Опоры подвижные и неподвижные: Подвижные и неподвижные опоры трубопроводов

Содержание

Неподвижные опоры трубопроводов: виды, особенности, преимущества

Существует масса различных ситуаций, предполагающих использование разнообразных вариантов опор трубопроводов. Неподвижные и подвижные опоры для трубопроводов используются чаще всего из-за низкой цены и широкого спектра возможностей их применения.

Неподвижные опоры

Их применяют в тех случаях, когда необходимо зафиксировать в нужном положении следующие разновидности коммуникаций:

  • нефтепроводы и газопроводы;
  • коммуникации жилищно-коммунального хозяйства;
  • трубопроводные конструкции для заводов и больших предприятий;
  • арматуры ТЭС и АЭС.

Обратите внимание! Неподвижные опоры трубопроводов считаются крайне важными элементами, их выбор напрямую сказывается на надежности всей конструкции. По этой причине необходимо уделять должное внимание не только выбору, но и процессу установки этих элементов — только так можно будет добиться нужного результата.

Квалифицированные специалисты Компании «ЗПИ «ЕВРОПРОМ» готовы дать консультации по выбору нужного вида опор.

Виды неподвижных опор

При выборе вы столкнётесь с массой различных вариантов, каждый из которых отличается от других не только стоимостью и характеристиками, но и видами. Существует три основных разновидности:

  • Лобовые опоры Могут быть двухупорными и четырёхупорными, их конструкция может быть реализована по-разному, но их объединяет отсутствие полного закрепления, как на щитовых или хомутовых вариантах, так как трубопровод держится именно за счёт упора отдельных элементов опоры. Этот вариант уступает другим из-за такой технологии закрепления, но в некоторых случаях рассмотреть его всё же стоит.
  • Щитовые опоры Используются в 2-х случаях: если необходимо проложить трубопровод в каком-то месте через стену или требуется надежно закрепить вертикальный участок трубы. Устанавливаются конструкции щитового характера при помощи сварки, но это не вызывает особых затруднений в процессе работы, так как их устанавливают в малом количестве мест.
  • Хомутовые опоры Наиболее распространенный и удобный в использовании тип опор неподвижного характера, принцип действия которых интуитивно понятен из названия. Сразу упомянем, что такие модели могут иметь как подвижный (скользящий), так и неподвижный характер. При выборе хомутовых неподвижных опор необходимо в первую очередь обращать внимание на их основной элемент, то есть хомут. Дело в том, что он может иметь плоскую или же круглую форму, от чего зависят возможности использования. Изделия, имеющие хомут плоского типа, используются только для металлических трубопроводов и не могут быть применены в иных ситуациях, а конструкции с круглым хомутом могут применяться и для других трубопроводов.

Применение неподвижных опор трубопроводов позволяет добиться следующих целей, благодаря своим особенностям:

  • надежная защита трубы от возникновения повреждений в точках соприкосновения с различными опорными конструкциями;
  • полное исключение деформационных процессов коммуникации из-за негативного влияния погодных условий, а в первую очередь – температуры;
  • гашение возникающих вибрации, которые чаще всего появляются при транспортировке различных сред;
  • снижение напряжения внутри трубопровода;
  • равномерное распределение нагрузок и передача их опорным конструкциям, от них – почве;
  • обеспечение грамотного положения самого трубопровода.

Установка может производиться на совершенно различных трубопроводах, направленность которых также существенно отличается. В превосходящем большинстве случаев монтаж осуществляется прямо на том месте, где они будут установлены. Особенностью установки можно считать то, что они будут разделять трубопровод на сегменты. В большинстве случаев будет осуществляться монтаж компенсаторов, предохраняющих сам трубопровод от возникновения деформаций, причём не из-за механических повреждений, а из-за изменений в температурном режиме или в погодных условиях (например, из-за резкого похолодания).

Сами монтажные работы проводятся посредством применения специального сварочного оборудования, благодаря которому удается зафиксировать элементы на платформах. К трубопроводу они крепятся по-разному, это зависит от разновидности опор, наиболее распространённые из которых уже были описаны ранее.

Обратите внимание! Профессионалы нередко для обеспечения надежной фиксации приваривают к торцам хомутов металлические пластины.

Для грамотного выполнения работ по установке необходимо обладать глубокими специфическими знаниями. Существует масса важных нюансов, таких как рассчёт расстояния между опорами трубопроводов или зазор в 1,5 мм между самой опорой и хомутом.

Компания «ЗПИ «ЕВРОПРОМ» предлагает вам приобрести неподвижные опоры трубопроводов напрямую у производителя. Вся наша готовая продукция сопровождается сертификатами и паспортами качества.

Скользящие и подвижные опоры трубопроводов

Опоры трубопроводов

Опоры трубопровода являются неотъемлемой частью магистралей различного назначения — трубопроводов ТЭС и АЭС, технологических трубопроводов предприятий самых разных отраслей промышленности, газопроводов и нефтепроводов, а также трубопроводов инженерных систем жилищно-коммунального хозяйства. В процессе эксплуатации трубопроводов неизбежно возникают крутящие моменты, осевые, боковые (поперечные) и вертикальные нагрузки (напряжение на изгиб). Различают неподвижные и подвижные опоры трубопроводов.

Опоры неподвижные

Неподвижные опоры трубопроводов используются в магистральных сетях надземной прокладки, а также в трубопроводах, проложенных под землей по бесканальной технологии. Они выполняют задачу восприятия и нивелирования нагрузок, которые появляются в трубопроводах в результате температурных колебаний. Опоры трубопроводов неподвижные представляют собой металлоконструкцию, выполненную в виде расположенной на листе листовой стали стальной трубы — стакана, предназначенного для защиты оцинкованной или полиэтиленовой оболочки труб магистрали от физических повреждений и дополнительной теплоизоляции. Стальной лист при этом несет основную нагрузку.

Расстояние между опорами трубопровода определяется исходя из характеристик компенсаторов, устанавливаемых между ними. Компенсаторы принимают на себя нагрузки, вызванные удлинением элементов трубопровода под действием температурных перепадов. Особенно важное значение они имеют в магистралях районов севера, где перепады температур бывают настолько существенными, что могут вызвать преждевременный выход трубопровода из строя (раньше, нежели дата, обозначенная в эксплуатационном прогнозе).

Отечественной промышленностью выпускаются опоры неподвижные хомутовые (тип Т3), опоры неподвижные безкорпусные (тип Т11), опоры неподвижные двухупорные усиленные (тип Т6), опоры неподвижные лобовые четырехупорные (тип Т5), опоры неподвижные бугельного типа (Т44), а также опоры неподвижные лобовые усиленные четырехупорные (тип Т5 и Т7).

Опоры подвижные

Подвижные опоры трубопроводов

Подвижные опоры трубопроводов не препятствуют смещению его элементов в результате температурной деформации, но, тем не менее, осуществляют поддержку магистрали. Они предназначены для восприятия исключительно вертикальных нагрузок, производимых массой самого заполненного рабочей средой трубопровода. Скользящие опоры позволяют трубопроводу перемещаться исключительно вдоль его осевой линии, фиксируя магистраль в горизонтальной плоскости. Российские металлургические предприятия производят опоры подвижные скользящие (тип Т13 и Т14), опоры подвижные хомутовые для трубопроводов типов ОПП3 и ОПБ2, а также опоры подвижные хомутовые типа JG{1 и некоторые другие разновидности этих необходимых элементов магистралей, в частности, катковые опоры.

Хомутовые опоры трубопроводов воспринимают и компенсируют вертикальные осевые и боковые нагрузки. В случае прокладки трубопроводов большого диаметра используют хомутовые опоры с дополнительными ребрами жесткости.

Скользящие опоры трубопроводов

Катковые опоры трубопроводов также являются подвижными, но этот вид трубопроводной арматуры не только позволяет перемещаться трубам, но и сам может скользить по направляющим при помощи катка (катков). Используются катковые опоры при монтаже трубопроводов в тоннелях. Катковые опоры поддерживают трубопровод и могут скользить по каткам как по оси трубопровода, так и в сторону (боковое смещение опоры, как правило, не должно при этом превышать 50мм). Перемещение опоры ограничивается направляющими и специальными упорами, которыми снабжено основание изделия. Различают однокатковые (используются для трубопроводов диаметром 194-1420мм) и двухкатковые опоры (используются для трубопроводов диаметром 720-1420мм).

Опоры являются обязательным элементом любого трубопровода, они необходимы для того, чтобы напряжения, возникающие в металле в результате тех или иных внешних воздействий, не превышали допустимых пределов и не смогли привести к деформации или даже преждевременному разрушению магистрали.

От опор во многом зависит длительность и исправность работы трубопровода, поэтому необходимо выбирать надежные изделия, произведенные из качественных материалов, прошедшие контроль и сертификацию.

Опоры трубопроводов — сводная таблица

 п/п № ОСТа
Наименование
 Дн п/п № ОСТа
Наименование  Дн
 1  34-10-610-94  Оп. неподвиж. для верт. короба    17  34-10-725-93  Блок подв. привар. для гориз. тр.
 
 58-540
 2  34-10-611-94  Блок двухкатковый
 
   18  34-10-726-93  Блок подвес.
с опорн. балкой
 
 58-1630
 3  34-10-612-94  Блок катковый пружинный
 
   19  34-10-727-93  Блок подвес. привар. для верт. тр.
 
 58-640
 4  34-10-613-94  Втулка с колпаком
 
 58-1430  20
 34-10-728-93
 Блок подвес. хомут для верт. тр.
 
 58-640
 5  34-10-614-94  Оп. скользящая и неподвижная
 
 58-1430  21  34-10-729-93  Блок подвески с проушиной
 
 
 6  34-10-615-94  Оп.
приварная скользящая и неподвижная
 87-1630  22  34-10-730-93  Блок подвески с серьгой
 
 
 7  34-10-616-94  Оп. хомутовая скользящая
 
 58-1630  23  34-10-731-93  Блок подвески с плавником
 
 
 8  34-10-617-94
 Оп. хомутовая неподвижная
 
 58-1630  24  34-10-732-93  Блок подвески с траверсой  
 9  34-10-618-94  Опора катковая
 
 58-1630  25  34-10-733-93  Проушина с накладкой
 
  58-640
 10  34-10-619-94  Оп.
скользящая и непод. с напр. хом.
 
 427-1650  26  34-10-734-93  Плавник с накладкой
 
  58-640
 11  34-10-620-94  Опора сварных отводов
 
 59-540  27  34-10-735-93  Хомут для горизонтальных тр-ов
 
  58-640
 12  34-10-621-94  Опора трубчат. крутоиз. отводов
 
 111-1430  28  34-10-736-93  Хомут для вертикальных тр-ов
 
  58-640
 13  34-10-622-94  Оп. скользящая и неподвижная
 
 58-540  29  34-10-737-93  Балки опорные
 
 
 14  34-10-623-94  Блок подв. привар. для гориз. тр-ов
 
 58-1630  30  34-10-738-93  Лапа с накладкой
 
 640-1630
 15  34-10-624-94  Блок подв. привар. для гориз. тр-ов
 
 58-640  31  34-10-739-93  Тяги резьбовые с муфтой
 
 

