Fabrikasi Jembatan Baja

PRAKATA

Butuh tindakan Kongres untuk menyediakan dana untuk pengembangan buku pegangan ini komprehensif dalam desain jembatan baja. Buku panduan ini mencakup berbagai macam topik dan contoh desain untuk memberikan insinyur jembatan dengan informasi yang dibutuhkan untuk membuat keputusan berpengetahuan mengenai seleksi, desain, fabrikasi, dan konstruksi jembatan baja. Buku panduan ini didasarkan pada Edisi Kelima, termasuk tahun 2010 Interims, dari LRFD AASHTO Spesifikasi Desain Bridge. Kerja keras dari National Steel Bridge Alliance (NSBA) dan konsultan utama, HDR Teknik dan sub-konsultan dalam memproduksi buku ini sangat kami hargai. Ini adalah puncak dari tujuh tahun awal usaha pada tahun 2005.

jembatan girder tiga bentang_01

Buku Pedoman Desain Jembatan Baja dibagi menjadi beberapa topik dan contoh desain sebagai berikut:

  • Jembatan Baja dan Properties mereka
  • Fabrikasi Jembatan
  • Gambar Kerja atau Shop Drawing Jembatan Baja
  • Perilaku Struktural Jembatan Baja
  • Memilih Tipe Jembatan Yang Baik
  • Bentuk Desain Beam Stringer Jembatan
  • Pembebanan dan Kombinasinya
  • Analisis Struktural
  • Redundansi
  • Batas Negara
  • Desain untuk Konstruktability
  • Desain untuk Kelelahan
  • Desain Sistem Bracing
  • Desain Splice
  • Bearing
  • Substruktur Desain
  • Deck Desain
  • Penilaian Pembebanan
  • Perlindungan Korosi dari Jembatan

Desain Contoh: Tiga-span berkelanjutan Lurus I-Girder Bridge

Desain Contoh: Dua-span berkelanjutan Lurus I-Girder Bridge

Desain Contoh: Dua-span berkelanjutan Lurus Wide-Flange Beam Bridge

Desain Contoh: Tiga-span berkelanjutan Lurus Tub-Girder Bridge

Desain Contoh: Tiga-span berkelanjutan Curved I-Girder Bridge Beam

Desain Contoh: Tiga-span berkelanjutan melengkung bak-Girder Bridge

PENDAHULUAN

Tujuan dari modul ini adalah untuk menjelaskan konsep-konsep dasar fabrikasi struktur jembatan baja. Hal ini dimaksudkan untuk melayani sebagai sumber daya untuk insinyur sambil mempersiapkan desain struktur dan sebagai referensi sepanjang siklus hidup dari jembatan. Pengguna panduan ini harus akrab dengan AASHTO / NSBA dokumen Kolaborasi Jembatan Baja,, S2.1 Jembatan baja Fabrikasi Dilakukan Spesifikasi (1), dan G12.1, Pedoman Konstruksi gedung (2).

Metode yang digunakan dalam pembuatan struktur jembatan adalah sebagai variabel sebagai struktur itu sendiri. Istilah dan prosedur yang tercantum dalam teks bersifat umum dan tidak mencerminkan proses setiap perusahaan tunggal. FABRICATOR masing-masing memiliki cara sendiri untuk menyelesaikan masalah yang terkait dengan struktur masing-masing. Modul ini adalah untuk melayani sebagai dokumen referensi untuk memfasilitasi FABRICATOR / insinyur komunikasi.

MENGATUR SPESIFIKASI

American Institute of Steel Construction merupakan badan yang mengesahkan perakit. Ada beberapa tingkatan sertifikasi, dari jembatan sederhana untuk jembatan kompleks dengan dukungan fraktur kritis dan dukungan cat canggih.

AASHTO (American Association of Pejabat Transportasi Jalan Raya) mengadopsi spesifikasi yang umumnya dokumen mengendalikan desain dan konstruksi, termasuk toleransi, jembatan baja.

Dokumen-dokumen termasuk AASHTO Spesifikasi Standar untuk Jembatan Jalan Raya, (3), dan AASHTO LRFD Bridge Spesifikasi Desain, Edisi 5 (4) dan Spesifikasi AASHTO LRFD Konstruksi (5).

ASTM (American Society of Testing dan Material) dokumen menyediakan pedoman untuk penerimaan bahan dibeli. Pedoman ini mencakup, antara lain, toleransi dimensi, komposisi kimia dan tarik dan kekuatan yield.

