diseño de puente de acero

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILDEPARTAMENTO ACADEMICO DE ESTRUCTURAS

DISEÑO DE PUENTE DE ACERO

1.0 INTRODUCCIÓN

El objetivo de este módulo es explicar los conceptos básicos de la fabricación de estructuras de puentes de acero. Se tiene la intención de servir como un recurso para el ingeniero mientras se prepara el diseño de la estructura y como referencia durante todo el ciclo de vida del puente. El usuario de esta guía debe estar familiarizado con los documentos de acero AASHTO / NSBA puente de colaboración, S2.1, Puente de acero Fabricación Guía de Especificaciones y G12.1, Directrices para Constructibilidad.

Los métodos empleados en la fabricación de una estructura de puente son tan variables como la estructura misma. Los términos y procedimientos que figuran en el texto son de carácter general y no reflejan el proceso de cualquier empresa individual. Cada fabricante tiene su propia forma de la solución de los problemas asociados con cada estructura. Este módulo es el de servir como documento de referencia para facilitar la comunicación fabricante / ingeniero.

2.0 ESPECIFICACIONES DE GOBIERNO

American Institute of Steel Construction es el órgano de gobierno que certifica fabricantes. Hay varios niveles de certificación, de los puentes simples de puentes complejos con anotaciones críticas fractura y sofisticados endosos pintura.

AASHTO (Asociación Americana de Oficiales del Transporte Highway) adopta las especificaciones que son generalmente los documentos de control para el diseño y la construcción, incluidas las tolerancias, de los puentes de acero. Estos documentos incluyen las especificaciones AASHTO estándar para puentes de carreteras, (3), y los AASHTO LRFD Bridge Design Especificaciones, quinta edición (4) y las Especificaciones AASHTO LRFD Construcción (5).

Documentos de la ASTM (Sociedad Americana de Pruebas y Materiales) proporcionan directrices para la aceptabilidad del material comprado. Estas directrices incluyen, entre otros, tolerancias dimensionales, composición química y resistencia a la tracción y límite elástico.

El documento D1.5 AASHTO / AWS (6) controla las porciones de garantía de la soldadura, las pruebas y la calidad de la superestructura, incluidas las tolerancias de los miembros fabricados. Este documento contiene el Plan de Control de la fractura de los diputados no redundante.

SSPC (Society for Protective Coatings) (7) produce documentos que se aplican a la capa y preparación de la superficie de las superestructuras de acero.

Propietario Especificaciones aumentan y / o sustituyen los documentos antes mencionados.

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Puente de acero AASHTO / NSBA Documentos Colaboración proporcionan información útil sobre el estado de los principios del arte de puentes de acero.

3.0 ADQUISICIÓN DE MATERIALES

3.1 Atributos de acero

3.1.1 ASTM vs AASHTO

Aceros para estructuras de puentes fabricados en el país se especifican generalmente para cumplir con cualquiera de ASTM A709 o AASHTO M270. Estas especificaciones son generalmente equivalentes e incluyen la composición del acero y los grados permitidos por la especificación. Aunque la norma ASTM A709 se especifica con más frecuencia, el propietario estipula que la especificación de usar.

3.1.2 Grados

Los nombres de las notas se refieren los requisitos AASHTO y ASTM son equivalentes al límite elástico del acero, por ejemplo, Grado 50 indica que Fy = 50 ksi.

3.1.3 El desgaste de acero

El desgaste de acero tiene una cierta composición metalúrgica que permite que el acero para formar una capa protectora y no requiere recubrimientos adicionales para evitar la corrosión. El material con esta composición se añade con una "W", por ejemplo, Grado 50W indica que Fy = 50 ksi y es un acero de la intemperie.

3.1.4 Aceros de alto rendimiento (HPS)

ASTM A709 HPS50W, HPS70W y aceros HPS100W son productos que tienen Fy de 50, 70 ó 100 MPa. Además, estas clases de aceros tienen propiedades de tenacidad superiores en comparación con materiales no-HPS.

Aceros HPS tienen varios detractores que limitan el uso a situaciones especializados. Aceros HPS generalmente son más caros que los aceros no-HPS. Aceros HPS tienen generalmente un plazo más largo que los aceros no HPS. Además de estos dos elementos, hay un volumen mínimo requerido para efectuar el pedido de HPS por espesor. El fabricante puede ser capaz de combinar tonelajes de varios proyectos para obtener el volumen mínimo requerido para realizar el pedido. Debido a este requisito, por lo general, es mejor limitar el uso de material de HPS a las bandas y las bridas, y no material de empalme de campo o rigidizadores. Además, el material de HPS está disponible sólo en placas, perfiles estructurales no están disponibles.

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3.1.5 Charpy V-Notch Testing (CVN)

Pruebas de Charpy es un proceso para determinar una medida de la tenacidad a la fractura del acero sujeto. Materiales necesidad de realizar ensayos CVN debe anotarse en el pliego de condiciones. El fabricante incurre en costos adicionales para obtener estas pruebas. Material que requiere CVN pruebas deberá estar anotado en los pedidos de fábrica y los informes de prueba. Tomando nota de las pruebas de CVN pueden ser colocados en el propio acero. Zona 3 requisitos CVN en perfiles estructurales son difíciles de lograr con coherencia.