Скользящие и неподвижные опоры трубопроводов

Хабаровску

RU,Khabarovskiy Kray,Khabarovsk

Новосибирску

RU,Novosibirskaya Oblast,Novosibirsk

Красноярску

RU,Krasnoyarskiy Kray,Krasnoyarsk

Владивостоку

RU,Primorskiy Kray,Vladivostok

Иркутску

RU,Irkutskaya Oblast,Irkutsk

Омску

RU,Omskaya Oblast,Omsk

Тюмени

RU,Tyumenskaya Oblast,Tyumen

Барнаулу

RU,Altayskiy Kray,Barnaul

Томску

RU,Tomskaya Oblast,Tomsk

Кемерово

RU,Kemerovskaya Oblast,Kemerovo

Якутску

RU,Sakha (Yakutiya),Yakutsk

Южно-Сахалинску

RU,Sakhalinskaya Oblast,Yuzhno-Sakhalinsk

Новокузнецку

RU,Kemerovskaya Oblast,Novokuznetsk

Благовещенску

RU,Amurskaya Oblast,Blagoveshchensk

Улан-Удэ

RU,Buryatiya,Ulan-Ude

Чите

RU,Zabaykal,Chita

Комсомольску-на-Амуре

RU,Khabarovskiy Kray,Komsomolsk-on-Amur

Сургуту

RU,Khanty-Mansiyskiy Avtonomnyy Okrug — Yugra,Surgut

Москве

RU,Moskva,Moscow

Петропавловску-Камчатскому

RU,Kamtchatski Kray,Petropavlovsk-Kamchatskiy

Ангарску

RU,Irkutskaya Oblast,Angarsk

Абакану

RU,Khakasiya,Abakan

Нижневартовску

RU,Khanty-Mansiyskiy Avtonomnyy Okrug — Yugra,Nizhnevartovsk

Братску

RU,Irkutskaya Oblast,Bratsk

Тобольску

RU,Tyumenskaya Oblast,Tobolsk

Бийску

RU,Altayskiy Kray,Biysk

Екатеринбургу

RU,Sverdlovskaya Oblast,Yekaterinburg

Санкт-Петербургу

RU,Sankt-Peterburg,Saint Petersburg

Новому Уренгою

RU,Yamalo-Nenetskiy Avtonomnyy Okrug,Novyy Urengoy

Норильску

RU,Krasnoyarskiy Kray,Norilsk

Магадану

RU,Magadanskaya Oblast,Magadan

Прокопьевску

RU,Kemerovskaya Oblast,Prokopyevsk

Уссурийску

RU,Primorskiy Kray,Ussuriysk

Усть-Илимску

RU,Irkutskaya Oblast,Ust-Ilimsk

Свободному

RU,Amurskaya Oblast,Svobodnyy

Кызылу

RU,Tyva,Kyzyl

Нерюнгри

RU,Sakha (Yakutiya),Neryungri

Нефтеюганску

RU,Khanty-Mansiyskiy Avtonomnyy Okrug — Yugra,Nefteyugansk

Северску

RU,Tomskaya Oblast,Seversk

Ноябрьску

RU,Yamalo-Nenetskiy Avtonomnyy Okrug,Noyabrsk

Салехарду

RU,Yamalo-Nenetskiy Avtonomnyy Okrug,Salekhard

Краснодару

RU,Krasnodarskiy Kray,Krasnodar

Анжеро-Судженску

RU,Kemerovskaya Oblast,Anzhero-Sudzhensk

Нижнему Новгороду

RU,Nizhegorodskaya Oblast,Nizhniy Novgorod

Ханты-Мансийску

RU,Khanty-Mansiyskiy Avtonomnyy Okrug — Yugra,Khanty-Mansiysk

Ленинск-Кузнецкому

RU,Kemerovskaya Oblast,Leninsk-Kuznetskiy

Уфе

RU,Bashkortostan,Ufa

Ачинску

RU,Krasnoyarskiy Kray,Achinsk

Находке

RU,Primorskiy Kray,Nakhodka

Челябинску

RU,Chelyabinskaya Oblast,Chelyabinsk

Мирному

RU,Sakha (Yakutiya),Mirny

Горно-Алтайску

RU,Altay,Gorno-Altaysk

Междуреченску

RU,Kemerovskaya Oblast,Mezhdurechensk

Заринску

RU,Altayskiy Kray,Zarinsk

Ростову-на-Дону

RU,Rostovskaya Oblast,Rostov-na-Donu

Рубцовску

RU,Altayskiy Kray,Rubtsovsk

Железногорску

RU,Krasnoyarskiy Kray,Zheleznogorsk

Биробиджану

RU,Yevreyskaya Avtonomnaya Oblast,Birobidzhan

Бердску

RU,Novosibirskaya Oblast,Berdsk

Артёму

RU,Primorskiy Kray,Artem

Саяногорску

RU,Khakasiya,Sayanogorsk

Белово

RU,Kemerovskaya Oblast,Belovo

Надыму

RU,Yamalo-Nenetskiy Avtonomnyy Okrug,Nadym

Белогорску

RU,Amurskaya Oblast,Belogorsk

Минусинску

RU,Krasnoyarskiy Kray,Minusinsk

Зеленогорску

RU,Krasnoyarskiy Kray,Zelenogorsk

Курску

RU,Kurskaya Oblast,Kursk

Юрге

RU,Kemerovskaya Oblast,Yurga

Когалыму

RU,Khanty-Mansiyskiy Avtonomnyy Okrug — Yugra,Kogalym

Перми

RU,Perm Krai,Perm

Казани

RU,Tatarstan,Kazan

Самаре

RU,Samarskaya Oblast,Samara

Воронежу

RU,Voronezhskaya Oblast,Voronezh

Волгограду

RU,Volgogradskaya Oblast,Volgograd

Подвижные и неподвижные опоры.

Опоры в тепловых сетях устанавливают для восприятия усилий, возникающих в теплопроводах, и передачи их на несущие конструкции или грунт. В зависимости от назначения их подразделяют на подвижные (свободные) и неподвижные (мертвые).

Подвижные опоры предназначены для восприятия весовых нагрузок теплопровода и обеспечения свободного его перемещения при температурных деформациях. Устанавливают их при всех видах прокладки, кроме бесканальной, когда теплопроводы укладывают на утрамбованный слой песка, что обеспечивает более равномерную передачу весовых нагрузок на грунт.

Теплопровод, лежащий на подвижных опорах, под действием весовых нагрузок (веса трубопровода с теплоносителем, изоляционной конструкцией и оборудованием и иногда ветровой нагрузки) прогибается и в нем возникают изгибающие напряжения, значения которых зависят от расстояния (пролета) между опорами. В связи с этим основной задачей расчета является определение максимально возможно го пролета между опорами, при котором изгибающие напряжения не превышают допустимых значений, а также величины прогиба теплопровода между опорами.

В настоящее время находят применение подвижные опоры следующих основных типов: скользящие, катковые (шариковые) (рис. 29.1) и подвесные с жесткими и пружинными подвесками.

Рис. 29.1. Подвижные опоры

а — скользящая с приваренным башмаком; б — катковая; в — скользящая с приклеенные полуцилиндром; 1 — башмак; 2 — опорная подушка; 3 — опорный полуцилиндр

 

В скользящих опорах происходит скольжение башмака (корпуса опоры), приваренного к трубопроводу, по металлической подкладке, заделанной в опорную бетонную или железобетонную подушку. В Катковых (и шариковых) опорах башмак вращает и перемещает каток (или шарики) по опорному листу, на котором предусматриваются направляющие планки и выточки для предотвращения перекосов, заеданий и выхода катка. При вращении катка (шариков) скольжение поверхностей отсутствует, вследствие чего уменьшается значение горизонтальной реакции. Места приварки башмака к трубопроводу являются опасными в коррозионном отношении, поэтому более перспективными следует считать конструкции свободных опор с хомутовыми. и приклеенными башмаками, которые устанавливают без нарушения тепловой изоляции. На рис. 29.1, в показана разработанная НИИМосстроем конструкция скользящей опоры с приклеенным опорным башмаком (полуцилиндром). Скользящие опоры являются наиболее простыми и находят широкое применение.

Подвесные опоры с жесткими подвесками применяют при надземной прокладке теплопроводов на участках, не чувствительных к перекосам: при естественной компенсации, П-образных компенсаторах.

Пружинные опоры компенсируют перекосы, вследствие чего их применяют на участках, где перекосы недопустимы, например, при сальниковых компенсаторах.

Неподвижные опоры предназначены для закрепления трубопровода в отдельных точках, разделения его на независимые по температурным деформациям участки и для восприятия усилий, возникающих на этих участках, что устраняет возможность последовательного нарастания усилий и передачу их на оборудование и арматуру. Изготовляют эти опоры, как правило, из стали или железобетона.

Стальные неподвижные опоры (рис. 29.2, а и б) представляют собой обычно стальную несущую конструкцию (балку или швеллер), располагаемую между упорами, приваренными к трубе. Несущая конструкция защемляется в строительные конструкции камер, приваривается к мачтам, эстакадам и др.

Железобетонные неподвижные опоры обычно выполняют в виде щита (рис. 29.2,в), устанавливаемого при бесканальной прокладке на фундамент (бетонный камень) или защемляемого в основании и перекрытии каналов и камер. С обеих сторон щитовой опоры к трубопроводу приваривают опорные кольца (фланцы с косынками), через которые и передаются усилия. При этом щитовые опоры не требуют мощных фундаментов, так как усилия на них передаются центрально. При выполнении щитовых опор в каналах в них делают отверстия для пропуска воды и воздуха.

Рис 29.2 Неподвижные опоры

а — со стальной несущей конструкцией б — хомутовые· в — щитовая

 

При разработке монтажной схемы тепловых сетей неподвижные опоры устанавливают на выходе из источника тепла, на входе и выходе ЦТП, насосных подстанций и т. п. для снятия усилий на оборудование и арматуру; в местах ответвлений для устранения взаимного влияния участков, идущих в перпендикулярных направлениях; на поворотах трассы для устранения влияния изгибающих и крутящих моментов, возникающих при естественной компенсации. В результате указанной расстановки неподвижных опор трасса тепловых сетей разбивается на прямолинейные участки, имеющие различные длины и диаметры трубопроводов. Для каждого из этих участков выбирают тип и требуемое число компенсаторов, в зависимости от которого определяется и число промежуточных неподвижных опор (на одно меньше, чем компенсаторов).

Максимальное расстояние между неподвижными опорами при осевых компенсаторах зависит от их компенсирующей способности. При гнутых компенсаторах, которые могут изготовляться для компенсации любых деформаций, исходят из условия сохранения прямолинейности участков и допустимых изгибающих напряжений в опасных сечениях компенсатора. В зависимости от принятой длины участка, на концах которого устанавливают неподвижные опоры, определяют его удлинение, а затем расчетом или по номограммам габаритные размеры гнутых компенсаторов и горизонтальную реакцию.


Узнать еще:

Неподвижная опора для труб теплоснабжения и трубопроводов

Это такая опора которая должна обеспечивать  удержание  трубопровода  и не позволять ему перемещаться при тепловых  линейных перемещениях  и  возникающих крутящих моментов в любом направлении . С помощью неподвижных опор трубопровод разделяют на участки, обеспечивая  тепловые линейные удлинения естественными компенсаторами или самокомпенсацией.

Опоры неподвижные воспринимают  вертикальные нагрузки, от  собственного трубопровода, веса транспортируемого по нему среды ,веса тепловой изоляции,  от ветровой, снеговой нагрузки для наружных трубопроводов, горизонтальных нагрузок, и других нагрузок возникающие при температурных расширениях трубопроводов.

Для определения установки типа неподвижных опор включают также массу всех соединений, ответвлений трубопроводов на участке между неподвижными опорами, арматуры. Для трубопроводов  транспортирующих газообразные и парообразные продукты при   гидравлическом испытании  включается масса воды.

Основной рабочий стол неподвижной опоры устанавливается к опорным строительным конструкциям или металлоконструкциям зданий и сооружений (рассчитанным на дополнительную нагрузку от трубопроводов). Опорная конструкция  крепится к трубопроводу с помощью приварки или хомутов с приваркой сухарей к трубопроводам препятствующих смещению по оси, которые упираются в корпус опоры.

В зависимости от величины горизонтальных нагрузок, воспринимаемых неподвижной опорой, применяют опоры с одним или двумя  хомутами.

* Размеры для справок. 1 — корпус; 2 — полухомут; 3 — упор; 4 — шпилька; 5 — гайка; 6 — гайка; 7 — шайба

На  неподвижных опорах возникают следующие виды нагрузок:

Горизонтальные нагрузки  от  сил трения подвижных опор,  нагрузки возникающие при  тепловом удлинении трубопровода, нагрузки от сил трения в сальниковых компенсаторах, от упругой деформации гибких компенсаторов, реакции компенсаторов от силовых факторов, вызванных температурными деформациями; от внутреннего давления и от самокомпенсации трубопровода .

Горизонтальные нагрузки на неподвижные опоры подразделяются на осевые, действующие по оси трубопровода, и боковые — перпендикулярные оси. Неподвижные опоры, размещаемые в конце участка трубопровода (перед заглушкой, арматурой), воспринимают горизонтальную нагрузку от сил, действующих на нее с одной стороны. Остальные неподвижные опоры воспринимают нагрузку, возникающую под действием сил с обеих сторон опоры. Горизонтальные нагрузки непостоянны по величине и направлению.

Осевые нагрузки передаются на все  типы неподвижных опор; боковые —при положении опоры непосредственно перед поворотом трубы от  самокомпенсации, а также на углу поворота трубы.

Неподвижные опоры выбирают по наибольшей горизонтальной осевой нагрузке, на которую рассчитана данная опора. В зависимости от диаметра трубопровода и конструкции неподвижной опоры они могут воспринимать определенные горизонтальные и поперечные нагрузки.

Неподвижные опоры бывают следующих конструкционных исполнений: лобовые, щитовые и хомутовые.

Для сетевых трубопроводов на дефекты от наружной коррозии к неподвижным опорам, приходится около 50% повреждений в камерах.

Причины коррозии неподвижных опор:

1)   влияние блуждающих токов в щитовых опорах из-за отсутствия надежных электроизоляционных вставок

2)   возникновение капели с перекрытий из-за конденсации влаги приводит к усиленной коррозии наружной поверхности труб

3)   приварка косынок создает предпосылки для интенсификации процессов внутренней коррозии в местах расположения сварных швов и околошовной зоны.

4) одновременное воздействие переменных циклических напряжений и коррозионной среды вызывают понижение коррозионной стойкости и предела выносливости металла.

Согласно СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети» c.39 п.7: «Неподвижные опоры труб должны рассчитываться на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов, в том числе при открытых и закрытых задвижках».

