Настилы мостов являются важнейшим компонентом при строительстве мостов. Настилы мостов служат покрытием проезжей части для транспортных средств и пешеходов и выдерживают нагрузку от движущихся транспортных средств. По всему миру возводятся различные типы настилов мостов. Настил мостов из ортотропной стали — единственный в своем роде настил мостов, используемый при строительстве мостов. Это особый тип настила мостов, в котором стальные пластины используются в качестве основного несущего элемента. В настиле ортотропного моста стальные пластины расположены в поперечном направлении и укреплены продольными и поперечными ребрами жесткости или балками. Настил имеет меньший собственный вес, чем бетонные или композитные балки. Настилы мостов из ортотропной стали являются сборными, а их модульная форма обеспечивает более быстрый монтаж и более высокий контроль качества.
Компоненты настила мостов из ортотропной стали
Настилы мостов из ортотропной стали можно разделить на несколько секций или компонентов в зависимости от их конструктивного расположения.
Секция главной палубы: эта секция образует большую часть поверхности стальной палубы и состоит из соединенных между собой стальных палубных панелей. Секция главной палубы проходит по всей ширине и длине моста или сооружения, обеспечивая сплошную поверхность для движения или ходьбы.
Поперечные диафрагмы: Поперечные диафрагмы представляют собой горизонтальные конструктивные элементы, которые соединяют стальные панели настила по ширине настила. Эти диафрагмы повышают структурную целостность системы настила, обеспечивают жесткость и помогают более эффективно распределять нагрузки.
Продольные балки или стрингеры: Продольные балки или стрингеры обычно располагаются под стальными панелями настила и проходят параллельно длине моста или конструкции. Они обеспечивают опору и распределяют нагрузки с поверхности настила на поддерживающие балки.
Краевые балки или ограждения: Краевые балки или ограждения расположены по бокам стального настила. Они служат защитным элементом, предотвращающим непреднамеренное съезжание транспортных средств или пешеходов с поверхности настила. Краевые балки также обеспечивают боковую поддержку и вносят вклад в общую устойчивость системы настила.
Несущие пластины: Несущие пластины устанавливаются на концах стальных панелей настила, где они опираются на опорные балки. Эти пластины облегчают передачу нагрузок с настила на несущую конструкцию, обеспечивая при этом возможность перемещения и расширения из-за колебаний температуры.
Компенсаторы: В более крупных мостовых конструкциях или настилах с большим пролетом предусмотрены компенсаторы для обеспечения теплового расширения и сжатия настила. Компенсаторы позволяют настилу расширяться и сжиматься, не вызывая чрезмерных напряжений или повреждения конструкции. Обычно они располагаются с интервалами по длине настила.
Эти компоненты работают вместе, образуя единую и надежную систему настилов из ортотропной стали. Конкретная конфигурация и дизайн секций могут варьироваться в зависимости от требований проекта, типа моста, длины пролета, ожидаемых нагрузок и других факторов, учитываемых в процессе проектирования.
Ребра настила моста из ортотропной стали
Ребра жесткости играют решающую роль в функционировании настилов из ортотропной стали. служат элементами жесткости, которые улучшают возможности распределения нагрузки конструкции. Они помогают передавать приложенные нагрузки, такие как транспортные нагрузки, на несущие элементы моста, такие как продольные балки. Благодаря более равномерному распределению нагрузок ребра жесткости помогают предотвратить локальную концентрацию напряжений и снизить риск разрушения конструкции. Наличие ребер жесткости в настилах из ортотропной стали улучшает их общее поведение и эксплуатационные характеристики. Ребра жесткости могут повысить устойчивость настила к вибрациям, увеличить его собственные частоты, уменьшить нежелательные боковые перемещения и повысить стабильность конструкции.
Настил из ортотропной стали может включать открытые и закрытые ребра жесткости, которые относятся к расположению и конструкции продольных ребер жесткости в конструкции настила.
1. Система с открытыми ребрами жесткости: В системе с открытыми ребрами жесткости продольные ребра в конструкции настила обычно открыты снизу. Это означает, что пространство между ребрами жесткости остается открытым, обеспечивая видимость и доступность под настилом. Системы с открытыми ребрами жесткости обычно используются в ситуациях, когда требуется доступ для осмотра, технического обслуживания или инженерных установок.
