Miten suunnitella silta – Siltasuunnittelun vaiheet
Siltasuunnittelun video-opetusohjelmat
Pienten patorakenteiden suunnittelu
Suunnittelijan on ensin nähtävä ja opiskeltava pitkän oppimisprosessin aikana monia siltoja voidakseen suunnitella sillan. Hänen tulisi tietää, minkälainen palkki voi olla käytettävissä olevissa olosuhteissa sopiva, joko palkkisilta kaarisilta tai riippusilta. Hänen pitäisi myös tietää, miten perustamisolosuhteet vaikuttavat jännevälien ja rakennejärjestelmien valintaan jne. Sillan suunnittelijan pitäisi siis olla paitsi oppinut myös kokenut henkilö. Suotuisina hetkinä intuitiivinen välähdys voi tarjota uuden ratkaisun, joka täyttää tehtävän paremmin kuin tunnetut perinteiset ratkaisut (intuitio, luovuus, joka johtaa innovaatioihin).
Lataa ja katso Megastructures-videoita
Sillan suunnittelussa tarvittavat tiedot:
- Suunnitelman paikasta, josta käyvät ilmi kaikki silloitettavat esteet, kuten joet, kadut, maantiet tai rautatiet, laaksojen korkeusviivat ja uuden liikenneväylän haluttu linjaus.
- Pitkittäisleikkaus maastosta suunnitellun sillan akselin suuntaisesti, josta ilmenevät välysten tai vaadittujen tulvaväylien leveysehdot. Uuden liikenneväylän toivottu pystysuora linjaus.
- Sillan vaadittu leveys, kaistojen, keskikaistan, kulkuväylien, suojakaiteiden jne. leveys.
- Pohjamaaolosuhteet perustuksia varten, kairaustulokset raportteineen geologisesta tilanteesta ja maaperämekaniikkatiedot. Perustustöiden vaikeusasteella on huomattava vaikutus rakennejärjestelmän valintaan ja taloudelliseen jännevälipituuteen.
- Paikalliset olosuhteet, kuten laitteiden, materiaalien ja rakenneosien kulkuyhteydet. Mitkä materiaalit ovat saatavilla ja taloudellisia kyseisessä osassa maata? Onko vettä tai sähköä saatavilla? Voidaanko käyttää korkeatasoista tekniikkaa vai onko silta rakennettava alkeellisilla menetelmillä ja pienellä määrällä ammattitaitoisia työntekijöitä?
- Sää- ja ympäristöolosuhteet, tulvat, korkeat ja matalat vedenkorkeudet, kuivuusjaksot, lämpötilojen vaihteluväli ja pakkasjaksojen pituus.
- Ympäristön pinnanmuodostus – avointa maata, tasaista tai vuoristoista maata, maisemallista maata. Kaupunki, jossa on pieniä vanhoja taloja tai kaupunki, jossa on korkeita rakennuksia. Ympäristön mittakaava vaikuttaa suunnitteluun.
- Ympäristön esteettistä laatua koskevat vaatimukset. Kaupunkien sillat, jotka vaikuttavat kaupunkiympäristöön ja jotka näkyvät usein lähietäisyydeltä – erityisesti jalankulkusillat – vaativat hienovaraisempaa muotoilua ja käsittelyä kuin sillat avoimella maalla. Tarvitaanko jalankulkijoiden suojaamista roiskeilta ja melulta? Tarvitaanko melusuojausta sillan läheisyydessä oleville taloille?
Suunnittelijan tulisi tutustua siltapaikkaan ja sen ympäristöön.
Siltasuunnittelun karkea luonnos:
Kun insinööri on varma, että hänen mielessään on syntynyt suunnitteluidea, hänen tulisi ottaa kynä ja mittakaava käteensä ja koulussa opitun luonnostelun avulla aloittaa luonnostelemalla todennäköinen tien suunta, palkin syvyys(Palkkisillalla) piirtää pilarit, tukipylväät, tukirakenteet ja piirretään palkin alareuna.
