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>> EVERCROSS BRIDGE가 정밀도를 우선시하는 이유는 무엇입니까?
>> 내하중 다이어프램
>> 웹 및 플랜지 보강재
>> 에너지 소산 구역
>> 1. 박스형 거더와 I빔 기둥의 연결부가 교량에서 가장 중요한 부분으로 간주되는 이유는 무엇입니까?
>> 2. 교량 프로젝트에 용접 연결을 사용할지 아니면 볼트 연결을 사용할지 어떻게 결정합니까?
>> 3. 기둥 인터페이스의 박스 거더 내부 내부 다이어프램의 구체적인 기능은 무엇입니까?
>> 4. '강한 기둥-약한 빔' 원리는 지진 지역의 강철 연결에 어떻게 적용됩니까?
>> 5. 거더-기둥 접합부의 품질을 보장하기 위한 표준 테스트 방법은 무엇입니까?
글로벌 인프라의 현대 환경에서 교량의 구조적 무결성은 가장 약한 연결부만큼만 강력합니다. 업계 상위 3위 안에 드는 중국 최고의 제조업체인 EVERCROSS BRIDGE에서는 강철 I빔 박스 거더와 I빔 기둥의 교차점이 교량 하중 지지 시스템의 '심장'이라는 것을 알고 있습니다.
이 포괄적인 가이드에서는 I-빔 박스 거더를 I-빔 기둥에 연결하는 기술적인 세부 사항을 자세히 살펴보고, 고속도로 및 철도 교량의 100년 설계 수명을 보장하는 메커니즘, 제작 과제 및 혁신적인 솔루션을 탐구합니다.
이 두 구성 요소를 연결하는 방법을 이해하려면 먼저 개별 역할을 이해해야 합니다. 에이 강철 I-빔 박스 거더는 탁월한 비틀림 강성, 즉 편심 교통 하중이나 바람으로 인한 비틀림 힘에 저항하는 능력 때문에 선택되었습니다. 반대로, I빔 기둥은 수직 지지력을 제공하여 지진 활동이나 열팽창으로 인한 대규모 축 압축과 측면 힘에 저항합니다.
연결은 로드 전송을 위한 기본 게이트웨이 역할을 합니다. 대형 열차나 트럭이 교량을 건너면 수직 하중이 거더의 웨브 플레이트를 통해 연결 노드로 이동한 다음 기둥을 통해 기초로 이동합니다.
●모멘트 전달: '강체' 또는 '모멘트' 연결에서 조인트는 굽힘 모멘트를 전달할 수 있어야 합니다. 이를 위해서는 거더 플랜지와 기둥 사이의 원활한 전환이 필요합니다.
●전단 저항: 거더와 기둥의 웨브 플레이트는 연결 지점에서 보강되어 극심한 압력 하에서 '웹 파손' 또는 전단 좌굴을 방지해야 합니다.
●비틀림 관리: 박스 거더는 닫힌 단면이고 I빔은 열린 단면이기 때문에 전환점은 힘의 '루프를 닫으려면' 내부 다이어프램이 필요한 복잡한 응력 상태를 생성합니다.
홍콩-주하이-마카오 대교 및 다양한 일대일로 이니셔티브 프로젝트와 같은 프로젝트 경험을 통해 우리는 이 교차점에서 2mm의 정렬 불량이라도 교량의 피로 수명을 수십 년 단축시키는 2차 응력으로 이어질 수 있음을 확인했습니다. 당사의 제조 공정은 고정밀 CNC 절단 및 레이저 유도 정렬을 활용하여 모든 연결 지점이 수학적으로 완벽하도록 보장합니다.
'용접 대 볼트 체결' 논쟁은 교량 엔지니어링의 핵심입니다. 선택은 프로젝트 위치, 숙련된 인력의 가용성, 설치 중 환경 조건에 따라 달라집니다.
용접은 최대의 강성과 매끄럽고 유선형의 외관을 요구하는 교량에 선호되는 방법입니다.
●완전관입 그루브 용접: 박스 거더의 두꺼운 플랜지를 기둥이나 트랜지션 캡 플레이트에 직접 연결하는 데 사용됩니다. 이러한 용접은 두 구성 요소가 단일의 단일 강철 조각처럼 작동하도록 보장합니다.
●열 관리: 두꺼운 강판(종종 메가 브리지에서 50mm를 초과)을 용접할 때 가장 큰 과제 중 하나는 '열 영향부'(HAZ)를 관리하는 것입니다. 천천히 균일하게 냉각하지 않으면 강철이 부서지기 쉽습니다.
●장점: 뛰어난 피로 저항성, 진동으로 인한 풀림 위험 없음, 뛰어난 미적 아름다움.
●단점: 고도로 숙련된 공인 용접공이 필요하며 날씨에 따라 달라질 수 있는 100% 현장 비파괴 테스트(NDT)가 필요합니다.
