Là một kỹ sư xây dựng tham gia vào thiết kế và xây dựng cầu thép trong nhiều năm, tôi đã tham gia vào nhiều dự án cầu Bailey được chế tạo sẵn,từ cầu cứu hộ khẩn cấp tạm thời đến cầu tiếp cận tạm thời cho xây dựng cơ sở hạ tầngTrong các dự án này, thép kênh C14b luôn là vật liệu được ưa thích cho dây thừng tăng cường của cầu Bailey.bài viết này giải thích một cách có hệ thống các đặc điểm cấu trúc của cầu Bailey tiền chế, các thông số kỹ thuật của thép kênh C14b, những lý do chính cho việc áp dụng rộng rãi trong dây thừng tăng cường, so sánh với các loại phần thông thường, các điểm hoạt động kỹ thuật chính,và đính kèm một chứng chỉ vật liệu tiêu chuẩnNó nhằm mục đích cung cấp tài liệu tham khảo thực tế và chuyên nghiệp cho các đồng nghiệp tham gia vào kỹ thuật cầu cấu trúc thép,và giúp mọi người hiểu rõ hơn về tính hợp lý và khoa học của sự lựa chọn thép kênh C14b.
Đối với kỹ sư cầu,Cây cầu Bailey tiền chếlà một cây cầu thép truss mô-đun, lắp ráp nhanh điển hình, được sử dụng rộng rãi trong thực hành kỹ thuật do khả năng thích nghi mạnh mẽ, thời gian xây dựng ngắn và tái chế.Ban đầu nó được phát triển cho việc xây dựng cầu khẩn cấp quân sự., và sau nhiều năm cải tiến, nó đã được áp dụng rộng rãi trong kỹ thuật dân dụng, chẳng hạn như cầu tạm thời cho xây dựng đường cao tốc và đường sắt,cầu khẩn cấp để kiểm soát lũ lụt và cứu trợ thảm họa, và cầu truy cập tạm thời ở các vùng núi xa xôi.
Từ quan điểm thiết kế cấu trúc, cốt lõi của cây cầu Bailey được chế tạo sẵn là cấu trúc chốt, bao gồm các đơn vị chốt thép được chế tạo sẵn tiêu chuẩn hóa, vạch ngang, dây thắt,sàn cầuTất cả các thành phần được sản xuất sẵn trong nhà máy theo các tiêu chuẩn quốc gia và thông số kỹ thuật của ngành.và có thể nhanh chóng được vận chuyển đến công trường để lắp ráp- Dải trải có thể được điều chỉnh linh hoạt giữa 9m và 63m theo nhu cầu kỹ thuật thực tế,và mức tải cũng có thể được phù hợp theo các yêu cầu thiết kế của tải xe và tải người đi bộLà kỹ sư cầu, chúng tôi chú ý nhiều nhất đến hiệu suất chịu tải của cấu trúc truss, trong đó dây (bao gồm cả dây trên và dây dưới) là thành phần chịu tải cốt lõi,chịu trách nhiệm truyền động lực uốn cong chính và lực trục được tạo ra bởi tải trọng trên cầu.. Các dây cột được củng cố, như là một thành phần tăng cường quan trọng của dây cột được sử dụng để cải thiện khả năng mang và độ cứng của truss,ngăn chặn truss bị uốn cong và biến dạng tổng thể, và đảm bảo an toàn cấu trúc và hiệu suất dịch vụ của cây cầu trong điều kiện tải năng động và dịch vụ lâu dài.
Trong kỹ thuật cầu cấu trúc thép, việc lựa chọn thép phần phải dựa trên các đặc điểm căng thẳng cấu trúc, yêu cầu tải và kinh tế kỹ thuật.như một thép ống dẫn cấu trúc quét nóng thông thường, được sử dụng rộng rãi trong dây thừng tăng cường của cầu Bailey do hình dạng phần hợp lý và tính chất cơ học tuyệt vời.chúng ta đầu tiên làm rõ ý nghĩa kỹ thuật của thép kênh C14b:
Thép kênh C14b thuộc dòng thép kênh 14 # được quy định trong tiêu chuẩn quốc gia GB/T 706-2016, với đường cắt ngang hình C. "C" trong mô hình đại diện cho thép kênh,"14" chỉ ra rằng chiều cao phần của thép kênh là 140mm, và "b" là mô hình thứ hai trong loạt thép kênh 14 #, khác với thép kênh 14a bởi vì nó có mạng lưới dày hơn và sườn rộng hơn.Sự khác biệt cấu trúc này trực tiếp quyết định sự khác biệt trong tính chất cơ học giữa hai, đó cũng là lý do chính tại sao chúng tôi chọn thép kênh C14b như là dây thừng tăng cường thay vì thép kênh 14a trong kỹ thuật.
Về các thông số kỹ thuật cụ thể, các chỉ số chính của thép kênh C14b (theo GB/T 706-2016) là như sau: chiều cao phần h=140mm, chiều rộng vạch b=60mm, độ dày d=8,0mm,trọng lượng lý thuyết 16Trong kỹ thuật thực tế, chúng tôi thường chọn thép cầu Q345q hoặc Q355 làm nguyên liệu thô của thép kênh C14b.Độ bền của loại thép này không dưới 345MPa, có độ dẻo dai, khả năng hàn và khả năng chịu mệt mỏi tốt,và có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu căng thẳng của dây thừng cầu tăng cường dưới tải năng động và điều kiện làm việc phức tạp.
