Высокакласныя матэрыялы з алюмініевых сплаваў: рэвалюцыйны выбар для ўкаранення ў будаўніцтва мастоў
2024-04-18 09:52:59
У сувязі з хуткім развіццём навукі і тэхнікі і паскарэннем урбанізацыі масты, як важная частка гарадскога транспарту, пастаянна абнаўляюцца ў сваёй канструкцыі і метадах будаўніцтва. Традыцыйныя сталёвыя масты шырока выкарыстоўваюцца дзякуючы сваёй высокай трываласці і адносна нізкай кошту. Аднак з часам паступова з'яўляюцца такія праблемы, як карозія і высокія выдаткі на абслугоўванне. На гэтым фоне высакакласныя матэрыялы з алюмініевых сплаваў сталі рэвалюцыйным выбарам у галіне будаўніцтва мастоў з іх унікальнымі перавагамі ў прадукцыйнасці.
Перавагі матэрыялаў з алюмініевых сплаваў
Перавагі лёгкай канструкцыі
Шчыльнасць алюмініевага сплаву складае каля 2,7 г/см³, што складае толькі каля 1/3 сталі. Што азначае гэтая лёгкая ўласцівасць для праектавання і будаўніцтва мастоў? Перш за ўсё, лёгкія маставыя канструкцыі могуць знізіць патрабаванні да падмуркаў, дазваляючы будаваць вялікія масты ў раёнах з дрэннымі геалагічнымі ўмовамі. Па-другое, лёгкія канструкцыі могуць таксама знізіць выдаткі на транспарціроўку і ўстаноўку, што асабліва важна ў аддаленых раёнах або месцах з абмежаваным доступам. Акрамя таго, лёгкія канструкцыі таксама могуць дапамагчы палепшыць сейсмічныя характарыстыкі падчас землятрусаў, таму што меншы вага памяншае сілы інэрцыі пры землятрусе.
Важнасць каразійнай стойкасці
Матэрыялы з алюмініевага сплаву могуць у натуральным асяроддзі ўтвараць шчыльную аксідную плёнку. Гэтая аксідная плёнка можа эфектыўна блакаваць пранікненне вільгаці і кіслароду, тым самым абараняючы матэрыял ад карозіі. Гэта асабліва важна пры будаўніцтве мастоў, бо масты часта падвяргаюцца ўздзеянню стыхіі і павінны супрацьстаяць ім. У параўнанні з традыцыйнымі сталёвымі мастамі, масты з алюмініевага сплаву не патрабуюць частай антыкаразійнай апрацоўкі, што значна зніжае доўгатэрміновыя выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне і працоўную нагрузку.
Ідэальнае спалучэнне пластычнасці і тэхналагічнасці
Матэрыялы з алюмініевых сплаваў лёгка паддаюцца экструзіі і фармоўцы, а таксама могуць быць выраблены профілі з рознымі складанымі папярочнымі перасекамі, што дае больш магчымасцей для праектавання мастоў. Дызайнеры могуць спраектаваць прыгожыя і практычныя канструкцыі мастоў па меры неабходнасці, каб задаволіць падвойныя патрабаванні сучасных гарадоў да ландшафту і функцыянальнасці. Акрамя таго, тэхналогія зваркі і злучэння алюмініевага сплаву таксама пастаянна ўдасканальваецца, што робіць будаўніцтва мастоў з алюмініевага сплаву больш зручным і хуткім.
Механічныя ўласцівасці і тэхналогія злучэння алюмініевых сплаваў
Усебаковы разгляд механічных уласцівасцей Хоць алюмініевыя сплавы маюць меншы модуль пругкасці, іх удзельная трываласць (адносіны трываласці да шчыльнасці) параўнальная ці нават лепшая, чым у высокатрывалай сталі. Гэта азначае, што канструкцыі з алюмініевага сплаву могуць быць лягчэйшымі пры той жа нагрузцы. У той жа час характарыстыкі пругкай дэфармацыі алюмініевых сплаваў неабходна ўлічваць пры праектаванні, а калянасць і трываласць канструкцыі павінны быць разумна распрацаваны, каб забяспечыць бяспеку і стабільнасць канструкцыі.
