Жоғары сапалы алюминий қорытпасынан жасалған материалдар: көпір құрылысын енгізу үшін революциялық таңдау

2024-04-18 09:52:59

Ғылым мен техниканың қарқынды дамуымен және урбанизацияның жеделдеуімен көпірлер қалалық тасымалдаудың маңызды бөлігі ретінде өзінің жобалау және құрылыс әдістерін үнемі жаңартып отырады. Дәстүрлі болат көпірлер олардың жоғары беріктігі мен салыстырмалы түрде төмен құнына байланысты кеңінен қолданылады. Дегенмен, уақыт өте келе, коррозия және жоғары техникалық қызмет көрсету шығындары сияқты мәселелер біртіндеп пайда болады. Осының аясында жоғары сапалы алюминий қорытпасынан жасалған материалдар бірегей өнімділік артықшылықтарымен көпір құрылысы саласындағы революциялық таңдау болды.

Алюминий қорытпалары материалдарының артықшылықтары

Жеңіл дизайнның артықшылықтары

Алюминий қорытпасының тығыздығы шамамен 2,7 г/см³ құрайды, бұл болаттың шамамен 1/3 бөлігін құрайды. Бұл жеңіл қасиет көпірді жобалау және салу үшін нені білдіреді? Ең алдымен, жеңіл көпір құрылымдары геологиялық жағдайы нашар жерлерде үлкен көпірлер салуға мүмкіндік беретін іргетастарға қойылатын талаптарды азайта алады. Екіншіден, жеңіл конструкциялар тасымалдау және орнату шығындарын азайта алады, бұл әсіресе шалғай аудандарда немесе қолжетімділігі шектеулі жерлерде маңызды. Сонымен қатар, жеңіл құрылымдар жер сілкіністері кезінде сейсмикалық өнімділікті жақсартуға көмектесе алады, өйткені жеңіл салмақ жер сілкінісі әсерінен инерциялық күштерді азайтады.

Коррозияға төзімділіктің маңызы

Алюминий қорытпасынан жасалған материалдар табиғи ортада тығыз оксидті қабықша түзе алады. Бұл оксидті пленка ылғал мен оттегінің енуіне тиімді тосқауыл қоя алады, осылайша материалды коррозиядан қорғайды. Бұл көпір құрылысында өте маңызды, өйткені көпірлер жиі элементтердің әсеріне ұшырайды және элементтерге төтеп беруі керек. Дәстүрлі болат көпірлермен салыстырғанда, алюминий қорытпасынан жасалған көпірлер жиі коррозияға қарсы өңдеуді қажет етпейді, бұл ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету шығындарын және жұмыс жүктемесін айтарлықтай азайтады.

Икемділік пен өңдеуге қабілеттіліктің тамаша үйлесімі

Алюминий қорытпасынан жасалған материалдар экструзияға және қалыптауға оңай және әртүрлі күрделі көлденең қималары бар профильдерді жасауға болады, бұл көпірді жобалауға көбірек мүмкіндіктер береді. Дизайнерлер заманауи қалалардың ландшафт пен функционалдылыққа деген қосарлы талаптарын қанағаттандыру үшін қажет болған жағдайда әдемі және практикалық көпір құрылымдарын жобалай алады. Сонымен қатар, алюминий қорытпасын дәнекерлеу және қосу технологиясы да үнемі жетілдірілуде, бұл алюминий қорытпасынан жасалған көпірлердің құрылысын ыңғайлы және жылдам етеді.

Алюминий қорытпаларының механикалық қасиеттері және қосылу технологиясы

Механикалық қасиеттерді жан-жақты қарастыру Алюминий қорытпаларының серпімділік модулі төмен болғанымен, олардың меншікті беріктігі (беріктіктің тығыздыққа қатынасы) беріктігі жоғары болатпен салыстыруға болады немесе одан да жақсырақ. Бұл алюминий қорытпасынан жасалған құрылымдар бірдей жүкті көтерген кезде жеңілірек болуы мүмкін дегенді білдіреді. Бұл ретте алюминий қорытпаларының серпімді деформациялық сипаттамаларын жобалау кезінде ескеру қажет, ал конструкцияның қаттылығы мен беріктігі конструкцияның қауіпсіздігі мен тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін негізделген болуы керек.