В настоящее время неподвижные опоры подбираются по НТС-62-91-35. НТС-62-91-36. НТС-62-91-37. По этим нормалям для каждой величины Ду приводится максимальная осевая сила, величину которой не должна превосходить результирующая сила от действующих осевых сил как слева так и справа. На самом деле на опору кроме осевой действуют еще две силы, крутящий момент  и два изгибающих момента. В наиболее общем случае на опору действуют все виды нормальных и касательных напряжений т.е. имеет место сложнонапряженное состояние. В  настоящий момент в нормативной документации не существует никаких рекомендаций по запасам прочности расчетных точек сечений сетевых тубопроводов относительно допускаемого временного сопротивления и допускаемого напряжения текучести.

Неподвижные  опоры являются узлами, на которые приходятся самые большие нагрузки. Это происходит из-за плохой работы скользящих, роликовых, катковых и других подвижных опор с увеличенным  коэффициентом трения скольжения свыше 0,3 и вызванной повышенной коррозии рабочих столов.

При наружной и внутренней коррозии в неподвижных опорах происходит перераспределение напряжений, что приводит к их повышенной повреждаемости.

Выводы для устранения дефектов на неподвижных опорах на тепловых сетях:

1. При проектировании Тепловых сетей для повышения надежности неподвижной опоры необходимо выполнять прочностные расчеты участков трассы, располагающихся с обеих сторон от этой опоры, что позволит определить максимальные  усилия, действующие на опору.

2. Расчеты  участков трубопроводов необходимо выполнять по допускаемым напряжениям для всех участков трубопровода с учетом ослабления металла сварного шва, как для режима эксплуатации так и для режима опресовки

3. В связи с высокой частотой отказов неподвижных опор на сетевых трубопроводах необходимо  усилить конструкции этих опор так, чтобы величина запаса прочности от  допускаемого напряжения была не менее 2 … 2.2 , а значения запасов прочности по допускаемому временному сопротивлению должны быть не меньше 4… 4.5.

4. Все металлические конструкции должны быть надежно защищены.

5. При проектировании следует обязательно предусматривать двусторонний доступ к неподвижной опоре для возможности ее осмотра, полного восстановления антикоррозионного покрытия и герметизации кольцевого зазора.

Для ремонта трубопроводов с выполнением работ по резке участков трубопроводов применяют  бугельные опоры. Изготавливаются по ОСТ 34-10-618-93 (ОСТ 34-42-618-84).

Настоящий стандарт распространяется на опоры трубопроводов хомутовые и бугельные неподвижные и, предназначенные для трубопроводов ТЭС и АЭС с Дн 57 ÷ 1620 мм, с параметрами среды tpaб≤425°C, Py≤4,0 МПа.

Пример:

Опоры неподвижные хомутовые по ОСТ 24.125.151 

Тип опоры

Наружный диаметр трубопровода Da,    мм

Исполнение

Трубопроводы из хромомолибденованадиевых сталей с температурой    среды t ≤ 560 °С

Трубопроводы из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей с    температурой среды t ≤ 440 °С

Трубопроводы из аустенитных сталей с температурой среды t    ≤ 440 °С

    

57

01

18

36

76

02

19

37

89

20

38

    

108

03

21

39

133

04

22

40

159

05

23

41

    

194

06

24

219

07

25

42*

245

08

26

43

273

09

27

44

325

10

28

45

377

11

29

426

12

30

   

465

13

31

530

14

32

630

15

33

720

16

34

820

35

920

17

* Используется также для трубы диаметром 220 мм из аустенитных   сталей.

Опоры неподвижные приварные по ОСТ 24.125.153

Тип опоры

Электросварные трубы из углеродистых сталей с температурой    среды t ≤ 300 °С

Наружный диаметр трубопровода Da,    мм

Исполнение

530

01

630

02

720

820

03

920

1020

04

1220

05

1420

06

1620

07

Опоры трубопроводов.

Опоры неподвижные, скользящие, подвесные

Опоры под трубопроводы являются неотъемлемой частью трубопроводов различного назначения: технологических трубопроводов промышленных предприятий, ТЭС и АЭС, нефтепроводов и газопроводов инженерных сетей жилищно-коммунального хозяйства, для комплектации трубопроводных систем в судостроении.

Наша компания предлагает изготовить все типы опор и подвесок горизонтальных и вертикальных трубопроводов согласно ГОСТ, ОСТ, альбомов типовых конструкций, а также по чертежам заказчика.

Опоры под трубопроводы изготавливаются из сталей углеродистых, а также из низколегированных сталей.

Опоры предназначены для установки и крепления трубопроводов, также опоры используют для снятия различных нагрузок на трубопровод (осевых, поперечных и т.д.). Устанавливаются, как правило, как можно ближе к нагрузкам: запорной арматуре, деталям трубопровода. Трубопроводные опоры изготавливаются от 25 до 1400 диаметра, материал опор трубопровода должен соответствовать материалу трубы, (пример: если труба из стали 20, то и опора должна быть из стали 20).
Основной материал, указанный в рабочих чертежах — углеродистая сталь — используется для изготовления опор, применяемых в районах с расчетной температурой наружного воздуха до минус 30°С. В случае применения неподвижных опор в районах с температурой наружного воздуха до минус 40°С, для изготовления используется материал — сталь низколигированной марки: 17ГС-12, 17Г1С-12, 14Г2-12, по ГОСТ 19281-89, размеры опор и их деталей остаются не измененными. Для районов с расчетной температурой воздуха до минус 60°С используется сталь 09Г2С-14 ГОСТ 19281-89.

Опора для труб принимает на себя не только вес, но и нагрузку, получаемую в результате температурных расширений труб, а также для компенсации распорных усилий, образующихся по воздействием давления воды в системе. В таких случаях трубопроводы комплектуются сальниковыми компенсаторами. Опоры трубопроводов используются для ликвидации вибрации водопроводных систем и балансирования усилий трубопровода на оборудование. 

Опоры трубопровода делятся по назначению на:

НЕПОДВИЖНЫЕ ОПОРЫ

Опорный элемент — одна из составных частей трубопроводной системы. Неподвижная опора закрепляется в определенных местах трубопровода, воспринимая нагрузки, которые возникают в этих точках при изменении температурных условий. 
Опоры неподвижные бывают следующих видов:

  • для надземной прокладки — опоры подвесные ( в данном случае, в качестве гидроизоляции применяется оцинкованный слой).
  • для подземной прокладки — (гидроизоляция — полиэтиленовая оболочка).

ОПОРЫ ПОДВИЖНЫЕ: скользящие, катковые, лобовые направляющие, хомутовые и неподвижные (приварные, хомутовые, упорные). 

Скользящие (подвижные) опоры принимают на себя вес трубопроводной системы, воспринимая нагрузки, которые возникают в этих точках при изменении температурных условий.
Условия эксплуатации данных элементов:

  • температура транспортирующих веществ от 0°С до +450°С
  • условное давление в линии до 10 МПа
  • внешняя температура до -70°С

При надземной прокладке трубопроводных линий помимо неподвижных опор используются скользящие опоры. Данный вид опор не препятствует перемещению конструкции, но и способствует устойчивости к нагрузкам. Прочность этих элементов зависит от качества металла, используемого при производстве. В качестве подвижных элементов могут использоваться — хомутовые опоры типа ХБ-А.

Качество трубопроводных опор
Обязательное условие изготовления опорных элементов — качественная заключительная термообработка изделий, нанесение защитных покрытий на всю продукцию, с целю защиты от коррозии, улучшения внешнего вида и воздействия устойчивости при работе в агрессивных средах, тщательный электронный контроль параметров. 

Опоры трубопроводов поставляются как из наличия, так и под заказ. Продажа от 1 шт. Доставка на объект по Санкт-Петербургу и Ленинградской области.

Более подробную информацию по ценам, скидкам на опоры трубопроводов и другим интересующим Вас вопросам Вы получите при обращении к нашим менеджерам.  


 с сайта [email protected] или по тел. 8(921) 642-84-32

 

 Вернуться>>>

См. также:

подвижные опоры | Промышленная группа Империя Промышленная группа Империя

ООО ПК Империя предлагает опоры всех видов под заказ. Возможно изготовление опор по чертежам заказчика. Тел: (343) 213-88-89, эл.почта: [email protected]

При монтаже и креплении всех видов трубопроводов обычно используются опоры. Опоры подразделяются на неподвижные и подвижные. По методу крепления трубы опоры подразделяют на приварные и хомутовые. Не редко для монтажа труб вместо хомутов применяют скобы.
Неподвижные опоры жестко удерживают трубу и не допускают ее перемещения при каких либо вибрациях или сдвигах. Неподвижные опоры воспринимают вертикальные нагрузки от веса трубопровода и среды, горизонтальные (осевые) нагрузки от тепловых изменений и расширений трубопровода и сил трения подвижных опор, а также нагрузки от гидравлических ударов, вибрации и пульсации. Корпуса неподвижных опор сваривают и укрепляют болтами с несущими конструкциям трубопровода.
В хомутовых неподвижных опорах для уменьшения проскальзывания трубы в опоре, к трубе приварены специальные упоры. В зависимости от величины осевых сил, воспринимаемых опорой, упоры могут быть выполнены с одним или двумя хомутами или скобами.
Основные виды неподвижных опор приведены на чертеже 1.

Чертеж 1. Основные виды неподвижных опор трубопроводов:
а — приварная опора, б —хомутовая опора, в — опора хомутовая для трубопроводов с хладагентом, г — бескорпусная опора

Подвижные опоры приспособлены поддерживать трубопровод и позволяют свободно ему перемещаться под влиянием температурных расширений и деформаций. Они принимают на себя только вертикальную нагрузку от веса трубопровода, веса продукта, а так же изоляции.
Подвижные опоры имеют несколько разновидностей, таких как: скользящие, катковые, направляющие, пружинные, шариковые опоры и др. Наиболее популярными считаются скользящие опоры, которые скользят и передвигаются вместе с трубой по поверхности несущих конструкций трубопровода.
Для снижения силы трения между пятой опоры и опорной поверхностью рекомендуется использовать катковые (роликовые) опоры; которые в свою очередь входят в одну из разновидностей скользящих опор, но установленных на катки.
Направляющими опорами называются такие опоры, которые имеют направляющие планкаи или бескорпусные хомутовые опоры, в которых труба скользит непосредственно по поверхности несущей конструкции и удерживается от поперечного смещения хомутом.
На трубопроводах, подвергающихся вибрационным нагрузкам, используют пружинные опоры, которые минимизируют или полностью поглощают вибрацию.
Шариковые опоры устанавливают в местах поворота трубопровода большого диаметра, где требуется предоставить свободное его перемещение вдоль обеих горизонтальных осей.
Одни из популярных подвижных опор изображены на чертеже. 2.

Чертеж. 2. Конструкции подвижных опор трубопроводов:
а — приварная скользящая, б — хомутовая скользящая, в — хомутовая скользящая двухкатковая, г — хомутовая скользящая для трубопроводов с хладагентом, д — направляющая

Опоры как правило производятся из стали Ст. 3 холодной штамповкой. Под заказ возможно изготовление из других марок стали.
Так же для крепления горизонтальных трубопроводов помимо опор могут использоваться подвески (подвесные крепления). Подвесные крепления подвешиваются к перекрытию здания, кронштейнам, консолям с помощью тяг с болтами или приварных проушин. Размеры тяг уточняют по месту. В основном в подвесках используют тяги с муфтами правой и левой резьбы, регулируемые по длине.

Горизонтальные трубопроводы, которые оснащены вертикальными участками, и удлинение которых воспринимается горизонтальной ветвью, монтируют на пружинных подвесках. Монтаж на таких участках трубопровода жестких подвесок для крепления вертикальных трубопроводов не допускается, так как при температурных удлинениях возможно допустимая нагрузка на подвески будет неравномерной. Пружинные подвески имеют широкое применение в трубопроводах, склонным частым вибрациям.
Основные конструкции подвесок приведены на чертеже. 3.

Чертеж. 3. Конструкции подвесок:
а — жесткая для горизонтальных трубопроводов, б — пружинная для горизонтальных трубопроводов, в—пружинная для вертикальных трубопроводов; 1 — хомут, 2 — серьга, 3 — ушко, 4 — тяга, 5 — блок пружин, 6 — диски, 7 — пружина, 8 — упор

Опорные несущие конструкции для трубопроводов в зависимости от места их применения, величины действующих нагрузок и других факторов используют в виде мачт и стоек, эстакад, кронштейнов, консолей.


Простые машины — шкив

Шкивы

— это простые машины в форме колеса, установленного на фиксированной оси и поддерживаемого рамой. Колесо или диск обычно имеют желобки для крепления веревки. Колесо иногда называют «шкивом» (иногда «снопом»). Рама, на которой установлено колесо, называется блоком. Блок и снасть состоят из пары блоков. Каждый блок содержит один или несколько шкивов и трос, соединяющий шкив (и) каждого блока.