3.1.6 Fractura de Materiales Críticos (FCM)

Fractura de material crítico es un requisito para ciertas partes de los miembros críticos de fractura y debe ser declarado out en el pliego de condiciones. El acero que se ajusta a este requisito es de una dureza más alta (y el coste) de correspondientes aceros no FCM.

AASHTO / AWS D1.5 (6) describe los requisitos materiales críticos de fractura en el Plan de Control de fractura (Sección D1.5-12 en 2008). El fabricante incurre en costos adicionales debido al aumento de la documentación requerida, las pruebas más rigurosas y calefacción para la soldadura.

3.2 Ordenamiento de los materiales

3.2.1 Placas de acero

Debido a los plazos de entrega asociados con el acero estructural, el material necesario para la estructura típicamente se debe pedir con suficiente antelación de la fabricación. Los plazos de entrega varían desde unos pocos días hasta varios meses, dependiendo del grado, el grosor y las condiciones del mercado. En general, el material de la placa de los miembros principales (webs, bridas, etc) es una orden de encargo de la fábrica. Fabricantes de no inventario de materia prima. Material de las placas de refuerzos, cartelas, etc es más probable que pertenezcan a un centro de servicio.

Molinos de placa generalmente ruedan materiales en anchos y espesores predeterminados. Los nidos fabricator las piezas necesarias para fabricar el proyecto (telas, bridas, etc) en estos tamaños de hoja preestablecidos para maximizar el uso del material. El fabricante puede combinar piezas de diferentes proyectos para el mejor uso del material.

3.2.2 Formas de Acero

Perfiles se ruedan en un horario. Esto puede dar lugar a plazos más largos si la orden no se coloca cuando la fábrica está rodando esa forma, y el siguiente de rodadura no será por mucho tiempo. Además, debido al tonelaje mínimo de las formas requeridas de los miembros secundarios, es más probable que las formas se pueden comprar en un centro de servicios.

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Reducir al mínimo el número de diferentes tipos de acero, espesores y perfiles estructurales de un proyecto es el más rentable.

3.3 trazabilidad del material

Todo el material de puentes de acero debe estar marcado con el grado, especificación y número de colada como mínimo. El material llegará desde el molino con los números de calor estarcido en la placa. Composición química y resultados de las pruebas son registrados por el número de colada. Se trata de dos criterios principales que son revisados por los representantes de los propietarios. El fabricante debe registrar este número de colada y la pieza que se consume en la que cada componente del puente se puede remontar de nuevo al calor que se produce a partir de. Los números de calor deben permanecer detectable durante todo el proceso de fabricación.

4.0 CONTROL DE CALIDAD / ASEGURAMIENTO

4.1 Papel de QC / QA Personal de Fabricator

En general, todo el trabajo realizado por el fabricante es inspeccionado y firmado en proceso de Control de Calidad del fabricante (QC) departamento. El departamento de control de calidad los documentos la información necesaria durante la fabricación, el montaje, la pintura y el envío. Esto incluye los informes de ensayo de materiales (MTR). También servirán de enlace entre el representante del propietario y el grupo de fabricación.

4.1.1 Pruebas de Weld No Destructivos (END)

Se requieren ciertas soldaduras de superestructuras de puentes para hacerse la prueba de la solidez y la calidad de la soldadura. Hay varios métodos de prueba con el siguiente es el más prevalente. AWS D1.5 y las especificaciones propietario estipulan que necesitan ser probados soldaduras y el método que se va a utilizar.

4.2 Prueba radiográfica (RT)

RT es esencialmente una placa de rayos X de la unión soldada. RT es capaz de detectar defectos incrustados y se utiliza generalmente para los empalmes en las redes y las bridas. RT no se utiliza para la esquina y la penetración conjunta completa unión en T (CJP) suelda debido a la imposibilidad de obtener una radiografía precisa de la articulación.

Debido a la radiación utilizada para esta prueba, blindaje de metal y un espacio libre alrededor del entorno de prueba son necesarios para la seguridad.

4.3 Ensayo por Ultrasonidos (UT)

UT es similar a un ultrasonido de una articulación. UT es capaz de detectar defectos incrustados y se utiliza para empalmes en las redes y las bridas, así como esquina y soldaduras de penetración completa T-joint.

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Las ondas ultrasónicas se dirigen a la articulación para descubrir discontinuidades y defectos en la soldadura. Se requiere personal calificado para administrar la prueba, sino porque el blindaje y espacio libre no son obligatorias para esta prueba, que es generalmente más económico de utilizar este tipo de pruebas de RT.

4.4 Partículas Magnéticas

Inspección Por Partículas Magnéticas utiliza polvo de óxido rojo y un imán para determinar la solidez de las soldaduras de filete y soldaduras de penetración conjuntos parciales (PJP). El polvo se extiende sobre la articulación y se coloca un imán en el área a ser probado. El óxido gravita hacia cualquier defecto en la soldadura. En general, "de profundidad se pueden detectar defectos de hasta 1/8.

