Kabelové systémy: zařízení, výhody, vlastnosti a nevýhody

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Kolik typů mostů je na světě? Desítky! Obloukové, konzolové, stavitelné, ledové, pontonové, výsuvné, zaplavovací, zvedací, otočné, závěsné, trámové, stolní a mnohé další. Ale v tomto článku s vámi budeme hovořit o esteticky ověřené a spolehlivé variantě - se závěsnými kabelovými konstrukcemi střech, stejně jako o takových systémech samotných.

Kabelové a závěsné systémy

Závěsné konstrukce jsou ocelové konstrukce, jejichž nosné prvky jsou směrovány na tah. Tady jsou:

• ocelová lana;
• plochá nebo kulatá ocel;
• membrány (speciální ocelové plechy);
• válcované profily (pro prezentaci - tvrdokovové závity), schopné nejen natahování, ale i ohýbání.

Kabelové konstrukce mají na rozdíl od předchozích nejen natažené závity v povlaku, ale také tuhé prvky. Ty druhé fungují pouze pro ohýbání, je možné na ně umístit ploty, včetně těch, které zahrnují střechu a podlahu.

Závěsné i kabelové systémy jsou schopny blokovat rozpětívzdálenost až 200 m. Jejich průměrná délka se však v praxi pohybuje mezi 50-150 m.

Výhody designu

Uveďme si výhody závěsných a kabelových konstrukcí:

• Vytvoření příznivého základu pro viditelnost, akustiku, osvětlení.
• Lze použít různé konstrukční formy zavěšených konstrukcí zavěšených na kabelu, což vede k řadě architektonických variací.
• Mosty tohoto typu jsou schopny pokrýt působivá rozpětí.
• Během stavby zařízení si nelze nevšimnout dobré přepravitelnosti použitých konstrukcí – pružné pásky a lana lze svinout do rolí nebo svitků.
• Proces stavby mostu je zjednodušen tím, že není potřeba instalovat plošiny, lešení.
• Při zatížení napnutou nosnou konstrukcí funguje celá plocha průřezu. Při použití vysokopevnostní oceli při jejich výrobě je díky této kvalitě možné výrazně snížit spotřebu tohoto kovu.

Designové chyby

Pojďme se dotknout nevýhod zavěšených a zavěšených střech:

• Dochází ke zvýšenému stupni deformace konstrukce - to platí zejména pro závěsné varianty, protože tam je nutné nastavit předpětí pro stabilizaci závitů.
• Aby bylo možné vnímat šíření natažených nosných součástí, je zapotřebí několik obrysů podpory.
• V některých případech dochází k potížím při instalaci odvodňovacího systému.

Funkce kabelových systémů

Složením zavěšených lankových konstrukcí jsou nosná rovná natažená lana nebo lana, stejně jako tuhé komponenty - regály, nosníky atd. Vzhledem k tomu, že kluci jsou rovné, mohou se skládat z pásových profilů nebo tyčí. Je důležité si uvědomit, že úhel sklonu krytů by neměl dosahovat 25-30 stupňů.

Nejjednodušším schématem závěsných systémů je závěsný nosník. Je pro něj typické, že chlapi na jednom nebo více místech podpírají výztužný trám. Přitom oni sami buď vyzařují z vrcholků pylonů, nebo připomínají obrysy harfy, když jdou navzájem paralelně.

Růdy závěsných systémů

Po kabelových systémech se podívejme na různé typy závěsných systémů:

• Jeden pásek. Provádějí se v místnostech kulatého i obdélníkového tvaru. Vnímání roztažnosti kovových závitů zajišťují pylony, chlapíky, přístavby budovy atp. Typické je použití pružných závitů nebo oblouků jako mezipodpory. Povlak je stabilizován střešními železobetonovými panely, zapouštěcími švy.
• Dvoupásový. Kromě nosných lan mají i stabilizační, která se napojují na nosné strie nebo rozpěrky. Nejméně ze všech jsou nevýhody závěsných systémů zjištěny při použití konvexně-konkávního kombinovaného schématu nátěru.
• Kabelové sítě (druh dvoupásů). Jejich nespornou předností je rozmanitost tvarových a architektonických předností dosažených pomocízkušený design.
• Membránové povlaky. Jedná se o souvislé jednovrstvé nátěry skládající se z listů nebo pásů, které jsou nařezány a spojeny tak, že tvoří předem plánovanou plochu dvojitého nebo jednoduchého zakřivení. Od pozadí ostatních závěsných konstrukcí se odlišují plněním zavíracího a nosného úkolu. Významnými nevýhodami membránového povlaku jsou však nízká požární odolnost kvůli velkým povrchům exponovaného kovu, vystavení korozi, v důsledku čehož by minimální tloušťka ocelového plechu měla být v rozmezí 4-5 mm s přípustným 1-2 mm. Membrány mohou být válcové, kruhové, ve tvaru stanu.

Přejděme konkrétně k visutým a lanovým mostům.

