Hva gjør limtre til det beste materialet for motorveibroer?

Et enkeltfelt limtre broen kan løftes opp på landstøttene, dekkes og åpnes igjen for trafikk i løpet av dager, en tidsplan som plasstøpt betong ikke kan matche. Den byggbarheten er en av grunnene til at strukturelt limt laminert tømmer har tjent som et bromateriale for motorveier i USA i omtrent 50 år, og det er grunnen til at publiserte standardplaner nå dekker fire velprøvde limtre-overbygningstyper, hver støttet av trinnvise designberegninger. Hvis du vurderer en tømmerkryss for en vei, en hogstrute, en parkforbindelse eller et fotgjengerfelt, er konklusjonen enkel: limtre er et kodestøttet, feltprøvd system, og prosjektresultater avhenger mindre av materialet i seg selv enn av tre beslutninger – overbygningskonfigurasjon, konserveringsbehandling og koblingsdetaljer. Avsnittene nedenfor går gjennom disse beslutningene i den rekkefølgen et ekte prosjekt møter dem.

To overbygningstyper definerer designet

Nesten hver limtrebru tilhører én av to familier, og valget mellom dem setter spennvidden, monteringsmetoden og en stor del av budsjettet.

Langsgående (plate-type) dekksbroer

I en langsgående dekksbro spenner tømmeret mellom anslag med dekket parallelt med trafikken. Limtrepaneler eller lamineringer legges kant i kant, og deretter klemmes fast med stålstenger som er strammet gjennom dekket - en teknikk kjent som spenningslaminering - slik at de enkelte delene fungerer som en kontinuerlig plate. Fordi dekket er spennelementet, passer denne konfigurasjonen kortere spenn og steder hvor det er lite vertikal klaring. De to langsgående systemene i de publiserte standardplanene følger denne samme logikken.

Tverrgående dekkebroer på limtre eller ståldragere

I en tverrgående dekkebro går dekkspaneler vinkelrett på bevegelse og hviler på parallelle dragere, som kan være limtrebjelker eller ståldragere. Bjelkene spenner over hindringen mens dekket fordeler hjullast. Dette arrangementet utvider det oppnåelige spennet og holder individuelle dekkpaneler små nok til å håndtere med beskjedent utstyr, noe som forklarer dens popularitet på fylkesveiutskiftingsprosjekter.

USDA Forest Products Laboratory og National Center for Wood Transportation Structures publiserer standardplaner for fire overbygningstyper - to langsgående platedekksystemer og to tverrgående dekksystemer på enten limtre eller stålbjelker - med utførte beregninger og monteringsreferanser for hver. Å ta utgangspunkt i en anerkjent standardtype forkorter designgjennomgangen og gir produsentene en kjent målestokk for toleranser og maskinvare.

Douglasgran limtrebjelke og stolpe laminerte bjelker og stolper av douglasgranlimtre gir høy styrke-til-vekt, dimensjonsstabilitet og fine rødaktige korn. Deres lette vekt passer til brooverbygninger der lettere elementer reduserer krav til kran og underkonstruksjon. Se produkt →

Hvorfor limtre fortsetter å vinne broarbeid

Transportforskning beskriver moderne limtre som pund-for-pund sterkere enn stål, og de praktiske konsekvensene vises på alle broplasser. En lettere overbygning trenger mindre kraner, smalere trekkruter og mindre reservekapasitet i underkonstruksjonen - ofte forskjellen mellom en enkel erstatning og en som tvinger ombygging av distansen også. Fire egenskaper står for mye av denne ytelsen:

• Høyt styrke-til-vekt-forhold: laminerte elementer bærer motorveilaster med en brøkdel av tilsvarende betongvekt, noe som reduserer kranstørrelse og lagerkrav.
• Holdbarhet ved våt bruk: Broelementer er limt med våtbruksstrukturelle lim og beskyttet av konserveringsmiddel, slik at fuktighetssykling og avisingssalter motstår korrosjonen som påvirker stål.
• Fabrikkpresisjon: camber, borede hull og tilkoblingsutstyr er maskinert i butikken, så mannskapene på stedet bolter sammen sammenstillingen i stedet for å lage dem i været.
• Rask installasjon: Fordi medlemmene kommer komplette, kan et lite mannskap sette dragere, legge dekk og spenne lamineringsstenger på dager, noe som minimerer stengetiden for veien.

Materialspesifikasjoner som bestemmer levetiden

Lamineringer, arter og lim

Ytelsen til en brolimtrebjelke avhenger sterkt av lamineringene. Strukturelle arter som douglasgran, sørlig furu og gran er fingerskjøtede, styrkegraderte og bundet ansikt til ansikt under trykk, noe som lar en produsent plassere lamineringer av høyere kvalitet på toppen og bunnen av bjelken der bøyespenningen er topp. Limet må være sertifisert for våt bruk; innvendig lim er en diskvalifiserende snarvei på enhver utendørs struktur. Hvis du veier laminerte elementer mot sagtømmer, hjelper det å vurdere forskjeller mellom limtre og massivtre , fordi gradert lamineringsplassering - ikke art alene - er det som kjøper spennlengde.

