鋼トラス橋の種類、利点、用途

橋梁は、構造用鋼の最も要求の厳しい用途の 1 つです。スパンは、重く繰り返される交通荷重に耐え、風や地震の作用に耐え、数十年にわたって使用可能でなければなりません。鋼鉄トラス構造は、主に軸方向の力によって荷重を伝達する三角形ユニットのオープン フレームワークでこれらの要求を満たし、中間サポートなしで高い強度対重量比と長い明確なスパンを実現します。--

鋼トラス構造とは何ですか?

鋼トラスは、接合部で接続された真っ直ぐな鋼材の骨組みで、剛な三角形を形成します。三角形は辺の長さを変えずに形状を変えることができないため、トラスは本質的に安定しており、部材にかかる荷重は主に軸方向であり、一部の部材では張力がかかり、他の部材では圧縮がかかります。この形状により、曲げの際に負荷がかかる部材と比較して、材料を非常に効率的に使用することができます。

主要コンポーネント

トップコード:上部縦材。主に圧縮荷重がかかり、デッキまたは屋根の荷重を上から支えます。

ボトムコード:下部縦部材には主に張力がかかります。

ウェブメンバー:2 つの弦を接続し、トラスを三角形のパネルに分割する対角線と垂直線。

接続:接合部で部材間に力を伝達する高強度ボルトまたは溶接を備えたガセット プレート。-

橋梁用鋼トラスの一般的なタイプ

トラスの形状の選択は、支間長、荷重の大きさ、製造の経済性、現場の組立方法によって決定され、準拠する設計基準に基づく構造解析によって確認する必要があります。

鋼製トラスが橋梁エンジニアリングに適している理由

効率的なアキシアル荷重伝達

トラスの部材は引張または圧縮状態で動作し、鋼材セクションの強度を最大限に活用します。これは基本的に、同等のスパンの主桁を曲げるよりも材料効率が高く、-上部構造の自重も軽減されます。-

長いクリアスパン

三角形のウェブ システムによって力が弦に分散されるため、トラスは比較的浅い部材の深さで長い距離にまたがることができ、中間の橋脚の数と基礎のサイズが減ります。

低い自重と地震応答

上部構造が軽量になると、地震励起下で生成される慣性力が小さくなります。アクティブゾーンの橋の場合、これにより、橋脚や橋台に伝わる設計作業が大幅に削減されます。

プレハブと素早い組み立て

トラス部材とサブアセンブリは、穴あけまたは溶接接続を使用して工場で製造し、現場で高強度ボルトを使用して組み立てることができます。これにより、大規模な現場溶接に比べて建設時間が短縮され、高所での作業が軽減されます。{1}

橋梁工学における鋼トラスの応用

鉄道橋と高速道路橋:トラスは大きな周期的な交通荷重を運び、中径間および長径間の交差点に広く使用されています。-。-。

歩道橋と都市交差点:オープン-ウェブ トラスは、建築的な外観を備えた細身で軽量な構造を提供します。

一時的および軍事的橋渡し:ベイリー型橋などのモジュール式の完全にボルトで固定されたトラス システムは、迂回路、緊急横断、軍事兵站に配備されています。{0}

アーチとサスペンション構造:トラスは吊り橋の補強桁として、またタイド アーチ橋の主リブとして使用されます。{0}}

高架橋と高架道路:トラス スパンは、道路、河川、鉄道上に長く透明な開口部が必要な場合に選択されます。

鋼トラス vs 箱桁: 選び方

実際には、決定は設計者によって行われます。トラスは、長いスパン、軽い基礎、モジュール式の組み立てに合わせて選択されます。箱桁は、曲線状の配置、高いねじれ要求、細い見た目のプロファイルに適しています。

橋トラスの製造と品質管理

橋梁の鉄骨は疲労のため、建築鉄骨よりも厳しい規則が適用されます。溶接は、AWS D1.5 (ブリッジ溶接) または該当する国内仕様に従って実行および検査する必要があり、全体的な設計は、AASHTO LRFD、EN 1993 (ユーロコード 3)、または GB 50017 などのコードに従います。推奨される実践方法は次のとおりです。

EN 10204 に従って発行された工場試験証明書による完全な材料トレーサビリティ。

発送前に穴グループと幾何公差が検証された、100% 工場で事前に組み立てられています。--

-重要な溶接部の非破壊検査（UT、MT）と溶接手順の認定記録。

-Sa 2.5 までのブラスト洗浄や互換性のあるコーティング システムなど、暴露カテゴリについて ISO 12944 に指定された強力な腐食保護。

制御されたプリキャンバー:​​ 組立構造の死荷重たわみが補償されるように、部材の切断曲線とアセンブリの形状が設定されます。-

よくある質問

鉄道橋に最適なトラスのタイプはどれですか?プラット トラスとハウ トラスはどちらも、そのウェブ レイアウトが鉄道交通の集中した周期的な荷重に適しているため、鉄道橋によく使用されます。最終的な選択は、スパン、深​​さの制限、製造の経済性によって決まり、管理コードの分析によって検証する必要があります。

橋トラスに一般的な鋼種は何ですか?一般的なグレードには、EN 10025-2 に準拠した S355 シリーズ、ASTM A572 Grade 50、および GB/T 1591 に準拠した Q355B が含まれます。疲労クリティカル部材の場合、ノッチ靱性、厚さ、詳細カテゴリを設計仕様と照合する必要があります。

トラス部材はコンテナに入れて発送できますか?はい。オープン-ウェブ メンバーは、ガセット プレートで現場ボルト締めを行う、20 フィートまたは 40 フィートのコンテナでのノックダウン（CKD）輸送に適しています。-長い部材は、形状に応じてフラット ラックまたはブレークバルクで配送できます。

橋トラスの溶接品質はどのように管理されていますか?溶接は、通常 AWS D1.5 または該当するコードに準拠した認定手順に基づいて実行され、重要な溶接部には超音波および磁粉テストが行​​われ、溶接工の資格と検査記録は完全に文書化されます。

長スパン トラスの-プレキャンバーはどのように管理されますか?{1}構造は 3D モデリング ソフトウェアで分析され、製造キャンバーが予測される死荷重たわみを補償するように切断曲線とアセンブリ形状が調整されます。-工場での事前組み立てでは、出荷前に達成されたキャンバーを確認します。-

鋼トラス橋は地震地域に適していますか?はい。自重が軽いため地震慣性力が軽減され、構造が該当する耐震基準に従って設計されていれば、延性ボルト接合によりエネルギー散逸を制御することができます。