많은 국제 프로젝트, 특히 외딴 지역에서 CCCC가 관리하는 프로젝트에서는 고강도 마찰 그립(HSFG) 볼트가 표준입니다.
●작동 메커니즘: 표준 볼트와 달리 HSFG 볼트는 볼트 생크의 전단 강도에 의존하지 않습니다. 대신, 연결된 플레이트 사이에 막대한 마찰을 생성하는 특정 장력으로 조여집니다. 이 마찰을 통해 하중이 전달됩니다.
●접합 플레이트 및 거싯: 이 플레이트는 거더와 기둥 구성요소를 '샌드위치'하여 하중 전달을 위한 중복 경로를 제공합니다.
●장점: 현장 조립 속도가 빨라지고 품질 관리가 쉬워지며(토크 렌치 사용) 현장 용접이 어려운 환경에서 성능이 향상됩니다.
●단점: 볼트 장력을 정기적으로 검사해야 하며 연결의 시각적 프로필에 '대량'이 추가됩니다.
기술적인 매개변수 |
용접 조인트(강체) |
볼트 체결부(마찰 그립) |
내진 성능 |
우수함(적절한 연성 설계) |
양호(약간의 에너지 소실 허용) |
설치 속도 |
보통에서 느림 |
높은 |
유지 관리 필요 |
낮음(부식 집중) |
보통 (장력 체크 초점) |
피로 저항 |
높음(원활한 응력 흐름) |
보통(구멍에 응력 집중) |
I빔 박스 거더와 I빔 기둥 사이의 연결은 단지 외부적인 일이 아닙니다. 진짜 '마법'은 상자 대들보 내부에서 일어납니다. EVERCROSS BRIDGE에서는 이러한 조인트를 안정적으로 만드는 데 필요한 복잡한 내부 조립을 전문으로 합니다.
박스 거더 내부, 기둥과 정확히 만나는 곳에 '내력 다이어프램'을 설치합니다. 이것은 거더의 측면 웹 사이에서 다리 역할을 하는 두꺼운 내부 판입니다.
●정렬: 다이어프램은 컬럼 플랜지와 완벽하게 정렬되어야 합니다. 정렬이 몇 밀리미터라도 어긋나면 수직 하중이 다이어프램에 의해 지지되지 않고 대들보 바닥판을 '펀칭'하게 됩니다.
●맨홀 및 접근: 향후 검사 및 유지 관리를 위해 이러한 다이어프램에는 '맨홀'이 있어야 합니다. 그러나 내하중 플레이트에 구멍을 뚫으면 강도가 감소합니다. 우리 엔지니어들은 유한 요소 분석(FEA)을 사용하여 이러한 액세스 포트에 대한 최적의 모양과 보강재를 결정합니다.
대들보의 얇은 강판이 좌굴되는 것을 방지하기 위해('오일 캐닝' 효과) 세로 및 가로 보강재가 내부 표면에 용접됩니다. 연결 영역에서는 기둥의 '반력'을 처리하기 위해 이러한 보강재를 두 배로 두껍게 만드는 경우가 많습니다. 우리는 오래된 교량에서 피로 균열이 가장 먼저 나타나는 곳인 내부 보강재에 깊은 용입 용접이 이루어지도록 로봇 용접 암을 사용합니다.
지진 지역에 위치한 교량의 경우 연결은 단순히 강한 것 이상이어야 합니다. '스마트'해야 합니다. CREC와 PowerChina가 지진이 많은 지역에서 사용하는 설계 철학에 따라 Strong Column-Weak Beam 원리를 구현합니다.
대규모 지진이 발생하더라도 우리는 다리가 약간의 피해를 입더라도 살아남기를 원합니다. 이를 달성하기 위해 연결은 탄성을 유지하도록 설계되었으며 대들보의 특정 '퓨즈'는 항복할 수 있습니다.
●RBS(Reduced Beam 단면): 기둥 연결부 근처 대들보 플랜지의 작은 부분('도그본' 설계)을 전략적으로 좁힘으로써 기둥 면의 중요한 용접부에서 멀리 떨어진 곳에서 잠재적인 소성 변형이 발생하도록 강제합니다.
●측면 버팀대: 연결 지점에 추가적인 측면-비틀림 좌굴 저항을 제공하여 교량이 흔들릴 때 대들보-기둥 접합부가 '구르거나' 정렬에서 벗어나지 않도록 보장합니다.
우리가 지진 지역을 위해 생산하는 모든 교량 구성 요소는 시뮬레이션된 스트레스 테스트를 거칩니다. 파손되기 전에 상당한 변형을 견딜 수 있는 Q355D 또는 Q420qD와 같은 고연성 강철을 사용하여 공공 인프라에 추가적인 안전성을 제공합니다.
최종 연결은 종종 악천후 속에서도 현장에서 이루어집니다. 전문적인 설치 프로토콜이 중요합니다.
● 리프팅 및 포지셔닝: 대형 크레인을 사용하여 박스 거더를 기둥 위로 내립니다. 임시 '위치 핀'은 대들보를 정확한 위치로 안내하는 데 사용됩니다.
