Косынка
Материал | сталь , медь или алюминий |
---|---|
Использование | Мосты, здания и другие конструкции |
Способы подключения | Сварка, болты или заклепки |
Косынка — это пластина для соединения балок и ферм с колоннами . Косынка может быть прикреплена к постоянному элементу с помощью болтов , заклепок , сварки или их комбинации. [1] Они используются в мостах и зданиях , а также в других сооружениях . [1]
Материалы
[ редактировать ]Косынки обычно изготавливаются из холоднокатаной или оцинкованной стали в зависимости от их использования. Оцинкованная сталь обеспечивает большую защиту от ржавчины , поэтому ее обычно используют, когда косынка подвергается воздействию непогоды. Косынка обычно окрашивается так, чтобы она соответствовала расположению близлежащей стали и крепежа, а также для придания ей дополнительного уровня защиты. [2]
Иногда косынки изготавливают из меди или алюминия, но только небольших конструкций, не требующих большой поддержки. Медные и алюминиевые косынки также обеспечивают более привлекательную отделку открытых конструкций. [2]
Использование
[ редактировать ]Косынки используются для различных конструкций. Косынки используются для соединения балок и колонн вместе или для соединения элементов фермы. Они могут быть либо единственным способом соединения балки и колонн, либо использоваться с помощью болтов и сварных швов.
Поэтому косынки используются в большинстве металлических несущих конструкций, но материал и размер косынки различаются в зависимости от конструкции. Для мостов обычно требуются толстые стальные листы для косынки, но для ферм иногда требуются только небольшие листы алюминия для косынки.
Размер и прочность косынки зависит от размера и функции конструкции. Чем больше сила, действующая на соединительные элементы, тем больше размер косынки. Косынки обеспечивают простой способ модернизации конструкций, которые больше не могут безопасно выдерживать приложенные нагрузки.
Пересмотр дизайна
[ редактировать ]Косынки могут быть изготовлены различных форм и размеров и из различных материалов.
Косынки обычно имеют квадратную или прямоугольную форму , но могут быть треугольными или иметь индивидуальную форму, соответствующую месту соединения. Форма каждой пластины спроектирована таким образом, чтобы к разным краям пластины можно было прикрепить сварку или болты. [2]
Косынка может образовывать все соединение или использоваться вместе с болтами или сварными швами. [2]
Существует несколько известных типов соединений, включающих косынки, в том числе косынки KT, раскосные соединения с равномерным усилием и группы болтов.
Косынка KT соединяет несколько элементов вместе посредством одной косынки. Косынка приваривается к балке, а затем две или три колонны, балки или пояс фермы соединяются с другой стороной косынки посредством болтов или сварных швов. [3]
Соединение раскосов с равномерным усилием соединяет балку, колонну и еще один элемент. Косынка крепится болтами к колонне и приваривается к балке. Соединение последнего оставшегося элемента может осуществляться с помощью болтов или сварки. [3]
Заметные неудачи
[ редактировать ]Стальные мосты
[ редактировать ]Самым заметным разрушением моста из-за косынок является обрушение моста I-35W через реку Миссисипи в Миннеаполисе, штат Миннесота, 1 августа 2007 года. Следователи обнаружили, что на мосту было 16 косынок, не спроектированных по проекту, которые сломались и разорвались, а оставшиеся косынки были правильно спроектированы и остались неповрежденными.
Было обнаружено, что 16 неправильно спроектированных пластин, которые вышли из строя, имели толщину всего 1/2 дюйма, хотя они должны были быть толще, чтобы соответствовать Американской ассоциации государственных служащих шоссейных дорог и транспорта «Стандартным спецификациям для автодорожных мостов» (AASHTO), 1961 г. . [4] Национальный совет по безопасности на транспорте объяснил большую часть причины разрушения моста этим дефектом. [5]
Помимо того, что косынки не были рассчитаны на первоначальную нагрузку, были и другие факторы, которые привели к их отказу:
- На момент обрушения моста возле нескольких недостаточно спроектированных косынок находилось около 300 тонн строительной техники. [4]
- Мост был завершен в 1967 году, но в 1977 и 1998 годах к мосту были добавлены срединный барьер, более крупные внешние стены и более толстое бетонное настил, что вызвало дополнительную нагрузку на и без того недостаточно спроектированные косынки. [4]
- Температура в день обрушения также могла вызвать дополнительные напряжения расширения косынок, поскольку подшипники моста были частично «заморожены» (из-за коррозии, а не температуры), что ограничивало их эффективность. [6]
Радиотелескопы
[ редактировать ]Нынешний телескоп Грин-Бэнк в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния , строительство которого было завершено в 2000 году, был построен после обрушения предыдущего телескопа Грин-Бэнк, параболоида высотой 90,44 м , установленного в 1962 году. Предыдущий телескоп рухнул 15 ноября 1988 года из-за внезапной потери телескопа. косынка в сборке коробчатой балки, которая была ключевым компонентом структурной целостности телескопа. [7] Большинство радио- и телекоммуникационных антенн имеют косынки где-то в конструкции, причем некоторые конструкции больше, чем другие. Как правило, эти пластины следует проверять каждые два или три года, в зависимости от размера тарелки.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Астане-Асл, Аболхассан (декабрь 1998 г.). «Сейсмическое поведение и конструкция косынок» . Архивировано из оригинала 22 марта 2012 года . Проверено 26 апреля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с д Тернер Б. «Что такое косынка?» . Проверено 26 апреля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Типы подключения» . Проверено 26 апреля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с Робертс, Чарльз К. «ОБНОВЛЕНИЯ NTSB ОБ АНАЛИЗЕ ОТКАЗОВ МОСТА МИННЕАПОЛИСА» . Проверено 26 апреля 2011 г.
- ^ Стахура, Море (13 ноября 2008 г.). «Несмотря на окончательный отчет NTSB, у некоторых все еще остаются вопросы» . Проверено 3 мая 2011 г.
- ^ Университет Миннесоты (20 ноября 2008 г.). «Независимое исследование результатов обрушения моста I-35W, параллельное отчету NTSB» . Наука Дейли . Проверено 26 апреля 2011 г.
- ^ Обрушение 300-футового телескопа NRAO .