Káblové systémy: zariadenie, výhody, vlastnosti a nevýhody

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Koľko typov mostov je na svete? Desiatky! Oblúkové, konzolové, nastaviteľné, ľadové, pontónové, výsuvné, zaplavovacie, zdvíhacie, otočné, závesné, trámové, stolové a mnohé iné. Ale v tomto článku sa s vami porozprávame o esteticky overenej a spoľahlivej variácii - so závesnými káblovými konštrukciami striech, ako aj o takýchto systémoch samotných.

Káblové a závesné systémy

Závesné konštrukcie sú oceľové konštrukcie, ktorých nosné prvky sú nasmerované na ťah. Tu sú:

• oceľové laná;
• plochá alebo kruhová oceľ;
• membrány (špeciálne oceľové plechy);
• valcované profily (na prezentáciu - tvrdokovové závity), ktoré sa dajú nielen natiahnuť, ale aj ohnúť.

Káblové konštrukcie majú na rozdiel od predchádzajúcich nielen natiahnuté závity v povlaku, ale aj tuhé prvky. Posledne menované fungujú len na ohýbanie, je možné na ne umiestniť ploty, vrátane tých, ktoré zahŕňajú strešnú krytinu a podlahu.

Závesné aj káblové systémy sú schopné blokovať rozpätievzdialenosť do 200 m. Ich priemerná dĺžka sa však v praxi pohybuje medzi 50-150 m.

Výhody dizajnu

Poďme si vymenovať výhody závesných a káblových konštrukcií:

• Vytvorenie priaznivého základu pre viditeľnosť, akustiku, osvetlenie.
• Môžu sa použiť rôzne konštrukčné formy zavesených konštrukcií zavesených na lane, čo vedie k rôznym architektonickým variáciám.
• Mosty tohto typu dokážu pokryť pôsobivé rozpätia.
• Pri výstavbe zariadenia si nemožno nevšimnúť dobrú transportovateľnosť použitých konštrukcií – flexibilné pásky a laná je možné zvinúť do kotúčov alebo zvitkov.
• Proces stavby mosta je zjednodušený tým, že nie je potrebné inštalovať plošiny, lešenie.
• Pri zaťažení napnutou nosnou konštrukciou funguje celá plocha prierezu. Pri použití vysokopevnostnej ocele pri ich výrobe je vďaka tejto kvalite možné výrazne znížiť spotrebu tohto kovu.

Konštrukčné chyby

Dotknime sa nevýhod závesných a káblových striech:

• Zvýšený stupeň deformácie konštrukcie - to platí najmä pre závesné varianty, pretože tam je potrebné nastaviť predpätie na stabilizáciu závitov.
• Aby bolo možné vnímať rozšírenie natiahnutých nosných komponentov, je potrebných niekoľko podpier.
• V niektorých prípadoch sú problémy s inštaláciou drenážneho systému.

Funkcie káblových systémov

Zloženie lanových závesných konštrukcií tvoria nosné rovné natiahnuté laná alebo laná, ako aj pevné komponenty – regály, nosníky a pod. Vzhľadom na to, že chlapci sú rovné, môžu pozostávať z pásových profilov alebo tyčí. Je dôležité poznamenať, že uhol sklonu krytov by nemal dosiahnuť 25-30 stupňov.

Najjednoduchšou schémou káblových systémov je káblový nosník. Je pre ňu typické, že chlapi na jednom alebo viacerých miestach podopierajú stužujúci trám. Zároveň samy o sebe buď vyžarujú z vrcholov pylónov, alebo pripomínajú obrysy harfy, keď idú paralelne vedľa seba.

Rôzne závesné systémy

Po káblových systémoch sa pozrime na rôzne typy závesných systémov:

• Jeden opasok. Vykonávajú sa v miestnostiach okrúhleho aj obdĺžnikového tvaru. Vnímanie rozťažnosti kovových závitov zabezpečujú pylóny, chlapíky, prístavby k budove a pod. Typické je použitie pružných závitov alebo oblúkov ako medzipodpier. Povlak je stabilizovaný strešnými železobetónovými panelmi, vsadzovacími švami.
• Dvojpásový. Okrem nosných lán majú aj stabilizačné, ktoré sa spájajú s nosnými striami alebo rozperami. Najmenej zo všetkého sú nevýhody závesných systémov odhalené pri použití konvexno-konkávneho kombinovaného náteru.
• Káblové siete (druh dvoch pásov). Ich nespornou výhodou je rozmanitosť tvarových a architektonických výhod, ktoré sa s nimi dosahujúzručný dizajn.
• Membránové povlaky. Ide o súvislé jednovrstvové nátery pozostávajúce z plátov alebo pásov, ktoré sú narezané a spojené tak, že tvoria vopred naplánovanú plochu s dvojitým alebo jednoduchým zakrivením. Od pozadia iných závesných konštrukcií sa odlišujú plnením ohradnej a nosnej úlohy. Významnými nevýhodami membránového povlaku sú však nízka požiarna odolnosť v dôsledku veľkých povrchov exponovaného kovu, vystavenie korózii, v dôsledku čoho by minimálna hrúbka oceľového plechu mala byť v rozmedzí 4 až 5 mm s povoleným 1 až 2 mm. mm. Membrány môžu byť cylindrické, kruhové, v tvare stanu.

Prejdime konkrétne k visutým a lanovým mostom.

