Kaablisüsteemid: seade, eelised, funktsioonid ja puudused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Mitu tüüpi sildu maailmas on? Kümned! Kaarjas, konsool, reguleeritav, jää, pontoon, ülestõstetav, üleujutav, tõstetav, pöörlev, ripp-, tala-, laua- ja palju muud. Kuid selles artiklis räägime teiega esteetiliselt kontrollitud ja usaldusväärsest variandist – katuste rippkaabelkonstruktsioonidest, aga ka sellistest süsteemidest endist.

Kaabel- ja rippsüsteemid

Rippkonstruktsioonid on teraskonstruktsioonid, mille kandekomponendid on suunatud pingele. Siin nad on:

• terastrossid;
• leht- või ümarteras;
• membraanid (spetsiaalsed teraslehed);
• v altsprofiilid (esitlemiseks – kõvametalli niidid), mis on võimelised mitte ainult venitama, vaid ka painutama.

Kaablikonstruktsioonidel on erinev alt eelmistest kattekihis mitte ainult venitatud keermed, vaid ka jäigad elemendid. Viimased töötavad ainult painutamiseks, neile on võimalik kehtestada piirded, sealhulgas need, mis hõlmavad katust ja põrandat.

Nii ripp- kui ka kaablikinnitusega süsteemid suudavad vahemiku blokeeridakaugus kuni 200 m. Nende keskmine pikkus praktikas jääb aga vahemikku 50-150 m.

Disaini eelised

Loetleme ripp- ja trosskonstruktsioonide eelised:

• Soodsa aluse loomine nähtavusele, akustikale, valgustusele.
• Saab kasutada mitmesuguseid kaabliga rippkonstruktsioonide konstruktsioonivorme, mis toovad kaasa mitmesuguseid arhitektuurilisi variatsioone.
• Seda tüüpi sillad on võimelised katma muljetavaldavaid sildasid.
• Rajatise ehitamisel ei saa märkimata jätta kasutatud konstruktsioonide head transporditavust – painduvaid teipe ja trosse saab rullida või rullida.
• Silla ehitamise protsessi lihtsustab asjaolu, et pole vaja paigaldada platvorme, tellinguid.
• Kui koormus võetakse vastu pingutatud kandekonstruktsioonis, töötab kogu ristlõikepindala. Kasutades nende tootmisel kõrgtugevat terast, on tänu sellele kvaliteedile võimalik oluliselt vähendada selle metalli tarbimist.

Disaini vead

Vaatleme ripp- ja rippkatuste puudusi:

• Struktuuri deformatsiooniaste on suurem – see kehtib eriti rippuvate sortide kohta, sest seal on vaja keermete stabiliseerimiseks seada eelpinge.
• Venitatud kandekomponentide leviku tajumiseks on vaja mitmeid tugikontuure.
• Mõnel juhul on äravoolusüsteemi paigaldamisel raskusi.

Kaabliga süsteemide omadused

Kaabliga rippkonstruktsioonide koostis on kandvad sirged venitatud trossid või kaablid, samuti jäigad komponendid - nagid, talad jne. Arvestades, et poisid on sirged, võivad need koosneda ribaprofiilidest või vardadest. Oluline on märkida, et katete kaldenurk ei tohiks ulatuda 25-30 kraadini.

Kaabliga süsteemide lihtsaim skeem on kaabeltala. Sellele on tüüpiline, et tüübid toetavad ühes või mitmes kohas jäigastustala. Samal ajal nad ise kas kiirgavad püloonide tippudest või sarnanevad harfi piirjoontega, kui nad lähevad üksteisega paralleelselt.

Erisugused riputussüsteemid

Pärast kaablisüsteeme vaatame rippsüsteemide erinevaid variante:

• Üksik vöö. Neid teostatakse nii ümmarguste kui ka ristkülikukujuliste ruumide kohal. Metallniitide paisumise tajumist pakuvad püloonid, kutid, hoone laiendused jne. Tüüpiline on painduvate niitide või kaare kasutamine vahetugedena. Kate on stabiliseeritud katusekatete raudbetoonpaneelidega, kinnisõmblustega.
• Kahe rihmaga. Lisaks kandetrossidele on neil ka stabiliseerivad, mis on ühendatud kandvate venitusarmide või vahetükkidega. Kõige vähem avastatakse rippsüsteemide puudused kumer-nõgusa kombineeritud katteskeemi kasutamisel.
• Kaablivõrgud (mingi kahe rihmaga). Nende vaieldamatud eelised on mitmesugused vormimis- ja arhitektuursed eelised, millega saavutatakseoskuslik disain.
• Membraankatted. Need on pidevad ühekihilised katted, mis koosnevad lehtedest või ribadest, mis on lõigatud ja ühendatud nii, et need moodustavad eelnev alt planeeritud kahe- või ühekõverusega pinna. Neid eristab teiste rippkonstruktsioonide taustast ümbritsev ja kandeülesande täitmine. Kuid membraankatte olulisteks puudusteks on katmata metalli suurte pindade tõttu vähene tulekindlus, kokkupuude korrosiooniga, mille tulemusena peaks teraslehe minimaalne paksus olema 4-5 mm lubatud 1-2. mm. Membraanid võivad olla silindrilised, ringikujulised, telgikujulised.

