Dầm hộp thép là gì?
Dầm hộp thép là một bộ phận kết cấu có tiết diện hình thang hoặc hình chữ nhật rỗng,-đóng, được chế tạo bằng cách hàn các tấm thép vào hộp được tạo thành bởi mặt bích trên, mặt bích đáy và hai bản bụng, có các vách ngăn bên trong và các nẹp dọc. Bởi vì mặt cắt đóng nên nó chống xoắn hiệu quả hơn nhiều so với mặt cắt I{2}}mở có trọng lượng tương tự, khiến nó trở thành dầm chính tiêu chuẩn cho các tuyến đường cong, các cầu-nhịp dài liên tục và cầu đỡ{4}}cáp.
Thành phần chính
Mặt bích trên cùng:chịu lực nén và, trong các loại dầm-sàn, hỗ trợ đường bộ.
Mặt bích dưới:mang theo sự căng thẳng.
Mạng:tấm thẳng đứng hoặc nghiêng mang lực cắt giữa các mặt bích.
Các màng ngăn bên trong và-khung chéo:duy trì hình dạng mặt cắt-theo từng khoảng thời gian và phân bổ tải trọng tập trung chẳng hạn như phản lực ổ trục và neo cáp.
Chất tăng cứng dọc:các gân phẳng hoặc gân chữ U{0}}đóng giúp kiểm soát độ vênh cục bộ của các tấm mỏng; trong đó mặt bích trên cùng là mặt cầu giao thông thì hệ thống tấm gia cường được gọi là mặt cầu thép trực hướng.
Các dạng mặt cắt ngang phổ biến
Ô đơn-hộp đơn-ô:một ô kín; độ cứng xoắn tốt dành cho sàn có chiều rộng trung bình-.
Ô đơn-hộp đôi-ô hoặc nhiều-ô:các mạng bên trong phân phối tải trọng trên các mặt sàn rộng hơn, điển hình cho các tuyến đường chính trên đường cao tốc.
Nhiều-hộp (hộp đôi hoặc nhiều hộp):các hộp riêng biệt cạnh nhau dành cho cầu đường sắt-rộng hơn hoặc đường cao tốc kết hợp-; phần hộp đôi có rãnh-cũng được sử dụng để cải thiện độ ổn định khí động học trên các nhịp rất dài.
Tại sao dầm hộp thép phù hợp với cầu nhịp dài{0}}
Tỷ lệ cường độ cao-trên-trọng lượng:thép mang lại một trong những tỷ lệ cường độ-so với-bản thân-trọng lượng cao nhất so với bất kỳ vật liệu cầu nào. Trên các nhịp dài, trọng lượng của chính kết cấu thượng tầng chiếm ưu thế trong tổng tải trọng, do đó, dầm nhẹ hơn sẽ giảm nhu cầu về tháp, cáp và móng và có thể mở rộng nhịp chính khả thi.
Độ cứng xoắn đặc biệt:ô kín chống xoắn do dòng cắt xung quanh toàn bộ chu vi, kiểm soát độ biến dạng dưới tải trọng giao thông lệch tâm và gió.
Hồ sơ khí động học:hình dạng phẳng, thuôn gọn giúp giảm lực cản và tăng tốc độ gió tới hạn gây rung lắc, điều này rất cần thiết cho các cầu dây văng và cầu treo ở các vùng ven biển hoặc{1}}có bão.
Chế tạo sẵn cửa hàng:các phân đoạn được chế tạo,-lắp ráp thử và đánh dấu-khớp tại nhà máy, giúp rút ngắn-thời gian lắp dựng tại công trường so với việc xây dựng bê tông-tại-tại chỗ.
Đặc điểm kỹ thuật chế tạo điển hình
Bảng dưới đây là điểm khởi đầu cho một cuộc điều tra chế tạo. Kích thước tấm cuối cùng, mác thép và các chi tiết được xác định theo thiết kế kết cấu của dự án theo quy định quản lý.
| tham số | Phạm vi/tùy chọn điển hình | Tiêu chuẩn/ghi chú |
|---|---|---|
| Loại dầm | Hộp-đơn hoặc nhiều-hộp; độ sâu không đổi hoặc thay đổi | Theo thiết kế kết cấu |
| Khoảng cách | Dầm liên tục từ khoảng 30{1}}200 m; dầm tăng cứng cho cầu dây văng và cầu treo cao trên 200 m | Không có định nghĩa toàn cầu duy nhất về khoảng thời gian{0}}dài; quy tắc thiết kế hiện hành chi phối |
| Mác thép | Q345q, Q370q, Q420q; S355J2, S355NL; ASTM A709 Cấp 50/50W; JIS SM490C | GB/T 714; EN 10025-2/-3; ASTM A709 / AASHTO M270; JIS G 3106 |
| Độ dày tấm | Tấm bích và tấm bản bụng có kích thước tính toán; các tấm dày yêu cầu thuộc tính-độ dày (hướng Z{1}}) trên mỗi GB/T 5313 | Đặt theo tính toán kết cấu |
| Chuẩn bị bề mặt | Làm sạch bằng vụ nổ đến Sa 2.5 | ISO 8501-1 |
| Hệ thống sơn | Hệ thống nhiều{0}}lớp được chọn theo loại ăn mòn, ví dụ: sơn lót giàu kẽm-, lớp phủ trung gian epoxy, lớp phủ ngoài polyurethane; hoặc mạ kẽm nhúng nóng- | ISO 12944 loại C2-C5-M |
| Kết nối | Hàn tại xưởng (SAW / FCW) cùng với các mối nối trường bắt bu lông cường độ-cao | Chất lượng hàn theo EN 1090, ISO 3834, GB 50661 |
Phương pháp lắp dựng cho dầm hộp thép nhịp dài-
Lắp dựng cẩu phân đoạn:các đoạn được nâng lên từ sà lan hoặc mặt đất bằng cần cẩu nổi hoặc trên mặt đất và được ghép tại chỗ, điển hình cho các nhịp trung bình và các địa điểm có thể tiếp cận được.
