Καλωδιακά συστήματα: συσκευή, πλεονεκτήματα, χαρακτηριστικά και μειονεκτήματα

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Πόσα είδη γεφυρών υπάρχουν στον κόσμο; Ντουζίνες! Τοξωτό, πρόβολο, ρυθμιζόμενο, πάγος, πλωτήρας, ανασυρόμενος, πλημμυρισμένος, ανυψωτικός, περιστροφικός, κρεμαστός, δοκός, επιτραπέζιος και πολλά άλλα. Αλλά σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε μαζί σας για μια αισθητικά επαληθευμένη και αξιόπιστη παραλλαγή - με κρεμαστές δομές καλωδίων στέγης, καθώς και για τα ίδια τα συστήματα.

Συστήματα καλωδίων και αναρτημένα

Οι κρεμαστές κατασκευές είναι χαλύβδινες κατασκευές, των οποίων τα φέροντα στοιχεία κατευθύνονται προς την τάση. Εδώ είναι:

• συρματόσχοινα από χάλυβα;
• επίπεδο ή στρογγυλό ατσάλι;
• μεμβράνες (ειδικά φύλλα χάλυβα);
• ρολά προφίλ (για παρουσίαση - σκληρά μεταλλικά νήματα), ικανά όχι μόνο να τεντώνονται, αλλά και να λυγίζουν.

Οι κατασκευές καλωδίων, σε αντίθεση με τις προηγούμενες, δεν έχουν μόνο τεντωμένα νήματα στην επίστρωση, αλλά και άκαμπτα στοιχεία. Τα τελευταία λειτουργούν μόνο για κάμψη, μπορείτε να τους επιβάλετε φράχτες, συμπεριλαμβανομένων αυτών που περιλαμβάνουν στέγες και δάπεδα.

Κρεμαστά και καλωδιακά συστήματα μπορούν να μπλοκάρουν το άνοιγμααπόσταση έως 200 m. Ωστόσο, το μέσο μήκος τους στην πράξη κυμαίνεται μεταξύ 50-150 m.

Πλεονεκτήματα σχεδίασης

Ας απαριθμήσουμε τα πλεονεκτήματα των κρεμαστών και των καλωδιακών κατασκευών:

• Δημιουργία ευνοϊκής βάσης για ορατότητα, ακουστική, φωτισμό.
• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια ποικιλία δομικών μορφών αναρτημένων κατασκευών με καλωδιώσεις, οδηγώντας σε μια ποικιλία αρχιτεκτονικών παραλλαγών.
• Γέφυρες αυτού του τύπου μπορούν να καλύψουν εντυπωσιακά ανοίγματα.
• Κατά τη διάρκεια της κατασκευής της εγκατάστασης, δεν μπορούμε να παραλείψουμε να σημειώσουμε την καλή δυνατότητα μεταφοράς των χρησιμοποιούμενων κατασκευών - εύκαμπτες ταινίες και σχοινιά μπορούν να τυλιχτούν σε ρολά ή σε ρόλους.
• Η διαδικασία κατασκευής μιας γέφυρας απλοποιείται από το γεγονός ότι δεν χρειάζεται να τοποθετηθούν πλατφόρμες, σκαλωσιές.
• Όταν παραλαμβάνεται ένα φορτίο σε τεντωμένη φέρουσα κατασκευή, λειτουργεί ολόκληρη η περιοχή της διατομής. Όταν χρησιμοποιείται χάλυβας υψηλής αντοχής στην παραγωγή τους, λόγω αυτής της ποιότητας, είναι δυνατό να μειωθεί σημαντικά η κατανάλωση αυτού του μετάλλου.

Σχεδιαστικά ελαττώματα

Ας αγγίξουμε τα μειονεκτήματα των κρεμαστών και καλωδιακών στέγης:

• Υπάρχει αυξημένος βαθμός παραμόρφωσης της δομής - αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις κρεμαστές ποικιλίες, επειδή εκεί είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε μια προένταση για να σταθεροποιήσετε τα νήματα.
• Για να γίνει αντιληπτή η εξάπλωση των τεντωμένων φέροντα εξαρτήματα, απαιτείται ένας αριθμός περιγραμμάτων στήριξης.
• Σε ορισμένες περιπτώσεις, υπάρχουν δυσκολίες στην εγκατάσταση ενός συστήματος αποχέτευσης.