Liikugem konkreetselt ripp- ja vantsildade juurde.

Viissild

Seda sorti iseloomustavad eritüüpi laagrisüsteemid – kaablifermid, mille moodustavad venitatud painduvad vardad (kutid). Mõnikord on kombineeritud variatsioone, kus nende sõrestike alumised osad asendatakse jäigastavate taladega. Viimase töö on suunatud paindele ja ülesandeks on toetada sõidutee platvormi. Poisid on siin ülitugevast traadist, mis on vormitud kimpudeks või terastrossidena.

Nii selle konstruktsiooni kaablifermid kui ka kombineeritud süsteemid on toetatud püloonidega. Kohtadest, kus kaablid on püloonil riputatud, kantakse nende tugirõhu horisontaalkomponent ankrutele üle juhtmete süsteemi abil. Kui on jäigastav tala, siis sellele kinnitatakse trakside otsad, mistõttu muutub süsteem väliselt ruumituks. Sõidutee ehituson juba kinnitatud tross-fermide sõlmede külge.

Nõukogude Liidu esimene trosssild ehitati 1932. aastal üle Magana jõe (tänapäevane Gruusia). Moodsa trosssüsteemi esimene sild ilmus aga alles 1956. aastal – see on Rootsi Stomsund. Teerajaja köisraudtee rajatis ehitati 1979. aastal Belgradis.

Esimene vantsild tänapäeva Venemaa territooriumil on Oktjabrski üle Šeksna (Tšerepovetsi) jõe. Selle ehitamine lõppes 1979. aastal. Vene Föderatsioonis on olemas ka tross-konstruktsiooni-plaadihoidja. See on Venemaa sild Vladivostokis, mis blokeerib Bosporuse idaosa. Seda eristab pikim ava - 1104 m (kogupikkus 1886 m), mida toetab kaks püstoli.

Vaatsilla eelised ja puudused

Mõtleme selliste sildade plusse ja miinuseid. Parema mõistmise huvides otsustasime need teile esitada alloleva tabeli kujul.

Väärikus	Puudused
Kerged kandekonstruktsioonid	Vähendatud jäikus – kasutatakse ainult linna- või maanteesildadena
Kattumisvõimsus on piisav alt suur	Harvadel juhtudel saab seda kasutada raudteesillana – ainult teatud jäikustala konstruktsiooniga
Materjalikulu on minimaalne, pealegi pole vaja kallite konstruktsioonide ostmist
Pinnapaigaldamise võimalus
Arhitektuuriesteetika
Erinev alt rippuvatest on need liikumatud

Kokkuvõtteks vaatame rippsildu.

Rippsild

Rippsild - konstruktsioon, mille kandvaks põhikonstruktsiooniks on pinges töötavad painduvad elemendid (trossid, ketid, trossid jne) ning sõidutee on rippuvas olekus. Sellised sillad on tõeline leid juhtudel, kui on vaja suurt katvust ja vahetugede paigaldamine on ohtlik või võimatu (näiteks laevatatavale jõele).

Kaadrikonstruktsioonid riputatakse mõlemale kaldale ehitatud püloonide vahele. Nende kaablite külge on juba kinnitatud vertikaalsed talad, mille külge riputatakse otse põhiava teeosa. Kontsentreeritud koormus võimaldab tugikonstruktsioonil muuta oma kuju, mis vähendab silla jäikust. Selle vältimiseks tugevdatakse sõiduteed pikisuunaliste taladega.

Esimesed rippsillad ehitasid iidsed egiptlased, inkad ja teised Kesk- ja Lõuna-Ameerika ning Kagu-Aasia rahvad. Kaasaegset tüüpi konstruktsioonid hakkasid ilmuma XVII-XVIII sajandil. Hispaanias, Prantsusmaal, Suurbritannias ja hiljem ka USA-s. Venemaal ehitati esimene rippsild 1823. aastal Peterburis Jekateringofi parki. Tänapäeva üht kuulsaimat kodumaist rippsilda võib nimetada Krõmskiks Moskvas, ehitatud aastal 1938

Rippsildade eelised ja puudused

Kaaluge nende rippkonstruktsioonide plusse ja miinuseid, mis on esitatud tabelisallpool.

Väärikus	Puudused
Pika põhiava ehitamiseks on vaja suhteliselt vähe materjali	Ebapiisav jäikus – sild on ohtlik kasutada näiteks tormi ajal
Struktuuri kerge tühimass	Püloni tugede töökindluse tagamiseks on vajalik kapitalivundament
Selle konstruktsiooniga sildu saab ehitada kõrgele veepinnast, mis on väga kasulik laevatatavate veehoidlate puhul	Väga ebaühtlase koormuse korral kipub rippsilla lõuend painduma, mis takistab selle kasutamist raudteena
Vahepealseid tuge pole vaja
Elementide või seismiliste koormuse mõjul võivad need sillad painduda, kahjustamata konstruktsiooni tervikuna

See on kõik, mida tahtsime teile peatumiste, peatumiste ja sildade kohta rääkida. Ripp- ja rippkatuseid on lihtne ehitada, need suudavad katta suuri sildevahesid, näevad välja harmoonilised ja pakuvad ruumi disainilahendustele. Kuid neil on ka oma puudused, mis seavad piiranguid näiteks teatud tüüpi sildade ehitamisele.