Galas Jambatan: Jenis, Fungsi, Pemasangan dan Penyelenggaraan

Artikulasi jambatan dan spesifikasi galas adalah aspek penting dalam kejuruteraan jambatan, memastikan jangka hayat dan kefungsian jambatan. Panduan komprehensif ini menyelidiki kepentingan elemen ini, pelbagai jenisnya, kriteria pemilihan dan amalan terbaik untuk penyelenggaraan dan pemasangan.

Memahami Artikulasi Jambatan dan Galas Jambatan

Artikulasi dalam kejuruteraan jambatan merujuk kepada reka bentuk strategik dan penempatan sokongan dan galas yang membolehkan pergerakan dan putaran yang diperlukan. Ini menghalang tekanan yang tidak wajar pada kedua-dua superstruktur dan substruktur, memastikan jambatan boleh menyesuaikan diri dengan pelbagai daya dan pergerakan tanpa kerosakan.

Bagaimana Galas Jambatan Berfungsi?

Galas jambatan berfungsi dengan memindahkan beban dari superstruktur jambatan ke substruktur sambil menampung atau menyekat pergerakan relatif. Pergerakan ini boleh termasuk pengembangan dan pengecutan haba, serta pergerakan yang disebabkan oleh beban lalu lintas dan daya angin. Galas membenarkan jambatan melentur dan bergerak tanpa menyebabkan kerosakan struktur, mengekalkan integriti dan jangka hayat jambatan.

Apakah Jambatan Galas Percuma?

Jambatan galas bebas ialah sejenis jambatan di mana galas membenarkan pergerakan dalam pelbagai arah tanpa sekatan yang ketara. Galas ini, selalunya galas elastomer atau gelongsor, membenarkan superstruktur jambatan mengembang, mengecut, dan berputar dengan bebas sebagai tindak balas kepada perubahan haba, variasi beban dan daya lain. Reka bentuk ini biasanya digunakan di mana struktur perlu menampung pergerakan dan putaran yang besar tanpa mengenakan sekatan yang ketara.

Apakah bahan yang digunakan untuk galas jambatan?

Galas jambatan diperbuat daripada pelbagai bahan, dipilih berdasarkan jenis galas dan keperluan khusus jambatan. Bahan biasa termasuk:

• Getah dan Keluli: Digunakan dalam galas elastomer, menggabungkan fleksibiliti dan kekuatan.
• Polytetrafluoroethylene (PTFE): Bahan geseran rendah yang digunakan dalam permukaan gelongsor pasu dan galas sfera.
• Keluli Tahan Karat: Selalunya digunakan dalam galas sfera untuk kekuatan dan ketahanannya terhadap kakisan.
• Bahan Gangsa dan Komposit: Kadang-kadang digunakan dalam galas khusus untuk sifat uniknya.

Jenis dan Fungsi Galas Jambatan

Galas adalah penting dalam memindahkan beban dari superstruktur jambatan ke substruktur sambil menampung atau menyekat pergerakan relatif. Terdapat beberapa jenis galas, setiap satu sesuai dengan konfigurasi dan keperluan jambatan yang berbeza:

• Galas Elastomer: Ini terdiri daripada lapisan getah yang dipisahkan oleh plat keluli, biasanya digunakan dalam struktur kecil. Mereka mengendalikan pergerakan melalui ubah bentuk ricih dan cekap dari segi ekonomi untuk aplikasi dengan pergerakan membujur, melintang dan putaran kecil.
• galas periuk: Ini terdiri daripada cakera elastomer terkurung dalam silinder keluli, membenarkan pergerakan putaran yang ketara. Ia juga boleh menampung pergerakan translasi apabila permukaan gelongsor disertakan.
• Galas Sfera: Digunakan untuk putaran besar, galas ini menggunakan permukaan sfera, selalunya dialas dengan PTFE, dan dipadankan dengan permukaan keluli tahan karat. Ia lebih mahal kerana pemesinan yang diperlukan dan biasanya digunakan dalam struktur utama.
• Galas Rocker: Membenarkan putaran di sekeliling paksi tunggal, galas goyang menyediakan sekatan kilasan di sekeliling paksi ortogon ke garisan sentuhan. Ia sering digunakan dalam jambatan kereta api di mana beban impak adalah tinggi.
• Galas Panduan: Ini memastikan struktur mengekalkan laluan pengembangan/penguncupan yang betul tanpa menanggung beban menegak, berguna dalam struktur yang condong atau berbilang rentang.