Cần nhấn mạnh rằng thép kênh C14b được sản xuất bằng quy trình cán nóng, khác với thép cắt C tường mỏng được hình thành lạnh.Quá trình cán nóng làm cho cấu trúc bên trong của nó đồng nhấtTrong hoạt động thực tế của cầu Bailey,dây được củng cố thường bị áp lực và lực cắt địa phươngCác đặc điểm cấu trúc của thép kênh C14b có thể tránh hiệu quả thiệt hại cấu trúc tại chỗ, đó là một đảm bảo quan trọng cho dịch vụ lâu dài của cây cầu.
Trong thiết kế và xây dựng các cầu Bailey được chế tạo sẵn, việc lựa chọn các vật liệu dây thừng được củng cố là một liên kết quan trọng, liên quan trực tiếp đến an toàn cấu trúc,hiệu quả xây dựng và chi phí kỹ thuậtSau nhiều năm thực hành kỹ thuật, chúng tôi đã thấy rằng thép kênh C14b có thể đạt được sự cân bằng tối ưu giữa hiệu suất cấu trúc, tiêu chuẩn hóa, kinh tế và khả năng chế biến,đó là lý do cơ bản cho việc áp dụng rộng rãiPhân tích cụ thể là như sau từ quan điểm của thực tiễn kỹ thuật:
Là kỹ sư cầu, chúng tôi biết rằng dây thắt củng cố của cầu Bailey chủ yếu bị ảnh hưởng bởi khoảnh khắc uốn và lực trục.và cần có đủ khả năng chịu uốn cong và kháng xoắn để chống biến dạng cấu trúc và uốn cong địa phươngSo với thép kênh 14a có cùng chiều cao phân đoạn, thép kênh C14b có mạng lưới dày hơn (8,0 mm so với 6,0 mm) và sườn rộng hơn (60 mm so với 58 mm),mà cải thiện đáng kể khoảnh khắc cắt của quán tính và mô-đun cắtTheo kết quả tính toán cơ học cấu trúc, sức chịu uốn cong của thép kênh C14b cao hơn khoảng 15% so với thép kênh 14a,và kháng xoắn cũng được cải thiện đáng kể, có thể thích nghi tốt hơn với các đặc điểm căng thẳng của dây thừng được củng cố.
Trong kỹ thuật thực tế, dây thừng được củng cố thường bao gồm hai thép kênh C14b được đặt lưng đối lưng, tạo thành một phần đối xứng.Sự kết hợp này không chỉ tiếp tục cải thiện độ cứng tổng thể và khả năng chịu đựng của dây, nhưng cũng làm cho sự phân phối căng thẳng đồng đều hơn, có hiệu quả ức chế xoắn tổng thể và biến dạng địa phương của truss.hình dạng cấu trúc này có thể đảm bảo rằng dây không tạo ra biến dạng quá mức, và cung cấp một sự đảm bảo đáng tin cậy cho an toàn cấu trúc của cây cầu.
Ưu điểm cốt lõi của cầu Bailey được chế tạo sẵn là lắp ráp nhanh chóng, đòi hỏi tất cả các thành phần phải có tiêu chuẩn hóa và khả năng thay thế cao.chúng tôi chú ý đặc biệt đến sự tương thích giữa các thành phần, ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian xây dựng và chất lượng lắp ráp.vị trí lỗ và chế độ kết nối hoàn toàn tương thích với các đơn vị truss tiêu chuẩn của cầu Bailey (như cầu Bailey loại 321 thường được sử dụng ở Trung Quốc).
Các lỗ đệm dành riêng cho thép kênh C14b được chế biến trong nhà máy theo các tiêu chuẩn thống nhất, có thể được thẳng hàng với các lỗ trên các thành viên web truss,và nhanh chóng kết nối với các bu lông mạnh mà không cần khoan hoặc tùy chỉnh thêm tại chỗĐiều này không chỉ rút ngắn thời gian xây dựng mà còn làm giảm lỗi xây dựng tại chỗ, đảm bảo độ chính xác lắp ráp và sự ổn định cấu trúc của cây cầu.Việc sản xuất tiêu chuẩn hóa thép kênh C14b cũng tạo điều kiện cho việc bảo trì và thay thế các thành phần ở giai đoạn sau, rất quan trọng đối với việc sử dụng lâu dài và bảo trì khẩn cấp của cầu Bailey.
Trong thiết kế kỹ thuật, chúng tôi luôn tuân thủ nguyên tắc "an toàn trước tiên, kinh tế và hợp lý".So với thép ống kính lớn hơn (như thép ống kính 16 # với trọng lượng lý thuyết là 20.51 kg/m), thép kênh C14b có những lợi thế là tiêu thụ thép ít hơn, trọng lượng tự nhiên nhẹ và chi phí thấp.hiệu ứng tiết kiệm chi phí rõ ràng hơn, có thể kiểm soát hiệu quả chi phí kỹ thuật tổng thể với tiền đề đảm bảo an toàn cấu trúc.