The AASHTO / AWS D1.5 dokumen (6) mengontrol porsi jaminan pengelasan, pengujian dan kualitas suprastruktur yang termasuk toleransi anggota fabrikasi. Dokumen ini juga berisi Rencana Fracture Control untuk Non-Redundant Anggota.

SSPC (Masyarakat untuk Coating pelindung) (7) menghasilkan dokumen yang berlaku untuk pelapisan dan persiapan permukaan superstruktur baja.

Spesifikasi Pemilik menambah dan / atau menggantikan dokumen di atas.

AASHTO / NSBA Dokumen Bridge Kolaborasi Baja memberikan informasi yang bermanfaat mengenai keadaan prinsip-prinsip seni untuk jembatan baja.

3.0 BAHAN PENGADAAN

3.1 Baja Atribut

3.1.1 ASTM vs AASHTO

Baja untuk struktur jembatan diproduksi dalam negeri umumnya ditentukan agar sesuai dengan ASTM A709 baik atau AASHTO M270. Spesifikasi ini umumnya setara dan meliputi komposisi baja dan nilai diizinkan oleh spesifikasi. Meskipun ASTM A709 ditentukan lebih sering, pemilik menetapkan spesifikasi yang digunakan.

3.1.2 Kelas

Nama-nama nilai yang tercakup dalam ASTM dan persyaratan AASHTO yang setara dengan kekuatan leleh baja, misalnya Kelas 50 menunjukkan bahwa Fv = 50 ksi.

3.1.3 Pelapukan Baja

Pelapukan baja memiliki komposisi metalurgi tertentu yang memungkinkan baja untuk membentuk lapisan pelindung dan tidak memerlukan lapisan tambahan untuk mencegah korosi. Material dengan komposisi ini ditambahkan dengan “W”, misalnya Kelas 50W menunjukkan bahwa Fv = 50 ksi dan itu adalah baja pelapukan.

3.1.4 Baja Kinerja Tinggi (HPS)

ASTM A709 HPS50W, HPS70W dan baja HPS100W adalah produk yang memiliki Fy dari 50, 70 atau 100 ksi. Selain itu, kelas baja memiliki sifat ketangguhan unggul dibandingkan dengan non-bahan HPS.

HPS baja memiliki beberapa pencela yang membatasi penggunaan untuk situasi khusus. Baja HPS umumnya lebih mahal daripada non-HPS baja. HPS baja umumnya memiliki waktu yang lebih lama daripada non-lead HPS baja. Selain kedua hal ini, ada tonase minimum yang diperlukan untuk memesan bahan HPS per ketebalan.

FABRICATOR mungkin mampu menggabungkan tonase dari beberapa proyek untuk mendapatkan tonase minimum yang diperlukan untuk memesan. Karena persyaratan ini, umumnya lebih baik untuk membatasi penggunaan bahan HPS ke jaring dan flensa, dan bukan bidang materi sambatan atau pengaku. Selain itu, materi HPS hanya tersedia di piring, bentuk struktural tidak tersedia.

3.1.5 Charpy V-Notch (CVN) Pengujian

Pengujian Charpy adalah proses untuk menentukan ukuran ketangguhan fraktur baja subjek. Bahan yang membutuhkan pengujian CVN harus dicatat pada dokumen kontrak. FABRICATOR menimbulkan biaya tambahan untuk mendapatkan tes ini.

Bahan membutuhkan CVN pengujian harus begitu diperhatikan atas perintah pabrik dan laporan pengujian. Memperhatikan pengujian CVN dapat ditempatkan pada baja itu sendiri. Zona 3 CVN persyaratan pada bentuk struktural sulit untuk mencapai dengan konsistensi.

3.1.6 Bahan Fracture Kritis (FCM)

Fraktur Bahan Kritis merupakan persyaratan untuk bagian-bagian tertentu dari anggota fraktur kritis dan harus dipanggil keluar pada dokumen kontrak. Baja yang sesuai dengan persyaratan ini dari ketangguhan yang lebih tinggi (dan biaya) dibandingkan non-sesuai FCM baja.

AASHTO / AWS D1.5 (6) menguraikan persyaratan fraktur bahan penting dalam Rencana Pengendalian Fracture (Bagian 12 dalam D1.5-2008). FABRICATOR menimbulkan biaya tambahan karena dokumentasi meningkat diperlukan, pengujian lebih ketat dan pemanas untuk pengelasan.