Konserverende behandling og feltpraksis

Behandlingen påføres etter fabrikasjon slik at hver lamineringsflate er beskyttet. For bromedlemmer betyr dette typisk trykkkonserverende behandling, med innsnitt der en art godtar det dårlig, og det har en stedsregel: ethvert felt kuttet eller lagt til hull utenfor butikkdetaljene må behandles på nytt med et børstepåført konserveringsmiddel, eller beskyttelseskonvolutten brytes på nøyaktig det punktet der vannet samler seg.

Buede medlemmer, buer og formede støtter

Tømmers fordel forenes når linjeføringen ikke er rett. Buede fotgjengeroverganger og portalrammebroer er bygget av buet limtre hvis lamineringer presses inn i buen under produksjonen, slik at det er minimal bøyning på stedet og liten fastlåst belastning fra å tvinge rette elementer inn i en kurve. Den samme egenskapen produserer koniske og spesialformede bjelker for signaturstrukturer.

Douglasgran buet limtre Buet limtre formet under laminering eliminerer bøyning og fastlåst belastning. Douglas Firs styrke og stabilitet gjør den godt egnet for buede fotgjengeroverganger, portalrammer og koniske signaturbromedlemmer. Se produkt →

Runde limtresøyler fortjener sin plass ved brygger og rekkverkslinjer, hvor et formet element både bærer last og gir en ferdig overflate uten ekstra kledning.

Douglasgran rund limtresøyle Runde limtresøyler bærer belastning samtidig som de presenterer en ferdig overflate uten ekstra kledning. Douglas Firs kompresjons- og bøyestyrke gjør dem praktiske ved brygger og rekkverkslinjer på tømmerbroprosjekter. Se produkt →

Monteringssekvens fra fabrikk til trafikk

En limtrebrobyggers kalender er kort, men bare hvis sekvensen er planlagt før sending:

1. Fullfør og undersøk distansene og bryggene, og bekreft lagersetehøyder mot butikktegninger før noen last forlater fabrikken.
2. Lever deler i monteringsrekkefølge med maskinvare pakket per montering, slik at kranen sjelden venter på en manglende plate.
3. Sett dragere eller dekkpaneler med en mobilkran og installer midlertidig avstivning umiddelbart før mannskaper arbeider under den hengende lasten.
4. På spenningslaminerte dekk trer du spennstengene og bringer dem til spesifisert spenning i trinnvise passeringer slik at dekket mobiliseres som en enkelt plate.
5. Avslutt med sliteoverflaten, rekkverkene og tilnærmingsovergangene, og kontroller deretter stangspenningen og boltemomentet på nytt etter den første sesongen med bruk.

Innkjøpsrisikoer verdt å håndtere tidlig

Mange problemer med tømmerbroer spores tilbake til fem unngåelige hull:

• Lim- og behandlingsdokumentasjon: krever sertifikater for våtbrukslim og oppbevaring av konserveringsmiddel med forsendelsen, ikke etter den.
• Feltkuttet protokoll: skriv re-behandlingsforpliktelsen inn i ereksjonsmetodeerklæringen slik at den overlever tidsplanpress.
• Maskinvareuoverensstemmelse: butikkborede hull og medfølgende koblinger må komme fra én koordinert pakke; blandede leverandører er der toleranser kolliderer.
• Transportgrenser: lange eller buede elementer kan trenge spesielle tillatelser eller delte laster, så bekreft ruten før fabrikasjon låser lengdene.
• Tvetydighet i omfang: avgjør om leverandøren kun leverer medlemmer eller design, produksjon og montering under én kontrakt, fordi delt ansvar er en vanlig kilde til forsinkelseskrav.

Velge en produksjonspartner

Leverandøromfang betyr like mye som medlemsdesign. Nantong Wellhouse Architectural Technology Co., Ltd. har produsert limtre siden 2011 og driver produksjonsbaser i Wuhan og Nantong, og leverer rette bjelker og stolper, buede og spesialformede elementer, runde søyler og CLT-paneler for dekk og plattformer. Fordi selskapet tilbyr integrert design, produksjon og konstruksjonstjenester for store spennvidde rett og buede limtreprosjekter – tømmerbroer inkludert – forblir toleransekontroll mellom butikktegninger og byggeplass innenfor en enkelt kontrakt. Hvis du ser på en tømmerovergang for kjøretøy eller fotgjenger, ta kontakt med ingeniørteamet med spenn-, innlastings- og justeringsdetaljer for å teste gjennomførbarheten før du forplikter deg til en konfigurasjon.