Kvaliteetsed alumiiniumisulamist materjalid: revolutsiooniline valik sillaehituse tutvustamiseks

2024-04-18 09:52:59

Seoses teaduse ja tehnoloogia kiire arenguga ning linnastumise kiirenemisega uuendavad sillad kui linnatranspordi oluline osa pidevalt oma projekteerimis- ja ehitusmeetodites. Traditsioonilisi terassildu kasutatakse laialdaselt nende suure tugevuse ja suhteliselt madala hinna tõttu. Kuid aja jooksul tekivad järk-järgult sellised probleemid nagu korrosioon ja kõrged hoolduskulud. Selle taustal on kvaliteetsetest alumiiniumsulamist materjalidest saanud sillaehituse valdkonnas revolutsiooniline valik oma ainulaadsete toimivuseelistega.

Alumiiniumsulamist materjalide eelised

Kerge disaini eelised

Alumiiniumsulami tihedus on umbes 2,7 g/cm³, mis on vaid umbes 1/3 terasest. Mida see kerge omadus sildade projekteerimise ja ehitamise jaoks tähendab? Esiteks võivad kergsildade konstruktsioonid vähendada nõudeid vundamentidele, võimaldades ehitada suuri sildu halbade geoloogiliste tingimustega piirkondadesse. Teiseks võivad kergkonstruktsioonid vähendada ka transpordi- ja paigalduskulusid, mis on eriti oluline kaugemates piirkondades või piiratud juurdepääsuga kohtades. Lisaks võivad kerged konstruktsioonid aidata parandada seismilist jõudlust maavärinate ajal, kuna kergem kaal vähendab maavärina mõjul tekkivaid inertsiaaljõude.

Korrosioonikindluse tähtsus

Alumiiniumisulamist materjalid võivad looduslikus keskkonnas moodustada tiheda oksiidkile. See oksiidkile võib tõhusalt blokeerida niiskuse ja hapniku sissetungi, kaitstes seeläbi materjali korrosiooni eest. See on eriti oluline sillaehituses, kuna sillad puutuvad sageli kokku elementidega ja peavad elementidele vastu pidama. Võrreldes traditsiooniliste terassildadega ei vaja alumiiniumisulamist sillad sagedast korrosioonivastast töötlemist, mis vähendab oluliselt pikaajalisi hoolduskulusid ja töökoormust.

Täiuslik plastilisuse ja töödeldavuse kombinatsioon

Alumiiniumisulamist materjale on lihtne ekstrudeerida ja vormida ning valmistada saab mitmesuguse keeruka ristlõikega profiile, mis annab rohkem võimalusi sildade projekteerimiseks. Disainerid saavad kujundada kauneid ja praktilisi sillakonstruktsioone vastavalt vajadusele, et täita tänapäevaste linnade maastiku ja funktsionaalsuse kahekordseid nõudeid. Lisaks täiustuvad pidevalt ka alumiiniumisulamist keevitus- ja ühendustehnoloogia, mis muudab alumiiniumisulamist sildade ehitamise mugavamaks ja kiiremaks.

Alumiiniumisulamite mehaanilised omadused ja ühendustehnoloogia

Mehaaniliste omaduste igakülgne arvestamine Kuigi alumiiniumisulamitel on madalam elastsusmoodul, on nende eritugevus (tugevuse ja tiheduse suhe) võrreldav kõrgtugeva terasega või isegi parem. See tähendab, et alumiiniumisulamist konstruktsioonid võivad sama koormust kandes olla kergemad. Samal ajal tuleb projekteerimisel arvestada alumiiniumisulamite elastsete deformatsiooniomadustega ning konstruktsiooni jäikus ja tugevus peavad olema mõistlikult kavandatud, et tagada konstruktsiooni ohutus ja stabiilsus.

Innovatsioon ja ühenduvustehnoloogiate arendamine

Alumiiniumsulamid saab ühendada mitmel viisil, sealhulgas poltühendused, neetühendused ja keevisühendused. Galvaanilise korrosiooni vähendamiseks kasutatakse alumiiniumisulamist konstruktsioonides tavaliselt alumiiniumneete või polte. Samal ajal on keevitustehnoloogia arenguga oluliselt paranenud ka alumiiniumisulamite keevitusomadused. MIG-keevitus (sulava inertgaasi keevitamine) ja TIG-keevitus (volframi inertgaasi keevitamine) on kaks tavaliselt kasutatavat alumiiniumisulamitest keevitusmeetodit, mis võimaldavad pakkuda kvaliteetseid keevisliiteid, mis vastavad sillaehituse kõrgetele standarditele.

Alumiiniumisulamist sildade stabiilne jõudlus

Disainipunktid stabiilse jõudluse tagamiseks

Alumiiniumisulamist komponendid võivad paindumisel kannatada külgsuunalise painde ja väände ebastabiilsuse tõttu, mis nõuab projekteerimisel erilist tähelepanu. Konstruktsiooni stabiilsuse parandamiseks saavad disainerid võtta mitmesuguseid meetmeid, näiteks lisada horisontaaltugesid, muuta ristlõike kuju, kasutada jäikusi jne. Need meetmed võivad tõhusalt parandada alumiiniumsulamist sildade kohalikku ja üldist stabiilsust. ja tagama konstruktsiooni ohutuse erinevatel koormustel.

Alumiiniumisulamist sildade näited

Hangzhou Qingchuni tee keskmise jõe jalakäijate sild

Sellel sillal kasutatakse alumiiniumisulamist sõrestikkonstruktsiooni karpitala ja silla peamine materjal on 6082-T6 alumiiniumsulam. 36,8 meetri pikkune sild kaalub vaid 11 tonni, mis näitab alumiiniumsulamist sildade kerge disaini eeliseid. Silla disain ei arvesta mitte ainult funktsionaalsusega, vaid arvestab täielikult ka harmooniaga ümbritseva keskkonnaga, muutudes linna kauniks maastikuks.

Shanghai Xujiahui jalakäijate sild

Tongji ülikooli projekteeritud Shanghai Xujiahui jalakäijate sild on valmistatud 6061-T6 alumiiniumsulamist, mille üks silde on 23 meetrit, laius 6 meetrit, tühimass vaid 150 kN ja maksimaalne koormus 50 t. Selle silla kiire ehitamine ja kasutuselevõtt peegeldab alumiiniumisulamist sildade praktilisust ja tõhusust tänapäeva linnades.

Beishi Xidani jalakäijate sild

Bei linnas asuva Xidani jalakäijate silla alumiiniumisulamist pealisehitise ehitas välisrahastatud ettevõte ja peamine alumiiniumisulamist profiil on 6082-T6. Põhiava kogupikkus on 38,1 m, sillateki puhaslaius 8 m ja kogupikkus 84 m. Sild kavandati jalakäijate mugavust ja ohutust silmas pidades. Samas annab alumiiniumisulamist materjalide kasutamine sillale ka pikema tööea ja madalamad hoolduskulud.

Järeldus

Kvaliteetsete alumiiniumisulamist materjalide kasutamine sildade ehitamisel mitte ainult ei paranda sildade konstruktsioonivõimet ja vastupidavust, vaid annab ka rohkem võimalusi sildade projekteerimiseks. Materjaliteaduse edenedes ja ehitustehnoloogia arenguga eeldatakse, et alumiiniumsulamist sillad hakkavad tulevikus sillaehituses mängima olulisemat rolli ja neist saavad oluliseks lüliks, mis ühendab tänapäevaseid linnu.