Ekspansionsled - Expansion joint
En ekspansionsfuger eller bevægelsesfuger er en samling designet til at holde dele sammen, mens de sikkert absorberer temperaturinduceret ekspansion og sammentrækning af byggematerialer og vibrationer eller tillader bevægelse på grund af jordbund eller seismisk aktivitet. De findes almindeligt mellem sektioner af bygninger , broer , fortove , jernbanespor , rørsystemer, skibe og andre strukturer.
Bygningsflader, betonplader og rørledninger udvides og trækker sig sammen på grund af opvarmning og afkøling fra sæsonvariation eller på grund af andre varmekilder. Før der blev bygget huller til ekspansionsfuger i disse strukturer, knækkede de under den inducerede stress.
Broekspansionsled
Broekspansionsfuger er designet til at muliggøre kontinuerlig trafik mellem strukturer, mens der er plads til bevægelse, svind og temperaturvariationer på armeret og forspændt beton-, komposit- og stålkonstruktion. De forhindrer broen i at bøjes ud af sted under ekstreme forhold og tillader også tilstrækkelig lodret bevægelse til at udskifte lejer uden behov for at demontere broudvidelsesleddet. Der er forskellige typer, der kan rumme bevægelse fra 30 til 1.000 millimeter (1,2 til 39,4 tommer). De inkluderer samlinger til lille bevægelse (EMSEAL BEJS, XJS, JEP, WR, WOSd og Granor AC-AR), medium bevægelse (ETIC EJ, Wd) og stor bevægelse (WP, ETIC EJF / Granor SFEJ).
Modulære ekspansionsfuger bruges, når bevægelserne på en bro overstiger kapaciteten af et enkelt spaltsamling eller en fingerforbindelse. Et vandtæt system, opfundet af det schweiziske firma Mageba, er designet på modulbasis og kan skræddersys til at opfylde de specifikke krav til næsten enhver struktur. Modulære ekspansionsfuger med flere mellemrum kan rumme bevægelser i alle retninger og rotationer omkring hver akse. De kan bruges til længdebevægelser på så lidt som 160 mm eller til meget store bevægelser på godt over 3000 mm. Brodækkets samlede bevægelse er fordelt på et antal individuelle huller, der er skabt af vandrette overfladebjælker. De individuelle huller er forseglet med vandtætte elastomere profiler, og overfladebjælkebevægelser reguleres af et elastisk kontrolsystem. Dreneringen af fugen sker via brodækkets afløbssystem. Visse samlinger har såkaldte "sinusplader" på deres overflade, som reducerer støj fra overpasserende trafik med op til 80%.
Se også murværkskontrolfuger , som undertiden bruges i broplader.
Murværk
Lersten udvides, når de absorberer varme og fugt. Dette anbringer kompressionsbelastning på mursten og mørtel, hvilket tilskynder til udbulning eller afskalning. En samling, der udskifter mørtel med elastomert tætningsmiddel, absorberer kompressionskræfterne uden beskadigelse. Betonplanker (typisk på fortove ) kan lide lignende vandrette problemer, hvilket normalt afhjælpes ved at tilføje et afstandsstykke af træ mellem pladerne. Træekspansionssamlingen komprimeres, når betonen udvides. Tør, rådnebestandigt cedertræ bruges typisk med en række negle, der stikker ud, der vil integreres i betonen og holde afstandsstykket på plads.
Sammenligning med kontrolfuger
Kontrolled eller sammentrækninger er undertiden forvekslet med ekspansionsled, men har et andet formål og funktion. Beton og asfalt har relativt svag trækstyrke og danner typisk tilfældige revner, når de ældes, krymper og udsættes for miljøbelastninger (herunder belastninger ved termisk ekspansion og sammentrækning). Kontrolfuger forsøger at dæmpe revner ved at udpege linjer til spændingsaflastning. De skæres i fortov med jævne mellemrum. Revner har tendens til at dannes langs snitene snarere end tilfældigt andetsteds. Dette er primært et æstetisk spørgsmål; udseendet af jævn, regelmæssig revnedannelse, som kan være skjult i leddens spalte, foretrækkes ofte frem for tilfældig revnedannelse.
Ekspansionsfuger reducerer således revner , inklusive i den samlede struktur, mens kontrolfuger styrer revner, primært langs den visuelle overflade.
Vejkontrolfuger kan forsegles med varm tjære, koldtætningsmiddel (såsom silikone) eller kompressionstætningsmiddel (såsom gummi eller polymerbaserede krydsbundne skum). Mørtel med en løsrivelig binding kan bruges til at fylde nogle kontrolled.
