Kábelrendszerek: eszköz, előnyei, jellemzői és hátrányai

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Hányféle híd létezik a világon? Több tucat! Íves, konzolos, állítható, jéges, pontonos, visszahúzható, elárasztható, emelhető, forgó, függő, gerenda, asztalszerű és még sok más. Ebben a cikkben azonban egy esztétikailag ellenőrzött és megbízható változatról fogunk beszélni - a tetők függőkábel-szerkezeteivel, valamint magukról az ilyen rendszerekről.

Kábeltartós és felfüggesztett rendszerek

A függő szerkezetek olyan acélszerkezetek, amelyek csapágyalkatrészei feszültségre irányulnak. Itt vannak:

• acél drótkötelek;
• lapos vagy kerek acél;
• membránok (speciális acéllemezek);
• hengerelt profilok (bemutatóhoz - keményfém szálak), amelyek nem csak nyújtásra, hanem hajlításra is képesek.

A kábelszerkezeteknél a korábbiakkal ellentétben nemcsak feszített menetek vannak a bevonatban, hanem merev elemek is. Ez utóbbiak csak hajlításra működnek, rájuk lehet kerítést húzni, beleértve a tető- és padlóburkolatot is.

A függesztett és a kábelrögzített rendszerek is képesek blokkolni a fesztávot200 m-ig terjedő távolságuk. Átlagos hosszuk azonban a gyakorlatban 50-150 m között változik.

Dizájnelőnyök

Felsoroljuk a függő- és kábeltartó szerkezetek előnyeit:

• Kedvező alapot teremteni a láthatóság, az akusztika, a világítás számára.
• A kábeltartós függesztett szerkezetek sokféle szerkezeti formája használható, ami sokféle építészeti változatot eredményez.
• Az ilyen típusú hidak lenyűgöző fesztávokat képesek lefedni.
• A létesítmény építése során nem szabad figyelmen kívül hagyni a felhasznált szerkezetek jó szállíthatóságát - a rugalmas szalagok és kötelek tekercsbe vagy tekercsbe tekerhetők.
• A hídépítés folyamatát leegyszerűsíti, hogy nincs szükség platformok, állványzatok felszerelésére.
• Ha egy feszített teherhordó szerkezetbe terhelés érkezik, a teljes keresztmetszeti terület működik. Ha nagy szilárdságú acélt használnak a gyártás során, ennek a minőségnek köszönhetően jelentősen csökkenthető ennek a fémnek a felhasználása.

Tervezési hibák

Érintsük meg a függő- és kábeltetők hátrányait:

• A szerkezet megnövekedett fokú deformációt mutat – ez különösen igaz a függő fajtákra, mert ott előfeszítést kell beállítani a menetek stabilizálásához.
• A feszített teherhordó alkatrészek terjedésének érzékeléséhez számos alátámasztási kontúr szükséges.
• Bizonyos esetekben nehézségek adódnak a vízelvezető rendszer telepítése során.

A kábeltartós rendszerek jellemzői

A kábeltartós függesztett szerkezetek összetétele teherhordó egyenes feszített kötelek vagy kábelek, valamint merev alkatrészek - állványok, gerendák stb. Tekintettel arra, hogy a srácok egyenesek, szalagprofilokból vagy rudakból állhatnak. Fontos megjegyezni, hogy a burkolatok dőlésszöge ne érje el a 25-30 fokot.

A kábeltartós rendszerek legegyszerűbb sémája a kábeltartós gerenda. Jellemző rá, hogy a srácok egy vagy több helyen megtámasztják a merevítő gerendát. Ugyanakkor maguk vagy a pilonok tetejéről sugároznak, vagy egy hárfa körvonalaihoz hasonlítanak, amikor egymással párhuzamosan haladnak.

Változatos akasztórendszerek

A kábelrendszerek után nézzük a függőrendszerek fajtáit:

• Egy öv. Kerek és téglalap alakú helyiségeken egyaránt végrehajtják. A fémszálak tágulásának érzékelését pilonok, fickók, épületbővítések stb. Jellemző a rugalmas menetek vagy ívek használata közbenső támaszként. A bevonatot tetőfedő vasbeton panelekkel, beágyazó varratokkal stabilizálják.
• Kétöves. A teherhordó köteleken kívül stabilizáló kötelekkel is rendelkeznek, amelyek teherhordó striákkal vagy távtartókkal vannak összekötve. A függőrendszerek hátrányai legkevésbé a domború-konkáv kombinált bevonati séma alkalmazásakor mutatkoznak meg.
• Kábelhálók (egyfajta kétöves). Vitathatatlan előnyük a sokrétű formai és építészeti előnyök, amelyekkel elérhetőkszakképzett tervezés.
• Membránbevonatok. Ezek lapokból vagy szalagokból álló, összefüggő egyrétegű bevonatok, amelyeket úgy vágnak össze és kapcsolnak össze, hogy kettős vagy egyszeres görbületű, előre tervezett felületet képezzenek. Más függő szerkezetek hátterétől a bekerítési és csapágyfeladat teljesítése különbözteti meg őket. De a membránbevonat jelentős hátránya az alacsony tűzállóság a nagy fémfelületek miatt, a korróziónak való kitettség, aminek következtében az acéllemez minimális vastagságának 4-5 mm-en belül kell lennie, megengedett 1-2 mm. A membránok lehetnek hengeresek, kör alakúak, sátor alakúak.

Kifejezetten térjünk át a függő- és ferdekábeles hidakra.

