Eyebar
I konstruktionsteknik och konstruktion är en eyebar en rak stång, vanligtvis av metall , med ett hål ("öga") i varje ände för fixering till andra komponenter. Eyebars används i strukturer som broar , i miljöer där endast spänning och aldrig kompression appliceras. Kallas även "stift - och ögonstångskonstruktion" i de fall där stift används.
Strukturera
En stängd ögonstång har vanligtvis ett rektangulärt tvärsnitt med konstant tjocklek över hela sin längd och en konstant bredd för alla utom ändarna. Ändarna kommer att övergå till en bredare del som avslutas med en rundad ände. I mitten av denna ände kommer att finnas ett hål som kommer att ta emot en cylindrisk tapp, som kan ha möjlighet att ta emot en eller flera muttrar eller bultar . Om stången har ett runt tvärsnitt kommer stången typiskt att vara ändsmidd för att skapa ett huvud, som sedan tillplattas genom ytterligare smide. Huvudet kan sedan bearbetas till en exakt tjocklek och planhet. En alternativ metod för att använda rundstång är att bilda en ögla och att smida svetsning (hammarsvets) eller elektriskt svetsa den fria änden till huvudstången.
Öppna öglor används inte i kabelförankringarna på moderna hängbroar med vajer. Detta tillåter inte att trådarna dras över ögat, snarare än att de måste träs genom ett stängt öga.
Ansökan
Stängerna kan vara tillverkade med nålhål som är något underdimensionerade. Om så är fallet, brotschas dessa sedan i fältet. Denna fältbrottsning säkerställer att spänningarna kommer att fördelas jämnt mellan de flera stängerna som bildar fackverkselementet eller kedjelänken. Korrosionsbeständig behandling i form av fett, vit eller röd blyoljepasta eller annat vattenexkluderande material kan tillsättas vid monteringen.
Takstolar: tak och byggnader
Eyebars används i delar av stiftförbundna fackverk där det kan fastställas genom tekniska procedurer att stången inte kommer att utsättas för någon annan påfrestning än spänning under alla förväntade förhållanden. Eyebars används för att komplettera takstolens ramstöd av trä eller metall. De är placerade som stag för fackverket, placerade intill kungbjälken.
Kedjelänkupphängningsspännen
Ögonstångslänkar har länge använts i hängbroar med ett antal ögonstångslänkar sammankammade för att bilda en mycket överflödig struktur. Denna användning av ögonstång placerar den i en kedjelänk som håller en belastning baserad på spänning snarare än kompression. Men mer moderna lågredundans kedjelänkupphängningsspännen föll i allmän onåd som ett resultat av Silverbrons kollaps 1967 , vilket ledde till att 46 människor dog.
(Den nuvarande metoden för design av hängbroar är att använda flera trådar av dragen tråd för att bilda betydande kablar.)
Tillverkning
Eyebars kan vara gjutna , smidda eller skurna från rullad platta. Om man använder rund lager kommer ögonen vanligtvis att vara smidda. Värmebehandling (uppvärmning och snabb kylning) kommer att resultera i en finkornig mikroskopisk kristallstruktur, vilket förstärker stångens styrka. Överdriven hårdhet kan inducera sprödhet, vilket bör undvikas. Tapparna som används för att sammanfoga stänger kommer också att värmebehandlas, vanligtvis till en hårdhetsgrad som överstiger stängernas hårdhet så att de inte skjuvs under hög påkänning.
Pålning
Originalögonstänger bildades av att "stapla" tunn järnmetall ovanpå varandra och smida ihop den i en ugn. En gång tillsammans värmdes biten och hamrades till en U-form över en form. För att skapa ögat hamrades det uppvärmda böjda järnet in i sig självt, vilket stängde gapet och skapade ögonformen. Denna metod skapade ett snabbt och effektivt sätt att skapa stången, men den skulle inte strukturellt hålla ihop efter en viss punkt på grund av att pålningsmetoden var dåligt uppvärmd eller defekt.
Gjutning
Pålning ersattes av gjutning, där ögat och stången gjuts ihop i samma form, vilket skapar ett mer ljudstycke med mindre yta för bindningen att bryta isär.
Nyare metoder för stålskärning såsom laser / plasma / och vattensprutning tillåter tillverkning av stålföremål såsom ögonstänger från prefabricerade stålplåtar :
Laser
En stark laser används för att exakt skära en programmerad design från stål. Denna metod är snabb och minskar spill, men kräver också ytterligare slipning och efterbehandling innan användning.
Plasma
Syrgas leds förbi en elektrod och skapar en båge, som kan kanaliseras ner i stål så att metallen kan skäras. Denna metod för skärning fungerar endast på ledande metaller.
Vattenstråle
I likhet med lasern använder vattenstråleskärning en skärmaskin men använder vattenkraften för att skära igenom stålet. Användning av vatten skapar utjämnade nästan färdiga snitt vilket minskar produktionstiden.
Fördelar med användning
Eyebars skapades under tidigt 1900-tal där stålkostnaden var hög. Skapandet av ögonstången gav en enkel lösning för att minska mängden stål som behövs i en bro. Genom att använda en stift- och öga-metod skulle teoretiskt sett mindre påfrestning läggas på sammanfogningselementen.
Problem vid användning
Problem uppstår av följande anledningar:
Felaktig tillverkning
En stång kan inte göras ordentligt på grund av dålig gjutning, om den är stål, eller inte hamrad ordentligt, om järn. Detta fel är uppenbart på punkter där huvudet har knäckts av från stången eller där huvudet har spruckit över från ett stifthål till utsidan.
Otillräcklig skiktning
Ögonstänger när de placeras som stöd i broar är inte tillräckligt skiktade. Tänk på katastrofen med Silver Bridge , det här var ett fall där endast 2 eyebars parades ihop som stöd i kedjan. Det var vanligare att använda 4 ögonstång som stiftades ihop i de fall där en ögonstång misslyckades. 3 till skulle kunna dela upp belastningen i stället för att bara den enda ögonstången kvar. I fallet med Silver bridge brast också den kvarvarande ögonstången vilket fick bron att kollapsa.
Allmänt slitage
Som all metall slits stål med tiden. Som ett resultat blir ståltapparna i ögonen lösa och tappar spänning, vilket i sin tur äventyrar strukturens integritet.
Genomgång av användningen av ögonstången
På grund av de tekniska framstegen när det gäller att skapa ögonstenar är järn och gamla gjutna metoder för stålögonstenar mindre vanliga. Dessa äldre broar behöver dock fortfarande underhållas och ses över. Forskare som Dewey Walls, Jr. från Union Pacific Rail Road har sammanställt resurser om hur man granskar, identifierar utsatta platser och hur man korrekt reparerar området.
Anmärkningsvärda hängbroar dokumenterade av HAER
| namn | ID | Datum | Betydelse |
|---|---|---|---|
| Tre systrar broar | HAER PA-490-A | 1926 | Exempel på Large Eyebar Suspension Bridge |
| Brooklyn Bridge | HAER NY-18 | 1883 | En gång den största spännande bron i världen, har ögonstångsankare |
| Dresden (Ohio) hängbro | HAER OH-93 | 1914 | Ett av få exempel på Eyebar Suspension Bridge |
Se även
externa länkar
- Casting In Iron - 1940-1949 - Brittisk instruktionsfilm