Kabelgebonden systemen: apparaat, voordelen, kenmerken en nadelen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Hoeveel soorten bruggen zijn er in de wereld? tientallen! Gebogen, vrijdragend, verstelbaar, ijs, ponton, intrekbaar, overstroombaar, heffend, roterend, hangend, balk, tafelachtig en vele anderen. Maar in dit artikel zullen we met u praten over een esthetisch geverifieerde en betrouwbare variatie - met hangende kabelconstructies van daken, evenals over dergelijke systemen zelf.

Kabelgesteunde en hangende systemen

Hangconstructies zijn staalconstructies waarvan de dragende onderdelen op spanning zijn gericht. Hier zijn ze:

• staalkabels;
• plat of rond staal;
• membranen (speciale staalplaten);
• gewalste profielen (voor presentatie - harde metalen draden), die niet alleen kunnen worden uitgerekt, maar ook kunnen worden gebogen.

Kabelstructuren hebben, in tegenstelling tot de vorige, niet alleen uitgerekte draden in de coating, maar ook stijve elementen. De laatste werken alleen om te buigen, het is mogelijk om er hekken op te plaatsen, inclusief die met dakbedekking en vloeren.

Zowel hangende als tuisystemen kunnen de overspanning blokkerenafstand tot 200 m. In de praktijk varieert hun gemiddelde lengte echter tussen 50-150 m.

Ontwerpvoordelen

Laten we de voordelen van hangende en tui-constructies opsommen:

• Een gunstige basis creëren voor zichtbaarheid, akoestiek, verlichting.
• Er kan een verscheidenheid aan structurele vormen van hangende constructies met tuilen worden gebruikt, wat leidt tot een verscheidenheid aan architecturale variaties.
• Bruggen van dit type kunnen indrukwekkende overspanningen overbruggen.
• Tijdens de bouw van de faciliteit kan men niet anders dan de goede transporteerbaarheid van de gebruikte constructies opmerken - flexibele banden en touwen kunnen tot rollen of spoelen worden gerold.
• Het proces van het bouwen van een brug wordt vereenvoudigd door het feit dat er geen platforms of steigers hoeven te worden geïnstalleerd.
• Wanneer een belasting wordt ontvangen in een gespannen draagconstructie, werkt het hele dwarsdoorsnede-oppervlak. Bij het gebruik van hoogwaardig staal in hun productie, is het dankzij deze kwaliteit mogelijk om het verbruik van dit metaal aanzienlijk te verminderen.

Ontwerpfouten

Laten we even ingaan op de nadelen van hangende en tuidaken:

• Er is een verhoogde mate van vervorming van de structuur - dit geldt met name voor hangende variëteiten, omdat daar een voorspanning moet worden ingesteld om de draden te stabiliseren.
• Om de spreiding van de uitgerekte dragende onderdelen waar te nemen, zijn een aantal steuncontouren nodig.
• In sommige gevallen zijn er problemen bij het installeren van een afvoersysteem.

Kenmerken van tuisystemen

De samenstelling van opgehangen constructies met tuilen bestaat uit dragende, recht gespannen touwen of kabels, evenals stijve componenten - rekken, balken, enz. Aangezien de kerels recht zijn, kunnen ze bestaan uit stripprofielen of staven. Het is belangrijk op te merken dat de hellingshoek van de mantels niet 25-30 graden mag bereiken.

Het eenvoudigste schema van tuisystemen is een tuibalk. Kenmerkend daarvoor is dat de sponzen op één of meerdere plaatsen de verstijvingsbalk ondersteunen. Tegelijkertijd stralen ze zelf ofwel uit vanaf de toppen van de pylonen, ofwel lijken ze op de contouren van een harp wanneer ze evenwijdig aan elkaar gaan.

Verschillende ophangsystemen

Laten we na de kabelsystemen eens kijken naar de soorten ophangsystemen:

• Enkele riem. Ze worden uitgevoerd in kamers met zowel ronde als rechthoekige vormen. De perceptie van de uitzetting van metaaldraden wordt geleverd door pylonen, kerels, uitbreidingen aan het gebouw, enz. Het gebruik van flexibele draden of bogen als tussensteunen is typisch. De coating wordt gestabiliseerd met panelen van gewapend beton, ingebedde naden.
• Twee-riem. Naast dragende touwen hebben ze ook stabiliserende touwen, die zijn verbonden met dragende striae of afstandhouders. Vooral de nadelen van ophangsystemen worden ontdekt bij het gebruik van een convex-concaaf gecombineerd coatingschema.
• Kabelnetten (een soort tweebands). Hun onbetwistbare voordelen zijn de verscheidenheid aan vormgeving en architecturale voordelen die worden bereikt met:bekwaam ontwerp.
• Membraancoatings. Dit zijn doorlopende enkellaagse coatings bestaande uit vellen of stroken, die zodanig zijn gesneden en verbonden dat ze een vooraf gepland oppervlak met dubbele of enkele kromming vormen. Ze onderscheiden zich van de achtergrond van andere hangende constructies door de vervulling van de omhullende en dragende taak. Maar de belangrijke nadelen van de membraancoating zijn een lage brandwerendheid vanwege de grote oppervlakken van blootgesteld metaal, blootstelling aan corrosie, waardoor de minimale dikte van de staalplaat binnen 4-5 mm moet zijn met een toegestane 1-2 mm. De membranen kunnen cilindrisch, cirkelvormig, tentvormig zijn.

Laten we ons specifiek richten op hangbruggen en tuibruggen.