Kábelhíd

Ezt a fajtát a csapágyrendszerek speciális típusa jellemzi - kábelrácsok, amelyeket feszített rugalmas rudak (fiúk) alkotnak. Néha vannak olyan kombinált változatok, amelyekben ezeknek a rácsostartóknak az alsó részeit merevítő gerendák helyettesítik. Utóbbi munkája a hajlításra irányul, feladata pedig az útpálya platójának megtámasztása. A srácok itt nagy szilárdságú huzalok, kötegekké vagy acélkötelek.

Mind a kábeltartók, mind a kombinált rendszerek ebben a szerkezetben oszlopokkal vannak megtámasztva. Azokról a helyekről, ahol a kábelek fel vannak függesztve a pilonon, a támasztónyomásuk vízszintes komponensét a horgonyokra egy huzalrendszer továbbítja. Ha van merevítő gerenda, akkor arra rögzítik a merevítők végeit, ami miatt a rendszer kívülről tér nélkülivé válik. Útpálya építésmár rögzítve van a kábeltartó rácsos rácsok csomópontjaihoz.

A Szovjetunió első ferdekábeles hídja 1932-ben épült át a Magana folyón (a mai Grúzia). A modern ferdekábeles rendszer első hídja azonban csak 1956-ban jelent meg - ez a svéd Stomsund. Az úttörő felvonós vasúti létesítmény 1979-ben épült Belgrádban.

Az első ferdekábeles híd a modern Oroszország területén az Oktyabrsky a Seksna (Cserepovec) folyón. Építése 1979-ben ért véget. Az Orosz Föderációban is van kábeltartó szerkezet-rekordtartó. Ez az orosz híd Vlagyivosztokban, amely elzárja a Boszporusz keleti részét. Jellemzője a leghosszabb fesztáv - 1104 m (a teljes hossza 1886 m), amelyet két pilon támaszt meg.

A ferdekábeles híd előnyei és hátrányai

Vegyük fontolóra az ilyen hidak előnyeit és hátrányait. A jobb megértés érdekében úgy döntöttünk, hogy ezeket az alábbi táblázat formájában mutatjuk be Önnek.

Méltóság	Hibák
Könnyű teherhordó szerkezetek	Csökkentett merevség – csak városi vagy közúti hídként használható
Elég nagy az átfedési kapacitás	Ritka esetekben vasúti hídként is használható - csak bizonyos merevítő gerenda kialakítással
Minimális az anyagfelhasználás, ráadásul drága szerkezetek beszerzése sem szükséges
Felületi szerelés lehetősége
Építészeti esztétika
A lógókkal ellentétben ezek mozdulatlanabbak

Befejezésül nézzük a függőhidakat.

Függőhíd

Függő (egyébként - függő) híd - olyan szerkezet, amelynek tartó főszerkezete feszítetten működő rugalmas elemek (kötelek, láncok, kábelek stb.), és az úttest függő állapotban van. Az ilyen hidak igazi leletnek számítanak olyan esetekben, amikor nagy lefedettségre van szükség, és veszélyes vagy lehetetlen a közbenső támasztékok felszerelése (például hajózható folyón).

A csapágyszerkezetek mindkét parton épített pilonok közé vannak felfüggesztve. Ezekre a kábelekre már függőleges gerendák vannak rögzítve, amelyekre a fő fesztáv közúti része közvetlenül függ. A koncentrált terhelés lehetővé teszi a tartószerkezet alakjának megváltoztatását, ami csökkenti a híd merevségét. Ennek elkerülése érdekében az úttestet hosszanti gerendákkal erősítik meg.

Az első függőhidakat az ókori egyiptomiak, inkák és más közép- és dél-amerikai, délkelet-ázsiai népek építették. A modern típusú építmények a XVII-XVIII. században kezdtek megjelenni. Spanyolországban, Franciaországban, Nagy-Britanniában, majd az USA-ban. Oroszországban az első függőhidat 1823-ban építették a szentpétervári Jekateringof parkban. Napjaink egyik leghíresebb hazai függőhídja a moszkvai Krimszkij, 1938-ban épült

A függőhidak előnyei és hátrányai

Fontolja meg ezeknek a felfüggesztett szerkezeteknek az előnyeit és hátrányait, amelyeket a táblázat mutat bealább.

Méltóság	Hibák
Viszonylag kevés anyagra van szükség egy hosszú fő fesztáv elkészítéséhez	Nem megfelelő merevség – a híd működése veszélyes, például viharban
A szerkezet könnyű önsúlya	A pilontartók megbízhatósága érdekében tőkealapozás szükséges
Az ilyen kialakítású hidak magasan a vízfelszín felett építhetők, ami nagyon hasznos a hajózható víztározóknál	Erősen egyenetlen terhelésnél a függőhíd vászonja hajlamos meggörbülni, ami megakadályozza vasútként való használatát
Nincs szükség közbenső támogatásra
Az elemek erős hatása vagy a szeizmikus terhelés hatására ezek a hidak meghajolhatnak anélkül, hogy a szerkezet egészében kárt okoznának

Ennyit szerettünk volna elmondani a tartózkodásokról, maradásokról, hidakról. A függő- és kábeltetők könnyen megépíthetők, nagy fesztávolságúak, harmonikus megjelenésűek, és teret adnak a tervezési megoldásoknak. Vannak azonban hátrányaik is, amelyek korlátozásokat írnak elő például bizonyos típusú hidak építésekor.