Đồng thời, thép kênh C14b có khả năng chế biến tốt. Cấu trúc cán nóng của nó làm cho nó có khả năng hàn, cắt và khoan tuyệt vời.nhân viên xây dựng có thể hoàn thành cắt, hàn và kết nối cuộn của thép kênh bằng thiết bị thông thường, mà không có công nghệ và thiết bị chế biến đặc biệt,làm giảm khó khăn của việc xây dựng tại chỗ và cải thiện hiệu quả xây dựngNgoài ra, thép kênh C14b có khả năng tái chế tốt, có thể được tái sử dụng trong các dự án cầu tạm thời khác sau khi hoàn thành dự án,giảm thêm chi phí kỹ thuật và tác động môi trường.
Các cấu trúc cầu, đặc biệt là cầu khẩn cấp tạm thời, cần phải dành đủ sự dư thừa an toàn để thích nghi với các điều kiện làm việc phức tạp như quá tải,môi trường khắc nghiệt và tăng cường khẩn cấpLà kỹ sư cầu, chúng ta phải đảm bảo rằng các vật liệu được chọn có đủ dự trữ sức mạnh và khả năng chống mệt mỏi.đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của GB/T 714-2015 "Bridge Structural Steel" và GB 50017-2017 "Code for Design of Steel Structures".
Độ bền của thép Q345q và Q355 không dưới 345MPa, có độ dẻo dai và khả năng chống mệt mỏi tốt và có thể chịu được tác động lặp đi lặp lại của tải động,tránh thiệt hại cấu trúc do gãy mệt mỏiNgoài ra, kích thước phần của thép kênh C14b là hợp lý, có thể tránh hiệu quả nồng độ căng thẳng địa phương.mà tiếp tục cải thiện sự an toàn và độ tin cậy của dây thừng tăng cườngTrong các dự án cứu hộ khẩn cấp chúng tôi đã tham gia, cầu Bailey sử dụng thép kênh C14b như dây thừng được củng cố có thể chịu được quá tải của xe cứu hộ,kiểm tra đầy đủ độ tin cậy của thép kênh C14b.
Trong thiết kế thực tế của các dây chuyền tăng cường cầu Bailey, chúng tôi thường so sánh thép kênh C14b với thép kênh 14a và thép kênh 16 #.Bảng sau liệt kê các chỉ số hiệu suất chính và kịch bản ứng dụng của ba loại phần, có thể phản ánh trực quan hơn những lợi thế của thép kênh C14b trong ứng dụng kỹ thuật:
|
Các mục so sánh |
Thép kênh C14b |
14a Thép kênh |
16# Thép kênh |
|
Độ dày web / chiều rộng vòm |
8.0mm / 60mm |
6.0mm / 58mm |
6.5mm / 63mm |
|
Trọng lượng lý thuyết (kg/m) |
≈16.73 |
≈14.54 |
≈20.51 |
|
Khả năng uốn cong |
Cao (Được ưa thích cho các hợp âm được củng cố) |
Trung bình (đối với các hợp âm thông thường) |
Cao hơn (đối với đường dài và tải trọng) |
|
Tiền kinh tế / Khả năng xử lý |
Tuyệt vời (Cân cân bằng và sức mạnh) |
Tuyệt vời (đối với tải trọng nhẹ) |
Trung bình (Chi phí cao hơn) |
|
Các tình huống áp dụng |
Chord củng cố của cầu Bailey, trung bình tải trọng Trusses chính |
Đường đệm nhẹ, hỗ trợ thứ cấp |
Đường nắp chính dài, Đường nắp chính tải trọng |
Từ quan điểm thực tiễn kỹ thuật, thép kênh 14a nhẹ hơn và tiết kiệm hơn, nhưng khả năng uốn cong của nó là không đủ,chỉ có thể được sử dụng cho các hợp âm thông thường tải trọng nhẹ hoặc các thành phần hỗ trợ thứ cấp, và không thể đáp ứng các yêu cầu về căng thẳng của dây cáp tăng cường. Thép kênh 16 # có khả năng uốn cong cao hơn, nhưng trọng lượng của nó lớn hơn và chi phí cao hơn,chỉ phù hợp với các truss chính dài và tải trọng nặngĐối với hầu hết các cầu Bailey được chế tạo sẵn, thép kênh C14b cân bằng những lợi thế của cả hai, với khả năng chịu đựng cao, trọng lượng hợp lý và chi phí thấp.lựa chọn kinh tế và hợp lý nhất.
Là kỹ sư cầu, chúng tôi biết rằng việc lựa chọn vật liệu xuất sắc chỉ là bước đầu tiên để đảm bảo an toàn cấu trúc.lắp ráp và bảo trì trong thực tiễn kỹ thuật là không kém quan trọngKết hợp với nhiều năm kinh nghiệm kỹ thuật các điểm hoạt động chính sau đây phải được tuân thủ nghiêm ngặt khi sử dụng thép kênh C14b như dây thừng tăng cường của cầu Bailey:
Thép kênh C14b được sử dụng cho dây thừng tăng cường phải là thép cụ thể như Q345q hoặc Q355, và nhà sản xuất phải cung cấp chứng chỉ vật liệu chính thức (xem phần 6 để biết chi tiết).Chúng ta phải kiểm tra nghiêm ngặt giấy chứng nhận vật liệu để đảm bảo rằng thành phần hóa học, tính chất cơ học và các chỉ số khác của thép đáp ứng các yêu cầu của các tiêu chuẩn quốc gia và đặc điểm kỹ thuật.Nó được nghiêm cấm sử dụng thép không đủ điều kiện như sản phẩm giả và chất lượng kém hoặc thép có hiệu suất không đủ điều kiệnĐồng thời, kiểm tra lấy mẫu tại chỗ nên được thực hiện cho các dự án chính để xác minh thêm hiệu suất vật liệu và đảm bảo chất lượng nguyên liệu thô.