Kontrolfuger skal have tilstrækkelig dybde og ikke overstige den maksimale afstand for at de skal være effektive. Typiske specifikationer for en fire tommer tyk plade er:
- 25% materialedybde
- afstand ved 24x til 36x pladedybde (nogle specifikationer kræver maksimalt 30x)
- særlig pleje af indvendige hjørner
Jernbaneekspansionsfuger
Hvis et jernbanespor løber over en bro, der har ekspansionsfuger, der bevæger sig mere end et par millimeter, skal sporet være i stand til at kompensere for denne længere ekspansion eller sammentrækning. På den anden side skal sporet altid give en kontinuerlig overflade til hjulene, der kører over det. Disse modstridende krav betjenes af specielle ekspansionsfuger, hvor to skinner glider langs hinanden i en meget spids vinkel under ekspansion eller sammentrækning. De ses typisk nær den ene eller begge ender af store stålbroer. En sådan ekspansionsled ser lidt ud som en jernbanekontakt , men med et andet formål og funktion.
Kanalsystemer
Ekspansionsfuger er påkrævet i store kanalsystemer for at tillade, at faste rørstykker stort set er fri for stress, da termisk ekspansion opstår. Bøjninger i albuer kan også rumme dette. Ekspansionsfuger isolerer også stykker udstyr såsom blæsere fra det stive kanalværk, hvorved vibrationer til kanalarbejdet reduceres, så ventilatoren kan ”vokse”, når den kommer op på operativsystemets temperatur uden at belaste ventilatoren eller de faste dele. af kanalarbejde.
En ekspansionsfuger er designet til at tillade afbøjning i aksial (komprimerende), lateral (forskydning) eller vinkel (bøjning) afbøjning. Ekspansionsfuger kan være ikke-metalliske eller metalliske (ofte kaldet bælgtype). Ikke-metallisk kan være et enkelt lag af gummieret materiale eller en komposit lavet af flere lag af varme- og erosionsbestandigt fleksibelt materiale. Typiske lag er: ydre dæksel til at virke en gasforsegling, et korrosionsbestandigt materiale såsom teflon, et lag glasfiber til at fungere som en isolator og for at tilføje holdbarhed, flere lag isolering for at sikre, at varmeoverførslen fra røggassen er reduceret til den krævede temperatur og et indvendigt lag.
En bælge består af en række af en eller flere krumninger af metal for at muliggøre den aksiale, laterale eller vinkelafbøjning.
Rørekspansionsfuger
.jpg)
Rørekspansionsfuger er nødvendige i systemer, der transporterer stoffer med høj temperatur, såsom damp eller udstødningsgasser, eller til at absorbere bevægelse og vibrationer. En typisk samling er en bælge af metal (oftest rustfrit stål ), plast (såsom PTFE ), stof (såsom glasfiber) eller en elastomer såsom gummi . En bælge består af en række viklinger med formen af krumningen designet til at modstå rørets indre tryk, men fleksibel nok til at acceptere aksiale, laterale og vinklede afbøjninger. Ekspansionsfuger er også designet til andre kriterier, såsom støjabsorption, vibrationsdæmpende, jordskælvsbevægelse og bygningsafvikling. Metalekspansionsfuger skal designes i henhold til regler fastsat af EJMA. For ekspansionskoblinger til stof er der retningslinjer og en moderne beskrivelse af Quality Association for Fabric Expansion Joints. Rørekspansionsfuger er også kendt som "kompensatorer", da de kompenserer for den termiske bevægelse.
Trykafbalancerede ekspansionsfuger
Ekspansionsfuger er ofte inkluderet i industrielle rørsystemer for at imødekomme bevægelse på grund af termiske og mekaniske ændringer i systemet. Når processen kræver store temperaturændringer, ændrer metalkomponenter størrelse. Ekspansionsfuger med metalbælge er designet til at imødekomme visse bevægelser, samtidig med at overførsel af kræfter til følsomme komponenter i systemet minimeres.
Tryk skabt af pumper eller tyngdekraft bruges til at flytte væsker gennem rørsystemet. Væsker under tryk optager volumen af deres beholder. Det unikke koncept med trykafbalancerede ekspansionsfuger er, at de er designet til at opretholde et konstant volumen ved at lade balanceringsbælge kompensere for volumenændringer i bælgen (linjebælge), som bevæges af røret. Et tidligt navn for disse enheder var "tryk-volumetrisk kompensator".
Fremstilling af gummiudvidelsesfuger
Indpakning af stofforstærket gummiplader
Gummiudvidelsesfuger fremstilles hovedsageligt ved manuel indpakning af gummiplader og stofforstærket gummiplader omkring en bælgeformet produktdorn. Udover gummi og stof tilføjes armeret gummi og / eller ståltråde eller metalringe til yderligere forstærkning. Efter at hele produktet er bygget op på dornen, er det dækket med en vikling af (nylon) afskalning for at sætte alle lag sammen under tryk. På grund af den arbejdskrævende produktionsproces er en stor del af produktionen flyttet til Østeuropa og asiatiske lande.
