Ортотропная колода

Чтобы узнать о других значениях, см. «Колода» .

Изготовление ортотропной секции палубы

или Ортотропный мост ортотропное настил обычно представляет собой мост, изготовленное настил которого состоит из пластины настила из конструкционной стали, укрепленной ребрами жесткости либо в продольном направлении, либо в поперечном, либо в обоих направлениях. Это позволяет изготовленному настилу нести непосредственную нагрузку от транспортных средств и способствовать моста общей несущей способности конструкции . Ортотропная палуба может быть составной частью или опираться на решетку из элементов каркаса палубы, таких как поперечные балки перекрытия и продольные балки . Все эти различные варианты элементов жесткости, например, ребер, балок перекрытия и главных балок, можно взаимозаменять, что приводит к большому разнообразию ортотропных панелей.

Настилы с различной жесткостью в продольном и поперечном направлениях называются ортотропными. Если жесткость одинакова в двух направлениях, то настил называется изотропным.

Стальную систему настил-пластина-ребра для аналитических целей можно идеализировать как ортогонально - анизотропную пластину, отсюда и сокращенное обозначение «ортотропная».

Обсуждение

Элементы жесткости могут выполнять одновременно несколько функций. Они повышают изгибу сопротивление пластины , позволяя ей воспринимать локальные нагрузки от колес и распределять эти нагрузки на основные балки. Они также увеличивают общую площадь поперечного сечения стали в пластине, что может увеличить ее вклад в общую изгибающую способность настила (т. е. плита настила действует как верхняя полка в коробчатой ​​или двутавровой балке ). Наконец, ребра жесткости повышают устойчивость пластины к короблению .

Те же структурные эффекты справедливы и для бетонной плиты моста из композитных балок , но стальная ортотропная прокладка значительно легче и, следовательно, позволяет более эффективно проектировать мосты с более длинными пролетами.

Устойчивость к использованию ортотропного настила связана главным образом со стоимостью его изготовления из-за количества сварочных работ. Кроме того, его необходимо изготавливать заранее, а не собирать на месте, что обеспечивает меньшую гибкость, чем монолитные бетонные настилы. Ортотропные настилы склонны к проблемам усталости и расслоению изнашиваемой поверхности, которая, как и настил, часто изготавливается из очень тонкого материала для уменьшения веса.

Изобретение

Немецкий инженер доктор Корнелис из корпорации MAN в 1948 году получил немецкий патент № 847014. Руководство по проектированию MAN было опубликовано в 1957 году на немецком языке. В 1963 году AISC опубликовала свое руководство, основанное на североамериканской практике проектирования.

Ортотропные палубные мосты

Во всем мире существуют тысячи ортотропных палубных мостов. Несмотря на экономию и преимущества (до 25% общей массы моста можно сэкономить за счет уменьшения веса пролетов, поскольку снижение веса распространяется на тросы, башни, опоры, крепления и т. д.), в США имеется всего около 60 таких пролетов мостов. используется с конца 2005 г. . Около 25% ортотропных мостов в США находятся в Калифорнии, включая мост Сан-Матео-Хейворд , который является одним из первых крупных мостов в США, построенных с использованием ортотропного настила.

Некоторые очень большие вантовые мосты, а также текущие рекордные пролеты ( висячие и подвесные мосты ) были бы невозможны без стальных ортотропных настилов. Самая длинная или рекордная по пролету коробчатая балка , наклонные мосты; арочные мосты ; в разводных мостах и ​​двух норвежских плавучих мостах используются ортотропные настилы.

Виадук Мийо , вантовый мост в Мийо, Франция, имеет самую большую площадь ортотропного стального настила среди всех мостов. Меньшая общая масса надстройки позволила запустить мост с обоих концов виадука Мийо.

Ортотропное полотно моста Акаси Кайкё позволило японцам построить самый длинный пролет длиной около 6000 футов (1800 м), что на 50% длиннее, чем мост Золотые Ворота.

Ортотропные палубы допускают очень небольшую глубину палубы, что снижает крутизну уклонов захода на посадку и, следовательно, их стоимость. Эта форма также широко используется на разводных и других разводных мостах , где можно добиться значительной экономии стоимости механических элементов за счет использования более легкого настила. Железнодорожный мост Эль-Фердан через Суэцкий канал в Египте — самый длинный разводной мост в мире. Мост Эразма имеет ортотропную палубу как для вантового моста, так и для разводного пролета. Данцигерский мост в Новом Орлеане — очень большой мост с вертикальным подъемом .

Мумбаи Транс Харбор Линк , также называемый Атал Сету, является первым в Индии ортотропным стальным мостом. Он соединяет Южный Мумбаи Нави Мумбаи с JNPT (Нхава Шева) и сокращает время в пути между Мумбаи и Пуной, Нави Мумбаи, Гоа и другими городами на юго-востоке Пуны.

Замена настила моста

Нижняя часть более широкого ортотропного настила моста Лайонс-Гейт 2000–2001 гг.

Можно переоборудовать мост, изначально спроектированный с бетонным или ненесущим настилом, на использование более легкого ортотропного настила, что было сделано для сохранения или продления срока службы ключевых или знаковых мостов по всему миру.

