Розмах aсталева коробчаста балкаозначає чітку горизонтальну відстань між двома сусідніми опорними точками (стійками, підшипниками або опорами конструкції) у замкнутій прямокутній сталевій коробчатій балці. Конструкція прольоту безпосередньо впливає на безпеку проекту, вартість і ефективність будівництва. Це в основному залежить від структурної системи, яку він обслуговує:
Як -самонесуча балка/ферма: економічна верхня межа становить 350–400 м. Для чистих сталевих коробчатих балок економічна межа прольоту становить 300 м; для сталевих-бетонних гібридних балок вона простягається до 338 м. Технічно самонесучі сталеві коробчасті балки можна виготовити для прольотів понад 350 м, але витрати на будівництво, контроль вітростійкості та довгострокові-обслуговування деформацій значно зростуть.
Як балки жорсткості для підвісних і вантових-мостів, найдовший у світі підвісний міст із сталевих коробчастих балок має основний проліт 2023 м. Немає фіксованої теоретичної верхньої межі прольоту, і більші прольоти можна реалізувати за допомогою оптимізованої конструкції опору вітру та відповідності кабельної системи.
Як досвідчений зарубіжний постачальник сталевих конструкцій, ми розуміємо, що проліт балки є основним параметром у проектуванні проекту, відповідності навантажень і схемі будівництва. Спираючись на міжнародні стандарти та зарубіжну інженерну практику, ми надаємо детальний огляд класифікації прольотів сталевих коробчастих балок, факторів впливу та практичні рекомендації щодо вибору.
Що таке сталева коробчаста балка?
Сталева коробчаста балка – це замкнутий, прямокутний або трапецієподібний порожнистий конструктивний елемент, виготовлений із сталевих пластин, який є основним-несучим елементом у конструкції мосту.
Його поперечний переріз-складається з верхньої та нижньої пластин, з’єднаних вертикальними або похилими перетинками, утворюючи закритий коробчатий-профіль.
Коробка зсередини оснащена поздовжніми ребрами жорсткості (U-ребрами або ребрами з плоскою пластиною) і поперечними діафрагмами для підвищення стійкості тонкостінної-структури до прогину та збереження геометричної стабільності під навантаженням.
Закритий поперечний переріз-відрізняє сталеву коробчату балку від балок відкритого-перерізу I-і дає їй три вирішальні конструктивні переваги:
Жорсткість на кручення
Закриті сталеві коробчаті балки мають набагато вищу жорсткість на кручення за Сен-Венаном порівняно з відкритими тонкостінними балковими балками. Під ексцентричними навантаженнями зсувний потік зачіпає весь поперечний-переріз, забезпечуючи збалансований розподіл напруги та мінімальне викривлення.
Співвідношення міцності-до-ваги
Сталева коробчаста балка важить лише від 1/3 до 1/2 еквівалентної попередньо напруженої бетонної коробчатої балки. У мостах із великим-прольотом, де власне навантаження керує конструкцією, це зменшення ваги безпосередньо знижує витрати на підконструкцію та сейсмічну реакцію.
Аеродинамічні характеристики
Плоский, обтічний профіль зменшує опір і значно підвищує критичні швидкості вітру в порівнянні з фермовими балками,-критично важливими для мостів у прибережних регіонах і -небезпечних для тайфунів регіонах.
Завдяки цим характеристикам сталева коробчата балка є незамінною у двох чітко різних конструкційних ролях: як основна балка-несучого навантаження в мостах балочного-типу та як балка жорсткості в мостах-на вантових-підтримках (включно з тросовими-системами та підвісними мостами).Розуміння того, яка роль застосовується, має вирішальне значення для вирішення питань, пов’язаних із span-.
Класифікація прольотів коробчатої сталевої балки-
Класифікація прольотів сталевих балок коробчатої форми ґрунтується не на одному розмірі, а скоріше на конструктивній системі, у якій працює балка. Ту саму сталеву коробчату балку можна використовувати в мостах довжиною 50 метрів або мостах довжиною 2000 метрів - різниця полягає в тому, як переносяться навантаження.