Одиночный фиксированный шкив

Одиночный фиксированный шкив — действительно первоклассный рычаг с равноплечными рычагами. На рисунке 3-10 плечо от точки «R» до точки «F» равно плечу от точки «F» до точки «E» (оба расстояния равны радиусу шкива). Когда рычаг первого класса имеет равные плечи, механическое преимущество равно 1. Таким образом, сила натяжения веревки должна быть равна весу поднимаемого объекта. Единственное преимущество одного фиксированного шкива — это изменение направления силы или натяжение троса.

Рисунок 3-10. Одиночный фиксированный шкив.

Одиночный подвижный шкив

Одиночный шкив можно использовать для увеличения прилагаемой силы.На рис. 3-11 шкив подвижен, и оба троса, отходящие от шкива, совместно поддерживают груз. Этот единственный подвижный шкив действует как рычаг второго класса, при этом рычаг усилия (EF) соответствует диаметру шкива, а рычаг сопротивления (FR) — радиусу шкива. У этого типа шкива будет два механических преимущества, потому что диаметр шкива в два раза больше радиуса шкива. При использовании, если кто-то натянул веревку на 4 фута, вес поднялся бы от пола только на 2 фута. Если бы вес был 100 фунтов, приложенное усилие должно было бы составлять всего 50 фунтов. С этим типом шкива усилие всегда будет составлять половину поднимаемого веса.

Рисунок 3-11. Одиночный подвижный шкив.

Блок и захват

Блок и захват состоит из нескольких шкивов, некоторые из которых фиксированные, а некоторые подвижные. На рис. 3-12 блок и захват состоят из четырех шкивов, два верхних фиксированы, а два нижних подвижны. Рассматривая рисунок справа налево, обратите внимание, что есть четыре веревки, поддерживающие вес, и пятая веревка, к которой прилагается усилие.Количество поддерживающих вес тросов определяет механическое преимущество блока и снасти, поэтому в этом случае механическое преимущество составляет четыре. Если бы вес составлял 200 фунтов, для его подъема потребовалось бы усилие в 50 фунтов.

Рисунок 3-12. Блокируйте и отбивайте.

Flight Mechanic рекомендует

Мощные шкивы

— Урок — TeachEngineering

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 4 (3-5)

Требуемое время: 30 минут

Зависимость урока: Нет

Тематические области: Геометрия, Физические науки, Решение проблем, Рассуждения и доказательства, Наука и технологии

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Учащиеся продолжают изучать историю строительства пирамиды, узнавая о простой машине, называемой шкивом. Они узнают, как можно использовать шкив для изменения направления приложенных сил и перемещения / подъема чрезвычайно тяжелых предметов, а также узнают о мощных механических преимуществах использования системы с несколькими шкивами. Учащиеся проводят простую демонстрацию, чтобы увидеть механическое преимущество использования шкива, и они определяют современные инженерные применения шкивов. На практике они видят, как шкив может изменять направление силы, разницу между фиксированными и подвижными шкивами и механическое преимущество, полученное при использовании нескольких / комбинированных шкивов.Они также узнают, как инженеры используют шкивы в повседневных целях. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры

являются экспертами в использовании преимуществ простых машин во всех видах реальных приложений, приносящих пользу обществу. Они включают механическое преимущество шкивов в свою конструкцию многих современных конструкций, машин, продуктов и инструментов, таких как краны, лифты, флагштоки, тросы, моторы, велосипедные кольца / цепи, веревки для белья, ведра / веревки для колодцев, устройства для скалолазания, жалюзи и парусные / рыболовные лодки. Используя несколько шкивов в сочетании с двигателями и электроникой, инженеры создают сложные современные устройства, которые выполняют большую работу при очень небольшой мощности.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

  • Покажите, как используются шкивы.
  • Объясните, как в древние времена инженеры могли использовать шкивы для работы.
  • Определите современные приложения, в которых инженеры используют шкивы.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов Achievement Standards Network (ASN) , проект D2L (www. achievementstandards.org).

В ASN стандарты имеют иерархическую структуру: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Ожидаемые характеристики NGSS

3-ПС2-1.Спланируйте и проведите расследование, чтобы получить доказательства влияния сбалансированных и несбалансированных сил на движение объекта. (3-й степени)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Щелкните, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Общие концепции
Совместно спланируйте и проведите расследование для получения данных, которые будут служить основой для доказательств, используя объективные тесты, в которых контролируются переменные и количество рассмотренных испытаний.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

В научных исследованиях используются различные методы, инструменты и техники.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Каждая сила действует на один конкретный объект и имеет как силу, так и направление. На покоящийся объект обычно действует несколько сил, но они складываются, чтобы получить нулевую чистую силу на объект.Силы, которые не равны нулю, могут вызывать изменения скорости или направления движения объекта. (Граница: на этом уровне используется качественное и концептуальное, но не количественное сложение сил.)

Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв!

Соприкасающиеся предметы оказывают друг на друга силу.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Причинно-следственные связи обычно идентифицируются.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Ожидаемые характеристики NGSS

3-ПС2-2. Сделайте наблюдения и / или измерения движения объекта, чтобы предоставить доказательства того, что шаблон может использоваться для прогнозирования будущего движения.(3-й степени)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Щелкните, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Общие концепции
Проведите наблюдения и / или измерения, чтобы получить данные, которые послужат основой для доказательства для объяснения явления или проверки проектного решения.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Выводы науки основаны на распознавании закономерностей.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Можно наблюдать и измерять закономерности движения объекта в различных ситуациях; когда это прошлое движение демонстрирует регулярный паттерн, по нему можно предсказать будущее движение. (Граница: технические термины, такие как величина, скорость, импульс и векторная величина, не вводятся на этом уровне, но разрабатывается концепция, согласно которой для описания некоторых величин требуется как размер, так и направление.)

Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв!

Шаблоны изменений можно использовать для прогнозов.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика
  • Умножаем и делим в пределах 100. (Оценка 3) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Умножайте или делите для решения словесных задач, связанных с мультипликативным сравнением, например.g., используя рисунки и уравнения с символом неизвестного числа, чтобы представить проблему, отличая мультипликативное сравнение от аддитивного. (Оценка 4) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Рабочие листы и приложения

Посетите [www. teachengineering.org/lessons/view/cub_simple_lesson05], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Поднимите собственный вес

Используя обычные материалы (катушки, веревку, мыло), учащиеся узнают, как можно использовать шкив, чтобы легко изменить направление силы, облегчая перемещение больших объектов. Они видят разницу между фиксированными и подвижными шкивами и механическое преимущество, полученное при использовании нескольких / комбинированных шкивов….

Рычаги подъема

Студенты знакомятся с тремя из шести простых механизмов, используемых многими инженерами: рычагом, шкивом и колесно-осевым механизмом. Как правило, инженеры используют рычаг для увеличения силы, приложенной к объекту, шкив для подъема тяжелых грузов по вертикальному пути, а также колесо и ось для увеличения крутящего момента. ..

Инженерное дело: простые машины

Студенты знакомятся с шестью типами простых машин — клином, колесом и осью, рычагом, наклонной плоскостью, винтом и шкивом — в контексте построения пирамиды, получая общее представление об инструментах, которые использовались с тех пор. древние времена и до сих пор используются.

Let’s Move It!

Студенты изучают методы с использованием простых машин, которые, вероятно, использовались при строительстве древних пирамид, а также обычные современные перевозки материалов. Они узнают о колесе и оси как о средстве транспортировки материалов из карьера на строительную площадку.

Предварительные знания

Общие сведения о пирамидах. Знакомство с шестью простыми машинами, представленными в Уроке 1 этого раздела.

Введение / Мотивация

Мы активно изучаем простые машины и строим древние египетские пирамиды, которые были наняты инженерами для проектирования и строительства.Теперь мы собираемся углубиться в наше понимание шкивов, чтобы увидеть, можем ли мы использовать эти знания, чтобы облегчить работу .

Никто не знает наверняка, были ли шкивы одной из простых машин , которые древние культуры использовали для строительства пирамид. Некоторые люди считают, что красивые и массивные пирамиды не могли быть построены с использованием чего-то столь же простого, как простые машины. У некоторых людей есть дикие теории о том, как возникли пирамиды — возможно, пришельцы с другой планеты пришли на Землю и построили их. Что ж, мы не знаем об этом, но мы знаем, что люди очень творческие и находчивые, когда они этого хотят. Пока мы ограничиваемся материалами и технологиями, которые были доступны древним египтянам, для нас приемлемо использовать наши знания для создания систем шкивов для построения нашей пирамиды.

Рис. 2. Шкив рыболовного судна. Авторское право

Copyright © 2004 Microsoft Corporation, One Microsoft Way, Redmond, WA 98052-6399 USA. Все права защищены.

Шкив — это простая машина, состоящая из струны (или веревки), обернутой вокруг колеса (иногда с канавкой), с одним концом веревки, прикрепленным к объекту, а другим концом, прикрепленным к человеку или двигателю. Шкивы могут показаться простыми, но они могут обеспечить мощное механическое преимущество, позволяющее легко выполнять подъемные операции.

Шкивы используются в повседневной жизни по-разному. Какие шкивы вы можете придумать? Некоторыми распространенными примерами являются большие строительные краны, которые используют шкивы для подъема тяжелых предметов с помощью двигателя, который обычно является очень слабым (см. Рисунок 1), силовые тренажеры в тренажерном зале, некоторые лифты, флагштоки, оконные жалюзи, велосипедные кольца / цепи, бельевые веревки, ведро / веревка для водозабора, тросы, моторы, устройства для скалолазания, а также парусные и рыболовные лодки (см. Рисунок 2).

Лифт — это современное инженерное использование системы шкивов, которая работает так же, как подъем большого камня при строительстве пирамиды. Без использования шкивов лифту потребовался бы большой двигатель, чтобы тянуть кабель прямо вверх. Вместо использования большого двигателя в некоторых лифтах используется большой вес, который использует силу тяжести , чтобы помочь поднять кабину лифта (см. Рисунок 3). В этой ситуации приводной двигатель может быть намного меньше и использоваться только для определения направления, в котором должен двигаться лифт.

Рис. 3. Добавление противовеса и двух шкивов с двигателем посередине упрощает перемещение лифта. Авторское право

Авторские права © Джастин Фриттс, Программа ITL, Колледж инженерии, Университет Колорадо в Боулдере, 2005.

Но как колесо с веревкой над ним может помочь нам перемещать огромные камни, необходимые для постройки пирамиды? Шкивы помогают нам, изменяя направление силы , которую мы используем для подъема объекта. Вам легче подтянуться на веревке или потянуть вниз? Используя шкив, нам не нужно тянуть веревку, чтобы поднять прикрепленный к ней тяжелый предмет, но вместо этого мы можем потянуть за нее.В качестве примера возьмем флагшток. Когда вы тянете за веревку флагштока, флаг поднимается вверх по полюсу и развевается в воздухе. Это потому, что на флагштоке есть шкив. Используя шкивы с усилием перенаправления , камень можно было поднять с земли, что позволило большему количеству людей ухватиться за веревку и увеличить вес, поэтому рабочим приходилось меньше тянуть. Чтобы еще больше упростить это усилие, рабочие, использующие шкив, могли перемещать большой камень по пандусу, натягивая веревку при спуске по пандусу, используя силу тяжести в своих интересах.

Настоящее механическое преимущество шкива заключается в использовании нескольких шкивов одновременно. Использование нескольких шкивов уменьшает силу, необходимую для перемещения объекта, за счет увеличения длины веревки, используемой для подъема объекта. Механическое преимущество (MA) шкивной системы равно количеству тросов, поддерживающих подвижный груз. (Это означает, что не считайте веревки , только , используемые для перенаправления, см. Рисунки 6 и 7.) Из других уроков по простым машинам мы знаем, что для получения большего механического преимущества существует компромисс.Со шкивом компромисс — расстояние. Таким образом, если два шкива используются вместе, требуемое усилие уменьшается вдвое, но требуется вдвое больше веревки, чтобы поднять объект на ту же желаемую высоту. (Проиллюстрируйте эту концепцию студентам, проведя следующую демонстрацию в классе; см. Рисунок 4.)

Рис. 4. (слева) Используя один виток веревки, сложно стянуть метлы вместе. (справа) Использование нескольких оберток упрощает сборку веников.авторское право

Авторское право © Джастин Фриттс, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере, 2005.

Демонстрация классной метлы и веревки:

Для этой демонстрации требуются три ученика, две метлы и ~ 6 метров веревки. Привяжите веревку к одной из метел (метла 1) и оберните веревку вокруг другой метлы (метла 2). Попросите двух учеников встать на расстоянии примерно метра друг от друга, каждый держит по одной метле, и постарайтесь держать метлы разделенными, пока третий ученик тянет за свободный конец веревки; Собрать палки веника должно быть непросто.Затем снова оберните веревку вокруг каждой метлы. Попробуйте снова собрать учеников / метлы вместе; чем чаще вы обматываете веревку вокруг метлы, тем легче третьему ученику стягивать остальных вместе! Это пример, демонстрирующий силу механического преимущества. Обратитесь к соответствующему упражнению «Тяги на свой вес», чтобы помочь учащимся лучше понять системы шкивов, проиллюстрировав, как шкив можно использовать для легкого изменения направления силы, облегчая перемещение больших объектов.

