Sistem kabel tetap: perangkat, kelebihan, fitur, dan kekurangan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Ada berapa jenis jembatan di dunia? Puluhan! Melengkung, kantilever, dapat disesuaikan, es, ponton, dapat ditarik, dapat dibanjiri, mengangkat, berputar, menggantung, balok, seperti meja, dan banyak lainnya. Tetapi dalam artikel ini kami akan berbicara dengan Anda tentang variasi yang diverifikasi secara estetika dan andal - dengan struktur kabel gantung atap, serta tentang sistem itu sendiri.

Sistem kabel dan sistem yang ditangguhkan

Struktur gantung adalah struktur baja, yang komponen bantalannya diarahkan ke tegangan. Ini dia:

• tali kawat baja;
• baja datar atau bulat;
• membran (lembaran baja khusus);
• profil yang digulung (untuk presentasi - ulir logam keras), tidak hanya mampu meregang, tetapi juga menekuk.

Struktur kabel, tidak seperti yang sebelumnya, tidak hanya meregangkan benang pada lapisan, tetapi juga elemen kaku. Yang terakhir berfungsi hanya untuk menekuk, dimungkinkan untuk memasang pagar pada mereka, termasuk yang mencakup atap dan lantai.

Sistem gantung dan kabel dapat memblokir bentangjarak hingga 200 m. Namun, panjang rata-rata mereka dalam praktik bervariasi antara 50-150 m.

Kelebihan desain

Mari daftar keuntungan dari struktur gantung dan kabel:

• Menciptakan dasar yang baik untuk visibilitas, akustik, pencahayaan.
• Berbagai bentuk struktural dari struktur tersuspensi cable-stayed dapat digunakan, yang mengarah ke berbagai variasi arsitektur.
• Jembatan jenis ini mampu menutupi bentang yang mengesankan.
• Selama pembangunan fasilitas, orang tidak dapat gagal untuk memperhatikan transportasi yang baik dari struktur yang digunakan - pita fleksibel dan tali dapat digulung menjadi gulungan atau gulungan.
• Proses pembangunan jembatan disederhanakan oleh fakta bahwa tidak perlu menginstal platform, perancah.
• Ketika sebuah beban diterima dalam struktur penahan beban yang ditarik, seluruh luas penampang bekerja. Saat menggunakan baja berkekuatan tinggi dalam produksinya, karena kualitas ini, konsumsi logam ini dapat dikurangi secara signifikan.

Kekurangan desain

Mari kita bahas kekurangan atap gantung dan atap kabel:

• Ada peningkatan derajat deformasi struktur - ini terutama berlaku untuk varietas gantung, karena di sana perlu untuk mengatur prategang untuk menstabilkan ulir.
• Untuk melihat penyebaran komponen penahan beban yang diregangkan, diperlukan sejumlah kontur pendukung.
• Dalam beberapa kasus, ada kesulitan dalam memasang sistem drainase.

Fitur sistem cable-stayed

Komposisi struktur tersuspensi cable-stayed adalah tali atau kabel lurus yang menahan beban, serta komponen kaku - rak, balok, dll. Mengingat orang-orang itu lurus, mereka dapat terdiri dari profil strip atau batang. Penting untuk dicatat bahwa sudut kemiringan selubung tidak boleh mencapai 25-30 derajat.

Skema sistem cable-stayed yang paling sederhana adalah cable-stayed beam. Biasanya orang-orang di satu tempat atau lebih menopang balok pengaku. Pada saat yang sama, mereka sendiri memancar dari puncak tiang, atau menyerupai garis harpa ketika mereka sejajar satu sama lain.

Varietas sistem gantung

Setelah sistem kabel, mari kita lihat jenis sistem gantung:

• Sabuk tunggal. Mereka dilakukan di atas ruangan dengan bentuk bulat dan persegi panjang. Persepsi perluasan benang logam disediakan oleh tiang, orang, ekstensi ke bangunan, dll. Penggunaan benang atau lengkungan fleksibel sebagai penopang perantara adalah tipikal. Pelapisan distabilkan dengan panel beton bertulang atap, jahitan yang disematkan.
• Dua sabuk. Selain tali penahan beban, mereka juga memiliki tali penstabil, yang terhubung ke stretch mark atau spacer penahan beban. Paling tidak, kelemahan sistem gantung terdeteksi saat menggunakan skema pelapisan gabungan cembung-cekung.
• Jaring kabel (semacam dua sabuk). Keuntungan mereka yang tak terbantahkan adalah keragaman bentuk dan keunggulan arsitektur yang dicapai dengandesain yang terampil.
• Pelapis membran. Ini adalah pelapis lapisan tunggal kontinu yang terdiri dari lembaran atau strip, yang dipotong dan dihubungkan sedemikian rupa sehingga membentuk permukaan kelengkungan ganda atau tunggal yang telah direncanakan sebelumnya. Mereka dibedakan dari latar belakang struktur gantung lainnya dengan pemenuhan tugas penutup dan bantalan. Tetapi kerugian signifikan dari lapisan membran adalah ketahanan api yang rendah karena permukaan besar logam yang terpapar, paparan korosi, akibatnya ketebalan minimum lembaran baja harus berada dalam 4-5 mm dengan 1-2 yang diijinkan. mm. Selaput dapat berbentuk silinder, melingkar, berbentuk tenda.

Mari kita beralih ke jembatan gantung dan jembatan kabel.