Балкова / кроквяна система (самонесуча-)
У цій системі сталева балка-коробчатої форми проходить між опорами,повністю покладаючись на власну здатність до вигину та зсуву. Немає кабелів або веж, які забезпечують додаткові шляхи навантаження.
| Діапазон діапазону | Типове застосування | Конфігурація балки сталевої коробки |
|---|---|---|
| 50–100 m | Міські віадуки, вигнуті шляхопроводи | Постійна-глибина, одно-ячейка |
| 100–250 m | Переправи через річки, автомобільні мости | Змінна-глибина, одна або подвійна-комірка; конкурує з бетонними жорсткими каркасами |
| 250–340 m | Основні навігаційні канали | Гібридна балка-змінної глибини (сталева середина прольоту + бетонні бічні прольоти) |
| 340–400 m | Теоретико-економічна гранична зона | Тільки гібридна балка; потрібне обґрунтування-спеціального сайту |
Кабельна -система (прогін жорсткості)
Троси витримують основні вертикальні навантаження;сталева балка коробчастої-форми забезпечує жорсткість на кручення, аеродинамічну стійкість і платформу палуби.
| Діапазон діапазону | Тип мосту | Роль балки сталевої коробки |
|---|---|---|
| 400–1,200 m | Вантовий-міст | Балка жорсткості: протистоїть осьовому стисненню тросами + вигину під дією навантаження |
| 1,000–2,000+ m | Підвісний міст | Балка жорсткості: забезпечує жорсткість на кручення та аеродинамічну стійкість |
Фактори, що впливають на проліт сталевої балки коробчатого перерізу
Цикл-власної ваги та згинального моменту
Згинальний момент від власної-ваги зростає разом із квадратом розмаху. Більші секції балок для опору навантаженню додають додаткової власної ваги та створюють порочне коло. Усі-сталеві балки є неекономічними на висоті вище 300 м, композитні балки на висоті 338 м, а прольоти 350–400 м спричиняють непомірні витрати, за винятком балок жорсткості тросових-мостів.
Межі прогину та жорсткості
Прогин-навантаження в середині прольоту зростає разом із 4-м ступенем прольоту. Сталевий фіксований модуль пружності змушує надзвичайно глибокі балки відповідати стандартам прогину L/500~L/800, спричиняючи відходи матеріалу, погану дію вітру та ускладнене транспортування та підйом. Сталева коробчаста балка: L/500 ~ L/600
Сталева коробчата балка для важких-навантажень залізниці: L/700 ~ L/800.
Місцеве вигинання тонкостінних-плит
Більші прольоти збільшують напругу стиску на фланці коробчатих балок і перегородки, викликаючи локальне вигинання тонких{0}}плит. Додаткові поздовжні ребра жорсткості та діафрагми усувають вигин, але збільшують зварювальні роботи, залишкову напругу, вартість виробництва та послаблюють стійкість з’єднання до втоми.
Ефект затримки зсуву
Вертикальні навантаження спричиняють очевидну деформацію зсуву в широких-фланцевих довгих-прогонових балках. Напруга зосереджується навколо перегородок, сталь для віддаленого фланця використовується недостатньо, а ефективна ширина фланця зменшується із збільшенням прольотів, знижуючи загальну ефективність підшипника.
Аеродинамічна вітрова стійкість
Глибокі балки, необхідні для -жорсткості великого прольоту, розширюють площу контакту з вітром і посилюють ризики вихрової вібрації та тріпотіння. Вітрова стійкість стає основним обмеженням для проектування прибережних зон тайфуну, що вимагає дорогого вітро{2}}стійкого зміцнення та більш тривалого періоду будівництва.
Економічна доцільність
Прольоти понад 350 м поєднують усі перераховані вище структурні недоліки. Споживання сталі, складність виготовлення, зварювання та монтажу зростають експоненціально. Самонесучі-балочні сталеві балки втрачають економічні переваги порівняно з-системами мостів, що тримаються на кабелях, для над-великих прольотів.
