Hvad gør limtræ til det bedste materiale til motorvejsbroer?

En enkeltsporet limtræ broen kan løftes op på dens landfæste, dækkes og genåbnes for trafik inden for få dage, en tidsplan, som støbt beton ikke kan matche. Denne bygbarhed er en af ​​grundene til, at strukturelt limet lamineret træ har tjent som motorvejsbromateriale i USA i omkring 50 år, og det er grunden til, at offentliggjorte standardplaner nu dækker fire gennemprøvede limtræsoverbygningstyper, hver understøttet af trinvise designberegninger. Hvis du vurderer en tømmerkrydsning for en vej, en skovningsrute, en parkforbindelse eller et fodgængerområde, er konklusionen enkel: limtræ er et kodeunderstøttet, felttestet system, og projektresultater afhænger mindre af selve materialet end af tre beslutninger - overbygningskonfiguration, konserveringsbehandling og forbindelsesdetaljer. Afsnittene nedenfor gennemgår disse beslutninger i den rækkefølge, et rigtigt projekt møder dem.

To overbygningstyper definerer designet

Næsten hver limtræsbro tilhører en af to familier, og valget mellem dem bestemmer spændvidden, opstillingsmetoden og en stor del af budgettet.

Langsgående (plade-type) dækbroer

I en langsgående dæksbro spænder tømmeret mellem landfæste med dækket parallelt med trafikken. Limtræspaneler eller lamineringer lægges kant i kant, hvorefter de fastspændes af stålstænger, der er spændt gennem dækket - en teknik kendt som stresslaminering - så de enkelte stykker fungerer som én sammenhængende plade. Fordi dækket er det spændende element, passer denne konfiguration til kortere spændvidder og steder, hvor den lodrette frigang er snæver. De to langsgående systemer i de offentliggjorte standardplaner følger samme logik.

Tværdæksbroer på limtræ eller ståldragere

I en tværgående dæksbro løber dækpaneler vinkelret på vandring og hviler på parallelle dragere, som kan være limtræsbjælker eller ståldragere. Bærerne spænder over forhindringen, mens dækket fordeler hjulbelastninger. Dette arrangement forlænger det opnåelige spænd og holder individuelle dækpaneler små nok til at håndtere med beskedent udstyr, hvilket forklarer dens popularitet på amtsvejsudskiftningsprojekter.

USDA Forest Products Laboratory og National Center for Wood Transportation Structures udgiver standardplaner for fire overbygningstyper - to dæksystemer af langsgående pladetype og to tværgående dæksystemer på enten limtræ eller ståldragere - med bearbejdede beregninger og monteringsreferencer for hver. At tage udgangspunkt i en anerkendt standardtype forkorter designgennemgang og giver fabrikanter et velkendt benchmark for tolerancer og hardware.

Douglasgran limtræsbjælke og stolpe Douglas Fir limtræs laminerede bjælker og stolper giver høj styrke-til-vægt, dimensionsstabilitet og fine rødlige korn. Deres lette vægt passer til brooverbygninger, hvor lettere elementer reducerer krav til kran og underbygning. Se produkt →

Hvorfor limtræ bliver ved med at vinde broarbejde

Transportforskning beskriver moderne limtræ som pund-for-pund stærkere end stål, og de praktiske konsekvenser viser sig på hver broplads. En lettere overbygning har brug for mindre kraner, smallere trækruter og mindre reservekapacitet i underbygningen - ofte forskellen mellem en ligetil udskiftning og en, der også tvinger ombygning af abutment. Fire egenskaber står for meget af denne præstation:

• Højt styrke-til-vægt-forhold: laminerede elementer bærer motorvejsbelastninger med en brøkdel af den tilsvarende betonvægt, hvilket reducerer kranstørrelse og lejekrav.
• Holdbarhed ved våd service: Broelementer er limet med vådbrugsstrukturelle klæbemidler og beskyttet af konserveringsbehandling, så fugtcirkulerende og afisningssalte modstår den korrosion, der påvirker stål.
• Fabrikspræcision: camber, borede huller og tilslutningsbeslag bearbejdes i butikken, så bygningspersonalet bolter samlinger sammen i stedet for at fremstille dem i vejret.
• Hurtig installation: Fordi medlemmerne ankommer færdige, kan en lille besætning sætte dragere, lægge dæk og spænde lamineringsstænger på dage, hvilket minimerer vejens lukketid.

Materialespecifikationer, der bestemmer levetiden

Lamineringer, arter og klæbemidler

En bro limtræsbjælkes ydeevne afhænger i høj grad af dens lamineringer. Strukturelle arter såsom douglasgran, sydlig fyr og gran er fingersammenføjede, styrkegraderede og bundet ansigt til ansigt under tryk, hvilket lader en fabrikant placere lamineringer af højere kvalitet i toppen og bunden af ​​bjælken, hvor bøjningsspændingen topper. Klæbemidlet skal være certificeret til våd service; indvendig lim er en diskvalificerende genvej på enhver udendørs struktur. Hvis du vejer laminerede elementer mod savet træ, hjælper det at gennemgå forskelle mellem limet limtræ og massivt træ , fordi graderet lamineringsplacering - ikke art alene - er det, der køber spændvidde.

