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교량 건설에 사용되는 재료

교량 건설에 사용되는 재료

돌,목재,콘크리트 및 강철은 교량 건설을 수행하는 데 사용되는 전통적인 재료입니다. 초기 기간 동안 목재와 돌은 자연에서 직접 얻을 수 있고 쉽게 구할 수 있기 때문에 건설에 사용되었습니다.

벽돌은 석조 건축물과 함께 하위 그룹 건축 자재로 사용되었습니다. 건축 자재로 돌은 그것의 튼튼한 재산 때문에 아주 대중적이었다. 돌로 만든 많은 역사적인 다리는 여전히 과거 건축 문화의 상징으로 존재합니다.

그러나 목재 교량의 일부는 환경 조건에 노출되어 씻겨 졌거나 분해 단계에 있습니다.

시간이 지남에 따라 교량 건설은 교량 기술을 기반으로 한 것보다 건설에 사용되는 재료 측면에서 더 많은 개발을 거쳤습니다.

콘크리트와 강철은 인공 정제 재료입니다. 이 인공 재료를 사용한 교량 건설은 교량 공학의 두 번째 기간이라고 할 수 있습니다. 이것은 그러므로 현대 교량 기술설계 기술의 시작이었습니다.

현대 교량은 콘크리트 또는 강철 또는 조합을 사용합니다. 그들은 잘 다리 용어에 맞게 할 수 있도록 다른 다른 혁신적인 재료가 개발되고있다.

고강도 얻는 물자의 종류 들어오는 섬유의 합동은 지금 교량의 건축을 위해 통합됩니다. 이 자료는 또한 기존의 교량을 강화하기 위해 사용됩니다.

다리 건설을위한 돌

역사에서 오랜 시간 동안,돌은 하나의 형태로 사용되어왔다. 그들은 주로 아치 형태로 사용됩니다. 이것은 그들이 더 높은 압축 강도를 소유하기 때문입니다.

돌의 사용은 엔지니어에게 심미적으로 정상 및 내구성에서 높은 교량을 건설하기의 용이함을 주었습니다.

돌로 만든 다리 건설의 역사를 고려할 때,로마인들은 돌로 만든 다리의 가장 위대한 건축가였다. 그들은 교량에 대한 하중,기하학 및 재료 특성에 대한 명확한 아이디어와 이해를 가지고있었습니다. 이것은 그 기간 동안 다른 교량 건설과 비교할 때 매우 큰 스팬 교량을 건설하게 만들었습니다.

이 기간은 중국인에게도 경쟁력이 있었다. 중국은 또한 유명한 주저우 다리라는 큰 다리를 개발했다. 그만큼 주저우 다리 세계에서 알려진 가장 오래된 오픈 스판 드레,돌 및 분절 아치 다리입니다. 니혼바시는 일본에서 가장 유명한 돌 다리입니다. 이것은 일본 다리 라고 합니다.

중국 주저우 다리

주저우 다리,중국

그림.1:주저우 교량,중국

시간으로,돌 교량은 그것의 생활 기간 내내 제공하는 낮은 정비 보증 및 내구성 능률 및 경제 때문에 증명했습니다.

교량 건설용 목재 또는 목재

목재는 건축 공사 및 관련 공사에 사용되는 오늘날과 달리 교량 건설에 많이 사용되었습니다. 요즘,철강 및 콘크리트 그랜트 작업 유연성의 높은 범위,메가 작품에 대 한 나무와 목재의 사용 감소.

그러나 목재 보존과 관련된 혁신이 있으며,이는 구조물의 목재 수요를 증가시키는 데 도움이되었습니다.

엔지니어링 재료로서의 목재는 본질적으로 높은 인성과 재생 가능이라는 장점이 있습니다. 그들은 자연에서 직접 얻을 수 있으며 따라서 환경 친화적입니다.

나무의 낮은 밀도는 높은 특정 강도를 얻을 수 있습니다. 그들은 밀도 값이 낮은 상당한 강도 값을 가지고 있습니다. 이 속성은 쉽게 운반 할 수 있습니다.

건축자재로서 목재와 관련된 단점은:

  • 높은 이방성 자연
  • 흰개미,침입 및 나무 벌레에 취약
  • 높은 가연성
  • 부패와 질병에 취약
  • 고온에 사용할 수 없습니다

전 세계에 다양한 목재 다리가 있습니다. 그림 2 는 캠브리지에 위치한 수학적 다리를 보여줍니다. 또 다른 다리는 교토의 가쓰라 강 위에 있는 도게쓰쿄 다리입니다.

수학 브리지,캠브리지

수학 다리,캠브리지

그림.2:수학 다리,캠브리지

togetsu-kyo-bridge-japan

togetsu-kyo-bridge-japan

그림.3. 도게 쵸 다리,일본

교량 건설 용 강철

강철은 다른 재료와 비교할 때 높은 강도를 얻습니다. 이것은 더 긴 경간을 가진 교량의 건축을 위해 그것의 적당한 만듭니다. 우리는 강철이 철과 다른 원소,주로 탄소의 합금의 조합이라는 것을 알고 있습니다.

원소의 양 및 변이에 기초하여,이에 따라 동일한 특성이 변경된다. 장력 강도,연성 및 경도의 재산은 그것의 구성에 있는 변화에 의해 좌우됩니다.