●환경 모니터링: 용접 연결의 경우 온도와 습도는 엄격한 제한 내에 있어야 합니다. 너무 추울 경우 유도 가열을 통해 강철을 100°C~150°C로 예열하여 수소 균열을 방지합니다.
●볼트 조인트 장력: 볼트 연결의 경우 2단계 조임 프로세스를 사용합니다. '초기 꼭 맞도록'하면 플레이트가 접촉되도록 한 다음 보정된 유압 렌치를 사용하여 '최종 장력'을 수행하여 필요한 k-계수(조임력)에 도달합니다.
●최종 검사(황금률): 모든 연결은 제3자 감사관에 의해 검사됩니다. 우리는 다음을 활용합니다:
초음파 테스트(UT): 용접 내부에 숨겨진 기공이나 슬래그가 있는지 확인합니다.
자기 입자 검사(MPI): 미세한 표면 균열을 확인합니다.
강철 I빔 박스 거더와 I빔 기둥의 연결은 현대 공학의 걸작입니다. 이는 순수한 힘과 수학적 정확성의 완벽한 균형을 나타냅니다. EVERCROSS BRIDGE의 임무는 글로벌 건설 산업에 이러한 연결을 가능하게 하는 구성 요소를 제공하는 것입니다.
우리의 대규모 생산 능력과 중국 주요 중앙 기업의 엄격한 기준을 결합함으로써 우리는 동남아시아의 강을 건너든 아프리카의 산길을 건너든 우리가 건설하는 모든 다리가 오래도록 건설되도록 보장합니다.
이 연결은 모든 구조적 힘의 '초점'입니다. 박스 거더는 막대한 비틀림 및 세로 하중을 처리하는 반면 I-빔 기둥은 수직 압축을 관리합니다. 이들이 만나는 접합부는 원활한 '하중 경로'를 촉진해야 합니다. 이 연결이 제대로 설계되거나 제작되지 않으면 응력 병목 현상이 발생하여 피로 균열이나 구조적 불안정이 발생합니다. 이 노드의 고정밀 엔지니어링을 통해 교량은 수십 년간의 과도한 교통량과 환경적 스트레스를 견딜 수 있습니다.
선택은 현장 조건, 필요한 강성 및 설치 속도의 세 가지 주요 요소에 따라 달라집니다.
●용접 연결부는 최대의 강성과 깔끔한 외관을 제공하므로 진동을 엄격하게 제어해야 하는 도시 교량이나 경간에 이상적입니다. 그러나 완벽한 날씨와 현장에서는 고도로 숙련된 인력이 필요합니다.
●볼트 연결(고강도 마찰 그립 볼트 사용)은 외딴 지역이나 혹독한 기후에서의 신속한 조립 및 프로젝트에 선호됩니다. 검사 및 교체가 더 쉽지만 스플라이스 플레이트와 거싯에 더 많은 강철이 필요합니다.
내부 다이어프램은 I빔 기둥의 플랜지와 직접 정렬되는 박스 거더 내부에 용접된 견고한 강철판입니다. 주요 임무는 기둥의 수직 반력을 대들보의 전체 단면에 분산시키는 것입니다. 다이어프램이 없으면 상자 대들보의 얇은 바닥 판이 기둥의 집중된 압력으로 인해 휘어지거나 '구멍이 뚫릴' 가능성이 높습니다. 또한 박스거더의 직사각형 형상을 유지하여 비틀림 변형을 방지합니다.
지진 다발 지역에서는 피해가 발생하는 위치를 제어하여 교량 붕괴를 방지하는 것이 목표입니다. 우리는 대들보가 '제어된 항복'을 통해 에너지를 소산할 수 있는 동안 기둥이 탄성(손상되지 않음)을 유지하도록 연결부를 설계합니다. 이는 종종 축소형 보 섹션(RBS) 또는 '도그본' 설계를 사용하여 달성되며, 여기서 대들보의 플랜지는 연결부 근처에서 약간 좁아집니다. 이는 교량에 과부하가 걸리면 대들보가 주요 연결부에서 안전하게 구부러져 주 지지 구조가 손상되지 않도록 합니다.
EVERCROSS BRIDGE에서는 다층적인 품질 관리 프로토콜을 활용합니다. 용접 조인트의 경우 초음파 검사(UT)는 슬래그 함유물이나 융합 부족과 같은 내부 결함을 감지하기 위한 최고의 표준입니다. 자기 입자 검사(MPI)는 미세한 표면 균열을 찾는 데 사용됩니다. 볼트 체결부의 경우 조임력이 설계 사양을 충족하는지 확인하기 위해 보정된 유압 토크 렌치를 사용합니다. 또한 실제 구성 요소가 건설 현장에 도착하기 전에 오류가 발생하지 않도록 사전 장착되는 공장 시험 조립을 자주 수행합니다.