Tuinbrug

Deze variëteit wordt gekenmerkt door een speciaal type lagersystemen - kabelspanten, die worden gevormd door uitgerekte flexibele staven (jongens). Soms zijn er gecombineerde varianten waarbij de onderste delen van deze spanten worden vervangen door verstevigingsbalken. Het werk van de laatste is gericht op buigen en de functie is om het platform van de rijbaan te ondersteunen. De jongens hier zijn draad van hoge sterkte, gevormd tot bundels of staalkabels.

Zowel kabelspanten als gecombineerde systemen in deze structuur worden ondersteund door pylonen. Vanaf de plaatsen waar de kabels aan de pyloon zijn opgehangen, wordt de horizontale component van hun steundruk overgebracht naar de ankers door een systeem van tuidraden. Als er een verstijvingsbalk is, worden de uiteinden van de beugels erop bevestigd, daarom verandert het systeem in een extern ruimteloos systeem. Aanleg van wegenis al bevestigd aan de knooppunten van de tuiliggers.

De eerste tuibrug in de Sovjet-Unie werd in 1932 gebouwd over de Magana-rivier (modern Georgië). De eerste brug van het moderne tuisysteem verscheen echter pas in 1956 - dit is de Zweedse Stomsund. De pionierskabelbaan werd in 1979 gebouwd in Belgrado.

De eerste tuibrug op het grondgebied van het moderne Rusland is de Oktyabrsky over de rivier de Sheksna (Tsjerepovets). De bouw ervan eindigde in 1979. In de Russische Federatie is er ook een tuikabel-recordhouder. Dit is de Russische brug in Vladivostok, die de oostelijke Bosporus blokkeert. Het onderscheidt zich door de langste overspanning - 1104 m (de totale lengte is 1886 m), die wordt ondersteund door twee pylonen.

Voor- en nadelen van een tuibrug

Laten we eens kijken naar de voor- en nadelen van dergelijke bruggen. Voor een beter begrip hebben we besloten ze aan u voor te stellen in de vorm van een tabel hieronder.

Waardigheid	Flaws
Lichte dragende constructies	Verminderde stijfheid - alleen gebruikt als stads- of verkeersbruggen
Overlappende capaciteit is groot genoeg	In zeldzame gevallen kan het worden gebruikt als spoorbrug - alleen met een bepaald ontwerp van de verstijvingsbalk
Materiaalverbruik is minimaal, bovendien is de aanschaf van dure constructies niet nodig
Mogelijkheid tot opbouwmontage
Architectonische esthetiek
In tegenstelling tot hangende zijn ze meer onbeweeglijk

Laten we tot slot kijken naar hangbruggen.

Hangbrug

Ophangbrug (anders gezegd - hangbrug - een constructie waarvan de ondersteunende hoofdconstructie bestaat uit flexibele elementen (touwen, kettingen, kabels, enz.) die onder spanning werken, en de rijbaan bevindt zich in een hangende toestand. Dergelijke bruggen zijn een echte vondst in gevallen waar een grote dekking vereist is en het gevaarlijk of onmogelijk is om tussensteunen te installeren (bijvoorbeeld op een bevaarbare rivier).

Lagerconstructies zijn opgehangen tussen pylonen die op beide oevers zijn gebouwd. Aan deze kabels zijn reeds verticale balken bevestigd, waaraan het weggedeelte van de hoofdoverspanning direct wordt opgehangen. Door een geconcentreerde belasting kan de draagconstructie van vorm veranderen, waardoor de stijfheid van de brug afneemt. Om dit te voorkomen is de rijbaan verstevigd met langsliggers.

De eerste hangbruggen werden gebouwd door de oude Egyptenaren, Inca's en andere volkeren van Midden- en Zuid-Amerika, Zuidoost-Azië. Constructies van het moderne type begonnen in de XVII-XVIII eeuw te verschijnen. in Spanje, Frankrijk, Groot-Brittannië en later in de VS. In Rusland werd in 1823 de eerste hangbrug gebouwd in het Ekateringof-park in St. Petersburg. Een van de beroemdste binnenlandse hangbruggen van vandaag kan Krymsky in Moskou worden genoemd, gebouwd in 1938

Voor- en nadelen van hangbruggen

Overweeg de voor- en nadelen van deze hangende constructies, die in de tabel worden weergegevenhieronder.

Waardigheid	Flaws
Er is relatief weinig materiaal nodig om een lange hoofdoverspanning te bouwen	Onvoldoende stijfheid - de brug is gevaarlijk om te bedienen, bijvoorbeeld tijdens een storm
Licht eigen gewicht van de constructie	Voor de betrouwbaarheid van pyloonsteunen is een kapitaalfundering vereist
Bruggen van dit ontwerp kunnen hoog boven het wateroppervlak worden gebouwd, wat erg handig is voor bevaarbare reservoirs	Bij een zeer ongelijkmatige belasting heeft het doek van de hangbrug de neiging te buigen, waardoor het niet als spoorweg kan worden gebruikt
Geen tussenliggende ondersteuningen vereist
Onder de sterke werking van de elementen of seismische belastingen kunnen deze bruggen buigen zonder schade aan de constructie als geheel te veroorzaken

Dat is alles wat we je wilden vertellen over verblijven, verblijven, bruggen. Hang- en tuidaken zijn eenvoudig te bouwen, kunnen grote overspanningen overbruggen, zien er harmonieus uit en bieden ruimte voor ontwerpoplossingen. Ze hebben echter ook hun nadelen, die beperkingen opleggen, bijvoorbeeld voor het bouwen van bepaalde soorten bruggen.