Сталева балка-у формі сталевої коробки порівняно з іншими типами мостів
Щоб зрозуміти, чи правильно вибрати сталевий коробчатий балковий міст, потрібно порівняти його з конкуруючими структурними типами за ключовими характеристиками:
| Розмір | Сталева коробчаста балка (балка) | Бетонна коробчаста балка | Канатний-міст | Підвісний міст |
|---|---|---|---|---|
| Конкурентний діапазон прольоту | 100–340 m | 0–300 m | 250–1,200 m | 1,000–3,000+ m |
| Власна-вага (лише балка) | Низький | Високий (2–3x сталь) | Низький–помірний | Низький–помірний |
| Жорсткість на кручення | Дуже високий | Високий | Висока (коробчаста балка) | Висока (коробчаста балка) |
| Аеродинамічні характеристики | Чудово | Помірний | добре | Чудово (подвійна коробка-доступна) |
| Швидкість будівництва | Швидко (заводське виготовлення) | Повільна (трансляція-на місці) | Помірний | Довга (вежа + монтаж кабелю) |
| Попит на технічне обслуговування | Вища (втома OSD, корозія) | Нижній | Вищі (кабелі, вежі) | Вище (магістральні троси, анкери) |
| Глибина балки | Змінний, L/20–L/50 | Змінний, L/18–L/40 | Постійний, 3–4 м | Постійний, 3–5 м |
Приклади застосування сталевих балок у формі- коробки
Система балок/балок
| Міст | Розташування | Проліт | рік | Конфігурація | Ключові інновації |
|---|---|---|---|---|---|
| Міст Ріо-Нітерой | Бразилія | 300 m | 1974 | Коробчаста балка з чистої сталі, 3-пролітна суцільна балка | Ортотропний сталевий настил; 13 м глибина біля опор; монолітний сегментний підйом |
| Міст Столма | Норвегія | 301 m | 1998 | Легкий бетон (LC60) | Доведена життєздатність бетону при 300 м+ завдяки зниженій щільності (≈1950 кг/м³) |
| Міст Шибанпо через річку Янцзи | Чунцин, Китай | 330 m | 2006 | Сталева-бетонна гібридна балка, суцільна жорстка рама | 103 м сталевий проміжний вкладиш; Зсувні з’єднувачі PBL у перехідній зоні |
| Міст через річку Таоер | Шаньдун, Китай | 338 m | 2025 | Сталева-бетонна гібридна балка, суцільна жорстка рама | Похила перехідна поверхня; 127 м сталевий проліт (1200 т) |
Кабельна система-підтримувана
| Міст | Розташування | Проліт | рік | Конфігурація | Ключові інновації |
|---|---|---|---|---|---|
| Міст Сутонг | Цзянсу, Китай | 1,088 m | 2008 | Сталева коробчаста балка, що має-закріплення на тросі | Перший вантовий-міст понад 1000 м; подвійні -стінні опори з буровими стволами D3,4 м |
| Міст Каменярів | Гонконг, Китай | 1,018 m | 2009 | Подвійна сталева коробчата балка-з вантовим каркасом | Аеродинамічна секція з подвійною коробкою-з прорізами; покриття з нержавіючої сталі на зовнішніх поверхнях |
| Міст Сіхоумень | Чжецзян, Китай | 1,650 m | 2009 | Підвіска, одинарна сталева коробчаста балка | Обтічний один-бокс глибиною 3,5 м; перша китайська підвіска, що перевищує 1600 м |
| Міст Ліндінгян | Гуандун, Китай | 1,666 m | 2024 | Підвіска, подвійна сталева коробчаста балка | Подвійний-бокс із прорізами для захисту від тайфуну; судноплавний канал в гирлі річки Чжуцзян |
| 1915 Міст Чанаккале | Туреччина | 2,023 m | 2022 | Підвіска, подвійна сталева коробчаста балка | Світовий рекорд основного прольоту; двоярусна-корпусна секція глибиною 3,6 м; аеродинамічна оптимізація для вітру Дарданелл |
Чому варто вибрати нашу нестандартну сталеву балку для вашого проекту?
Базуючись на різних діапазонах сталевих коробчатих балок, ми надаємо цільове індивідуальне виробництво та повний-набір допоміжних рішень для глобальних мостових підрядників і проектних інститутів:-як універсальний постачальник сталевих конструкцій, ми надаємо індивідуальне виробництво сталевих коробчатих балок, технічну підтримку та модульну експортну доставку, що регулюється відповідно до діапазону вашого проекту, місцевих умов і міжнародних стандартів.
