat nykyään yleistyneet 60-80 mm paksun asfaltin kulutuskurssin myötä.

tämän ortotrooppisen levyrakenteen pioneerit kutsuivat sitä vähemmän salaperäisellä ja vähemmän tieteellisellä nimellä ”jäykistetyt teräslevyt”. Soluilla tai rlbs: llä jäykistetty tavallinen teräslevy muodostaa sekä poikittaisten poikkipalkkien että pitkittäissuuntaisten pääpalkkien soinnun. Samalla se toimii tuulenpaljastimena. Tämän siltakannen menestyksekäs soveltaminen johtuu pääasiassa koneellisesta hitsauksesta, joka on nyt yleisessä käytössä ja joka on suuresti vaikuttanut terässiltojen suunnitteluun.

levypalkkien rakenne on nyt vallalla, jossa suuret ohuet teräslevyt on jäykistettävä taipumista vastaan. Aiemmin pystyjäykkiöt oli sijoitettu etusijalla ulkopinnalle; pitkittäiset jäykisteet oli sitten järjestetty sisäpuolelle.

nykyään kaikki jäykisteet on sijoitettu tähän sisäpuolelle, jotta saavutetaan sileä ulkopinta, joka ei anna kertyä pölyä tai likaa, jotka pidättävät kosteutta ja edistävät korroosiota – Teräsrakenteiden ”Akilleen kantapää”. Nykyaikaiset teräspalkkisillat eivät nykyään juurikaan eroa esijännitetyistä betonisilloista ulkoiselta olemukseltaan-paitsi ehkä väritykseltään. Tämä on ehkä valitettavaa, koska ulkopuolella olevat jäykisteet elävöittävät lautaspintoja, antavat mittakaavaa ja saavat palkin näyttämään vähemmän raskaalta. Levypalkkien lisäksi ristikoissa hyödynnetään täysimääräisesti myös teräksen materiaaliominaisuuksia. Hyvin hennon näköisiä siltoja voidaan rakentaa liittämällä sirot teräsosat yhteen ristikoksi. Jälleen hitsaus on parantanut mahdollisuuksia hyvään muotoon, koska rakenneputkia voidaan valmistaa ja liittää ilman suuria tukilevyjä. Näin sileän näköiset Ristikot syntyvät ilman ”levottomuutta”, joka tapahtuu liittämällä kaksi tai neljä valssatun osan profiilia ristikolla tai levyillä. Teräs on suojattava korroosiolta ja tämä tapahtuu yleensä levittämällä suojamaali paljaalle teräspinnalle. Tavallisista teräksistä maalaaminen on teknisesti välttämätöntä ja sitä voidaan käyttää sillan värisuunnitteluun.

värivalinta on tärkeä ominaisuus hyvän ulkonäön saavuttamiseksi. On olemassa teräksiä, jotka eivät syövy normaalissa ympäristössä (ruostumattomat teräkset V2A ja V4A-standardin DIN 17440 mukaan), mutta ovat niin kalliita, että niitä käytetään vain komponentteihin, jotka ovat joko erityisen alttiita korroosiohyökkäyksille tai jotka ovat erittäin vaikeasti saavutettavissa.

Yhdysvalloista tuli Tentor-teräs, joka oli seostettu kuparilla, jonka ” ensimmäisen korroosiokerroksen sanotaan suojaavan sitä lisäkorroosiolta. Tämä suojaava ruoste on lämmin seepia-sävyinen väri, joka näyttää hyvältä avoimessa maassa. Tällainen suoja ei kuitenkaan kestä saastuneessa ilmassa ja korroosio jatkuu. Terässiltojen osalta on hyvä käyttää hyväksi teknistä tarvetta suojata teräs maalilla ulkonäön parantamiseksi ja rakenteen harmonisen integroinnin saavuttamiseksi maisemassa.

silloissa käytettiin ajoittain alumiinia ja samaa muotoa kuin teräspalkeissa. Alumiiniprofiilit valmistetaan ekstruusioprosessilla,jonka avulla voidaan muodostaa monia erilaisia onttoja muotoja, jotta alumiinirakenteet voivat olla tyylikkäämpiä kuin teräksiset. Alumiiniprofiilit ovat suosittuja sillan kaiteissa, koska ne eivät tarvitse suojamaalia.

You might also like

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.