Впервые он был использован в Северной Америке в 1975 году на мосту Лайонс-Гейт в Ванкувере , построенном в 1938 году с исключительно легкой конструкцией. Первоначальный бетонный настил Северного виадука длиной 670 м (2200 футов) моста Лайонс-Гейт был заменен на более легкий и широкий ортотропный настил, выполненный секциями с использованием серии коротких замыканий моста. Консольные ортотропные настилы позволили мосту Тамар оставаться открытым, пока в 1999 году была заменена главная палуба. Амбициозная ортотропная замена всей исходной подвесной конструкции основной подвесной части моста Лайонс-Гейт была предпринята в 2000–2001 годах и завершена без перерыва в пиковую нагрузку. часовое движение, в результате чего 63-летний мост, не рассчитанный на долговечность, получил новую жизнь.

С 1982 по 1986 год мост Золотые Ворота был переоборудован ортотропным пролетом.

в Сан-Франциско Другой примечательный пример — мост Золотые Ворота , построенный в 1937 году, первоначально использовал бетонное настил . Соль , принесенная туманом, достигла арматуры , вызывая коррозию и растрескивание бетона . С 1982 по 1986 год первоначальное настил моста, состоящее из 747 секций, было заменено более легкими и прочными панелями настила из ортотропной стали в течение 401 ночи без полного закрытия проезжей части для движения транспорта. Проект не только восстановил мост до идеального состояния, но и уменьшил вес палубы на 12 300 тонн (11 160 метрических тонн ).

См. также

• Мостовая палуба

Ссылки

• Вольчук Р. (1963). Руководство по проектированию мостов с настилом из ортотропной стальной пластины . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американский институт стальных конструкций . OCLC   601952341 . Проверено 21 января 2015 г.

• Троицкий, М.С. (1987). Ортотропные мосты - теория и проектирование (2-е изд.). Кливленд, Огайо: Фонд дуговой сварки Джеймса Ф. Линкольна. АСИН   B001KSB33O .

• Картледж, П., изд. (1973). Стальные коробчатые балочные мосты: материалы международной конференции . Лондон, Великобритания: Институт инженеров-строителей , издательство Thomas Telford Publishing. ISBN  0901948764 .

• Спецификации конструкции моста LFRD (7-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: AASHTO . 2014. ISBN  978-1-56051-592-0 . Проверено 21 января 2015 г.

• Седлачек, Герхард (1992). «Глава 2.10: Ортотропные пластинчатые мостовые настилы». В Даулинге, Патрик Дж.; Бьёрховде, Рейдар; Хардинг, Джон Э. (ред.). Проектирование стальных конструкций: международное руководство . Лондон: Elsevier Applied Science. ISBN  978-1-85166-895-3 .

• Чанг, JCL (декабрь 1961 г.). «Конструкция из ортотропных плит для короткопролетных мостов». Гражданское строительство . АСКЭ .

• Мангус, Альфред Р.; Сан, Шон (1999). «Глава 14: Ортотропные мосты». В Чене Вай-Фах; Дуань, Лиан (ред.). Справочник по проектированию мостов (1-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN  0-8493-7434-0 .

• Мангус, Альфред Р. (май 2002 г.). Меррилл, Келли С. (ред.). Ортотропные палубные мосты, построенные в холодных регионах . 11-я Международная конференция по проектированию холодных регионов (20–22 мая 2002 г.; Анкоридж, AK). Рестон, Вирджиния: ASCE . дои : 10.1061/40621(254)36 . ISBN  978-0-7844-0621-2 . Проектирование холодных регионов: влияние холодных регионов на транспорт и инфраструктуру

• Материалы конференции по ортотропным мостам (25–27 августа 2004 г.) (PDF) . ASCE Столичный филиал в Сакраменто, Калифорния. Август 2004 г. Архивировано из оригинала (PDF) 22 января 2015 г. Проверено 21 января 2015 г.

• Бакленд, Питер, Г. (1981). «Мост Львиные Ворота - реконструкция». Канадский журнал гражданского строительства . 8 (4). Оттава, Канада: 484–508. дои : 10.1139/l81-063 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

• Руководство по проектированию, строительству и техническому обслуживанию ортотропных стальных палубных мостов (PDF) . Федеральное управление автомобильных дорог, Министерство транспорта США. Февраль 2012 года . Проверено 21 января 2015 г. Публикация № FHWA-IF-12-027

Внешние ссылки

• Исследовательский центр Turner-Fairbark Highway. Статья об ортотропном настиле с Министерства транспорта США . веб-сайта
• Федеральное управление шоссейных дорог (Министерство транспорта США) сообщает об автоматизации изготовления секций настила моста.
• Детали палубы Severn Crossing Иллюстрации включают диаграммы нижней части палубы и точек сварки.
• Семинар инженеров западных мостов * = ортотропные мосты Калифорнии
• ортотропные мосты Калифорнии * Powerpoint
• [1] * (2012) Руководство по проектированию, строительству и обслуживанию настилов из ортротропной стали.

Условия поиска на иностранных языках

Примеры известных мостов с ортотропными стальными настилами.

Голландский: Ортотропный мост Эразма = Erasmusbrug ( Brug = мост по-голландски)

Французский: Pont Gustave-Flaubert (Pont = мост и ортотроп = ортотропный на французском языке)

Немецкий: Мост Эразма ( Brücke = мост и ортотроп = ортотропный на немецком языке)

Бразильский португальский: Мост Жуселино Кубичека (португальский: Ponte Juscelino Kubitschek) (Ponte = мост на португальском языке)

Итальянский мост через Мессинский пролив (Ponte = мост по-итальянски)

Норвежский: Nordhordland Bridge = Nordhordlandsbrua ( Brua = мост на норвежском языке)