Zavěšený most

Tato odrůda se vyznačuje speciálním typem nosných systémů - kabelových vazníků, které jsou tvořeny nataženými pružnými tyčemi (kluky). Někdy existují kombinované varianty, ve kterých jsou spodní části těchto vazníků nahrazeny ztužujícími nosníky. Práce druhého je zaměřena na ohýbání a funkcí je podporovat platformu vozovky. Chlapi jsou zde z vysokopevnostního drátu zformovaného do svazků nebo ocelových lan.

Jak kabelové nosníky, tak kombinované systémy v této konstrukci jsou neseny pylony. Z míst, kde jsou lana zavěšena na pylonu, je soustavou kotevních drátů přenášena vodorovná složka jejich podpěrného tlaku na kotvy. Pokud je výztužný nosník, jsou na něm upevněny konce vzpěr, proto se systém změní na vnější bezprostorový. Stavba vozovkyje již připojen k uzlům kabelových nosníků.

První lanový most v Sovětském svazu byl postaven v roce 1932 přes řeku Magana (dnešní Gruzie). První most moderního lanového systému se však objevil až v roce 1956 – jde o švédský Stomsund. Průkopnické zařízení lanové dráhy bylo postaveno v roce 1979 v Bělehradě.

Prvním lanovým mostem na území moderního Ruska je Okťabrskij přes řeku Sheksna (Čerepovec). Jeho výstavba skončila v roce 1979. V Ruské federaci existuje také kabelový držák záznamu. Toto je ruský most ve Vladivostoku, který blokuje východní Bospor. Vyznačuje se nejdelším rozpětím - 1104 m (celková délka je 1886 m), které je neseno dvěma pylony.

Výhody a nevýhody zavěšeného mostu

Zvažme výhody a nevýhody takových mostů. Pro lepší pochopení jsme se rozhodli vám je představit ve formě tabulky níže.

Dignity	Vady
Lehké nosné konstrukce	Snížená tuhost – používá se pouze jako městské nebo silniční mosty
Překrývající se kapacita je dostatečně velká	Ve vzácných případech může být použit jako železniční most - pouze s určitým designem výztužného nosníku
Spotřeba materiálu je minimální, navíc není nutný nákup drahých konstrukcí
Možnost povrchové montáže
Architektonická estetika
Na rozdíl od těch zavěšených jsou nehybnější

Na závěr se podívejme na visuté mosty.

Suspension Bridge

Visutý (jinak - visutý) most - konstrukce, jejíž nosnou hlavní konstrukcí jsou pružné prvky (lana, řetězy, lana atd.) pracující v tahu a vozovka je v zavěšeném stavu. Takové mosty jsou skutečným nálezem v případech, kdy je vyžadováno velké pokrytí a je nebezpečné nebo nemožné instalovat mezilehlé podpěry (například na splavné řece).

Nosné konstrukce jsou zavěšeny mezi pylony postavené na obou březích. Na tyto kabely jsou již připevněny svislé nosníky, na které je přímo zavěšena silniční část hlavního pole. Soustředěné zatížení umožňuje nosné konstrukci měnit svůj tvar, což snižuje tuhost mostu. Aby se tomu zabránilo, je vozovka vyztužena podélnými nosníky.

První visuté mosty postavili staří Egypťané, Inkové a další národy Střední a Jižní Ameriky, jihovýchodní Asie. Konstrukce moderního typu se začaly objevovat v XVII-XVIII století. ve Španělsku, Francii, Velké Británii a později v USA. V Rusku byl první visutý most postaven v roce 1823 v parku Ekateringof v Petrohradě. Jeden z nejznámějších domácích visutých mostů současnosti se může jmenovat Krymskij v Moskvě, postavený v roce 1938

Výhody a nevýhody visutých mostů

Zvažte výhody a nevýhody těchto zavěšených konstrukcí, které jsou uvedeny v tabulceníže.

Dignity	Vady
K vybudování dlouhého hlavního rozpětí je potřeba relativně málo materiálu	Nedostatečná tuhost – provoz mostu je nebezpečný například při bouřce
Lehká vlastní tíha konstrukce	Pro spolehlivost podpěr pylonu je zapotřebí kapitálový základ
Mosty tohoto designu lze stavět vysoko nad vodní hladinou, což je velmi užitečné pro splavné nádrže	Při vysoce nerovnoměrném zatížení má plátno visutého mostu tendenci se ohýbat, což brání jeho použití jako železnice
Není vyžadována žádná střední podpora
Při silném působení prvků nebo seismického zatížení se tyto mosty mohou ohnout, aniž by způsobily jakékoli poškození konstrukce jako celku

To je vše, co jsme vám chtěli říct o pobytech, pobytech, mostech. Zavěšené a zavěšené střechy se snadno staví, dokážou pokrýt velká rozpětí, vypadají harmonicky a poskytují prostor pro konstrukční řešení. Mají však i své nevýhody, které ukládají omezení, například pro stavbu určitých typů mostů.