Zavesený most

Táto odroda sa vyznačuje špeciálnym typom nosných systémov - káblových nosníkov, ktoré sú tvorené natiahnutými pružnými tyčami (bordíky). Niekedy existujú kombinované varianty, v ktorých sú spodné časti týchto priehradových nosníkov nahradené výstužnými nosníkmi. Práca druhého je zameraná na ohýbanie a funkciou je podopierať platformu vozovky. Chlapci sú tu z vysokopevnostného drôtu sformovaného do zväzkov alebo oceľových lán.

Oboje káblové nosníky a kombinované systémy v tejto konštrukcii sú podopreté pylónmi. Z miest, kde sú káble zavesené na pylóne, je sústavou kotevných lán prenášaná horizontálna zložka ich podperného tlaku na kotvy. Ak je výstužný nosník, konce výstuh sú na ňom pripevnené, a preto sa systém zmení na vonkajší bezpriestorový. Výstavba vozovkyje už pripojený k uzlom káblových nosníkov.

Prvý lanový most v Sovietskom zväze bol postavený v roku 1932 cez rieku Magana (moderné Gruzínsko). Prvý most moderného lanového systému sa však objavil až v roku 1956 – ide o švédsky Stomsund. Priekopnícke lanové železničné zariadenie bolo postavené v roku 1979 v Belehrade.

Prvým lanovým mostom na území moderného Ruska je Okťabrskij cez rieku Sheksna (Čerepovec). Jeho výstavba sa skončila v roku 1979. V Ruskej federácii existuje aj držiak káblovej konštrukcie. Toto je ruský most vo Vladivostoku, ktorý blokuje východný Bospor. Vyznačuje sa najdlhším rozpätím - 1104 m (celková dĺžka je 1886 m), ktoré je podopreté dvoma pylónmi.

Výhody a nevýhody lanového mosta

Pozrime sa na výhody a nevýhody takýchto mostov. Pre lepšie pochopenie sme sa rozhodli vám ich predstaviť vo forme tabuľky nižšie.

Dignity	Chyby
Ľahké nosné konštrukcie	Znížená tuhosť – používa sa len ako mestské alebo cestné mosty
Prekrývajúca sa kapacita je dostatočne veľká	V ojedinelých prípadoch môže byť použitý ako železničný most - len s určitým dizajnom výstužného nosníka
Spotreba materiálu je minimálna, navyše nie je potrebný nákup drahých konštrukcií
Možnosť povrchovej montáže
Architektonická estetika
Na rozdiel od visiacich sú nehybnejšie

Na záver sa pozrime na visuté mosty.

Suspension Bridge

Visutý (inak - visutý) most - konštrukcia, ktorej nosnou hlavnou konštrukciou sú pružné prvky (laná, reťaze, káble atď.) pracujúce v ťahu a vozovka je v zavesenom stave. Takéto mosty sú skutočným nálezom v prípadoch, keď je potrebné veľké pokrytie a je nebezpečné alebo nemožné inštalovať medziľahlé podpery (napríklad na splavnej rieke).

Nosné konštrukcie sú zavesené medzi pylónmi postavenými na oboch brehoch. Na tieto káble sú už pripevnené zvislé nosníky, na ktoré je priamo zavesená cestná časť hlavného poľa. Koncentrované zaťaženie umožňuje nosnej konštrukcii meniť svoj tvar, čím sa znižuje tuhosť mosta. Aby sa tomu zabránilo, vozovka je vystužená pozdĺžnymi nosníkmi.

Prvé visuté mosty postavili starí Egypťania, Inkovia a ďalšie národy Strednej a Južnej Ameriky, juhovýchodnej Ázie. Konštrukcie moderného typu sa začali objavovať v XVII-XVIII storočia. v Španielsku, Francúzsku, Veľkej Británii a neskôr v USA. V Rusku bol prvý visutý most postavený v roku 1823 v parku Ekateringof v Petrohrade. Jeden z najznámejších domácich visutých mostov sa dnes môže nazývať Krymsky v Moskve, postavený v roku 1938

Výhody a nevýhody visutých mostov

Zvážte výhody a nevýhody týchto zavesených konštrukcií, ktoré sú uvedené v tabuľkenižšie.

Dignity	Chyby
Na stavbu dlhého hlavného rozpätia je potrebné relatívne málo materiálu	Nedostatočná tuhosť – prevádzka mosta je nebezpečná napríklad počas búrky
Ľahká vlastná hmotnosť konštrukcie	Pre spoľahlivosť podpier pylónov je potrebný kapitálový základ
Mosty tohto dizajnu môžu byť postavené vysoko nad vodnou hladinou, čo je veľmi užitočné pre splavné nádrže	Pri veľmi nerovnomernom zaťažení má plátno visutého mosta tendenciu sa ohýbať, čo bráni jeho použitiu ako železnice
Nevyžaduje sa žiadna stredná podpora
Pri silnom pôsobení prvkov alebo seizmického zaťaženia sa tieto mosty môžu ohnúť bez toho, aby spôsobili akékoľvek poškodenie konštrukcie ako celku

To je všetko, čo sme vám chceli povedať o pobytoch, pobytoch, mostoch. Zavesené a káblové strechy sa ľahko stavajú, dokážu pokryť veľké rozpätia, vyzerajú harmonicky a poskytujú priestor pre dizajnové riešenia. Majú však aj svoje nevýhody, ktoré obmedzujú napríklad výstavbu určitých typov mostov.