Шкивы могут быть намного сложнее. Инженеры объединяют множество шкивов в систему шкивов, которая значительно снижает усилие, необходимое для подъема объекта. Они часто используют системы шкивов для перемещения очень тяжелых предметов. Блок и снасть — это пример системы шкивов, которую можно прикрепить к чему угодно. Для этого может потребоваться много троса или веревки, но человек, использующий достаточное количество шкивов, может поднять несколько тонн. Инженеры используют блоки и подъемники вместе с двигателями и электроникой для создания современных устройств, которые работают с очень низким энергопотреблением, таких как краны и лифты.В Диснейленде инженеры даже используют систему шкивов, чтобы перемещать Тинкербелл по небу.

Мы не уверены, использовали ли египтяне шкивы, и еще не нашли никаких доказательств того, что они использовали, но мы знаем, что если бы они использовали их, жизнь была бы легче, чем если бы они этого не делали. Теперь, когда мы разбираемся в шкивах и располагаем современными материалами, мы можем строить пирамиды намного проще. Сегодня мы рассмотрим разработку системы шкивов и посмотрим, сможем ли мы разработать способ доставить наши самые тяжелые камни на вершину нашей пирамиды с помощью этой простой машины.

Предпосылки и концепции урока для учителей

Используйте презентацию PowerPoint «Шкивы и пирамиды» как полезный инструмент в классе. (Покажите презентацию PowerPoint или распечатайте слайды для использования с диапроектором. Презентация анимирована для продвижения стиля, основанного на запросах; каждый щелчок раскрывает новую точку зрения о каждой машине; попросите учащихся предложить характеристики и примеры, прежде чем вы их покажете .)

Шкив, простой механизм, помогает выполнять работу, изменяя направление сил и облегчая перемещение крупных объектов. Думая о шкивах, большинство людей думают о типе шкива, который позволяет человеку перенаправлять направление силы. При использовании этого типа шкива, называемого фиксированным шкивом , при опускании веревки объект поднимается над землей. Есть также подвижных шкивов и шкивов системы . Тысячи лет назад первые инженеры использовали шкивы для облегчения строительства и выполнения многих полезных повседневных задач.Многие обелиски были возведены с помощью шкивов, а в колодцах есть шкивы для сбора воды.

Фиксированные шкивы

Рис. 5. Фиксированный шкив без механического преимущества. Авторское право

Copyright © Дениз В. Карлсон, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере, 2007.

Наиболее распространенная концепция шкива заключается в том, что это простой механизм, перенаправляющий силу. Это означает, что, обматывая веревку вокруг шкива и прикрепляя веревку к объекту, человек тянет веревку вниз, чтобы поднять объект, вместо того, чтобы поднимать объект (см. Рисунок 5; представьте, что поднимаете флаг).Хотя это полезное и удобное использование шкивов, оно имеет серьезное ограничение: сила, которую вы должны приложить, чтобы поднять объект, была такой же, как если бы вы просто поднимали объект без шкива (что приемлемо для поднятия флажка, но недостаточно полезно при попытке поднять камень пирамиды). Это означает, что фиксированный шкив не дает никаких механических преимуществ.

Фиксированная конфигурация шкива полезна для поднятия объекта на уровень над вашей головой. Использование этого типа шкива также позволяет использовать силу тяжести.И, прикрепив грузы к концу веревки, которую вы тянете, вы можете уменьшить силу, которую вы должны приложить. Этот тип шкива также можно использовать для балансировки объекта, прикрепляя предметы равного веса к обеим сторонам веревки, при этом ни один объект не перемещается. Как только сила приложена к любой стороне, система продолжает движение в этом направлении. Такая система шкивов используется в некоторых лифтах. К лифту прикреплен трос, который поднимается вокруг шкива, затем опускается и прикрепляется к противовесу.Двигатель, который приводит в движение кабину лифта, потребляет гораздо меньше энергии, поскольку противовес удерживает лифт в равновесии.

Подвижные шкивы

Рис. 6. Подвижный шкив с механическим преимуществом двух. Авторское право

Авторские права © Дениз У. Карлсон, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере, 2007.

Другой тип шкива — подвижный шкив. В системе с подвижным шкивом канат прикреплен к фиксированной (неподвижной) точке, шкив прикреплен к объекту, который вы хотите переместить, а другой конец каната остается свободным (см. Рисунок 6).При натяжении веревки шкив перемещается, и объект поднимается. Этот тип системы хорош, если вы пытаетесь поднять объект, расположенный под вами, до вашего уровня. В другом варианте, если обе стороны подвижной системы шкивов зафиксированы, а веревка натянута между фиксированными точками, система становится похожей на колесо и ось, потому что объект может перемещаться по веревке, если к нему приложена сила (например, , почтовый индекс).

Шкивные системы

Рис. 7. Система шкивов с механическим преимуществом двух.Авторское право

Авторское право © Дениз Карлсон, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере, 2007.

Рис. 8. Система шкивов с механическим преимуществом, равным четырем, потому что она имеет четыре несущих нагрузку сегмента веревки. Авторское право

Авторские права © Дениз В. Карлсон, Программа ITL, Колледж инженерии, Университет Колорадо в Боулдере, 2007.

Использование системы шкивов может быть намного более сложным и дает мощное механическое преимущество — значительно уменьшая силу, необходимую для перемещения объекта.Если используется один подвижный шкив (Рисунок 6), сила, необходимая для поднятия объекта, прикрепленного к подвижному шкиву, уменьшается вдвое. Система шкивов, показанная на рисунке 7, не меняет механического преимущества, показанного на рисунке 6, однако она меняет направление необходимой силы. Компромисс заключается в том, что количество требуемой веревки увеличивается, а также увеличивается количество веревки, которую вы должны тянуть, чтобы поднять объект. Если к системе добавлены два фиксированных шкива и к объекту прикреплен второй подвижный шкив, сила, необходимая для подъема объекта, станет четвертью веса объекта, и потребуется в четыре раза больше веревки (см. Рисунок 8 презентация PowerPoint «Шкивы и пирамиды»).

Механическое преимущество

Сильное механическое преимущество шкива заключается в использовании нескольких шкивов одновременно. Комбинирование нескольких шкивов уменьшает количество силы, необходимой для перемещения объекта, за счет увеличения длины веревки, используемой для подъема объекта. Количество веревки можно найти по формуле веревка = исходное количество веревки x количество шкивов. Механическое преимущество (MA) шкивной системы равно количеству тросов, поддерживающих подвижный груз. (Это означает, что не учитывайте веревки, которые используются только для перенаправления, см. Рисунки 6, 7 и 8.)

Сопутствующие мероприятия

Закрытие урока

Как шкивы могут облегчить нам жизнь? Шкивы — это мощные простые машины. Они могут изменить направление силы, что может значительно облегчить нам перемещение чего-либо. Если мы хотим поднять объект весом 10 килограммов на высоту одного метра, мы можем поднять его прямо вверх или использовать шкив, чтобы мы могли потянуть за один конец, чтобы поднять объект. Использовать шкив намного проще, потому что, пока мы весим более 10 килограммов, мы можем просто повиснуть за конец веревки и воспользоваться силой тяжести, так что наш вес обеспечивает всю необходимую силу для подъема объекта.

Шкивы

также могут дать нам механическое преимущество, когда мы используем несколько веревок вместе и больше. Этот процесс уменьшает количество силы, необходимой для поднятия чего-либо.

Хотя мы не знаем, использовались ли шкивы древними строителями пирамид, мы знаем, что шкивы — идеальная простая машина для многих задач, необходимых для построения пирамиды.В сегодняшнем высокотехнологичном мире инженеры по-прежнему используют шкивы для облегчения сложных задач. Без них наша жизнь была бы намного труднее.

Проведите итоговую оценку, как описано в разделе «Оценка». В заключение завершите таблицу KWL и задайте задачи со словами, в которых учащиеся вычисляют механическое преимущество наклонной плоскости (см. Раздел «Оценка»).

На других уроках этого раздела студенты изучают каждую простую машину более подробно и видят, как каждую из них можно использовать в качестве инструмента для построения пирамиды или современного здания.

Словарь / Определения

Фиксированный шкив: система шкивов, в которой шкив прикреплен к фиксированной точке, а веревка прикреплена к объекту.

сила: толкание или притяжение объекта; способность выполнять работу.

гравитация: естественная сила притяжения, оказываемая Землей на объекты на ее поверхности или около нее, стремящаяся притягивать их к центру тела.

механическое преимущество: преимущество, полученное за счет использования простых машин, позволяющих выполнять работу с меньшими усилиями. Облегчение задачи (что означает меньшее усилие), но может потребовать больше времени или места для работы (большее расстояние, веревка и т. Д.). Например, приложение меньшей силы на большом расстоянии для достижения того же эффекта, что и приложение большой силы на небольшом расстоянии. Отношение выходной силы, прилагаемой к машине, к приложенной к ней входной силе.

подвижный шкив: система шкивов, в которой шкив прикреплен к объекту; один конец веревки прикреплен к фиксированной точке, а другой конец веревки свободен.

шкив: простой механизм, который изменяет направление силы, часто для подъема груза. Обычно состоит из рифленого колеса, в котором движется натянутый трос или цепь.

перенаправить силу: изменить направление вашего толчка или тяги, чтобы получить преимущество над задачей.

простая машина: машина с небольшим количеством движущихся частей или без них, которая используется для облегчения работы (дает механическое преимущество). Например, клин, колесо и ось, рычаг, наклонная плоскость, винт или шкив.

работа: сила, действующая на объект, умноженная на расстояние, на которое он перемещается. W = F x d (сила, умноженная на расстояние).

Оценка

Оценка перед уроком

Мозговой штурм: Предложите учащимся участвовать в открытом обсуждении в классе. Напомните студентам, что в ходе мозгового штурма ни одна идея или предложение не являются «глупыми». Все идеи следует с уважением выслушать. Занять некритическую позицию, поощрять дикие идеи и препятствовать критике идей.Попросите их поднять руки, чтобы ответить. Напишите их идеи на доске. Спросите у студентов:

  • Что такое простые машины? В чем преимущество простых машин? (Возможные ответы: машина с небольшим количеством движущихся частей или без них, которая используется для облегчения работы. Простые машины облегчают работу, создавая механическое преимущество, например, заменяя большее расстояние за меньшее усилие.)
  • Почему инженеры заботятся о простых машинах? (Ответ: Современное оборудование, конструкции и инструменты используют простые машинные принципы для выполнения простых и сложных задач.Хотя вы, возможно, никогда не увидите шкив в действии на стройплощадке, шкивы спрятаны внутри двигателей, внутри кранов и все время работают за кулисами.)

Диаграмма «Знай / Хочу знать / Учиться» (KWL): Создайте классную диаграмму KWL, чтобы помочь организовать изучение новой темы. На большом листе бумаги или классной доске нарисуйте таблицу с заголовком «Простые машины: шкивы». Нарисуйте три столбца с названиями K, W и L, представляющие, что студенты знают о шкивах, что они хотят, чтобы знал о шкивах, и что они узнали о шкивах и их механических преимуществах.Заполняйте разделы K и W во время введения к уроку по мере появления фактов и вопросов. Заполните L-часть в конце урока.

Оценка после введения

Вопросы для обсуждения: Запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы студентов.

  • Что мы наблюдали во время демонстрации метлы и веревки? Каков был эффект от добавления шкивов? (Возможные ответы: шкивы в действии, использование механического преимущества для облегчения работы, добавление большего количества шкивов (обмоток веревки), которые упростили стягивание двух щеток вместе.)
  • Объясните, как найти механическое преимущество системы шкивов. (Ответ: механическое преимущество шкива — это система, равная количеству тросов, поддерживающих подвижный шкив. )
  • В чем заключается преимущество механического преимущества в системе шкивов? (Ответ: расстояние или длина веревки.)
  • Какие примеры современных изделий разработали инженеры со шкивами? (Возможные ответы: краны, лифты, блоки и снасти на лодках, флагштоки, тросы, моторы, велосипедные кольца / цепи, устройства для скалолазания, оконные жалюзи и парусные лодки.)

Итоги урока Оценка

Таблица KWL (Заключение): Как класс, закончите столбец L таблицы KWL, как описано в разделе «Оценка перед уроком». Составьте список всего, что студенты узнали о шкивах и их механических преимуществах. Были ли даны ответы на все вопросы W? Что нового они узнали? На основе их наблюдений за движением объекта можно ли использовать шаблон для предсказания будущего движения?

Задачи со словами: Оцените понимание учащимися концепций урока, задав следующие задачи со словами.Напишите на доске: Механическое преимущество системы шкивов = количество отрезков каната, поддерживающих нагрузку.