Χαρακτηριστικά καλωδιακών συστημάτων

Η σύνθεση των αναρτημένων κατασκευών με καλώδια είναι φέροντα ευθύγραμμα τεντωμένα σχοινιά ή καλώδια, καθώς και άκαμπτα εξαρτήματα - σχάρες, δοκοί κ.λπ. Δεδομένου ότι τα παιδιά είναι ίσια, μπορούν να αποτελούνται από προφίλ λωρίδων ή ράβδους. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η γωνία κλίσης των καλυμμάτων δεν πρέπει να φτάνει τις 25-30 μοίρες.

Το απλούστερο σχέδιο καλωδιακών συστημάτων είναι μια δέσμη καλωδίων. Είναι χαρακτηριστικό γι 'αυτό ότι τα παιδιά σε ένα ή περισσότερα μέρη υποστηρίζουν τη δοκό ακαμψίας. Ταυτόχρονα, οι ίδιοι είτε ακτινοβολούν από τις κορυφές των πυλώνων, είτε μοιάζουν με τα περιγράμματα μιας άρπας όταν πηγαίνουν παράλληλα μεταξύ τους.

Ποικιλίες συστημάτων κρεμάσματος

Μετά τα καλωδιακά συστήματα, ας δούμε τις ποικιλίες των συστημάτων ανάρτησης:

• Μονή ζώνη. Εκτελούνται σε δωμάτια με στρογγυλά και ορθογώνια σχήματα. Η αντίληψη της διαστολής των μεταλλικών νημάτων παρέχεται από πυλώνες, παιδιά, επεκτάσεις στο κτίριο κ.λπ. Χαρακτηριστική είναι η χρήση εύκαμπτων νημάτων ή τόξων ως ενδιάμεσων στηρίξεων. Η επίστρωση σταθεροποιείται με πάνελ από οπλισμένο σκυρόδεμα στέγης, ενσωματωμένες ραφές.
• Δίωρη ζώνη. Εκτός από φέροντα σχοινιά, διαθέτουν και σταθεροποιητικά, τα οποία συνδέονται με φέρουσες ραγάδες ή αποστάτες. Τουλάχιστον, τα μειονεκτήματα των συστημάτων ανάρτησης εντοπίζονται όταν χρησιμοποιείται ένα σχέδιο συνδυασμένης επίστρωσης κυρτού-κοίλου.
• Δίχτυα καλωδίων (είδος δύο ιμάντων). Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματά τους είναι η ποικιλία μορφοποίησης και αρχιτεκτονικά πλεονεκτήματα που επιτυγχάνονται μεεπιδέξιος σχεδιασμός.
• Επικαλύψεις μεμβράνης. Πρόκειται για συνεχείς επιστρώσεις μονής στρώσης που αποτελούνται από φύλλα ή λωρίδες, οι οποίες κόβονται και συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε να σχηματίζουν μια προσχεδιασμένη επιφάνεια διπλής ή μονής καμπυλότητας. Διακρίνονται από το υπόβαθρο άλλων κρεμαστών κατασκευών από την εκπλήρωση του έργου περίσφιξης και έδρασης. Αλλά τα σημαντικά μειονεκτήματα της επίστρωσης μεμβράνης είναι η χαμηλή αντοχή στη φωτιά λόγω των μεγάλων επιφανειών εκτεθειμένου μετάλλου, η έκθεση στη διάβρωση, με αποτέλεσμα το ελάχιστο πάχος του φύλλου χάλυβα να είναι εντός 4-5 mm με επιτρεπόμενο 1-2 mm. Οι μεμβράνες μπορεί να είναι κυλινδρικές, κυκλικές, σε σχήμα σκηνής.

Ας περάσουμε συγκεκριμένα στις κρεμαστές και τις καλωδιωμένες γέφυρες.

