Висококвалитетни материјали од легура алуминијума: револуционарни избор за увођење у изградњу мостова

18.04.2024.

Са брзим развојем науке и технологије и убрзањем урбанизације, мостови, као важан део градског превоза, стално иновирају у свом пројектовању и методама изградње. Традиционални челични мостови се широко користе због своје високе чврстоће и релативно ниске цене. Међутим, временом се постепено појављују проблеми попут корозије и високих трошкова одржавања. У том смислу, висококвалитетни материјали од легура алуминијума постали су револуционаран избор у области изградње мостова са својим јединственим предностима у перформансама.

Предности материјала од легура алуминијума

Предности лаганог дизајна

Густина легуре алуминијума је око 2,7 г/цм³, што је само око 1/3 густине челика. Шта ова особина мале тежине значи за пројектовање и изградњу мостова? Пре свега, лагане мостовске конструкције могу смањити захтеве за темеље, омогућавајући изградњу великих мостова у подручјима са лошим геолошким условима. Друго, лагане конструкције такође могу смањити трошкове транспорта и инсталације, што је посебно важно у удаљеним подручјима или местима са ограниченим приступом. Поред тога, лагане конструкције такође могу помоћи у побољшању сеизмичких перформанси током земљотреса јер мања тежина смањује инерцијалне силе под дејством земљотреса.

Значај отпорности на корозију

Материјали од легура алуминијума могу формирати густи оксидни филм у природном окружењу. Овај оксидни филм може ефикасно блокирати продор влаге и кисеоника, чиме штити материјал од корозије. Ово је посебно важно у изградњи мостова, јер су мостови често изложени временским условима и морају да издрже временске услове. У поређењу са традиционалним челичним мостовима, мостови од легура алуминијума не захтевају честу антикорозивну обраду, што значајно смањује дугорочне трошкове одржавања и оптерећење посла.

Савршена комбинација пластичности и обрадивости

Алуминијумске легуре се лако екструдирају и обликују, а могу се производити профили са различитим сложеним попречним пресецима, што пружа више могућности за пројектовање мостова. Дизајнери могу пројектовати лепе и практичне мостовске конструкције по потреби како би задовољили двоструке захтеве модерних градова за пејзаж и функционалност. Поред тога, технологија заваривања и спајања алуминијумских легура се такође стално побољшава, чинећи изградњу мостова од алуминијумских легура практичнијом и бржом.

Механичка својства и технологија спајања алуминијумских легура

Свеобухватно разматрање механичких својстава Иако легуре алуминијума имају нижи модул еластичности, њихова специфична чврстоћа (однос чврстоће и густине) је упоредива са, или чак и боља од, високочврстог челика. То значи да структуре од легура алуминијума могу бити лакше док носе исто оптерећење. Истовремено, карактеристике еластичне деформације легура алуминијума морају се узети у обзир током пројектовања, а крутост и чврстоћа структуре треба да буду разумно пројектоване како би се осигурала безбедност и стабилност структуре.

Иновације и развој технологија повезивања

Алуминијумске легуре могу се спајати на различите начине, укључујући вијчане спојеве, заковице и заварене спојеве. Да би се смањила галванска корозија, у конструкцијама од алуминијумских легура се обично користе алуминијумске заковице или вијци. Истовремено, развојем технологије заваривања, значајно су побољшане и перформансе заваривања алуминијумских легура. МИГ заваривање (заваривање топљењем у инертној гасовој средини) и ТИГ заваривање (заваривање волфрамом у инертној гасовој средини) су две уобичајено коришћене методе заваривања алуминијумских легура које могу да обезбеде висококвалитетне заварене спојеве који задовољавају високе стандарде изградње мостова.

Стабилне перформансе мостова од алуминијумских легура

Тачке дизајна за стабилне перформансе

Компоненте од алуминијумских легура могу патити од бочног савијања и торзионе нестабилности када су изложене савијању, што захтева посебну пажњу током пројектовања. Да би се побољшала стабилност конструкције, пројектанти могу предузети разне мере, као што су додавање хоризонталних носача, промена облика попречног пресека, коришћење укрућивача итд. Ове мере могу ефикасно побољшати локалну и укупну стабилност мостова од алуминијумских легура и осигурати безбедност конструкције под различитим оптерећењима.

Примери мостова од алуминијумских легура

Пешачки мост преко Средње реке у улици Хангџоу Ћингчун

Овај мост користи решеткасту конструкцију од алуминијумске легуре, а главни материјал моста је легура алуминијума 6082-Т6. Мост дугачак 36,8 метара тежи само 11 тона, што показује предности лагане конструкције мостова од алуминијумских легура. Дизајн моста не само да узима у обзир функционалност, већ и у потпуности узима у обзир хармонију са околним окружењем, постајући прелеп пејзаж у граду.

Шангајски пешачки мост Ксујиахуи

Шангајски пешачки мост Сјуђиахуи, који је пројектовао Универзитет Тонгђи, направљен је од легуре алуминијума 6061-Т6, са једним распоном од 23 метра, ширином од 6 метара, сопственом тежином од само 150 kN и максималном масом оптерећења од 50 t. Брза изградња и пуштање у употребу овог моста одражава практичност и ефикасност мостова од алуминијумских легура у модерним градовима.

Пешачки мост Беисхи Ксидан

Алуминијумску надградњу пешачког моста Сидан у граду Беј изградила је компанија коју финансирају страни инвеститори, а главни профил од алуминијумске легуре је 6082-Т6. Укупна дужина главног распона је 38,1 м, чиста ширина мостовске плоче је 8 м, а укупна дужина је 84 м. Мост је пројектован имајући у виду удобност и безбедност пешака. Истовремено, употреба материјала од алуминијумских легура такође даје мосту дужи век трајања и ниже трошкове одржавања.

Закључак

Примена висококвалитетних материјала од легура алуминијума у изградњи мостова не само да побољшава структурне перформансе и издржљивост мостова, већ и доноси више могућности за пројектовање мостова. Са напретком науке о материјалима и развојем грађевинске технологије, очекује се да ће мостови од легура алуминијума играти важнију улогу у будућој изградњи мостова и постати важна веза која повезује модерне градове.