Runsasrahoitteisessa hankkeessa suuri hoikkuusluku on suotavaa, muuten jos ratkaiseva tekijä ovat kustannukset, hoikkuuslukua voidaan pienentää. Analysoi luonnosta kriittisesti jännevälien välisen suhteen, palkin alla olevan vapaan tilan, pilareita ja tukipilareita ympäröivien maaperäolosuhteiden, pilarien sopeutumisen ympäristöön, pilarien lukumäärän ja pystysuoran linjauksen kaarevuuden osalta. Kriittisen analyysin jälkeen voidaan laatia useampi kuin yksi luonnos, kun suunnitteluun ja tukiolosuhteisiin tehdään muutoksia. Työstetään vaihtoehtoja, keskustellaan kollegoiden, arkkitehtien neuvonantajien ja asiakkaan kanssa lopullisen luonnoksen laatimiseksi.
Vasta nyt olisi aloitettava laskelmat, ja ensinnäkin yksinkertaisilla ja karkeilla likimääräisillä laskelmilla sen tarkistamiseksi, riittävätkö oletetut mitat ja jättävätkö betoniteräksen tai esijännitysjänteiden tarvittavat poikkileikkauspinta-alat riittävästi tilaa, jotta betoni voidaan sijoittaa ja tiivistää vaikeuksitta. Tämän jälkeen voidaan tehdä joitakin ajoja tietokoneohjelmilla käyttäen eri syvyyksiä tai muita muuttujia edullisimpien mittojen löytämiseksi; nämä olisi kuitenkin valittava vain, jos ne eivät vaikuta muihin olennaisiin vaatimuksiin, kuten estetiikkaan, kulkuväylien pituuteen, laatuluokkiin jne.
Kun suunnittelija tai suunnitteluryhmä on tehnyt valintansa, voidaan laatia periaatesuunnitelmapiirustukset kaikkine mittoineen ja selityksineen viranomaisille hyväksyttäväksi. Koska pelkkä kartta ei riitä osoittamaan selkeästi paikkakuntaa ja vaikutuksia ympäristöön ja ulkonäköön, niin malli tai muutama hyvin otettu valokuva voi auttaa kansalaisia, tilaajia ja kriitikoita ymmärtämään sillan olemassaolon.
Siltasuunnitelman viimeistely:
Suunnitelmien hyväksymisen jälkeen voidaan aloittaa lopullinen suunnittelutyö, jossa tehdään tarkat laskelmat voimista, jännityksistä jne. kaikenlaisille kuormille tai iskuille, minkä jälkeen on vielä tehtävä rakenteelliset yksityiskohdat. Myös telineet ja laitteet, joita tarvitaan tietyntyyppisen sillan rakentamiseen, on selvitettävä. On laadittava lukuisia piirustuksia ja taulukoita, joissa on tuhansia numeroita ja lukuja kaikkia mittoja, kokoja ja tasoja varten, sekä eritelmiä vaadittavasta rakennusmateriaalien tyypistä ja laadusta. Tämä vaihe merkitsee siltainsinöörille suurinta työmäärää ja vaatii huomattavaa tietämystä ja taitoa.
Konseptuaalisen ja esteettisen suunnittelun vaihe vaatii verrattain vähän aikaa, mutta se on ratkaisevaa työn ilmaisullisen laadun kannalta.
Siltasuunnittelun oppimiskurssin sisältö
Esittely
- Siltojen historia
- Määritelmä
Siltatyypit
- .
- Palkki/kaari
- Runko
- Jousitus
- Vaijerijousitus
Siltojen staattiset järjestelmät
- Miten silta toimii
- Kuormien siirto. palkkisilloissa
- Kuormien siirto kaari- ja ristikkosilloissa
- Kuormien siirto riippu- ja kaapelisilloissa
- Kuormien siirto kanttisilloissa
- Sillan pääelementit
- Tyypit jänneväleissä
- Ylärakenne vs. alusrakenne
- Alusrakenne osa 1: Pier
- Substructure part 2 – Abutments
- Bridge Superstructure
- Main design methods
- Load resistance
- ASD , LFD , LRFD menetelmät
- Siltaan vaikuttavat erilaiset kuormat
- LÄHTÖKUORMAT
- LÄHTÖKUORMAT
- LÄHTÖKUORMIEN LASKENTA , VAIKUTUSLINJA
- Jalankulkijoiden elävät kuormat ja dynaaminen korvauskerroin
- moninkertainen läsnäolokerroin
- LL:n jakautuminen palkkien läpi
- tuulen ja maanjäristyksen aiheuttamat kuormat
- LRFD Kuormitusyhdistelmän selitys