Bahan paduan aluminium kelas atas: pilihan revolusioner untuk pengenalan konstruksi jembatan

18-04-2024 09:52:59

Dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta percepatan urbanisasi, jembatan sebagai bagian penting dari transportasi perkotaan terus melakukan inovasi dalam desain dan metode konstruksinya. Jembatan baja tradisional banyak digunakan karena kekuatannya yang tinggi dan biaya yang relatif rendah. Namun seiring berjalannya waktu, masalah seperti korosi dan biaya perawatan yang tinggi lambat laun muncul. Dengan latar belakang ini, material paduan aluminium kelas atas telah menjadi pilihan revolusioner di bidang konstruksi jembatan dengan keunggulan kinerjanya yang unik.

Keunggulan bahan paduan aluminium

Keuntungan dari desain yang ringan

Massa jenis paduan aluminium sekitar 2,7 g/cm³, yaitu hanya sekitar 1/3 baja. Apa arti sifat ringan ini bagi desain dan konstruksi jembatan? Pertama-tama, struktur jembatan yang ringan dapat mengurangi kebutuhan pondasi, sehingga memungkinkan jembatan besar dibangun di daerah dengan kondisi geologi yang buruk. Kedua, struktur ringan juga dapat mengurangi biaya transportasi dan pemasangan, yang khususnya penting di daerah terpencil atau tempat dengan akses terbatas. Selain itu, struktur ringan juga dapat membantu meningkatkan kinerja seismik saat gempa bumi karena bobot yang lebih ringan mengurangi gaya inersia akibat aksi gempa.

Pentingnya ketahanan terhadap korosi

Bahan paduan aluminium dapat membentuk lapisan oksida padat di lingkungan alami. Film oksida ini dapat secara efektif memblokir intrusi kelembapan dan oksigen, sehingga melindungi material dari korosi. Hal ini sangat penting dalam konstruksi jembatan, karena jembatan sering kali terkena berbagai elemen dan perlu menahan elemen tersebut. Dibandingkan dengan jembatan baja tradisional, jembatan paduan aluminium tidak memerlukan perawatan anti-korosi yang sering, sehingga sangat mengurangi biaya pemeliharaan dan beban kerja jangka panjang.

Kombinasi sempurna antara plastisitas dan kemampuan proses

Bahan paduan aluminium mudah untuk diekstrusi dan dibentuk, dan profil dengan berbagai penampang kompleks dapat diproduksi, yang memberikan lebih banyak kemungkinan untuk desain jembatan. Desainer dapat merancang struktur jembatan yang indah dan praktis sesuai kebutuhan untuk memenuhi dua persyaratan kota modern dalam hal lanskap dan fungsionalitas. Selain itu, teknologi pengelasan dan penyambungan paduan aluminium juga terus ditingkatkan, membuat pembangunan jembatan paduan aluminium lebih nyaman dan cepat.

Sifat mekanik dan teknologi sambungan paduan aluminium

Pertimbangan komprehensif sifat mekanik Meskipun paduan aluminium memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah, kekuatan spesifiknya (rasio kekuatan terhadap kepadatan) sebanding dengan, atau bahkan lebih baik daripada, baja berkekuatan tinggi. Artinya struktur paduan aluminium bisa lebih ringan sambil memikul beban yang sama. Pada saat yang sama, karakteristik deformasi elastis paduan aluminium perlu dipertimbangkan selama desain, dan kekakuan serta kekuatan struktur harus dirancang secara wajar untuk menjamin keamanan dan stabilitas struktur.

Inovasi dan Pengembangan Teknologi Konektivitas

Paduan aluminium dapat disambung dengan berbagai cara, termasuk sambungan baut, sambungan paku keling, dan sambungan las. Untuk mengurangi korosi galvanik, paku keling atau baut aluminium biasanya digunakan pada struktur paduan aluminium. Pada saat yang sama, dengan berkembangnya teknologi pengelasan, kinerja pengelasan paduan aluminium juga meningkat secara signifikan. Pengelasan MIG (pengelasan gas inert leleh) dan pengelasan TIG (pengelasan gas inert tungsten) adalah dua metode pengelasan paduan aluminium yang umum digunakan yang dapat menghasilkan sambungan las berkualitas tinggi yang memenuhi standar tinggi konstruksi jembatan.

Kinerja stabil jembatan paduan aluminium

Poin Desain untuk Performa Stabil

Komponen paduan aluminium mungkin mengalami pembengkokan lateral dan ketidakstabilan torsi saat mengalami pembengkokan, sehingga memerlukan perhatian khusus selama desain. Untuk meningkatkan stabilitas struktur, perancang dapat mengambil berbagai tindakan, seperti menambahkan penyangga horizontal, mengubah bentuk penampang, menggunakan pengaku, dll. Langkah-langkah ini secara efektif dapat meningkatkan stabilitas lokal dan keseluruhan jembatan paduan aluminium. dan menjamin keamanan struktur di bawah berbagai beban.

Contoh jembatan paduan aluminium

Jembatan Pejalan Kaki Sungai Tengah Jalan Qingchun Hangzhou

Jembatan ini menggunakan struktur rangka rangka paduan aluminium box girder, dan bahan utama jembatan adalah paduan aluminium 6082-T6. Jembatan sepanjang 36,8 meter dengan berat hanya 11 ton ini menunjukkan keunggulan desain jembatan paduan aluminium yang ringan. Perancangan jembatan tidak hanya mempertimbangkan fungsionalitas, tetapi juga mempertimbangkan sepenuhnya keselarasan dengan lingkungan sekitar, sehingga menjadi pemandangan indah dalam kota.

Jembatan Pejalan Kaki Shanghai Xujiahui

Jembatan penyeberangan Shanghai Xujiahui yang dirancang oleh Universitas Tongji terbuat dari paduan aluminium 6061-T6, dengan bentang tunggal 23 meter, lebar 6 meter, bobot mati hanya 150kN, dan massa beban maksimum 50t. Pembangunan yang cepat dan penggunaan jembatan ini mencerminkan kepraktisan dan efisiensi jembatan paduan aluminium di kota-kota modern.

Jembatan Pejalan Kaki Beishi Xidan

Superstruktur paduan aluminium Jembatan Pejalan Kaki Xidan di Kota Bei dibangun oleh perusahaan yang didanai asing, dan profil paduan aluminium utama adalah 6082-T6. Panjang bentang utama seluruhnya 38,1m, lebar bersih dek jembatan 8m, dan panjang keseluruhan 84m. Jembatan ini dirancang dengan mempertimbangkan kenyamanan dan keselamatan pejalan kaki. Pada saat yang sama, penggunaan bahan paduan aluminium juga memberikan masa pakai jembatan lebih lama dan biaya perawatan lebih rendah.

Kesimpulan

Penerapan material paduan aluminium kelas atas dalam konstruksi jembatan tidak hanya meningkatkan kinerja struktural dan daya tahan jembatan, tetapi juga memberikan lebih banyak kemungkinan pada desain jembatan. Dengan kemajuan ilmu material dan perkembangan teknologi konstruksi, jembatan paduan aluminium diharapkan dapat memainkan peran yang lebih penting dalam konstruksi jembatan di masa depan dan menjadi penghubung penting yang menghubungkan kota-kota modern.