为什么混凝土桥梁比美国的钢桥更普遍?


7

据美国报道 2014年国家桥梁库存 混凝土桥梁的数量远远超过钢桥的数量。

钢筋混凝土:253,336

预应力混凝土:148,333

总建筑面积:401,669

总钢:181,095

为什么混凝土桥梁会超过钢桥?


按物料类型分类的基础

混凝土和钢材总量基于来自的“主要结构类型”库存代码 NBI记录和编码指南 。这是一个三位数代码,定义如下。

NBI material code

enter image description here

问题的动机

在我工作的州,我们经常为每座桥设计钢和混凝土“替代”。但是,我们始终看到选择混凝土替代(通常是预应力)而不是钢。我试图理解为什么会这样,因为钢铁似乎提供了很多好处......现场快速施工,可预测的材料特性,通常比混凝土梁轻,损坏通常很容易检查等等。我我总是把它归结为某种惯性的区域偏好(当我在芝加哥时,我们看到了大量的钢铁,但在加利福尼亚州和内布拉斯加州,它主要是具体的)并且我认为我会看到是否有更多的实质性原因。


1
我会嗤之以鼻并说“因为混凝土没有生锈”,但这至多是半答案:-)
grfrazee

您确定要正确解释这些数据吗?根据您提供的链接的粗略样本年份,它看起来像混凝土/钢比例 增加 自90年代以来。无论如何,23年是大型公共工程项目背景下相对较短的时期,桥梁差别很大。 某些类别的桥梁可能会从此清单中排除。 你怎么知道混凝土桥梁更普遍或更普遍?如果这是一个特定于美国的问题,那么标题中应该是明确的。
Air

另外,他们将复合材料结构分类为什么?我所居住的很多州际立交桥(芝加哥地区)都是用混凝土甲板建造的钢梁。我想这可能是钢铁 具体。
grfrazee

1
我已更新问题以反映数据的美国特异性并记录材料代码的NBI说明。在大梁与甲板复合的情况下,我认为结构类型代码反映了梁材料,因为甲板有一个单独的代码(第107项)。 @air - 感谢输入。我将继续深入研究寻找区域和历史模式的数据。我已经更新了这个问题,以反映这样一个事实,即NBI数据的局限性意味着我所能说的是,在美国总库存中,混凝土桥梁目前的数量超过了钢桥。
CableStay

我父亲是预制混凝土操作的工厂经理,他在60年代到80年代曾经做过很多桥面板。钢铁在价格上竞争的唯一途径是日本和中国在美国市场倾销钢铁。当时中国也在增加全球水泥采购量,进一步扰乱了具体业务。如果混凝土制造能力存在于距离桥址约300英里的任何地方,那么简短的答案就是成本。建造这些桥梁时,您需要考虑成本结构。今天的成本结构可能导致不同的决策。
Phil Sweet

Answers:


10

我住在巴西,所以我对你的美国经历的回答的相关性有些值得怀疑。巴西几乎是100%混凝土,钢或木结构(包括建筑物)很少,这加剧了这一点。话虽如此,其中一些概念与位置无关,其他概念也适用于美国。

首先,正如评论中其他人所提到的,具体要求在其使用寿命期间基本上不需要维护。另一方面,钢铁锈,因此必须保持(或者,好吧,无论如何......)。

至少在巴西,混凝土比钢铁便宜得多,钢铁在基础设施项目中通常是决定性因素。

与上述相关,(非预应力)混凝土需要技术水平较低的工人。混凝土基本上只是“放置模板,放置钢筋并浇筑混凝土”。钢需要专业的焊工和小心拧紧螺钉。在巴西,钢铁技术工人的缺乏使得焊工很容易获得比工程师更多的收入。 Weld-checkers以现金游泳。

桥梁通常建在远离城市中心的地方,这意味着您选择的构造函数可能会受到限制,从而降低了工人的质量。这与上述有关。您的供应线也可能存在问题。

混凝土更​​加灵活,可以轻松处理弯曲梁,包括可承受扭转力的箱梁。它还允许可变截面元素。

对于长跨度,预应力混凝土通常是最有效的选择。


2
Weld-checkers swim in cash. 显然我需要换工作并搬到巴西!
grfrazee

7

初始投资成本

当跨度长度允许时,混凝土跨度比钢跨度便宜。这部分是因为材料成本和部分原因是劳动力(制造)成本。

有些情况下具体不可行。这些情况可能是:

  1. 跨距很长。
  2. 倾斜的跨度。
  3. 浅层结构深度。

在这些情况下,即使价格较贵,也可以使用钢材。

而且,混凝土跨度通常由典型的横截面组成。一旦制成这些预制预应力梁的形式,劳动力成本就会大大降低。无论先前是否完成,每个钢梁都具有相同的劳动量。

长期维护

与钢跨度相比,混凝土跨度减少了维护。钢跨通常需要定期喷涂和清洁。这不是混凝土跨度的要求。此外,混凝土不需要与钢跨度相同的检查水平。无需检查混凝土跨度中的疲劳裂缝。

一起添加

当初始成本和长期成本加在一起时,具体通常更便宜。这就是为什么有更多的混凝土桥梁。


2
在我居住的地方,加拿大,在现有的繁忙高速公路上建造时也选择了钢铁,因为工作可以在晚上进行,第二天高速公路重新开放。
Dave huh

@Davehuh这也可以用CPCI大梁完成,下次我在渥太华的3-4个快速桥梁更换项目下开车时,我将不得不检查是否有钢或混凝土。
Forward Ed

@hazzey影响钢与混凝土选择的其他一些因素是钢/混凝土与桥梁现场的接近/可用性。还有轮廓和间隙要求,道路轮廓可能是固定的,您需要在下面留出一定的间隙。如果我没记错的话钢材可以提供与使用较浅深度截面的混凝土相同的支撑要求。最后,如果您使用梁结构,您可以弯曲钢材,预应力混凝土梁不起作用。
Forward Ed

0

钢的寿命比水中桥梁的混凝土寿命短。因此,混凝土是优选的选择。


3
任何引用,或进一步解释为什么?
starrise
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.