정상적인 건축에 사용된 강철에는 수백 메가 파스칼 힘이 있습니다. 이 강도는 일반 콘크리트 믹스에서 얻은 압축 및 인장 강도보다 거의 10 배 더 큽니다.

강철의 중요한 붙박이 재산은 연성 재산입니다. 이것은 최종 파손이 발생하기 전에 변형 능력입니다. 이 강철의 특성은 구조물 설계에서 중요한 기준입니다.

하치만바시 대교

하치만바시 대교

그림.4. 하치만바시 다리

일본에서 1878 년에 지어진 최초의 철교 단조바시 다리. 아래 그림 4 는 단조 바시 다리를 보여줍니다. 단조바시 다리는 현재 위치로 이전되어 1929 년에 하치만바시 다리로 명명되었습니다.

그것은 현대적인 다리로서 큰 역사적,기술적 가치를 가지고 있습니다. 이 다리는 1989 년 미국 토목 공학회에서 영예를 안았습니다.

화학 성분 및 제조 방법은 구조용 강철의 특성을 결정합니다. 제품을 지정해야 할 때 브리지 디자이너가 지정할 주요 속성은 다음과 같습니다:

  • 강도
  • 인성
  • 연성
  • 내구성
  • 용접성

우리가 강철 힘을 언급할 때,그것은 수확량과 장력 강도를 둘 다 함축합니다. 구조가 탄력 있는 단계에서 디자인되기 때문에,항복 강도의 가치를 아는 것이 아주 근본적입니다.

항복 강도는 디자인 부호에서 더 지정되기 때문에 주로 사용됩니다. 일본에서는,추천한 부호는 궁극적인 힘을 위해 디자인됩니다. 예를 들어,400 은 400 의 궁극적 인 강도에 의해 지정됩니다. 이 예외입니다.

연성의 특성은 볼트 그룹 설계와 관련된 설계 측면 및 최종 한계 상태 조건에서의 응력 분포에 대해 설계자와 엔지니어가 매우 많이 의존하고 있습니다. 또 다른 중요한 재산은 풍화 강철의 사용에 의하여 내식성입니다.

교량 건설용 콘크리트

현대 교량 건설의 대부분은 콘크리트를 기본 재료로 사용합니다. 콘크리트는 압축에서 좋고 장력 강도에서 약합니다. 철근 콘크리트 구조물은 이 문제에 대한 해결책입니다.

콘크리트는 낮은 응력 수준에서 일정한 탄성 계수 값을 갖는 경향이 있습니다. 그러나 이 값은 더 높은 스트레스 조건에서 감소합니다. 이것은 균열의 형성과 나중에 그들의 전파를 환영 할 것입니다.

콘크리트가 영향을 받기 쉬운 다른 요인은 열팽창 및 수축 효과입니다. 크 리프 그것에 긴 시간 스트레스 때문에 콘크리트에 형성 된다.

콘크리트의 기계적 성질은 콘크리트의 압축 강도에 의해 결정됩니다.

철근 또는 프리스트레스 콘크리트는 교량 건설에 사용됩니다. 구조물에 연성을 제공합니다. 현재에는,연성 보강은 지진 저항하는 건축에 있는 추가 필요조건으로 주로 제공됩니다.

요즘 강철,폴리머 또는 복합 재료의 다른 조합에서 이루어집니다. 시멘트의 역할을 할 수있는 많은 지속 가능한 재료를 사용할 수 있습니다. 이것은 지속 가능한 교량 건설의 새로운 혁신입니다.

다리 건설에 비해 압축 응력 콘크리트가 가장 선호되고 사용됩니다. 전 압축력은 실제적인 서비스 짐의 앞에 고강도 강철 심줄 덕분에 콘크리트에서 유도됩니다.

따라서 이러한 압축 응력은 실제 하중 조건 중에 오는 인장 응력에 저항합니다. 압축 응력은 포스트 긴장시키기에 의하여 또는 강철 보강 프리텐셔닝에 의하여 콘크리트에서 유도됩니다.

강도 제한,무거운 구조물,건축 어려움과 같은 일반 철근 콘크리트의 많은 단점은 압축 응력 콘크리트를 사용하여 해결됩니다.

또한 읽기:콘크리트의 유형은 무엇입니까? 그들의 응용 프로그램은 무엇입니까?

교량건설의 복합소재

복합소재가 개발되어 새로운 교량건설과 재활용으로 사용된다.

섬유 강화 플라스틱은 폴리머 매트릭스 중 하나입니다. 이것은 유리 또는 탄소일 수 있는 섬유로 강화됩니다. 이 물자는 무게,내구재,고강도 주고는 및 실제로 연성이 있는에서 가볍습니다.

강철 및 콘크리트 교량이 직면하고있는 열화 문제로 인해 새로운 솔루션과 재료가 권장됩니다.

또 다른 재료는 한국에서 개발 된 반응성 분말 콘크리트입니다. 이 물자는 강철 섬유로 강화되는 고성능 콘크리트의 모양입니다. 이 믹스는 더 긴 스팬의 다리에 날씬한 기둥을 만드는 데 도움이됩니다. 이것은 또한 내구성을 광범위하게 보장합니다.

복합 재료는 교량 기둥 및 기타지지 요소의 수리에 사용되어 연성 및 지진력에 대한 저항을 향상시킵니다.

에폭시에 의하여 임신된 섬유유리는 란(실제로 비가 연성이 있는 란)를 덮기 위하여 이용됩니다. 이 스틸 재킷 기술에 대한 대안이다.

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