Articles

Materialen voor de brugconstructie

materialen voor de brugconstructie

stenen, hout, beton en Staal Zijn de traditionele materialen die worden gebruikt voor de brugconstructie. Tijdens de beginperiode werden hout en stenen gebruikt in de bouw, omdat ze direct uit de natuur zijn verkregen en gemakkelijk beschikbaar zijn.Baksteen werd gebruikt als een subgroep bouwmateriaal samen met steenbouw. Stenen als bouwmaterialen waren erg populair vanwege de duurzame eigenschappen. Veel historische bruggen gemaakt van stenen zijn nog steeds aanwezig als symbool van vroegere architectonische cultuur.

maar een deel van de houten brug is weggespoeld of bevindt zich in het stadium van afbraak als gevolg van hun blootstelling aan de omgevingsomstandigheden.

naarmate de tijd verstreek, heeft de brugconstructie meer ontwikkeling ondergaan in termen van materialen die worden gebruikt voor de bouw dan gebaseerd op de brugtechnologie.Het beton en het staal zijn door de mens vervaardigde geraffineerde materialen. De brugconstructie met deze kunstmatige materialen kan de tweede periode van de brugtechniek worden genoemd. Dit was dus de start van de moderne brug techniek.

moderne bruggen maken gebruik van beton of staal of in combinatie. Verschillende andere innovatieve materialen worden ontwikkeld, zodat ze goed passen bij de brug terminologieën.

incorporatie van vezels die komt in de categorie van hoge sterkte verkrijgen van materialen is nu opgenomen voor de bouw van bruggen. Deze materialen worden ook gebruikt om de bestaande bruggen te versterken.

stenen voor de bouw van Bruggen

lange tijd in de geschiedenis werd de steen gebruikt in en als één enkele vorm. Ze worden voornamelijk gebruikt in de vorm van bogen. Dit komt omdat ze een hogere druksterkte bezitten.

het gebruik van stenen gaf de ingenieurs het gemak om bruggen te bouwen die esthetisch top zijn en een hoge duurzaamheid hebben.= = Geschiedenis = = de Romeinen waren de grootste bouwers van bruggen met stenen. Ze hadden een duidelijk idee en begrip van de belasting over de brug, de geometrie en de materiaaleigenschappen. Dit maakte ze bouwen zeer Grotere spanbruggen in vergelijking met elke andere brugconstructie in die periode.

de periode was ook concurrerend voor Chinees. China had ook grote brug genaamd de beroemde Zhuzhou brug ontwikkeld. De Zhuzhou brug is ‘ s werelds bekendste oudste open-spandrel, steen en segmentale boog brug. Nihonbashi is de beroemdste stenen brug in Japan. Dit heet de Japanse brug.

Zhuzhou bridge, China

Zhuzhou bridge, China

Fig.1: De Zhuzhou bridge, China

met de tijd zijn de stenen bruggen het meest efficiënt en zuinig gebleken vanwege de duurzaamheid en lage onderhoudsgarantie die ze gedurende de hele levensduur biedt.

hout of hout voor de bouw van Bruggen

het houtmateriaal werd veel gebruikt bij de bouw van bruggen, in tegenstelling tot vandaag de dag, waar het wordt gebruikt voor de bouw van bouwwerken en aanverwante werken. Tegenwoordig bieden staal en beton een grotere werkflexibiliteit, die het gebruik van hout en hout voor megawerken verminderde.

maar er zijn innovaties in verband met de conservering van hout, waardoor de vraag naar hout in constructies is toegenomen.

hout als technisch materiaal heeft het voordeel van een hoge taaiheid en een hernieuwbaar karakter. Ze worden rechtstreeks uit de natuur gehaald en zijn dus milieuvriendelijk.

de geringe dichtheid van hout zorgt ervoor dat het een hoge specifieke sterkte krijgt. Ze hebben een aanzienlijke sterkte waarde met een lagere waarde van de dichtheid. Deze eigenschap maakt ze gemakkelijk worden vervoerd.

enkele nadelen van hout als bouwmateriaal zijn dat het:

  • zeer anisotroop van aard
  • vatbaar voor termieten, parasitaire aandoeningen en houtworm
  • zeer brandbaar
  • vatbaar voor rot en ziekte
  • kan niet worden gebruikt bij hoge temperaturen

er zijn verschillende houten bruggen over de hele wereld. Figuur-2 toont de wiskundige brug in Cambridge. Een andere brug is de Togetsu-Kyo brug over de Katsura rivier in Kyoto.

Mathematical Bridge, Cambridge

Mathematical Bridge, Cambridge

Fig.2: De Mathematische Brug, Cambridge

togetsu-kyo-bridge-japan

togetsu-kyo-bridge-japan

Fig.3. De Togetsu-Kyo brug, Japan

staal voor de brugconstructie

staal krijgt een hoge sterkte in vergelijking met enig ander materiaal. Dit maakt het geschikt voor de bouw van bruggen met een langere overspanning. We weten dat staal een combinatie is van legeringen van ijzer en andere elementen, voornamelijk koolstof.

op basis van de hoeveelheid en de variatie van de elementen worden de eigenschappen van de elementen dienovereenkomstig gewijzigd. De eigenschappen van treksterkte, rekbaarheid en hardheid worden beïnvloed door de verandering in de samenstelling.

het staal dat wordt gebruikt voor de normale bouw heeft enkele honderden Mega Pascal sterkte. Deze sterkte is bijna 10 keer groter dan de druk-en treksterkte verkregen uit een normale betonmix.

de belangrijkste ingebouwde eigenschap van staal is de ductiliteitseigenschap. Dit is de vervorming vermogen voordat de uiteindelijke breuk de neiging om te gebeuren. Deze eigenschap van staal is een belangrijk criterium in het ontwerp van structuren.

