박스 거더
Box girder
상자형 또는 관형 거더는 I빔 또는 H빔과 반대로 여러 개의 벽으로 둘러싸인 관을 형성하는 거더입니다.원래는 리벳 단철로 제작되었지만 현재는 압연 또는 용접된 강철, 알루미늄 압출물 또는 프리스트레스트 콘크리트로 제작됩니다.
I빔에 비해 박스거더의 장점은 비틀림에 대한 저항성이 뛰어나다는 것입니다.여러 개의 수직 웹을 가지고 있기 때문에 동일한 높이의 I빔보다 더 많은 부하를 운반할 수 있습니다(단, 동등한 용량의 더 큰 I빔보다 더 많은 재료를 사용합니다).
박스 거더와 튜브 거더의 명칭 구분은 부정확하다.일반적으로 박스 거더라는 용어가 사용되며, 특히 단면이 직사각형인 경우에는 더욱 그렇습니다.브리타니아 다리와 같이 상자 안에 "내용물"을 운반하는 경우, 이를 관형 거더라고 합니다.Royal Albert Bridge와 같이 단면이 원형 또는 타원형인 경우에도 관형 거더가 사용됩니다.
대형 박스 거더가 두 개 이상의 벽을 포함하는 경우(즉, 여러 개의 박스 포함), 셀 거더라고 합니다.
발전
박스 거더의 이론적 근거는 1830년경 수학자 이튼 호지킨슨의 도움을 받아 기술자 윌리엄 페어베언 경의 작품이다.그들은 리벳 단철판의 새로운 재료에서 가능한 한 가장 효율적인 빔을 설계하고자 했습니다.
셀룰러 구조
대부분의 거더는 정적으로 부하가 걸려 한쪽 웹이 압축되고 다른 한쪽 웹이 장력이 됩니다.Fairbairn의 원래 크레인은 좌굴에 저항하기 위해 압축면에 셀 구조를 사용했습니다.이 지브는 구부러지고 테이퍼형이며 리벳으로 된 단철판으로 형성되었습니다.이 거더의 오목(하부)면 안쪽에 3개의 셀이 형성되었으며, 다시 리벳 판이 [1]형성되었습니다.
관형 거더를 브리지 스판(즉, 크레인과 같이 한쪽 끝이 아닌 중앙에 하중을 가함)으로 사용하는 경우 압축력은 거더의 상단 웹에 있으므로 셀이 상단에 배치됩니다.동적 힘(움직이는 하중, 바람)도 양쪽 면이 셀룰러여야 할 수 있다., withstand,[2] 했던 세력, 206의 본질 때문이 아니라들의 규모와 그 결과로 발생된 "실제적인 난관이기 때문에 어느의 하단 플렌지 채택되었다의 세포 건설(그 보존된 브리타니아 브릿지 부분과 바닥 플랜지들은 최고의 휴대 건설의 있었지만,(Fairbairn에 따르면 보여 준다). 것 ha필요한 단면적을 솔리드 질량으로 달성하려고 시도했을 경우)[2]: 183
어떤 면에서는 셀이 전체 거더에서 하중을 공유하지 않고 단순히 하나의 플레이트를 분리하여 단단하게 하는 역할을 하기 때문에 (공간 프레임 또는 측지 구조에 비해) "셀 거더"가 아닙니다.그러한 복잡한 통합 구조의 설계에는 Fairbairn의 날 이전에 수학적 모델링 기법이 필요하다.
인브릿지
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Fairbairn의 이론적인 거더는 긴 철도 교량에 대한 증가하는 수요에 딱 맞는 시기에 나타났다.Robert Stephenson은 그와 Hodgkinson을 컨설턴트로 고용하여 그의 브리태니아와 Conwy 다리 둘 다 큰 관 모양의 거더 안에 선로를 포함하고 있었다.얼마 지나지 않아 브루넬은 또한 젭스토우에서 더 큰 트러스의 일부로 한 쌍의 작은 직경 원형 거더를 사용하기로 결정했습니다.그러나, 1860년대에 사용되었던 가장 긴 경간 철도 교량의 많은 수가 관형 또는 박스[3] 거더를 사용했음에도 불구하고, 벤자민 베이커는 이미 "장경간 철도 교량에 가장 불리한 유형"으로 "웹 판이 있는 박스 거더"를 "우리가 조사할 필요가 있을 것"이라고 일축하고 있었습니다.[4]Coronado Bay Bridge에는 박스 거더가 가장 높다.
얕은 직사각형 단면과 에어로포일 특성을 가진 박스거더는 1960년대 이후 세번대교와 같은 도로교에서 광범위하게 사용되었으며, 금문대교와 같은 기존 교량에서 사용되었던 트러스형 거더 구조보다 훨씬 가벼워졌습니다.
박스거더 교량의 안전성 우려
1970년대 초, 웨일스의 클레다우 다리, 호주의 웨스트 게이트 다리, 독일의 코블렌츠 다리 등 많은 박스 거더 다리가 건설 중에 붕괴되었다.이는 박스 거더의 지속적인 사용에 대한 심각한 우려와 컴퓨터 모델링의 초기 사용과 관련된 안전성에 대한 광범위한 연구로 이어졌고 토목 공학에서 유한 요소 분석의 개발에 박차를 가했다.
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브릿지
레퍼런스
- ^ Fairbairn, William (1856). Useful Information for Engineers. London: Longmans. p. 283.
fairbairn boiler.
- ^ a b Fairbairn, William (1849). An account of the construction of the Britannia and Conway tubular bridges. London: John Weale.
- ^ William Humber (1870). A Comprehensive Treatise on Cast and Wrought Iron Bridge Construction, Including Iron Foundations: Text. Vol. I (3rd ed.). Lockwood and Company. pp. 90–91. 벤자민 베이커의 '롱 스팬 브릿지에 관한 잘 알려진 작은 논문' 초판의 표를 재현하고 있다.
- ^ Baker, Benjamin (1873). Long-Span Railway Bridges (2nd ed.). London: E. F. Spon. p. 8.