4.5 líquidos penetrantes

Pruebas de líquidos penetrantes se utiliza con moderación en el proceso de fabricación. La prueba consiste en la colocación de tinte en la soldadura. El colorante migra hacia cualquier defecto en la soldadura, y pone de relieve la extensión del defecto. Es empleado por soldadores para asegurar que hayan alcanzado el metal de soldadura sonido.

4.6 Visual

La inspección visual puede y se debe utilizar para todas las soldaduras, a pesar de que sólo puede detectar defectos de superficie tales como porosidad de la superficie, muescas y las inclusiones. Un perfil de soldadura es adecuada también puede verificarse visualmente.

4.6.1 Recubrimientos

Para obtener la certificación para aplicar revestimientos de acero fabricado, un fabricante tendrá un programa de control de calidad que satisfaga los requisitos de AISC. Esto incluye los métodos de aplicación e inspección adecuados para garantizar el sistema de recubrimiento cumple con las especificaciones del proyecto.

4.7 Papel del Representante de Inspección del propietario

Toda la documentación generada por el fabricante está sujeta a un control de calidad (QA) de verificación por una agencia contratada por el propietario para asegurar el trabajo cumple con los planos y especificaciones del contrato. Además, el representante puede ser obligado a estar presente para presenciar algunas de las actividades realizadas por el fabricante.

5.0 prefabricación PREPARACIÓN

5.1 Creación de Componentes

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Gran parte del trabajo se ha completado antes de la fabricación de vigas, marcos de cruz, etc A continuación se muestra una lista de las operaciones más comunes que se utilizan para crear los componentes necesarios para la fabricación de las piezas necesarias para completar la superestructura.

5.1.1 Layout

Hay dos métodos comunes utilizados para componentes de acero de diseño. El primero es un proceso de diseño manual, y el segundo es la utilización de máquinas de control numérico.

El método manual de diseño utiliza los planos de detalle de la tienda para diseñar las líneas de corte, marcas de orientación y ubicación de los agujeros en el acero. Este método es utilizado por muchos fabricantes.

Muchas máquinas CNC tienen la capacidad de diseñar estas mismas marcas. Múltiples procesos pueden ser utilizados para colocar marcas en el acero para usar como auxiliares de fabricación. Los métodos más comunes son sellado, marcado zinc y marcado plasma. Por lo general, se permite estampar pero hay limitaciones en la profundidad permitida por las especificaciones estatales. Marcado Zinc está permitido y es muy común. Marcado plasma no está permitida en algunos estados, como la profundidad de la marca es una preocupación.

5.1.2 Programas CNC

Muchos fabricantes utilizan máquinas CNC en el proceso de fabricación. La herramienta, ya sea una quema, taladrado, punzonado o fresado de la cabeza, se mueve a lo largo de un camino que está controlado por un ordenador. Esto reduce la posibilidad de error, y aumenta la eficacia del fabricante.

El programa para ejecutar la máquina puede ser generado en la máquina, por el detallista o el propio grupo CNC del fabricante. El operador luego descarga el código para manejar la máquina.

5.2 Corte de Acero

5.2.1 Oxy-fuel

Oxy-combustible es el proceso de corte estándar para la mayoría de los puentes deacero. Corte oxi-combustible se quema esencialmente el acero, por lo que el proceso es algo más lento que el plasma. Debido al aumento de la duración de las altas temperaturas de la operación de quema, algunos de molienda de los bordes quemados pueden ser necesarios para recubrimientos a que se adhieran.

5.2.2 Plasma

El corte por plasma es uno de los medios más eficaces para cortar acero. Un arco eléctrico, que licua el acero, sobrecalienta una corriente de alta presión de gas, y los "cortes" presión de gas del

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acero. Debido a la mayor velocidad, menos calor se transfiere a la de acero, lo que resulta en una menor distorsión experimentado a lo largo del proceso de fabricación.

5.2.3 Shearing

Cizalla de acero es una manera eficaz para cortar líneas rectas. Utiliza "filos" hidráulicas para cortar el acero en los dos extremos se encuentran.

5.2.4 sierra de corte

Sierra de corte es generalmente reservado para las formas estructurales. La sierra tiene una forma similar a un gran sierra de banda o una sierra circular, con el cabezal de la sierra en movimiento a través del acero, en lugar de la de acero en movimiento a través de la sierra.

5.2.5 Colocación del agujero

5.2.5.1 Punching

La manera más rápida de hacer un agujero es por la perforación. Un cilindro de acero se presiona hidráulicamente en un troquel, creando de este modo el orificio en el material. Hay límites que rigen si el material puede ser perforado. Un límite es el espesor del material y el tamaño del agujero. Otro límite es el uso del material - principales versus secundaria miembros. Para los miembros secundarios que utilizan grados 36 o 50 de material, los agujeros se pueden hacer por la perforación si el espesor del material es de 5/8 "o menos. Si el material es HPS 70W, este límite es de ½".

5.2.5.2 Drilling

Orificios para conexiones de campo con pernos de los miembros principales deben ser perforados. Además, los agujeros en un material más grueso de lo permitido para la perforación deben ser perforados.

5.2.5.3 Burning

Algunos agujeros, agujeros de diámetro generalmente más grandes no asociados con pernos, se pueden quemar (corte con soplete). Dependiendo del espesor y el equipo poseído por el fabricante del agujero puede ser colocado por el plasma o oxi-combustible.

