material som används i Broar Konstruktion

Broar Konstruktion

Video på bra färgertitta på Bridge Engineering Tutorial Videos

brobyggnadsmaterial:

de traditionella byggmaterialen för broar är stenar, trä och stål och mer nyligen förstärkt och förspänd betong. För specialelement används aluminium och dess legeringar och vissa typer av plast. Dessa material har olika kvaliteter av styrka, bearbetbarhet, hållbarhet och korrosionsbeständighet. De skiljer sig också i sin struktur, struktur och färg eller i möjligheterna till ytbehandling med olika struktur och färg. För broar ska man använda det material som resulterar i den bästa bron när det gäller form, teknisk kvalitet, Ekonomi och kompatibilitet med miljön.

1. Sten:

de stora gamla broarna från etruskerna, romarna, Fratres Pontifices från medeltiden (sedan omkring 1100) och senare mästare byggdes med sten murverk. Bågarna och bryggorna har pågått i tusentals år när hård sten användes och grunden byggdes på fast mark. Med sten kan man bygga broar som är både vackra, hållbara och med stor spännvidd (upp till 150 m).

tyvärr har stenbroar blivit mycket dyra. Under en lång period kan dock stenbroar, som är väl utformade och välbyggda, kanske visa sig vara de billigaste, eftersom de är långvariga och behöver nästan inget underhåll under århundraden om de inte attackeras av extrem luftförorening.

sten är numera vanligtvis begränsad till ytorna, stenarna är förinställda eller fixerade som vända för distanser, bryggor eller bågar. Naturligtvis måste ljudväderbeständig sten väljas, och grundläggande sten som granit, gnejs, porfyr, diabas eller kristalliserad kalksten är särskilt lämpliga. Försiktighet är nödvändig med sandstenar, eftersom endast kiselhaltig sandsten är hållbar. Valet av stenens färger är också relevant. Granit av likformig grå färg och sågad yta kan se så tråkig ut som enkel vanlig betong. En harmonisk blandning av olika färger och lätt präglade ytor kan se väldigt livlig ut, även när murområdena är omfattande. Ytor kan också återupplivas genom ljus eller mörk fogfyllning. Storleken på stenblocken och ytans grovhet måste harmoniseras med strukturens storlek, distanser, bryggor etc. Grov prägling passar inte en liten brygga bara 1 m tjock och 5 m hög, men stora ashlars murverk är lämplig för stora bågbroar som Saalebrucke Jena eller Lahntalbrucke Limburg. Granit murverk föredrogs för bryggor av broar över floden Rhen, eftersom det motstår erosion av sandvatten mycket bättre än den hårdaste betongen.

3. Förstärkt och förspänd betong:

betong är ett byggmaterial som används i nästan alla byggnadsarbeten. Att ha en tråkig grå färg, vanligtvis är betong inte att föredra i konstruktion som broar men några av betongbroar har visat sig vara skönheter, om någon känner till konsten. Bra betong uppnår hög tryckhållfasthet och motstånd mot de flesta naturliga attacker men inte mot avisning saltvatten, eller CO2 och SO2 i förorenad luft. Emellertid är dess draghållfasthet låg, så föredras inte i områden med dragspänningar. För dragförstärkning av betong är stålstänger inbäddade i den. Stålstänger börjar fungera när konkreta sprickor dvs. när betong inte längre kan motstå ytterligare dragspänningar. Sprickorna förblir ofarliga kallade” hårsprickor”, om staplarna är utformade och placeras korrekt. En andra metod för att motstå dragkrafter i betongkonstruktioner är genom förspänning.

4. Stål:

bland bromaterial har stål de högsta och mest gynnsamma hållfasthetskvaliteterna, och det är därför lämpligt för de mest vågade broarna med de längsta spännen. Normalt byggstål har tryck-och draghållfasthet på 370 N/mm2, ungefär tio gånger tryckhållfastheten hos en medelbetong och hundra gånger dess draghållfasthet. En speciell fördel av stål är dess duktilitet på grund av vilken den deformeras avsevärt innan den bryts, eftersom den börjar ge över en viss stressnivå. Denna sträckgräns används som den första termen i standardkvalitetstermer.

