Jaunumi
01
FRP tiltu klāji: revolucionārs materiāls tiltu būvē
2023-12-08 17:29:17
Lorem Ipsum ir vienkārši drukas un salikšanas nozares fiktīvs teksts. Lorm Ipsum ir bijis nozares standarta fiktīvais teksts, kas paņēma kambīzes tipa un saspieda to, lai izveidotu tipa paraugu grāmatu. Lorem Ipsum ir vienkārši drukas un salikšanas nozares fiktīvais teksts. Lorem Ipsum ir vienkārši drukas un salikšanas nozares fiktīvais teksts. Lorem Ipsum ir vienkārši drukas un salikšanas nozares fiktīvais teksts.
Šķiedru pastiprināta polimēra (FRP) tiltu klāju izmantošana pārveido tiltu būvniecības ainavu.
Tradicionālos tiltus, kas izgatavoti no dzelzsbetona un tērauda konstrukcijām, jau sen ir skārusi rūsa un betona degradācija, kas ne tikai saīsina tiltu kalpošanas laiku, bet arī var radīt nopietnus drošības apdraudējumus. Šī problēma ir īpaši aktuāla piekrastes zonās ar augstu hlorīda jonu koncentrāciju, kur tiltu korozija ir būtiska problēma. Tādējādi tiltu klāju izturības uzlabošana ir kļuvusi par galveno izaicinājumu tiltu inženierijā.
FRP tiek uzskatīts par ideālu materiālu tiltu izturības uzlabošanai, pateicoties tā izcilajai izturībai pret koroziju. FRP tiltu sistēmas parasti ir divu veidu: visas FRP konstrukcijas un FRP-betona kompozītmateriālu klāji ar dažādām šķērsgriezuma formām. Salīdzinot ar tradicionālajiem dzelzsbetona klājiem, FRP klājiem ir daudz priekšrocību: tie ir rūpnīcā saliekami, viegli un ātri uzstādāmi; tie efektīvi iztur ledus sāls, jūras ūdens un hlorīda jonu koroziju, samazinot uzturēšanas izmaksas; to nelielais svars samazina slodzi uz nesošajām konstrukcijām; kā elastīgs materiāls, tie var atgriezties sākotnējā stāvoklī ik pa laikam pārslodzes gadījumā; un tiem piemīt laba noguruma veiktspēja. Praktiski FRP klāju sistēmas tiek izmantotas ne tikai jaunās tiltu konstrukcijās, bet ir piemērotas arī veco tiltu atjaunošanai, aizstājot tradicionālos betona klājus. Tas ne tikai samazina klāja svaru, bet arī uzlabo tilta nestspēju un izturību pret koroziju.
FRP tiltu klāju nesošās īpašības galvenokārt ietver lieces momentus, bīdes spēkus un lokalizētu spiedienu. Pilnīgi FRP klājs parasti sastāv no augšējās un apakšējās FRP apvalka un auduma ar augšējo apvalku, kas ir saspiests, apakšējā apvalka gultņa spriegojums un audums galvenokārt pretojas bīdes spēkiem, vienlaikus savienojot augšējo un apakšējo apvalku. FRP-betona/koksnes kompozītmateriālu klājos betons vai koks tiek novietots saspiešanas zonā, savukārt FRP galvenokārt ir nospriegots. Bīdes spēki starp tiem tiek pārnesti, izmantojot bīdes savienotājus vai līmēšanas metodes. Lokalizētas slodzes apstākļos FRP klājiem ir arī lieces, caurumošanas bīdes vai saspiešanas spēks; asimetriskas slodzes arī rada sekcijas vērpes. Tā kā FRP ir anizotrops un neviendabīgs materiāls, tā mehāniskās veiktspējas parametri ir jānosaka, izmantojot lamināta konstrukciju, padarot FRP klāju dizainu salīdzinoši sarežģītu, un ir nepieciešama cieša sadarbība starp dizaineriem un profesionāliem FRP piegādātājiem.
Ir vairāki FRP tiltu klāju veidi, kurus var iedalīt piecos galvenajos tipos: A tips ir FRP sendvičpaneļi; B tips ir samontētas dobās plātnes no FRP profiliem; C tips ir FRP loksnes ar profilētiem dobiem paneļiem; D tips ir FRP-betona/koksnes kompozītmateriālu paneļi; un E tips ir visas FRP virsbūves. Šāda veida FRP tiltu sistēmas ir izmantotas vairākos inženiertehniskos projektos.
FRP tiltu sistēmu priekšrocības ietver to vieglo svaru, spēcīgu izturību pret koroziju, ātru uzstādīšanu, augstu konstrukcijas izturību un zemas kopējās uzturēšanas izmaksas. Īpaši svara ziņā FRP tiltu klāji ir par 10% līdz 20% vieglāki nekā tradicionālie dzelzsbetona klāji, kas nozīmē, ka tie var palielināt tiltu nestspēju un kalpošanas laiku. Turklāt, pateicoties FRP izturībai pret koroziju, klāji lieliski darbojas pret ledus, sniega vai sālsūdeni, ko izmanto ledus atkausēšanai aukstos reģionos, un paredzamais kalpošanas laiks ir no 75 līdz 100 gadiem. Turklāt FRP materiālu augstās izturības dēļ to konstrukcijas prasības bieži ir stingrākas nekā tradicionālajiem materiāliem, taču faktiskie testa dati liecina, ka FRP tiltu klāju veiktspēja ievērojami pārsniedz specifiskās prasības, nodrošinot augstu drošības koeficientu.
Tomēr FRP tiltu klājiem ir daži trūkumi, piemēram, augstas izejmateriālu izmaksas un katram tiltam ir nepieciešams individuāls dizains. Tā kā FRP tehnoloģija ir salīdzinoši jauna, tas nozīmē, ka ir nepieciešamas papildu projektēšanas izmaksas. Turklāt, ņemot vērā ievērojamās strukturālās atšķirības FRP tiltu klājos katram tiltam, ražotājiem ir jāizveido atsevišķas veidnes vai jāizstrādā ražošanas procesi katram projektam, kā rezultātā samazinās ražošanas apjoms. Neskatoties uz šiem izaicinājumiem, FRP tiltu klāju izmantošana tiltu inženierijā joprojām piedāvā plašu attīstības perspektīvu.