5.2.6 Doblado de Acero

De acero puede estar doblada una de dos maneras, con o sin calor. El fabricante elegirá para doblar ciertas porciones del acero con el calor, principalmente para reducir la fuerza requerida para doblar la placa. La zona afectada se calienta a una gama de temperaturas, que varía dependiendo de grado, el tamaño y la especificación propietario, y luego una fuerza externa se aplica a la pieza que ha de ser doblada. Volver Primavera de este proceso puede ser un tema que

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debe ser abordado antes de formar. El calor asistido de conformación se utiliza típicamente en placas gruesas y cuando se dobla con el grano del material.

Cold flexión es generalmente más rápido y menos costoso que la flexión de calor. La pieza que va a ser doblada o bien se coloca en una prensa hidráulica o en una serie de rodillos. Después, el acero se forma incremental a la forma requerida.

Existen limitaciones en el uso de doblado en frío. AASHTO / AWS D1.5 y las especificaciones del propietario deben cumplirse al proponer método de doblar.

5.3 Determinación de la carga principal Miembros de transporte

Miembros principales deben aparecer en la documentación del contrato, así como señalar la tensión y bridas de compresión. Miembros principales tienen un conjunto especial de requisitos que deben cumplirse. Hay pruebas adicionales del material, NDT adicional sobre las soldaduras, se aplican restricciones en los métodos empleados en la colocación de los agujeros de montaje y los requisitos adicionales. Documentación clara de lo que es un miembro principal agilizar este proceso.

6.0 SOLDADURA

6.1 Soldar con arcos (SMAW)

SMAW o soldadura "palo" es el proceso de soldadura con la que la mayoría de la gente está familiarizada. El electrodo para este proceso se recubre con fundente que se vaporiza durante el uso, protegiendo así el metal fundido de las impurezas en el medio ambiente exterior.

Este proceso se utiliza generalmente para piezas "pegajosidad" de acero juntos hasta que estas soldaduras pueden ser absorbidos por las soldaduras efectuadas por completo un proceso posterior, por lo general SAW. Otros usos de SMAW se producen cuando la configuración de las piezas a unir no permite el espacio necesario para el equipo del proceso posterior o si la soldadura debe ser realizada fuera de posición.

6.2 soldadura por arco sumergido (SAW)

SAW es el proceso más común utilizado en la fabricación de superestructuras de acero. El electrodo para este proceso es un cable sólido mientras que el flujo se suministra a través de un tubo de alimentación por gravedad separado. para el equipo básico que se utiliza en este proceso. El arco está sumergido por debajo de una manta de flujo, que lo protege de las impurezas en el medio ambiente exterior. El uso del proceso de SAW se limita a la posición vertical descendente, por lo tanto, el material debe ser manipulado a la posición correcta para la soldadura.

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El equipo utilizado para crear esta soldadura es algo voluminoso y no se requiere un espacio suficiente para permitir el uso de este proceso. La principal ventaja de este proceso es que es semi-automático y por lo tanto altamente productiva.

6.3 núcleo fundente para soldadura de arco (FCAW)

FCAW es otro proceso que se utiliza para unir material. El electrodo para este proceso contiene material en su núcleo que, cuando se quema por el calor del arco, crea gases de protección y agentes que protegen a la soldadura de las impurezas en el medio ambiente fuera de fundente.

6.4 Gas soldadura por arco metálico (GMAW)

GMAW es un proceso que utiliza gases inertes para proteger la soldadura del ambiente exterior. El electrodo es un cable sólido y el gas se suministra desde una fuente externa. Como los gases se utilizan para proteger la soldadura, este proceso generalmente no se usa al aire libre sin refugios de protección.

GMAW es prevalente en otras industrias y está ganando aceptación en la industria de puente. preferido por su versatilidad, la velocidad y la relativa facilidad de adaptar el proceso a la automatización robótica.

6.5 Reducir Gap Mejora soldadura electro-escoria (NGI-ESW)

IGN-ESW es un proceso de soldadura que se deposita una gran cantidad de soldadura por minuto, la reducción de la cantidad de tiempo dedicado a las juntas de soldadura, tales como empalmes de brida de la tienda. Economía general se realiza cuando las placas de soldadura 1 ½ "o más de espesor.

Las placas a soldar están alineados verticalmente ¾ "de separación. Zapatos de cobre refrigerados por agua están posicionadas en ambos lados de la brecha de la creación de una cavidad entre los dos extremos de la placa. El alambre de soldadura es alimentado a través de un tubo de guía consumible en la cavidad. El arco crea un charco fundido del acero, tubo de guía consumible y alambre de soldadura.

7.0 FABRICACIÓN: vigas de placa

Vigas de placa comprenden la mayor parte de la superestructura de acero para elementos longitudinales. Se componen de una web y dos conjuntos de bridas, fabricadas a partir de una serie de placas planas que se sueldan entre sí. La longitud de vigas de placa es generalmente limitada por la longitud de transporte y erección. Etapas de fabricación generales siguen.

