מדוע לבנות עמודים בעלי נטייה הרחק מ המכשול הנמתח?

כמו גם מעניין מבחינה אסתטית, זה יכול להיות יעיל מבנית. . אישית אני אוהב את הגשרים הרבים של Calatrava תוך שימוש במושג זה, בפרט Puente del Alamillo. העמוד נמצא למעשה בדחיסה מלאה תחת עומס מת: מתח הכבלים ומשקלו העצמי של העמוד מתמוססים לכוח ישירות במורד ציר העמוד.

מדוע לבנות עמודים נוטים לקראת המכשול הנמתח?

למרבה הצער התשובה העיקרית היא אסתטיקה. "אמנות" מתגאה במקום ומגדיל עלויות. מכיוון שכאן יש לנו את המשקל העצמי של העמוד ומתח הכבלים הפועלים יחד, שניהם מכופפים את העמוד באותו כיוון. כדי לנטרל זאת, בדרך כלל תשתמש בהמון מתח.

אוקי, אז אני יכול לראות שזה יכול להיות הגיוני מבחינה הנדסית אם בגלל מגבלות האתר שלך היה לך קצר טווח ראשי וגב-גב ארוך; מכיוון שאז כוח הכבל האחורי (הפועל כנגד משקל עצמי של פילון) יכול להיות גדול מכוח הכבל הראשי. אך זה יהיה יוצא דופן מאוד ואין זה המקרה בתמונה שסיפקת.

הערה בנושא בניית עמודים נוטים

"האסטרטגיה הרגילה" שלך, למעשה, אינה מקובלת בגשרים גדולים יותר עם כבלים. הרבה יותר נפוץ הוא בניית קטע מהפילון וקטע של הסיפון, הצטרפותם באמצעות כבל ואז חזרה על הפעולה. לפי שיטה זו, העומס מחוץ לאיזון של המשקל העצמי על פילון נוטה מופחת בהרבה.

כמו שאנדי אומר - נראה שזה אסתטיקה ברוב המקרים.

בהתחשב באמור לעיל כתשובה, הדברים הבאים הם למעשה הערות, אך נראה שכדאי לפרסם כיוון שהוא נותן פירוט רב של מה נכנס לעיצוב וכיצד ישנם נושאים שאינם נראים לעין "מבחוץ" אבל שיכול להיות חשוב. למשל בדוגמה זו הטווח מעוגל מעט מאוד וכתוצאה מכך סטיה של 66 מ"מ בכביש (מתחת ל -3 אינץ ') אך היא גרמה לקושי נוסף. והמאמץ הדרוש לבניית הגשר הזה והסובלנות ההדוקה אינם ניכרים כלל בבדיקה.

זה נראה כדאי שכן השאלה המקורית שואלת רק את המגדלים הזוויתיים, אך מראה כמה גורמים בלתי נראים אחרים יכולים להשפיע. העיצוב.

ORGISTON CABLE CABLE GARDING
מאמר זה מספק סקירה לאתגרי הבנייה שנבחרו שנתקלים בהם בבניית גשר הכבלים השורש אורמיסטון, גשר פלדה מורכב ונשאר כבל מורכב שנבנה בפארק סר בארי קרטיס, העיר מנוקאו, אוקלנד.

אם אני מבין נכון את התיאור, מגדל אחד נמצא בדחיסה ניכרת והשני במתח. זהו גשר דרכים קטן אך מגבלות שונות גורמות לקשיים טכניים להיות גדולים יותר מאשר בכמה גשרים גדולים בהרבה.

כמה הערות עיקריות - כל המאמר שווה קריאה.

• בניית גשר הכבלים הייתה מורכבת מאוד מבחינה טכנית בגלל הגיאומטריה התסימטרית וסובלנות הדוקה מאוד נָקוּב. סיפון הגשר נמצא על ארדיוס של כ 37 קמ"ש, שנשמע שטוח מאוד, אך גורם לשינויים ברמות העקמומיות של 66 מ"מ לאורך הגשר. עמודי 45.5 מ 'מורכבים מקטע של 28 מ' של בטון מזוין המתחדד מקוטר 1.8 מ 'בבסיסו ועד לקוטר 1.3 מ' בחלקו העליון, עם תיבת פלדה מבנית גבוהה בגודל 5.5 מ 'המספקת עוגן לכבלי השהייה ומעליה צריח סורג של 12 מ'. עשוי נירוסטה ו זכוכית. כדי לסבך עוד יותר את העניינים, שני העמודים נוטים לאחור באורך של 15 מעלות וזויות יחד בחמש מעלות ולא היו תומכים בעצמם.

• סובלנות מעטה הייתה להבטיח שכבלי השהייה היו מיושרים כהלכה. בין התפילה למעגן הסיפון. סובלנות סיבוב זוויתית של 0.25 מעלות המוגדרת באופן כללי עבור גשרים שנשארו בכבלים דרשה שהסובלנות המיקומית של עיגוני המשנה תהיה בטווח של 3 מ"מ. ברמת דיוק זו, מרבית מאמצי הבנייה והפחתת הסיכון התמקדו בשלמות הסקר ושמירה על סובלנות בנייה.

• עמודי הבטון זוכים בשני כיוונים מהווים אלמנט דינמי לגשר. הם גם ממוקמים קרוב יותר לתצפית המערבית מאשר למזרחית, כלומר טווח הגב קצר באופן משמעותי מהטווח הקדמי. ל אסימטריה זו נוצר התרוממות רוח ניכרת על התוף המערבי שמתנגדים עם ערימות שפל.