Pertimbangan Utama untuk Galas Jambatan dan Reka Bentuk Artikulasi

Faktor Persekitaran dan Beban

1. Perubahan Suhu: Kedua-dua perubahan suhu seragam dan perbezaan boleh mendorong pergerakan dan tegasan yang ketara dalam struktur jambatan.
2. Pengecutan Konkrit: Pengecutan komponen konkrit, seperti papak dek, mesti ditampung untuk mengelakkan tekanan yang tidak wajar.
3. Tindakan Kekal: Beban mati dan beban mati bertindih mengenakan daya berterusan yang perlu diuruskan.
4. Tindakan Pembolehubah: Beban trafik ialah tindakan pembolehubah utama yang mesti ditampung oleh galas.
5. Beban Menegak dan Mendatar: Kedua-dua jenis beban mempengaruhi pilihan dan reka bentuk galas.
6. Penyelesaian Sokongan: Sebarang pergerakan atau penyelesaian sokongan boleh mendorong daya dan pergerakan tambahan yang perlu dikendalikan oleh galas.
7. Tindakan Tidak Sengaja: Kesan daripada perlanggaran kenderaan atau kemalangan lain memerlukan pertimbangan dalam reka bentuk bearing.

Penginapan Pergerakan di Galas Jambatan

Galas mesti menampung kedua-dua pergerakan kekal (tidak boleh balik) dan sementara (boleh balik). Ini memastikan jambatan itu boleh menyesuaikan diri dengan pelbagai keadaan tanpa mengumpul tekanan yang boleh menyebabkan kerosakan.

Pengurusan Putaran dalam Galas Jambatan

Putaran mengenai paksi membujur dan melintang pada sokongan mesti diambil kira. Putaran ini sama ada boleh ditampung dalam galas atau ditentang olehnya. Dalam sesetengah kes, putaran pada paksi menegak, yang dikaitkan dengan lenturan pelan, juga mesti dipertimbangkan, walaupun ini biasanya minimum.

Anjakan Mendatar dalam Galas Jambatan

Anjakan mendatar timbul daripada perubahan keseluruhan dalam panjang dan lenturan struktur. Peletakan galas yang betul adalah penting untuk menguruskan anjakan ini, mencegah tekanan yang tidak wajar dan memastikan integriti struktur.

Mengoptimumkan Susunan Artikulasi dengan Galas Jambatan

Mengehadkan Galas dan Sambungan Pengembangan

Mengurangkan bilangan galas dan meminimumkan pergerakan untuk ditampung oleh sambungan pengembangan mengurangkan liabiliti penyelenggaraan. Pendekatan ini memudahkan struktur dan meningkatkan umur panjangnya.

Mengelakkan Naik dalam Galas Jambatan

Mencegah daya angkat pada kedudukan galas, terutamanya dalam struktur condong, adalah penting. Peningkatan boleh merumitkan reka bentuk dan meningkatkan kos, jadi ia harus dielakkan apabila boleh.

Sekatan Mekanikal dalam Galas Jambatan

Sekatan mekanikal adalah perlu untuk menguruskan daya mendatar dan memastikan pengembangan dan pengecutan haba berlaku dengan betul. Sekatan ini harus diletakkan secara strategik untuk mengawal pergerakan dengan berkesan.

Fleksibiliti dalam Jambatan Berbilang Span dengan Galas Jambatan

Menggunakan tiang langsing yang membolehkan perkongsian beban dan fleksibiliti menghalang kekangan pergerakan dalam struktur berbilang rentang. Pertimbangan reka bentuk ini meningkatkan keupayaan struktur untuk menyesuaikan diri dengan pelbagai daya dan pergerakan.