7.1 Preparación de Webs y Bridas

Placas Web se queman de las placas ordenadas con la curvatura deseada. En general, el corte se realiza con máquinas CNC quema, pero algunos fabricantes todavía utilizan un diseño manual y

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equipo de grabación mecánica guiada. Dependiendo de la longitud de las vigas, tienda de empalmes se pueden introducir. Si es así, una soldadura de penetración completa conjunta se utiliza para hacer la web de la longitud correcta. La soldadura se NDT según las especificaciones.

Fabricantes tienen diferentes instalaciones, por lo que la longitud máxima de la placa en bruto varía. Algunos fabricantes pueden recibir y tramitar las placas, siempre y cuando el molino se puede rodar, otros introducen empalmes a tope si la placa es más de lo que puede. Cada molino tiene límites en las dimensiones de las placas son capaces de rodar debido al equipo en su sitio. El fabricante designará en los planos de taller propuesto ubicaciones de empalme a tope.

Placas de brida se queman de una placa madre también. Dependiendo de la configuración de la viga, el fabricante puede ser capaz de soldar las placas entre sí y a continuación, tira de las bridas a partir de este conjunto. Es económica para el fabricante de utilizar este procedimiento. Sin embargo, este procedimiento sólo se puede utilizar si las transiciones de espesor de la brida son consistentes entre vigas adyacentes y si viga tienda de empalmes de transición en espesor pero no en anchura. Se recomienda que las dimensiones de la brida se mantienen consistentes entre vigas adyacentes dentro de una sección de campo. Anchos de brida deberían ser constante dentro de una sección de campo. Diferentes anchos de ala o vigas curvas no permiten la soldadura losa.

El número de diferentes placas de brida sobre una viga debe mantenerse a un número razonablemente pequeño. Demasiados empalmes, a pesar de que el ahorro de costes en el acero en bruto, aumentan el coste del fabricante y el tiempo empleado en la tienda.

7.2 Montaje de la viga

Después de los conjuntos de web y la brida individuales se sueldan y todos NDT se ha completado, que están listos para ser montados en vigas. Hay dos maneras de construir una viga, horizontal web o alma vertical.

Hay muchas variaciones de las máquinas que automatizan este proceso de construcción. La maquinaria puede construir. Las máquinas también incorporan el siguiente paso (soldadura) en el proceso.

Moviendo las piezas necesarias para construir una viga requiere varias grúas. No sólo son las piezas pesadas, pero también son flexibles. Es sólo después de que la viga está ensamblado que se alcanza cierta rigidez.

7.3 Soldadura de la viga

Después de las bandas y las bridas han sido soldadas por puntos a la otra, que se sueldan entre sí. Generalmente, esto se logra mediante el proceso de soldadura por arco sumergido, que refunde e incorpora los puntos de soldadura en la soldadura terminado.

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Soldaduras sola pasada son los más económicos, ya que el equipo viaja la longitud de la viga de una sola vez. Pasadas de múltiples deben evitarse siempre que sea posible para reducir al mínimo el coste y la duración de la fabricación.

Cuando el diseño destaca permisos, soldaduras de filete en lugar de penetración conjunta completa (CJP) soldaduras deben ser utilizados para hacer la conexión web-to-brida. Con soldaduras CJP, la preparación adicional de la base de metal, pases de soldadura adicionales, posterior ranurado de la raíz de la soldadura y ensayos no destructivos son necesarios para completar el conjunto, agregando tiempo y el costo del producto.

7.4 Refuerzos transversales de montaje

Después de la viga se ha ensamblado y soldado, los refuerzos están instalados. Están dispuestos y colocados en la posición correcta, y se sueldan en su lugar. Si se requiere un cierto ajuste entre el rigidizador y el reborde (por ejemplo, ajuste apretado o un molino de oso), que se lleva a cabo en este punto. Debido a los equipos utilizados para soldar el refuerzo en su lugar, es generalmente deseable mantener 8 "mínima entre rigidizadores adyacentes.

7.5 Definición

Después de los rigidizadores se han soldado, se añaden los trozos auxiliares a la viga (por ejemplo, barras de goteo, pasamanos, etc). Una vez que toda la fabricación y END (por ejemplo, pruebas, partículas magnéticas en las soldaduras de filete) se han completado, una comprobación final geometría se completa para asegurar la conformidad con las tolerancias de fabricación.

8.0 FABRICACIÓN: STRINGERS

Los largueros son miembros superestructura eficientes. No es de fabricación mínimo en comparación con otros miembros principales. Los largueros son generalmente las formas de "W" y están sujetos a las dimensiones y los horarios tren de laminación. Debido al cambio de los rodillos en las fábricas, ciertas formas pueden tener plazos más largos que otros. Además, debido al tamaño de lingote, ciertos tamaños tienen limitaciones de longitud.

La fabricación de largueros es sencillo. Un haz se pone en la tienda, donde la comba y barrido se introducen en el haz. Esto se realiza mediante el calentamiento de la viga o náuseas frío dependiendo de las especificaciones. Puede ser más económico para el fabricante para construir una viga soldada debido a la inclinación y barrido requerida en un larguero de viga laminada. El fabricante debe permitir que sustituir una viga para un larguero en estas circunstancias.