3.2 Pengurutan of Material

3.2.1 Baja Pelat

Karena lead terkait dengan struktur, bahan baja yang diperlukan untuk struktur biasanya harus dipesan jauh hari sebelum fabrikasi. Ini lead berkisar dari beberapa hari sampai beberapa bulan tergantung pada kelas, ketebalan dan kondisi pasar.

Umumnya, pelat bahan untuk anggota utama (jaring, flensa, dll) adalah pesanan khusus dari pabrik. Perakit tidak persediaan bahan baku. Plat bahan untuk pengaku, piring gusset, dll akan lebih mungkin datang dari pusat layanan.

Pabrik piring umumnya memutar materi dalam lebar preset dan ketebalan. The sarang FABRICATOR bagian yang dibutuhkan untuk membuat proyek (jaring, flensa, dll) atas ukuran lembar preset untuk memaksimalkan penggunaan material. FABRICATOR dapat menggabungkan potongan-potongan dari proyek yang berbeda untuk penggunaan terbaik materi.

3.2.2 Baja Bentuk

Struktural bentuk digulung pada jadwal. Hal ini dapat menyebabkan lebih lama memimpin kali jika order tidak ditempatkan pada saat pabrik sedang bergulir bentuk yang, dan bergulir berikutnya tidak akan untuk sementara waktu.

Selain itu, karena tonase minimal bentuk yang diperlukan bagi anggota sekunder, itu lebih mungkin bentuk akan dibeli dari pusat servis baja.

Meminimalkan jumlah jenis baja yang berbeda, ketebalan dan bentuk struktural pada sebuah proyek adalah yang paling hemat biaya.

3.3 Material Traceability

Semua bahan untuk jembatan baja harus ditandai dengan kelas, spesifikasi, dan jumlah panas minimal. Materi yang akan datang dari pabrik dengan nomor panas stenciled di piring.

Komposisi kimia dan hasil pengujian dicatat dengan nomor panas. Ini adalah dua kriteria utama yang dikaji oleh perwakilan pemilik. FABRICATOR perlu mencatat nomor panas dan bagian itu dikonsumsi dalam sehingga setiap komponen jembatan dapat ditelusuri kembali ke panas itu dihasilkan dari. Nomor panas harus tetap dilacak selama proses fabrikasi.

4.0 PENGENDALIAN MUTU / JAMINAN

4.1 Peran QC / QA Staf dari Fabricator

Umumnya, semua pekerjaan diselesaikan oleh FABRICATOR yang diperiksa dan ditandatangani dalam proses oleh Quality Control FABRICATOR ini (QC) departemen. Departemen QC dokumen informasi yang dibutuhkan selama fabrikasi, lukisan perakitan, dan pengiriman. Ini termasuk laporan uji materiil (MTR). Mereka juga akan berfungsi sebagai penghubung antara perwakilan pemilik dan kelompok fabrikasi.

4.1.1 Non-Destructive Weld Testing (NDT)

Lasan tertentu pada superstruktur jembatan ini harus diuji untuk kesehatan dan kualitas las. Ada beberapa metode pengujian dengan berikut yang paling lazim. AWS D1.5 dan spesifikasi pemilik menetapkan mana pengelasan perlu diuji dan metode yang akan digunakan.

4,2 radiografi Testing (RT)

RT dasarnya adalah X-ray dari sendi dilas. RT mampu mendeteksi kelemahan tertanam dan umumnya digunakan untuk splices pantat di jaring dan flensa. RT tidak digunakan untuk sudut dan T-sendi sendi penetrasi lengkap (CJP) menggalang karena ketidakmampuan untuk mendapatkan radiograf akurat sendi.

Karena radiasi yang digunakan untuk tes ini, logam perisai dan ruang yang jelas di sekitar lingkungan pengujian yang diperlukan untuk keselamatan. Gambar 1 menunjukkan aparat perisai diperlukan untuk metode pengujian. Personil yang memenuhi syarat yang wajib untuk mengelola pemeriksaan. Dimana pilihan lain yang tersedia, metode ini tidak disukai karena isu-isu yang meningkatkan biaya dan durasi.

4,3 Ultrasonic Testing (UT)

UT mirip dengan USG untuk sendi. UT mampu mendeteksi kelemahan tertanam dan digunakan untuk splices pantat di jaring dan flensa serta sudut dan T-sendi lasan penetrasi lengkap.

Gelombang ultrasonik diarahkan pada sendi untuk menemukan diskontinuitas dan cacat pada lasan. Personil yang memenuhi syarat yang diperlukan untuk mengelola tes, tetapi karena melindungi dan ruang yang jelas tidak diperlukan untuk tes ini, umumnya lebih ekonomis untuk memanfaatkan bentuk pengujian dari RT.