Jembatan kabel

Varietas ini dicirikan oleh jenis sistem bantalan khusus - gulungan kabel, yang dibentuk oleh batang fleksibel yang diregangkan (guys). Kadang-kadang ada variasi gabungan di mana bagian bawah rangka ini diganti dengan balok pengaku. Pekerjaan yang terakhir ditujukan untuk menekuk, dan fungsinya untuk mendukung platform jalan raya. Orang-orang di sini adalah kawat berkekuatan tinggi, dibentuk menjadi bundel, atau tali baja.

Kedua rangka kabel dan sistem gabungan dalam struktur ini ditopang oleh tiang. Dari tempat kabel digantung di tiang, komponen horizontal dari tekanan pendukungnya ditransfer ke jangkar oleh sistem kabel pria. Jika ada balok yang kaku, maka ujung kawat gigi dipasang di atasnya, itulah sebabnya sistem berubah menjadi tanpa ruang secara eksternal. Konstruksi jalan rayasudah terpasang ke simpul dari gulungan kabel.

Jembatan kabel pertama di Uni Soviet dibangun pada tahun 1932 di seberang Sungai Magana (Georgia modern). Namun, jembatan pertama dari sistem kabel modern hanya muncul pada tahun 1956 - ini adalah Stomsund Swedia. Fasilitas kereta api kabel perintis dibangun pada tahun 1979 di Beograd.

Jembatan kabel pertama di wilayah Rusia modern adalah Oktyabrsky di seberang sungai Sheksna (Cherepovets). Pembangunannya berakhir pada 1979. Di Federasi Rusia ada juga pemegang rekor struktur kabel. Ini adalah jembatan Rusia di Vladivostok, menghalangi Bosphorus Timur. Ini dibedakan oleh bentang terpanjang - 1104 m (panjang total 1886 m), yang didukung oleh dua tiang.

Kelebihan dan kekurangan jembatan cable-stayed

Mari kita pertimbangkan pro dan kontra dari jembatan semacam itu. Untuk pemahaman yang lebih baik, kami memutuskan untuk menyajikannya kepada Anda dalam bentuk tabel di bawah ini.

martabat	Kekurangan
Struktur penahan beban ringan	Mengurangi kekakuan - hanya digunakan sebagai jembatan perkotaan atau jalan raya
Kapasitas tumpang tindih cukup besar	Dalam kasus yang jarang terjadi, dapat digunakan sebagai jembatan kereta api - hanya dengan desain balok pengaku tertentu
Konsumsi bahan minimal, apalagi pembelian struktur mahal tidak diperlukan
Kemungkinan pemasangan di permukaan
Estetika arsitektural
Tidak seperti yang digantung, mereka lebih tidak bergerak

Sebagai kesimpulan, mari kita lihat jembatan gantung.

Jembatan Gantung

Jembatan gantung (sebaliknya - suspensi) - struktur yang struktur utama pendukungnya adalah elemen fleksibel (tali, rantai, kabel, dll.) yang beroperasi dalam tegangan, dan jalan raya dalam keadaan gantung. Jembatan seperti itu adalah penemuan nyata dalam kasus di mana cakupan yang luas diperlukan, dan berbahaya atau tidak mungkin untuk memasang penyangga perantara (misalnya, di sungai yang dapat dilayari).

Struktur bantalan digantung di antara tiang-tiang yang dibangun di kedua tepian. Balok vertikal sudah terpasang pada kabel ini, di mana bagian jalan dari bentang utama secara langsung ditangguhkan. Beban terkonsentrasi memungkinkan struktur pendukung untuk mengubah bentuknya, yang mengurangi kekakuan jembatan. Untuk mencegah hal ini terjadi, jalan diperkuat dengan balok memanjang.

Jembatan gantung pertama dibangun oleh orang Mesir kuno, Inca, dan orang lain di Amerika Tengah dan Selatan, Asia Tenggara. Konstruksi tipe modern mulai muncul pada abad XVII-XVIII. di Spanyol, Prancis, Inggris Raya, dan kemudian di Amerika Serikat. Di Rusia, jembatan gantung pertama dibangun pada tahun 1823 di taman Ekateringof di St. Petersburg. Salah satu jembatan gantung domestik paling terkenal saat ini dapat disebut Krymsky di Moskow, dibangun pada tahun 1938

Kelebihan dan kekurangan jembatan gantung

Pertimbangkan pro dan kontra dari struktur yang ditangguhkan ini, yang disajikan dalam tabeldi bawah.

martabat	Kekurangan
Material yang dibutuhkan relatif sedikit untuk membangun bentang utama yang panjang	Kekakuan yang tidak memadai - jembatan berbahaya untuk dioperasikan, misalnya, saat badai
Berat mati ringan struktur	Untuk keandalan penyangga tiang, diperlukan fondasi modal
Jembatan dengan desain ini dapat dibangun tinggi di atas permukaan air, yang sangat berguna untuk waduk yang dapat dilayari	Dengan beban yang sangat tidak merata, kanvas jembatan gantung cenderung bengkok, sehingga tidak dapat digunakan sebagai jalur kereta api
Tidak diperlukan dukungan perantara
Di bawah aksi kuat elemen atau beban gempa, jembatan ini dapat menekuk tanpa menyebabkan kerusakan pada struktur secara keseluruhan

Hanya itu yang ingin kami sampaikan tentang penginapan, penginapan, jembatan. Atap gantung dan atap kabel mudah dibangun, mampu menutupi bentang besar, terlihat serasi, dan menyediakan ruang lingkup untuk solusi desain. Namun, mereka juga memiliki kekurangan, yang memberlakukan batasan, misalnya, untuk membangun jenis jembatan tertentu.