Skim Artikulasi Terperinci untuk Galas Jambatan

Jambatan Satu Span

1. Artikulasi Terapung: Dalam jambatan kecil dengan daya mendatar kecil, dek boleh "terapung" pada galas elastomer. Galas ini menampung semua pergerakan melalui ubah bentuk ricih.
2. Artikulasi Titik Tetap: Kebanyakan jambatan memerlukan sekatan mekanikal untuk menguruskan daya mendatar. Galas periuk dan galas berpandu (satu arah) digunakan untuk mengawal pergerakan, dengan galas tetap mengendalikan daya membujur.

Dek Berbilang Span Berterusan

Untuk rentang yang lebih panjang, magnitud pergerakan meningkat. Meletakkan galas tetap di tengah-tengah jambatan memastikan pengembangan haba diagihkan sama rata, mengurangkan tekanan pada struktur. Reka bentuk pier mesti mengambil kira daya mendatar yang terhasil daripada tindakan brek dan pecutan.

Dek Jambatan Melengkung dengan Galas Jambatan

Dek melengkung boleh dipandu sama ada secara jejari dari titik tetap atau secara tangensial ke jejari kelengkungan. Bimbingan jejari memerlukan geometri yang tepat untuk galas, manakala penjajaran tangen secara berkesan membimbing geladak di sekeliling lengkung, menampung daya mendatar dengan galas panduan khusus.

Sambungan Pengembangan dalam Galas Jambatan dan Artikulasi

Jambatan moden menggunakan sambungan pengembangan untuk menguruskan pergerakan, mencegah keretakan tempatan dan mengekalkan integriti struktur. Spesifikasi yang betul bagi sambungan ini adalah penting, sama seperti galas, untuk memastikan penginapan pergerakan yang berkesan dan pengecilan penyelenggaraan.

Spesifikasi dan Pemasangan Galas Jambatan

Penyediaan Jadual Galas untuk Galas Jambatan

Pereka bentuk jambatan mesti menyediakan jadual galas terperinci, menyenaraikan daya, pergerakan, dan ciri prestasi. Maklumat ini membantu pereka bearing menentukan nilai reka bentuk dan spesifikasi penuh.

Pertimbangan Pemasangan untuk Galas Jambatan

Galas hendaklah dipasang dengan tetapan orientasi dan suhu yang tepat untuk menampung pergerakan pengembangan dan penguncupan penuh. Plat tirus mungkin diperlukan untuk menjajarkan permukaan galas dengan geometri akhir jambatan.

Penyelenggaraan dan Pemeriksaan Galas Jambatan

Reka bentuk untuk Kebolehcapaian dalam Galas Jambatan

Galas mesti direka bentuk untuk memudahkan pemeriksaan, penyelenggaraan dan penggantian. Ini termasuk menyediakan akses, cara untuk meringankan beban, dan ruang fizikal untuk pengekstrakan dan pemasukan galas baharu.

Galeri Abutment untuk Galas Jambatan

Pada abutment, galeri memudahkan pemeriksaan dan penyelenggaraan galas. Galeri ini menyediakan akses dan ruang yang diperlukan untuk bekerja pada galas tanpa pengubahsuaian struktur yang ketara.

Kesimpulan

Artikulasi jambatan dan spesifikasi galas adalah asas kepada kefungsian dan jangka hayat jambatan. Dengan memahami dan melaksanakan reka bentuk dan amalan penyelenggaraan yang dioptimumkan, jurutera boleh memastikan bahawa jambatan kekal selamat, tahan lama dan cekap untuk tahun-tahun akan datang. Artikulasi yang betul membolehkan jambatan menyesuaikan diri dengan pelbagai daya dan pergerakan, manakala galas yang dipilih dengan baik memindahkan beban dengan berkesan dan menampung anjakan dan putaran yang diperlukan. Melalui reka bentuk, pemasangan dan penyelenggaraan yang teliti, integriti dan prestasi struktur jambatan boleh dipertingkatkan dengan ketara.