4,4 Magnetic Particle

Inspeksi Partikel magnetik menggunakan bubuk oksida merah dan magnet untuk menentukan tingkat kesehatan lasan filet dan parsial sendi penetrasi (PJP) las. Serbuk tersebar di sendi dan magnet ditempatkan di area yang akan diuji. Oksida gravitates terhadap cacat pada lasan. Umumnya, cacat hingga 1/8 “yang mendalam dapat dideteksi.

4,5 Dye Penetrant

Dye Penetrant pengujian digunakan hemat dalam proses fabrikasi. Tes terdiri dari menempatkan pewarna pada lasan. Cairan bermigrasi ke arah cacat pada lasan, dan menyoroti tingkat cacat. Hal ini digunakan oleh tukang las untuk memastikan mereka telah mencapai logam las suara.

Visual 4.6

Inspeksi visual dapat dan harus digunakan untuk semua lasan, meskipun dapat mendeteksi cacat permukaan saja seperti porositas permukaan, memotong dan inklusi. Sebuah profil las yang tepat juga dapat diverifikasi secara visual.

4.6.1 Coatings

Untuk disertifikasi untuk menerapkan lapisan pada baja fabrikasi, fabricator akan memiliki program pengendalian mutu yang memenuhi persyaratan AISC. Ini termasuk metode yang tepat aplikasi dan pemeriksaan untuk memastikan sistem pelapisan sesuai dengan spesifikasi proyek.

4.7 Peran Perwakilan Inspeksi Pemilik

Semua dokumentasi yang dihasilkan oleh FABRICATOR dikenakan Quality Assurance (QA) cek oleh lembaga yang disewa oleh pemilik untuk memastikan pekerjaan sesuai dengan rencana dan spesifikasi kontrak. Selain itu, perwakilan mungkin diperlukan untuk hadir untuk menyaksikan beberapa kegiatan yang dilakukan oleh pihak fabricator.

5.0 PRA-FABRIKASI PERSIAPAN

5.1 Pembuatan Komponen

Banyak pekerjaan selesai sebelum pembuatan balok penopang, frame lintas dll Berikut adalah daftar operasi lebih umum digunakan untuk membuat komponen yang diperlukan untuk membuat potongan-potongan yang diperlukan untuk menyelesaikan suprastruktur.

5.1.1 Tata Letak

Ada dua metode yang umum digunakan untuk komponen baja tata letak. Yang pertama adalah proses tata letak manual, dan yang kedua adalah memanfaatkan mesin CNC.

Metode manual menggunakan tata letak gambar toko detail untuk meletakkan garis-garis dipotong, tanda orientasi dan lokasi lubang pada baja. Metode ini digunakan oleh perakit banyak.

Banyak mesin CNC memiliki kemampuan untuk meletakkan tanda-tanda ini sama. Beberapa proses dapat dimanfaatkan untuk menempatkan tanda pada baja untuk digunakan sebagai alat bantu fabrikasi. Metode yang lebih umum adalah stamping, seng menandai dan plasma marking.

Umumnya, stamping diperbolehkan tetapi ada keterbatasan pada kedalaman diizinkan oleh spesifikasi negara. Zinc menandai diperbolehkan dan sangat umum. Plasma menandai tidak diizinkan oleh beberapa negara, seperti kedalaman menandai adalah kekhawatiran.

5.1.2 Program CNC

Banyak perakit menggunakan mesin CNC dalam proses fabrikasi. Alat ini, baik itu pembakaran, pengeboran, meninju atau penggilingan kepala, bergerak sepanjang jalan yang dikendalikan oleh komputer. Hal ini mengurangi kesempatan untuk kesalahan, dan meningkatkan efektivitas FABRICATOR.

Program untuk menjalankan mesin dapat dihasilkan pada mesin, oleh detailer atau kelompok sendiri FABRICATOR itu CNC. Operator kemudian mendownload kode untuk mendorong mesin.

5.2 Pemotongan Baja

5.2.1 Oxy-fuel

Oxy-fuel adalah proses pemotongan standar untuk jembatan baja sebagian besar (lihat Gambar 2). Oxy-fuel pemotongan dasarnya membakar baja, sehingga prosesnya agak lambat dari plasma. Karena peningkatan durasi suhu tinggi dari operasi pembakaran, beberapa pengasahan tepi terbakar mungkin diperlukan untuk coating untuk mematuhi.

Advertisements

Comments are closed.