Hachimanbashi-Brug

Hachimanbashi-Brug

Fig.4. De Hachimanbashi-brug

de eerste ijzeren brug, Danjobashi-brug, die in 1878 in Japan werd gebouwd. De figuur-4 hieronder toont de Danjobashi brug. De Danjobashi-brug werd verplaatst naar de huidige locatie en werd in 1929 Hachimanbashi-brug genoemd.Het heeft een grote historische en technische waarde als moderne brug. De brug werd geëerd door de American Society of Civil Engineers in het jaar 1989.

de chemische samenstelling en de fabricagemethode bepalen de eigenschappen van constructiestaal. De belangrijkste eigenschappen die moeten worden gespecificeerd door de brug ontwerpers wanneer het nodig is om de producten te specificeren zijn:

  • sterkte
  • taaiheid
  • rekbaarheid
  • duurzaamheid
  • lasbaarheid

wanneer we de staalsterkte noemen, impliceert dit zowel de vloeigrens als de treksterkte. Aangezien de structuren meer in het elastische Stadium zijn ontworpen, is het zeer essentieel om de waarde van opbrengststerkte te kennen.

vloeigrens wordt meestal gebruikt omdat deze meer gespecificeerd is in de ontwerpcodes. In Japan is de aanbevolen code ontworpen voor ultieme kracht. Bijvoorbeeld, SS400 aangewezen door de uiteindelijke sterkte van 400MPa. Dit is een uitzondering.Ontwerpers en ingenieurs vertrouwen sterk op de eigenschap van ductiliteit voor de ontwerpaspecten die verband houden met de ontwerpen van de boutgroep en de verdeling van stress bij de uiteindelijke limiettoestand. Een andere belangrijke eigenschap is de corrosieweerstand door het gebruik van verweringsstaal.

beton voor de brugconstructie

het grootste deel van de moderne brugconstructie maakt gebruik van beton als primair materiaal. Het beton is goed in compressie en zwak in treksterkte. De constructies van gewapend beton zijn de oplossing voor dit probleem.

het beton heeft meestal een constante waarde van de elasticiteitsmodulus bij lagere spanningsniveaus. Maar deze waarde neemt af bij een hogere stressconditie. Dit zal de vorming van scheuren en later hun voortplanting verwelkomen.

andere factoren waarvoor beton gevoelig is, zijn de thermische uitzetting en krimpeffecten. Kruip wordt gevormd in beton als gevolg van lange tijd stress op het.

de mechanische eigenschappen van beton worden bepaald door de druksterkte van beton.

gewapend of voorgespannen beton wordt gebruikt voor de bouw van bruggen. De versterking in R. C. C biedt de taaiheid eigenschap aan de structuur. Tegenwoordig, vervormbaarheid versterking wordt verstrekt als een extra vereiste vooral in de aardbeving resistente constructie.

RCC wordt tegenwoordig gemaakt van staal, polymeer of een andere combinatie van composietmaterialen. Veel duurzame materialen zijn beschikbaar die de rol van cement kunnen nemen. Dit is een nieuwe innovatie in duurzame brugbouw.

in vergelijking met de RCC-brugconstructie is voorgespannen beton het meest geprefereerd en gebruikt. Met behulp van stalen pezen met een hoge sterkte wordt een predrukkracht in het beton geïnduceerd vóór de werkelijke bedrijfsbelasting.

derhalve zal deze drukspanning bestand zijn tegen de trekspanning die ontstaat tijdens de werkelijke belastingsomstandigheden. De voorspanning wordt in beton geïnduceerd door middel van paalspanning of door middel van voorspanning van de staalwapening.

veel nadelen van normaal gewapend beton zoals sterkte beperkingen, zware structuren, bouwmoeilijkheden worden opgelost met voorgespannen beton.

Lees ook: wat zijn de soorten beton? Wat zijn hun toepassingen?

composietmaterialen in de brugconstructie

composietmaterialen worden ontwikkeld en gebruikt voor zowel de bouw van nieuwe bruggen als voor hersteldoeleinden.

vezelversterkte kunststof is een van deze materialen die een polymeermatrix is. Dit is versterkt met vezels die ofwel glas of koolstof kunnen zijn. Deze materialen zijn licht in gewicht, duurzaam, hoge sterkte geven en nodulair van aard.

nieuwe oplossingen en materialen worden aangemoedigd vanwege de verslechteringsproblemen waarmee de stalen en betonnen bruggen worden geconfronteerd.

een ander materiaal is het reactief poederbeton (RPC) dat in Korea werd ontwikkeld. Dit materiaal is een vorm van high performance beton dat is versterkt met staalvezels. Deze mix zal helpen om slanke kolommen voor bruggen van een langere overspanning te maken. Dit garandeert ook een hoge duurzaamheid.

composietmaterialen worden gebruikt bij het repareren van brugkolommen en andere dragende elementen om de rekbaarheid en de weerstand tegen de seismische kracht te verbeteren.

met Epoxy geïmpregneerd glasvezel wordt gebruikt om de kolom te bedekken (kolommen die niet nodulair van aard zijn). Dit is een alternatief voor de steel jacket techniek.

soorten bouwmaterialen, hun eigenschappen en toepassingen in bouwwerken

gezondheidsproblemen met bouwmaterialen tijdens en na de bouw

Bruglagers-typen lagers voor brugconstructies en Details

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.