Καλωδιακή γέφυρα

Αυτή η ποικιλία χαρακτηρίζεται από έναν ειδικό τύπο συστημάτων ρουλεμάν - δικτυώματα καλωδίων, τα οποία σχηματίζονται από τεντωμένες εύκαμπτες ράβδους (παιδιά). Μερικές φορές υπάρχουν συνδυασμένες παραλλαγές στις οποίες τα κάτω μέρη αυτών των δικτυωμάτων αντικαθίστανται από δοκούς ακαμψίας. Το έργο του τελευταίου στοχεύει στην κάμψη και η λειτουργία του είναι να υποστηρίζει την πλατφόρμα του οδοστρώματος. Τα παιδιά εδώ είναι σύρμα υψηλής αντοχής, διαμορφωμένα σε δεσμίδες ή ατσάλινα σχοινιά.

Τόσο οι δοκοί καλωδίων όσο και τα συνδυασμένα συστήματα σε αυτήν τη δομή υποστηρίζονται από πυλώνες. Από τα σημεία όπου τα καλώδια αιωρούνται στον πυλώνα, η οριζόντια συνιστώσα της πίεσης στήριξης τους μεταφέρεται στις αγκυρώσεις με ένα σύστημα συρμάτων τύπου. Εάν υπάρχει δοκός ακαμψίας, τότε τα άκρα των τιράντες στερεώνονται πάνω σε αυτό, γι' αυτό το σύστημα μετατρέπεται σε εξωτερικά άνευ χώρου. Κατασκευή οδοστρώματοςείναι ήδη προσαρτημένο στους κόμβους των καλωδιακών δοκών.

Η πρώτη καλωδιωτή γέφυρα στη Σοβιετική Ένωση χτίστηκε το 1932 κατά μήκος του ποταμού Magana (σύγχρονη Γεωργία). Ωστόσο, η πρώτη γέφυρα του σύγχρονου καλωδιακού συστήματος εμφανίστηκε μόλις το 1956 - αυτή είναι η σουηδική Stomsund. Η πρωτοποριακή σιδηροδρομική εγκατάσταση με καλώδιο χτίστηκε το 1979 στο Βελιγράδι.

Η πρώτη καλωδιωτή γέφυρα στο έδαφος της σύγχρονης Ρωσίας είναι η Oktyabrsky κατά μήκος του ποταμού Sheksna (Cherepovets). Η κατασκευή του ολοκληρώθηκε το 1979. Στη Ρωσική Ομοσπονδία υπάρχει επίσης μια καλωδιακή δομή-κάτοχος αρχείων. Αυτή είναι η ρωσική γέφυρα στο Βλαδιβοστόκ, που εμποδίζει τον Ανατολικό Βόσπορο. Διακρίνεται από το μεγαλύτερο άνοιγμα - 1104 m (το συνολικό μήκος είναι 1886 m), το οποίο υποστηρίζεται από δύο πυλώνες.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα μιας καλωδιωτής γέφυρας

Ας εξετάσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τέτοιων γεφυρών. Για καλύτερη κατανόηση, αποφασίσαμε να σας τα παρουσιάσουμε με τη μορφή πίνακα παρακάτω.

Αξιοπρέπεια	Ελαττώματα
Ελαφριές φέρουσες κατασκευές	Μειωμένη ακαμψία - χρησιμοποιείται μόνο ως αστικές ή οδικές γέφυρες
Η επικαλυπτόμενη χωρητικότητα είναι αρκετά μεγάλη	Σε σπάνιες περιπτώσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σιδηροδρομική γέφυρα - μόνο με συγκεκριμένο σχέδιο άκαμπτης δοκού
Η κατανάλωση υλικού είναι ελάχιστη, επιπλέον, δεν απαιτείται η αγορά ακριβών κατασκευών
Δυνατότητα επιφανειακής τοποθέτησης
Αρχιτεκτονική αισθητική
Σε αντίθεση με τα κρεμασμένα, είναι πιο ακίνητα

Συμπερασματικά, ας δούμε τις κρεμαστές γέφυρες.