  • Если бы мы использовали один фиксированный шкив и хотели поднять камень на 100 метров, сколько силы и веревки потребуется, чтобы поднять 500-килограммовый камень? (Ответ: Сила равна весу камня, поэтому 500 килограммов. Поскольку мы используем только один шкив, веревка должна быть не менее 100 метров [расстояние от шкива до камня], но больше вероятно, будет около 200 метров [одна длина до шкива от камня и одна длина от шкива до вас].)
  • Если бы мы использовали 10 шкивов в системе и хотели бы поднять камень на 100 метров, сколько силы и веревки нам понадобилось бы, чтобы поднять тот же самый 500-килограммовый камень? (Ответ: Сила может быть уменьшена до 1/10 веса камня [50 килограммов], поскольку у нас будет 10 веревок со шкивами. Однако нам легко понадобится 1000 метров веревки [в 10 раз длиннее одной веревки] или 2000 метров, если бы мы были на одном уровне со скалой.)

Мероприятия по продлению урока

Попробуйте сделать человеческий шкив. Вам понадобится доска, прочная веревка и место с верхней опорой, например, футбольные ворота или игровая площадка. Оберните один конец веревки вокруг 2 x 4 (или чего-нибудь прочного, например, сиденья от качелей), а другой конец веревки оберните вокруг ворот, так чтобы задний конец висел на земле. Позвольте одному ребенку сесть на 2 x 4, пока двое других детей пытаются поднять их, потянув за свободный конец веревки. Оборачивайте веревку вокруг ворот или опоры, пока двое детей не смогут легко поднять и опустить сидящего ребенка.Может быть полезно начать сидящего ребенка из положения стоя (обе ноги на земле).

Если учащиеся не знакомы с зиплайном, предложите им поискать это в Интернете. Застежка-молния — забавный пример подвижного шкива.

Предложите более продвинутым ученикам вычислить механическое преимущество использования нескольких шкивов, требующих деления с остатками или дробями.

Рекомендации

Словарь.com. ООО «Издательская группа« Лексико ». По состоянию на 25 января 2006 г. (Источник некоторых словарных определений с некоторой адаптацией) http://www.dictionary.com

Авторские права

© 2005 Регенты Университета Колорадо.

Авторы

Джастин Фриттс; Лоуренс Э. Карлсон; Жаклин Салливан; Малинда Шефер Зарске; Дениз Карлсон, при участии студентов, участвовавших в курсе подготовки инженерного корпуса К-12 весной 2005 года.

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этих программ электронных библиотек было разработано в рамках Интегрированной программы преподавания и обучения в рамках гранта GK-12 Национального научного фонда. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 15 декабря 2020 г.

10+ ПОДДЕРЖИВАЕТ поставщиков MOVABLE TOP из 🇷🇺 Россия, Казахстан [2021]

Экспортные российские опоры движимого:

  • Армения
  • Германия
  • Грузия
  • Египет
  • Ирак
  • Италия
  • Казахстан
  • Латвия
  • Мавритания
  • СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ
  • Таджикистан
  • ТУРКМЕНИСТАН
  • Узбекистан
  • Украина
  • Финляндия
  • Франция
  • Швейцария
  • Швеция
  • Эстония
Елена Еременко
менеджер по логистике в ЕС, Азию

логистика, сертификат
электронная почта: [электронная почта защищена]

Русский Опоры передвижного изделия

🇷🇺 ТОП-экспортер Опоры движимые из РФ

Поддерживает компании-производители подвижного состава, у которых вы много покупаете эту продукцию:

Поставщик

Товар из России

Мебель для административных помещений (для офиса): столы, включая письменные, тумбочки, столики для переговоров, журнальные и журнальные, рабочие места (столы), стойки, тумбы, в том числе опорные, передвижные, подвесные, по адресу

Комплект изделий для вертикального вытяжения позвоночника КИВ ПВП — ТММ в составе: 1. Подвижная рама — 1 шт., 2. Опорная рама — 1 шт., 3. Отрезное устройство — 2 шт., 4. Механизм заряжание — 2 шт., 5. Sto

🇷🇺ТОП 3 проверенных поставщика из России

Сравнительные товары

  • Подвижная опора трубопровода

    Получите текущую цену на подвижную опору

    • Шаг 1: Свяжитесь с продавцами и узнайте о Опоры подвижные
    • Шаг 2: Получите предложения от продавца
    • Шаг 3. Скажите продавцу, чтобы он отправил вам контракт на заключение договора
    • Шаг 4: Примите договор и произведите оплату.
    Мы можем проверить контрагенты:
    • Уровень транзакции
    • Оценки и отзывы покупателей
    • Последние транзакции
    • Торговая емкость
    • Производственная мощность
    • НИОКР
  • Информация:

    Отправить

    Влияние трения на подвижных опорах на упругопластические сейсмические характеристики мостов с неразрезными балками

    Влияние трения на подвижных опорах на упругопластические сейсмические характеристики неразрезных балочных мостов

    Abstract : Влияние трения на подвижных опорах на упруго-пластические сейсмические характеристики неразрезных балочных мостов было проанализировано на основе трех аспектов, включая вклад жесткости, диссипацию энергии трения подвижных опор и кинетическое взаимодействие между балками и подвижными опорами. пирсы.Были созданы конечно-элементные модели, в которых учитывалась нелинейность трения подвижных опор и нелинейность материала железобетонных опор. Кроме того, был проведен нелинейный анализ временной истории для анализа влияния трения на подвижных опорах на кривизну днища сваи, смещение, скорость и ускорение балки. Результаты показали, что эффект трения на подвижных опорах не всегда благоприятен. В некоторых случаях необходимо учитывать трение в этих точках.Для нелинейного анализа динамики изменений следует также учитывать влияние собственных вибрационных характеристик моста и спектра отклика грунта. Для некоторых сложных неразрезных мостов, особенно тех, которые имеют высоту и жесткость неподвижных и подвижных опор, трение о подвижные опоры следует учитывать при сейсмическом анализе.

    Ключевые слова: Мостостроение мост с неразрезными балками нелинейный анализ истории во времени опорный эффект трения упругопластический сейсмический отклик вклад в жесткость подвижной опоры диссипация энергии трения

    1. Введение

    Реакция мостов на сейсмическую активность исторически свидетельствует о том, что если стационарные опоры повреждаются и скользят, степень повреждения не является серьезной; однако, если подвижные опоры повреждены и теряют подвижность, степень повреждения может превысить ожидаемую официальными лицами.Эти выводы предполагают, что сейсмические реакции опор и опор взаимосвязаны. Подвижные опоры влияют на сейсмический отклик мостовых конструкций посредством трения. Во время землетрясений верхние конструкции мостов из неразрезных балок, включая главную балку, перемещаются в горизонтальном направлении. Трение подвижных опор влияет на сейсмический отклик опор неподвижных опор через главную балку.

    Несмотря на то, что в настоящее время было проведено множество исследований по отдельности фрикционного воздействия опор и упругопластического анализа опор, исследования, учитывающие оба элемента и их взаимодействие, проводятся редко.Настоящие исследования упругопластической сейсмической реакции мостов с неразрезными балками обычно обычно игнорируют трение о подвижные опоры, предполагая, что инерционный эффект массы тела балок концентрируется на вершинах неподвижных опор при горизонтальном сейсмическом воздействии. Таким образом, неразрезные мосты с балками с простой опорой можно упростить до моделей с одной опорой для простоты анализа. WANG [1] использовал элементы трения для анализа влияния трения на подвижных опорах на сейсмическую реакцию балочного моста с простой опорой.Был сделан вывод, что при анализе влияния трения на подвижных опорах на горизонтальную нагрузку на неподвижных опорах с использованием статического подхода, предел рассматриваемого трения должен быть скорректирован там, где это необходимо. KIM [2] проанализировал относительное смещение между опорами и балками после повреждения опор с учетом столкновений между балками. LI [3] проанализировал влияние жесткости и демпфирования опор, а также высоты опоры на сейсмические характеристики мостов.FAN [4] адаптировал модель двухсторонней скользящей опоры для анализа кинетических характеристик резиновых опор на городских эстакадах, когда сопротивление скольжению опор было недостаточным. Затем были оценены кинетические характеристики скольжения этих опор и влияние на конструкцию.

    Механическое поведение железобетонных образцов колонного типа (например, опор) под действием циклической нагрузки является относительно полным. Модель восстанавливающей силы обычно включает каркасную кривую [5] , гистерезисные характеристики и снижение жесткости.Общие модели восстанавливающей силы включают билинейные модели, модели Ромберга-Осгуда и Клафа в дополнение к линейной модели Такедатри. Трехлинейная модель [6] компании Takeda, которую можно адаптировать к образцам, разрушенным изгибом, была разработана путем восстановления силовых характеристик на основе экспериментальных исследований на большом количестве образцов железобетона.

    Исследование, основанное на предположении об упругости опор, показало, что эффект трения на опорах в большинстве случаев благоприятствует сейсмическим характеристикам мостов [7] .Однако сейсмические отклики мостовых конструкций могут быть увеличены в нескольких конкретных ситуациях. В редких случаях во время землетрясений опоры могут демонстрировать нелинейное поведение и иметь определенную степень повреждения. В таких случаях собственная частота колебаний и временная характеристика конструкции могут значительно отличаться от тех, при которых опоры являются упругими. Следовательно, следует учитывать упругопластические характеристики опор, чтобы лучше отражать влияние нелинейности опор на упруго-пластический сейсмический отклик конструкций.В этом исследовании оценивается влияние трения на опорах с точки зрения диссипации энергии трения, вклада жесткости и кинетических взаимодействий с использованием нелинейной модели хронологии конечных элементов, учитывающей влияние трения на подвижные опоры и упругопластическое поведение опор.

    2 Влияние трения на опоры при землетрясениях

    О влиянии трения на опоры мостовых конструкций во время землетрясений можно заключить по следующим трем аспектам:

    (1) Рассеяние энергии трения на подвижных опорах: из-за рассеивания энергии трения на подвижных опорах уменьшается процент сейсмической нагрузки, переносимой неподвижными опорами.

    (2) Вклад подвижных опор в жесткость: Как показано на рис. 1, жесткость подвижных опор перед скольжением способствует общей жесткости конструкции. По сравнению со структурами, которые игнорируют эффекты трения о подвижных опорах, общая жесткость тех, которые учитывают такие эффекты, увеличивается до скольжения. В результате период собственных колебаний конструкции меньше, чем в традиционных моделях, используемых при сейсмическом анализе.Спектр реакции показывает большее значение для конструкций с короткими периодами собственных колебаний. Учитывая вклад жесткости от подвижных опор, общая сейсмическая энергия, поглощаемая конструкцией, увеличивается. Если увеличенная поглощенная энергия больше, чем энергия, рассеиваемая за счет трения на подвижных опорах, сейсмический отклик неподвижных опор также увеличивается. Для сейсмических волн, в которых энергия сконцентрирована в определенном частотном диапазоне, таком как сейсмические волны Тяньцзинь или Эль-Центро, максимальный сейсмический отклик конструкции проявлялся на первой петле гистерезиса в большинстве случаев, когда не было или происходило незначительное скольжение опор и диссипация энергии трения не активировалась. В таких случаях сейсмический отклик конструкции недооценивается, если не учитывать вклад жесткости подвижных опор.

    Рис. 1 Влияние трения на подвижной опоре на сейсмостойкость мостов.

    (3) Кинетическое взаимодействие между опорами: из-за разницы в частоте вибрации неподвижных и подвижных опор направления сейсмической вибрации опор различаются, и вибрация опор взаимодействует посредством трения на подвижных опорах.Как показано на рисунке 2, если трение, передаваемое подвижными опорами к неподвижным опорам, совпадает в направлении движения (скорости) неподвижных опор до того, как они достигнут максимального смещения, трение на подвижных опорах может стать неблагоприятным в отношении сейсмической реакции неподвижных опор. поддерживает.

    Рис. 2 Неблагоприятное относительное вибрационное состояние неразрезного балочного моста
    3 Моделирование методом конечных элементов 3.1 Нелинейность опор

    Нелинейность общих опор можно упростить до билинейной модели, как показано на рисунке 3 [8-9] . Вертикальная сила реакции подвижной опоры составляет F N ; горизонтальная поперечная сила составляет F s ; и k s — начальная жесткость на сдвиг подвижной опоры, которая принимается равной 0 после того, как скольжение произошло; μ — коэффициент кинетического трения контактной поверхности опор; и критическая сила трения F s = мкФ N .Опоры моделировались билинейными пружинными элементами.