Konserverende behandling og feltpraksis

Behandlingen påføres efter fremstillingen, så hver lamineringsflade er beskyttet. For bromedlemmer betyder dette typisk trykkonserverende behandling, med indsnit, hvor en art accepterer det dårligt, og det bærer en stedregel: ethvert felt skåret eller tilføjet hul ud over butiksdetaljerne skal genbehandles med et børstepåført konserveringsmiddel, eller beskyttelseshylsteret bliver brudt på præcis det sted, hvor vandet samler sig.

Buede medlemmer, buer og formede understøtninger

Tømmers fordel forstærkes, når linjeføringen ikke er lige. Buede fodgængerfelter og portalrammebroer er bygget af buet limtræ, hvis laminater presses ind i buen under fremstillingen, så der er minimal bøjning på stedet og lidt fastlåst belastning fra at tvinge lige elementer ind i en kurve. Den samme egenskab producerer tilspidsede og specialformede bjælker til signaturstrukturer.

Douglasgran buet limtræ Buet limtræ formet under laminering eliminerer bøjning på stedet og fastlåst spænding. Douglas Firs styrke og stabilitet gør den velegnet til buede fodgængerfelter, portalrammer og tilspidsede signaturbroelementer. Se produkt →

Runde limtræssøjler tjener deres plads ved moler og gelænderlinjer, hvor et formet element både bærer lasten og præsenterer en færdig flade uden yderligere beklædning.

Douglasgran rund limtræssøjle Runde limtræssøjler bærer belastning, mens de præsenterer en færdig flade uden ekstra beklædning. Douglas Firs kompression og bøjningsstyrke gør dem praktiske ved moler og rækværk på træbroprojekter. Se produkt →

Opstillingssekvens fra fabrik til trafik

En limtræsbrobyggers kalender er kort, men kun hvis rækkefølgen er planlagt før afsendelse:

1. Fuldfør og undersøg abutments og moler, og bekræft lejesædets højder i forhold til butikstegninger, før nogen belastning forlader fabrikken.
2. Lever elementer i opstillingsrækkefølge med hardware i sække pr. samling, så kranen sjældent venter på en manglende plade.
3. Sæt dragere eller dækpaneler med en mobilkran og installer midlertidige afstivninger med det samme, før besætninger arbejder under den ophængte last.
4. På spændingslaminerede dæk skal du skrue spændestængerne og bringe dem til den specificerede spænding i trinvise passager, så dækket mobiliserer som en enkelt plade.
5. Afslut med slidfladen, rækværket og tilnærmelsesovergangene, og kontroller derefter stangspændingen og boltemomentet igen efter den første sæsons brug.

Indkøbsrisici, der er værd at håndtere tidligt

Mange tømmerbroproblemer spores tilbage til fem undgåelige huller:

• Klæbemiddel- og behandlingsdokumentation: kræve certifikater for våd-service lim og konserveringsmiddeltilbageholdelse med forsendelsen, ikke efter den.
• Feltskåret protokol: skriv genbehandlingsforpligtelsen ind i erektionsmetodeerklæringen, så den overlever skematrykket.
• Hardwaremismatch: Butiksborede huller og medfølgende konnektorer skal komme fra én koordineret pakke; blandede leverandører er, hvor tolerancer kolliderer.
• Transportgrænser: lange eller buede elementer kan have brug for specielle tilladelser eller delte laster, så bekræft ruten, før fremstilling låser længderne.
• Uklarhed i omfanget: Afgør, om leverandøren kun leverer medlemmer eller design, produktion og opførelse under én kontrakt, fordi delt ansvar er en almindelig kilde til forsinkelseskrav.

Valg af en produktionspartner

Leverandørens omfang betyder lige så meget som medlemsdesign. Nantong Wellhouse Architectural Technology Co., Ltd. har fremstillet limtræ siden 2011 og driver produktionsbaser i Wuhan og Nantong, der leverer lige bjælker og stolper, buede og specialformede elementer, runde søjler og CLT-paneler til dæk og platforme. Fordi virksomheden tilbyder integreret design, produktion og konstruktionsservice til store spændvidde lige og buede limtræsprojekter - træbroer inkluderet - forbliver tolerancekontrol mellem butikstegninger og byggeplads inden for en enkelt kontrakt. Hvis du ser på en tømmerovergang til køretøjer eller fodgængere, kontakte ingeniørteamet med dine span-, indlæsnings- og justeringsdetaljer for at teste gennemførligheden, før du forpligter dig til en konfiguration.