Suspension Bridge

Κρεμαστή (αλλιώς - κρεμαστή) γέφυρα - μια κατασκευή της οποίας η κύρια δομή στήριξης είναι εύκαμπτα στοιχεία (σχοινιά, αλυσίδες, καλώδια κ.λπ.) που λειτουργούν υπό τάση και το οδόστρωμα είναι σε αναρτημένη κατάσταση. Τέτοιες γέφυρες είναι ένα πραγματικό εύρημα σε περιπτώσεις όπου απαιτείται μεγάλη κάλυψη και είναι επικίνδυνη ή αδύνατη η εγκατάσταση ενδιάμεσων στηρίξεων (για παράδειγμα, σε πλωτό ποτάμι).

Οι κατασκευές εδράνων αιωρούνται μεταξύ πυλώνων που είναι κατασκευασμένοι και στις δύο όχθες. Σε αυτά τα καλώδια έχουν ήδη προσαρτηθεί κάθετες δοκοί, στα οποία αναρτάται απευθείας το τμήμα του δρόμου του κύριου ανοίγματος. Ένα συγκεντρωμένο φορτίο επιτρέπει στη δομή στήριξης να αλλάξει το σχήμα της, γεγονός που μειώνει την ακαμψία της γέφυρας. Για να μην συμβεί αυτό, το οδόστρωμα ενισχύεται με διαμήκεις δοκούς.

Οι πρώτες κρεμαστές γέφυρες κατασκευάστηκαν από τους αρχαίους Αιγύπτιους, τους Ίνκας και άλλους λαούς της Κεντρικής και Νότιας Αμερικής, της Νοτιοανατολικής Ασίας. Οι κατασκευές του σύγχρονου τύπου άρχισαν να εμφανίζονται τον XVII-XVIII αιώνες. στην Ισπανία, τη Γαλλία, τη Μεγάλη Βρετανία και αργότερα στις Η. Π. Α. Στη Ρωσία, η πρώτη κρεμαστή γέφυρα κατασκευάστηκε το 1823 στο πάρκο Ekateringof στην Αγία Πετρούπολη. Μία από τις πιο διάσημες οικιακές κρεμαστές γέφυρες σήμερα μπορεί να ονομάζεται Krymsky στη Μόσχα, που χτίστηκε το 1938

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των κρεμαστών γεφυρών

Εξετάστε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών των αναρτημένων κατασκευών, τα οποία παρουσιάζονται στον πίνακαπαρακάτω.

Αξιοπρέπεια	Ελαττώματα
Απαιτείται σχετικά λίγο υλικό για την κατασκευή μεγάλου κύριου ανοίγματος	Ανεπαρκής ακαμψία - η λειτουργία της γέφυρας είναι επικίνδυνη, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια καταιγίδας
Ελαφρύ νεκρό βάρος δομής	Για την αξιοπιστία των στηρίξεων πυλώνων, απαιτείται θεμέλιο κεφαλαίου
Γέφυρες αυτού του σχεδίου μπορούν να κατασκευαστούν ψηλά πάνω από την επιφάνεια του νερού, κάτι που είναι πολύ χρήσιμο για πλωτές δεξαμενές	Με εξαιρετικά ανομοιόμορφο φορτίο, ο καμβάς της κρεμαστής γέφυρας τείνει να λυγίζει, γεγονός που εμποδίζει τη χρήση του ως σιδηρόδρομος
Δεν απαιτούνται ενδιάμεσες υποστηρίξεις
Υπό την ισχυρή δράση των στοιχείων ή των σεισμικών φορτίων, αυτές οι γέφυρες μπορούν να λυγίσουν χωρίς να προκαλέσουν ζημιά στο σύνολο της κατασκευής

Αυτό είναι το μόνο που θέλαμε να σας πούμε για παραμονές, παραμονές, γέφυρες. Οι κρεμαστές και καλωδιωμένες στέγες κατασκευάζονται εύκολα, μπορούν να καλύπτουν μεγάλα ανοίγματα, να φαίνονται αρμονικές και να παρέχουν περιθώρια για σχεδιαστικές λύσεις. Ωστόσο, έχουν και τα μειονεκτήματά τους, τα οποία επιβάλλουν περιορισμούς, για παράδειγμα, για την κατασκευή ορισμένων τύπων γεφυρών.