Інавацыі і развіццё тэхналогій падключэння
Алюмініевыя сплавы можна злучаць рознымі спосабамі, у тым ліку балтавымі, заклёпкавымі і зварнымі злучэннямі. Для зніжэння гальванічнай карозіі ў канструкцыях з алюмініевых сплаваў звычайна выкарыстоўваюцца алюмініевыя заклёпкі або балты. У той жа час з развіццём тэхналогіі зваркі зварныя характарыстыкі алюмініевых сплаваў таксама значна палепшыліся. Зварка MIG (зварка ў інертным газе расплаўленнем) і зварка TIG (зварка ў інэртным газе з вальфрамам) - гэта два часта выкарыстоўваюцца метады зваркі алюмініевых сплаваў, якія могуць забяспечыць высакаякасныя зварныя злучэнні, якія адпавядаюць высокім стандартам будаўніцтва мастоў.
Стабільная праца мастоў з алюмініевага сплаву
Ачкі дызайну для стабільнай працы
Кампаненты з алюмініевага сплаву могуць пакутаваць ад бакавога выгібу і круцільнай няўстойлівасці пры згінанні, што патрабуе асаблівай увагі пры распрацоўцы. Каб палепшыць устойлівасць канструкцыі, дызайнеры могуць прыняць розныя меры, такія як даданне гарызантальных апор, змяненне формы папярочнага сячэння, выкарыстанне рэбраў калянасці і г. д. Гэтыя меры могуць эфектыўна палепшыць лакальную і агульную ўстойлівасць мастоў з алюмініевага сплаву і забяспечваюць захаванасць канструкцыі пры розных нагрузках.
Прыклады моста з алюмініевага сплаву
Пешаходны мост па сярэдняй рацэ Ханчжоу Цынчунь
У гэтым мосце выкарыстоўваецца каркасная бэлька фермы з алюмініевага сплаву, а асноўным матэрыялам моста з'яўляецца алюмініевы сплаў 6082-T6. Мост даўжынёй 36,8 метра важыць усяго 11 тон, дэманструючы перавагі палегчанай канструкцыі мастоў з алюмініевага сплаву. Дызайн моста ўлічвае не толькі функцыянальнасць, але і ў поўнай меры ўлічвае гармонію з навакольным асяроддзем, ператвараючыся ў прыгожы пейзаж у горадзе.
Шанхайскі пешаходны мост Сюйцзяхуэй
Пешаходны мост Shanghai Xujiahui, спраектаваны Універсітэтам Тунцзі, зроблены з алюмініевага сплаву 6061-T6, з адзіночным пралётам 23 метры, шырынёй 6 метраў, уласнай масай усяго 150 кН і максімальнай масай нагрузкі 50 тон. Хуткае будаўніцтва і ўвод у эксплуатацыю гэтага моста адлюстроўвае практычнасць і эфектыўнасць мастоў з алюмініевага сплаву ў сучасных гарадах.
Пешаходны мост Бэйшы Сідань
Верхняя канструкцыя з алюмініевага сплаву пешаходнага моста Сідань у горадзе Бэй была пабудавана кампаніяй, якая фінансуецца з-за мяжы, а асноўны профіль з алюмініевага сплаву - 6082-T6. Агульная даўжыня галоўнага пралёта 38,1 м, светлая шырыня маставога палатна 8 м, агульная даўжыня 84 м. Мост быў спраектаваны з улікам камфорту і бяспекі пешаходаў. У той жа час выкарыстанне матэрыялаў з алюмініевых сплаваў таксама забяспечвае большы тэрмін службы моста і меншыя выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне.
Заключэнне
Прымяненне высакакласных матэрыялаў з алюмініевых сплаваў у будаўніцтве мастоў не толькі паляпшае структурныя характарыстыкі і даўгавечнасць мастоў, але і дае больш магчымасцей для праектавання мастоў. Чакаецца, што з развіццём матэрыялазнаўства і развіццём будаўнічых тэхналогій масты з алюмініевага сплаву будуць гуляць усё больш важную ролю ў будаўніцтве мастоў у будучыні і стануць важным звяном, якое злучае сучасныя гарады.