Las placas de cubierta pueden ser requeridos. Estos se ponen en después de que se ha introducido un poco de inclinación. Si se requieren placas de cubierta, se debe pensar en la configuración de la placa de cubierta en el larguero para permitir que la soldadura se puede completar de manera eficiente. En general, se requiere un mínimo de 1 "desde el borde de la placa de cubierta para el borde de la viga para soldar de manera eficiente una placa de cubierta a la viga.

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Los refuerzos y los patrones de orificios de empalme de campo son luego dispuestas en la viga. Los refuerzos están soldados, y se perforan los agujeros. Cualquier NDT se completa en este momento, y una comprobación final geometría se hace para asegurar la conformidad con los planos de taller.

9.0 FABRICACIÓN: elementos del bastidor TRANSVERSALES

Miembros estructurales transversales son generalmente considerados como miembros secundarios. Cuando estos miembros se designan los miembros secundarios, que permite la mayor flexibilidad para el fabricante y hace que los miembros menos costoso de fabricar. Cuando miembros estructurales transversales se designan como miembros principales, pruebas adicionales del material de base, las restricciones en los métodos empleados en la colocación de los agujeros y END de los miembros se produce, agregando costo.

9.1 Diafragmas forma laminados

Diafragmas forma laminados son miembros estructurales transversales eficientes. Fabricación generalmente es menos complicado que lo es para otros tipos de miembros de la estructura, pero su uso se limita a la viga superficial o estructuras Stringer.

9.1.1 Fabricación

Generalmente, hay dos métodos para fabricar un laminado en forma de diafragma. Es la preferencia del fabricante, sobre la base de su equipo y el personal, en cuanto a qué método elegir. Con el primer método, el fabricante reduce los diafragmas de tamaño primero, y luego coloca los agujeros. Este método es eficaz para los diafragmas cuadrados o simples. El segundo método consiste en colocar los agujeros en la viga en primer lugar, a continuación, cortar los diafragmas después de que los agujeros son pulg Este método se prefiere en general si el fabricante tiene una línea de perforación CNC que permite al fabricante para procesar piezas más largas con una precisión CNC. El fabricante puede linealmente nido los diafragmas en la pieza ordenada más grande, y luego cortarlos aparte más adelante.

9.1.2 Cope vs Cortar Flush

Cuando un diafragma de forma enrollada (típicamente una o W-WT-forma) pernos directamente a una placa de conexión, las bridas de la forma debe ser recortado para permitir la web de la forma de compañero de piso contra el rigidizador al eliminar el filete en la web y la interfaz de brida. Los dos métodos utilizados para lograr esto son "hacer frente" y "ras de corte". Cuando afrontamiento, el fabricante corta la brida y la porción de la banda, lo que permite la forma para acoplarse a la rigidizador.

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Cuando "ras de corte", el fabricante corta un lado de la brida a ras de la web de la forma, la creación de una superficie plana para acoplarse a la rigidizado. Una vez más, es la preferencia del fabricante qué método utilizar.

9.2 Diafragmas Plate

Diafragmas Plate son esencialmente pequeñas vigas. Se utilizan cuando se necesita un diafragma pero no existen perfiles laminados que satisfacen los criterios de diseño. Ellos pueden ser apropiados para utilizar cuando la configuración no permitirá que un marco de cruz para ser utilizado de manera eficiente.

9.2.1 Fabricación

Existen dos métodos básicos de fabricación. El primero es cortar las telas y las bridas de tamaño, y luego soldar las piezas, similar a una viga. El bridas pueden necesitar ser reformulado a la web para mantener las dimensiones críticas (por ejemplo, agujeros en las bridas para una conexión de momento). El otro método es la construcción de una viga más larga y cortar a la longitud de las membranas después de la fabricación se ha completado.

9.2.2 Cope vs Cortar Flush

Afrontamiento de diafragmas placa es generalmente más eficiente que el corte de la brida a eliminar debido a la web para soldaduras de las bridas. Si corte al ras es para ser utilizado con diafragmas de placa, generalmente una soldadura de penetración parcial conjunta se utiliza en el área de corte al ras en lugar de una soldadura de filete. Esta soldadura aumenta el tiempo de fabricación y requiere END adicional.

9.3 Diafragmas placa doblada

Diafragmas placa doblada alternativas eficientes a los diafragmas de placa, si los criterios de diseño permiten a esta persona a elegir. Un "diafragma de placa doblada" se hace mediante el uso de una placa relativamente delgada (⅜ "o ½"), que se forma a continuación, a través de un freno de la prensa para crear una forma de "C". La profundidad de la placa puede ser variable, y los agujeros se colocan entonces en la placa para la conexión a rigidizadores. No se ras afrontamiento o cortar es necesario debido a la superficie plana creado por la forma. Las longitudes de los diafragmas de chapa curvadas deben ser vigilados, ya que muchos fabricantes no tienen una prensa grande capaz de manejar las placas superiores a aproximadamente ocho pies de largo.

9.4 Marcos de la Cruz

Marcos de la Cruz son paneles de celosía esencialmente pequeñas que enmarcan entre vigas longitudinales principales. Hay dos tipos de tramas cruzadas: Marcos Cruz urbanizadas y "knock-down" marcos transversales. Marcos transversales edificadas se componen de formas estructurales, generalmente ángulos (L) o pequeñas WT, las formas, que son tienda soldada o

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atornillada a las placas de refuerzo, que luego se empernan a refuerzos de conexión. Marcos transversales knock-down son esencialmente varios pequeños diafragmas forma laminados que están configurados para imitar a un panel de celosía. Las formas se atornillan directamente a la conexión de refuerzo.

