Articles

Materiały używane do budowy mostów

materiały używane do budowy mostów

kamienie, drewno, beton i stal są tradycyjnymi materiałami używanymi do budowy mostów. W początkowym okresie do budowy używano drewna i kamieni, ponieważ są one bezpośrednio pozyskiwane z natury i łatwo dostępne.

Cegła była używana jako podgrupa materiału budowlanego wraz z konstrukcją kamienną. Kamienie jako materiały budowlane były bardzo popularne ze względu na swoje trwałe właściwości. Wiele zabytkowych mostów wykonanych z kamieni jest nadal obecnych jako symbol dawnej kultury architektonicznej.

jednak część drewnianych pomostów została zmyta lub znajduje się w stadium degradacji ze względu na ich narażenie na warunki środowiskowe.

z biegiem czasu konstrukcja mostu przeszła większy rozwój pod względem materiałów użytych do budowy niż w oparciu o technologię mostową.

beton i stal to wykonane przez człowieka materiały rafinowane. Budowę mostu z tych sztucznych materiałów można nazwać drugim okresem inżynierii mostowej. Był to więc początek nowoczesnej techniki mostowej.

nowoczesne mosty wykorzystują beton lub stal lub w połączeniu. Opracowywane są różne inne innowacyjne materiały, które mogą dobrze pasować do terminologii mostów.

włączenie włókien, które są w kategorii materiałów o wysokiej wytrzymałości, jest teraz włączone do budowy mostów. Materiały te są również stosowane w celu wzmocnienia istniejących mostów.

kamienie do budowy mostów

przez długi czas w historii kamień był używany w i jako pojedyncza forma. Stosowane są głównie w postaci łuków. To dlatego, że mają większą wytrzymałość na ściskanie.

zastosowanie kamieni dało inżynierom łatwość budowy mostów, które są estetyczne i trwałe.

rozważając historię budowy mostów z kamieniami, Rzymianie byli największymi budowniczymi mostów z kamieniami. Mieli jasny pomysł i zrozumienie obciążenia przez most, geometrii, a także właściwości materiału. To sprawiło, że budowali mosty o większej rozpiętości w porównaniu z innymi konstrukcjami mostowymi w tym okresie.

okres ten był również konkurencyjny dla Chińczyków. Chiny rozwinęły również duży most zwany słynnym Mostem Zhuzhou. Most Zhuzhou jest znanym na świecie najstarszym otwartym spandrelem, kamiennym i segmentowym mostem łukowym. Nihonbashi jest najbardziej znanym kamiennym mostem w Japonii. Nazywa się to mostem japońskim.

 most Zhuzhou, Chiny

most Zhuzhou, Chiny

rys.1: Most Zhuzhou, Chiny

z czasem kamienne mosty okazały się najbardziej wydajne i ekonomiczne ze względu na trwałość i niskie koszty utrzymania, które zapewnia przez cały okres użytkowania.

drewno lub drewno do budowy mostów

materiał drzewny był bardzo używany do budowy mostów, w przeciwieństwie do dzisiaj, gdzie jest używany do budowy robót budowlanych i pokrewnych. Obecnie stal i beton zapewniają większy zakres elastyczności pracy, że wykorzystanie drewna i drewna do mega robót zmniejszyło się.

ale istnieją innowacje związane z konserwacją drewna, które pomogły zwiększyć zapotrzebowanie na drewno w konstrukcjach.

Drewno jako materiał inżynieryjny ma tę zaletę, że ma wysoką wytrzymałość i jest odnawialne. Są one pozyskiwane bezpośrednio z natury i dlatego są przyjazne dla środowiska.

niska gęstość drewna sprawia, że zyskuje wysoką wytrzymałość właściwą. Mają znaczną wartość wytrzymałości przy niższej wartości gęstości. Ta właściwość sprawia, że są łatwo transportowane.

niektóre wady związane z drewnem jako materiałem budowlanym to to, że jest:

  • wysoce anizotropowy w przyrodzie
  • podatny na termity, infestacje i robaki
  • wysoce palny
  • podatny na gnicie i choroby
  • nie może być stosowany w wysokich temperaturach

istnieje wiele mostów drewnianych na całym świecie. Rysunek 2 przedstawia most matematyczny znajdujący się w Cambridge. Kolejnym mostem jest Most Togetsu-Kyo nad rzeką Katsura w Kioto.

 Mathematical Bridge, Cambridge

Matematyczny Most, Cambridge

Rys.2: The Mathematical Bridge, Cambridge

togetsu-kyo-bridge-japan

togetsu-kyo-bridge-japan

Fig.3. Most Togetsu-Kyo, Japonia

Stal do budowy mostów

stal zyskuje wysoką wytrzymałość w porównaniu z jakimkolwiek innym materiałem. Dzięki temu nadaje się do budowy mostów o większej rozpiętości. Wiemy, że stal to połączenie stopów żelaza i innych elementów, głównie węgla.

na podstawie ilości i zmienności pierwiastków właściwości tego samego są odpowiednio zmieniane. Na właściwości wytrzymałości na rozciąganie, ciągliwości i twardości wpływa zmiana jego konstytucji.

stal używana do normalnej konstrukcji ma kilkaset Mega wytrzymałości. Wytrzymałość ta jest prawie 10 razy większa niż wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie uzyskana z normalnej mieszanki betonowej.

główną wbudowaną własnością stali jest własność ciągliwości. Jest to zdolność deformacji, zanim nastąpi ostateczne pęknięcie. Ta właściwość stali jest ważnym kryterium w projektowaniu konstrukcji.