    Рис.3 Диаграмма усилие-перемещение для фрикционных элементов

    До возникновения скольжения на опорах матрица жесткости элементов фрикционных элементов равна [10-11]

    $ {{K} _ {\ text {e}}} = \ left [\ begin {matrix} {{k} _ {s}} & — {{k} _ {s}} \\ — {{k} _ {s}} & {{k} _ {s}} \\ \ end {matrix} \ right]. $ (1)

    В системе координат элемента узловая сила элемента равна

    $ {{F} _ {\ text {e}}} = \ left \ {\ begin {matrix} {{F} _ {s}} \\ — {{F} _ {s}} \\ \ end {matrix} \ right \}. $ (2)

    Когда происходит скольжение, касательная жесткость элемента становится равной 0. Внутренняя сила элемента является критической силой трения скольжения, а узловая сила элемента становится равной

    .
    $ {{F} _ {\ text {e}}} = \ left \ {\ begin {matrix} \ mu {{F} _ {N}} \\ — \ mu {{F} _ {N}} \\ \ end {matrix} \ right \}.$ (3)
    3.2 Нелинейность опор

    Нелинейность опор была смоделирована балочными элементами с трехлинейной гистерезисной характеристикой Takeda (рис. 4). Длина пластмассового шарнира, расположенного в нижней части опор, была принята равной 1,0 D , где D — высота поперечного сечения в расчетном направлении. Упругопластичность конструкции опоры учитывалась только в диапазоне пластического шарнира.Коэффициент усиления опор был принят 0,5%. Данные кривизны момента на каркасной кривой для нижних участков сваи приведены в таблице 1.

    Рис.4 Модель трехлинейного гистерезиса Такэда

    Табл.1 Данные каркасной кривой момент-кривизна нижних участков сваи в продольном направлении

    Направление расчета Взрывной момент
    (кН · м)
    Кривизна трещины
    (рад · м)
    Момент текучести
    (кН · м)
    Кривизна текучести
    (рад · м)
    Конечный момент
    (кН · м)
    Предельная кривизна
    (рад · м)
    Боковые опоры 33 265 0. 000 14 59 050 0,000 87 83 684 0,036 49
    Средние опоры 102 917 0,000 12 203 459 0,000 68 237 879 0,008 1
    3.3 Моделирование взаимодействия грунт-конструкция

    Эффект фундамента был упрощен за счет пружин вращения, расположенных на подушке.Коэффициент пропорциональности фундамента был принят равным 20 000 кПа / м 2 , а жесткость пружин рассчитывалась по методу « м ».

    4 Модель расчета 4.1 История проекта В качестве фона для проекта был выбран мост

    м (60 + 100 + 60) м с балками. Высота опор составляла 20 м. Поперечное сечение опор было прямоугольным размером 6.75 м × 2,8 м. Средняя опора имела размеры в поперечном сечении 6,8 м × 4,0 м и длину 40 м. В данном исследовании предполагалось заземление типа. Общий вес балок составил 14 367,248 т. Вертикальная сила реакции боковых опор составила 8 793,74 кН, средних опор — 63 042,5 кН.

    Две модели были созданы с учетом и игнорированием эффектов трения на подвижных опорах [12] .

    (1) Модель 1 не учитывала влияние трения на подвижные опоры.Аналогичная методология была принята для обычного упругого и пластического сейсмического анализа. Эффекта связи между сейсмической реакцией неподвижных и подвижных опор не наблюдалось, и модель была упрощена до модели единственной опоры. Расчетная схема модели 1 представлена ​​на рисунке 5.

    Рис.5 Расчетная схема модели 1

    (2) Модель 2 учитывала влияние трения на подвижные опоры.Коэффициенты трения на подвижных опорах были приняты соответственно равными 0,02, 0,05, 0,10, 0,15 и 0,20, а жесткость была принята равной 0, когда скольжение произошло на этих опорах. Расчетная схема модели 2 изображена на рисунке 6. Жесткость опор перед скольжением обычно велика; поэтому начальная жесткость средних подвижных опор была принята равной 1 × 10 6 кН / м, а жесткость боковых подвижных опор — 4 × 10 5 кН / м.

    Инжир.6 Расчетная схема модели 2
    4.2 Ограничения модели

    Вертикальные степени свободы вершин опор и балок были смоделированы с помощью основных и второстепенных ограничений для обеих моделей. Горизонтальные степени свободы вершин опор и балок в модели 1 были независимыми; в модели 2 они связаны подвижными опорными элементами.

    В днище опор использовались вращающиеся пружины для имитации воздействия фундамента на конструкцию.Смещение всех степеней свободы было установлено равным 0, за исключением вращательных степеней свободы.

    4. 3 Входные сейсмические волны

    В анализ были включены три типа искусственно смоделированных сейсмических волн, которым были присвоены характеристики редких землетрясений в соответствии с данными оценки безопасности, в дополнение к одной сейсмической волне типа Тяньцзинь. Пиковое значение сейсмических волн было установлено равным 0,4 g; направление ввода было вертикальным направлением моста.Спектры отклика первой искусственной сейсмической волны и тяньцзиньской сейсмической волны представлены на рисунке 7.

    Рис.7 Спектры входных волн
    5 Результаты и анализ

    Когда учитывалось влияние трения на подвижные опоры, сейсмический отклик конструкции, в том числе момент и кривизна днища сваи, смещение фермы, скорость и ускорение, были изменены.

    5.1 Сравнение результатов анализа кривизны днища сваи

    Максимальный момент на дне и кривизна сваи определяют степень повреждения сваи. Поскольку момент не меняется значительно после деформации сваи, кривизна напрямую демонстрирует пластическое состояние сваи. Максимальные кривизны нижних секций для каждой опоры показаны на рисунках 8-10. Результаты для искусственных сейсмических волн были идентичны; поэтому были представлены только аналитические результаты для первой искусственной сейсмической волны и сейсмической волны в Тяньцзине.

    Рис. 8 Максимальная кривизна нижней части боковой подвижной опоры (опора № 1)
    Рис.9 Максимальная кривизна нижней части неподвижной опоры (опора №2)
    Рис. 10 Максимальная кривизна нижней части средней подвижной опоры (опора № 3) ⓐ

    На основании цифр 8-10 были определены следующие результаты:

    (1) Для подвижных опор в результате воздействия трения на подвижные опоры момент и кривизна в нижней части опор в модели, которая учитывала трение на подвижных опорах (модель 2), были больше в сейсмической реакции по сравнению с той, которая игнорировали трение (модель 1).Кроме того, кривизна нижних участков сваи увеличивалась с увеличением коэффициента трения.

    (2) Для неподвижных опор под воздействием искусственных сейсмических волн момент и кривизна в нижних частях опор, когда учитывалось влияние трения на подвижные опоры, были меньше, чем те, когда это влияние не учитывалось, а момент и кривизна на опорах нижние части уменьшены с увеличением коэффициента трения. Однако сейсмический отклик кривизны на нижних секциях опоры увеличился, если учесть влияние трения на опорах под действием сейсмической волны Тяньцзиня, что предполагает, что эффекты трения на опорах не всегда благоприятны для сейсмических характеристик мостов. Этот вывод согласуется с аналитическими результатами в [7], в которых рассматривалась упругая опора, что предполагает, что упругопластический сейсмический отклик связан со спектром сейсмических волн и характеристиками естественной вибрации конструкции. Рекомендуется учитывать влияние трения на подвижные опоры, когда период собственных колебаний конструкции после учета вклада подвижных опор в жесткость близок к характерному периоду грунта или когда конструкция построена на мягком грунте.

    5.2 Сравнение смещения балок

    Аналитические результаты вертикального смещения балок представлены на рисунке 11.

    Рис.11 Сравнение смещения балок

    Смещение фермы показало те же вариационные тенденции, что и наблюдаемые в кривизне у днища сваи.Когда учитывалось влияние трения на опоры, смещение фермы было меньше по сравнению с тем, когда эффект игнорировался, и значение увеличивалось с уменьшением коэффициента трения. Однако смещение фермы под воздействием сейсмической волны Тяньцзиня увеличилось, если учесть влияние трения на опорах, и значение увеличилось с увеличением коэффициента трения на подвижных опорах.

    5.3 Сравнение ускорения на вершине пирса

    Поскольку фиксированные опоры и фермы в моделях 1 и 2 моделировались горизонтально с помощью основных и подчиненных степеней свободы, сейсмический отклик на горизонтальное смещение, скорость и ускорение на вершине неподвижной опоры был идентичен таковым для балки.Временные диаграммы ускорения на вершине неподвижного пирса под искусственными и тяньцзиньскими сейсмическими волнами показаны на рисунке 12.

    Рис.12 Временные диаграммы ускорения на неподвижной вершине сваи

    Цифрой обозначены следующие результаты:

    (1) Когда учитывалась жесткость подвижных опор, период собственных колебаний конструкции уменьшался. В результате сейсмическое воздействие на конструкцию увеличилось, а ускорение наверху неподвижной опоры увеличилось.

    (2) Ускорение на вершине пирса под сейсмической волной в Тяньцзине достигло максимума в двух циклах колебаний на начальной стадии колебаний. Вибрация в первом цикле была небольшой; таким образом, подвижные опоры не достигли стадии скользящего рассеивания энергии. В результате при воздействии сейсмической волны Тяньцзиня, в которой энергия сосредоточена в верхней части, и учитывался вклад жесткости подвижных опор, кривизна в нижней части неподвижных опор и смещение фермы были больше, чем в случае, когда эффект не рассматривался.

    (3) При воздействии искусственной сейсмической волны, в которой энергия распределена равномерно, скользящее рассеяние энергии становилось эффективным с увеличением кинетической энергии. Таким образом, кривизна в нижней части неподвижных опор и смещение фермы были меньше, чем те, когда не учитывалось влияние трения на опорах.

    5. 4 Аналитические результаты скорости на вершине сваи

    Если направление колебаний подвижной и неподвижной опор одинаково, трение, передаваемое от подвижной опоры к неподвижной опоре, будет таким же, как направление колебаний неподвижной опоры.В результате трение, передаваемое от подвижной опоры к неподвижной опоре, будет неблагоприятным. Следовательно, направление трения в опоре связано со скоростью. Чтобы продемонстрировать влияние кинетического взаимодействия на нелинейный сейсмический отклик конструкции моста, на рисунке 13 показана временная диаграмма скорости наверху каждой опоры под сейсмической волной Тяньцзинь с коэффициентом трения 0,2 от 0 до 3,0 с.

    Инжир.13 Временная диаграмма скорости на вершине пирса при воздействии сейсмической волны Тяньцзинь

    На рисунке показано, что до того, как кривизна в нижней части неподвижной опоры и смещение балки достигли максимального значения, так что скорость на вершине неподвижной опоры была равна 0, скорость средней подвижной опоры (опора № 3) была идентична этой. неподвижных опор, которые обеспечивали трение неподвижных опор и балок в том же направлении, что и вибрация неподвижной опоры.В результате сейсмический отклик неподвижной опоры был увеличен. До того как скорость неподвижной опоры достигла максимального значения, скорость боковых подвижных опор была такой же, как скорость неподвижных опор, что привело к увеличению максимальной скорости вибрации неподвижных опор. До того, как кривизна в основании неподвижных опор и смещение фермы достигли максимального значения, направление вибрации боковых подвижных опор изменилось на положительное направление оси. Более того, трение, создаваемое боковыми подвижными опорами, было направлением, противоположным направлению вибрации неподвижных опор.Поскольку трение, создаваемое боковыми подвижными опорами, было относительно небольшим, а нежелательное трение, создаваемое средними подвижными опорами, было большим, эффект трения на подвижных опорах привел к неблагоприятному увеличению сейсмической реакции неподвижных опор.

    6. Выводы

    В этом исследовании детальное влияние трения на подвижные опоры на упруго-пластический сейсмический отклик мостовых конструкций объяснялось отдельно и в основном сосредоточено на аспектах диссипации энергии трения, вклада в жесткость и кинетического взаимодействия.Сегментарный эффект трения на подвижных опорах был исследован путем сравнения временных диаграмм скорости и ускорения днищ и балок свай. По результатам исследования сделаны следующие выводы:

    (1) В большинстве случаев трение на подвижных опорах является благоприятным с точки зрения рассеяния энергии трения и снижения сейсмических характеристик неподвижных опор.

    (2) В некоторых случаях небезопасно игнорировать влияние трения на подвижные опоры во время упругопластического анализа из-за вклада этих опор в жесткость.Для конструкций, в которых период собственных колебаний первого порядка после учета вклада подвижных опор в жесткость аналогичен преобладающему периоду грунта, следует учитывать влияние трения на подвижные опоры, особенно для конструкций, подверженных сейсмическим волнам, в которых энергия сосредоточена вверху.

    (3) В результате кинетического взаимодействия неподвижных и подвижных опор вибрация этих опор в неразрезных балочных мостовых конструкциях неодинакова во время землетрясений.Для сложных мостовых конструкций, особенно со значительными различиями между высотой опор и их жесткостью, также следует учитывать влияние трения на подвижные опоры.