Støbte ekspansionsfuger i gummi
Nogle typer gummiudvidelsesfuger er lavet med en støbeproces. Typiske samlinger, der er støbt, er mellemstore ekspansionsfuger med perleringe, der produceres i store mængder. Disse gummiudvidelsesfuger er fremstillet på en cylindrisk dorn, der er pakket med forspændt stoflag. I enden er perleringene placeret, og endeafsnittene foldes indad over perleringe. Denne del placeres endelig i en form og formes i form og vulkaniseres. Dette er en meget automatiseret løsning til store mængder af den samme fugetype.
Automatisk opvikling af gummiekspansionsfuger
Ny teknologi er udviklet til at vinde gummi- og forstærkningslag på den (cylindriske eller bælgeformede) dorn automatisk ved hjælp af industrielle robotter i stedet for manuel indpakning. Dette er hurtigt og præcist og giver repeterbar høj kvalitet. Et andet aspekt ved anvendelse af industrielle robotter til produktion af gummiudvidelsesfuger er muligheden for at påføre et individuelt forstærkningslag i stedet for at bruge prævævet stof. Stofarmeringen er vævet og skåret i den foretrukne forspændingsvinkel. Med individuel armering er det muligt at tilføje mere eller mindre fibermateriale ved forskellige sektioner af produktet ved at ændre fibervinklerne over produktets længde.
Ekspansionsleddet tilbehør
Foringer
Interne foringer kan bruges til enten at beskytte den metalliske bælge mod erosion eller reducere turbulens over bælgen. De skal bruges, når rensestik er inkluderet i designet. For at give tilstrækkelig frihed i foringsdesignet skal designeren angive passende laterale og vinkelbevægelser. Ved design af en ekspansionsfuge med kombinationsender skal flowretningen også specificeres.
Omslag
Eksterne dæksler eller hylstre skal bruges til at beskytte den indre bælge mod at blive beskadiget. De tjener også et formål som isolering af bælgen. Betræk kan enten designes som aftageligt eller permanent tilbehør.
Partikelbarrierer / rensestik
I systemer, der har et medie med betydeligt partikelindhold (dvs. flash eller katalysator), kan en barriere af keramisk fiber anvendes til at forhindre korrosion og begrænset bælgefleksibilitet som følge af ophobning af partiklerne. Rensestik kan også bruges til at udføre den samme funktion. Interne foringer skal også inkluderes i designet, hvis ekspansionsfugen inkluderer renseforbindelser eller partikelbarrierer.
Begræns stænger
Begrænsningsstænger kan anvendes i et udvidelsesfugerudformning for at begrænse aksial kompression eller ekspansion. De gør det muligt for ekspansionsfugen at bevæge sig over et område i henhold til, hvor møtrikstoppene er placeret langs stængerne. Begrænsningsstænger bruges til at forhindre bælgeoverforlængelse, mens systemet holder hele tryktrykket tilbage.
Fejltilstande
Ekspansionsledsfejl kan forekomme af forskellige årsager, men erfaringen viser, at fejl falder i flere forskellige kategorier. Denne liste inkluderer, men er ikke begrænset til: skader på forsendelse og håndtering, forkert installation / utilstrækkelig beskyttelse under / efter installation, forkert forankring, styring og understøttelse af systemet, ankerfejl i drift, korrosion, systemtryk, overdreven bøjningsafbøjning, vridning, bælgeerosion og partikler i bælgenes krumning, der begrænser korrekt bevægelse.
Der er forskellige tiltag, der kan træffes for at forhindre og minimere svigt i ekspansionsled. Undgå beskadigelse af bælgen under installationen ved nøje at følge producentens instruktioner. Efter installation skal du omhyggeligt inspicere hele rørsystemet for at se, om der er sket nogen skade under installationen, om ekspansionsleddet er på det rigtige sted, og om ekspansionsledets strømningsretning og placering er korrekt. Undersøg også med jævne mellemrum ekspansionsleddet gennem hele systemets levetid for at kontrollere for ekstern korrosion, løsnelse af gevindbeslag og forringelse af ankre, styr og anden hardware.
Andre ekspansionsfuger
Andre typer af ekspansionsfuger kan omfatte: stofekspansionsfuger, metalekspansionsfuger (trykafbalancerede ekspansionsfuger er en type metalekspansionsfuger), toroideforlængelsesfuger , gimbal ekspansionsfuger, universal ekspansionsfuger, in-line ekspansionsfuger, ildfast foret ekspansion samling , hængslet ekspansionsled, forstærket ekspansionsled og mere
Kobberekspansionsfuger er fremragende materialer designet til bevægelse af bygningskomponenter på grund af temperatur, belastning og aflejring. Kobber er let at danne og holder længe. Detaljer om tagforhold, tagkanter, gulve er tilgængelige.
Se også
- Luftkontakt
- Kobberekspansionsfuger til bygninger
- Expansion Joint Manufacturers Association
- Metal ekspansionsled
- Forstærket gummi
- Skub plade
- Toroidal ekspansionsfuge
Referencer
https://www.uslekspan.com/solutions/offshore-marine-and-ports/expansion-joints/modular/britflex-bej/