Наглазник

В этом легкоферменном мосту каждая боковая ферма состоит из 16 элементов. Из них семь находятся в сжатом состоянии и изготовлены в виде решетчатых балок. Остальные девять элементов находятся только на растяжение и состоят из проушин. Силы сдвига и изгиба полностью воспринимаются внутри конструкции настила.

В проектировании и строительстве проушина представляет собой прямой стержень, обычно металлический , с отверстием («ушком») на каждом конце для крепления к другим компонентам. Проушины используются в таких конструкциях, как мосты , в условиях, когда только растяжение , а не сжатие применяется . Также называется «конструкцией со штифтом и проушиной» в тех случаях, когда используются штифты. ^{[ 1 ]}

Структура

Детальный вид проушин, соединенных штифтами на ферменной конструкции

Закрытая проушина обычно имеет прямоугольное поперечное сечение постоянной толщины по всей длине и постоянной ширины для всех концов, кроме концов. Концы перейдут в более широкую часть, заканчивающуюся закругленным концом. В центре этого конца будет отверстие, в которое будет вставлен цилиндрический штифт, который может иметь приспособления для установки одной или нескольких гаек или болтов . Если стержень имеет круглое поперечное сечение, его конец обычно подвергается ковке с образованием головки, которая затем выравнивается путем дополнительной ковки. Затем головка может быть обработана до точной толщины и плоскостности. Альтернативный метод использования круглого стержня — сформировать петлю и приварить кузнечным способом (ударная сварка) или электрически приварить свободный конец к основному стержню. ^{[ 2 ]}

Открытые проушины не используются в тросовых креплениях современных проволочно-тросовых подвесных мостов. Это не позволяет надевать провода на ушко, а не продевать их через закрытый глаз.

Приложение

Цепной подвесной мост - Клифтонский подвесной мост

Стержни могут быть изготовлены с отверстиями для штифтов немного меньшего размера. Если да, то их затем рассверливают в полевых условиях. Такое расширение на месте обеспечивает равномерное распределение напряжений между несколькими стержнями, образующими элемент фермы или звено цепи. антикоррозионная обработка в виде смазки, масляной пасты или другого водоотталкивающего материала. Во время сборки может быть добавлена

Фермы: крыши и здания

Проушины используются в частях ферм с шарнирными соединениями , где с помощью инженерных процедур можно установить, что на стержень не будет воздействовать никакая нагрузка, кроме растяжения, при всех ожидаемых условиях. Рымы служат для дополнения опор стропильной конструкции крыши из дерева или металла. Их ставят в качестве подкосов фермы, расположенной рядом с балкой.

Пролеты подвески звеньев цепи

Звенья проушин уже давно используются в подвесных мостах, при этом несколько звеньев проушин объединены вместе, образуя весьма избыточную конструкцию. Такое использование проушины помещает ее в цепное звено, которое удерживает нагрузку, основанную на растяжении, а не на сжатии. Однако более современные пролеты подвески звеньев цепи с низким резервированием попали в общую немилость в результате обрушения Серебряного моста в 1967 году, что привело к гибели 46 человек.

(Современный метод проектирования подвесных мостов заключается в использовании нескольких прядей натянутой проволоки для формирования прочных тросов.) ^{[ 3 ]}

Изготовление

Проушины могут быть литыми , коваными или вырезанными из катаного листа. Если используется круглая ложа, проушины обычно кованые. Термическая обработка (нагрев и быстрое охлаждение) приводит к образованию мелкозернистой микроскопической кристаллической структуры, повышающей прочность стержня. Чрезмерная твердость может вызвать хрупкость, чего следует избегать. Штыри, используемые для соединения стержней, также подвергаются термической обработке, обычно до степени твердости, превышающей твердость стержней, чтобы они не срезались при высоких нагрузках.

Укладка

Оригинальные проушины были сформированы из «свай». ^{[ 2 ]} тонкий железный металл друг на друга и ковка в печи. После того, как деталь была собрана, она была нагрета и выкована на штампе в форме буквы U. Чтобы создать глаз, нагретое изогнутое железо было забито в себя, закрывая зазор и создавая форму глаза. ^{[ 2 ]} Этот метод позволил создать быстрый и эффективный способ создания стержня, однако он не мог структурно оставаться целым после определенного момента из-за того, что метод укладки был плохо нагрет или был неисправен.

Кастинг

Установка свай была заменена литьем, при котором проушина и стержень отливаются вместе в одной форме, создавая более прочную деталь с меньшей площадью для разрыва соединения.

Новые методы резки стали, такие как лазерная/плазменная/водоабразивная резка, позволяют производить стальные изделия, такие как проушины, из сборных стальных листов :

Лазер

Сильный лазер используется для точной резки запрограммированной конструкции из стали. Этот метод быстрый и уменьшает количество отходов, но также требует дополнительной шлифовки и отделки перед использованием.

Плазма

Газообразный кислород, проходящий мимо электрода, создает дугу, которую можно направить в сталь, позволяя разрезать металл. Этот метод резки работает только с проводящими металлами.