    Поддержка

    и типы подключения Поддержка

    и типы подключения

    Типы опор и соединений


    Структурные системы передают свою нагрузку через ряд элементов на землю. Это достигается путем соединения элементов. на их пересечениях.Каждое соединение спроектировано так, чтобы оно могло передавать, или опора, конкретный тип нагрузки или условия нагрузки. Для того, чтобы быть способность анализировать структуру, прежде всего необходимо иметь четкое представление о силы, которым можно противостоять и передавать на каждом уровне поддержки структура. Фактическое поведение службы поддержки или связи может быть весьма сложно. Настолько, что если бы были учтены все различные условия, проектирование каждой опоры было бы ужасно долгим процессом. И все еще, условия на каждой из опор сильно влияют на поведение элементы, составляющие каждую структурную систему.

    Конструкционные стальные системы имеют сварные или болтовые соединения. Сборный железобетонные системы можно механически соединять разными способами, в то время как монолитные системы обычно имеют монолитные соединения. Древесина системы соединяются гвоздями, болтами, клеем или специальными соединителями. Независимо от материала, соединение должно иметь особую жесткость. Жесткие, жесткие или неподвижные соединения лежат на крайнем пределе этот спектр и шарнирные или штыревые соединения ограничивают друг друга.Жесткий соединение поддерживает относительный угол между соединенными элементами, в то время как шарнирное соединение позволяет относительное вращение. Также есть связи в стальных и железобетонных конструкционных системах, в которых частичная жесткость желаемая особенность дизайна.


    ТИПЫ ОПОР
    Три распространенных типа соединений, которые соединяют построенную конструкцию с ее фундамент есть; Ролик , штифт и фиксированный . Четвертый тип, который не часто встречается в строительных конструкциях, известен как простой поддерживать.Это часто идеализируется как поверхность без трения). Все эти опоры могут располагаться в любом месте элемента конструкции. Они найдены на концах, в середине или в любых других промежуточных точках. Тип соединения опоры определяет тип нагрузки, которой может выдержать опора. Тип опоры также имеет большое влияние на несущую способность каждый элемент, а значит, и система.

    На схеме показаны различные способы, которыми каждый тип поддержки представлен.Единый унифицированный графический метод для представления каждого из этих типов поддержки не существует. Скорее всего, одно из этих представлений будет аналогично местной обычной практике. Однако независимо от того, какое представление, силы, которым этот тип может сопротивляться, действительно стандартизированы.


    РЕАКЦИИ
    Обычно необходимо идеализировать поведение опоры, чтобы для облегчения анализа. Применяется подход, аналогичный безмассовому, шкив без трения в домашнем задании по физике.Хотя эти шкивы не существуют, они полезны для изучения определенных проблем. Таким образом, трение и масса часто игнорируются при рассмотрении поведения связи или поддержки. Важно понимать, что все графические Представления опор — это идеализации реального физического соединения. Следует приложить усилия, чтобы найти и сравнить реальность с реальной и / или численная модель. Часто очень легко забыть, что предполагаемая идеализация может быть совершенно иной. чем реальность!

    На диаграмме справа указаны силы и / или моменты, которые «доступны» или активны для каждого типа поддержки.Это ожидаемо что эти репрезентативные силы и моменты, если правильно рассчитать, будут добиться равновесия в каждом структурном элементе.


    РОЛИКОВЫЕ ОПОРЫ
    Роликовые опоры могут свободно вращаться и перемещаться по поверхности при на которую опирается ролик. Поверхность может быть горизонтальной, вертикальной или наклонной. под любым углом. Результирующая сила реакции всегда представляет собой единую силу, которая перпендикулярно поверхности и от нее. Роликовые опоры обычно расположен на одном конце длинных мостов.Это позволяет мостовой конструкции расширяться и сжиматься при изменении температуры. Силы расширения могли сломать опоры у берегов, если конструкция моста была «заблокирована» на месте. Роликовые опоры также могут иметь форму резиновых подшипников, коромысел, или набор шестерен, которые предназначены для ограниченного бокового движение.

    Роликовая опора не может оказывать сопротивление боковым силам. Представлять себе конструкция (возможно, человек) на роликовых коньках. Он останется на месте до тех пор, пока конструкция должна только поддерживать себя и, возможно, идеально вертикальная нагрузка.Как только любая боковая нагрузка давит на конструкцию он откатится в ответ на силу. Боковая нагрузка могла быть толчком, порыв ветра или землетрясение. Поскольку большинство конструкций подвергаются боковые нагрузки, из чего следует, что здание должно иметь другие типы опор в дополнение к роликовым опорам.


    ПОДКЛЮЧЕННЫЕ ОПОРЫ
    Прикрепленная опора может выдерживать как вертикальные, так и горизонтальные силы, но не момент. Они позволят элементу конструкции вращаться, но не перемещаться в любом направлении.Предполагается, что многие соединения являются штыревыми. даже если они могут сопротивляться небольшому моменту в реальности. это также верно, что штифтовое соединение может допускать вращение только в одном направлении; обеспечение сопротивления вращению в любом другом направлении. Колено может быть идеализирован как соединение, которое позволяет вращаться только в одном направлении и обеспечивает сопротивление боковому смещению. Конструкция штыревого соединения хороший пример идеализации действительности. Одно контактное соединение обычно недостаточно для обеспечения устойчивости конструкции.Другая поддержка должна быть обеспеченным в какой-то момент, чтобы предотвратить вращение конструкции. Представление шарнирной опоры включает в себя как горизонтальные, так и вертикальные силы.
    ШПИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
    В отличие от роликовых опор проектировщик часто может использовать штифтовые соединения. в структурной системе. Это типичные соединения, которые можно найти почти в все фермы. Они могут быть сочленены или скрыты от глаз; они могут быть очень выразительный или тонкий.

    Изображен один из элементов Олимпийского стадиона. в Мюнхене ниже.Это соединитель из литой стали, который действует как узел для устранения ряд растягивающих усилий. При ближайшем рассмотрении можно заметить, что соединение состоит из нескольких частей. Каждый кабель подключен к узел концевой «скобкой», которая соединена с большим штифтом. Это буквально «закрепленное соединение». Из-за природы геометрии кронштейна и штифта, определенное количество вращательного движения будет разрешено вокруг оси каждого штифта.

    Одно из переходов от пирамиды И.Дополнение М. Пея Loiuvre следует ниже. Обратите внимание, как он также использует закрепленные соединения.

    Закрепленные соединения встречаются ежедневно. Каждый раз, когда распашная дверь открытое штифтовое соединение позволило вращаться вокруг определенной оси; и помешал перевод на два. Петля двери предотвращает вертикальное и горизонтальное положение перевод. На самом деле, если не создается достаточный момент для создания вращения дверь вообще не будет двигаться.

    Вы когда-нибудь рассчитывали, сколько момента требуется, чтобы открыть конкретную дверь? Почему одну дверь открыть легче, чем другую?


    ФИКСИРОВАННЫЕ ОПОРЫ
    Фиксированные опоры могут выдерживать вертикальные и горизонтальные силы, а также момент.Поскольку они ограничивают вращение и перемещение, их также называют жесткие опоры. Это означает, что конструкции требуется только одна фиксированная опора. чтобы быть стабильным. Все три уравнения равновесия могут быть выполнены. Флагшток, установленный в бетонное основание, является хорошим примером такой опоры. Представление неподвижных опор всегда включает две силы (горизонтальные и вертикальный) и момент.

    ФИКСИРОВАННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
    Фиксированные соединения очень распространены.Составляются стальные конструкции разных размеров. элементов, которые свариваются. Монолитная бетонная конструкция автоматически становится монолитным и превращается в серию жестких соединений при правильном размещении арматурной стали. Спрос на фиксированные соединения больше внимания во время строительства и часто являются источником строительства неудачи.

    Позвольте этому маленькому креслу проиллюстрировать, как два типа «фиксированных» соединения могут быть созданы. Один сварен, а другой состоит из два винта.Оба соединения считаются фиксированными из-за того, что что оба они могут выдерживать вертикальные и боковые нагрузки, а также развивать сопротивление моменту. Таким образом, было обнаружено, что не все фиксированные соединения должны быть сварными или монолитными по своей природе. Пусть петли в точках A и B следует рассмотреть более подробно.



    ПРОСТОЕ ОПОРЫ

    Некоторые идеализируют простые опоры как опоры поверхности без трения. Это правильно, поскольку результирующая реакция всегда является единственной сила, направленная перпендикулярно поверхности и от нее.Однако есть также аналогичен роликовым опорам в этом. Они не похожи тем, что опора не может противостоять боковым нагрузкам любой величины. Созданная реальность часто зависит от силы тяжести и трения, чтобы развить минимальное количество трения устойчивость к умеренной боковой нагрузке. Например, если уложена доска поперек зазора, чтобы обеспечить мост, предполагается, что доска останется на свое место. Он будет делать это до тех пор, пока его не пинает или не сдвигает нога. В тот момент доска будет двигаться, потому что простое соединение не может вызвать никакого сопротивления к боковой локации.Простая опора может рассматриваться как разновидность опоры. для длинных мостов или пролета кровли. Простые опоры часто встречаются в зонах частой сейсмической активности.


    ПОСЛЕДСТВИЯ
    Следующие видеоролики иллюстрируют значение типа поддержки условие на поведение прогиба и на место максимального изгиба напряжения балки, поддерживаемой на концах.

    Простые балки с шарнирами слева и роликовыми опорами справа.

    Простые балки, шарнирно закрепленные слева и закрепленные на верно.

    Простые балки, закрепленные с обоих концов.


    Вопросы для размышления

    хммм …..

    Домашние задания

    Дополнительная литература

    TBA


    Авторские права © 1995 Крис Х. Любкеман и Дональд Peting
    Авторские права © 1996, 1997, 1998 Крис Х. Любкеман

    Мы не можем найти эту страницу

    (* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

    {{l10n_strings. CREATE_NEW_COLLECTION}} *

    {{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

    {{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.ТОВАРЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

    {{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

    {{l10n_strings. LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

    {{article.content_lang.display}}

    {{l10n_strings.AUTHOR}}

    {{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

    {{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

    Типы мостовидных протезов

    Существует три основных типа зубных мостов: традиционные фиксированные мосты, консольные мостовидные протезы и мостовидные протезы Мэриленда. Каждый из них более подробно описан ниже, а также раздел, в котором раскрываются различия между ними и показания для использования каждого типа зубного моста.

    Традиционные фиксированные мосты

    Традиционные несъемные мостовидные протезы образуют заполненный зуб, который поддерживается коронками, помещаемыми на здоровые зубы по обе стороны от щели во рту, чтобы мост оставался на месте. Это наиболее распространенный тип мостовидных протезов, который обычно изготавливают из фарфора, сплавленного с металлом или керамикой.

    Этот тип мостовидного протеза используется для замены отсутствующих зубов, когда по обе стороны от промежутка есть здоровые зубы, способные поддерживать мост между ними.Перед установкой мостовидного протеза обоим зубам необходимо будет изменить форму и установить коронки, чтобы убедиться, что они достаточно прочные, чтобы поддерживать мост.

    Подготовка фиксированного фиксированного мостовидного протеза. Кредит изображения: RCB Shooter / Shutterstock

    Мост консольный

    Консольные мостовидные протезы можно использовать, когда нет зубов на одной стороне отсутствующего зуба, где можно зафиксировать мостовидный протез, поэтому только одна сторона поддерживает мост со здоровым зубом и коронкой.

    Это также показано в определенных клинических ситуациях, когда отсутствуют зубы с обеих сторон от отсутствующих зубов. Опять же, может возникнуть ситуация, когда из эстетических соображений нежелательно препарировать зубы с обеих сторон для коронки, например, если передний зуб находится на одной стороне отсутствующего зуба. Его также применяют, если отсутствует задний зуб. Кроме того, если абатмент уже поддерживает другую протезную реставрацию, он может не поддерживать традиционный фиксированный мостовидный протез.

    Консольные мостовидные протезы предназначены для расположения промежуточного звена за пределами опорных зубов. Они задействовали повышенные, неосевые силы, воздействующие на опорный зуб и поддерживающие мостовидный протез. В результате их размещение необходимо тщательно спланировать, чтобы снизить риск дестабилизации опорных зубов.

    Бондовые мосты Мэриленда

    Мостовидные протезы из Мэриленда, также известные как мостовидные протезы на полимерной связке, обычно используются для замены передних зубов.

    Изготовлены из металлического каркаса с наплавленными на металлические зубья фарфором.

    Промежуточный мост фиксируется к соседним здоровым зубам с помощью металлических или фарфоровых крыльев с обеих сторон моста, которые фиксируются за соседними зубами.

    Мостовидный протез из Мэриленда — более консервативная альтернатива традиционному несъемному мосту, поскольку он не требует изменения формы и установки коронок на соседние зубы. Вместо этого металлические крылья подходят к опорным зубам.

    Использование различных типов мостовидных протезов

    Каждый тип мостовидного протеза предназначен для определенной цели. Все они используются для замены отсутствующего зуба, но у каждого есть определенные характеристики, которые делают его предпочтительным в определенных ситуациях.

    Традиционный фиксированный мостовидный протез является предпочтительным в большинстве ситуаций, поскольку он обеспечивает максимальную прочность мостовидного протеза за счет опорных зубов по обе стороны от промежуточного звена.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.