för broar föredras ofta höghållfast stål. Ju högre styrka, desto mindre är proportionell skillnad mellan sträckgräns och draghållfasthet, och det betyder att höghållfasta stål inte är lika duktila som de med normal styrka. Trötthetsstyrkan stiger inte heller i proportion till draghållfastheten. Det är därför nödvändigt att ha en djup kunskap om beteendet hos dessa specialstål innan de används. För byggnadsändamål tillverkas stål i form av plattor (6 till 80 mm tjocka) med hjälp av rullning när det är rött varmt. För lager och några andra föremål används gjutstål. För medlemmar under spänning endast, som rep eller kablar, det finns speciella stål, bearbetas på olika sätt som tillåter oss att bygga djärva fjädring eller kabelbryggor.

de höga styrkorna hos stål tillåter små tvärsnitt av balkar eller balkar och därför en låg död belastning av strukturen. Det var således möjligt att utveckla de lätta ”ortotropa plåtståldäcken” för vägar, som nu har blivit vanliga med en asfaltslitage, 60 till 80 mm tjock.

pionjärerna i denna ortotropa plattkonstruktion kallade den med det mindre mystiska och mindre vetenskapliga namnet ”förstyvade stålplattor”. Vanlig stålplatta, förstyvad av celler eller RLB, bildar ackordet för både de tvärgående tvärbalkarna och de längsgående huvudbalkarna. Samtidigt fungerar det som en vindbalk. Detta brodäck beror på sin framgångsrika tillämpning främst på mekaniserad svetsning, som nu är i allmänt bruk och som i hög grad har påverkat konstruktionen av stålbroar.

så plåtbalkkonstruktion råder nu, där stora tunna stålplattor måste förstyvas mot knäckning. Tidigare placerades vertikala förstyvningar efter preferens på ytterytorna; längsgående förstyvningar anordnades sedan på insidan.

idag är alla förstyvningar placerade på denna insida för att uppnå en jämn yttre yta som inte tillåter ackumulering av damm eller smutsavlagringar som behåller fuktighet och främjar korrosion – ”akilleshälen” av stålkonstruktioner. Moderna stålbalkbroar skiljer sig nu knappast från förspända betongbroar i sitt yttre utseende-utom kanske i sin färg. Detta är kanske beklagligt, eftersom förstyvningar på utsidan livar upp Plattans ansikten, ger skalan och gör att balken ser mindre tung ut. Förutom plåtbalkar drar fackverk också full nytta av stålets materialegenskaper. Mycket känsliga broar kan byggas genom att sammanfoga smala stålsektioner för att bilda ett fackverk. Återigen har svetsning förbättrat potentialen för god form, eftersom ihåliga sektioner kan tillverkas och förenas utan användning av stora kilplattor. På detta sätt uppstår släta fackverk utan ”oro” som uppstår genom att sammanfoga två eller fyra profiler av valsad sektion med gitter eller plattor. Stål måste skyddas mot korrosion och detta görs vanligtvis genom att applicera en skyddande färg på den nakna stålytan. Målning av normala stål är tekniskt nödvändigt och kan användas för färgdesign av bron.

valet av färger är en viktig funktion för att uppnå bra utseende. Det finns stål som inte korroderar i en normal miljö (rostfritt stål V2A och V4A till DIN 17440), men är så dyra att de endast används för komponenter som antingen är särskilt känsliga för korrosionsattacker eller som är mycket otillgängliga.

från USA kom Tentorstål, legerat med koppar, dess första korrosionsskikt sägs skydda det mot ytterligare korrosion. Denna skyddande rost har en varm sepia-tonad färg som ser bra ut i öppet land. Denna typ av skydd varar dock inte i förorenad luft och korrosionen fortsätter. För stålbroar bör god användning göras av den tekniska nödvändigheten att skydda stålet med färg för att förbättra utseendet och för att uppnå en harmonisk integration av strukturen i landskapet.

aluminium användes ibland för broar och samma form användes som för stålbalkar. Aluminiumprofiler tillverkas genom extruderingsprocessen som gör att många olika ihåliga former kan formas, så att aluminiumkonstruktioner kan vara mer eleganta än stål. Aluminiumprofiler är populära för broparapeter eftersom de inte behöver någon skyddande färg.

You might also like

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.