Các dây thừng được củng cố thường bao gồm hai thép kênh C14b được đặt lại với nhau và được kết nối với các bu lông mạnh.nó là cần thiết để đảm bảo rằng các vị trí lỗ của hai thép kênh được sắp xếp, và độ lệch của vị trí lỗ không được vượt quá giá trị cho phép được chỉ định trong thông số kỹ thuật.và chìa khóa mô-men xoắn nên được sử dụng để trước-cắt chặt để tránh bóo lỏng lẻoKết nối giữa dây cáp được củng cố và các thành viên web truss nên vững chắc, và đường hàn (nếu có) nên đầy đủ và không có khiếm khuyết như nứt và bao gồm slag.Quá trình hàn phải tuân thủ các yêu cầu của AWS D1.5 "Định luật hàn cầu" và kiểm tra hàn nên được thực hiện sau khi hàn để đảm bảo chất lượng hàn.
Các bố trí của dây thừng được củng cố nên được xác định theo sự phân phối khoảnh khắc uốn cong của cầu treo.chiều dài giữa của cầu Bailey có khoảnh khắc uốn cong lớn nhất, vì vậy các dây được củng cố phải được đặt trong phần này. khoảnh khắc uốn cong ở cuối cầu là nhỏ,Vì vậy, các dây chuyền tăng cường có thể được bỏ qua một cách thích hợp để tối ưu hóa tiêu thụ thép và giảm chi phí kỹ thuậtĐối với cầu Bailey đa dải, dây cáp được củng cố nên được sắp xếp liên tục tại kết nối dải để đảm bảo tính ổn định tổng thể của cây cầu và tránh hư hỏng cấu trúc tại kết nối.
Trước khi cây cầu được đưa vào sử dụng, một kiểm tra toàn diện của dây thừng được củng cố nên được thực hiện, bao gồm kích thước phần, vị trí lỗ,kết nối niềng hàn và bu lông bằng thép kênh C14b, để đảm bảo rằng tất cả các chỉ số đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Trong thời gian phục vụ của cây cầu, kiểm tra và bảo trì thường xuyên nên được thực hiện,đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt như mưa, tuyết và nhiệt độ cao. Nội dung kiểm tra bao gồm sự lỏng lẻo của bu lông, ăn mòn thép kênh, hư hỏng may hàn, vv. Các mối nguy hiểm an toàn tiềm ẩn nên được xử lý kịp thời,chẳng hạn như thắt các cọc lỏng lẻo, xử lý chống ăn mòn và chống ăn mòn thép kênh ăn mòn, để kéo dài tuổi thọ của cây cầu.
Trong thực tiễn kỹ thuật, chứng chỉ vật liệu là một cơ sở quan trọng để xác minh chất lượng thép, liên quan trực tiếp đến an toàn cấu trúc của cây cầu.chúng ta phải kiểm tra nghiêm ngặt giấy chứng nhận vật liệu khi chấp nhận vật liệuSau đây là một mẫu giấy chứng nhận vật liệu tiêu chuẩn cho thép kênh C14b được sử dụng trong các dây thừng tăng cường của cầu Bailey được chế tạo sẵn,phù hợp với các yêu cầu của các tiêu chuẩn quốc gia và thông số kỹ thuật ngành:
Từ quan điểm của một kỹ sư cầu cấu trúc thép, sự lựa chọn của thép kênh C14b như là dây tăng cường của cầu Bailey được chế tạo sẵn không phải là ngẫu nhiên,nhưng kết quả của việc xem xét toàn diện về hiệu suất cấu trúcTrong thực tiễn kỹ thuật, chúng tôi đã chứng minh thông qua một số lượng lớn các dự án rằng thép kênh C14b có khả năng uốn cong và chịu xoắn tuyệt vời,tương thích tốt với bộ sưu tập tiêu chuẩn của cầu Bailey, và có thể cân bằng mối quan hệ giữa an toàn kỹ thuật và chi phí, đó là sự lựa chọn tối ưu cho dây thừng được củng cố của hầu hết các cầu Bailey được chế tạo sẵn.
Nó nên được nhấn mạnh rằng như là kỹ sư cầu, chúng ta không chỉ phải chọn các vật liệu hợp lý, nhưng cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt các điểm chính của hoạt động kỹ thuật trong quá trình chế biến,lắp ráp và bảo trì, và kiểm tra nghiêm ngặt chứng chỉ vật liệu để đảm bảo an toàn cấu trúc và hiệu suất dịch vụ của cầu.Thép kênh C14b sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng cầu Bailey tiền chế, cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho cứu hộ khẩn cấp, giao thông tạm thời và xây dựng cơ sở hạ tầng.
