Novice
01
FRP mostne plošče: revolucionaren material pri gradnji mostov
2023-12-08 17:29:17
Lorem Ipsum je preprosto navidezno besedilo v tiskarski in stavni industriji. Lorm Ipsum je bil standardni navidezni tekst v industriji, vzel je kuhinjo s tipkami in jo pobrskal, da bi naredil knjigo tipskih vzorcev. Lorem Ipsum je preprosto navidezno besedilo tiskarstva in stavljenja Lorem Ipsum je preprosto navidezno besedilo tiskarske in stavljenalne industrije. Lorem Ipsum je preprosto navidezno besedilo tiskarske in stavljene industrije.
Uporaba mostnih plošč iz polimerov, ojačanih z vlakni (FRP), spreminja podobo gradnje mostov.
Tradicionalne mostove iz armiranega betona in jeklenih konstrukcij že dolgo pestita rja in propadanje betona, kar ne le skrajšuje življenjsko dobo mostov, ampak lahko vodi tudi do resnih varnostnih nevarnosti. To vprašanje je še posebej pereče na obalnih območjih z visoko koncentracijo kloridnih ionov, kjer je korozija mostov velik problem. Tako je izboljšanje trajnosti mostnih plošč postalo velik izziv pri gradnji mostov.
FRP velja za idealen material za povečanje vzdržljivosti mostov zaradi svoje odlične odpornosti proti koroziji. Mostni sistemi FRP so na splošno na voljo v dveh vrstah: konstrukcije iz FRP in FRP-betonskih kompozitnih plošč z različnimi oblikami preseka. V primerjavi s tradicionalnimi armiranobetonskimi ploščadmi nudijo FRP konstrukcije številne prednosti: so tovarniško izdelane, lahke in hitre za namestitev; učinkovito se upirajo koroziji zaradi ledene soli, morske vode in kloridnih ionov, kar zmanjšuje stroške vzdrževanja; njihova majhna teža zmanjša obremenitev nosilnih konstrukcij; kot elastičen material se lahko ob občasnih preobremenitvah vrnejo v prvotno stanje; in imajo dobro zmogljivost proti utrujenosti. V praktičnih aplikacijah se FRP sistemi palub ne uporabljajo samo v novih mostnih konstrukcijah, temveč so primerni tudi za obnovo starih mostov in nadomeščajo tradicionalne betonske palube. To ne le zmanjša težo krova, ampak tudi poveča nosilnost in odpornost proti koroziji mostu.
Nosilne značilnosti FRP mostnih plošč vključujejo predvsem upogibne momente, strižne sile in lokaliziran pritisk. Plošča, ki je v celoti izdelana iz FRP, je običajno sestavljena iz zgornje in spodnje obloge iz FRP ter mreže, pri čemer zgornja obloga prenaša stiskanje, spodnja obloga nosi napetost, mreža pa se predvsem upira strižnim silam, medtem ko povezuje zgornjo in spodnjo oblogo. Pri krovih iz kompozita FRP-beton/les je beton ali les nameščen v stisnjenem območju, medtem ko FRP v glavnem prenaša napetost. Strižne sile med njimi se prenašajo preko strižnih konektorjev ali lepilnih metod. Pod lokalnimi obremenitvami FRP plošče doživljajo tudi upogibne, strižne ali drobilne sile; asimetrične obremenitve povzročajo tudi torzijo na odseku. Ker je FRP anizotropen in nehomogen material, je treba parametre njegove mehanske zmogljivosti določiti z zasnovo laminata, zaradi česar je zasnova plošč FRP relativno zapletena in zahteva tesno sodelovanje med oblikovalci in profesionalnimi dobavitelji FRP.
Obstaja več vrst FRP mostov, ki jih je mogoče razvrstiti v pet glavnih vrst: Tip A so FRP sendvič plošče; Tip B so montažne votle plošče iz FRP profilov; Tip C so FRP obrazne plošče s profiliranimi votlimi ploščami; Tip D so kompozitne plošče FRP-beton/les; in tip E so nadgradnje v celoti iz FRP. Te vrste FRP mostnih sistemov so bile uporabljene v številnih inženirskih projektih.
Prednosti FRP premostitvenih sistemov vključujejo njihovo majhno težo, močno odpornost proti koroziji, hitro namestitev, visoko strukturno trdnost in nizke skupne stroške vzdrževanja. Zlasti v smislu teže so mostne plošče iz FRP 10 % do 20 % lažje od tradicionalnih armiranobetonskih konstrukcij, kar pomeni, da lahko povečajo nosilnost in življenjsko dobo mostov. Poleg tega se plošče zaradi odpornosti FRP proti koroziji izjemno dobro obnesejo pred izzivi ledu, snega ali slane vode, ki se uporabljajo za odstranjevanje ledu v hladnih regijah, s pričakovano življenjsko dobo od 75 do 100 let. Poleg tega so zaradi visoke trdnosti FRP materialov njihove konstrukcijske zahteve pogosto strožje od tistih za tradicionalne materiale, vendar dejanski preskusni podatki kažejo, da zmogljivost FRP mostnih ploščadi daleč presega posebne zahteve, kar zagotavlja visok varnostni faktor.
Vendar pa obstajajo nekatere pomanjkljivosti FRP mostov, kot so visoki stroški surovin in vsak most zahteva individualno zasnovo. Ker je tehnologija FRP relativno nova, to pomeni, da so potrebni dodatni stroški načrtovanja. Poleg tega morajo proizvajalci zaradi znatnih strukturnih razlik v mostnih ploščah iz FRP za vsak most izdelati posamezne kalupe ali razviti proizvodne procese za vsak projekt, kar vodi v nižje količine proizvodnje. Kljub tem izzivom uporaba mostnih plošč iz FRP v gradnji mostov še vedno predstavlja široko razvojno perspektivo.