Es preferible evitar espaldas miembros o marcos transversales "emparedadas" entre las placas de conexión en estructuras pintadas.

9.4.1 Built-up vs Knock-Down Marcos de la Cruz

Hay argumentos que se harán si los marcos transversales construidas o marcos transversales knock-down son menos costosas de especificar. En general, las tramas cruzadas knock-down son menos costosos de fabricar, pero hay más piezas para realizar un seguimiento, el envío y erguido, como normalmente hay 4 o más piezas en cada lugar de bastidor transversal. Además, los refuerzos de conexión son únicos para cada ubicación de bastidor transversal. Cuando se producen variaciones en la geometría del cuadro cruzado, conexión diferente refuerzos resultado.

Marcos transversales Built-up son fabricados en una sola pieza en la tienda. Están "Jigged" para que coincida con la geometría (por ejemplo, no hay carga muerta, de acero carga muerta o carga muerta completo) previsto en el campo. Las piezas asociadas son entonces soldadas o atornilladas. Como hay un conjunto fabricado por ubicación marco cruz, hay menos piezas para enviar y erecto. Menos variación en los refuerzos de conexión se produce porque las placas de refuerzo generalmente tienen un patrón de agujeros consistente.

Soldadas marcos transversales urbanizadas son generalmente menos costosas de fabricar que los marcos atornilladas. Con marcos transversales atornilladas, cada pieza requiere de agujeros, y luego los tornillos se deben apretar. Esto es especialmente cierto en los marcos transversales pintadas, donde a continuación se requiere cada perno para ser pintado cepillo antes de la pulverización. Las soldaduras de los marcos transversales sólo deben ser manipuladas por molienda antes de la voladura y la pintura.

Marcos de la Cruz que se sueldan en un solo lado se prefieren generalmente por el fabricante. Además, los ángulos deben estar orientadas de tal manera que las patas pendientes no son adyacentes. Si las piernas pendientes de los ángulos son adyacentes, esto crea un problema de aclaramiento reducido al soldar. Las soldaduras no deben ser especificados como todo soldaduras. Las juntas de la estructura de plástico que se requieren para soldar deben ser llamados a salir.

10.0 ASAMBLEA DE CONEXIONES

Conexiones terreno de los miembros principales a menudo tienen que ser ensamblados en el taller o en el patio para asegurar ajuste apropiado antes de su envío. Este requisito se limita generalmente a los empalmes de campo o vigas de pisos que tienen conexiones de momento. Estas conexiones se pueden hacer por varios métodos diferentes, cada uno con sus propias

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ventajas y desventajas. Dependiendo de los equipos del fabricante y experiencia diferentes métodos pueden ser empleados. Debe ser la opción del fabricante el método a utilizar.

10.1 taladro de Solid

Cuando se utiliza esta opción, el fabricante construye las piezas a unir con los extremos en blanco. Las piezas se ensamblan a la línea y la elevación correcta con las partes de unión y perforados de sólido mientras ensamblado.

10.2 Sub-punch o Sub-taladro y Ream

Esta opción requiere el fabricante para colocar los orificios en las piezas a unir ¼ "tamaño inferior por cualquiera de punzonado o taladrado. Las piezas se ensamblan a la línea y la comba correcta y brocas cónicas se utilizan para ampliar los agujeros para el tamaño final mientras está conectado.

10.3 Conjunto de la unidad

Conjunto de la unidad, o "asamblea especial estructura completa", como se le llama a veces, se requiere de ciertas estructuras de geometría compleja. Como el nombre implica, toda la estructura se "erigida" a la línea adecuada y la elevación en el taller de fabricación. Todas las conexiones se preparan por uno de los métodos mencionados anteriormente. Las piezas están coincidir-marcados para asegurar que se colocan en la misma posición relativa en el campo, fue montado en el taller de fabricación.

Conjunto de la unidad no debe ser especificado en el diseño a menos que sea absolutamente necesario, ya que el costo adicional y el tiempo empleado en el trabajo es importante.

11.0 Protección de la superficie

11.1 Preparación de la superficie

En general, todos los miembros de una superestructura de acero reciben algún tipo de preparación de la superficie. Hay dos razones para hacer esta preparación. El primero es para preparar el acero para la pintura, y el segundo es para eliminar cualquier cascarilla de laminación o marcas de fabricación por razones estéticas.

Hay dos métodos de preparación de la superficie que se utilizan, molienda y limpieza a chorro. La molienda se utiliza generalmente para preparar los bordes de los miembros para limpieza a chorro. Explosiva de limpieza es un proceso que utiliza una mezcla de partículas de acero que se "inyección" en el acero para producir un perfil de la superficie que va a permitir que la pintura se adhiera.

El tipo de preparación de la superficie se ha fijado por el propietario y está definido por los documentos SSPC (7). Un perfil estándar para la adherencia de la pintura es una superficie "hoyuelos" con los hoyuelos que varían en la profundidad de 1,0 a 3,0 milésimas de pulgada.