2. Закрытая система ребер: В закрытой системе ребер пространство между продольными ребрами заполнено или замкнуто, создавая прочную конструкцию. Системы с закрытыми ребрами жесткости могут иметь сплошную плиту или бетонную заливку между ребрами жесткости, образующую сплошную поверхность настила. Эти типы ребер жесткости обычно используются в ситуациях, когда требуется полностью сплошная поверхность настила.
Как открытые, так и закрытые системы ребер жесткости имеют свои соответствующие преимущества и соображения. Выбор между этими системами зависит от различных факторов, включая требования проекта, потребности в доступности, несущую способность, методы строительства и эстетические предпочтения.
Преимущества настилов мостов из ортотропной стали
- Обеспечивают конструктивную эффективность за счет создания непрерывной и интегрированной системы с опорными балками. Такая интеграция улучшает распределение нагрузки, уменьшает прогибы и повышает общую устойчивость конструкции.
- Сталь известна своим высоким отношением прочности к весу, что позволяет настилам из ортотропной стали выдерживать большие нагрузки при минимальном весе конструкции. Это преимущество особенно важно при строительстве мостов, где настил должен выдерживать вес транспортных средств, пешеходов и другие динамические нагрузки.
- Панели стальных настилов могут изготавливаться за пределами площадки, что позволяет ускорить строительство и снизить затраты труда на месте. Такая эффективность может помочь ускорить сроки реализации проекта.
- Позволяет инженерам создавать различные профили и формы настила в соответствии с конкретными требованиями проекта. Такая адаптивность позволяет создавать индивидуальные решения с учетом различных пролетов, кривизны или эстетических соображений.
- Обеспечивают повышенную устойчивость к боковым воздействиям, таким как ветер или сейсмическая активность. Интегрированный характер системы настила, наряду с его соединением с несущей конструкцией, улучшает общую устойчивость и снижает уязвимость к этим воздействиям.
- Обеспечивают гладкую и безопасную поверхность для вождения или ходьбы, обеспечивая хорошее сцепление транспортных средств и пешеходов. Они также могут включать дополнительные функции безопасности, такие как противоскользящие покрытия.
- Снижает общую мертвую нагрузку моста, позволяя увеличить пролеты и сократить количество необходимых опор. Этот потенциал легкой конструкции может привести к экономии материалов, фундаментных работ и времени строительства.
- Направляющие свойства настилов из ортотропной стали делают их очень устойчивыми к усталости и повторяющимся циклам нагружения. Это имеет решающее значение при эксплуатации мостов, где настил подвергается постоянным транспортным нагрузкам в течение всего срока службы.
- Обеспечивает отличную устойчивость к скольжению, что крайне важно для обеспечения безопасности транспортных средств и пешеходов на мостах. Поверхность настила может быть обработана противоскользящими материалами
- Могут быть спроектированы с обработкой поверхности, которая повышает устойчивость к скольжению и улучшает сцепление транспортных средств..
Способ монтажа настилов мостов из ортотропной стали
При методе возведения настила из ортотропной стали стальные панели настила устанавливаются и крепятся непосредственно к стальным балкам или прогонам моста, создавая конструктивную систему, в которой настил и поддерживающие элементы работают вместе.
1. Подготовка: Стальные балки или прогоны уже установлены, а также установлены все необходимые временные опоры или системы фальшбортов для обеспечения устойчивости во время строительства.
2. Расположение панелей: Панели тщательно выравниваются и укладываются непосредственно поверх стальных балок или прогонов.
3. Крепление: После правильного расположения панелей они надежно прикрепляются к опорным стальным элементам. Это может быть сделано с помощью различных методов, таких как сварка, прикручивание болтами или их сочетание. Сварка является распространенным методом крепления панелей настила, поскольку она обеспечивает прочное и долговечное соединение.
4. Соединения кромок и стыков: Особое внимание уделяется соединениям кромок и стыков между стальными панелями настила. Эти соединения должны быть надлежащим образом спроектированы и изготовлены, чтобы обеспечить целостность конструкции и свести к минимуму риск образования трещин или смещения.
5. Отделка: После надежного крепления панелей настила могут быть выполнены дополнительные работы по завершению настила моста. Это может включать установку арматурных стержней, заливку бетонных покрытий, нанесение гидроизоляционных мембран и добавление любых необходимых деформационных швов.
Конкретные детали и методы строительства могут варьироваться в зависимости от конструкции моста, требований проекта и местных строительных норм.
Консультации с квалифицированным инженером-строителем и соблюдение соответствующих строительных стандартов и руководств необходимы для обеспечения успешного внедрения метода возведения настила из ортотропной стали.