Là một kỹ sư xây dựng tham gia vào thiết kế và xây dựng cầu thép trong nhiều năm, tôi đã tham gia vào nhiều dự án cầu Bailey được chế tạo sẵn,từ cầu cứu hộ khẩn cấp tạm thời đến cầu tiếp cận tạm thời cho xây dựng cơ sở hạ tầngTrong các dự án này, thép kênh C14b luôn là vật liệu được ưa thích cho dây thừng tăng cường của cầu Bailey.bài viết này giải thích một cách có hệ thống các đặc điểm cấu trúc của cầu Bailey tiền chế, các thông số kỹ thuật của thép kênh C14b, những lý do chính cho việc áp dụng rộng rãi trong dây thừng tăng cường, so sánh với các loại phần thông thường, các điểm hoạt động kỹ thuật chính,và đính kèm một chứng chỉ vật liệu tiêu chuẩnNó nhằm mục đích cung cấp tài liệu tham khảo thực tế và chuyên nghiệp cho các đồng nghiệp tham gia vào kỹ thuật cầu cấu trúc thép,và giúp mọi người hiểu rõ hơn về tính hợp lý và khoa học của sự lựa chọn thép kênh C14b.
Đối với kỹ sư cầu,Cây cầu Bailey tiền chếlà một cây cầu thép truss mô-đun, lắp ráp nhanh điển hình, được sử dụng rộng rãi trong thực hành kỹ thuật do khả năng thích nghi mạnh mẽ, thời gian xây dựng ngắn và tái chế.Ban đầu nó được phát triển cho việc xây dựng cầu khẩn cấp quân sự., và sau nhiều năm cải tiến, nó đã được áp dụng rộng rãi trong kỹ thuật dân dụng, chẳng hạn như cầu tạm thời cho xây dựng đường cao tốc và đường sắt,cầu khẩn cấp để kiểm soát lũ lụt và cứu trợ thảm họa, và cầu truy cập tạm thời ở các vùng núi xa xôi.
Từ quan điểm thiết kế cấu trúc, cốt lõi của cây cầu Bailey được chế tạo sẵn là cấu trúc chốt, bao gồm các đơn vị chốt thép được chế tạo sẵn tiêu chuẩn hóa, vạch ngang, dây thắt,sàn cầuTất cả các thành phần được sản xuất sẵn trong nhà máy theo các tiêu chuẩn quốc gia và thông số kỹ thuật của ngành.và có thể nhanh chóng được vận chuyển đến công trường để lắp ráp- Dải trải có thể được điều chỉnh linh hoạt giữa 9m và 63m theo nhu cầu kỹ thuật thực tế,và mức tải cũng có thể được phù hợp theo các yêu cầu thiết kế của tải xe và tải người đi bộLà kỹ sư cầu, chúng tôi chú ý nhiều nhất đến hiệu suất chịu tải của cấu trúc truss, trong đó dây (bao gồm cả dây trên và dây dưới) là thành phần chịu tải cốt lõi,chịu trách nhiệm truyền động lực uốn cong chính và lực trục được tạo ra bởi tải trọng trên cầu.. Các dây cột được củng cố, như là một thành phần tăng cường quan trọng của dây cột được sử dụng để cải thiện khả năng mang và độ cứng của truss,ngăn chặn truss bị uốn cong và biến dạng tổng thể, và đảm bảo an toàn cấu trúc và hiệu suất dịch vụ của cây cầu trong điều kiện tải năng động và dịch vụ lâu dài.
Trong kỹ thuật cầu cấu trúc thép, việc lựa chọn thép phần phải dựa trên các đặc điểm căng thẳng cấu trúc, yêu cầu tải và kinh tế kỹ thuật.như một thép ống dẫn cấu trúc quét nóng thông thường, được sử dụng rộng rãi trong dây thừng tăng cường của cầu Bailey do hình dạng phần hợp lý và tính chất cơ học tuyệt vời.chúng ta đầu tiên làm rõ ý nghĩa kỹ thuật của thép kênh C14b:
Thép kênh C14b thuộc dòng thép kênh 14 # được quy định trong tiêu chuẩn quốc gia GB/T 706-2016, với đường cắt ngang hình C. "C" trong mô hình đại diện cho thép kênh,"14" chỉ ra rằng chiều cao phần của thép kênh là 140mm, và "b" là mô hình thứ hai trong loạt thép kênh 14 #, khác với thép kênh 14a bởi vì nó có mạng lưới dày hơn và sườn rộng hơn.Sự khác biệt cấu trúc này trực tiếp quyết định sự khác biệt trong tính chất cơ học giữa hai, đó cũng là lý do chính tại sao chúng tôi chọn thép kênh C14b như là dây thừng tăng cường thay vì thép kênh 14a trong kỹ thuật.
Về các thông số kỹ thuật cụ thể, các chỉ số chính của thép kênh C14b (theo GB/T 706-2016) là như sau: chiều cao phần h=140mm, chiều rộng vạch b=60mm, độ dày d=8,0mm,trọng lượng lý thuyết 16Trong kỹ thuật thực tế, chúng tôi thường chọn thép cầu Q345q hoặc Q355 làm nguyên liệu thô của thép kênh C14b.Độ bền của loại thép này không dưới 345MPa, có độ dẻo dai, khả năng hàn và khả năng chịu mệt mỏi tốt,và có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu căng thẳng của dây thừng cầu tăng cường dưới tải năng động và điều kiện làm việc phức tạp.