Инновациялар және қосылу технологияларының дамуы

Алюминий қорытпаларын әртүрлі тәсілдермен қосуға болады, соның ішінде болттармен, тойтармалармен және дәнекерленген қосылыстармен. Гальваникалық коррозияны азайту үшін әдетте алюминий қорытпасынан жасалған конструкцияларда алюминий тойтармалар немесе болттар қолданылады. Сонымен қатар дәнекерлеу технологиясының дамуымен алюминий қорытпаларының дәнекерлеу көрсеткіштері де айтарлықтай жақсарды. MIG дәнекерлеу (балқыту инертті газбен дәнекерлеу) және TIG дәнекерлеу (вольфрам инертті газ дәнекерлеу) көпір құрылысының жоғары стандарттарына сәйкес келетін жоғары сапалы дәнекерленген қосылыстарды қамтамасыз ете алатын алюминий қорытпасынан дәнекерлеудің екі жиі қолданылатын әдісі.

Алюминий қорытпасының көпірлерінің тұрақты өнімділігі

Тұрақты өнімділікке арналған дизайн нүктелері

Алюминий қорытпасының құрамдас бөліктері иілу кезінде бүйірлік иілу және бұралу тұрақсыздығынан зардап шегуі мүмкін, бұл дизайн кезінде ерекше назар аударуды қажет етеді. Құрылымның тұрақтылығын жақсарту үшін дизайнерлер көлденең тіректерді қосу, көлденең қима пішінін өзгерту, қатайтқыштарды қолдану және т.б. сияқты әртүрлі шараларды қолдана алады. Бұл шаралар алюминий қорытпасынан жасалған көпірлердің жергілікті және жалпы тұрақтылығын тиімді түрде жақсарта алады. және әртүрлі жүктемелер кезінде құрылымның қауіпсіздігін қамтамасыз ету.

Алюминий қорытпасынан жасалған көпір мысалдары

Ханчжоу Цинчунь жолы Орта өзен жаяу жүргіншілер көпірі

Бұл көпір алюминий қорытпасы фермасының құрылымы қорап арқалығын пайдаланады, ал көпірдің негізгі материалы 6082-T6 алюминий қорытпасы болып табылады. Ұзындығы 36,8 метр болатын көпірдің салмағы небәрі 11 тонна, алюминий қорытпасынан жасалған көпірлердің жеңіл конструкциясының артықшылықтарын көрсетеді. Көпірдің дизайны тек функционалдылықты ғана емес, сонымен қатар қаланың әдемі ландшафтына айнала отырып, қоршаған ортамен үйлесімділікті толығымен қарастырады.

Шанхай Сюцзяхуи жаяу жүргіншілер көпірі

Tongji университеті жобалаған Шанхай Сюцзяхуи жаяу жүргіншілер көпірі 6061-T6 алюминий қорытпасынан жасалған, бір аралығы 23 метр, ені 6 метр, өлі салмағы небәрі 150кН және ең жоғары жүк салмағы 50т. Бұл көпірдің тез салынуы және пайдалануға берілуі заманауи қалалардағы алюминий қорытпасынан жасалған көпірлердің практикалық және тиімділігін көрсетеді.

Бейши Сидан жаяу жүргіншілер көпірі

Бей қаласындағы Сидан жаяу жүргіншілер көпірінің алюминий қорытпасынан жасалған қондырмасын шетелдік қаржыландырылған компания салған, ал алюминий қорытпасының негізгі профилі 6082-T6. Негізгі аралықтың жалпы ұзындығы 38,1 м, көпір палубасының таза ені 8 м, жалпы ұзындығы 84 м. Көпір жаяу жүргіншілер жайлылығы мен қауіпсіздігін ескере отырып жобаланған. Сонымен қатар, алюминий қорытпасының материалдарын пайдалану көпірдің қызмет ету мерзімін ұзартады және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.

Қорытынды

Көпір құрылысында жоғары сапалы алюминий қорытпасынан жасалған материалдарды қолдану көпірлердің құрылымдық өнімділігі мен беріктігін жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар көпір дизайнына көбірек мүмкіндіктер береді. Материалдық ғылымның дамуымен және құрылыс технологиясының дамуымен алюминий қорытпасынан жасалған көпірлер болашақ көпір құрылысында маңызды рөл атқарады және заманауи қалаларды байланыстыратын маңызды буынға айналады деп күтілуде.