Виробництво анти{0}}втомних ортотропних сталевих настилів
Ми виробляємо високоякісні-компоненти настилу з ортотропної сталі. Двостороннє-зварювання з повним проплавленням зменшує внутрішні дефекти в U-ребристих з’єднаннях, і ми постачаємо сталеві деталі настилу STC для зниження втомної напруги для мостів з великим-прольотом.
01
Підтримка анти{0}}корозійної сталевої конструкції
Ми резервуємо місце для установки внутрішніх систем осушення під час виробництва, щоб запобігти конденсаційній корозії. Сталеві пластини Q500qNH, що витримують погодні умови, доступні для прибережних морських проектів, щоб подовжити цикли обслуговування покриття.
02
Високоточні-сегментні сталеві фітинги для виготовлення та монтажу
Усі сегменти сталевих коробчастих балок використовують роботизоване зварювання та лазерний контроль, щоб відповідати допуску на міліметровий-рівень. Спеціальні сталеві монтажні пристосування для спуску, консольного складання та підйому плавучого крана доступні залежно від прольоту проекту та умов майданчика.
03
Спеціальні сталеві-компоненти переходу з бетону
Для композитних коробчастих балок довжиною 250–400 м ми виготовляємо перехідні сталеві пластини, зрізні шпильки та з’єднувачі PBL, щоб забезпечити стабільну передачу зусиль між сталлю та бетоном, надавши допоміжні дані розрахунку конструкції.
04
Індивідуальні аеродинамічні сегменти сталевих балок
Для кабельних-мостів із прольотом понад 1000 м ми виготовляємо оптимізовані-сталеві сегменти для аеродинамічних{2}}тунелів: одиночна обтічна коробка для прольотів до 1500 м, подвійна-коробка з прорізами для-небезпечних для тайфунів зон понад 1500 м, потрійна-компоненти коробки для переходів понад 3000 м.
05
Зв'яжіться з нами, щоб отримати сталеву коробчасту балку
| Балковий тип | Одиночна коробчаста балка / багато-коробчаста балка |
| Проліт | 30 м – 200 м, або на замовлення |
| Ширина дороги | 8 м – 42 м, або на замовлення |
| Оцінки матеріалів | Q345qC/D/E, Q370qE, Q420qE, ASTM A709 Gr.50 / Gr.50W, EN 10025 S355J2 / S355NL, JIS SM490 |
| Вантажопідйомність | Розроблено відповідно до стандарту навантаження AASHTO HL-93 |
| Обробка поверхні | Дробеструйна обробка Sa 2,5, ґрунтовка з -цинком, епоксидне проміжне покриття та поліуретанове покриття |
| Система підключення | Збірки болтів і гаек |
FAQ:
Які покриття ви надаєте для морських сталевих коробчатих балок у зонах із високим вмістом соляного туману?
Ми застосовуємо попередню обробку Sa2.5, доповнену ґрунтовкою з -цинком, епоксидною проміжною фарбою та тришаровою антикорозійною системою-поліуретанового верхнього покриття, а також постачаємо стійку до атмосферних впливів сталь Q355qNH/Q500qNH для берегових мостів.
Чи можете ви виготовити вигнуті широкі багато{0}}комірчасті сталеві коробчаті балки відповідно до іноземних креслень мостів?
так Наша фабрика підтримує повне поглиблення, спеціальну обробку вигнутих, розширених, багатокоміркових сталевих коробчатих балок зі змінним поперечним -перерізом{-, що відповідають стандартам AASHTO, Єврокод, BS, AS.
Які фабричні кваліфікації та звіти про перевірки ви можете надати для експортних балок сталевих коробів?
Ми маємо сертифікат якості ISO9001, сертифікацію сталевих конструкцій CE EN1090. Кожна партія продукції постачається з сертифікатами виробництва матеріалів, звітами про випробування MT/UT NDT і звітами третьої{3}}інспекції покриття, виданими SGS/BV.
Чому сталеві коробчасті балки віддають перевагу для великих прольотів?
Жорсткість на кручення:Їх закритий поперечний-переріз забезпечує виняткову стійкість до сил скручування.
Аеродинамічна стійкість:Похилі або трапецієподібні перетинки зменшують-вібрацію, спричинену вітром, на основних перехрестях.
Ефективність:Вони витримують високі згинальні моменти з меншою кількістю матеріалу порівняно з кількома відкритими стандартними пластинчастими балками.