Cần nhấn mạnh rằng thép kênh C14b được sản xuất bằng quy trình cán nóng, khác với thép cắt C tường mỏng được hình thành lạnh.Quá trình cán nóng làm cho cấu trúc bên trong của nó đồng nhấtTrong hoạt động thực tế của cầu Bailey,dây được củng cố thường bị áp lực và lực cắt địa phươngCác đặc điểm cấu trúc của thép kênh C14b có thể tránh hiệu quả thiệt hại cấu trúc tại chỗ, đó là một đảm bảo quan trọng cho dịch vụ lâu dài của cây cầu.
Trong thiết kế và xây dựng các cầu Bailey được chế tạo sẵn, việc lựa chọn các vật liệu dây thừng được củng cố là một liên kết quan trọng, liên quan trực tiếp đến an toàn cấu trúc,hiệu quả xây dựng và chi phí kỹ thuậtSau nhiều năm thực hành kỹ thuật, chúng tôi đã thấy rằng thép kênh C14b có thể đạt được sự cân bằng tối ưu giữa hiệu suất cấu trúc, tiêu chuẩn hóa, kinh tế và khả năng chế biến,đó là lý do cơ bản cho việc áp dụng rộng rãiPhân tích cụ thể là như sau từ quan điểm của thực tiễn kỹ thuật:
Là kỹ sư cầu, chúng tôi biết rằng dây thắt củng cố của cầu Bailey chủ yếu bị ảnh hưởng bởi khoảnh khắc uốn và lực trục.và cần có đủ khả năng chịu uốn cong và kháng xoắn để chống biến dạng cấu trúc và uốn cong địa phươngSo với thép kênh 14a có cùng chiều cao phân đoạn, thép kênh C14b có mạng lưới dày hơn (8,0 mm so với 6,0 mm) và sườn rộng hơn (60 mm so với 58 mm),mà cải thiện đáng kể khoảnh khắc cắt của quán tính và mô-đun cắtTheo kết quả tính toán cơ học cấu trúc, sức chịu uốn cong của thép kênh C14b cao hơn khoảng 15% so với thép kênh 14a,và kháng xoắn cũng được cải thiện đáng kể, có thể thích nghi tốt hơn với các đặc điểm căng thẳng của dây thừng được củng cố.
Trong kỹ thuật thực tế, dây thừng được củng cố thường bao gồm hai thép kênh C14b được đặt lưng đối lưng, tạo thành một phần đối xứng.Sự kết hợp này không chỉ tiếp tục cải thiện độ cứng tổng thể và khả năng chịu đựng của dây, nhưng cũng làm cho sự phân phối căng thẳng đồng đều hơn, có hiệu quả ức chế xoắn tổng thể và biến dạng địa phương của truss.hình dạng cấu trúc này có thể đảm bảo rằng dây không tạo ra biến dạng quá mức, và cung cấp một sự đảm bảo đáng tin cậy cho an toàn cấu trúc của cây cầu.
Ưu điểm cốt lõi của cầu Bailey được chế tạo sẵn là lắp ráp nhanh chóng, đòi hỏi tất cả các thành phần phải có tiêu chuẩn hóa và khả năng thay thế cao.chúng tôi chú ý đặc biệt đến sự tương thích giữa các thành phần, ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian xây dựng và chất lượng lắp ráp.vị trí lỗ và chế độ kết nối hoàn toàn tương thích với các đơn vị truss tiêu chuẩn của cầu Bailey (như cầu Bailey loại 321 thường được sử dụng ở Trung Quốc).
Các lỗ đệm dành riêng cho thép kênh C14b được chế biến trong nhà máy theo các tiêu chuẩn thống nhất, có thể được thẳng hàng với các lỗ trên các thành viên web truss,và nhanh chóng kết nối với các bu lông mạnh mà không cần khoan hoặc tùy chỉnh thêm tại chỗĐiều này không chỉ rút ngắn thời gian xây dựng mà còn làm giảm lỗi xây dựng tại chỗ, đảm bảo độ chính xác lắp ráp và sự ổn định cấu trúc của cây cầu.Việc sản xuất tiêu chuẩn hóa thép kênh C14b cũng tạo điều kiện cho việc bảo trì và thay thế các thành phần ở giai đoạn sau, rất quan trọng đối với việc sử dụng lâu dài và bảo trì khẩn cấp của cầu Bailey.
Trong thiết kế kỹ thuật, chúng tôi luôn tuân thủ nguyên tắc "an toàn trước tiên, kinh tế và hợp lý".So với thép ống kính lớn hơn (như thép ống kính 16 # với trọng lượng lý thuyết là 20.51 kg/m), thép kênh C14b có những lợi thế là tiêu thụ thép ít hơn, trọng lượng tự nhiên nhẹ và chi phí thấp.hiệu ứng tiết kiệm chi phí rõ ràng hơn, có thể kiểm soát hiệu quả chi phí kỹ thuật tổng thể với tiền đề đảm bảo an toàn cấu trúc.