Водоструйный

Подобно лазеру, при гидроабразивной резке используется режущий станок, но для прорезания стали используется сила воды. Использование воды обеспечивает сглаживание почти готовых разрезов, сокращая время производства.

Преимущества использования

Проушины были созданы в начале 1900-х годов, когда стоимость стали была высокой. Создание проушины стало простым решением, позволяющим уменьшить количество стали, необходимой для изготовления моста. При использовании метода штифта и проушины теоретически на соединяемые элементы будет оказываться меньшая нагрузка. ^{[ 4 ]}

Проблемы в использовании

Проблемы возникают по следующим причинам:

Неправильное изготовление

Слиток может быть изготовлен неправильно из-за плохой отливки, если сталь, или неправильной ковки, если железо. Эта ошибка очевидна в тех местах, где головка откололась от стержня или головка треснула от отверстия для штифта на внешнюю сторону. ^{[ 2 ]}

Недостаточное количество слоев

Проушины при размещении в качестве опор в мостах расположены недостаточно многослойно. Рассмотрим катастрофу Серебряного моста : это был случай, когда только две проушины были соединены вместе в качестве опор в цепи. Более распространенной практикой было использование четырех проушин, скрепленных вместе, в случае, если одна проушина вышла из строя, еще три могли разделить нагрузку, а не только одна оставшаяся проушина. В случае с Серебряным мостом также сломалась оставшаяся проушина, что привело к обрушению моста. ^{[ 5 ]}

Общий износ

Как и любой металл, сталь со временем изнашивается. В результате стальные штифты в проушинах расшатываются и теряют натяжение, что, в свою очередь, нарушает целостность конструкции.

Обзор использования наглазника

Благодаря технологическим достижениям в создании проушин железные и старые методы литья стальных проушин встречаются реже. Однако эти старые мосты все еще необходимо обслуживать и пересматривать. Такие исследователи, как Дьюи Уоллс-младший из Union Pacific Rail Road, собрали ресурсы о том, как проверять, выявлять скомпрометированные места и как правильно восстанавливать эту территорию. ^{[ 4 ]}

Известные подвесные мосты, задокументированные HAER.


Имя	ИДЕНТИФИКАТОР	Дата	Значение
Мосты трех сестер	ХАЕР ПА-490-А	1926	Пример подвесного моста с большой проушиной
Бруклинский мост	ХАЕР NY-18	1883	Когда-то самый большой пролетный мост в мире имеет якоря с проушиной.
Дрезден (Огайо) Подвесной мост	ХАЕР OH-93	1914	Один из немногих примеров подвесного моста Eyebar.

См. также

Список мостов, задокументированных в Историческом американском инженерном журнале в Пенсильвании.

Ссылки

^ Спаркс, С. Патрик и Марк Э. Баду. «Неразрушающая оценка исторического моста с коваными фермами в Нью-Браунфелсе, штат Техас». Бюллетень APT 29, вып. 1 (1998): 5–10. дои : 10.2307/1504542 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Потеря, Х.В. Ковка проушин: и течение металла в закрытых штампах . США: издатель не указан, 1893 г. По состоянию на 16 ноября 2018 г. https://archive.org/stream/forgingofeyebars01loss#page/n1/mode/2up .
^ Штейнман, Д.Б. (2008). Практический трактат о подвесных мостах, их проектировании, строительстве и возведении . ЧИТАЙТЕ КНИГИ. п. 46. ИСБН 1-4097-3099-9 .
^ Jump up to: ^а ^б Уэллс, Дьюи. «Техническое обслуживание проушин стальных мостов» (PDF) . www.arema.org . Проверено 14 декабря 2018 г.
^ ЛеРоуз, Крис. «Обрушение Серебряного моста». Историческое общество Западной Вирджинии. Октябрь 2001 г. По состоянию на 16 ноября 2018 г. http://www.wvcultural.org/history/wvhs/wvhs1504.html .

Внешние ссылки

Литье из железа - 1940-1949 - британский учебный фильм

[1] Спаркс, С. Патрик и Марк Э. Баду. «Неразрушающая оценка исторического моста с коваными фермами в Нью-Браунфелсе, штат Техас». Бюллетень APT 29, вып. 1 (1998): 5–10. дои : 10.2307/1504542 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Потеря, Х.В. Ковка проушин: и течение металла в закрытых штампах . США: издатель не указан, 1893 г. По состоянию на 16 ноября 2018 г. https://archive.org/stream/forgingofeyebars01loss#page/n1/mode/2up .

[3] Штейнман, Д.Б. (2008). Практический трактат о подвесных мостах, их проектировании, строительстве и возведении . ЧИТАЙТЕ КНИГИ. п. 46. ИСБН 1-4097-3099-9 .

[:1-4] Jump up to: ^а ^б Уэллс, Дьюи. «Техническое обслуживание проушин стальных мостов» (PDF) . www.arema.org . Проверено 14 декабря 2018 г.

[5] ЛеРоуз, Крис. «Обрушение Серебряного моста». Историческое общество Западной Вирджинии. Октябрь 2001 г. По состоянию на 16 ноября 2018 г. http://www.wvcultural.org/history/wvhs/wvhs1504.html .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]