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11.2 El desgaste de acero

Cuando se especifica acero corten la fabricación de la estructura es la misma como el acero no intemperie. Por definición, a la intemperie de acero no requiere un sistema de recubrimiento. Algunos propietarios requieren un sistema de revestimiento en los extremos de la estructura y, a veces en el exterior de las vigas de la fascia.

11.3 Pintura

Dependiendo de las especificaciones del propietario, el producto se aplica, ya sea en la tienda o en el campo. El acero debe limpiarse (por ejemplo, mediante limpieza por chorreo) antes del revestimiento, y después el producto se aplica en conformidad con las recomendaciones del fabricante. La pintura se aplica por pulverización, pero ciertas áreas no ofrecen suficiente espacio para ser pulverizado y la pintura debe ser aplicado con brocha. La mayoría de los sistemas de pintura tienen una gama de espesores que son aceptables por capa. El espesor puede ser medido cuando la pintura es húmedo o seco. Rangos de destino (min / max espesor de la película) Es necesario definir, de acuerdo con las fichas técnicas de los productos. Marcos de la Cruz o diafragmas con los miembros dobles (por ejemplo, de vuelta a los ángulos traseros) deben ser evitados en trabajos pintados, como el revestimiento inicial es difícil de poner, y la inspección futuro del sistema de pintura se ve obstaculizado por la proximidad de los miembros.

11.4 Galvanizado

Otro método de protección de acero es para galvanizar ella. El proceso de galvanizado implica varios pasos preparatorios que culminaron en sumergir el miembro en una tina de zinc fundido. El calor absorbido por el miembro durante este proceso puede alterar la curvatura de la viga, o inducir alguna distorsión o retorcimiento de la web. Esto requiere mediciones posteriores para asegurar que la pieza se mantiene dentro de las tolerancias de fabricación aceptables después de galvanizar. Debido al tamaño de las cubas, miembros que requieren galvanización pueden tener limitaciones de longitud. Detalles adicionales se requieren también para facilitar el proceso de galvanizado. Los orificios de ventilación y drenaje están obligados a permitir el libre flujo de zinc fundido desde y hacia todas las partes del miembro. El fabricante deberá coordinar el tamaño y la ubicación exacta de estos detalles con el galvanizador y el ingeniero.

11.5 metalizado

Metalizado todavía es otro método de protección de los miembros de acero. El proceso de metalización consiste en rociar metal fundido sobre el acero limpiado, proporcionando una capa protectora.

12.0 ENVÍO

El envío es generalmente la mayor restricción en el tamaño de la sección de campos. Hay tres opciones disponibles para el envío de acero - tren, camión o barcaza. Estas opciones se limitan a

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continuación, por el destino de la estructura y la ubicación y las instalaciones disponibles para el fabricante geográfica. Cada uno de los métodos tiene su propio conjunto de limitaciones.

La mayoría de los componentes de acero del puente se envían a través de camiones. Dependiendo de la ubicación del fabricante y el sitio de trabajo, ferrocarril y barcaza también son alternativas. Al transportar por ferrocarril o barcazas, puede haber una carga adicional en un camión para maniobrar las piezas a su destino final.

Para el envío de camiones, el peso se está convirtiendo en el mayor obstáculo para el envío de las secciones de campo, seguido por la longitud y profundidad. Dependiendo de los estados que la carga va a pasar, hay un límite de peso que puede ser enviado sin un permiso. Si la carga supera este peso, el fabricante debe obtener los permisos de envío. La longitud es probablemente la segunda mayor restricción en el envío. Dependiendo de las condiciones del sitio y la ruta tomada para llegar al sitio de trabajo, la longitud máxima que puede ser enviado puede ser más corta que la longitud máxima que se puede fabricar. El radio de giro de la unidad de potencia y el remolque en combinación con el voladizo de la viga puede evitar la combinación de vehículos de limpieza de objetos a lo largo del lado de la ruta cuando se hacen giros bruscos. Además, los cambios bruscos de grado pueden hacer que la carga a tocar fondo o superar distancias paso inferior, debido a la gran distancia entre ejes. La altura es un problema también. Puede necesitar ser examinado y se ajusta en consecuencia para eliminar pasos elevados debido a la altura de la carga de la ruta.

La estabilidad es un problema al enviar vigas curvadas. Cálculos de estabilidad y el estrés pueden ser necesarias para demostrar la viabilidad de la configuración del trasvase. Accesorios adicionales en el aparejo de envío pueden ser necesarios para mantener esta estabilidad. Ferrocarril y transporte barcazas tienen limitaciones similares.

12.1 Resumen

La industria de fabricación, como la mayoría de las industrias, ha avanzado técnicamente. Fabricantes han invertido en sus negocios con maquinaria CNC. Tecnología de soldadura es un sector en continuo avance. Controles geométricos son mejores de lo que han sido. Transportistas especializados pueden transportar las piezas más complejas desde el fabricante hasta el sitio de trabajo. Esta es una tendencia que continuará en el futuro. Póngase en contacto con un fabricante o transportista de la especialidad en la región de sitio de trabajo en busca de respuestas concretas a las preguntas.

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diseño de puente de acero

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