Đồng thời, thép kênh C14b có khả năng chế biến tốt. Cấu trúc cán nóng của nó làm cho nó có khả năng hàn, cắt và khoan tuyệt vời.nhân viên xây dựng có thể hoàn thành cắt, hàn và kết nối cuộn của thép kênh bằng thiết bị thông thường, mà không có công nghệ và thiết bị chế biến đặc biệt,làm giảm khó khăn của việc xây dựng tại chỗ và cải thiện hiệu quả xây dựngNgoài ra, thép kênh C14b có khả năng tái chế tốt, có thể được tái sử dụng trong các dự án cầu tạm thời khác sau khi hoàn thành dự án,giảm thêm chi phí kỹ thuật và tác động môi trường.
Các cấu trúc cầu, đặc biệt là cầu khẩn cấp tạm thời, cần phải dành đủ sự dư thừa an toàn để thích nghi với các điều kiện làm việc phức tạp như quá tải,môi trường khắc nghiệt và tăng cường khẩn cấpLà kỹ sư cầu, chúng ta phải đảm bảo rằng các vật liệu được chọn có đủ dự trữ sức mạnh và khả năng chống mệt mỏi.đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của GB/T 714-2015 "Bridge Structural Steel" và GB 50017-2017 "Code for Design of Steel Structures".
Độ bền của thép Q345q và Q355 không dưới 345MPa, có độ dẻo dai và khả năng chống mệt mỏi tốt và có thể chịu được tác động lặp đi lặp lại của tải động,tránh thiệt hại cấu trúc do gãy mệt mỏiNgoài ra, kích thước phần của thép kênh C14b là hợp lý, có thể tránh hiệu quả nồng độ căng thẳng địa phương.mà tiếp tục cải thiện sự an toàn và độ tin cậy của dây thừng tăng cườngTrong các dự án cứu hộ khẩn cấp chúng tôi đã tham gia, cầu Bailey sử dụng thép kênh C14b như dây thừng được củng cố có thể chịu được quá tải của xe cứu hộ,kiểm tra đầy đủ độ tin cậy của thép kênh C14b.
Trong thiết kế thực tế của các dây chuyền tăng cường cầu Bailey, chúng tôi thường so sánh thép kênh C14b với thép kênh 14a và thép kênh 16 #.Bảng sau liệt kê các chỉ số hiệu suất chính và kịch bản ứng dụng của ba loại phần, có thể phản ánh trực quan hơn những lợi thế của thép kênh C14b trong ứng dụng kỹ thuật:
|
Các mục so sánh |
Thép kênh C14b |
14a Thép kênh |
16# Thép kênh |
|
Độ dày web / chiều rộng vòm |
8.0mm / 60mm |
6.0mm / 58mm |
6.5mm / 63mm |
|
Trọng lượng lý thuyết (kg/m) |
≈16.73 |
≈14.54 |
≈20.51 |
|
Khả năng uốn cong |
Cao (Được ưa thích cho các hợp âm được củng cố) |
Trung bình (đối với các hợp âm thông thường) |
Cao hơn (đối với đường dài và tải trọng) |
|
Tiền kinh tế / Khả năng xử lý |
Tuyệt vời (Cân cân bằng và sức mạnh) |
Tuyệt vời (đối với tải trọng nhẹ) |
Trung bình (Chi phí cao hơn) |
|
Các tình huống áp dụng |
Chord củng cố của cầu Bailey, trung bình tải trọng Trusses chính |
Đường đệm nhẹ, hỗ trợ thứ cấp |
Đường nắp chính dài, Đường nắp chính tải trọng |
Từ quan điểm thực tiễn kỹ thuật, thép kênh 14a nhẹ hơn và tiết kiệm hơn, nhưng khả năng uốn cong của nó là không đủ,chỉ có thể được sử dụng cho các hợp âm thông thường tải trọng nhẹ hoặc các thành phần hỗ trợ thứ cấp, và không thể đáp ứng các yêu cầu về căng thẳng của dây cáp tăng cường. Thép kênh 16 # có khả năng uốn cong cao hơn, nhưng trọng lượng của nó lớn hơn và chi phí cao hơn,chỉ phù hợp với các truss chính dài và tải trọng nặngĐối với hầu hết các cầu Bailey được chế tạo sẵn, thép kênh C14b cân bằng những lợi thế của cả hai, với khả năng chịu đựng cao, trọng lượng hợp lý và chi phí thấp.lựa chọn kinh tế và hợp lý nhất.
Là kỹ sư cầu, chúng tôi biết rằng việc lựa chọn vật liệu xuất sắc chỉ là bước đầu tiên để đảm bảo an toàn cấu trúc.lắp ráp và bảo trì trong thực tiễn kỹ thuật là không kém quan trọngKết hợp với nhiều năm kinh nghiệm kỹ thuật các điểm hoạt động chính sau đây phải được tuân thủ nghiêm ngặt khi sử dụng thép kênh C14b như dây thừng tăng cường của cầu Bailey:
Thép kênh C14b được sử dụng cho dây thừng tăng cường phải là thép cụ thể như Q345q hoặc Q355, và nhà sản xuất phải cung cấp chứng chỉ vật liệu chính thức (xem phần 6 để biết chi tiết).Chúng ta phải kiểm tra nghiêm ngặt giấy chứng nhận vật liệu để đảm bảo rằng thành phần hóa học, tính chất cơ học và các chỉ số khác của thép đáp ứng các yêu cầu của các tiêu chuẩn quốc gia và đặc điểm kỹ thuật.Nó được nghiêm cấm sử dụng thép không đủ điều kiện như sản phẩm giả và chất lượng kém hoặc thép có hiệu suất không đủ điều kiệnĐồng thời, kiểm tra lấy mẫu tại chỗ nên được thực hiện cho các dự án chính để xác minh thêm hiệu suất vật liệu và đảm bảo chất lượng nguyên liệu thô.