 Most Hachimanbashi

Most Hachimanbashi

Rys.4. Most Hachimanbashi

pierwszy Żelazny Most, most Danjobashi, który został zbudowany w 1878 roku w Japonii. Rysunek-4 poniżej przedstawia most Danjobashi. Most Danjobashi został przeniesiony do obecnej lokalizacji i został nazwany mostem Hachimanbashi w 1929 roku.

ma wielką wartość historyczną i techniczną jako nowoczesny most. Most został uhonorowany przez American Society of Civil Engineers W roku 1989.

skład chemiczny i sposób wytwarzania określają właściwości stali konstrukcyjnej. Głównymi właściwościami, które mają być określone przez projektantów mostów, gdy wymagane jest określenie produktów, są:

  • wytrzymałość
  • wytrzymałość
  • ciągliwość
  • trwałość
  • spawalność

kiedy wspominamy o wytrzymałości stali, oznacza to zarówno wydajność, jak i wytrzymałość na rozciąganie. Ponieważ struktury są bardziej zaprojektowane na etapie elastycznym, bardzo ważne jest poznanie wartości granicy plastyczności.

Granica plastyczności jest najczęściej stosowana, ponieważ jest bardziej określona w kodach projektowych. W Japonii zalecany kod został zaprojektowany z myślą o najwyższej wytrzymałości. Na przykład SS400 wyznaczony przez najwyższą wytrzymałość 400mpa. Jest to wyjątek.

właściwość ciągliwości jest bardzo zależna od projektantów i inżynierów w aspektach projektowych związanych z projektami grupy śrub i rozkładem naprężeń w ostatecznych warunkach stanu granicznego. Inną ważną właściwością jest odporność na korozję dzięki zastosowaniu stali odpornej na warunki atmosferyczne.

Beton do budowy mostów

Większość nowoczesnej konstrukcji mostów wykorzystuje Beton jako materiał podstawowy. Beton jest dobry w ściskaniu i słaby w wytrzymałości na rozciąganie. Rozwiązaniem tego problemu są konstrukcje żelbetowe.

beton ma tendencję do stałej wartości modułu sprężystości przy niższych poziomach naprężeń. Ale wartość ta zmniejsza się przy wyższym stanie stresu. To z zadowoleniem przyjmie powstawanie pęknięć, a później ich rozmnażanie.

inne czynniki, na które beton jest podatny, to rozszerzalność cieplna i skurcz. Pełzanie powstaje w betonie z powodu długotrwałego naprężenia.

właściwości mechaniczne betonu są określane przez wytrzymałość na ściskanie betonu.

beton zbrojony lub sprężony jest wykorzystywany do budowy mostów. Wzmocnienie w RCC zapewnia właściwość plastyczności konstrukcji. Obecnie wzmocnienie ciągliwości jest dostarczane jako dodatkowy wymóg głównie w konstrukcji odpornej na trzęsienia ziemi.

RCC jest obecnie wykonany ze stali, polimeru lub innej kombinacji materiałów kompozytowych. Dostępnych jest wiele zrównoważonych materiałów, które mogą pełnić rolę cementu. Jest to nowa innowacja w zrównoważonym budownictwie mostowym.

w porównaniu z konstrukcją mostu RCC, Beton sprężony jest najbardziej preferowany i stosowany. Przed rzeczywistym obciążeniem roboczym w betonie indukowana jest siła wstępnego ściskania za pomocą ścięgien stalowych o wysokiej wytrzymałości.

stąd to naprężenie ściskające będzie odporne na naprężenia rozciągające, które przychodzą podczas rzeczywistych warunków obciążenia. Naprężenie sprężające w betonie następuje poprzez naprężenie słupowe lub naprężenie zbrojenia stalowego.

wiele wad normalnego betonu zbrojonego, takich jak ograniczenia wytrzymałości, ciężkie konstrukcje, trudności budowlane, rozwiązuje się za pomocą betonu sprężonego.

Czytaj także: Jakie są rodzaje betonu? Jakie są ich zastosowania?

materiały kompozytowe w budownictwie Mostowym

materiały kompozytowe są opracowywane i wykorzystywane zarówno do budowy nowych mostów, jak i do celów rehabilitacyjnych.

tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem jest jednym z takich materiałów, które są matrycą polimerową. Jest to wzmocnione włóknami, które mogą być szklane lub węglowe. Materiały te są lekkie,trwałe, o wysokiej wytrzymałości i plastyczne.

ze względu na problemy z pogorszeniem jakości stalowych i betonowych mostów zachęca się do nowych rozwiązań i materiałów.

innym materiałem jest reaktywny Beton proszkowy (RPC), który został opracowany w Korei. Materiał ten jest formą betonu o wysokiej wydajności, który jest wzmocniony włóknami stalowymi. Ta mieszanka pomoże zrobić smukłe kolumny dla mostów o dłuższej rozpiętości. Gwarantuje to również trwałość.

materiały kompozytowe są używane do naprawy słupów mostowych i wszelkich innych elementów nośnych w celu poprawy ciągliwości i odporności na działanie siły sejsmicznej.

impregnowane epoksydowo włókno szklane służy do pokrycia kolumny (kolumny, które nie są ciągliwe w przyrodzie). Jest to alternatywa dla techniki Steel jacket.

rodzaje materiałów budowlanych, ich właściwości i zastosowania w budownictwie

problemy zdrowotne z Materiałami Budowlanymi podczas i po budowie

łożyska mostowe-rodzaje łożysk do konstrukcji mostowych i szczegóły

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.