Khởi chạy tăng dần:các đoạn được lắp ráp trên bờ hoặc mố và được đẩy qua các trụ bằng mũi phóng, phù hợp với các dầm liên tục trên thung lũng hoặc vùng nước nơi cần cẩu tiếp cận bị hạn chế.
Lắp dựng công xôn (cân bằng):các đoạn được đặt xen kẽ từ các tháp hoặc trụ cầu ra phía ngoài, phương pháp tiêu chuẩn cho các cây cầu-dây văng và cầu dài{1}}cầu liên tục; dầm đóng vai trò như một công xôn cho đến khi đóng lại.
Nâng-toàn bộ nhịp:nơi giấy phép vận chuyển, toàn bộ nhịp hoặc các khối lớn được nâng vào vị trí, giảm thiểu-nối nối tại chỗ.
Dù bằng phương pháp nào, việc lắp ráp thử, đánh dấu-so khớp và sổ tay hướng dẫn lắp dựng do nhà chế tạo chuẩn bị đều giảm thiểu rủi ro tại công trường và rút ngắn thời gian xây dựng.
Danh sách kiểm tra lựa chọn cho người mua
Cung cấp sơ đồ bố trí cầu: bố trí nhịp, chiều rộng mặt cầu, hướng căn (thẳng hoặc cong) và quy chuẩn thiết kế quản lý của quốc gia dự án.
Xác định các loại thép, bao gồm các yêu cầu về tác động (Charpy) đối với nhiệt độ sử dụng.
Nêu rõ môi trường ăn mòn và chọn hệ thống phủ theo loại ăn mòn ISO 12944 tương ứng.
Xác nhận giới hạn chiều dài và trọng lượng của đoạn dựa trên hành lang vận chuyển và thiết bị nâng hạ có sẵn.
Thống nhất phương pháp lắp dựng sao cho các chi tiết chế tạo (điểm nâng, giằng tạm, vị trí mối nối) phù hợp với mặt bằng.
Chỉ định tài liệu QC: chứng chỉ vật liệu, báo cáo kiểm tra mối hàn (NDT), báo cáo kích thước, báo cáo độ dày lớp phủ và báo cáo-lắp ráp trước khi xuất xưởng.
Yêu cầu báo giá chế tạo dầm hộp thép
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa dầm hộp thép và dầm tấm là gì?
Dầm bản có phần hình chữ I{0}}mở được làm bằng bản bụng và bản bích. Dầm hộp đóng tiết diện bằng mặt bích đáy, tạo thành ô rỗng. Ô kín giúp cho dầm hộp có độ cứng xoắn cao hơn nhiều, đó là lý do tại sao dầm hộp được sử dụng cho các tuyến đường cong, mặt cầu rộng và nhịp đỡ-cáp dài.
Tại sao dầm hộp thép được ưa chuộng cho các nhịp trên 200 m?
Ngoài khoảng 200 m, trọng lượng bản thân của cấu trúc thượng tầng bê tông chiếm một phần lớn trong tổng tải trọng và ảnh hưởng đến móng, cột và dây cáp. Dầm hộp thép nhẹ hơn nhiều, có độ cứng xoắn cao và có thể được sắp xếp hợp lý để đón gió, điều này cùng nhau làm cho các nhịp dài hơn trở nên khả thi.
Sàn thép trực hướng là gì?
Bản mặt cầu thép trực hướng là một tấm thép mỏng được gia cố bằng các gân dọc đặt gần nhau (thường là các gân chữ U đóng) và các vách ngăn ngang, đồng thời đóng vai trò là mặt bích trên của dầm và đường. Nó giúp tiết kiệm đáng kể trọng lượng chết trên các nhịp dài nhưng đòi hỏi phải cẩn thận trong việc xử lý mỏi chi tiết các mối hàn sườn-với-sàn cầu.
Những loại thép nào được sử dụng cho dầm hộp thép?
Các loại phổ biến là thép cầu Trung Quốc Q345q, Q370q và Q420q đến GB/T 714, các loại thép S355J2 và S355NL của Châu Âu đến EN 10025 và các loại thép ASTM A709 của Hoa Kỳ Cấp 50 / 50W. Thép cầu chịu thời tiết có thể được sử dụng trong môi trường ven biển để giảm việc bảo trì lớp phủ.
Các đoạn dầm hộp được kết nối trên công trường như thế nào?
Các phân đoạn được nối với nhau bằng các mối hàn kiểu-thẩm thấu{1}}đầy đủ ở mặt bích và các mối nối bản bụng hoặc bằng các mối nối bắt vít có độ bền-cao, tùy thuộc vào thiết kế và mã. Các bề mặt phù hợp được chuẩn bị tại nhà máy, các phân đoạn được đánh dấu-khớp sau khi lắp ráp thử và việc lắp đặt tuân theo sổ tay hướng dẫn lắp dựng của nhà chế tạo.
Hệ thống chống-ăn mòn nào được sử dụng cho môi trường biển?
Đối với các khu vực ven biển và ven biển, bề mặt được làm sạch bằng phun nổ đến Sa 2,5 theo ISO 8501-1 và được phủ bằng hệ thống được chọn theo loại chống ăn mòn ISO 12944, ví dụ như sơn lót giàu kẽm, lớp phủ trung gian epoxy và lớp phủ ngoài polyurethane. Hệ thống hút ẩm bên trong cũng có thể được quy định cho nội thất hộp kín.