Các dây thừng được củng cố thường bao gồm hai thép kênh C14b được đặt lại với nhau và được kết nối với các bu lông mạnh.nó là cần thiết để đảm bảo rằng các vị trí lỗ của hai thép kênh được sắp xếp, và độ lệch của vị trí lỗ không được vượt quá giá trị cho phép được chỉ định trong thông số kỹ thuật.và chìa khóa mô-men xoắn nên được sử dụng để trước-cắt chặt để tránh bóo lỏng lẻoKết nối giữa dây cáp được củng cố và các thành viên web truss nên vững chắc, và đường hàn (nếu có) nên đầy đủ và không có khiếm khuyết như nứt và bao gồm slag.Quá trình hàn phải tuân thủ các yêu cầu của AWS D1.5 "Định luật hàn cầu" và kiểm tra hàn nên được thực hiện sau khi hàn để đảm bảo chất lượng hàn.
Các bố trí của dây thừng được củng cố nên được xác định theo sự phân phối khoảnh khắc uốn cong của cầu treo.chiều dài giữa của cầu Bailey có khoảnh khắc uốn cong lớn nhất, vì vậy các dây được củng cố phải được đặt trong phần này. khoảnh khắc uốn cong ở cuối cầu là nhỏ,Vì vậy, các dây chuyền tăng cường có thể được bỏ qua một cách thích hợp để tối ưu hóa tiêu thụ thép và giảm chi phí kỹ thuậtĐối với cầu Bailey đa dải, dây cáp được củng cố nên được sắp xếp liên tục tại kết nối dải để đảm bảo tính ổn định tổng thể của cây cầu và tránh hư hỏng cấu trúc tại kết nối.
Trước khi cây cầu được đưa vào sử dụng, một kiểm tra toàn diện của dây thừng được củng cố nên được thực hiện, bao gồm kích thước phần, vị trí lỗ,kết nối niềng hàn và bu lông bằng thép kênh C14b, để đảm bảo rằng tất cả các chỉ số đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Trong thời gian phục vụ của cây cầu, kiểm tra và bảo trì thường xuyên nên được thực hiện,đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt như mưa, tuyết và nhiệt độ cao. Nội dung kiểm tra bao gồm sự lỏng lẻo của bu lông, ăn mòn thép kênh, hư hỏng may hàn, vv. Các mối nguy hiểm an toàn tiềm ẩn nên được xử lý kịp thời,chẳng hạn như thắt các cọc lỏng lẻo, xử lý chống ăn mòn và chống ăn mòn thép kênh ăn mòn, để kéo dài tuổi thọ của cây cầu.
Trong thực tiễn kỹ thuật, chứng chỉ vật liệu là một cơ sở quan trọng để xác minh chất lượng thép, liên quan trực tiếp đến an toàn cấu trúc của cây cầu.chúng ta phải kiểm tra nghiêm ngặt giấy chứng nhận vật liệu khi chấp nhận vật liệuSau đây là một mẫu giấy chứng nhận vật liệu tiêu chuẩn cho thép kênh C14b được sử dụng trong các dây thừng tăng cường của cầu Bailey được chế tạo sẵn,phù hợp với các yêu cầu của các tiêu chuẩn quốc gia và thông số kỹ thuật ngành:
Từ quan điểm của một kỹ sư cầu cấu trúc thép, sự lựa chọn của thép kênh C14b như là dây tăng cường của cầu Bailey được chế tạo sẵn không phải là ngẫu nhiên,nhưng kết quả của việc xem xét toàn diện về hiệu suất cấu trúcTrong thực tiễn kỹ thuật, chúng tôi đã chứng minh thông qua một số lượng lớn các dự án rằng thép kênh C14b có khả năng uốn cong và chịu xoắn tuyệt vời,tương thích tốt với bộ sưu tập tiêu chuẩn của cầu Bailey, và có thể cân bằng mối quan hệ giữa an toàn kỹ thuật và chi phí, đó là sự lựa chọn tối ưu cho dây thừng được củng cố của hầu hết các cầu Bailey được chế tạo sẵn.
Nó nên được nhấn mạnh rằng như là kỹ sư cầu, chúng ta không chỉ phải chọn các vật liệu hợp lý, nhưng cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt các điểm chính của hoạt động kỹ thuật trong quá trình chế biến,lắp ráp và bảo trì, và kiểm tra nghiêm ngặt chứng chỉ vật liệu để đảm bảo an toàn cấu trúc và hiệu suất dịch vụ của cầu.Thép kênh C14b sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng cầu Bailey tiền chế, cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho cứu hộ khẩn cấp, giao thông tạm thời và xây dựng cơ sở hạ tầng.
Địa chỉ
Phòng 403, tòa nhà số 2, số 269 đường TONGXIE, Quận thay đổi, Thượng Hải, Trung Quốc
Điện thoại
86-1771-7918-217