• צינור דרוסבאך רגיל לא יכול לשמש כנדן הגיד לאחר מחקר שהראה כי דרוסבאך עלול להתמוטט כ 12 מ 'ראש בטון. אלטרנטיבה שימשה צינור לחץ פלדה 100NB שיכול להתמודד עם היי

• גידים הורכבו על הקרקע לפני ההרמה וההנחה בתוך הערימות שכבר הותקן בהם כלוב החיזוק . נדרש מאמץ מסונכרן של 3 קרנים באמצעות 6 בלוקים לחטוף ומחפר כדי להרים את גידי הגובה הארוכים של 45 מ 'מאופק לאנכי, בלי לסתום את הגיד, כך שניתן יהיה להוריד אותם לתוך מעטפת הערימה.

• גידי כלונסאות עוברים דרך התצפית המערבית ומסתיימים בסיפון. הכוונה היא שלא ניתן היה להילחץ ולגס את הגידים עד לשפיכת הסיפון, כעבור 9 חודשים. כאמצעי זמני למניעת קורוזיה של החוט, ** הוחדר תמיסת נתרן הידרוקסיד לגידי הערימה כדי ליצור סביבת אלקליות מגוננת. בדיקות pH קבועות שימשו לניטור ותחזוקת המליחות.

• בעוד שגובה הגשר קצר ב -70 מ ', אזור העומס הפלגי היעיל של הכבלים היה בעוצמה דומה לגשר שנשאר כבל הרבה יותר גדול בגלל רוחב הסיפון הגדול וגרם להישארות כבלים בגודל דומה.

גשר רגלי עם "מגדל נוטה" בינשוף בראון (הו?) בניו זילנד.

מיקום במפות Google

אני מאמין שיש סיבה הנדסית הגיונית שאיש עדיין לא הצביע עליה. בתמונה בשאלה המקורית נראה שהטווח המרכזי ארוך מעט מכפליים מכל טווח תומך בכבלים חיצוני. זה מרמז על עומס גדול יותר מכל מחצית הטווח המרכזי מאשר מכל טווח תומך בכבלים חיצוני. יתר על כן, הכבלים ממגדלים אנכיים לחלוטין יצטרכו להיות רדודים יותר כדי להגיע למרחק הגדול יותר למרכז התוחלת המרכזית, מה שיגביר עוד יותר את המתח הדרוש לתמיכה באותו עומס אנכי חלקי.

זה היה לגרום למתח לא מאוזן במגדלים אנכיים ונוטים למשוך אותם פנימה ולעוות את הגשר. המגדלים נטויים החוצה - ו / או נמשכים החוצה על ידי מתח נוסף לתמיכה בקרקע - עשויה להיות דרך אחת להכיל את חוסר האיזון (כמו למשל בדוגמה הא-סימטרית בתשובה מאת @RussellMcMahon), אך יכול להיות ש רמת המתח הנדרשת הופכת לבלתי מעשית עבור העומס ומרחק הטווח הנדרש, ובהתחשב במבנה התומך על אפיק הנהר לגשר בשאלה. בכל מקרה, נראה שזה בהחלט דורש תמיכה מבנית רבה יותר - ובכך הוצאות - כדי שהמגדלים יישענו כלפי חוץ כנגד מתח גדול עוד יותר כדי לתמוך בהמשך עוד למרכז הטווח המרכזי הארוך. (ייתכן שזו הסיבה שחוכמה קונבנציונאלית התקשתה להגיע לעיצוב בר ביצוע ובמחיר סביר, אם זה היה נכון במקרה זה.)

במקום זאת נראה כי על ידי כך שהמגדלים נוטים פנימה הכבלים מסוגלים לשמור על פרופיל מאוזן יותר כאשר פחות מתח מתווסף לעיצוב רק כדי לאזן אותו. צמרות המגדלים נמצאים בסמוך לכל נקודת אמצע בין מרכז הטווח המרכזי לטווח ההגעה החיצוני של כל טווח תומך בכבלים חיצוני, כך שהכבלים במתח הגדול ביותר (ובעלי הרכיב האופקי הגדול ביותר) הם הסימטריים ביותר ... ואז לשמור על כוחות רוחביים על כל מגדל מאוזנים. זה כמו שבסיס המגדלים האנכיים פשוט הוחלק זה מזה תוך שמירה על החלק העליון קבוע, מה שאומר שהמבנה וההוצאה דומים יותר לטווח מרכזי קצר יותר באמצעות כבלים סימטריים ממגדלים אנכיים ולא ההוצאה המואצת למרחק הארוך יותר. עם עיצובים קונבנציונליים.

המרחק המדויק בין תושבות הכבלים על הטווח עשוי להיות לא זהה למרווח המרכזי ולמפרשים החיצוניים, והוא עשוי להשתנות מעט לאורך כל תוחלת כדי לשנות מעט את העומס שכל אחד מהם תומך בתור נקודת הרכבה על המגדל מתרחקת מהמרכז שבין זוג העומסים החלקיים. לאחר מכן ניתן להציב כל זוג כבלים קרוב יותר ויותר כדי לאזן את המתח הרוחבי במגדל ולשמור על העומס על המגדל המופנה לאורך ציר חוזק הדחיסה שלו. המתמטיקה ההנדסית לפיתוח המיקומים האופטימליים היא מעבר לי. יתכן שמרווח עומסי הכבלים אחיד בכל זאת; זה פשוט לא בהכרח צריך להיות עם גישה זו.